Pętle olejowe na trasach freonowych. Biuletyn UCC Apik: Organizacja tras rurociągów miedzianych dla systemów klimatyzacji. Mocowanie rurociągów miedzianych

Dziś na rynku sąVRF - systemy oryginalnych japońskich, koreańskich i Chińskie marki. Nawet więcejVRF -liczne systemyOEM producenci. Na zewnątrz wszystkie są bardzo podobne i można odnieść fałszywe wrażenie, że wszystkieVRF - systemy są takie same. Ale „nie wszystkie jogurty są sobie równe”, jak głosiła popularna reklama. Rozpoczynamy cykl artykułów mających na celu poznanie technologii wytwarzania chłodu stosowanych we współczesnej klasie klimatyzatorów -VRF -systemy. Zbadaliśmy już układ dochładzania czynnika chłodniczego i jego wpływ na charakterystykę klimatyzatora i różne układy agregatów sprężarkowych. W tym artykule przestudiujemy -układ separacji oleju .

Dlaczego w obiegu chłodniczym potrzebny jest olej? Do smarowania sprężarek. A olej musi znajdować się w sprężarce. W konwencjonalnym układzie typu split olej krąży swobodnie wraz z freonem i jest równomiernie rozprowadzany w całym obwodzie chłodniczym. Systemy VRF mają zbyt duży obieg chłodniczy, dlatego pierwszym problemem, z jakim spotykają się producenci systemów VRF, jest spadek poziomu oleju w sprężarkach i ich awaria na skutek „głodu oleju”.

Istnieją dwie technologie, dzięki którym olej chłodniczy jest zawracany z powrotem do sprężarki. Po pierwsze, urządzenie jest używane Separator oleju(separator oleju) w jednostce zewnętrznej (na rysunku 1). Separatory oleju instaluje się na rurze tłocznej sprężarki pomiędzy sprężarką a skraplaczem. Olej jest odprowadzany ze sprężarki zarówno w postaci małych kropelek, jak i w stanie pary, gdyż w temperaturach od 80°C do 110°C następuje częściowe odparowanie oleju. Większość oleju osadza się w separatorze i jest zawracana osobnym przewodem olejowym do skrzyni korbowej sprężarki. Urządzenie to znacząco poprawia smarowanie sprężarki i docelowo zwiększa niezawodność układu. Z projektowego punktu widzenia obwód chłodniczy Istnieją systemy w ogóle bez odolejaczy, układy z jednym odolejaczem dla wszystkich sprężarek, układy z odolejaczem dla każdej sprężarki. Idealna opcja równomierny rozkład oleju ma miejsce, gdy każda sprężarka posiada własny separator oleju (rys. 1).

Ryż. 1. Schemat obwodu chłodniczego VRF – układ z dwoma separatorami oleju freonowego.

Projekty separatorów (separatorów oleju).

Olej w separatorach oleju oddziela się od gazowego czynnika chłodniczego w wyniku gwałtownej zmiany kierunku i zmniejszenia prędkości ruchu pary (do 0,7 - 1 m/s). Kierunek ruchu gazowego czynnika chłodniczego zmienia się za pomocą przegród lub rur zainstalowanych w określony sposób. W tym przypadku odolejacz wychwytuje jedynie 40-60% oleju odprowadzanego ze sprężarki. Dlatego najwyższe wyniki daje odśrodkowy lub cyklonowy separator oleju (ryc. 2). Gazowy czynnik chłodniczy wchodzący do dyszy 1, opadający na łopatki kierujące 4, zbiera się ruch obrotowy. Pod wpływem siły odśrodkowej kropelki oleju spadają na ciało i tworzą film, który powoli spływa. Po wyjściu ze spirali gazowy czynnik chłodniczy gwałtownie zmienia kierunek i opuszcza oddzielacz oleju rurą 2. Oddzielony olej oddziela się od strumienia gazu przegrodą 5, aby zapobiec wtórnemu wychwytywaniu oleju przez czynnik chłodniczy.

Ryż. 2. Projekt odśrodkowego separatora oleju.

Pomimo pracy odolejacza niewielka część oleju jest w dalszym ciągu unoszona wraz z freonem do układu i tam stopniowo się gromadzi. Aby go zwrócić, stosuje się specjalny tryb, który nazywa się tryb powrotu oleju. Jego istota jest następująca:

Jednostka zewnętrzna włącza się w trybie chłodzenia z maksymalną wydajnością. Wszystkie zawory EEV w jednostkach wewnętrznych są całkowicie otwarte. ALE wentylatory jednostek wewnętrznych są wyłączone, więc freon w fazie ciekłej przechodzi przez wymiennik ciepła jednostki wewnętrznej bez wygotowania się. Znaleziono płynny olej urządzenie wewnętrzne, zmywa się ciekłym freonem gazociąg. A potem wraca do jednostka zewnętrzna z freonem przy maksymalnej prędkości.

Rodzaj oleju chłodniczego, stosuje się w systemy chłodnicze do smarowania sprężarek, zależy od rodzaju sprężarki, jej wydajności, ale przede wszystkim od użytego freonu. Olejki do cykl chłodniczy sklasyfikowane jako mineralne i syntetyczne. Olej mineralny jest stosowany głównie z czynnikami chłodniczymi CFC (R 12) i HCFC (R 22) i jest oparty na naftenie lub parafinie lub mieszaninie parafiny i benzenu akrylowego. Czynniki chłodnicze HFC (R 410A, R 407C) nie rozpuszczają się olej mineralny, dlatego stosuje się do nich olej syntetyczny.

Grzałka skrzyni korbowej. Olej chłodniczy miesza się z czynnikiem chłodniczym i krąży z nim przez cały cykl chłodniczy. Olej w skrzyni korbowej sprężarki zawiera pewną ilość rozpuszczonego czynnika chłodniczego, natomiast ciekły czynnik chłodniczy w skraplaczu nie zawiera go duża liczba rozpuszczony olej. Wadą stosowania oleju rozpuszczalnego jest powstawanie piany. Jeśli agregat chłodniczy wyłączy się na długi okres a temperatura oleju w sprężarce jest niższa niż w obiegu wewnętrznym, czynnik chłodniczy skrapla się i większość rozpuszcza się w oleju. Jeśli w tym stanie sprężarka uruchomi się, ciśnienie w skrzyni korbowej spadnie, a rozpuszczony czynnik chłodniczy odparuje wraz z olejem, tworząc pianę olejową. Proces ten nazywa się pienieniem i powoduje wyciek oleju ze sprężarki przez rurę tłoczną, co pogarsza smarowanie sprężarki. Aby zapobiec pienieniu, w skrzyni korbowej sprężarki systemów VRF instalowana jest grzałka, dzięki czemu temperatura skrzyni korbowej sprężarki jest zawsze nieco wyższa od temperatury środowisko(ryc. 3).

Ryż. 3. Grzałka skrzyni korbowej sprężarki

Wpływ zanieczyszczeń na pracę obiegu chłodniczego.

Olej procesowy ( olej maszynowy, olej montażowy). Jeśli olej procesowy (taki jak olej maszynowy) dostanie się do układu zawierającego czynnik chłodniczy HFC, olej będzie się oddzielał, tworząc kłaczki i powodując zatykanie rurek kapilarnych.

Woda. Jeśli woda dostanie się do układu chłodzenia z czynnikiem chłodniczym HFC, wzrasta kwasowość oleju i następuje jego zniszczenie. materiały polimerowe, stosowany w silniku sprężarki. Prowadzi to do zniszczenia i uszkodzenia izolacji silnika elektrycznego, zatkania kapilar itp.

Odłamki mechaniczne i brud. Pojawiające się problemy: zatkane filtry, kapilary. Rozkład i separacja oleju. Zniszczenie izolacji silnika sprężarki.

Powietrze. Konsekwencje przedostania się dużej ilości powietrza (np. instalacja została napełniona bez opróżnienia): nieprawidłowe ciśnienie, zwiększona kwasowość olej, awaria izolacji sprężarki.

Zanieczyszczenia innymi czynnikami chłodniczymi. Jeśli do układu chłodzenia dostanie się duża ilość czynnika chłodniczego różne rodzaje, występuje nieprawidłowość ciśnienie operacyjne i temperatura. Konsekwencją jest uszkodzenie systemu.

Zanieczyszczenia innymi olejami chłodniczymi. Wiele olejów chłodniczych nie miesza się ze sobą i wytrąca się w postaci płatków. Płatki zatykają filtr i kapilary, zmniejszając zużycie freonu w układzie, co prowadzi do przegrzania sprężarki.

Często spotykana jest następująca sytuacja związana z trybem powrotu oleju do sprężarek jednostek zewnętrznych. Zainstalowano system klimatyzacji VRF (rys. 4). Tankowanie systemu, parametry pracy, konfiguracja rurociągów - wszystko jest w normie. Jedynym zastrzeżeniem jest to, że część jednostek wewnętrznych nie jest zainstalowana, ale współczynnik obciążenia jednostki zewnętrznej jest akceptowalny - 80%. Jednak sprężarki regularnie ulegają awariom z powodu zakleszczenia. Jaki jest powód?

Ryż. 4. Schemat częściowego montażu jednostek wewnętrznych.

A powód okazał się prosty: faktem jest, że przygotowano odgałęzienia do montażu brakujących jednostek wewnętrznych. Odgałęzienia te były ślepymi „wyrostkami”, do których krążący olej wraz z freonem przedostał się, ale nie mógł wyjść i gromadził się. Dlatego sprężarki uległy awarii z powodu normalnego „głodu oleju”. Aby temu zapobiec, konieczne było umieszczenie ok zawory odcinające. Wtedy olej będzie swobodnie krążył w układzie i powracał w trybie zbierania oleju.

Pętle do podnoszenia oleju.

W przypadku systemów VRF japońskich producentów nie ma wymagań dotyczących instalowania pętli do podnoszenia oleju. Uważa się, że separatory i tryb powrotu oleju skutecznie przywracają olej do sprężarki. Nie ma jednak reguł bez wyjątków – w systemach MDV serii V 5 zaleca się montaż pętli do podnoszenia oleju, jeśli jednostka zewnętrzna jest wyższa od jednostek wewnętrznych, a różnica wysokości przekracza 20 metrów (rys. 5).

Ryż. 5. Schemat pętli podnoszenia oleju.

Dla freonuR 410 A Zaleca się montaż pętli do podnoszenia oleju co 10 – 20 metrów odcinków pionowych.

Dla freonówR 22 iR Zaleca się montaż pętli do podnoszenia oleju 407C co 5 metrów w odcinkach pionowych.

Fizyczne znaczenie pętli podnoszenia oleju sprowadza się do gromadzenia się oleju przed pionowym podniesieniem. Olej gromadzi się na dnie rury i stopniowo blokuje otwór dla przejścia freonu. Freon gazowy zwiększa prędkość na wolnym odcinku rurociągu, wychwytując jednocześnie płynny olej. Kiedy przekrój rury zostanie całkowicie pokryty olejem, freon wypycha olej niczym korek do następnej pętli podnoszącej olej.

Wniosek.

Najważniejszymi i najważniejszymi są separatory oleju element obowiązkowy wysokiej jakości system klimatyzacji VRF. Tylko powrót oleju freonowego do sprężarki zapewnia niezawodną i bezawaryjną pracę systemu VRF. Bardzo najlepsza opcja konstrukcje, w których każda sprężarka jest wyposażona w ODDZIELNY separator, ponieważ tylko w tym przypadku w układach wielosprężarkowych uzyskuje się równomierny rozkład oleju freonowego.

Brukh Siergiej Wiktorowicz, MEL Company LLC

Olej w łańcuchu freonowym

Olej w układzie freonowym jest niezbędny do smarowania sprężarki. Stale opuszcza sprężarkę - krąży w obwodzie freonu wraz z freonem. Jeżeli z jakiegokolwiek powodu olej nie powróci do sprężarki, moduł CM nie będzie dostatecznie nasmarowany. Olej rozpuszcza się w ciekłym freonie, ale nie rozpuszcza się w parze. Rurociągi poruszają się:

• za sprężarką - przegrzane pary freonu + mgła olejowa;
• za parownikiem - przegrzana para freonowa + film olejowy na ściankach i kropelki oleju;
• za skraplaczem - ciekły freon z rozpuszczonym w nim olejem.

Dlatego w przewodach parowych mogą wystąpić problemy z zatrzymywaniem oleju. Można to rozwiązać, utrzymując odpowiednią prędkość ruchu pary w rurociągach, wymagane nachylenie rur i instalując pętle do podnoszenia oleju.

Parownik znajduje się poniżej.

A) Zawiasy zgarniacza oleju powinny być rozmieszczone co 6 metrów na rurach wznośnych, aby ułatwić powrót oleju do sprężarki;

b) Wykonać zbiornik zbiorczy na rurociągu ssawnym za zaworem rozprężnym;

Parownik jest wyższy.

a) Na wylocie parownika zamontować uszczelnienie wodne nad parownikiem, aby zapobiec spływaniu płynu do sprężarki podczas postoju maszyny.

b) Wykonać zbiornik zbiorczy na przewodzie ssącym za parownikiem, aby zebrać ciekły czynnik chłodniczy, który może gromadzić się podczas wyłączania. Kiedy sprężarka ponownie się włączy, czynnik chłodniczy szybko odparuje: zaleca się wykonanie zagłębienia z dala od elementu czujnikowego zaworu rozprężnego, aby zjawisko to nie miało wpływu na działanie zaworu rozprężnego.

c) Na poziomych odcinkach rurociągu tłocznego występuje 1% nachylenie w kierunku ruchu freonu, aby ułatwić przepływ oleju we właściwym kierunku.

Poniżej znajduje się kondensator.

W tej sytuacji nie trzeba podejmować żadnych specjalnych środków ostrożności.

Jeśli kondensator jest niższy niż KIB, wysokość podnoszenia nie powinna przekraczać 5 metrów. Jeśli jednak CIB i system jako całość nie są najwyższa jakość, wówczas ciekły freon może mieć trudności z podniesieniem nawet przy mniejszych różnicach wysokości.

a) Zaleca się zainstalowanie zaworu odcinającego na wlocie skraplacza, aby zapobiec przedostawaniu się ciekłego freonu do sprężarki po wyłączeniu urządzenia chłodniczego. Może się to zdarzyć, jeśli skraplacz znajduje się w środowisku o temperaturze wyższej niż temperatura sprężarki.

b) Na poziomych odcinkach rurociągu tłocznego nachylenie 1% wzdłuż kierunku ruchu freonu, aby ułatwić przepływ oleju we właściwym kierunku

Kondensator jest wyższy.

a) Aby zapobiec przepływowi ciekłego czynnika chłodniczego ze zwiększacza ciśnienia do sprężarki, gdy maszyna chłodnicza jest zatrzymana, przed sprężarką należy zainstalować zawór.

b) Pętle do podnoszenia oleju powinny być rozmieszczone w odstępach co 6 metrów na rurociągach wznoszących się, aby ułatwić powrót oleju do sprężarki;

c) Na poziomych odcinkach rurociągu tłocznego wymagane jest nachylenie 1%, aby ułatwić przepływ oleju we właściwym kierunku.

Działanie pętli podnoszenia oleju.

Gdy poziom oleju osiągnie górną ściankę rury, olej zostanie wypchnięty dalej w kierunku sprężarki.

Obliczanie rurociągów freonowych.

Olej rozpuszcza się w ciekłym freonie, dzięki czemu prędkość w rurociągach z cieczą można utrzymać na niskim poziomie - 0,15-0,5 m/s, co zapewni niski opór hydrauliczny ruchu. Wzrost oporu prowadzi do utraty wydajności chłodzenia.

Olej nie rozpuszcza się w parach freonu, dlatego prędkość w przewodach parowych musi być utrzymywana na wysokim poziomie, aby olej był transportowany przez parę. Podczas ruchu część oleju pokrywa ścianki rurociągu - ten film jest również przesuwany przez parę wysoka prędkość. Prędkość po stronie tłocznej sprężarki wynosi 10-18 m/s. Prędkość po stronie ssącej sprężarki wynosi 8-15m/s.

Na poziomych odcinkach bardzo długich rurociągów dopuszcza się zmniejszenie prędkości do 6 m/s.

Przykład:

Wstępne dane:

Czynnik chłodniczy R410a.
Wymagana wydajność chłodnicza 50kW=50kJ/s
Temperatura wrzenia 5°C, temperatura skraplania 40°C
Przegrzanie 10°C, przechłodzenie 0°C

Rozwiązanie rurociągu ssawnego:

1. Specyficzna wydajność chłodnicza parownika wynosi Q u=H1-H4=440-270=170kJ/kg

2. Przepływ masowy freonu

M=50kW/170kJ/kg= 0,289kg/s

3. Objętość właściwa oparów freonu po stronie ssawnej

w słońce = 1/33,67kg/m3= 0,0297m3/kg

4.Przepływ objętościowy oparów freonu po stronie ssawnej

Q= w słońce * M

Q=0,0297m3/kg x 0,289kg/s =0,00858m3/s

5.Średnica wewnętrzna rurociągu

Ze standardowych rurociągów miedzianych freonowych wybieramy rurę o średnicy zewnętrznej 41,27 mm (1 5/8”) lub 34,92 mm (1 3/8”).

ZewnętrznyŚrednicę rurociągów często dobiera się zgodnie z tabelami podanymi w „Instrukcji montażu”. Przy sporządzaniu takich tabel uwzględnia się prędkości pary wymagane do przesyłu oleju.

Obliczanie objętości wypełnienia freonem

Uproszczone obliczenie masy wsadu czynnika chłodniczego przeprowadza się za pomocą wzoru uwzględniającego objętość przewodów cieczy. Ten prosty wzór nie uwzględnia przewodów pary, ponieważ objętość zajmowana przez parę jest bardzo mała:

Mzapr = P Ha. * (0,4x V isp + DO G* V res + V fm), kg,

P Ha. - gęstość cieczy nasyconej (freon) PR410a = 1,15 kg/dm3 (w temperaturze 5°C);

V isp - objętość wewnętrzna chłodnicy powietrza (chłodnice powietrza), dm3;

V res - objętość wewnętrzna odbiornika agregat chłodniczy, dm3;

V l.m. - wewnętrzna objętość przewodów cieczy, dm3;

DO g jest współczynnikiem uwzględniającym schemat instalacji kondensatora:

DO g=0,3 dla agregatów sprężarkowo-skraplających bez hydraulicznego regulatora ciśnienia skraplania;
DO g=0,4 w przypadku zastosowania hydraulicznego regulatora ciśnienia skraplania (montaż urządzenia na zewnątrz lub wersja ze skraplaczem zdalnym).

Akajew Konstantin Jewgienijewicz
Kandydat nauk technicznych Uniwersytetu Technologii Żywności i Niskotemperaturowych w Petersburgu

Utrata ciśnienia czynnika chłodniczego w rurkach obwodu chłodniczego zmniejsza wydajność urządzenia chłodniczego, zmniejszając jego wydajność chłodniczą i grzewczą. Dlatego musimy dążyć do ograniczenia strat ciśnienia w rurach.

Ponieważ temperatury wrzenia i skraplania zależą od ciśnienia (prawie liniowo), straty ciśnienia są często szacowane na podstawie strat kondensacji lub temperatury wrzenia w °C.

• Przykład: dla czynnika chłodniczego R-22 przy temperaturze parowania +5°C ciśnienie wynosi 584 kPa. Przy spadku ciśnienia wynoszącym 18 kPa temperatura wrzenia obniży się o 1°C.

Straty na linii ssawnej

W przypadku spadku ciśnienia w przewodzie ssawnym sprężarka pracuje z niższą wydajnością ciśnienie wlotowe niż ciśnienie parowania w parowniku maszyny chłodniczej. Z tego powodu przepływ czynnika chłodniczego przechodzącego przez sprężarkę jest zmniejszony, a wydajność chłodnicza klimatyzatora jest zmniejszona. Straty ciśnienia w przewodzie ssącym są najbardziej krytyczne dla działania maszyny chłodniczej. Przy stratach rzędu 1°C wydajność spada aż o 4,5%!

Straty w przewodzie tłocznym

W przypadku spadku ciśnienia w przewodzie tłocznym sprężarka musi pracować ciężej wysokie ciśnienie niż ciśnienie kondensacji. Jednocześnie spada również wydajność sprężarki. W przypadku strat w rurociągu tłocznym odpowiadających 1°C wydajność spada o 1,5%.

Straty w linii cieczy

Strata ciśnienia w przewodzie cieczowym ma niewielki wpływ na wydajność chłodzenia klimatyzatora. Powodują jednak niebezpieczeństwo wrzenia czynnika chłodniczego. Dzieje się tak z następujących powodów:

1. z powodu zmniejszenie ciśnienia w rurce może się zdarzyć, że temperatura czynnika chłodniczego będzie wyższa niż temperatura skraplania przy tym ciśnieniu.
2. czynnik chłodniczy nagrzewa się wskutek tarcia o ścianki rury energia mechaniczna jego ruch zamienia się w ciepło.

W rezultacie czynnik chłodniczy może zacząć wrzeć nie w parowniku, ale w rurkach przed regulatorem. Regulator nie może pracować stabilnie na mieszaninie czynnika chłodniczego w postaci ciekłej i parowej, ponieważ przepływ czynnika chłodniczego przez niego znacznie się zmniejszy. Ponadto wydajność chłodzenia spadnie, ponieważ schładzane będzie nie tylko powietrze w pomieszczeniu, ale także przestrzeń wokół rurociągu.

Dopuszczalne są następujące straty ciśnienia w rurach:

• w przewodach tłocznych i ssących - do 1°C
• w linii cieczy - 0,5 - 1°C

Obecnie na rynku dostępne są systemy VRF oryginalnych marek japońskich, koreańskich i chińskich. Jeszcze więcej systemów VRF od wielu producentów OEM. Na zewnątrz wszystkie są bardzo podobne i można odnieść fałszywe wrażenie, że wszystkie systemy VRF są takie same. Ale „nie wszystkie jogurty są sobie równe”, jak głosiła popularna reklama. Kontynuujemy cykl artykułów mających na celu poznanie technologii wytwarzania chłodu stosowanych we współczesnej klasie klimatyzatorów – systemach VRF.

Projekty separatorów (separatorów oleju)

Olej w separatorach oleju oddziela się od gazowego czynnika chłodniczego w wyniku gwałtownej zmiany kierunku i zmniejszenia prędkości ruchu pary (do 0,7-1,0 m/s). Kierunek ruchu gazowego czynnika chłodniczego zmienia się za pomocą przegród lub rur zainstalowanych w określony sposób. W tym przypadku odolejacz wychwytuje jedynie 40-60% oleju odprowadzanego ze sprężarki. Dlatego najlepsze efekty daje separator oleju odśrodkowy lub cyklonowy (rys. 2). Gazowy czynnik chłodniczy wchodzący do rury 1, opadający na łopatki kierujące 3, uzyskuje ruch obrotowy. Pod wpływem siły odśrodkowej kropelki oleju spadają na ciało i tworzą film, który powoli spływa. Po wyjściu ze spirali gazowy czynnik chłodniczy gwałtownie zmienia kierunek i opuszcza separator oleju rurą 2. Oddzielony olej jest oddzielany od strumienia gazu przegrodą 4, aby zapobiec wtórnemu wychwytywaniu oleju przez czynnik chłodniczy.

Pomimo pracy separatora niewielka część oleju jest w dalszym ciągu unoszona wraz z freonem do układu i tam stopniowo się gromadzi. Aby go zwrócić, stosuje się specjalny tryb zwrotu oleju. Jego istota jest następująca. Jednostka zewnętrzna włącza się w trybie chłodzenia z maksymalną wydajnością. Wszystkie zawory EEV w jednostkach wewnętrznych są całkowicie otwarte. Jednak wentylatory jednostek wewnętrznych są wyłączone, więc freon w fazie ciekłej przechodzi przez wymiennik ciepła jednostki wewnętrznej bez wygotowania się. Płynny olej znajdujący się w jednostce wewnętrznej jest zmywany ciekłym freonem do gazociągu. Następnie wraca do jednostki zewnętrznej z freonem gazowym z maksymalną prędkością.

Rodzaj oleju chłodniczego

Rodzaj oleju chłodniczego stosowanego w układach chłodniczych do smarowania sprężarek zależy od rodzaju sprężarki, jej wydajności, ale przede wszystkim od użytego freonu. Oleje do obiegu chłodniczego dzielimy na mineralne i syntetyczne.

Olej mineralny jest stosowany głównie z czynnikami chłodniczymi CFC (R12) i HCFC (R22) i jest oparty na naftenie lub parafinie lub mieszaninie parafiny i benzenu akrylowego. Czynniki chłodnicze HFC (R410a, R407c) nie są rozpuszczalne w oleju mineralnym, dlatego stosuje się do nich olej syntetyczny.

Grzałka skrzyni korbowej

Olej chłodniczy miesza się z czynnikiem chłodniczym i krąży z nim przez cały cykl chłodniczy. Olej w skrzyni korbowej sprężarki zawiera pewną ilość rozpuszczonego czynnika chłodniczego, natomiast ciekły czynnik chłodniczy w skraplaczu zawiera niewielką ilość rozpuszczonego oleju. Wadą stosowania tego ostatniego jest tworzenie się piany. Jeśli agregat chłodniczy zostanie wyłączony na dłuższy czas, a temperatura oleju w sprężarce jest niższa niż w obwodzie wewnętrznym, czynnik chłodniczy skrapla się i większość rozpuszcza się w oleju. Jeśli w tym stanie sprężarka uruchomi się, ciśnienie w skrzyni korbowej spadnie, a rozpuszczony czynnik chłodniczy odparuje wraz z olejem, tworząc pianę olejową. Proces ten nazywany jest „pienieniem” i powoduje wyciek oleju ze sprężarki rurą tłoczną, co pogarsza smarowanie sprężarki. Aby zapobiec pienieniu, na skrzyni korbowej sprężarki systemów VRF instalowana jest grzałka, dzięki czemu temperatura skrzyni korbowej sprężarki jest zawsze nieco wyższa od temperatury otoczenia (rys. 3).

Wpływ zanieczyszczeń na pracę obiegu chłodniczego

1. Olej procesowy (olej maszynowy, olej montażowy). Jeśli olej procesowy (taki jak olej maszynowy) dostanie się do układu zawierającego czynnik chłodniczy HFC, olej będzie się oddzielał, tworząc kłaczki i powodując zatykanie rurek kapilarnych.
2. Woda. Jeśli woda dostanie się do układu chłodzenia z czynnikiem chłodniczym HFC, kwasowość oleju wzrasta, a materiały polimerowe zastosowane w silniku sprężarki ulegną zniszczeniu. Prowadzi to do zniszczenia i uszkodzenia izolacji silnika elektrycznego, zatkania kapilar itp.
3. Odłamki mechaniczne i brud. Pojawiające się problemy: zatkane filtry, kapilary. Rozkład i separacja oleju. Zniszczenie izolacji silnika sprężarki.
4. Powietrze. Konsekwencje przedostania się dużej ilości powietrza (np. układ został napełniony bez opróżnienia): nieprawidłowe ciśnienie, zwiększona kwasowość oleju, uszkodzenie izolacji sprężarki.
5. Zanieczyszczenia innymi czynnikami chłodniczymi. Jeśli do układu chłodzenia dostanie się duża ilość różnych rodzajów czynników chłodniczych, nastąpi nieprawidłowe ciśnienie i temperatura robocza. Konsekwencją tego jest uszkodzenie systemu.
6. Zanieczyszczenia innymi olejami chłodniczymi. Wiele olejów chłodniczych nie miesza się ze sobą i wytrąca się w postaci płatków. Płatki zatykają filtry i kapilary, zmniejszając zużycie freonu w układzie, co prowadzi do przegrzania sprężarki.

Często spotykana jest następująca sytuacja związana z trybem powrotu oleju do sprężarek jednostek zewnętrznych. Zainstalowano system klimatyzacji VRF (rys. 4). Tankowanie systemu, parametry pracy, konfiguracja rurociągów - wszystko jest w normie. Jedynym zastrzeżeniem jest to, że część jednostek wewnętrznych nie jest zainstalowana, ale współczynnik obciążenia jednostki zewnętrznej jest akceptowalny - 80%. Jednak sprężarki regularnie ulegają awariom z powodu zakleszczenia. Jaki jest powód?

Powód jest prosty: faktem jest, że przygotowano odgałęzienia do montażu brakujących jednostek wewnętrznych. Odgałęzienia te były ślepymi „wyrostkami”, do których krążący olej wraz z freonem dostawał się, ale nie mógł już wyjść i gromadził się tam. Dlatego sprężarki uległy awarii z powodu normalnego „głodu oleju”. Aby temu zapobiec, konieczne było zainstalowanie zaworów odcinających na gałęziach jak najbliżej rozdzielaczy. Wtedy olej będzie swobodnie krążył w układzie i powracał w trybie zbierania oleju.

Pętle do podnoszenia oleju

W przypadku systemów VRF japońskich producentów nie ma wymagań dotyczących instalowania pętli do podnoszenia oleju. Uważa się, że separatory i tryb powrotu oleju skutecznie przywracają olej do sprężarki. Nie ma jednak reguł bez wyjątków – w systemach serii MDV V5 zaleca się montaż pętli do podnoszenia oleju, jeśli jednostka zewnętrzna jest wyższa od jednostek wewnętrznych, a różnica wysokości przekracza 20 m (rys. 5).

Fizyczne znaczenie pętli podnoszenia oleju sprowadza się do gromadzenia się oleju przed pionowym podniesieniem. Olej gromadzi się na dnie rury i stopniowo blokuje otwór dla przejścia freonu. Freon gazowy zwiększa swoją prędkość na wolnym odcinku rurociągu, wychwytując jednocześnie nagromadzony ciekły olej.

Gdy przekrój rury zostanie całkowicie pokryty olejem, freon wypycha ten olej niczym korek do następnej pętli podnoszącej olej.

Wniosek

Separatory oleju są najważniejszym i obowiązkowym elementem wysokiej jakości systemu klimatyzacji VRF. Tylko powrót oleju freonowego do sprężarki zapewnia niezawodną i bezawaryjną pracę systemu VRF. Najbardziej optymalną opcją projektową jest wyposażenie każdej sprężarki w oddzielny separator, ponieważ tylko w tym przypadku równomierny rozkład oleju freonowego osiąga się w układach wielosprężarkowych.