A hűtőközeggel túltöltött rendszer hét árulkodó jele
A múlt havi rovatban egy zárt ajtós, középhőmérsékletű hűtőrendszert elemeztünk, amely egy folyékony magas oldali gyűjtőt és egy termosztatikus expanziós szelepet (TXV) tartalmazott adagolószerkezetként. A rendszer R-134a hűtőközeget használt, és a rendszerellenőrzésből származó elemzés megállapította, hogy a hűtőrendszerben kevés a hűtőközeg. Emlékeztetőül az 1. táblázat az alultöltött rendszer mért és számított értékeit mutatja.
Most tekintsük ugyanezt a rendszert – egy középhőmérsékletű hűtőrendszert, amely folyadékos magas oldali gyűjtőt, TXV-t mint adagolóberendezést és R-134a hűtőközeget tartalmaz -, de a mért és számított értékeket a 2. táblázat tartalmazza, ezzel a részletes rendszerelemzéssel együtt.
Table 1
| Measured Values | |
| Compressor discharge temperature | 195°F |
| Condenser outlet temperature | 78°F |
| Evaporator outlet temperature | 10°F |
| Compressor inlet temperature | 50°F |
| Ambient temperature | 70°F |
| Box temperature | 20°F |
| Compressor volts | 230 |
| Compressor amps | Low |
| Low side (evaporator) pressure | 3.94 in. Hg (minus 20°F) |
| High side (condensing) pressure | 86.4 psig (80°F) |
| Calculated Values | |
| Condenser split | 10°F |
| Condenser subcooling | 2°F |
| Evaporator superheat | 30°F |
| Compressor superheat | 70°F |
Table 1: The first set of measured and calculated values for a closed-door, medium-temperature refrigeration system that incorporated a liquid high-side receiver and a thermostatic expansion valve (TXV) as the metering device and utilized R-134a as the refrigerant, which was analyzed in the July 2 issue of The NEWS.
View/Download the table as a PDF
Table 2
| Measured Values | |
| Compressor discharge temperature | 240°F |
| Condenser outlet temperature | 90°F |
| Evaporator outlet temperature | 30°F |
| Compressor inlet temperature | 40°F |
| Ambient temperature | 70°F |
| Box temperature | 35°F |
| Low side (evaporator) pressure | 8.8 psig (20°F) |
| High side (condensing) pressure | 172 psig (120°F) |
| Calculated Values | |
| Condenser split | 50°F |
| Condenser subcooling | 30°F |
| Evaporator superheat | 10°F |
| Compressor superheat | 20°F |
TABLE 2: The second set of measured and calculated values for a closed-door, medium-temperature refrigeration system that incorporated a liquid high-side receiver and a thermostatic expansion valve (TXV) as the metering device and utilized R-134a as the refrigerant, which is analyzed in this article.
View/Download the table as a PDF
Analysis
Compressor discharge: Túltöltött rendszer esetén a magas kompresszor (túlhevített gőz) 240 °F-os kilépési hőmérsékletét a nagy sűrítési arány okozza. A 225°-250°-os kilépési hőmérsékletet tekintik a maximális kilépési hőmérsékletnek, hogy megelőzzék a rendszer túlzott hő okozta meghibásodását. A hűtőközeg túltöltése miatt a kondenzátorban felgyülemlett folyadék elárasztja a kondenzátor belső térfogatának egy részét a kondenzátor alján, ami magas fejnyomást okoz. Az elpárologtatóban és a szívóvezetékben elnyelt összes hőt, valamint a motor hőjét és a nagy sűrítési arányból eredő nagy sűrítési hőt a visszatöltött (túltöltött) folyékony hűtőközeg miatt a kondenzátor kisebb belső térfogatába kell visszavezetni.
Magas kondenzátor alulhűtés: Mivel túl sok hűtőközeg van a rendszerben, a kondenzátor alján túl sok folyadék torlódik fel, ami magas alulfagyást okoz. Ne feledje, hogy a kondenzátorban a kondenzációs hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékletű folyadék alulhűtésnek minősül. Ezt a kondenzátor kimeneténél hőmérővel vagy hőelemmel mérheti. A kondenzátor kimeneti hőmérsékletét kivonva a kondenzációs nyomásból/hőmérsékletből megkapjuk a kondenzátorban lévő folyadék alulfagyás mértékét.
A hűtésben használt kényszerlevegős kondenzátorban legalább 6-8°-os folyadék alulfagyásnak kell lennie. Az alulfagyás mértéke azonban függ a rendszer csővezeték-konfigurációjától, a folyadékvezeték statikájától és a súrlódási nyomáseséstől. A kondenzátor alulfagyasztása kiválóan jelzi a rendszer hűtőközeg töltöttségét. Minél kisebb a hűtőközeg töltése, annál kisebb az alulfagyasztás; minél nagyobb a hűtőközeg töltése, annál nagyobb az alulfagyasztás.
Nagy kondenzációs nyomások: A kondenzátorban visszahűlt folyadék a kondenzátor belső térfogatának csökkenését és a kondenzációs nyomások növekedését okozza. Most, hogy a kondenzációs nyomások megemelkedtek, nagyobb a hőmérsékletkülönbség a környező környezeti hőmérséklet és a kondenzációs hőmérséklet között, ami nagyobb hőáramlást okoz. Ez kompenzálja a kondenzátor csökkent belső térfogatát. A rendszer továbbra is elutasítja a hőt, de magasabb kondenzációs nyomáson és hőmérsékleten, ami a magasabb sűrítési arány miatt nem kívánt hatástalanságot okoz.
Nagy kondenzátorhasadás: A magasabb kondenzációs nyomás, így a magasabb kondenzációs hőmérséklet miatt nagyobb lesz a hőmérsékletkülönbség (split) a környezeti és a kondenzációs hőmérséklet között. A szennyezett kondenzátor szintén magas kondenzátor-hasadással jár, de a kondenzátor alulhűtése nem lesz olyan magas, mint egy túltöltött rendszer esetében. Ne feledje, a kondenzátor split a kondenzációs hőmérséklet és a környezeti hőmérséklet közötti különbség.
Normális és magas elpárologtatónyomás között: A TXV megpróbálja fenntartani a párologtató túlmelegedését, és a párologtatónyomás a túltöltés mértékétől függően normál vagy enyhén magas lesz. Ha a hűtőközeg túltöltése túlzott, az elpárologtató magasabb nyomását a kompresszoron keresztül a nagy sűrítési arányok miatt csökkenő tömegáramlás okozza, ami alacsony térfogati hatásfokot eredményez.
Az elpárologtatónak nehezebb lesz a melegebb belépő levegő hőmérsékletéből eredő nagyobb hőterheléssel lépést tartani. A TXV a magas fejnyomás miatt hajlamos lesz arra is, hogy a hűtőközeget a nyitóütemben túlságosan a párologtatóba táplálja.
Normál elpárologtató túlmelegszik: A TXV megpróbálja fenntartani a túlmelegedést még túlzott hűtőközeg-túltöltés esetén is. Mint fentebb említettük, a nyitóütemei során kissé túladagolhat, de ha még mindig az üzemi nyomástartományokban marad, be kell hoznia önmagát.
Nagy sűrítési arányok: A túltöltés során folyadékkal elárasztott kondenzátor magas kondenzációs nyomást fog működtetni. This causes high compression ratios and low volumetric efficiencies, which results in low refrigerant flow rates.
In summary, there are seven symptoms or telltale signs of a system that has too much refrigerant.
- High discharge temp
- High subcooling in the condenser
- High pressures in the condenser
- Higher condenser splits
- Normal-to-high evaporator pressures
- Normal superheats
- High compression ratio
A system check is the best way for service technicians to determine whether or not a system is overcharged. They simply have to install gauges and thermistors on the refrigeration system and take readings to systematically troubleshoot a refrigeration system correctly.
Publication date: 8/6/2018
Want more HVAC industry news and information? Join The NEWS on Facebook, Twitter, and LinkedIn today!