Pronalaženje kvarova rashladnih sistema

Digitalni manometar dobar alat u komercijalnoj rashladnoj tehnici

Checking the starter relay

Compressor terminals

Pronalaženje kvarova rashladnih sistema

Za više o pronalaženju kvarova, postoje tabele s mogućim uzrocima za svaki sistem posebno. Ovde su opisani najčešći za hermetičke kompresore koji rade na HCFC, HFC i HFO freonima.

Merni instrumenti

Instrumenti za lociranje kvara

Instrumenti koji se najčešće koriste za lociranje kvarova u rashladnim sistemima su:

1. Manometar

2. Termometar

3. Higrometar

4. Detektor curenja

5. Vakum metar

6. Amperklješta

7. Megger

8. Ispitivač faze

Klasifikacija instrumenata

Instrumenti za lociranje kvarova i servisiranje na rashladnim sistemima trebaju ispuniti određene zahteve pouzdanosti.

Neki od ovih zahteva mogu se kategorizirati na sledeći način:

a. Tačnost

b. Rezolucija

c. Reproducibilnost

d. Dugoročna stabilnost

e. Temperaturna stabilnost

Najvažniji od njih su a, b i e.

a. Tačnost

Tačnost instrumenta je tačnost s kojom je u stanju dati vrednost merene veličine.

Tačnost se često izražava u % (±) od: pune skale (FS) ili mjerne vrijednosti.

Primer tačnosti za određeni instrument je ±2% merne vrednosti, odnosno manje nesigurno (preciznije) nego ako je tačnost ±2% FS.

b. Rezolucija

Rezolucija instrumenta je najmanja merna jedinica koja se može očitati iz njega.

Na primjer, digitalni termometar koji pokazuje 0,1°C kao poslednju cifru u očitavanju ima rezoluciju od 0,1°C. Rezolucija nije izraz tačnosti. Čak i sa rezolucijom od 0,1°C, tačnost od 2K nije neuobičajena. Stoga je veoma važno razlikovati to dvoje.

c. Doslednost

Doslednost instrumenta je njegova sposobnost da više puta pokaže isti rezultat za konstantnu mernu vrednost. Reproducibilnost je data u % (±).

d. Dugoročna stabilnost

Dugoročna stabilnost je izraz koliko se apsolutna tačnost instrumenta menja u, recimo, jednoj godini. Dugoročna stabilnost je data u % godišnje.

e. Temperaturna stabilnost

Temperaturna stabilnost instrumenta je koliko se menja njegova apsolutna tačnost za svaku promjenu temperature u °C kojoj je instrument izložen. Temperaturna stabilnost je data u % po °C. Poznavanje temperaturne stabilnosti instrumenta je naravno važno ako se nosi u hladnjaču ili zamrzivač.

Elektronski instrumenti

Elektronski instrumenti mogu biti osjetljivi na vlagu. Neki se mogu oštetiti kondenzatom ako se koriste odmah nakon što su prebačeni iz hladnog u toplije okruženje. Ne smiju se koristiti dok celom instrumentu nije dato vremena da poprimi temperaturu okoline. Nikada nemojte koristiti elektronsku opremu odmah nakon što je iz hladnog servisnog  odnesena u toplije okruženje.

Provjera i podešavanje

Očitavanja sa običnih instrumenata, a možda i neke od njihovih karakteristika, menjaju se s vremenom. Gotovo sve instrumente stoga treba proveravati u redovnim intervalima i podešavati ako je potrebno.

Jednostavne provjere koje se mogu izvršiti su opisane u nastavku, iako one ne mogu zameniti gore spomenutu vrstu inspekcije.

Odgovarajuću završnu inspekciju i podešavanje instrumenata mogu obaviti ovlaštene ispitne institucije.

Podešavanje i kalibracija

Manometri

Manometri za lociranje kvara i servisiranje su po pravilu tipa Bourdon cevi. Manometri u sistemima su takođe obično ovog tipa.

U praksi se pritisak skoro uvek meri kao nadpritisak.

Nulta tačka za skalu pritiska jednaka je normalnom očitanju barometra.

Zbog toga manometri imaju skalu od –1 bar (–100 kPa) veću od 0 do + maksimalnog očitavanja. Manometri sa skalom apsolutnog pritiska pokazuju oko 1 bar atmosferskog pritiska.

Servisni manometri

Po pravilu, servisni manometri imaju jednu ili više temperaturnih skala za temperaturu zasićenja uobičajenih rashladnih sredstava.

Manometri bi trebali imati pristupačan vijak za podešavanje nulte tačke, ako Bourdonova cev biva izložena visokom pritisku neko vreme.

Manometre treba redovno proveravati u odnosu na tačan instrument. Dnevnu provjeru treba izvršiti kako bi se osiguralo da manometar pokazuje 0 bara pri atmosferskom pritisku.

Vakummetri

Vakummetri se koriste u hlađenju za merenje pritiska u cevovodu tokom i nakon procesa evakuacije.

Vakummetri uvek pokazuju apsolutni pritisak (nulta tačka koja odgovara apsolutnom vakuumu).

Vakummetri normalno ne bi trebali biti izloženi izrazitom nadpritisku i stoga ih treba instalirati zajedno sa sigurnosnim ventilom postavljenim za maksimalni dozvoljeni pritisak vakummetra.

Termometar

Elektronski termometri sa digitalnim očitavanjem su u širokoj upotrebi za servisiranje. Primjeri verzija senzora su površinski senzori, sobni senzori i senzori za umetanje.

Tačnost termometra ne bi trebala biti veća od 0,1 K, a rezolucija bi trebala biti 0,1°C.

Za podešavanje termostatskih ekspanzijskih ventila često se preporučuje pokazivački termometar sa gasom napunjenom sondom i kapilarnom cevi.

U pravilu je lakše pratiti temperaturne varijacije s ovim tipom termometra.

Termometri se mogu relativno lako provjeriti na 0°C tako što se sonda može umetnuti 150 do 200 mm dole u termos bocu koja sadrži mešavinu zdrobljenog leda (iz destilirane vode) i destilovane vode. Zdrobljeni led mora ispuniti celu bocu.

Ako sonda izdržava ključalu vodu, može se držati na površini ključale vode u posudi s poklopcem. Ovo su dvije razumne provere za 0°C i 100°C.

Odgovarajuću proveru može obaviti priznati institut za ispitivanje.

Hygrometer

Postoje različite vrste higrometara za merenje vlažnosti u rashladnim prostorijama i klimatizovanim prostorijama ili kanalima:

- Mehanički higrometar sa ljudskom kosom

- Psihrometar

- Različiti elektronski higrometri

Mehanički higrometar sa kosom treba podesiti svaki put kada se koristi ako se želi održati razumna preciznost.

Psihrometar (mokri i suvi termometar) ne zahteva podešavanje ako su njegovi termometri visokog kvaliteta. Pri niskoj temperaturi i visokoj vlažnosti, temperaturna razlika između mokrih i suvih termometara bit će mala. Stoga je kod psihrometara tačnost mala u takvim uslovima i prikladniji će biti prilagođeni higrometar za kosu ili neki od elektronskih higrometara.

Mehanički higrometar sa kosom može se podesiti namotavanjem čiste, vlažne krpe oko njega, a zatim stavljanjem u hermetički zatvorenu posudu s vodom na dnu (ne smije se dozvoliti da voda uđe u higrometar ili dođe u kontakt s njegovom sondom). Zatim se posuda sa higrometrom ostavi da odstoji najmanje dva sata na istoj temperaturi na kojoj će se izvršiti merenja. Higrometar sada mora pokazati 100%. Ako se ne dogodi, vijkom za podešavanje se može podesiti.

Kvarovi na rashladnim sistemima, uopšteno

Ovaj post se bavi uobičajenim kvarovima u malim, relativno jednostavnim rashladnim sistemima. Spomenuti kvarovi, uzroci kvarova, rešenja i efekti na rad sistema važe i za složenije i velike sisteme. Međutim, u takvim sistemima se mogu pojaviti i druge greške.

Ovi i kvarovi u elektronskim regulatorima se ovdje ne obrađuju.

Lokacija kvara bez upotrebe instrumenata

Nakon malo iskustva, mnoge uobičajene greške u rashladnom sistemu mogu se lokalizovati vizualno, sluhom, osećajem, a ponekad i mirisom. Ostale greške mogu se otkriti samo instrumentima.

Potrebno je poznavanje sistema

Važan element u proceduri lociranja kvara je poznavanje načina na koji je sistem izgrađen, njegove funkcije i kontrole, kako mehaničke tako i električne.

Nepoznavanje sistema treba ispraviti pažljivim pregledom rasporeda cevovoda i drugih ključnih dijagrama i upoznavanjem oblika sistema (cevovodi, postavljanje komponenti i svi povezani sistemi, npr. rashladni tornjevi i sistemi).

Teorijsko znanje je neophodno

Određena količina teoretskog znanja potrebna je ako se kvarovi i neispravan rad žele otkriti i ispraviti.

Lokacija svih oblika kvarova čak i na relativno jednostavnim rashladnim sistemima uslovljena je temeljnim poznavanjem faktora kao što su:

- Sastavljanje svih komponenti, njihov način rada i karakteristike.

- Potrebna merna oprema i merne tehnike.

- Svi rashladni procesi u sistemu.

- Uticaj okoline na rad sistema.

- Funkcija i podešavanje kontrola i sigurnosne opreme.

- Zakonodavstvo o sigurnosti rashladnih sistema i njihovog pregleda.

Prie ispitivanja kvarova u rashladnim sistemima, moglo bi biti korisno da se ukratko osvrnemo na najvažnije instrumente koji se koriste u lociranju kvara.

Lokacija kvara u rashladnim krugovima sa hermetičkim kompresorima

Kompresor/sistem ne radi (start)

Ako glavni osigurač pregori, potrebno je pronaći uzrok. To će najčešće biti kvar na namotajima motora ili zaštiti motora, kratki spoj na kučište ili pregoreli strujni dovod koji, zauzvrat, uzrokuje ispadanje glavnog osigurača. Ako motor kompresora odbije da se pokrene, uvek prvo proverite otpore.

Vriednosti otpora su navedene u pojedinačnim tehničkim uputstvima.

Po pravilu zaštita motora je ugrađena u sve motore kompresora. Ako zaštitnik namotaja isključi motor, zbog toplote akumulirane u motoru period isključenja može biti relativno

dug (do 45 minuta). Kada motor više ne radi, merenje otpora će potvrditi da li je zaštita motora prekinuta ili je namotaj neispravan. Mehanički zastoj u kompresoru će se pokazati ponovljenim pokušajima pokretanja praćeni velikom potrošnjom struje i visokim temperaturama namotaja koje uzrokuju isključivanje zaštite motora.

Preopterećenje kompresora može se prepoznati po odbijanju pokretanja kompresora ili po pokretanju i ponovnom zaustavljanju nakon vrlo kratkog vremena (preko zaštite motora). Ako se kompresor koristi izvan granica dozvoljene primene, uobičajeni rezultat je preopterećenje. Granice primene kao što su tolerancije napona, frekvencije, temperatura/pritisak i vrsta rashladnog sredstva su date u pojedinačnim tehničkim uputstvima kompresora. U sistemima koji nisu zaštićeni prekidačem visokog pritiska na potisnoj strani, motor ventilatora koji je neispravan ili isključen, preko zaštite motora može dovesti do preopterećenja kompresora. Uopšteno, količina rashladnog sredstva mora biti precizno određena. U sistemima sa kapilarnom cevi najsigurniji metod je merenje temperature na isparivaču i usisnom vodu.

U sistemima sa termostatskim ekspanzionim ventilom, punjenje se mora proveriti pomoću kontrolnog stakla. U oba sistema, količina rashladnog sredstva mora biti manja od količine koja se može smjestiti u slobodnoj zapremini na izlaznoj strani.

Kompresori za sisteme kapilarnih cevi obično su opremljeni PTC LST startnim uređajem. Pokretanje preko PTC-a zahtijeva potpuno izjednačavanje pritiska između strane visokog i niskog pritiska pri svakom startu. Osim toga, pre nego što počne raditi, PTC-u je potrebno vrijeme mirovanja od oko 5 minuta kako bi se osiguralo da se PTC komponenta ohladi kako bi se postigao maksimalni startni moment. Kada se "hladni" kompresor pokrene i struja se prekine kratko vrijeme nakon toga, može doći do greške između PTC-a i zaštite motora. Budući da motor zadržava toplinu do cca. može proći 1 sat pre nego što je moguć normalan početak.

U sistemima u kojima izjednačavanje pritiska pri pokretanju nije sigurno, kompresor mora biti opremljen HST uređajem za pokretanje. Ovo se također odnosi na sisteme kapilarnih cevi s vremenom mirovanja manjim od 5 minuta. Neispravni releji i startni kondenzatori mogu uzrokovati probleme pri pokretanju ili da kompresor bude isključen preko zaštite motora. Obratite pažnju na podatke o kompresoru proizvođača. Ako se smatra da je uređaj za pokretanje neispravan, mora se zameniti cela oprema, uključujući relej i startni kondenzator.

PTC (25 Ω za 220 V mrežu i približno 5 Ω za 115 V mrežu) može se proveriti pomoću ommetra.

Startni relej se može provjeriti ispitnom lampom, vidi skicu. Relej je ispravan ako lampica ne svetli kada je relej uspravan. Relej je ispravan i ako se lampica upali kada je relej naopako.

Ako je prekidač visokog pritiska isključio sistem, potrebno je proveriti da li dolazi do nepravilnog pritiska. Ako je sklopka niskog pritiska isključena, uzrok može biti nedovoljna količina rashladnog sredstva, curenje, zaleđivanje isparivača i/ili delimična blokada uređaja za prigušivanje.

Ako nema nepravilnog pritiska na strani visokog ili niskog pritiska, mora se proveriti sam presostat.

Sistem se također može isključiti zbog neispravnog ili pogrešno podešenog/dimenzioniranog termostata.

Ako termostat izgubi punjenje ili ako je postavka temperature previsoka, sistem se neće pokrenuti. Ako je temperaturna razlika postavljena prenisko, periodi mirovanja kompresora će biti kratki i može doći do problema s pokretanjem LST uređaja za pokretanje i skraćenog života kompresora sa HST startnim uređajem. Smernica za vrieme izjednačavanja pritiska pomoću LST uređaja za pokretanje je 5 do 8 minuta za frižidere i 7 do 10 minuta za zamrzivače.

Ako se koristi uređaj za pokretanje HST, cilj je da se periodi uključivanja po satu održavaju što je moguće manje. Ni pod kojim okolnostima ne sme biti više od deset pokretanja po satu.

Kompresor/sistem radi, ali sa smanjenim kapacitetom hlađenja

Česti uzroci smanjenog rashladnog kapaciteta su garež i bakreno prevlačenje koji dovode do kraćeg veka trajanja kompresora i pucanja zaptivki u sistemu ventila kompresora.

Garež nastaje uglavnom kao rezultat vlage u rashladnom sistemu. Pri visokim temperaturama, prisustvo vlage također uzrokuje bakreno prevlačenje na sedištima ventila. Puknute zaptivke su rezultat previsokog pritiska kondenzacije i previsokih kratkotrajnih vrhova pritiska >60 bara (tečni udar).

Preporučuje se ugradnja kvalitetnih filter sušača. Ako je materijal filtera lošeg kvaliteta, doći će do habanja koje će uzrokovati ne samo delomično začepljenje kapilarne cijevi i filtera u termostatskom ekspanzijskom ventilu, već će oštetiti i kompresor (uglavnom zaglavljivanje).

U principu, komercijalni rashladni sistemi moraju biti opremljeni filterima sa čvrstim jezgrom.

Filter za sušenje mora se zameniti nakon svake popravke. Prilikom zamene „cevnih sušača“ (koji se često koriste u frižiderima) mora se voditi računa o tome da je upotrijebljeni materijal filtera prikladan za rashladno sredstvo i da ima dovoljno materijala za primenu.

Loše zalemljeni spojevi također mogu uzrokovati blokadu sistema. Izrada dobrih lemljenih spojeva uslovljena je upotrebom ispravnog metala za lemljenje koji sadrži ispravan procenat srebra. Upotrebu fluksa treba ograničiti i svesti na najmanju moguću mjeru.

Loše zalemljeni spojevi također mogu uzrokovati curenje, a time i garež. U rashladnom krugu udeo gasova koji se ne kondenzuju treba držati ispod 2%, inače će vrednost pritiska porasti. Glavna svrha evakuacije je uklanjanje gasova koji se ne kondenzuju pre punjenja rashladnog sredstva. Ovo takođe proizvodi efekat sušenja u rashladnom sistemu. Evakuacija se može vršiti ili sa potisne i usisne strane ili samo sa usisne strane. Evakuacija sa obe strane daje najbolji vakuum. Evakuacija sa usisne strane samo otežava postizanje dovoljnog vakuuma na potisnoj strani. Stoga se kod jednostrane evakuacije preporučuje srednje ispiranje suvim azotom dok se ne postigne izjednačavanje pritisaka.

Prljavština na kondenzatoru i kvar motora ventilatora mogu uzrokovati previsoki pritisak kondenzacije i time smanjen kapacitet hlađenja. U takvim slučajevima ugrađeni prekidač visokog pritiska obezbeđuje zaštitu od preopterećenja na strani kondenzatora.

Napomena: Ugrađena zaštita motora ne pruža optimalnu zaštitu kompresoru ako pritisak kondenzacije poraste kao rezultat ispada motora ventilatora. Temperatura zaštite motora ne raste dovoljno brzo da bi osigurala isključivanje. Ovo se takođe primjenjuje kada je količina rashladnog sredstva veća nego što se može smestiti u slobodnoj zapremini na izlaznoj strani.

Važno je precizno odrediti količinu rashladnog sredstva – posebno u sistemima kapilarnih cevi. Smjernice su da temperatura na ulazu isparivača mora, koliko je to moguće, biti ista kao i temperatura na njegovom izlazu, te da se mora postići što više pregrijavanja između izlaza isparivača i ulaza kompresora. (Ulazna temperatura kompresora mora biti oko 10 K manja od temperature kondenzacije).

Prekomerno punjenje rashladnog sistema opremljenog termostatskim ekspanzijskim ventilom postaje kritično kada je količina punjenja u tečnom stanju veća od one koju može prihvatiti slobodna zapremina u prijemniku, tj. površina kondenzatora se smanjuje i pritisak kondenzacije raste.

Vrlo retko se dešava da u sistemu ima premalo rashladnog sredstva, osim ako ne dođe do curenja. Nepravilno zaleđivanje na isparivaču često je znak nedovoljne količine rashladnog sredstva. Ovo nepravilno zaleđivanje ne samo da smanjuje učinak hlađenja, već može izazvati i probleme u odleđivanju isparivača jer senzor termostata za odleđivanje ne registruje prisustvo leda. Stoga se preporučuje precizno određivanje količine rashladnog sredstva kako bi se osiguralo da je led na isparivaču ravnomjerno raspoređen.

Optimalna efikasnost sistema se postiže kada je ugrađen izmenjivač toplote koji obezbeđuje pothlađenje: oko 5 K u sistemima sa termostatskim ekspanzionim ventilom i oko 3 K u sistemima sa kapilarnom cevi. U sistemima sa termostatskim ekspanzionim ventilom, usisni i tečni vodovi moraju biti zalemljeni zajedno na udaljenosti od 0,5 do 1,0 m. U sistemima kapilarnih cijevi kapilarna cijev i usisni vod moraju biti zalemljeni zajedno na 1,5 do 2,0 m.

Previsoka potrošnja energije

Nepravilnost pritiska i preopterećenje često uzrokuju kvarove kompresora koji se pokazuju u vidu povećane potrošnje energije. 

Preveliki pritisci isparavanja i kondenzacije uzrokuju preopterećenje motora kompresora što dovodi do povećane potrošnje energije. Ovaj problem također nastaje ako kompresor nije dovoljno hlađen ili ako dođe do ekstremnog prenapona. Podnapon inače nije problem u zapadnoj Evropi jer ovdje napon retko pada ispod 198 V.

Konstantno preopterećenje će dati znake habanja u ležajevima kompresora i ventilskim sistemima.

Preopterećenje koje uzrokuje česte prekide zaštitnika namotaja također može uzrokovati povećan broj električnih prekida.

U slučajevima kada su granice primene prekoračene, sistem se mora prilagoditi. Na primer, korištenjem termostatskog ekspanzijskog ventila sa MOP-om koji će ograničiti pritisak isparavanja, regulatora pritiska ili regulatora pritiska kondenzacije.

Statičko hlađenje (u određenim okolnostima hladnjak ulja) je dovoljno za većinu kućnih rashladnih uređaja, pod uslovom da se održavaju razmaci koje je naveo proizvođač, posebno kada je u pitanju ugrađeni uređaj.

Komercijalna oprema treba da se hladi ventilatorom. Normalna preporučena brzina zraka preko kondenzatora i kompresora je 3 m/s.

Dodatna preporuka je redovan servis rashladnog sistema, uključujući čišćenje kondenzatora.

Buka

Nivo buke kompresora i pre svega ventilatora je u skladu sa zahtevima tržišta. Ako se primaju povremene pritužbe, one obično proizlaze iz grešaka u instalaciji ili sistemu.

Retki problemi s bukom koji se javljaju uglavnom su zbog grešaka u proizvodnji, npr. ispusni vod dodiruje kućište kompresora, nivo ulja je previsok/nizak, prevelik zazor između klipa i cilindra, neispravan sklop sistema ventila.

Takvu buku je lako dijagnosticirati odvijačem koji se koristi kao "stetoskop".

Buka sistema je kritičan faktor kod kućnih aparata. Ovde je karakteristična buka tečnosti na ulazu u isparivač. Sa strane sistema, teško je rešiti ovaj problem jer se radi o masovnoj proizvodnji opreme. Ako je filter postavljen okomito, moglo bi pomoći da ga postavite vodoravno. 

Kako bi se sprečio prenos buke, cev ne sme dodirivati ​​kompresor, izmenjivač toplote ili bočne zidove.

Prilikom ugradnje kompresora, potrebno je koristiti priložene spojnice i čaure za nosače kako bi se sprečilo da se gumeni odstojnici toliko stisnu da izgube svojstva prigušivanja buke.

Ventilatori se uglavnom koriste u komercijalnim rashladnim sistemima. Buka će se stvoriti ako se lopatice ventilatora deformišu ili dodirnu rebra izmenjivača toplote. Istrošeni ležajevi takođe proizvode veliku buku. Osim toga, ventilatorska jedinica mora biti čvrsto pričvršćena tako da se ne pomera u odnosu na svoj montažni držač. Normalno, ventilatori imaju veći nivo buke od kompresora. U nekim okolnostima moguće je smanjiti nivo buke ugradnjom manjeg motora ventilatora, ali to se može preporučiti samo kada je površina kondenzatora velika.

Drugi fenomen je "zviždanje" u termostatskim ekspanzijskim ventilima. Ovdje treba provjeriti da veličina otvora odgovara karakteristikama sistema i da prije svega postoji dovoljno pothlađivanja tekućine ispred ekspanzijskog ventila [cca. 5 K].

Pregled lokacije kvara

Lokacija kvara

Prije započinjanja sistematskog lociranja kvara, dobro je pravilo prekinuti napon napajanja na najmanje 5 minuta. Ovo osigurava da se PTC startni uređaj ohladi i da je spreman za start.

Pad napona ili nestanak struje u prvim minutama rada uređaja sa hladnim kompresorom može dovesti do blokiranja kompresora.

Kompresor sa PTC-om se ne može pokrenuti pri neujednačenom pritisku i PTC se ne hladi tako brzo. Može proći više od 1 sata dok uređaj ne počne normalno raditi.

Brza provjera električnog kompresora

Kako bi se izbegao nepotrebni rad zaštitnika i posledično vreme čekanja, važno je izvršiti lociranje kvara dole navedenim redosledom.

- Uklonite električnu opremu

- Proverite električnu vezu između glavnog i startnog kontakta terminala kompresora

- Proverite električnu vezu između glavnog i zajedničkog kontakta

- Terminal kompresora

- Zamenite kompresor, ako gore navedene provere veza nisu uspele

- U suprotnom, zamijenite električnu opremu

Ako kompresor i dalje ne radi, najverovatnije nije reč o kvaru električnog kompresora.

Proverite glavni i startni namotaj

Otpor između pinova M (glavni) i S (startni) na terminalima kompresora se mere pomoću

ommetra.

Kod hladnog kompresora (ca. 25°C) vrednosti su ca. 10 do 100 Oma za 220-240 V kompresore.

Za delimičnu detekciju kratkog spoja potrebne su tačne vrednosti iz tehničkih listova određenog kompresora.

Provjerite zaštitnik

Otpor između pinova M (glavni) i C (zajednički) na terminalima kompresora meri se ommetrom.