Κλιματιστικά - Πλήρης οδηγός κλιματισμού
Τα κλιματιστικά μηχανήματα αποτελούν την πιο διαδεδομένη λύση για ψύξη, καθώς και για θέρμανση τα τελευταία χρόνια, στο σπίτι, στο εξοχικό ή στο χώρο εργασίας. Παράλληλα, θεωρούνται από τις πιο ενεργοβόρες συσκευές, επομένως θα πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί κατά την επιλογή του κατάλληλου τύπου, μάρκας και μοντέλου κλιματιστικού που θα τοποθετήσουμε στο χώρο μας. Ας ρίξουμε μια ματιά σε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες και χαρακτηριστικά, έτσι ώστε να βοηθήσουμε να κάνεις την καλύτερη δυνατή επιλογή.
Ενότητα Α: Η λειτουργία του κλιματιστικού
Για την κατανόηση της λειτουργίας των κλιματιστικών, πρέπει να ανατρέξουμε στην αρχή λειτουργίας του ψυκτικού κύκλου, μιας διαδικασίας την οποία συναντάμε στα ψυγεία και άλλες συσκευές ψύξης.
Μια γρήγορη περιγραφή του ψυκτικού κύκλου θα ήταν η εξής:
Ο ψυκτικός κύκλος είναι ένας αέναος κύκλος κατά τον οποίο το ψυκτικό μέσο (κοινώς φρέον) συμπιέζεται στον συμπιεστή (εξωτερικό μηχάνημα κλιματιστικού) συμπυκνώνεται και υγροποιείται, στη συνέχεια εκτονώνεται στην εκτονωτική βαλβίδα και αεριοποιείται και πάλι στον εξατμιστή (εσωτερικό μηχάνημα κλιματιστικού).
Εικόνα 1: Ψυκτικός Κύκλος
Από την παραπάνω διαδικασία η οποία συμβαίνει μέσα στο κλιματιστικό παράγεται ο κρύος αέρας που βγαίνει από την εσωτερική μονάδα του κλιματιστικού. Συγκεκριμένα, κατά τη διαδρομή από τον συμπιεστή προς τη βαλβίδα εκτόνωσης, ο υψηλής θερμοκρασίας ατμός μετατρέπεται σε υψηλής θερμοκρασίας υγρό. Μόλις το υψηλής θερμοκρασίας υγρό περνάει από την βαλβίδα εκτόνωσης το υγρό εξατμίζεται και ταυτόχρονα κρυώνει. Έτσι οι σωλήνες του εξατμιστή παγώνουν, αφού τους διαπερνάει χαμηλής θερμοκρασίας αέριο (ατμός).
Τελικά για να λάβουμε κρύο αέρα εντός του χώρου μας, ο ανεμιστήρας της εσωτερικής μονάδας του κλιματιστικού φυσάει αέρα πάνω στους παγωμένους σωλήνες του εξατμιστή και ο παγωμένος πλέον αέρας καταλήγει εντός του δωματίου και το δροσίζει.
Όταν το σύστημα κλιματισμού λειτουργεί σε θέρμανση, το εξωτερικό στοιχείο γίνεται ο εξατμιστής. Την ίδια στιγμή το εσωτερικό στοιχείο γίνεται ο συμπυκνωτής και απορροφά θερμότητα από το ψυκτικό υγρό η οποία διαχέεται στον αέρα που εξέρχεται από την κλιματιστική μονάδα. Ο αέρας εξωτερικού περιβάλλοντος σε οποιαδήποτε θερμοκρασία πάνω ή στους 0°C έχει θερμική ενέργεια. Ο εξατμιστής (εξωτερικό στοιχείο) απορροφά θερμότητα από τον αέρα και έπειτα μέσω συμπίεσης στέλνεται στον συμπυκνωτή (εσωτερικό στοιχείο). Το εσωτερικό στοιχείο απελευθερώνει τη θερμότητα στην εσωτερική μονάδα και κατόπιν ο ζεστός πια αέρας διαχέεται στο χώρο.
Ενότητα Β: Τύποι Κλιματιστικών Μηχανημάτων
Τύπος 1: Διαιρούμενα Κλιματιστικά Τοίχου – Split
Εικόνα 2: Εσωτερική Μονάδα Κλιματιστικού
Εικόνα 3: Εξωτερική Μονάδα Κλιματιστικού
Ο πλέον αναγνωρίσιμος και δημοφιλής τύπος είναι το κλιματιστικό τοίχου (split). Αποτελείται από δύο μονάδες, μία εσωτερική και μία εξωτερική. Όπως προδίδει το όνομά του, η εσωτερική μονάδα εγκαθίσταται σε έναν από τους τοίχους του δωματίου, επιλύοντας το πρόβλημα έλλειψης διαθέσιμου εσωτερικού χώρου, με το μικρότερο δυνατό κόστος εγκατάστασης. Τα κλιματιστικά τοίχου έχουν τη δυνατότητα να καλύψουν τις ανάγκες σε ευρεία κλίμακα από πλευράς διαστάσεων και δωματίων. Λόγω του ύψους τοποθέτησής τους έχουν τη δυνατότητα να ψύχουν καλύτερα το χώρο σε σχέση με μοντέλα που είναι τοποθετημένα στο δάπεδο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο θερμός αέρας είναι ελαφρύτερος από τον ψυχρό αέρα και κατ΄επέκταση συναντάται σε μεγαλύτερα ύψη εντός του χώρου. Ως εκ τούτου ο ψυχρός αέρας που εξάγεται από χαμηλά είναι δυσκολότερο να φτάσει τα υψηλότερα στρώματα του χώρου έτσι ώστε να ψύξει τον θερμό αέρα.
Τύπος 2: Πολυδιαιρούμενα Κλιματιστικά Τοίχου – Multi Split
Τα Multi Split συστήματα κλιματισμού είναι παρόμοια με τα διαιρούμενα κλιματιστικά τοίχου. Ουσιαστικά η διαφορά τους έγκειται στη δυνατότητα σύνδεσης και τροφοδοσίας με ψυκτικό υγρό περισσότερων εσωτερικών μονάδων σε μία μόνο εξωτερική. Η εγκατάσταση συστήματος multi split, συμφέρει οικονομικά όταν ο αριθμός των εσωτερικών μονάδων είναι μεγάλος και ο πελάτης δεν επιθυμεί να έχει πολλές εξωτερικές μονάδες. Όταν πρόκειται να εγκατασταθεί αρκετά μεγάλος αριθμός εσωτερικών μονάδων, προτείνεται η αγορά ενός μεγαλύτερου και πιο εξελιγμένου συστήματος κλιματισμού που ονομάζεται VRV. Με την επιλογή ενός multi split συστήματος μπορούμε να μειώσουμε το κόστος αγοράς των κλιματιστικών μονάδων για διαφορετικά δωμάτια, να εξασφαλίσουμε την αισθητική του χώρου, καθώς και να εξοικονομήσουμε χώρο στο μπαλκόνι ή στον κήπο μας.
Τύπος 3: Φορητά Κλιματιστικά
Τα φορητά κλιματιστικά ενσωματώνουν την εσωτερική και εξωτερική μονάδα σε μία και μόνο συσκευή, ώστε να μπορούν να μετακινηθούν οπουδήποτε μέσα στο χώρο. Αποτελούν μια ολοκληρωμένη και ευέλικτη λύση ψύξης και θέρμανσης, για κατοικίες και γραφεία με περιορισμένο διαθέσιμο χώρο. Στα σύγχρονα φορητά κλιματιστικά δεν απαιτείται σωλήνα αποστράγγισης συμπυκνωμάτων στη λειτουργία ψύξης, αφού η μονάδα ανακυκλώνει τα συμπυκνώματα στο εσωτερικό της. Μόνο, σε συνθήκες πολύ υψηλής υγρασίας στο χώρο υπάρχει η πιθανότητα υπερχείλισης, συνεπώς προτείνεται η τοποθέτηση σωλήνα αποστράγγισης. Για την εύκολη τοποθέτηση του σωλήνα στο παράθυρο περιλαμβάνεται συνήθως kit εγκατάστασης, ώστε να αποφευχθούν τρυπήματα και άλλες εργασίες στο χώρο. Το κόστος αγοράς ενός φορητού κλιματιστικού, είναι μικρότερο από το αντίστοιχο κόστος για ένα διαιρούμενο κλιματιστικό της ίδιας ισχύος, με μικρότερο αλλά ικανοποιητικό βαθμό απόδοσης και οικονομική λειτουργία.
Τύπος 4: Καναλάτο Κλιματιστικό
Τα κλιματιστικά τύπου καναλάτο, αποτελούν ιδανική λύση σε περιπτώσεις όπου ο χώρος που θέλουμε να καλύψουμε είναι αρκετά μεγάλος ή έχει περίπλοκες διαρρυθμίσεις, με πολύγωνα δωμάτια, μακρόστενους εσωτερικούς χώρους με ψηλά έπιπλα και εμπόδια. Η εσωτερική μονάδα είναι τοποθετημένη εξ' ολοκλήρου εντός του ταβανιού του δωματίου και η εξαγωγή αέρα γίνεται από περισσότερα του ενός διαφορετικών σημείων. Ο ψυχρός αέρας προσάγεται στο χώρο με τη βοήθεια είτε μέσω κατάλληλων σταθερών μεταλλικών αεραγωγών είτε μέσω εύκαμπτων σωληνώσεων. Αυτοί οι αεραγωγοί καταλήγουν σε περσίδες (στόμια) βελτιώνοντας την αισθητική του χώρου. Η ύπαρξη ψευδοροφής για να φιλοξενήσει την υποδομή, δεν είναι υποχρεωτική, αφού μπορεί έυκολα να πραρμοστεί σε οποιοδήποτε χώρο. Η λύση του συγκεκριμένου κλιματιστικού ενδείκνυται για νεόδμητα ή προς ανακαίνιση κτίρια, για ξενοδοχεία, τράπεζες και παρεμφερείς εφαρμογές όπου χρειάζονται κρυφές μονάδες με χαμηλό επίπεδο θορύβου.
Τύποι 5 & 6: Κλιματιστικό Δαπέδου & Οροφής
Τα κλιματιστικά δαπέδου και οροφής μας δίνουν την ευχέρεια να αποφασίσουμε για το σημείο εγκατάστασής τους, αφού όπως είναι εμφανές από την ονομασία τους, μπορούν να εγκατασταθούν είτε στο δάπεδο είτε στην οροφή του δωματίου. Στην πρώτη περίπτωση (δάπεδο) το κυριότερο πλεονέκτημα είναι η εξαιρετική τους αίσθηση σε λειτουργία θέρμανσης, η οποία οφείλεται στον τρόπο με τον οποίο κινείται ο αέρας στον χώρο, με βάση όσα έχουν ήδη αναφερθεί περί θερμού και ψυχρού αέρα, ενώ στην λειτουργία ψύξης ο αέρας κινείται προς την οροφή και όχι προς το μέρος μας, δημιουργώντας ιδανικό ρεύμα αέρα. Στη δεύτερη περίπτωση (οροφή) θα πρέπει να αναλογιστούμε ότι η μονάδα δεν “κρύβεται” εντός της οροφής, όπως τα κλιματιστικά τύπου “καναλάτο” και “κασέτα”, αλλά είναι εξ’ ολοκλήρου εμφανής και κατά συνέπεια δεν απαιτεί ύπαρξη ψευδοροφής. Προς αποφυγή παρερμηνειών θα πρέπει να τονιστεί ότι υπάρχουν εσωτερικές μονάδες οι οποίες οπτικά μοιάζουν με τα κλιματιστικά δαπέδου-οροφής αλλά είναι είτε μόνο δαπέδου είτε μόνο οροφής.
Τύπος 7: Κλιματιστικά τύπου Κασέτας
Στα κλιματιστικά τύπου κασέτας, η εσωτερική μονάδα είναι τοποθετημένη στο ταβάνι του δωματίου. Ως εκ τούτου, σε αυτή την περίπτωση είναι υποχρεωτική η ύπαρξη ψευδοροφής. Η διαφορά της σε σχέση με το κλιματιστικό τύπου “καναλάτο” είναι πως η εξαγωγή του αέρα γίνεται από ένα μόνο σημείο, προς τέσσερις κατευθύνσεις.
Τύπος 8: Κλιματιστικό Ντουλάπα – Εμφανούς Τύπου
Πρόκειται για μηχανήματα κλιματισμού υψηλής ισχύος, όπου η εσωτερική τους μονάδα μοιάζει με ντουλάπα. Τοποθετούνται στο δάπεδο και χρησιμοποιούνται κυρίως για την ψύξη μεγάλων επαγγελματικών χώρων, όπως καφετέριες, εστιατόρια, καταστήματα, αίθουσες δεξιώσεων, εκκλησίες ή εκθεσιακούς χώρους με χαμηλό ύψος οροφής. Τα σημαντικότερα πλεονέκτημα τους είναι η σχετικά χαμηλή τιμή πώλησης και η ευκολία εγκατάστασης τους. Όσον αφορά στην άνεση, τα κλιματιστικά τύπου ντουλάπας δεν προσφέρουν υψηλή θερμική άνεση, αφού παρέχουν αέρα μεγάλης ισχύς από ένα και μόνο στόμιο.
Ενότητα Γ: Επιλογή κλιματιστικού
Η επιλογή του κατάλληλου κλιματιστικού είναι μια σοβαρή υπόθεση η οποία περιλαμβάνει δύο φάσεις.
Φάση Α: Επιλογή κατάλληλου τύπου κλιματιστικού
Όπως αναφέραμε παραπάνω, στην αγορά υπάρχουν πολλοί και διαφορετικοί τύποι κλιματιστικών μηχανημάτων. Κάθε τύπος, παρουσιάζει κάποια πλεονεκτήματα και κάποια μειονεκτήματα, πολλά από τα οποία αφορούν τον τρόπο με τον οποίο μεταδίδεται η ενέργεια στον χώρο αλλά και το μέγεθος και την διαρρύθμιση του χώρου που πρόκειται να καλύψουν. Έτσι, για κάθε χώρο υπάρχει το κατάλληλο κλιματιστικό είτε πρόκειται για Οικιακή - Επαγγελματική - Βιομηχανική χρήση. Για να μπορέσουμε να επιλέξουμε το σωστό κλιματιστικό για το χώρο μας, είναι καλό να γνωρίζουμε κάποια βασικά πράγματα γύρω από τους διάφορους τύπους κλιματιστικών, σε καμία περίπτωση όμως δεν μπορούμε να αντικαταστήσουμε την επιστημονική ανάλυση ενός εξειδικευμένου μηχανικού, η οποία αποτελεί τον πλέον ασφαλή τρόπο για τη σωστή επιλογή.
Φάση Β: Επιλογή μάρκας και μοντέλου κλιματιστικού
Η σωστή επιλογή της μάρκας και του μοντέλου του κλιματιστικού, οδηγεί στην αποφυγή σπατάλης άσκοπων χρημάτων τόσο κατά την αγορά, όσο και κατά την χρήση του.
Τα βασικά κριτήρια για την επιλογής μάρκας-μοντέλου κλιματιστικού κατά σειρά σπουδαιότητας είναι τα εξής:
α) Συντελεστής απόδοσης
Όπως όλες οι οικιακές συσκευές, έτσι και τα κλιματιστικά κατηγοριοποιούνται σε ενεργειακές κλάσεις και ο διαχωρισμός γίνεται με βάση τον συσχετισμό ενέργειας που παράγουν (θερμότητα) και ενέργειας που καταναλώνουν. Σκοπός είναι να παρέχετε στους τελικούς χρήστες ένας εύκολος τρόπος για να κατανοήσουν τις πληροφορίες σχετικά με την ενεργειακή απόδοση των προϊόντων.
Η Ετικέτα Ενεργειακής Απόδοσης κατηγοριοποιεί την αποδοτικότητα ενός προϊόντος ή συγκροτήματος με τη βοήθεια των διαφόρων τάξεων Ενεργειακής Απόδοσης, από το Α +++ (για συγκροτήματα) ή Α ++ (για προϊόντα) έως το G. Η τάξη Α +++ αντιπροσωπεύει ιδιαίτερα υψηλό βαθμό απόδοσης και η G χαμηλή απόδοση. Στο επίκεντρο του τρόπου αξιολόγησης της απόδοσης των κλιματιστικών, μπαίνει η εποχιακή απόδοση σε συνδυασμό με τις τρεις διαφορετικές κλιματικές ζώνες των χωρών της Ευρώπης (Μεσαία, Υψηλή και Χαμηλή). Οι δείκτες ψύξης και θέρμανσης SEER και SCOP αντίστοιχα, λαμβάνουν υπόψη την παράμετρο της εποχικότητας και της ετήσιας λειτουργίας του μηχανήματος και απεικονίζουν πιο αντικειμενικά την πραγματική ενεργειακή απόδοση των κλιματιστικών μονάδων.
Ο παρακάτω πίνακας παρουσιάζει τη διάκριση των κλιματιστικών σε ενεργειακές κλάσεις με βάση τις εποχικές ενεργειακές αποδόσεις ψύξης και θέρμανσης.
Κλάση ενεργειακής | SEER | SCOP |
Α+++ | SEER ≥ 8,50 | SCOP ≥ 5,10 |
Α++ | 6,10 ≤ SEER ≤ 8,50 | 4,60 ≤ SCOP ≤ 5,10 |
Α+ | 5,60 ≤ SEER ≤ 6,10 | 4,00 ≤ SCOP ≤ 4,60 |
Α | 5,10 ≤ SEER ≤ 5,60 | 3,40 ≤ SCOP ≤ 4,00 |
B | 4,60 ≤ SEER ≤ 5,10 | 3,10 ≤ SCOP ≤ 3,40 |
C | 4,10 ≤ SEER ≤ 4,60 | 2,80 ≤ SCOP ≤ 3,10 |
Η τεχνολογία Inverter που διαθέτουν τα νεότερα μοντέλα κλιματιστικών, προσφέρει τη δυνατότητα στη συσκευή να εναρμονίζει την ισχύ της με τις συνθήκες του χώρου, προσαρμόζοντας τη λειτουργία της ανάλογα με τις ανάγκες. Αυτό συμβαίνει καθώς όταν ο αισθητήρας πιάσει την θερμοκρασία που του έχει ζητηθεί χαμηλώνει την ένταση στον κινητήρα ώστε να διατηρήσει στα επιθυμητά επίπεδα. Εκτός από την οικονομία στην κατανάλωση, η μείωση της δαπανημένης ηλεκτρικής ενέργειας μεταφράζεται σε περιορισμό του διοξειδίου του άνθρακα που εκπέμπουν οι μονάδες. Από 01/01/2015 η εισαγωγή κλιματιστικών on/off στην Ευρωπαϊκή Ένωση έχει απαγορευθεί με νόμο, οπότε το μόνο που θα πρέπει να προσέξετε είναι το μοντέλο που θα αγοράσετε να έχει βγει στην αγορά μετά από το 2015.
β) Ποιότητα και ευκολία τεχνικής υποστήριξης
Αγοράζοντας ένα φθηνό κλιματιστικό με μάρκα που δεν αντιστοιχεί σε εργοστάσιο αλλά σε εμπορική ονομασία, υπάρχει ο κίνδυνος να αναγκαστείτε να πετάξετε το κλιματιστικό σας σε περίπτωση μελλοντικής βλάβης. Γι αυτό το λόγο, είναι σημαντικό κατά την επιλογή της μάρκας του κλιματιστικού σας, η εταιρία να αντιπροσωπεύεται επίσημα στην Ελλάδα, με service και ανταλλακτικά σε απόθεμα.
γ) Ποιότητα φίλτρων
Η τεχνολογία καθαρισμού του κλιματιζόμενου αέρα βελτιώνεται συνεχώς και στην πλειονότητά τους τα μοντέρνα κλιματιστικά είναι εξοπλισμένα με φίλτρα καθαρισμού αέρα. Θα πρέπει βέβαια να προσέξετε τις λεπτομέρειες στην προστασία που σας προσφέρουν, μιας και τα προηγμένα φίλτρα καθαρισμού διαθέτουν:
- Προ-φίλτρα που αιχμαλωτίζουν τα μεγάλα αιωρούμενα σωματίδια, όπως σκόνη και τρίχες κατοικίδιων ζώων.
- Φίλτρα Negative Ion που απελευθερώνουν αρνητικά φορτισμένα ιόντα στον αέρα χαρίζοντας υγιεινό περιβάλλον και ευεξία.
- Φίλτρα HEPA & Cold Catalyst που συγκρατούν αιωρούμενα σωματίδια και αλλεργιογόνους παράγοντες ενώ ταυτόχρονα εξουδετερώνουν και τις κακοσμίες, εξασφαλίζοντας αναζωογονητική ατμόσφαιρα στους εσωτερικούς χώρους.
- Φίλτρο Vitamin C, το οποίο απελευθερώνει Βιταμίνη C στο χώρο, γνωστή για τις ευεργετικές επιδράσεις της στην υγεία και στο δέρμα, ενώ ταυτόχρονα απορροφά και μέρος της παραπανίσιας υγρασίας.
δ) Χαμηλός θόρυβος
Βασικό χαρακτηριστικό ενός κλιματιστικού στο οποίο πρέπει να δώσουμε σημασία είναι ο θόρυβος που δημιουργείται κατά τη λειτουργία του, ειδικά εάν το κλιματιστικό προορίζεται για εγκατάσταση σε υπνοδωμάτια. Όλοι οι κατασκευαστές αναγράφουν το επίπεδο θορύβου με τιμές (dΒ) του κάθε μοντέλου, τόσο για την εσωτερική όσο και για την εξωτερική μονάδα. Άψογα επίπεδα θορύβου (σχεδόν αθόρυβο) είναι τα 21db και κάτω.
ε) Ψυκτικό υγρό
Στην περίπτωση των οικιακών κλιματιστικών μέχρι και πριν από λίγα χρόνια αποκλειστική επιλογή των κατασκευαστών ήταν το ψυκτικό R410A, ένα μείγμα αερίων που δρα πολύ πιο αρνητικά από το CO2 στην υπερθέρμανση της Γης. Εάν θέλουμε να αγοράσουμε κλιματιστικό φιλικό προς το περιβάλλον, έχουμε τη δυνατότητα να επιλέξουμε μια μονάδα που χρησιμοποιεί το νέο οικολογικό υγρό R32, το οποίο έχει 67% χαμηλότερο δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη σε σύγκριση με το R410A. Επιπλέον, το R32 μπορεί να αποδώσει ίση θερμική ισχύ με το R410A με μικρότερη κατά 30% ποσότητα ψυκτικού, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτείται λιγότερο ψυκτικό μέσο για κάθε μονάδα. Ως αποτέλεσμα, οι συνολικές εκπομπές CO2 μπορούν να μειωθούν κατά περίπου 75%. Ένα ακόμα πλεονέκτημα είναι ότι το R32 δεν είναι μίγμα αλλά ομογενές ρευστό και μπορεί να ανακυκλωθεί πιο εύκολα και να ξαναχρησιμοποιηθεί.
στ) Επιπλέον λειτουργίες
Ιονιστής
Τα κλιματιστικά που διαθέτουν Ιονιστή δημιουργούν ένα υγιές κλίμα ευεξίας καθώς ο ιονιστής αναζωογονεί τον αέρα με αρνητικά φορτισμένα ιόντα.
- Wi-Fi activated
Τα κλιματιστικά που έχουν ενσωματωμένη λειτουργία WiFi μπορείτε να ελέγχετε τη συσκευή από το smartphone σας από όπου και αν βρίσκεστε, χωρίς να απαιτείται η αγορά κανενός πρόσθετου εξοπλισμού.
- Μεγάλο εύρος & γωνία ροής αέρα
Το μεγαλύτερο άνοιγμα πτερυγίου ενός κλιματιστικού βοηθά να παρέχεται στον χώρο μεγαλύτερος όγκος κλιματιζόμενου αέρα και έτσι ο χώρος να αποκτά γρηγορότερα την επιθυμητή θερμοκρασία. Έτσι μπορείτε να απολαμβάνετε άμεσα και κυρίως οικονομικά μια ευχάριστη ατμόσφαιρα.
- Δυνατότητα επιλογής ισχύος
Με τη δυνατότητα επιλογής ισχύος στην λειτουργία του κλιματιστικού εξασφαλίζεται μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας. Επιπλέον, η δυνατότητα επιλογής ισχύος, δίνει την ελευθερία του ελέγχου της ενεργειακής κατανάλωσης του κλιματιστικού από ένα ασύρματο χειριστήριο, εμποδίζοντας τη λειτουργία υψηλής ισχύος. Ρυθμίζοντας σε χαμηλότερη ισχύ λειτουργίας επιτυχγάνετε μέγιστο όφελος με υψηλότερη εξοικονόμηση ενέργειας.
- Προστασία από διακυμάνσεις της ηλεκτρικής τάσης
Η μονάδα μπορεί να λειτουργήσει απρόσκοπτα με ρεύμα τάσης από 168 έως 264V. Με αυτόν τον τρόπο αυτό προστατεύεται από πιθανές αυξομειώσεις της τάσης μέσα σε αυτά τα όρια, ώστε η κλιματιστική μονάδα να λειτουργεί ομαλά με υψηλή αξιοπιστία.
- Σύστημα Ανίχνευσης Διαρροής Ψυκτικού Μέσου
Σε περίπτωση διαρροής ψυκτικού μέσου η μονάδα ανιχνεύει τη διαρροή και παύει τη λειτουργία ενώ ταυτόχρονα ενημερώνει τον χρήστη με ένδειξη κωδικού βλάβης στην οθόνη της εσωτερικής μονάδας.
- Αντιδιαβρωτική Προστασία
Αντιδιαβρωτική επίστρωση στον εναλλάκτη της εξωτερικής και της εσωτερικής μονάδας για αντοχή σε διαβρωτικό περιβάλλον.
Ε.1 Κατανόηση των συστημάτων ψύξης
Τα συστήματα ψύξης έχουν γίνει απαραίτητα σε διάφορους τομείς της καθημερινής μας ζωής. Εξασφαλίζουν τον βέλτιστο κλιματισμό των κτιρίων, ψύχουν τις βιομηχανικές διεργασίες και επιτρέπουν τη μακροχρόνια αποθήκευση και κατάψυξη των τροφίμων. Ωστόσο, τα πλεονεκτήματα των συστημάτων ψύξης συνοδεύονται από σημαντική κατανάλωση πόρων, η οποία αυξάνεται συνεχώς σε όλο τον κόσμο και επηρεάζει το κλίμα. Το γεγονός αυτό καθιστά ακόμη πιο σημαντικό τον επαγγελματικό σχεδιασμό των συστημάτων τεχνολογίας ψύξης και κλιματισμού και την αποδοτική λειτουργία τους.
Εν προκειμένω, στην αξιολόγηση και την επιλογή πρέπει να συνυπολογίζονται τα ακόλουθα:
- η κατασκευή των εξαρτημάτων
- ο δυνητικός κίνδυνος των μέσων λειτουργίας σε περίπτωση διαρροής ή ατυχήματος
- η ισχύς λειτουργίας που απαιτείται για την παροχή της ψύξης και
- η απόσυρση της τεχνολογίας του συστήματος μετά τη λήξη της διάρκειας ζωής του
E 1.1 Παράμετροι για την απόδοση των συστημάτων ψύξης
Μια καλή συγκριτική τιμή για τις αντλίες θερμότητας είναι ο συντελεστής απόδοσης COP (Coefficient Of Performance) ή ο συντελεστής ενεργειακής απόδοσης EER (Energy Efficiency Ratio) για τα συστήματα ψύξης. Αυτά τα μεγέθη απόδοσης αντικατοπτρίζουν τη σχέση οφέλους-κόστους σε ένα συγκεκριμένο σημείο λειτουργίας του συστήματος σε μια καθορισμένη χρονική στιγμή.
Αν θέλετε να εξετάσετε την απόδοση του συστήματος ψύξης για ένα ολόκληρο έτος, ο δείκτης SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) έχει μεγαλύτερη σημασία. Στην περίπτωση αυτή, η αξιολόγηση περιλαμβάνει επίσης τη λειτουργία του συστήματος ψύξης σε μερικό φορτίο, τη λειτουργία σε πλήρες φορτίο και το σημείο σχεδιασμού. Οι πολύ διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια ενός έτους σημαίνουν ότι η εξέταση του μερικού φορτίου είναι ιδιαίτερα σημαντική.
Η αποτελεσματική ρύθμιση της απόδοσης της παροχής ψύξης (μετατροπέας συχνότητας για τη ρύθμιση της απόδοσης του συμπιεστή και τη ρύθμιση της ταχύτητας των ανεμιστήρων του συμπυκνωτή ή του εναλλάκτη θερμότητας) είναι απαραίτητη! Η πρόσθετη και συμπληρωματική χρήση μέσων θερμικής αποθήκευσης (π.χ. μονάδες αποθήκευσης πάγου) μπορεί να αντισταθμίσει τα μερικά φορτία ή τα ακραία φορτία αιχμής και να εξασφαλίσει υψηλότερη λειτουργική αξιοπιστία και καλύτερη διαθεσιμότητα του συστήματος.
E 1.2 Κριτήρια για τα εφαρμόσιμα ψυκτικά μέσα
Θεωρητικά, ένας πολύ μεγάλος αριθμός ουσιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό μέσο. Ωστόσο, ό,τι είναι δυνατό δεν είναι απαραίτητα και επιτρεπτό ή συνετό: διάφορες απαιτήσεις ασφαλείας, η διαθέσιμη τεχνολογία του συστήματος και περιβαλλοντικές πτυχές περιορίζουν αυτή την επιλογή. Μόνο εκείνα τα μέσα λειτουργίας (εδώ τα ψυκτικά μέσα) που πληρούν συγκεκριμένα κριτήρια σε ένα κλειστό κύκλωμα ψυκτικού μέσου κατά τη λειτουργία είναι εφαρμόσιμα.
Ωστόσο, αυτή η λίστα καλύπτει μόνο ένα μέρος των σημαντικών χαρακτηριστικών. Προς το παρόν δεν υπάρχει διαθέσιμο ψυκτικό μέσο που να είναι ιδανικό για όλες τις εφαρμογές. Αυτό σημαίνει ότι είναι πάντα απαραίτητο να γίνονται συμβιβασμοί.
Η σημασία των φυσικών ψυκτικών μέσων έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια - όχι μόνο από τότε που τέθηκαν σε ισχύ αυστηρότεροι κανονισμοί σε παγκόσμιο επίπεδο (όπως ο κανονισμός F-Gas της ΕΕ του 2014). Εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα (R-744), όλα αυτά περιλαμβάνουν αέρια υδρογονανθράκων, όπως το ισοβουτάνιο (R-600A) και το προπάνιο (R-290). Η χρήση της αμμωνίας (R-717) είναι εξαιρετικά διαδεδομένη εδώ και πολλά χρόνια, ιδίως στη βιομηχανική ψύξη. Τόσο από άποψη θερμοδυναμικής όσο και από άποψη κλιματικού αποτυπώματος, τα φυσικά ψυκτικά μέσα χαρακτηρίζονται ως φιλικά προς το περιβάλλον.
Αυτά τα θετικά χαρακτηριστικά επιτρέπουν τη χρήση σε τομείς που σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν σημαντικά υψηλότερες απαιτήσεις όσον αφορά την τεχνολογία του συστήματος και τα λιπαντικά. Έτσι, το CO2 και το προπάνιο χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, στον τομέα της ψύξης σε σούπερ μάρκετ.
E 1.3 Αξιολόγηση ψυκτικών μέσων
α) Η τιμή GWP
Το GWP (Global Warming Potential) είναι μια αριθμητική τιμή που περιγράφει την επίδραση μιας ουσίας στην ατμόσφαιρα και, συνεπώς, τη συμβολή της στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Το CO2 με αριθμητική τιμή 1 χρησιμοποιείται ως βασική τιμή. Η τιμή αυτή εκφράζει πόσο 1 kg ενός ψυκτικού μέσου στην ατμόσφαιρα συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη σε σύγκριση με 1 kg CO2.
Αυτό σημαίνει ότι η τιμή GWP αντιπροσωπεύει ένα ισοδύναμο του CO2.
Το R-12, για παράδειγμα, έχει 10,900-φορές ισχυρότερη επίδραση από ό, τι CO2.
Τιμές GWP γνωστών ψυκτικών μέσων και η επίδρασή τους στην ατμόσφαιρα
TEWI = (GWP x L x n) + (GWP x m [1 - αrecovery ]) + (n x Eannual x ß)
1.4 Σχεδιασμός και αποτελεσματική λειτουργία συστημάτων ψύξης
Για τον καλό σχεδιασμό και την αποτελεσματική λειτουργία των συστημάτων ψύξης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιούνται ακριβείς μετρήσεις στα συστήματα και να αξιολογούνται σωστά.
Κάθε κατά 1 Κ υψηλότερη θερμοκρασία εξάτμισης ή κατά 1 Κ χαμηλότερη θερμοκρασία συμπύκνωσης επιφέρει βελτίωση της απόδοσης του συστήματος ψύξης κατά 2-3%. Η υπερθέρμανση του εξατμιστή επηρεάζει επίσης σημαντικά την ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται από τα αντικείμενα που ψύχονται.
Αδικαιολόγητα υψηλές τιμές υπερθέρμανσης (γενικά > 8 Κ) ή ασταθή σήματα υπερθέρμανσης οδηγούν σε μη τέλεια πλήρωση του εξατμιστή και, συνεπώς, σε μικρότερη ψυκτική ικανότητα.
Κατά τη διάρκεια της αξιολόγησης μπορεί να προκύψουν διάφορα σφάλματα, όπως:
- Ανεπαρκής ακρίβεια των οργάνων μέτρησης και των αισθητήρων τους
- Μαθηματικά σφάλματα στον υπολογισμό των παραμέτρων
- Σφάλμα παράλλαξης κατά την ανάγνωση αναλογικών οθονών
- Απόσταση του αισθητήρα μέτρησης από το απαιτούμενο σημείο μέτρησης
Λόγω των μηχανικών ιδιοτήτων τους, τα αναλογικά όργανα με δείκτη για την καταγραφή των πιέσεων του συστήματος έχουν περιορισμένη προστασία από τους κραδασμούς και τις μεταβολές της θερμοκρασίας όταν χρησιμοποιούνται από τους εγκαταστάτες. Είναι πρακτικά αδύνατο να αποφευχθούν οι ισχυρές καταπονήσεις, ιδίως στα αεροπλάνα. Επιπλέον, όταν υπάρχουν σημαντικές μεταβολές της πίεσης περιβάλλοντος (π.χ. λόγω αλλαγής του υψομέτρου), οι αναπροσαρμογές πρέπει να γίνονται χειροκίνητα.
Τα ψηφιακά μανόμετρα, όπως το testo 550s, συνδυάζουν τη μέτρηση των πιέσεων υψηλής ακρίβειας και την ακριβή απεικόνιση των αποτελεσμάτων σε σαφή, ψηφιακή μορφή. Αυτό σημαίνει ότι οι λανθασμένες ερμηνείες είναι πρακτικά αδύνατες.
Ενότητα 2: Αρχές και κύρια στοιχεία της τεχνολογίας ψύξης
Ο θερμοδυναμικός κύκλος μια αντλίας θερμότητος που αναφέρεται στη διαδοχική ατμοποίηση και υγροποίηση ενός ρευστού, αποτελεί την αφετερία μελέτης (και λειτουργίας) της αντλίας θερμότητας.
Θεωρητικός κύκλος
Ο ατμός, που βρίσκεται σε κατάσταση κορεσμού, εισέρχεται στον συμπιεστή. Με τη συμπίεση, η οποία θεωρητικά είναι ισεντροπική, ενώ στην πράξη περίπου ισεντροπική και αρκετά αδιαβατική, λόγω ταχύτητας, ανεβαίνει η θερμοκρασία, η ενθαλπία και η πίεση του ατμου.
Μεταβολή 2-3Ο συμπιεσμένος και υπέρθερμος ατμός εισέρχεται στον συμπυκνωτή, ψύχεται μέχρι την κατάσταση κορεσμού και αποδίδει θερμότητα. Η πίεση παραμένει σταθερή, ενώ έχουμε μικρή πτώση της θερμοκρασίας του ατμού.
Μεταβολή 3-4
Ο κορεσμένος ατμός που βρίσκεται μέσα στον συμπυκνωτή, αρχίζει να υγροποιείται υπό σταθερή πίεση, ενώ συγχρόνως αποδίδει τη μεγαλύτερη ποσότητα θερμότητας.
Μεταβολή 4-5
Το υγροποιημένο ρευστό εγκαταλείπει τον συμπυκνωτή, περνάει από την εκτονωτική βαλβίδα και ελαττώνεται η πίεση του. Η μεταβολή αυτή είναι ισενθαλπική, μη αντιστρεπτή και συνοδεύεται από μεγάλη πτώση της θερμοκρασίας.
Μεταβολή 5-1Το υγρό εισέρχεται στον εξατμιστή, παίρνει θερμότητα από την ψυχρή πηγή και ατμοποιείται με σταθερή πίεση και θερμοκρασία. Η αύξηση της ενθαλπίας είναι ισοβαρής.
Πραγματικός Θερμοδυναμικός κύκλος
Οι τροποποιήσεις του θεωρητικού κύκλου είναι οι εξής:
Επειδή υπάρχει κίνδυνος να σχηματιστούν σταγόνες υγρού μέσα στον κύλινδρο συμπιέσεως, ο ατμός οδηγείται υπερθερμασμένος στον συμπιεστή (σημείο )
Επειδή ο συμπιεστής δεν μπορεί να εκτελέσει μια καθαρή ισεντροπική συμπίεση, απαιτείται περισσότερο μηχανικό έργο. Το επιπλέον έργο γίνεται θερμότητα που ανεβάζει τη θερμοκρασία εξόδου του ρευστού (σημείο )
Στους εναλλάκτες θερμότητας (συμπυκνωτή-εξατμιστή), οι μεταβολές είναι θεωρητικά ισοβαρείς και ισόθερμες. Στην πράξη όμως-λόγω της ταχύτητας διατηρείται αρκετά μεγάλη –υπάρχει πτώση πίεσης.
Επειδή υπάρχει κίνδυνος να σχηματιστεί ατμός πριν την εκτονωτική βαλβίδα (από απρόβλεπτη θέρμανση ή πτώση πιέσεως), πρέπει οπωσδήποτε να γίνει υπόψυξη του υγρού με τη βοήθεια ενός ενδιάμεσου ψύκτη.
Αρχή λειτουργίας
Το χειμώνα η κλιματιστική μονάδα λειτουργεί για την θέρμανση του χώρου. Το ψυκτικό ρευστό βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, περνάει στον εναλλάκτη της εξωτερικής μονάδας (εξατμιστής τον χειμώνα) και απορροφά θερμότητα από τον εξωτερικό αέρα περιβάλλοντος με τη βοήθεια ενός ανεμιστήρα.
Το ψυκτικό ρευστό εξατμίζεται και σε χαμηλή πίεση πλέον περνάει στον συμπιεστή, όπου συμπιέζεται με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας του.
Στη συνέχεια σε αέρια μορφή οδηγείται στον εσωτερικό εναλλάκτη (συμπυκνωτής τον χειμώνα), του οποίου η επιφάνεια έχει υψηλότερη θερμοκρασία από αυτή του εσωτερικού αέρα, συμπυκνώνεται και αποβάλλει θερμότητα λόγω διαφοράς θερμοκρασίας.
Έπειτα το ψυκτικό ρευστό που βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, περνάει μέσα από την εκτονωτική διάταξη (τριχοειδή σωλήνα) και μειώνεται η πίεση του.
Τέλος επιστρέφει στον εξωτερικό εναλλάκτη και επαναλαμβάνεται ο κύκλος.
Αν το δούμε πιο απλά, μπορούμε να δούμε ότι η θερμική ενέργεια που απορροφάται στον εξατμιστή έχει περίπου ένα προστιθέμενο ⅓ ως ισχύ κίνησης από τον συμπιεστή. Ολόκληρη αυτή η ενέργεια πρέπει στη συνέχεια να απελευθερωθεί ξανά στην πλευρά υψηλής πίεσης του συστήματος ψύξης ή ιδανικά να επαναχρησιμοποιηθεί (αξιοποίηση απορριπτόμενης θερμότητας ή ανάκτηση θερμότητας).
Η δεύτερη αρχή της θερμοδυναμικής είναι εξίσου κρίσιμη όταν πρόκειται για την τεχνολογία ψύξης. Δηλώνει ότι η (θερμική) ενέργεια μεταδίδεται με φυσικό τρόπο μόνο από ένα θερμότερο σώμα σε ένα ψυχρότερο σώμα. Εάν χρησιμοποιηθεί πρόσθετη ενέργεια, το φαινόμενο αυτό μπορεί, ωστόσο, να αντιστραφεί, όπως φαίνεται για παράδειγμα από τη συνολική ροή ενέργειας σε μια γεωθερμική αντλία θερμότητας. Πρόκειται για τη χρήση ενέργειας από το ψυχρό έδαφος για σκοπούς θέρμανσης. Ωστόσο, οι επιμέρους μεταβιβάσεις ενέργειας ακολουθούν πάντα την αρχή: “από το ζεστό στο κρύο!”
E 2.2 Τα τέσσερα κύρια στοιχεία του κυκλώματος συμπιεσμένου ψυκτικού ρευστού
Σε γενικές γραμμές ένα κύκλωμα συμπίεσης ψυκτικού ρευστού αποτελείται από τέσσερα κύρια στοιχεία:
1) Εξατμιστής
2) Συμπυκνωτής
3) Συμπιεστής
4) Βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης
Το γράφημα δείχνει αυτά τα κύρια εξαρτήματα στο κύκλωμα ψυκτικού ρευστού. Παρουσιάζεται ένας αριστερόστροφος κύκλος όπου το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα και κατά τον τρόπο αυτό περνάει από δύο αλλαγές κατάστασης συσσωμάτωσης.
E 2.2.1 Ο εξατμιστής
Ο εξατμιστής είναι ένα πολύ σημαντικό εξάρτημα του κυκλώματος ψυκτικού ρευστού. Αποτελεί ουσιαστικά τη “διεπαφή” του συστήματος ψύξης με το μέσο που ψύχεται. Οι διάφορες εκδόσεις των εξατμιστών έχουν ως εξής:
- Ελασματοποιημένος εναλλάκτης θερμότητας: το μέσο που ψύχεται είναι π.χ. αέρας.
- Πλακοειδής εναλλάκτης ή εναλλάκτης θερμότητας με δέσμη σωλήνων: για την ψύξη υγρών.
- Εξατμιστής μεταφοράς: για θερμική μεταφορά στερεών.
Με όλες τις δυνατότητες που αναφέρθηκαν, η ροή θερμότητας είναι η ίδια: πηγαίνει από το “ζεστό” στο “κρύο”. Σε χαμηλή πίεση (πίεση αναρρόφησης), το μεγαλύτερο μέρος του ψυκτικού ρευστού εισέρχεται στον εξατμιστή σε υγρή κατάσταση. Εκεί, εξατμίζεται απορροφώντας θερμότητα, η οποία ιδανικά προέρχεται εξ’ ολοκλήρου από την ουσία που ψύχεται.
Στόχος είναι η έγχυση της ποσότητας ψυκτικού ρευστού στον εξατμιστή που σημαίνει ότι η ενέργεια από το υλικό που ψύχεται επαρκεί για την πλήρη μετάβαση φάσης από υγρό σε ατμό. Η μικρότερη δυνατή υπερθέρμανση του ατμού στο τελευταίο τμήμα του εξατμιστή χρησιμεύει ως απαραίτητη διαδικασία ελέγχου για την εκτονωτική βαλβίδα.Ταυτόχρονα, αυτό διασφαλίζει ότι δεν εισέρχονται ποσότητες υγρού στον συμπιεστή, όταν υπάρχουν, για παράδειγμα, διακυμάνσεις φορτίου.
Συνεπώς, τα εξαρτήματα του εξατμιστή και της βαλβίδας εκτόνωσης πίεσης πρέπει να είναι πολύ καλά συντονισμένα. Ο συντονισμός αυτός επηρεάζει σημαντικά την αποδοτικότητα και την αξιοπιστία του συστήματος. Η κατάλληλη θερμοκρασία εξάτμισης και η υπερθέρμανση του εξατμιστή χρησιμεύουν ως μέτρο της αποτελεσματικής εξάτμισης.
E 2.2.2 Ο συμπυκνωτής
Ο συμπυκνωτής μια κλιματιστικής (και ψυκτικής εγκατάστασης), παραλαμβάνει από το ψυκτικό ρευστό που βρίσκεται σε κατάσταση ατμού, ποσότητα θερμότητας και την αποδίδει στο φυσικό περιβάλλον. Για να συμβεί αυτό, πρέπει η θερμοκρασία του ατμού να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του αέρα που θα την παραλάβουν. Πρέπει ακόμη η ποσότητα θερμότητας η οποία θα παραληφθεί, να μειώσει τη θερμοκρασία του ψυκτικού ρευστού κάτω από τη θερμοκρασία υγροποιήσεως, ώστε να εκμεταλλευθούμε το σύνολο της λανθάνουσας θερμότητας του ψυκτικού και να προκύψει υγροποίηση (συμπύκνωση).
Αυτή περιλαμβάνει την υγροποίηση του ατμώδους, υπέρθερμου ψυκτικού μέσου, το οποίο βρίσκεται υπό υψηλή πίεση, εκλύοντας θερμότητα.
Κατ’ αρχήν, ο συμπυκνωτής έχει τρία τμήματα:
η ζώνη απαγωγής θερμότητας
η ζώνη υγροποίησης
η ζώνη υπόψυξης
Διαδικασία και αναλογίες των επιμέρους ζωνών του συμπυκνωτή
Η υγροποίηση του ψυκτικού μέσου καταλαμβάνει τον περισσότερο χώρο. Μετά τη συμπίεση, το πρώτο βήμα περιλαμβάνει την ψύξη των υπέρθερμων ατμών του ψυκτικού μέσου στην κατάλληλη θερμοκρασία συμπύκνωσης. Σε αυτό το σημείο, η πρώτη σταγόνα υγρού ψυκτικού μέσου εμφανίζεται στον συμπυκνωτή. Καθώς η απαγωγή θερμότητας προς το περιβάλλον συνεχίζεται, η πτώση αυτή γίνεται όλο και μεγαλύτερη, έως ότου δεν υπάρχουν πλέον ατμοί ψυκτικού. Πλέον είναι δυνατή η ελαφρά υποψύξη του ψυκτικού μέσου, όταν ο σχεδιασμός του συμπυκνωτή είναι κατάλληλος.
Αυτό εξαρτάται από την καθαρότητα των επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας, ιδίως στους αερόψυκτους συμπυκνωτές. Όταν υπάρχει ρύπανση, η θερμική μεταφορά επιδεινώνεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται και η απόδοση του εναλλάκτη θερμότητας. Αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε πτώση των επιδόσεων, χαμηλότερη διαθεσιμότητα του συστήματος ή ακόμη και σε βλάβες του συστήματος ψύξης.
Η αξιοποίηση της θερμικής ενέργειας δεν είναι μόνο απαραίτητη κατά το σχεδιασμό οποιουδήποτε συστήματος, αλλά αποτελεί επίσης μια λογική επιλογή κατά τη μετατροπή υφιστάμενων συστημάτων. Κατά κανόνα, η θερμότητα για απόψυξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί (πολύ αποδοτικά και αποτελεσματικά) για θέρμανση χώρων, πόσιμου νερού ή άλλη τεχνική διεργασία.
Ιδιαίτερα κατά τη θέρμανση χώρων και πόσιμου νερού, είναι αποδοτικό από ενεργειακή άποψη να χρησιμοποιείται μόνο η θερμική ενέργεια που είναι διαθέσιμη χωρίς πρόσθετα μέτρα (π.χ. αύξηση της πίεσης). Όταν ένα σύστημα ψύξης λειτουργεί κατά διαστήματα, η χρήση μονάδων προσωρινής αποθήκευσης αξίζει επίσης τον κόπο. Ωστόσο, το ζεστό πόσιμο νερό δεν θα πρέπει να αποθηκεύεται για λόγους υγιεινής, αλλά να θερμαίνεται μόνο όταν χρειάζεται με τη θέρμανση στους λεγόμενους ταχυθερμαντήρες.
E 2.2.3 Ο συμπιεστής
Ο συμπιεστής αποτελεί αυτό που λέμε την καρδιά του συστήματος. Όπως αναφερθήκαμε παραπάνω, ο κύριος σκοπός του συμπιεστή είναι να αυξήσει την πίεση του ατμού (ψυκτικού ρευστού) ώστε η θερμοκρασία συμπυκνώσεως να γίνει μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Οι συμπιεστές διακρίνονται σε είδη ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας του, την επέμβαση στο εσωτερικό τους και την αρχή λειτουργίας τους. Οι συμπιεστές που χρησιμοποιούνται στα κλιματιστικά είναι οι λεγόμενοι κλειστού τύπου ή ερμητικοί συμπιεστές.
Γενικά γίνεται διάκριση μεταξύ τριών διαφορετικών ειδών:
Πλήρως ερμητικός συμπιεστής:
ερμητικά κλειστός συμπιεστής, μικρότερες αποδόσεις, ο ηλεκτροκινητήρας και ο συμπιεστής δεν είναι προσβάσιμοι από το εξωτερικό, ο ηλεκτροκινητήρας ψύχεται είτε μέσω της αναρρόφησης (ψύξη με αναρρόφηση) ή/και με λάδι (ψύξη με λάδι).
Ημι-ερμητικός συμπιεστής:
μεσαίες και μεγαλύτερες αποδόσεις, ο ηλεκτροκινητήρας και ο συμπιεστής είναι σταθερά συνδεδεμένοι μαζί στο περίβλημα, ο ηλεκτροκινητήρας ψύχεται είτε μέσω της αναρρόφησης ή με ενσωματωμένο ανεμιστήρα, ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να αντικατασταθεί και τα καπάκια των βαλβίδων του συμπιεστή είναι ελεύθερα προσβάσιμα για συντήρηση.
Συμπιεστής ανοιχτού τύπου:
ο συμπιεστής και ο κινητήρας συνδέονται γενικά μεταξύ τους μέσω ενός άξονα ή μαγνητικά. Το ψυκτικό μέσο δεν ρέει μέσω του ηλεκτροκινητήρα, αλλά αναρροφάται απευθείας από τον συμπιεστή, είναι δυνατή η τοποθέτηση με φλάντζα σε κιβώτιο ταχυτήτων, τα καπάκια βαλβίδων του συμπιεστή είναι επίσης ελεύθερα προσβάσιμα για συντήρηση. Αυτό συνεπάγεται ότι ο ηλεκτροκινητήρας ψύχεται ενεργά ή παθητικά από τον αέρα του περιβάλλοντος.
Η αποστολή του συμπιεστή στο κύκλωμα ψύξης είναι να αναρροφά τον υπέρθερμο ατμό από τη γραμμή αναρρόφησης (πίεση αναρρόφησης) και να συμπιέζει τον ατμό αυτό στο επίπεδο υψηλής πίεσης. Το επίπεδο αυτό βασίζεται στον λόγο της απόδοσης του συμπυκνωτή υπό τις κατάλληλες συνθήκες περιβάλλοντος και του τρέχοντος φορτίου του συστήματος και μεταβάλλεται συνεχώς. Οι διακυμάνσεις του φορτίου και οι εποχιακές αλλαγές λόγω ημέρας/νύχτας ή υψηλότερων/χαμηλότερων ετήσιων θερμοκρασιών είναι μερικοί μόνο από τους παράγοντες που επηρεάζουν.
Αυτό σημαίνει ότι η λεγόμενη διαδρομή πίεσης στον συμπιεστή, και συνεπώς η καταπόνηση και η απόδοση, είναι μεταβλητές. Υπάρχει ο κίνδυνος, ιδίως σε χαμηλότερες εξωτερικές θερμοκρασίες, η ισχύς του αερόψυκτου συμπυκνωτή να γίνει πολύ μεγάλη λόγω των χαμηλότερων εξωτερικών θερμοκρασιών. Εδώ απαιτείται κατάλληλος έλεγχος της ισχύος. Η απλούστερη επιλογή είναι ο έλεγχος της ταχύτητας των ανεμιστήρων με βάση τη συχνότητα. Για τα συστήματα ψύξης που ενδέχεται να απενεργοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ψυχρό περιβάλλον, πρέπει επίσης να εγκατασταθεί έλεγχος της πίεσης του συλλέκτη. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να αποφευχθεί η ανακύκλωση του συμπιεστή ή ένα σφάλμα χαμηλής πίεσης κατά την εκκίνηση.
Κατά τη συμπίεση του υπερθερμασμένου ψυκτικού μέσου που αναρροφάται, το τελευταίο υφίσταται σημαντικά μεγαλύτερη υπερθέρμανση. Ανάλογα με το ψυκτικό μέσο, αυτό μπορεί να σημαίνει θερμοκρασίες άνω των +100°C στην υποδοχή πίεσης του συμπιεστή. Επομένως, αυτές οι θερμοκρασίες απαιτούν επίσης ειδικά έλαια στον συμπιεστή, επειδή αυτά δεν πρέπει να χάνουν τις λιπαντικές τους ιδιότητες ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες εξάτμισης.
E 2.2.4 Η βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης και οι εκτονωτικές διατάξεις
α) Να ρυθμίζουν την ποσότητα του ψυκτικού ρευστού που πηγαίνει στον εξατμιστή με ελεγχόμενο τρόπο.
β) Να αλλάζουν τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ψυκτικού μέσου (από υγρό υψηλής πίεσης στην έξοδο του συμπυκνωτή, το μετατρέπουν σε υγρό σταθερής χαμηλής πίεσης)
Η εκτονωτική διάταξη επιτρέπει τη δια μέσου αυτής ροή της ποσότητας εκείνης του ψυκτικού ρευστού, που είναι αναγκαία για την κάλυψη του ψυκτικού φορτίου της εγκατάστασης κλιματισμού. Ο ρόλος της στο ψυκτικό κύκλωμα είναι πολύ σημαντικός, διότι αν στον εξατμιστή διοχετευθεί ανεπαρκής ποσότητα ψυκτικού ρευστού, τότε αυτό θα εξαερωθεί χωρίς να καλυφθεί πλήρως το ψυκτικό φορτίο, ενώ αντίθετα αν διοχετευθεί περίσσεια ψυκτικού υγρού θα φθάσει στον συμπιεστή, με αποτέλεσμα την καταστροφή του.
Στη γραμμή αναρροφήσεως του συμπιεστή, τοποθετείται ένα αισθητήριο θερμοκρασίας, που «αντιλαμβάνεται» τη θερμοκρασία του ψυκτικού ρευστού (που βρίσκεται σε κατάσταση υπέρθερμου ατμού). Το αισθητήριο αυτό διαθέτει μια φούσκα που γεμίζει με ψυκτικό υγρό. Το υγρό εξατμίζεται λόγω απορροφήσεως θερμότητας από τον υπέρθερμο ατμό που ρέει στον σωλήνα, μεταφέρεται στον χώρο επάνω από το διάφραγμα της εκτονωτικής διάταξης. Αντίστοιχα, ο χώρος κάτω από το διάφραγμα της διάταξης δέχεται την πίεση του υπέρθερμου ατμού.
Το διάφραγμα της διάταξης συνδέεται με ένα ελατήριο το οποίο δέχεται τις κινήσεις του, σταθεροποιείται σε κάποια θέση και έτσι υπάρχει σταθερή ροή ψυκτικού ρευστού προς τον εξατμιστή.
Αν τώρα αυξηθεί το ψυκτικό φορτίο, η εξαέρωση του ψυκτικού ρευστού είναι ταχύτερη, οπότε ένα μεγαλύτερο τμήμα του στοιχείου καταλαμβάνεται από αέριο ψυκτικό ρευστό και ένα μικρότερο από υγρό ψυκτικό ρευστό. Η νέα αυτή κατάσταση δημιουργεί μεγαλύτερη υπερθέρμανση στο αέριο ψυκτικό ρευστό και προκαλείται μεγαλύτερο άνοιγμα στη εκτονωτική διάταξη. Η ροή του ψυκτικού ρευστού είναι τώρα μεγαλύτερη, το σημείο πλήρους εξαερώσεως του ψυκτικού ρευστού τείνει να επανέλθει στην προηγούμενη θέση του και τελικά, η εκτονωτική διάταξη ισορροπεί σε κάποια νέα θέση, ώστε να καλύπτεται το αυξημένο ψυκτικό φορτίο. Το αντίθετο βέβαια γίνεται και σε περίπτωση μείωσης του ψυκτικού φορτίου.
Τύποι εκτονωτικών βαλβίδων
Τριχοειδής σωλήνας
Εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της υψηλής πίεσης
Εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της χαμηλής πίεσης
Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα (thermalexpansionvalve) ή θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα
Πρεσσοστατική βαλβίδα ή βαλβίδα σταθερής πίεσης
Ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα
Στα κλιματιστικά διαιρούμενου τύπου συναντάμε την θερμοεκτονωτική βαλβίδα η οποία αποτελείται από:
α) Το κύριο σώμα της βαλβίδας που διακρίνεται σε:
Μεμβράνη (διάφραγμα)
Το σύστημα ελέγχου
Το ρυθμιστή υπερθέρμανσης*
β) Το θερμοστατικό βολβό
γ) Το τριχοειδή σωλήνα που συνδέει το κύριο σώμα της βαλβίδας με το θερμοστατικό βολβό.
*Υπερθέρμανση ορίζεται ως η διαφορά θερμοκρασίας στην έξοδο του εξατμιστή (δηλαδή αναρροφήση συμπιεστή) και της θερμοκρασίας εξάτμισης του ψυκτικού μέσου.
Συμπεραίνοντας η λειτουργία των εκτονωνικών διατάξεων βασίζεται στην αλλαγή της τιμής ενός φυσικού μεγέθους του ψυκτικού ρευστού που μπορεί να είναι:
- Θερμοκρασία
- Πίεση
- Παροχή
- Συνδυασμός δύο (2) ή όλων των παραπάνω χαρακτηριστικών
- Τριχοειδής σωλήνας
- Αυτόματη βαλβίδα εκτόνωσης
- Θερμοστατική βαλβίδα εκτόνωσης
- Ηλεκτρονική βαλβίδα εκτόνωσης
Η θερμοστατική βαλβίδα εκτόνωσης εξακολουθεί να αποτελεί σήμερα το πρότυπο στα εμπορικά συστήματα ψύξης. Σε αντίθεση με τη βαλβίδα εκτόνωσης σταθερής πίεσης, η βαλβίδα αυτή επιτρέπει να διατηρείται σταθερό αποκλειστικά το τμήμα υπερθέρμανσης στον εξατμιστή. Η ακριβής ρύθμιση της θερμοστατικής βαλβίδας εκτόνωσης είναι ιδιαίτερα σημαντική για την εξασφάλιση των λιγότερων δυνατών βλαβών.
Όταν το φορτίο αυξομειώνεται, το τμήμα υπερθέρμανσης στον εξατμιστή αλλάζει και συνεπώς η θερμοκρασία του υπέρθερμου ατμού στην έξοδο του εξατμιστή. Αυτή είναι η μεταβλητή ελέγχου και η βαλβίδα μεταβάλλει τώρα την ποσότητα του ψυκτικού που διοχετεύεται.
Ωστόσο, η αλλαγή της πίεσης εισόδου (υψηλή πίεση) πριν από τη θερμοστατική βαλβίδα εκτόνωσης και η αλλαγή της θερμοκρασίας του ψυκτικού υγρού (υπόψυξη) μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική αλλαγή της εξόδου της βαλβίδας. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ήδη από το στάδιο του σχεδιασμού του συστήματος!
Ο τριχοειδής σωλήνας είναι η απλούστερη συσκευή στραγγαλισμού. Αυτός υπολογίζεται με ακρίβεια εκ των προτέρων από τον κατασκευαστή του συστήματος. Κατά κανόνα, ελέγχεται επίσης ο ρυθμός ροής. Το μήκος και η εσωτερική διάμετρος είναι μεταβλητά, επιτρέποντας την επίτευξη της απαιτούμενης αντίθλιψης. Πρόκειται για μια λύση πολύ χαμηλού κόστους, αλλά λειτουργεί ιδανικά μόνο στο σημείο σχεδιασμού. Ως αποτέλεσμα, αυτός ο τύπος βαλβίδας εκτόνωσης συναντάται, για παράδειγμα, συχνά σε ψυγεία.
Η αυτόματη βαλβίδα εκτόνωσης (καλύτερα: βαλβίδα εκτόνωσης σταθερής πίεσης) χρησιμοποιείται σπανιότερα, επειδή προσπαθεί αποκλειστικά να διατηρήσει σταθερή την πίεση εξάτμισης. Αυτές οι βαλβίδες πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο σε συστήματα με χαμηλές διακυμάνσεις φορτίου.
Η ηλεκτρονική βαλβίδα εκτόνωσης έχει την υψηλότερη ποιότητα ελέγχου από τις αναφερόμενες βαλβίδες εκτόνωσης. Στόχος είναι αφενός η πολύ ακριβέστερη ρύθμιση του λόγου υπερθέρμανσης στον εξατμιστή και αφετέρου η βέλτιστη ρύθμισή του ακόμη και όταν υπάρχουν διακυμάνσεις του φορτίου με τη χρήση βοηθητικής ενέργειας (ηλεκτρική ενεργοποίηση).
Κατ’ αρχήν, γίνεται διάκριση μεταξύ δύο τύπων δράσης: διαμόρφωση εύρους παλμών και συνεχής οδήγηση μέσω βηματικού κινητήρα. Η διαμόρφωση εύρους παλμού περιλαμβάνει την παλμική ενεργοποίηση ενός τύπου ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Το πλάτος του παλμού είναι γενικά 6 δευτερόλεπτα. Ο ρυθμιστής έγχυσης ανώτερου επιπέδου αποφασίζει για πόσο χρονικό διάστημα η βαλβίδα παραμένει ανοικτή κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες που λαμβάνει από διάφορους αισθητήρες πάνω και γύρω από τον εξατμιστή.
Λόγω της διακοπτόμενης ροής μάζας, οι βαλβίδες αυτές είναι πιο κατάλληλες για τα λεγόμενα συστήματα πολλαπλών κυκλωμάτων (πολλά σημεία ψύξης σε ένα κύκλωμα ψυκτικού μέσου). Από την άποψη αυτή, η διαστασιολόγηση της γραμμής υγρού είναι ένα σημαντικό σημείο όσον αφορά την πρόληψη των υπερτάσεων πίεσης. Οι ηλεκτρικά ενεργοποιούμενες βαλβίδες διαστολής που κινούνται και ελέγχονται μέσω ενός βηματικού κινητήρα είναι συχνά η καλύτερη επιλογή για απαιτητικά συστήματα ψύξης. Εισάγουν συνεχώς το υγρό ψυκτικό μέσο στον εξατμιστή. Επειδή ο σχετικός ηλεκτρονικός ελεγκτής ελέγχει διαρκώς τη βέλτιστη στάθμη πλήρωσης του εξατμιστή και την αναπροσαρμόζει, εάν είναι απαραίτητο, οι βαλβίδες αυτές αποτελούν την καλύτερη επιλογή, ιδίως όταν υπάρχουν μεταβαλλόμενες συνθήκες φορτίου.
E 2.2.5 Άλλα σημαντικά εξαρτήματα στο κύκλωμα ψυκτικού
Εκτός από την παροχή επαρκούς ποσότητας υγρού ψυκτικού μέσου στη βαλβίδα εκτόνωσης, ο συλλέκτης ψυκτικού μέσου αναλαμβάνει επίσης τον διαχωρισμό τυχόν φυσαλίδων ατμών που μπορεί να υπάρχουν στον αγωγό συμπυκνώματος από το υγρό. Κατά την επιλογή του σχεδιασμού, ο κάθετος συλλέκτης πρέπει να προτιμάται από τον οριζόντιο. Οι κατακόρυφοι δέκτες έχουν υψηλότερη στήλη υγρού και, επομένως, καλύτερη δυνατότητα παρακολούθησης της στάθμης πλήρωσης και επίσης κέρδος από την υποψύξη.
Ο ξηραντήρας ψυκτικού μέσου - ενσωματωμένος στη γραμμή υγρού - προορίζεται για τη δέσμευση της υπολειπόμενης υγρασίας από το σύστημα. Σε συνδυασμό με το ψυκτικό μέσο, το λάδι και τη θερμότητα, η υπολειμματική υγρασία που μπορεί να υπάρχει μπορεί να δημιουργήσει ένα οξύ το οποίο μπορεί να προσβάλει, μεταξύ άλλων, το εμαγιέ χάλκινο σύρμα του συμπιεστή. Επιπλέον, είναι δυνατή η ελαχιστοποίηση της περιεκτικότητας σε οξύ στο κύκλωμα με κατάλληλα πρόσθετα.
Ένα πρόσθετο φίλτρο αποτρέπει την είσοδο ξένων σωματιδίων, όπως ροκανίδια ή άλατα, στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ή στη βαλβίδα εκτόνωσης. Εάν πραγματοποιηθεί οποιαδήποτε διαδικασία στο κύκλωμα ψυκτικού μέσου, αυτός ο ξηραντήρας φίλτρου πρέπει να αντικατασταθεί.
Το γυαλί ροής ψυκτικού επιτρέπει την άμεση επίβλεψη της ροής του ψυκτικού μέσου. Εάν το γυαλί ροής ψυκτικού ενσωματωθεί αμέσως πριν από τη βαλβίδα εκτόνωσης, μπορεί εύκολα να αναγνωριστεί η προ-εξάτμιση λόγω υψηλών πτώσεων πίεσης στη γραμμή υγρού, καθώς και η ανεπαρκής υποψύξη ή η έλλειψη ψυκτικού μέσου.
Ενότητα E 3: Σωστή μέτρηση σε συστήματα ψύξης
E 3.1 Καταγραφή και αξιολόγηση σημαντικών παραμέτρων
Οι ακριβείς τιμές μέτρησης και η γνώση των ειδικών αποτελούν τη βάση για την ολοκληρωμένη αξιολόγηση και τη σωστή ρύθμιση ενός συστήματος ψύξης και κλιματισμού. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος καταγραφής και αξιολόγησης κρίσιμων συνθηκών λειτουργίας ή παραμέτρων.
Οι σημαντικές παράμετροι που πρέπει να ελεγχθούν περιλαμβάνουν:
Την υπερθέρμανση του εξατμιστή: για τη βέλτιστη πλήρωση του εξατμιστή και για τον έλεγχο της τρέχουσας υπερθέρμανσης της βαλβίδας εκτόνωσης.
Την αναρρόφηση: για τη λειτουργία του συμπιεστή στο πλαίσιο του διαγράμματος λειτουργίας του, προκειμένου, για παράδειγμα, να εξασφαλίζεται η ψύξη των ατμών αναρρόφησης του συμπιεστή και να αποφεύγεται έτσι η ενδεχόμενη κοκκοποίηση του λαδιού.
Τον τρόπο λειτουργίας ενός εσωτερικού εναλλάκτη θερμότητας υγρού/ατμού αναρρόφησης: προκειμένου να ελεγχθεί πόσο μεγάλη είναι η πρόσθετη υπόψυξη και υπερθέρμανση ως αποτέλεσμα της χρήσης ενός τέτοιου εναλλάκτη θερμότητας.
Η διαφορά θερμοκρασίας στον εναλλάκτη θερμότητας: προκειμένου να βελτιωθεί ή να επανεκτιμηθεί η απόδοση του εναλλάκτη θερμότητας.
Σημαντικό όταν τίθενται συστήματα ψύξης σε λειτουργία:
Εάν τα συστήματα ψύξης τεθούν σε λειτουργία, οι ρυθμίσεις που έγιναν κατά τη διάρκεια της αρχικής αυτής ενεργοποίησης παραμένουν συχνά αμετάβλητες για μεγάλο χρονικό διάστημα. Συνεπώς, μια λανθασμένη ή ανακριβής ρύθμιση υπερθέρμανσης μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον συμπιεστή.
Πολύ χαμηλές τιμές υπερθέρμανσης οδηγούν σε έκπλυση των ρουλεμάν και μπορεί να οδηγήσουν σε βραχυκύκλωμα της περιέλιξης ή αφρισμό του λαδιού.
Πολύ υψηλές τιμές υπερθέρμανσης οδηγούν σε προβλήματα, όπως απώλειες απόδοσης, περισσότερο πάγο στον εξατμιστή και, συνεπώς, πολύ μεγάλους χρόνους απόψυξης.
Η αποδοτικότητα του συστήματος και το οικολογικό ισοζύγιο χειροτερεύουν σημαντικά, ο πελάτης είναι δυσαρεστημένος και συνεπώς προκύπτουν περιττές εργασίες συντήρησης.
Σημαντικό σε περίπτωση συντήρησης:
Στην περίπτωση συντήρησης, είναι συχνά ιδιαίτερα σημαντικό ο εγκαταστάτης να λαμβάνει γρήγορα τις σημαντικότερες παραμέτρους του συστήματος. Το μανόμετρο είναι το πιο σημαντικό όργανο μέτρησης για τον εγκαταστάτη. Ωστόσο, αυτό το απαραίτητο όργανο μέτρησης εκτίθεται συχνά σε μηχανικές και θερμικές καταπονήσεις σε οχήματα και εργοτάξια.
Το αναλογικό μοντέλο, δηλαδή ένα μανόμετρο με μηχανικούς δείκτες, είναι ιδιαίτερα επιρρεπές στις ανακριβείς τιμές μέτρησης λόγω των καταπονήσεων. Επιπλέον, δεν είναι δυνατή η άμεση ανάγνωση κρίσιμων τιμών, όπως η υπερθέρμανση (βλ. ενότητα 3.2) και η υπόψυξη (βλ. ενότητα 3.3). Όταν οι παραπάνω τιμές υπολογίζονται χειροκίνητα, υπάρχει πάντα ο κίνδυνος μαθηματικών σφαλμάτων, καθώς και το σφάλμα λανθασμένης εκτίμησης.
Αυτό δεν ισχύει για ένα ψηφιακό μανόμετρο. Εδώ, οι πιέσεις του συστήματος και οι σχετικές θερμοκρασίες μπορούν να καταγράφονται παράλληλα και με μεγάλη ακρίβεια, ώστε να είναι δυνατός ο προσδιορισμός της υπερθέρμανσης και της υπόψυξης. Είναι πρακτικά αδύνατο να υπάρξει σφάλμα λανθασμένης εκτίμησης ή μαθηματικό σφάλμα.
Ο φωτισμός της οθόνης, η ρύθμιση της πίεσης περιβάλλοντος και η αποθήκευση δεδομένων μέτρησης είναι χρήσιμες προσθήκες, επιτρέποντας τη γρήγορη και αποτελεσματική εκτέλεση εργασιών συντήρησης. Επομένως, θα ήταν αδύνατο σήμερα να φανταστεί κανείς ότι η εργαλειοθήκη οποιουδήποτε μηχανικού ψύξης/κλιματισμού δεν θα περιείχε ηλεκτρονικά όργανα μέτρησης ψύξης, όπως το ψηφιακό μανόμετρο testo 550s.
E 3.2 Υπόψυξη
Κατ’ αρχήν, είναι καλύτερο να προσδιορίζεται η υπόψυξη του υγρού ψυκτικού μέσου πριν από τη βαλβίδα εκτόνωσης. Οι υπολογισμοί της υπόψυξης μετά τον συμπυκνωτή ή μετά τον (κατακόρυφο) συλλέκτη έχουν σημασία μόνο για την εξέταση των υποτμημάτων. Ωστόσο, η κατάσταση στην οποία βρίσκεται το ψυκτικό μέσο πριν από τη βαλβίδα εκτόνωσης είναι καθοριστικής σημασίας.
Η υπόψυξη είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος αξιολόγησης της απόδοσης του συστήματος ψύξης. Εάν υπάρχει πρόσθετη υπόψυξη (π.χ. μέσω εξωτερικού υποψύκτη) αργότερα στο κύκλωμα ψυκτικού μέσου, όλα τα εξαρτήματα σωληνώσεων στη γραμμή υγρού πρέπει να ελεγχθούν ή να ρυθμιστούν εκ νέου. Αφενός, η υπόψυξη οδηγεί σε αύξηση της ενθαλπίας, αυξάνοντας έτσι την ποσότητα θερμότητας που μπορεί να απορροφηθεί από τον εξατμιστή. Από την άλλη πλευρά, απαιτείται για να μπορούν να ξεπεραστούν οι πτώσεις πίεσης στη γραμμή υγρού χωρίς προ-εξάτμιση.
Παρακαλώ προσέξτε:
- Η υπόψυξη στην επιφάνεια του υγρού στον συλλέκτη είναι πάντοτε 0 K.
- Η πρόσθετη υποψύξη πρέπει πάντα να δημιουργείται αμέσως μετά τον συλλέκτη.
- Οι δυνατότητες υπόψυξης είναι μάλλον περιορισμένες σε έναν αερόψυκτο συμπυκνωτή.
- Οι βελτιώσεις των επιδόσεων που πραγματοποιούνται παράλληλα με την υπόψυξη στη βαλβίδα εκτόνωσης, στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα και στον εξατμιστή πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ήδη από το στάδιο του σχεδιασμού.
- Η πολύ εκτεταμένη υπόψυξη μπορεί να οδηγήσει σε έλλειψη απόσβεσης κατά το άνοιγμα των ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων και συνεπώς σε υδραυλικούς κραδασμούς στη γραμμή υγρού.
- Μόνο πολύ χαμηλές τιμές είναι δυνατές για φυσικούς λόγους αμέσως μετά τον συλλέκτη του ψυκτικού μέσου. Αυτές εξαρτώνται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, το σχεδιασμό του συλλέκτη (κατακόρυφος/οριζόντιος), την υποψύξη εισόδου του ψυκτικού μέσου στον συλλέκτη που μπορεί να υπάρχει και την τρέχουσα στάθμη πλήρωσης στον συλλέκτη ψυκτικού μέσου (γεωδαιτικό ύψος).
Προσδιορισμός της υπόψυξης πριν από τη βαλβίδα εκτόνωσης
E 3.3 Υπερθέρμανση
Όπως η υπόψυξη, έτσι και η υπερθέρμανση είναι μία από τις σημαντικότερες παραμέτρους για την αξιολόγηση της τρέχουσας απόδοσης του συστήματος. Κατ’ αρχήν, πρέπει να γίνει διάκριση ως προς το σημείο του κυκλώματος ψύξης όπου πρέπει να υπολογιστεί η υπερθέρμανση:
1) Υπερθέρμανση εξατμιστή
2) Υπερθέρμανση στη γραμμή αναρρόφησης
3) Υπερθέρμανση εισαγωγής
4) Υπερθέρμανση στον συμπιεστή
1) Η υπερθέρμανση στον εξατμιστή προσδιορίζεται αμέσως μετά τον εξατμιστή και στην αρχή της γραμμής αναρρόφησης. Ο αισθητήρας της θερμοστατικής βαλβίδας εκτόνωσης ή ο αισθητήρας υπερθέρμανσης των ηλεκτρικά ενεργοποιούμενων βαλβίδων εκτόνωσης βρίσκεται στην ίδια θέση.
2) Η υπερθέρμανση στη γραμμή αναρρόφησης γενικά οφείλεται στη θερμική επίδραση του περιβάλλοντος μέσω της μόνωσης στη γραμμή αναρρόφησης. Αυτή η επίδραση της θερμότητας δεν είναι συνήθως επιθυμητή σε συστήματα που έχουν βέλτιστο σχεδιασμό και υλοποίηση, επειδή η θερμότητα αυτή πρέπει επίσης να μεταφερθεί από το κύκλωμα ψύξης. Ωστόσο, εάν ενσωματωθούν πρόσθετοι εναλλάκτες θερμότητας (εσωτερικοί εναλλάκτες θερμότητας) στη γραμμή αναρρόφησης, οι οποίοι, για παράδειγμα, εξασφαλίζουν θερμική σύνδεση των γραμμών αναρρόφησης και υγρού, αυτό αποτελεί σε γενικές γραμμές μια θετική ενίσχυση όσον αφορά τη συνολική απόδοση (εκτός από τα R-717 και R-22).
3) Η υπερθέρμανση εισαγωγής, προσδιορίζεται αμέσως πριν από την εισαγωγή του υπέρθερμου ατμού αναρρόφησης στον συμπιεστή και βασίζεται στο άθροισμα της υπερθέρμανσης του εξατμιστή και της γραμμής αναρρόφησης, συμπεριλαμβανομένου οποιουδήποτε εσωτερικού εναλλάκτη θερμότητας μπορεί να υπάρχει.
4) Στην πράξη, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η πρόσθετη υπερθέρμανση που υπάρχει στον συμπιεστή, οπότε αυτό δεν παίζει σχεδόν κανένα ρόλο όσον αφορά τη συντήρηση. Αυτή η υπερθέρμανση προκαλείται κυρίως από την ψύξη των ατμών αναρρόφησης του συμπιεστή και είναι συγκεκριμένη για τον κατασκευαστή.
Συμβουλές για την απόψυξη
Όχι πολύ νωρίς: επειδή η μη απόψυξη ή η ανεπαρκής απόψυξη σημαίνει περιττή εισροή θερμότητας και διακοπή της διαδικασίας ψύξης.
Όχι πολύ αργά: επειδή το έντονο πάγωμα στον εξατμιστή οδηγεί σε σημαντική επιδείνωση της μεταφοράς θερμότητας.
Όχι περισσότερο από όσο είναι απαραίτητο: επειδή η πλεονάζουσα ενέργεια που εισάγεται από τη θέρμανση απόψυξης πρέπει να απομακρυνθεί εκ νέου από το σύστημα ψύξης.
Όσο πιο αποτελεσματικά γίνεται: μην αποψύχετε χρησιμοποιώντας ξεχωριστά θερμαντικά στοιχεία σε ένα ψυγείο αέρα, αλλά χρησιμοποιήστε τη θερμότητα συμπύκνωσης του συστήματος από “μέσα προς τα έξω” (απόψυξη με θερμό ή κρύο ατμό, αλλαγή λειτουργίας) και επιτρέψτε στη θερμότητα που απαιτείται για να λιώσει ο πάγος να χρησιμοποιηθεί για τα αντικείμενα που ψύχονται.
Ελεγχόμενα: ξεπαγώστε μέσω έξυπνων ελεγκτών ή χρησιμοποιώντας απομακρυσμένη παρακολούθηση: Τοποθετήστε τον αισθητήρα ολοκλήρωσης της απόψυξης στη σωστή θέση στον εξατμιστή.
Καλά σχεδιασμένα: αποψύξτε κατ’ απαίτηση.
Στους πλακοειδείς εξατμιστές, η δρομολόγηση του αέρα μέσω των ανεμιστήρων αποτελεί σημαντική πτυχή όσον αφορά την αξιολόγηση της απόδοσης του εναλλάκτη θερμότητας. Επιπλέον, πρέπει να ρυθμίζεται η απόσταση εκτόξευσης του ανεμιστήρα και ο όγκος ροής αέρα που απαιτείται από τα εκάστοτε αντικείμενα που ψύχονται.
Η έξυπνη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των ανεμιστήρων κατά τη φάση ακινητοποίησης επιτρέπει, μεταξύ άλλων, τα εξής:
- Βελτίωση της ποιότητας των αντικειμένων που ψύχονται
- Καθυστέρηση της ανάγκης απόψυξης
- Βελτίωση του ενεργειακού ισολογισμού του συστήματος ψύξης
Ενότητα EΔ: Συμβουλές για Ορθή Εγκατάσταση, Χρήση & Συντήρηση Κλιματιστικού
Δ1: Σωστή Εγκατάσταση του Κλιματιστικού
- Η εξωτερική μονάδα πρέπει να βρίσκεται σε χώρο ο οποίος να αερίζεται επαρκώς και να είναι προστατευμένος από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία και από ισχυρούς ανέμους.
- Η απόσταση μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής μονάδας θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.
- Ο θερμοστάτης δεν πρέπει να βρίσκεται κοντά σε λαμπτήρες φωτισμού ή σε απευθείας έκθεση στον ήλιο.
- Η θέση της εξωτερικής μονάδας θα πρέπει να είναι ελεύθερη από περιφερειακά εμπόδια, τουλάχιστον σε ακτίνα 35cm, όπως φυτά, έπιπλα κήπου ή οτιδήποτε άλλο που πιθανά να παρεμποδίζει την κυκλοφορία του αέρα στο μηχάνημα.
- Η εσωτερική μονάδα πρέπει να τοποθετείται πάντοτε σε τέτοια θέση ώστε ο κλιματιζόμενος αέρας να μην πέφτει απευθείας επάνω μας.
- Αποφεύγουμε την τοποθέτηση της εσωτερικής μονάδας κοντά σε τζαμαρίες, ώστε να μη μειώνεται η απόδοση της κατά τους καλοκαιρινούς μήνες.
- Η εσωτερική μονάδα προτιμάμε να εγκαθίσταται μακριά από συσκευές που βγάζουν έντονη θερμότητα, όπως θερμαντικά σώματα, ηλεκτρικές κουζίνες κ.ά.
EΔ2: Σωστή Τοποθέτηση του Κλιματιστικού
Το κεφαλαίο αυτό φιλοξενείται σε διαφορετικό Πλήρη άρθρο ΕΔΩ
EΔ2: Σωστή Χρήση του Κλιματιστικού
- Η θερμοκρασία του θερμοστάτη να είναι μεταξύ 24 & 26°C.
- Η θερμοκρασία δεν πρέπει να ρυθμίζεται ποτέ κάτω από τους 22°C.
- Σε κάθε περίπτωση δεν πρέπει να υπάρχουν μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας (μεγαλύτερες από 6-10 βαθμούς) μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος.
- Η συσκευή πρέπει να απενεργοποιείται όταν δε βρίσκεται κανείς στο χώρο, και λίγα λεπτά πριν τον ύπνο.
- Μη βάζετε το θερμοστάτη σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από την επιθυμητή όταν ανάβετε τη συσκευή. Το δωμάτιο δε ψύχεται ή θερμαίνεται γρηγορότερα, απλά σπαταλάτε ενέργεια.
- Θα πρέπει να ενεργοποιείτε μόνο όταν είναι απολύτως απαραίτητο.
- Όταν το κλιματιστικό είναι σε λειτουργία, κλείνουμε παντζούρια, στόρια ή κουρτίνες, κατεβάζουμε τέντες, ώστε ο χώρος να προστατεύεται από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία.
- Ρυθμίστε τις περσίδες της εσωτερικής μονάδας όσο το δυνατόν ψηλότερα το καλοκαίρι και χαμηλότερα το χειμώνα.
- Επιλέξτε ταχύτητα στον ανεμιστήρα του εσωτερικού μηχανήματος που να μην δημιουργεί ισχυρά ρεύματα στο χώρο.
- Αφήστε ένα μικρό άνοιγμα σε κάποιο παράθυρο ή μπαλκονόπορτα, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της νύχτας, ώστε να ανανεώνεται ο εσωτερικός αέρας με φυσικό τρόπο.
- Αποφύγετε το κάπνισμα στους χώρους που κλιματίζονται.
- Φροντίστε να μην υπάρχει συσσωρευμένη σκόνη στο δωμάτιο και να μην γίνονται εργασίες που δημιουργούν σωματίδια.
EΔ3: Σωστή Συντήρηση του Κλιματιστικού
Η τακτική συντήρηση και ο σωστός καθαρισμός του κλιματιστικού βοηθά όχι μόνο στη διάρκεια ζωής του μηχανήματος και την αποφυγή δαπανηρών μηχανικών βλαβών, αλλά βελτιώνει και την ποιότητα, την υγιεινή και την απόδοση λειτουργίας του, μειώνοντας έτσι και την κατανάλωση ενέργειας.
- Τα φίλτρα πρέπει να διατηρούνται πάντα καθαρά (καθαρισμός κάθε 50 με 60 ώρες λειτουργίας του κλιματιστικού)
- Συχνό καθάρισμα στις γρίλιες και τα πτερύγια του εσωτερικού μηχανήματος.
- Επιφανειακό καθάρισμα στην εξωτερική μονάδα του κλιματιστικού ψεκάζοντάς τη με νερό (1-2 φορές το μήνα).
- Η κατάσταση του ψυκτικού υγρού και των σωληνώσεων πρέπει να ελέγχονται συχνά, για να αποφεύγονται τυχόν διαρροές.
- Αλλαγή των φίλτρων ανά καθορισμένα χρονικά διαστήματα αναλόγως με τις οδηγίες του κατασκευαστή.
- Βαθύ καθαρισμό του εσωτερικού μηχανήματος από εξειδικευμένο συνεργείο τουλάχιστον μία φορά το χρόνο.
- Βαθύς καθαρισμός του ανεμιστήρα και του εναλλάκτη στο εξωτερικό μηχάνημα από εξειδικευμένο συνεργείο ανά 2-3 χρόνια.
Παρακάτω παρατίθενται όλοι οι τεχνικοί όροι που απαιτούνται για την πλήρη κατανόηση της λειτουργίας και των χαρακτηριστικών των κλιματιστικών μηχανημάτων:
Αφυγραντήρας: Η λειτουργία της αφύγρανσης χρησιμοποιείται για την αφαίρεση της υγρασίας σε έναν χώρο. Η χρήση της απαιτείται σε χώρους με αυξημένη σχετική υγρασία, προκειμένου αυτή να ρυθμιστεί στο κατάλληλο επίπεδο (45%-55%), έτσι ώστε να επικρατήσουν άνετες συνθήκες στο χώρο μας και να μην επιβαρύνεται η αναπνευστική μας λειτουργία.
Βαθμός ενεργειακής απόδοσης σε θέρμανση (COP): Βαθμός ενεργειακής απόδοσης COP - Coefficient Of Perfomance- Είναι ο λόγος της αποδιδόμενης θερμότητας προς την καταναλισκόμενη ενέργεια. Όσο μεγαλύτερος ο COP, τόσο πιο αποδοτικό είναι το προϊόν.
Βαθμός ενεργειακής απόδοσης σε ψύξη (EER): Βαθμός ενεργειακής απόδοσης EER- Energy Efficiency Ration- της συσκευής κατά τη λειτουργία ψύξης υπό πλήρες φορτίο, είναι ο λόγος της αποδιδόμενης ψύξης προς την καταναλισκόμενη ηλεκτρική ισχύ. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του λόγου, τόσο πιο ενεργειακά αποδοτική είναι η συσκευή.
Βαλβίδα εκτόνωσης: Η Βαλβίδα εκτόνωσης του κλιματιστικού είναι ένα εξάρτημα το οποίο και αυτό όπως ο συμπιεστής, παρεμβάλλεται στο κύκλωμα σωλήνων μέσα στο οποίο κυκλοφορεί το φρέον. Βρίσκεται στην "είσοδο" της εσωτερικής μονάδας του κλιματιστικού και μετατρέπει το φρέον, το οποίο είναι σε υγρή μορφή, σε αέριο.
Ενεργειακή κλάση: Ενεργειακή κλάση ή Κατηγορία. Κυμαίνεται από Α+++ έως G. Σύστημα σήμανσης της Ενεργειακής απόδοσης των Οικιακών συσκευών για την εύκολη και γρήγορη αξιολόγηση μιας συσκευής από τους καταναλωτές. Η κατηγορία Α+++ είναι η πιο αποδοτική, ενώ η κατηγορία G η λιγότερο. Η σήμανση είναι υποχρεωτική για όλες τις συσκευές που πωλούνται στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης.
Εξατμιστής: Ο εξατμιστής χρησιμεύει στην ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του ψυκτικού υγρού του κλιματιστικού και του περιβάλλοντος αέρα. Συγκεκριμένα, το υγρό ψυκτικό που βρίσκεται σε υψηλή πίεση ψεκάζεται μέσω της βαλβίδας εκτόνωσης στον εξατμιστή. Εκεί το ψυκτικό εκτονώνεται σε χαμηλή πίεση και εξατμίζεται απορροφώντας θερμότητα από το περιβάλλον του εξατμιστή με τη βοήθεια του αέρα ψύξης.
Εποχιακός Βαθμός ενεργειακής απόδοσης σε θέρμανση (SCOP): Seasonal Coefficient of Performance. Είναι η θερμική ισχύς κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που απαιτείται θέρμανση, διαιρεμένη με την συνολική ηλεκτρική κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια της ίδιας περιόδου. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή το SCOP, τόσο πιο ενεργειακά αποδοτικό είναι το σύστημα.
Εποχιακός Βαθμός ενεργειακής απόδοσης σε ψύξη (SEER) : Seasonal Energy Efficiency Ratio. Είναι η ψυκτική ισχύς κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που απαιτείται ψύξη, διαιρεμένη με την συνολική ηλεκτρική κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια της ίδιας περιόδου. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή το SEER, τόσο πιο ενεργειακά αποδοτικό είναι το σύστημα.
Θερμοστάτης: Ο θερμοστάτης είναι η συσκευή ελέγχου που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του χώρου. Αποτελείται από μια διάταξη ανίχνευσης της υπάρχουσας θερμοκρασίας, ένα είδος θερμομέτρου, ένα μηχανισμό ορισμού από το χρήστη της συσκευής της επιθυμητής θερμοκρασίας και τέλος ένα μηχανισμό ο οποίος ενεργοποιεί αυτόματα τον μηχανισμό ψύξης ή θέρμανσης τον οποίο ελέγχει.
Ιονιστής: Φίλτρο προηγμένης ηλεκτρονικής τεχνολογίας. Ο ιονιστής χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά πεδία απελευθερώνει θετικά και αρνητικά ιόντα στον αέρα που εξουδετερώνουν βακτήρια και ιούς, ενώ παράλληλα συγκρατεί σκόνη, οσμές και αιωρούμενα σωματίδια.
Σταθερών στροφών κλιματιστικά: Οι μονάδες Σταθερών Στροφών είναι μονάδες σταθερή απόδοσης και διαθέτουν συμπιεστές που ξεκινούν ή σταματούν την λειτουργία τους, ανάλογα με την θερμοκρασία του κλιματιζόμενου χώρου, δηλαδή ένας θερμοστάτης ελέγχει την λειτουργία του συμπιεστή με βάση την επιθυμητή θερμοκρασία
Συμπιεστής: Ο συμπιεστής του κλιματιστικού είναι ένα εξάρτημα το οποίο παρεμβάλλεται μέσα στο κύκλωμα σωληνώσεων του κλιματιστικού και δημιουργεί ροή στο φρέον, προωθώντας το προς την εξωτερική μονάδα.
BTU: Μονάδα μέτρησης της ενέργειας στο Αγγλοσαξωνικό Σύστημα Μέτρησης. BTU = British Thermal Unist = Βρετανική Θερμική Μονάδα. 1000 BTU αντιστοιχούν σε 0,293kWh
Energy Label: Η Ετικέτα Ενεργειακής Απόδοσης αναγράφει την Ενεργειακή Απόδοση ενός προϊόντος, καθώς και διάφορες πρόσθετες πληροφορίες, όπως την επωνυμία ή το εμπορικό σήμα του προμηθευτή, την ονομαστική θερμική ισχύ σε kW, δηλαδή τη μέγιστη ενεργειακή απόδοση της συσκευής σε ψύξη και θέρμανση, τη στάθμη ηχητικής ισχύος και τη σύσταση του συστήματος, δηλαδή τα επιμέρους συστήματα που το αποτελούν.
Freon: Το Φρέον είναι ένα όνομα εμπορικού σήματος της DuPont για κάθε χλωροφθορανθρακικό (CFC), υδρογονωμένο CFC (HCFC), ή υδροφθορανθρακικό (HFC) ψυκτικό μέσο.
Inverter: Η λειτουργία inverter, ελέγχει αναλογικά την ισχύ του κλιματιστικού, τροποποιώντας τη συχνότητα του ρεύματος τροφοδότησης ή την ένταση του. Έτσι εξασφαλίζεται ομαλή γραμμική μεταβολή της ταχύτητας περιστροφής του συμπιεστή. Αυτό επιτρέπει την εναρμόνιση της ψυκτικής και της θερμικής ισχύος με τις εκάστοτε απαιτούμενες πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Όταν η θερμοκρασία του κλιματιζόμενου χώρου διαφέρει κατά πολύ από την ρυθμισμένη θερμοκρασία, το κλιματιστικό λειτουργεί με την μέγιστη ισχύ, εξασφαλίζοντας την γρήγορη επίτευξη της επιθυμητής θερμοκρασίας. Μόλις επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία στον κλιματιζόμενο χώρο, ο συμπιεστής ρυθμίζει με ακρίβεια την ισχύ για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας.
Multi Split: Πρόκειται για κλιματιστικά και συσκευές θέρμανσης που εξοικονομούν ενέργεια σε σημαντικά ποσοστά. Χρησιμοποιούν δύο ή τρεις εσωτερικές μονάδες που είναι τοποθετημένες σε ξεχωριστούς χώρου, προκειμένου να ελέγχουν τη θερμοκρασία μεμονωμένα και με ακρίβεια.
Split: Τα κλιματιστικά τύπου Split είναι αυτόνομα κλιματιστικά διαιρούμενα σε δύο μονάδες. Σε αυτά, η εσωτερική μονάδα βρίσκεται σε κοντινή απόσταση με την εξωτερική και κλιματίζουν έναν ενιαίο χώρο.
Wi-Fi: Γνωστά και ως τοπικά δίκτυα ασύρματης πρόσβασης. Με αυτή την τεχνολογία οι χρήστες μπορούν να συνδέονται μέσω διαδικτύου αλλά και με ασύρματες συσκευές, σε μια δομημένη περιοχή.
Books
https://blogs.sch.gr/dvasileiad/pdfhttps://opencourses.auth.gr/modules/document/file.php/pdf
https://voultherm.gr/content/62-praktikos-odhgos-texnologia-psykshs