e-gépész online szaklap

Hűtőberendezések leolvasztása

| | |  0 | |

Hűtőberendezések leolvasztása

Hűtőberendezéseink üzemeltetése közben az elpárologtató felületi hőmérséklete alacsony (mélyhűtők esetében akár –30 °C) is lehet, ezért a levegő nedvességtartalma kicsapódik, és dér vagy jég formájában rárakódik a lamellázatra. Ennek az lesz a következménye, hogy blokkolni fogja az áramló levegő útját, így a levegő nem tudja elvonni a hőt a lamellázatról.

Ez a tény több problémát is felvet. Elsősorban nem lesz hűtőteljesítmény, a térhőmérséklet emelkedni kezd. Egyre több jég fog képződni a hőcserélőn, mígnem az egész párologtató átalakul egy jégtömbbé. A kompresszor számára sem kimondottan előnyös a durva jégképződés, hiszen a folyadék nem tud elpárologni a hőcserélőben, és folyadék alakban visszatérve a kompresszorba, megtámadja azt. Éppen ezért kell minden (0 °C alatt működő) hűtőberendezésben valamilyen típusú leolvasztást alkalmaznunk.

Háztartási hűtőszekrények

Régebben a Lehel márkájú és a szovjet Szaratov típusú hűtőszekrényeken a leolvasztás mechanikusan volt megoldva, a tulajdonos kihúzta a dugvillát a konnektorból és „kézi hajtánnyal” lekaparta a jeget a hőcserélőről. Néha ez olyan jól sikerült, hogy még a hőcserélőt is átlyukasztották a nagykéssel, amivel próbálták levakarni a felrakódott jeget. A Bosch gyártmányú Lehel hűtőszekrényeknél már megoldották ezt a problémát, a kétcsillagosoknál (–12 °C-os mélyhűtő) félautomata leolvasztós termosztátot alkalmaztak. Ez úgy működött, hogy a termosztát állító tárcsáján volt egy – többnyire szürke – gomb, azt megnyomva leállt a kompresszor, és a beltér kb. +5 °C-os hőmérsékletének hatására egy idő után leolvadt a jég a hőcserélőről. A rendszer azért volt félautomata, mert elindítani ugyan kézi beavatkozással kellett, de a kompresszor már automatikusan indult vissza a jég leolvadása után. Természetesen közben a tároló tér hőmérséklete kissé megemelkedett. A háromcsillagos (–18 °C-os mélyhűtő) berendezéseknél már igazi villamos leolvasztásos rendszert alkalmaztak. A kompresszor leállása után bekapcsolt egy kis teljesítményű szilikon fűtőszálas leolvasztó fűtés, és jégtelenítette a normál téri lap hőcserélőt. A mélyhűtő rekeszt ezeknél a berendezéseknél is mechanikusan kellett jégteleníteni. Ugyanígy kellett eljárni a korai mélyhűtő ládáknál és szekrényeknél is, hiszen ezekben sem volt leolvasztó fűtés. A modern, no frost rendszerű berendezéseknél már teljesen automatizálták a leolvasztási ciklust. Az elpárologtatót is megváltoztattak, lamellás ventilátoros lefúvású hőcserélőket kaptak, amelyeket vagy villamos fűtőbetétekkel vagy meleg gázos leolvasztó rendszerrel láttak el, csakúgy, mint a régi 500 literes Grönland kereskedelmi hűtőszekrényeket. A villamos leolvasztási rendszert egy programóra vezérelte, amely lekapcsolta a kompresszort és bekapcsolta a villamos fűtőbetétet. A leolvasztási véghőmérsékletet egy klixonnal (fix értékű termosztát) korlátozták, hogy kisebb mennyiségű jég leolvasztása után ne tudjon túlmelegedni a hőcserélő.

A meleg gázos rendszer lényege az, hogy a kompresszort nem kapcsolja le, csak az elpárologtató ventilátort, és meghúz egy mágnesszelepet, amely a kompresszor után közvetlenül utat ad a forró hűtőközeggőznek, és beengedi az adagolószerv után az elpárologtatóba. A forró gőz, ismerve a fizikát, nem fog keresztül menni a léghűtéses kondenzátoron és a nagy ellenállású adagolószerven, hanem beáramlik a jóval kisebb ellenállású elpárologtatóba. A forró gőz leolvasztja a jeget a párologtatóról, és miután nem működik a elpárologtató ventilátor, ezért csak a hőcserélőt melegíti fel, és nem az egész hűtött teret. Ugyanúgy egy klixon figyeli a leolvasztási véghőmérsékletet, mint a villamos leolvasztású rendszereknél. A meleg gázos leolvasztás sokkal hatékonyabb a villamosnál, sokkal gyorsabban képes leolvasztani a jeget a hőcserélőről. Azonban van egy hátránya is. A hideg hőcserélőben a forró gőz kondenzálódik, és folyadék alakban fog visszatérni a kompresszorba. Tehát a meleg gázos leolvasztású rendszerek esetén a kompresszor elé mindig be kell építeni egy folyadékleválasztót, amely megvédi a kompresszort a folyadékütéstől. Napjainkban a mechanikus leolvasztóórákat és a klixonokat felváltotta az elektronikus, digitális hűtésvezérlő, amely a teljes hűtőrendszert képes menedzselni.

Split rendszerű klímaberendezések

Azt gondolnánk, hogy egy klímaberendezésnél nincs szükség leolvasztásra, hiszen +20 és +30 °C között működik, ahol nincs fagyveszély. Vagy mégis lehet? Ősszel, télen és tavasszal – mikor a berendezést fűtés üzemmódban használjuk – megváltozik a készülék felépítése, és a kültéri egység hőcserélője lesz az elpárologtató. Ilyenkor a külső hőmérséklet akár –20 °C is lehet, és hogy abból hőt tudjunk nyerni az elpárolgásnak, minimum –30 °C–nak kell lennie. Ráadásul a hőcserélő lamella sűrűsége igen kicsi, így minden esély megvan annak elfagyására, ami viszont a szolgáltatás, a fűtés leállását fogja okozni. Tehát a hőcserélőt lehetőleg automatikusan le kell olvasztanunk, hiszen senki sem fog ott állni, és figyelni annak állapotát. A leolvasztásokat itt is egy intervallum-szabályzó fogja vezérelni, és a rendszere meleg gázos leolvasztás lesz. Szemben az ipari és a háztartási hűtőkkel, itt nem egy sima mágnesszelepet alkalmazunk, hanem az amúgy is beépített 4 utú váltószelepet használjuk a leolvasztáshoz, olyan formán, hogy fűtés üzemmódból a szelep visszavált hűtés üzemmódba, tehát a forró gőzök kijutnak a kültéri egység hőcserélőjébe, és leolvasztják róla a jeget. Ezalatt a beltéri egység ventilátora nem működik. Ez azonban még nem elég. Maga a kültéri lemeztest alja is hideg, tehát ha ráfolyik az olvadékvíz, az odafagy, tornyot épít, és rosszabb esetben a kültéri egység ventilátorának, illetve a ventilátor motorjának tönkremeneteléhez vezethet. Ezt a problémát, egy, a kültéri egység aljába tekert és termosztát által vezérelt fűtőszál segítségével tudjuk orvosolni. A fűtőszálat egyébként célszerű bedugni a cseppvízcsőbe is, hiszen az is elfagyhat. Egyes gyártók a beltéri egységből visszatérő, még meleg folyadék vezetéket tekerik be a hőcserélő alá, és az így megnyerhető hőmennyiséggel csökkentik a leolvasztásra fordítandó időt. Ezzel mellesleg javítják az utóhűtést, ami szintén nem hátrány a hűtőrendszer szempontjából.

Kereskedelmi hűtőberendezések

A kereskedelmi hűtőberendezéseket alkalmazási tartományuk szerint négy csoportra oszthatjuk.

  1. +2 °C-tól +10 °C-ig ez a HBP tartomány. Ezeknél a berendezéseknél általában a természetes leolvasztást alkalmazzuk, ami azt jelenti, hogy a kompresszor leállása után a hűtött tér viszonylag magas hőmérsékletére bízzuk az elpárologtatóra rakódott dér leolvasztását, amire rásegít a leolvasztási ciklus alatt is folyamatosan működő elpárologtató ventilátor által keltett légmozgás. Ezek a berendezések jellemzően a csemege, illetve zöldséges pultok és kamrák, de a virágoknál sem igazán használunk mélyebb hőmérsékletet. Az elpárologtatók általában kis lamellaosztású (3,5 mm) ventilátoros vagy nagy lamellaosztású sztatikus (csendes) elpárologtatók. 
  2. –5 °C és +5 °C között beszélünk az MBP tartományról, ahol már az elpárolgási hőmérséklet –10 °C, illetve az alatt van. Ezeket a készülékeket már nem lehet természetes leolvasztással jégteleníteni, hiszen a térhőmérséklet olyan alacsony, hogy itt már magától nem fog leolvadni a kialakult dér, illetve jég. Ebben a tartományban is alkalmazható az előbbiekben már felvázolt meleg gázos leolvasztás, de ezt a módszert jellemzően csak a monoblokk rendszerű hűtőblokkoknál és a kompakt étjégkészítő berendezéseknél alkalmazzák, hiszen ki kell építeni egy harmadik csövet is a kompresszor és az elpárologtató között, amit szigetelni is kellene, hogy a forró gőz ne hűljön le, mire elér az elpárologtatóhoz. A távtelepített berendezéseknél általában az egyszerűbb villamos leolvasztásos módszert alkalmazzák, melyet a későbbiekben részletezek.
  3. –25 °C és –18 °C között mélyhűtőtartományról beszélünk. Itt már szóba sem jöhet a természetes leolvasztás, csak a meleg gázos vagy a villamos rendszer lehet eredményes. A meleg gázt itt is csak az előbbiekben említett területeken használják, a jellemző a villamos leolvasztás.
  4. –25 °C és –50 °C között ultramélyhűtő tartományról beszélünk, itt egyértelműen csak a villamos leolvasztás játszik.

A leolvasztások vezérlését régen (néha még ma is) az elektromechanikus leolvasztóórák segítségével oldottuk meg. A tárcsa külső szélén lévő lovasok segítségével lehet be- és kikapcsolni a leolvasztó fűtőbetéteket. Alaphelyzetben a morze érintkező üzemben tartotta a kompresszort, kapcsoláskor kikapcsolta azt, és aktivizálta a fűtőbetétet. A fűtés indulásakor letiltotta az elpárologtató ventilátort, hogy ne a teret, hanem csak a párologtatót fűtse a betét. Természetes leolvasztás alkalmazásakor nemes egyszerűséggel lekapcsolta a kompresszort, de a ventilátort üzemben hagyta a gyorsabb leolvasztás érdekében. A tárcsán lévő egy lovas kihajtásával 15 perc leolvasztást tudunk beállítani. Mélyhűtő berendezések esetén akár napi hatszori leolvasztást is be tudunk állítani.

Balra: elektromechanikus leolvasztóóra, mellyel régebben a leolvasztások vezérlését megoldották. Jobbra: a jég leolvadása után emelkedni kezd a hőmérséklet, ennek megakadályozására fejlesztették ki a leolvasztásivéghőmérséklet-érzékelőket (Klixonokat).

A jég leolvadása után, ha a fűtés bekapcsolva marad, gyorsan emelkedni kezd a hőcserélő hőmérséklete, miáltal nemkívánatos többlethőmennyiség kerülhet a hűtött térbe. Ennek megakadályozására fejlesztették ki a leolvasztási véghőmérséklet-érzékelőket (klixonokat). A gyárilag beállított hőmérséklet elérésekor „beleszakít” a fűtőbetét áramkörébe, és hiába nem járt még le az olvasztóórán beállított időtartam, leállítja a fűtést. A klixont egyébként az elpárologtató fordító csöveire kell felfogatni egy bilincs segítségével.

Az elektronika fejlődésével egyre inkább előtérbe kerültek a mikroprocesszoros digitális kijelzővel ellátott hűtésvezérlők. Léteznek egy-, két- vagy háromszenzoros kivitelben, illetve 0–10 V-os, vagy 4–20 mA-es bemenettel ellátva is, de kombinálásuk is megoldható. Ezek kompletten képesek vezérelni a hűtést, az elpárologtató ventilátort, a leolvasztást, és még hibajelet is ki tudnak adni. Be lehet állítani a leolvasztások gyakoriságát, időtartamát. Természetesen a leolvasztási véghőmérséklet beállítása is lehetséges.

Kétszenzoros digitális hűtésvezérlő.

A lecsepegési időt is tudjuk állítani. Ez azért fontos, mert ha leolvasztás után azonnal elindulna a ventilátor, a lamellázaton lévő vízcseppeket befújná a hűtött térbe. Tehát a ventilátorok csak azután indulhatnak el, ha a vízcseppek már ráfagytak a lamellázatra.  Némelyikkel (ha kiegészítik egy nyomástávadóval) a kondenzátor ventilátor-fordulatszám szabályozását is meg lehet oldani. Léteznek kétfokozatú szabályzók is, továbbá csoport aggregát és folyadékhűtő-vezérlő modulok is. Némelyiket épületfelügyeleti rendszerre is lehet kötni. Modem és internetkapcsolat segítségével akár távolról is lehet a hibákat kiolvasni, illetve módosításokat végrehajtani a paraméterekben. Elérhetőek az elektronikus expanziós szelepek vezérlő moduljai is. Ahol több elektronikus szabályzó is fel van szerelve azonos alkalmazásra, ott lehetőség van arra, hogy csak egy szabályzót programozunk fel a helyi kívánalmaknak megfelelően, azt rátöltjük egy programkulcsra (hotkey), és a programkulcs segítségével, egy mozdulattal fel lehet programozni az összes azonos alkalmazási tartományú berendezést. A készülékek elérhetőek dobozba szerelhető, illetve DIN sínre építhető kivitelben is. A tápfeszültséget tekintve választhatunk a 12 V-os, a 24 V-os – ezekhez természetesen elérhetők megfelelő transzformátorok is –, illetve a 230 V-os kivitelek között. A programozható digitális bemeneteket is sokféle célra fel tudjuk használni. Az egyszerűbb berendezéseknél például a leolvasztás távvezérlését vagy a világítás bekapcsolását tudjuk vezérelni, komolyabb készülékek esetén a biztonsági automatikákat (szívó-nyomó presszosztát), folyadék hűtők esetén például a vízáramlás kapcsolót is ráköthetjük. Az alacsony és magas hőmérsékletű riasztások generálására is alkalmasak a készülékek, sőt a kamraajtó nyitva felejtésekor is riasztást generálhatnak. Lehetőség van a klaviatúra blokkolására az idegen beavatkozások elkerülése céljából.

A képen az elpárologtatóra rögzített fűtőbetét és a leolvasztási véghőmérséklet korlátozó termosztát (Klixon) elhelyezése látható.

A karbantartások során ellenőrizni kell a fűtőbetét működését, melyet egy Ohm-mérővel könnyen megtehetünk. A leolvasztásvezérlő eszközöket is ellenőrizni kell, legyen az elektromechanikus vagy elektronikus eszköz. Az ellenőrzések elmulasztásának végzetes következményei lehetnek, mind a hűtött tér hőmérséklete, mind a kompresszor szempontjából.

Folyadékhűtők, hőszivattyús folyadékhűtők

Ha egy folyadékhűtőnél eljegesedést észlelünk, glikollal lehet csökkenteni az elfagyás veszélyét, de az igazi megoldást a megfelelő hűtöttvíz-tömegáram, a fagyvédő termosztát biztonságos működése és a vízáramlás kapcsoló megléte és működése biztosítja. Vannak mély hőmérsékletű folyadékhűtők is, amelyekkel akár –10 °C-os folyadékot is elő lehet állítani, itt természetesen egyértelműen a glikol-víz keverék szerepel. Csak azt ne felejtsük el, hogy az élelmiszeriparban egyértelműen csak propilénglikolt lehet használni, minden más alkalmazásnál használható a jóval olcsóbb etilénglikol. Más a helyzet, ha hőszivattyús folyadékhűtőről beszélünk. Itt hasonló helyzet áll elő, mint a hűtős-fűtős klímaberendezéseknél, hiszen a vizet a környezetből elvont hőmennyiséggel fűtjük, tehát a kondenzátor (az elpárologtató) hideg, nedves környezet esetén lefagyhat. A megoldás ugyanaz, mint a hőszivattyús klímaberendezések esetén.

A cikk eredetileg a VGF szaklapban jelent meg, közlése a kiadó engedélyével történt. A VGF előfizetéséről ide kattintva informálódhat.

Hűtéstechnika

Hozzászólás

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.

Facebook-hozzászólásmodul