Hűtőberendezések üzembe helyezése

Hűtőberendezéseink zöme – eltekintve a monoblokkoktól, ablakklímáktól, ill. a kompakt folyadékhűtőktől – helyszíni kalorikus szerelést, villamos bekötéseket és üzembe helyezést igényel. Ráadásul nem mindegy, hogy a szerelést hogyan és mivel végezzük.

Még aktív telepítő koromban számtalanszor elhangzott a kérdés a kedves ügyféltől, miért van az, hogy a mi cégünk ennyit kér egy üzembe helyezésért, holott a szomszéd Pistabácsi harmadáért, negyedéért felrakja nekik a gépet.

Az ügyfél nem jött rá, hogy valójában már meg is válaszolta saját magának a kérdést a „felrakja” szóval. Ugye, mindenki tisztában van azzal, hogy a hűtőgépszerelés, a hűtőkamra-alkatrészek beszerelése azért valahol egy „szakma”, amit avatott művelői hosszabb-rövidebb ideig tanulnak. Anno a Hűtőgépgyárban nem múlhatott el év anélkül, hogy néhány tanfolyamot ne kellett volna végighallgatnunk, ill. néhány vizsgát ne kellett volna letennünk. Megfelelő eredmények nélkül a dolgozót visszaminősítették, és pl. nem szerelhetett 50 kW-nál nagyobb berendezéseket.

Ezeknek az oktatásoknak, vizsgáknak jó részét még a néhai Sávolt József szervezte, aki múlhatatlan érdemeket szerzett a szakmai oktatásban és továbbképzésben. Sajnos manapság – teljesítményorientált világunkban – ezek az értékek elsikkadtak, háttérbe kerültek a teljesítmény mögött, mindenki minél több berendezést szeretne telepíteni, és gyakran ez a minőség rovására megy. Örömmel tölt el, hogy néhány cég – főleg a téli uborkaszezonban – oktatásokat, továbbképzéseket szervez saját viszonteladói részére, nem titkoltan azzal a szándékkal, hogy ezzel is csökkentse a garanciális és a garancián túli meghibásodások számát, ami sem a felhasználónak, sem az importőrnek nem jó. A csőszereléssel, olajzsákokkal, peremezéssel itt nem kívánok foglalkozni, az ezekhez a munkákhoz elengedhetetlen profi szerszámokról pedig már régebben írtam egy cikket. Most inkább a korrekt üzembe helyezésről szeretnék néhány szót ejteni és azt néhány ábrával demonstrálni, az egyszerűbb megérthetőség kedvéért.

Nyomáspróba
Az összeépített berendezéseket, a megszerelt csőszakaszokat nyomáspróbának kell alávetni.
A nyomáspróba célja nem a mechanikai szilárdság és megbízhatóság ellenőrzése, ezt a gyártók már a gyártáskor megteszik, a jobb cégek dokumentálják is. Nekünk az általunk összeépített berendezések, részegységek gáztömörségét kell ellenőriznünk. Annál is inkább, mert az egyre szigorodó EU-s direktívák ezt előírják, a minél kisebb környezetkárosító agyagkibocsátás végett. Ugyan 2010-től megszűnik a klórt tartalmazó új R-22 hűtőközeg értékesítése, és az R407-ben, ill. az R410-ben nincs klór, tehát ODP-értékük 0, de sajnos ez nem mondható el a GWP-értékekről. Mellesleg ezek a közegek is tartalmaznak fluort, ami szintén nem hegyi levegő. Tehát teljesen indifferens, hogy milyen hűtőközegről van szó, a minimálisra kell csökkenteni a hűtőközeg-szivárgás kockázatát.
Mivel végezzük a nyomáspróbát? Ha lehet, ne vízzel. Ez itt most egy kicsit extrémen hangzik, de képzeljék el, milyen arcot vághattam, mikor kimentem üzembe helyezésre, kérdeztem a „szerelőket”, sikeres volt-e a nyomáspróba. A válasz: hogyne, még most is benne van 5 bar nyomású víz! Mellesleg a „kollégák”cinnel forrasztottak, a folyadék- és a gőzvezeték egyaránt 28 mm-es csőből volt – lehet, hogy nem is hűtőtechnikai minőség -, és a 15 m-es függőleges felszálló vezetékben nem annyira találtam meg az olajzsákokat.
Térjünk vissza az eredeti témához. Tehát a nyomáspróbához feltétlenül szárított, régen kétcsíkos, most nagytisztaságú, -50 °C harmatponttal rendelkező nitrogént KELL használni. Ez azt jelenti, hogy olyan kevés nedvesség van benne, amely csak -50 °C-nál tud kicsapódni.
Mennyi legyen a nyomáspróba értéke? 10 bar, vagy 15 bar? Nem. Egyezzünk meg abban, hogy a felhasználni szándékozott hűtőközeg 55 °C-os hőmérséklethez tartozó telítési nyomása. És ezt így tanítjuk az iskolában is.
Nézzünk két példát. R134a töltetű berendezés esetén az 55 °C-hoz 13,83 bar nyomás tartozik, míg R410a esetén ennél a hőmérsékletnél a nyomás 33,59 bar. Attól tartok, hogy ez nem kis különbség.

Mennyi legyen a nyomáspróba időtartama?
Hivatalos szakmai előírások szerint a nyomáspróba időtartama min. 24 óra. A nyomáspróba megtartását és visszaellenőrzését hivatalosan dokumentálni kell, és a megrendelővel vagy az építésvezetővel alá kell íratni. Természetesen egy 2 kW-os, 3 m-es csőszakasszal szerelt split-klíma esetén ez a tétel nem egészen így néz ki. Ebben az esetben durván 30 percig hagyjuk rajta a nyomást, és közben végezzünk a neuralgikus pontokon habképző anyaggal szivárgásvizsgálatot. Ha a készülékek nem azonnal lesznek felszerelve, hanem csak ún. előcsövezést végzünk, célszerű a nyomást rajtahagyni a csőszakaszon. Ezzel részint megelőzzük a szennyeződés, ill. a levegő bejutását a csövekbe, másrészt ha valami iparos elfúrja a csöveinket, a nitrogén kiáramlása figyelmezteti őt, hogy valami nem helyénvalót cselekedett. Ha a kolléga egy kicsit is lelkiismeretes, tájékoztatni fogja a tulajt vagy az építésvezetőt a malőrről.
A nyomáspróbát és a visszaellenőrzést célszerű ugyanabban az időpontban, ill. közel azonos hőmérséklet esetén megejteni, hiszen a hőmérséklet változása kismértékben ugyan, de megváltoztatja a rendszerben uralkodó nyomást. A nyomáspróba visszaellenőrzésekor a nyomásnak ugyanazt az értéket kell mutatnia, mint amikor otthagytuk.
A nyomáspróbának szakaszosnak kell lennie. Tehát először megnyomjuk a rendszert mondjuk 3 bar-ral, elzárjuk a palackot, és figyeljük a manométert, nincs-e durva nyomáscsökkenés, ill. durva szivárgásra utaló „fütyülés”. Majd kb. a nyomáspróba feléig nyomjuk fel a rendszert, és megismételjük az előzőket. Harmadik fázisban a végleges nyomásig töltjük a berendezést.
Javaslat. Burdoncsöves manométer esetén soha ne a nyomást jegyezzük fel, hanem a manométer legkülső hőmérsékletskálája által mutatott értéket, mert a nyomásskála általában jóval beljebb helyezkedik el, és ott a mutató részint sokkal vastagabb, részint belül az esetleges mutató elmozdulás is sokkal kisebb lesz, magyarul a mutató elmozdulását a legkülső hőmérsékletskálán sokkal könnyebb lesz indikálni. Digimon digitális manométer-garnitúra esetén nincs gond, mert a nyomást század-barban tudjuk leolvasni.
Split-rendszerű klímaberendezés esetén nem kell nagy ügyet csinálni a dologból, hiszen csak egy csatlakozó áll rendelkezésünkre összesen. Tehát itt a szívócsatlakozón (vastag cső) tudjuk elvégezni a nyomáspróbát.
Kicsit más a helyzet VRF-DVM rendszerklímák, ill. mágnesszeleppel és adagolószeleppel szerelt komolyabb rendszerek esetén. A rendszerklímák esetén az adagolószerv – jellemzően elektronikus expanziós szelep (EXV) – a beltéri egységben helyezkedik el, tehát ha akár a folyadék-, akár a szívócsövet nyomatjuk, nem érünk el megfelelő eredményt, ezért kétoldali nyomatást kell alkalmazni. Kereskedelmi, ipari berendezéseknél, melyek mágnesszeleppel vannak szerelve, vagy 220 V-tal meghúzatjuk a mágnesszelepet, vagy egy erre a célra rendszeresített állandó mágnes segítségével nyitjuk fel a szelepet. Ha ez nem lehetséges, akkor mindenféleképpen a kétoldali nyomáspróbát kell alkalmaznunk. Az állandó mágnes univerzális, az összes kereskedelmi forgalomban kapható mágnesszeleppel kompatibilis, viszont nem alkalmazható az elektronikus expanziós szelepek – legalábbis a léptetőmotorosok – felnyitásához.
Nitrogénes nyomáspróba esetén kizárólag a habképző anyagos szivárgáskeresést alkalmazhatjuk, hiszen az elektronikus szivárgáskeresők csak a halogénezett szénhidrogéneket képesek kimutatni, ezek pedig a nitrogénben nincsenek jelen. Hozzátenném, hogy ne a kereskedelemben kapható nagynevű hajtógázas szpréket alkalmazzák – saját tapasztalat -, hanem kisecset és folyékony mosószer vagy szappan segítségével készítsenek kemény habot. Ez részint olcsóbb, mint a márkás szivárgáskeresők, másrészt minden háztartásban jelen vannak, harmadrészt kemény, időtálló habot tudnak belőle készíteni, amely percekig rajta marad a vizsgálandó felületen, szemben a szprékkel, melyek szinte azonnal lefolynak, és csak az igen durva szivárgásokat képesek detektálni.

Szivárgáskeresés után feltétlenül töröljék le a vizsgált felületről a folyadékot, mert részint később félreértésre adhat okot – szivárgásgyanú -, részint később, az elektronikus szivárgáskeresővel végzett vizsgálat esetén a szivárgáskereső detektorába jutó folyadék végzetes következményekkel járhat a szivárgáskereső szempontjából. Magyarul a detektort el lehet dobni. Sikeres nyomáspróba esetén a nitrogént szakaszosan, lassan engedjük el a rendszerből, ezzel elkerülhetők a hirtelen nyomásváltozásból eredő sokkok. Ipari, kereskedelmi rendszerek és háztartási hűtőberendezések esetén természetesen tekintettel kell lenni az egyes elemek nyomásálló képességére. Nyilván egy hátlap-elpárologtatós hűtőszekrényt nem fogunk 33,59 bar-ral megnyomatni, részint mert az R134a, ill. az R600 nem indokolja, másrészt valószínűleg szétrobbanna a hátlap-elpárologtató. Ugyanez vonatkozik az ipari, kereskedelmi hűtőberendezésekre, ahol alacsony nyomású (szívóoldali) presszosztátok vannak jelen. Ebben az esetben a presszoszátokat és a manométereket ki kell kötni, illetve ha ez nem megoldható, a szívóoldalon a nyomáspróbát megfelelően alacsony nyomással kell végrehajtani. Az 1. ábrán a szivárgásvizsgálat kellékei és egy egyszerű, összeállított kapcsolás látható. Szükséges eszközök: nitrogénpalack, 40 bar-os reduktor, töltőcsövek, manométer-garnitúra, kézi elzárószelep, gyorscsatlakozó a Schrader-szelephez.

Vákuumolás
A vákuumolást nem írják elő EU-s direktívák, de a szerviztechnológia igen, minden lelkiismeretes telepítőnek, minden rendszerbontás és üzembe helyezés alkalmával – saját érdekében is – korrektül el kell végezni.

Miért van szükség a vákuumolásra?
A rendszer telepítése, javítása alkalmával megbontjuk a csöveket, az egyes szerkezeti elemeket, minek hatására azokba bejut a környezeti levegő, ill. annak nedvességtartalma. Vagy például nyomáspróba után a rendszerben benn marad a nitrogén. Vegyük sorra, milyen problémákat okozhatnak, okoznak ezek a maradványok.
Vegyük előre a levegő nedvességtartalmát, amely víz formájában kicsapódik a rendszer belsejében.

– A víz-, mint tudjuk, 0 °C körüli hőmérsékleten megfagy, jéggé alakul. Még egy klímaberendezésben – melynek elpárolgási hőmérséklete +5, +8 °C körül mozog – is előfordulhatnak, főleg indulás után, ennél alacsonyabb hőmérsékletek. Hol is? A rendszer leghidegebb pontja működés közben pontosan az adagolószerv kilépő oldala, ahol ráadásul jelentősen leszűkült keresztmetszeten kell keresztülhaladnia a hűtőközegnek. Víztartalom esetén ezen a ponton indul el a jegesedés, ami részleges vagy teljes elfagyáshoz – ezzel fagyásos duguláshoz vezet -, magyarul nem lesz hűtőközeg-áramlás a rendszerben, ráadásul nem lesz hűtőteljesítmény, megszűnik a kompresszor villamos betétmotorjának a visszahűtése, ami bizonyos idő után a kompresszor túlmelegedéséhez, tönkremeneteléhez fog vezetni.

– A hűtőrendszerben halogénezett szénhidrogének keringenek, melyek régebben klórt és fluort, újabban – klórmentes hűtőközegek – már csak fluort tartalmaznak. Mi történik, ha a fluor keveredik a vízzel? Hát fluorsav keletkezik belőle. Márpedig ez nem a hosszú élet titka a hűtőberendezéseink szempontjából. Milyen problémákat fog okozni a sav jelenléte a hűtőrendszerben? A villamos betétmotorok tekercselésén a rézvezeték sellakkal van szigetelve, ami megakadályozza a menetzárlat kialakulását. Ha a sav megmarja a sellakkot, máris megkezdődik a menetzárlat kialakulása. A forgattyús mechanizmus is fémből van, amiket szintén támad a sav. Egyes alkatrészek, mint pl. a főtengely, vasból készülnek.

Ha visszaemlékeznek egy az általános iskolában kémiaórán végzett kísérletre, mikor egy vasszeget lógattunk be rézgálicba (rézszulfát vizes oldatába), azt tapasztaltuk, hogy egy idő után a vasszegen kirakódott a réz, és a szeg átmérője megnövekedett. Képzeljék el, mikor a savas közeg áramlik a hűtőrendszerben, elég sűrűn találkozik rézanyaggal – elkezdi kioldani a rézcsőből a rézmolekulákat. A rézmolekulák belekerülnek a kenőolajba, majd az olajjal együtt elérik a forgattyús mechanizmus kenési pontjait, többek között a főtengelyt és a csapágyakat. Még belegondolni is rossz, mi lesz a következménye annak, ha a főtengely átmérője elkezd nőni. Egyébként ez egy gyönyörűen látható folyamat, amikor a vasalkatrészek vasszíne megváltozik, és megkapja a vöröses bevonatot. Ezt a folyamatot úgy hívják, hogy rézplatírozódás. Ennyit a vízről.

A vízzel együtt bekerül a levegő is, esetleg száraz nitrogénmaradványok is. Mi a probléma a száraz nitrogénnal, hiszen az nem tartalmaz vizet, nem okoz fagyást, ill. savasodást? Ez így igaz, azonban mégis van egy kis probléma. Nevezetesen az, hogy sem a levegő, sem a nitrogén nem kondenzálódó (cseppfolyósítható) anyag. Illetve igen, csak -273 °C-os hőmérsékleten cseppfolyósodnak, amit beláthatóan elég nehéz lesz elérni a léghűtéses kondenzátorainkkal. Ennek okán légnemű anyagként fognak keringeni a rendszerben, majd mikor az adagoló szervhez érnek – légnemű anyagról lévén szó -, nem tudnak párologni, nem lesz halmazállapot-változás, sem lesz hűtőteljesítmény. Viszont légnemű anyagként – nagy térfogattal – kiszorítják a folyadékállapotú közeget. Miután a gőzfázisú közeg miatt nem lesz elpárolgás, az adagolószelep melegedést fog érzékelni a szívócsövön, ezért az adagoló jól felnyit. Majd mikor megérkezik a gőz helyett a folyadékfázisú hűtőközeg, jól el fogja árasztani az elpárologtatót, ezáltal jelentős lengéseket okoz a rendszerben. Rossz esetben a kompresszor folyadékütést is kaphat.

Még egy apró probléma. A hűtőközeg ugye képes kondenzálódni, ezért a kompresszió után a nyomása nagymértékben függ a kondenzációt végző közeg – levegő vagy víz – hőmérsékletétől. Ezzel szemben a levegő, ill. a nitrogén nem kondenzálódó anyag, ezért a kompresszió utáni nyomása lényegesen magasabb, mint a hűtőközegé, a rendszer kondenzációs nyomását megemeli a saját parciális gáznyomásával. Ez egzakt módon detektálható: mikor a kondenzációs nyomás nagysága lényegesen magasabb, mint azt a kondenzációt végző közeg hőmérséklete indokolná, majdnem biztos, hogy a rendszerben idegengáz található. Ez pedig visszavezethető arra, hogy a tisztelt „kolléga” kispórolta a vákuumolás folyamatát az üzembe helyezési procedúrából.

Hogyan távolítható el a rendszerből vákuumolással az idegen gáz?
Mint tudjuk, a gázokra jellemző az, hogy teljesen kitöltik a rendelkezésükre álló teret. Ezért ha a vákuumszivattyúval elkezdjük vákuumolni a rendszert, a rendszerben lévő molekulák elkezdenek az alacsonyabb nyomású rész – tehát a szivattyú szívócsonkja – felé áramlani, és egy idő után elfogynak a térből. A vákuumszivattyúval természetesen csak a légnemű anyagok távolíthatók el a rendszerből, a féltéglával ne próbálkozzunk.

Hogy távolítható el a rendszerből vákuumolással a nedvesség?
Természetesen nem mint folyadékszivattyút fogjuk használni a vákuumszivattyút. Ismét egy egyszerű és ismert fizikai törvényt fogunk felhasználni. A kuktában – ha csülkös bablevest főzünk – megemelkedik a nyomás a folyadék fölött, ezért a víz nem 100, hanem 130 °C-on fog forrni. Belátható, hogy magasabb hőmérsékleten a csülök is hamarabb meg fog főni. Ha nem emeljük, hanem drasztikusan lecsökkentjük a nyomást a folyadék fölötti térben, elérhetjük azt, hogy a víz már környezeti hőmérsékleten is forrásnak induljon, tehát gőz halmazállapotúvá váljon, és a gőzöket már könnyűszerrel el tudjuk távolítani a vákuumszivattyú segítségével az adott térből.
Minél alacsonyabb nyomásértéket tudunk elérni a szárítandó térben, annál intenzívebb lesz az elpárolgás, ill. alacsonyabb környezeti hőmérséklet mellett is tudjuk szárítani a rendszert. Erősen elvizesedett rendszerek esetén ajánlatos időnként megtörni a vákuumot – száraz nitrogénnel feltölteni a rendszert 0,2-0,4 bar nyomásig -, majd ismét megkezdeni a vákuumolást. A betöltött száraz nitrogén valamilyen szinten magába szívja, megköti a vízmolekulákat, amiket majd az ismételt vákuumolással el tudunk távolítani a rendszerből. Régen erre a célra magát a hűtőközeget használtuk – hiszen nagyon jó nedvességmegkötő képességgel rendelkezik -, de természetesen a zártrendszerű technológia bevezetése óta ez a módszer nem alkalmazható.

Milyen eszközökre van szükségünk a vákuumolás korrekt elvégzéséhez?
Mindenekelőtt egy megfelelő vákuumszivattyúra. Nem rövid szakmai pályafutásom alatt sokféle és igen furcsa „vákuumolási” technikát volt alkalmam látni. Nem tippeket akarok adni, de láttam már kiszerelt háztartási hűtőkompresszort, sőt porszívót is alkalmazni, mint vákuumszivattyú. Talán ezeket az eszközöket el kellene felejteni. A maga területén mindkét eszköz kiválóan megfelel a célnak, de ez a cél biztosan nem a vákuumolás.
Ha lehet, inkább az erre a célra kifejlesztett vákuumszivattyút alkalmazzuk. A hűtéstechnikában kétféle vákuumszivattyút alkalmazunk, egylépcsős, ill. kétlépcsős szivattyút. A kétlépcsős szivattyúval mélyebb vákuumértéket lehet elérni, tehát ez a készülék alkalmas esetleg elvizesedett rendszerek szárítására is, míg az egylépcsős inkább az új, kis teljesítményű klímaberendezések telepítésekor alkalmazható.
Mérőműszerek. A mérőműszerekre nem igazán azért van szükségünk, hogy az elért vákuum értékét meg tudjuk mérni; ez az érték úgyis a szivattyúnk minőségétől függ. Sokkal inkább arra vagyunk kíváncsiak, hogy a vákuumteszt alatt a vákuum értéke változik-e a rendszerben. Az érték nem változhat a környezeti hőmérséklet változásának arányában – szemben a nyomáspróbával -, hiszen a vákuum arról szól, hogy nincs benne semmi. Ha a semminek a hőmérsékletét változtatom, a változásnak semminek kell lennie a matematikából kiindulva.
Ha a vákuum értéke emelkedni fog, az három okra vezethető vissza.
1. Ha az emelkedés folyamatos és a légköri nyomásig tart, akkor a rendszer tömörtelen.
2. Ha a nyomás 200-400 mbar-ra megemelkedik és ott marad, akkor a rendszerben vagy víz van, vagy – egy már üzemelt rendszer esetén – az olajból párolog kifelé az elnyelt hűtőközeg.
Ezeket a kis változásokat a hagyományos manométereinkkel nem igazán tudjuk detektálni, ezért szükségünk van egy úgynevezett finom vákuummérőre, amelynél a légköri nyomás és a vákuum közti különbség mintegy 300°-os elmozdulást eredményez a mutatón – természetesen negatív irányban. Ezzel a műszerrel már tudjuk mérni akár az 5 mbar-os emelkedést is.

Mennyi legyen a vákuumolás időtartama?
A rendszer nagyságától és nedvességtartalmától függően 30 perctől kezdve akár 2-3 nap is tarthat. Nyilván a háztartási kisklímák a 30 perces időtartamba esnek. Kis berendezések és rövid vákuumolási idők esetén célszerű a vákuumszivattyút előmelegíteni, magyarul 6-10 percen keresztül lezárt szívócsonk mellett járatni kell. Erre azért van szükség, mert a csúszólapátos vákuumszivattyúnál a csúszólapát és a hengerfal közé felrakódott olaj adja a tömítést, és a hideg olajnak nem megfelelő a kenő- és a tömítő-képessége.

Ezért a szivattyú hideg olajjal nem tudja elérni az optimális végvákuum értékét. Ez nagy rendszer és hosszú vákuumolási idő esetén nem gond, de egy harminc perces vákuumperiódus esetén nem mindegy, hogy mondjuk tíz percig nem a maximális kapacitásával dolgozik a szivattyú. A 2. ábrán egy tipikus kisberendezés vákuumolási kapcsolása látható. A kapcsolás segítségével a vákuumolás megkezdése előtt lehetőségünk van a saját aparátunk gáztömörségének ellenőrzésére is. Szükséges eszközök: vákuumszivattyú, töltőcsövek, finom vákuummérő, manométer-garnitúra, kézi elzáró szelepek, gyorscsatlakozó a Schrader-szelephez.

Csizmazia Gábor
HKL-Online