Ερωτήσεις κεφαλαίου 8 (μέρος Α)· Q3 εξαιρέθηκε (απαιτεί συγκεκριμένο Σχήμα 8.4)
Ερώτηση: Δείτε τα Σχήματα 8.1 και 8.3 και σκεφτείτε τι θα συμβεί αν αφήσετε την πόρτα του ψυγείου ανοικτή για πολλές ώρες.
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Αν η πόρτα μείνει ανοικτή για πολλές ώρες, μέσα στο θάλαμο εισέρχεται συνεχώς θερμός και υγρός αέρας του περιβάλλοντος. Ο θερμοστάτης (Σχ. 8.3) δεν παύει ποτέ να «βλέπει» θερμοκρασία πάνω από το ελάχιστο όριο εκκίνησης, οπότε δίνει εντολή στο συμπιεστή να λειτουργεί σχεδόν συνεχώς, χωρίς τους φυσιολογικούς κύκλους ON/OFF. Αυτό έχει τρεις άμεσες συνέπειες: (1) ο συμπιεστής, δουλεύοντας ασταμάτητα, καταναλώνει πολύ περισσότερη ενέργεια, (2) η συνεχής είσοδος υγρού αέρα οδηγεί σε έντονο σχηματισμό πάγου πάνω στον εξατμιστή, ο οποίος μειώνει την απόδοσή του και επιδεινώνει ακόμη περισσότερο το πρόβλημα (φαύλος κύκλος), και (3) η συνεχόμενη λειτουργία χωρίς παύσεις καταπονεί το συμπιεστή και τα ηλεκτρικά εξαρτήματά του, αυξάνοντας τον κίνδυνο βλάβης λόγω υπερθέρμανσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί ο τριχοειδής σωλήνας ενός οικιακού ψυγείου πρέπει να είναι κολλημένος στη γραμμή αναρρόφησης;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο τριχοειδής σωλήνας είναι θερμός, επειδή μέσα του κυκλοφορεί ψυκτικό υγρό υψηλής πίεσης προερχόμενο από το συμπυκνωτή, ενώ ο σωλήνας της γραμμής αναρρόφησης που εξέρχεται από τον εξατμιστή είναι πολύ κρύος. Κολλώντας τον τριχοειδή πάνω στη γραμμή αναρρόφησης, ο θερμός σωλήνας θερμαίνει την επιφάνεια του κρύου σωλήνα και εμποδίζει το σχηματισμό συμπυκνωμάτων (υγρασίας/πάγου) πάνω σε αυτόν, τα οποία διαφορετικά θα δημιουργούνταν λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας του. Επιπλέον, αυτή η ανταλλαγή θερμότητας ανάμεσα στους δύο σωλήνες λειτουργεί σαν έναν πρόσθετο εσωτερικό εναλλάκτη που βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση (COP) του ψυκτικού κυκλώματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια είναι τα κυριότερα σημεία αυτοματισμού που βλέπετε στο Σχήμα 8.4;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα κυριότερα σημεία αυτοματισμού του ψυκτικού κυκλώματος του Σχήματος 8.4 (αερόψυκτος ψύκτης νερού) είναι: (α) Εξαρτήματα που συμμετέχουν και στον ηλεκτρικό ή ηλεκτρονικό αυτοματισμό (με κόκκινο): ο θερμοστάτης, ο πρεσοστάτης υψηλής πίεσης, ο πρεσοστάτης χαμηλής πίεσης, ο πρεσοστάτης λαδιού και ο ρυθμιστής στροφών κινητήρα (του ανεμιστήρα του συμπυκνωτή). (β) Η θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα (Θ.Ε.Β.) (με πράσινο), με εξωτερικό εξισωτή, το κυριότερο εξάρτημα του αυτοματισμού του ψυκτικού κυκλώματος. (γ) Οι ρυθμιστές πίεσης (με μπλε): ο ρυθμιστής πίεσης συμπύκνωσης (head pressure), που διατηρεί μία ελάχιστη πίεση στο receiver όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι πολύ χαμηλή, και ο ρυθμιστής πίεσης εξάτμισης, που εξασφαλίζει ότι η πίεση στην έξοδο του εξατμιστή δεν θα πέσει κάτω από μία ορισμένη τιμή. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, αν και στο σχήμα εικονίζεται με μαύρο, κλείνει όταν ο συμπιεστής είναι εκτός λειτουργίας και ελέγχεται επίσης από τον ηλεκτρικό αυτοματισμό (§8.12). Τα υπόλοιπα εξαρτήματα (φίλτρα-αφυγραντήρες, οπτικός ελεγκτής υγρασίας, διαχωριστής σταγόνων, διαχωριστής λαδιού) δεν συμμετέχουν στον αυτοματισμό της λειτουργίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιος κατά τη γνώμη σας είναι ο βασικότερος αυτοματισμός του ψυκτικού κυκλώματος;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ίδιο το βιβλίο χαρακτηρίζει τη θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα (Θ.Ε.Β.) ως το κυριότερο εξάρτημα του αυτοματισμού της λειτουργίας του ψυκτικού κυκλώματος, και αυτή είναι μια απόλυτα λογική επιλογή: η Θ.Ε.Β. είναι αυτή που ρυθμίζει συνεχώς την ποσότητα ψυκτικού υγρού που εισέρχεται στον εξατμιστή, ανάλογα με το φορτίο, εξασφαλίζοντας ότι το ρευστό θα εξατμιστεί πλήρως πριν φτάσει στο συμπιεστή (προστατεύοντάς τον από αναρρόφηση υγρού) χωρίς όμως να αφήνει άχρηστο μεγάλο τμήμα του εξατμιστή με αέριο υπερθερμασμένο. Χωρίς τη σωστή λειτουργία της Θ.Ε.Β., όλο το υπόλοιπο σύστημα αυτοματισμού (ρυθμιστές πίεσης, διανομείς, συστήματα φορτίου) δεν θα μπορούσε να αποδώσει σωστά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί χρειάζεται ο ρυθμιστής αρχικής πίεσης;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρυθμιστής αρχικής πίεσης (head pressure) χρειάζεται επειδή, όταν η εξωτερική θερμοκρασία αέρα πέσει πολύ χαμηλά (κυρίως το χειμώνα, σε αερόψυκτα συστήματα), πέφτει αντίστοιχα και η θερμοκρασία συμπύκνωσης — άρα και η πίεση στο receiver — κάτω από μία ελάχιστη τιμή που είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία ολόκληρου του ψυκτικού κυκλώματος (π.χ. για να έχει αρκετή διαφορά πίεσης η Θ.Ε.Β. ώστε να τροφοδοτεί σωστά τον εξατμιστή). Χωρίς το ρυθμιστή, το κύκλωμα θα λειτουργούσε ασταθές ή ανεπαρκώς τις κρύες ημέρες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πόσοι τρόποι υπάρχουν για τη ρύθμιση της αρχικής πίεσης; Εσείς ποιον θα προτιμούσατε να εφαρμόζετε και γιατί;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βιβλίο περιγράφει δύο τρόπους ρύθμισης της αρχικής πίεσης (Σχήμα 8.6): (1) με ρυθμιστή πίεσης στην πλευρά του υγρού (μετά το συμπυκνωτή), σε συνδυασμό με βαλβίδα διαφορικής πίεσης (Σχ. 8.14-8.15): όταν η πίεση στο receiver πέσει κάτω από τη ρύθμιση, ο ρυθμιστής κλείνει, ενώ η βαλβίδα διαφορικής πίεσης διοχετεύει αέριο υψηλής πίεσης στο receiver· η ρύθμιση του ρυθμιστή μεταβάλλεται από το χρήστη με ρυθμιστικό κοχλία (συνήθως 450-1550 kPa)· (2) με ρυθμιστή πριν από το συμπυκνωτή (Σχ. 8.16 και 8.17), με σταθερή εργοστασιακή ρύθμιση ανάλογα με το ψυκτικό ρευστό (ο τύπος του Σχήματος 8.17 χρειάζεται επιπλέον βαλβίδα αντεπιστροφής στην έξοδο προς το receiver). Θα προτιμούσα τον πρώτο τρόπο, επειδή επιτρέπει ρύθμιση επί τόπου ανάλογα με τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας της εγκατάστασης, ενώ οι ρυθμιστές σταθερής ρύθμισης, αν και απλούστεροι, δεν προσαρμόζονται σε μεταβολές.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιος είναι ο λόγος που χρησιμοποιείται ο διανομέας;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο διανομέας χρησιμοποιείται όταν ο εξατμιστής έχει περισσότερα από ένα κυκλώματα: μετά την έξοδο του ψυκτικού ρευστού από τη Θ.Ε.Β., ο διανομέας κατανέμει το ρευστό εξίσου (ή στη σωστή αναλογία) στα επιμέρους κυκλώματα του εξατμιστή, ώστε όλα να τροφοδοτούνται σωστά και ισορροπημένα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Με ποιον τρόπο γίνεται η αντιστροφή της ροής του ρευστού σε μία αντλία θερμότητας;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αντιστροφή γίνεται μέσω μίας τετράοδης βάνας αντιστροφής (reversing valve). Ένα πηνίο, όταν ενεργοποιείται ηλεκτρικά, μετακινεί ένα εσωτερικό έμβολο μέσα στη βάνα. Ανάλογα με τη θέση του εμβόλου, η οπή α συνδέεται είτε με την οπή β (οπότε οι οπές γ και δ συνδέονται μεταξύ τους), είτε με την οπή δ (οπότε συνδέονται μεταξύ τους οι β και γ). Έτσι αλλάζει η κατεύθυνση της ροής του ψυκτικού ρευστού μέσα στο κύκλωμα, με αποτέλεσμα ο συμπυκνωτής να λειτουργεί ως εξατμιστής και αντίστροφα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Τι προβλήματα παρουσιάζονται κατά την αντιστροφή της ροής και πώς αντιμετωπίζονται;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βασικό πρόβλημα είναι ότι, κατά την αντιστροφή της λειτουργίας, πρέπει να παρακαμφθούν η Θ.Ε.Β. και ο τυχόν διανομέας, αφού και τα δύο λειτουργούν προς μία μόνο κατεύθυνση — η στένωση/ακροφύσιο του συνηθισμένου διανομέα δεν επαρκεί να δεχθεί την αντίστροφη ροή. Σε κύκλωμα με ένα μόνο κύκλωμα εξατμιστή (χωρίς διανομέα), η παράκαμψη της Θ.Ε.Β. γίνεται απλά με έναν παρακαμπτήριο σωλήνα. Όταν υπάρχει διανομέας, χρησιμοποιείται ένας ειδικός διανομέας με πλάγια οπή, μέσω της οποίας συγκεντρώνεται το συμπυκνωμένο ψυκτικό υγρό κατά την ανάστροφη λειτουργία· για να μην επιστρέφει ρευστό από εκεί κατά την κανονική λειτουργία, παρεμβάλλεται μία βαλβίδα αντεπιστροφής ή μία ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα στην κανονική έξοδο του διανομέα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί οι αντλίες θερμότητας έχουν μεγαλύτερα receiver από ό,τι έχουν τα αντίστοιχης ισχύος ψυκτικά μηχανήματα;
Απάντηση:
Σύνοψη: Επειδή, όταν μία αντλία θερμότητας λειτουργεί το χειμώνα (θέρμανση), η απαιτούμενη ποσότητα ψυκτικού υγρού μέσα στο κύκλωμα είναι μικρότερη απ' ό,τι όταν λειτουργεί το καλοκαίρι (ψύξη). Το πλεονάζον ψυκτικό υγρό πρέπει να αποθηκευτεί κάπου ώστε να μη διαταράξει τη λειτουργία του κυκλώματος, και αυτό επιτυγχάνεται απλά με ένα μεγαλύτερο receiver σε σχέση με ένα αντίστοιχης ισχύος καθαρά ψυκτικό μηχάνημα, το οποίο δεν αλλάζει τρόπο λειτουργίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς παρακάμπτεται ο διανομέας κατά την αντιστροφή της λειτουργίας του ψυκτικού κυκλώματος;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χρησιμοποιείται ένας ειδικός διανομέας (Σχ. 8.11) που διαθέτει μία επιπλέον, πλάγια οπή τοποθετημένη ανάμεσα στο ακροφύσιο και τους σωλήνες διανομής. Κατά την ανάστροφη λειτουργία, το συμπυκνωμένο ψυκτικό υγρό απομακρύνεται από αυτή την πλάγια οπή αντί να προσπαθήσει να περάσει (ανάστροφα) από τη στενή δίοδο του ακροφυσίου, η οποία δεν θα το επέτρεπε. Στην κανονική λειτουργία, μία βαλβίδα αντεπιστροφής ή ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα στην κανονική έξοδο εμποδίζει το ρευστό να επιστρέψει από την πλάγια αυτή οπή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύει το σύστημα ρύθμισης της ελάχιστης πίεσης αναρρόφησης και σε τι το σύστημα ρύθμισης της πίεσης στο στροφαλοθάλαμο;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το σύστημα ρύθμισης της ελάχιστης πίεσης αναρρόφησης (ρυθμιστής πίεσης εξατμιστή) εξασφαλίζει ότι η πίεση στην έξοδο του εξατμιστή δεν θα πέσει κάτω από μία ορισμένη, ελάχιστη τιμή — προστατεύοντας τη σωστή λειτουργία της εξάτμισης και συμβάλλοντας στην αποφυγή δημιουργίας πάγου. Το σύστημα ρύθμισης της πίεσης στο στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή έχει διαφορετικό σκοπό: περιορίζει την υπερφόρτιση του ίδιου του συμπιεστή κατά τη στιγμή της εκκίνησής του, μετά από μία περίοδο διακοπής λειτουργίας, δημιουργώντας μία ελάχιστη δυνατή (και όχι υπερβολικά υψηλή) πίεση στην πλευρά αναρρόφησης του συμπιεστή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Αφού το σύστημα ρύθμισης της ελάχιστης πίεσης εξασφαλίζει ότι η πίεση στην αναρρόφηση θα έχει μία ελάχιστη τιμή, ποιος είναι ο λόγος που μας χρειάζεται και το σύστημα ρύθμισης της πίεσης του στροφαλοθαλάμου;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα δύο συστήματα λύνουν διαφορετικά προβλήματα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Ο ρυθμιστής ελάχιστης πίεσης αναρρόφησης φροντίζει η πίεση εξόδου του εξατμιστή να μην πέσει κάτω από ένα όριο κατά την κανονική λειτουργία. Όμως, μετά από μία παρατεταμένη διακοπή λειτουργίας του συμπιεστή, οι πιέσεις σε όλο το κύκλωμα τείνουν να εξισωθούν σε μία ενδιάμεση, σχετικά υψηλή τιμή· την επόμενη εκκίνηση, ο συμπιεστής βρίσκεται ξαφνικά αντιμέτωπος με μία πολύ μεγάλη πίεση/φορτίο αναρρόφησης, πολύ μεγαλύτερη απ' ό,τι κατά την κανονική λειτουργία — κάτι που δεν εμποδίζει από μόνος του ο ρυθμιστής ελάχιστης πίεσης, αφού εκείνος απλώς αποτρέπει το να είναι η πίεση πολύ χαμηλή. Ο ρυθμιστής πίεσης στροφαλοθαλάμου καλύπτει ακριβώς αυτό το κενό, περιορίζοντας τη μέγιστη πίεση/διαφορά πίεσης που φτάνει στο συμπιεστή κατά την εκκίνηση, προστατεύοντάς τον από υπερφόρτιση του κινητήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πόσοι τρόποι υπάρχουν για τη ρύθμιση της ελάχιστης πίεσης αναρρόφησης; Ποιον θα προτιμούσατε να εφαρμόζετε και γιατί;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βιβλίο περιγράφει ουσιαστικά τρεις μορφές: (1) τον απλό ρυθμιστή ελάχιστης πίεσης εξατμιστή (Σχ. 8.18/8.19), (2) την παράλληλη σύνδεση δύο ή περισσότερων ρυθμιστών όταν υπάρχουν πολλαπλοί εξατμιστές (Σχ. 8.20), και (3) τους ρυθμιστές υψηλής ακρίβειας με εξωτερικό εξισωτή (Σχ. 8.21), που πετυχαίνουν ρύθμιση ακόμη και της τάξης των 5 kPa. Θα προτιμούσα τον ρυθμιστή υψηλής ακρίβειας με εξωτερικό εξισωτή σε εφαρμογές όπου η αποφυγή σχηματισμού πάγου είναι κρίσιμη (π.χ. χαμηλές θερμοκρασίες), επειδή η ακριβέστερη ρύθμιση μειώνει τον κίνδυνο είτε ανεπαρκούς ψύξης είτε πάγωσης· για απλές εφαρμογές χωρίς ιδιαίτερες απαιτήσεις, ο απλός ρυθμιστής είναι οικονομικά επαρκής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ένα σύστημα μπορεί να έχει πολλούς εξατμιστές; Πώς εξασφαλίζεται η παράλληλη λειτουργία τους χωρίς να επηρεάζει ο ένας τον άλλο;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ναι, ένα σύστημα μπορεί να έχει πολλούς εξατμιστές. Η παράλληλη και ανεξάρτητη λειτουργία τους εξασφαλίζεται συνδέοντας έναν δικό του ρυθμιστή ελάχιστης πίεσης αναρρόφησης σε κάθε εξατμιστή, τοποθετημένους παράλληλα (Σχ. 8.20). Έτσι, η πίεση εξόδου κάθε εξατμιστή ρυθμίζεται ξεχωριστά από τον δικό της ρυθμιστή, χωρίς η λειτουργία (π.χ. αλλαγή φορτίου) του ενός εξατμιστή να επηρεάζει την πίεση/λειτουργία των υπολοίπων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Μπορεί ένα σύστημα να έχει πολλούς συμπυκνωτές; Αν ναι, τι θα πρέπει κατά τη γνώμη σας να συμβαίνει για να λειτουργούν παράλληλα και χωρίς προβλήματα; Θα προτιμούσατε μία τέτοια λύση όταν έχετε μεγάλα φορτία;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, ένα σύστημα μπορεί κάλλιστα να έχει περισσότερους από έναν συμπυκνωτές συνδεδεμένους παράλληλα, όπως ακριβώς μπορεί να έχει πολλούς εξατμιστές. Κατά τη γνώμη μου, για να λειτουργούν σωστά μαζί, θα πρέπει κάθε συμπυκνωτής να διαθέτει δικό του σύστημα ρύθμισης πίεσης συμπύκνωσης (§8.6) ώστε να διατηρεί ισοδύναμη πίεση με τους υπόλοιπους — διαφορετικά ο συμπιεστής θα «προτιμά» να στέλνει αέριο στο συμπυκνωτή με τη χαμηλότερη αντίσταση, αφήνοντας τους άλλους υποφορτωμένους. Θα προτιμούσα αυτή τη λύση σε μεγάλα φορτία, επειδή προσφέρει πλεονασμό (αν χαλάσει ο ένας συμπυκνωτής, το σύστημα συνεχίζει, έστω με μειωμένη απόδοση) και ευκολότερη συντήρηση χωρίς πλήρη διακοπή λειτουργίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιοι τρόποι υπάρχουν για την αυτόματη ρύθμιση του φορτίου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το βιβλίο αναφέρει τρεις βασικούς τρόπους: (1) απλή διακοπή λειτουργίας (ON/OFF) του συμπιεστή, που χρησιμοποιείται συχνά στην απλή ψύξη· (2) αποφόρτιση κυλίνδρων του συμπιεστή (cylinder unloaders), που χρησιμοποιείται κυρίως στα chillers κλιματιστικών εγκαταστάσεων· και (3) σύστημα με δύο ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες και μία εκτονωτική βαλβίδα παράκαμψης (discharge by-pass), όπου παρακάμπτεται θερμό αέριο προς την είσοδο του εξατμιστή για να μειωθεί η ψυκτική ισχύς.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Το σύστημα αυτόματης ρύθμισης του φορτίου τι επιπλέον μπορεί να μας εξασφαλίσει;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Πέρα από τη ρύθμιση του φορτίου ανάλογα με τις ανάγκες, το ίδιο σύστημα (με την εκτονωτική βαλβίδα παράκαμψης και τον εξωτερικό εξισωτή της) εξασφαλίζει επιπλέον την αποφυγή δημιουργίας πάγου στον εξατμιστή: ελέγχοντας την πίεση στην έξοδο του εξατμιστή, διατηρείται η θερμοκρασία εξάτμισης σε ασφαλή επίπεδα (συνήθως από −2°C έως −4°C), όπου η επιφάνεια του εξατμιστή δεν πέφτει κάτω από τους 0°C.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σας δίνουν ένα παλιό σύστημα χωρίς ρύθμιση του φορτίου (η ρύθμιση επιτυγχάνεται με ΟΝ/OFF του συμπιεστή). Σας ρωτάνε αν μπορεί να τοποθετηθεί σύστημα αυτόματης ρύθμισης. Τι θα τους απαντήσετε;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θα τους απαντούσα ότι ναι, είναι εφικτό, ακόμη κι αν το παλιό σύστημα δεν διαθέτει τον κατάλληλο ειδικό διανομέα (η αντικατάσταση διανομέα σε υπάρχον σύστημα είναι σχεδόν αδύνατη). Η λύση είναι να τοποθετηθεί μία εκτονωτική βαλβίδα παράκαμψης που στέλνει θερμό αέριο απευθείας στην έξοδο του εξατμιστή αντί σε ειδικό διανομέα (Σχ. 8.29) — μία λύση που εφαρμόζεται εύκολα και σε υπάρχοντα συστήματα. Θα πρόσθετα όμως μία επιφύλαξη: αν η εγκατάσταση δεν γίνει σωστά, υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης ή καταστροφής του συμπιεστή, γι' αυτό πρέπει να τηρηθεί απόσταση τουλάχιστον 1 m (κατά προτίμηση με ενδιάμεση καμπύλη) ανάμεσα στο βολβό της Θ.Ε.Β. και τον εξισωτή της βαλβίδας παράκαμψης, ώστε το θερμό και το ψυχρό ρευστό να προλάβουν να αναμειχθούν καλά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σε τι διαφέρει η λειτουργία των σφαιρικών βαλβίδων από τις βαλβίδες shut-off;
Απάντηση:
Σύνοψη: Η σφαιρική βαλβίδα (Σχ. 8.25 και 8.27) είναι μία χειροκίνητη βαλβίδα με την οποία μπορεί να γίνεται μία επιπλέον, χειροκίνητη ρύθμιση της ροής ή ακόμη και η πλήρης αποκοπή του συστήματος ρύθμισης του φορτίου· ορισμένες διαθέτουν και βαλβίδα μέτρησης της πίεσης. Οι βαλβίδες αποκοπής (shut-off) (Σχ. 8.37) δεν χρησιμοποιούνται για ρύθμιση της ροής αλλά για την απομόνωση ενός τμήματος του κυκλώματος: π.χ. τοποθετούνται εκατέρωθεν του φίλτρου, ώστε να μπορεί να αντικατασταθεί το φίλτρο χωρίς να φύγει το ψυκτικό ρευστό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Η εκτονωτική βαλβίδα παράκαμψης πώς λειτουργεί όταν το κύκλωμα έχει διανομέα;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν το κύκλωμα έχει διανομέα (πολλαπλά κυκλώματα εξατμιστή), χρησιμοποιείται ο ίδιος τύπος ειδικού διανομέα με πλάγια οπή που είδαμε στην αντιστροφή ροής της αντλίας θερμότητας (§8.5, Σχ. 8.11). Η εκτονωτική βαλβίδα παράκαμψης στέλνει το θερμό αέριο ακριβώς σε αυτή την πλάγια οπή του διανομέα (Σχ. 8.28Α)· η κατασκευή του διανομέα επιτρέπει την καλή ανάμειξη του κρύου ψυκτικού ρευστού με το θερμό παρακαμπτόμενο αέριο πριν αυτό κατανεμηθεί στα κυκλώματα του εξατμιστή, ώστε να επιτευχθεί ομοιόμορφα η επιθυμητή ρύθμιση φορτίου/θερμοκρασίας σε όλα τα κυκλώματα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σε ένα σούπερ μάρκετ, έχουμε ένα δίκτυο με 6 εξατμιστές που λειτουργούν στους καταψύκτες. Πώς θα εξασφαλίζετε την αυτόματη αποπαγοποίησή τους;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θα εξοπλίσω κάθε έναν από τους 6 εξατμιστές με το δικό του, ανεξάρτητο σύστημα αποπαγοποίησης (όπως ακριβώς στο Σχήμα 8.30, όπου το ίδιο μοτίβο εφαρμόζεται σε δύο εξατμιστές, εδώ επεκτεινόμενο σε έξι): κάθε εξατμιστής παίρνει τον ειδικό ρυθμιστή πίεσης με πηνίο (Σχ. 8.21Β) και μία ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα που, όταν κλείνει ο ρυθμιστής, ανοίγει και συνδέει απευθείας την έξοδο του συμπιεστή (θερμό αέριο) με την είσοδο του συγκεκριμένου εξατμιστή, ενώ η Θ.Ε.Β. του παρακάμπτεται μέσω βαλβίδας αντεπιστροφής. Ένας κεντρικός χρονοδιακόπτης/πίνακας ελέγχου θα ενεργοποιεί την αποπαγοποίηση έναν-έναν (ή σε μικρές ομάδες) τους εξατμιστές, διαδοχικά, ποτέ όλους ταυτόχρονα, ώστε η ψυκτική ισχύς που παραμένει διαθέσιμη να επαρκεί για τους υπόλοιπους καταψύκτες που συνεχίζουν να λειτουργούν κανονικά. Εναλλακτικά, αφού οι εξατμιστές λειτουργούν παράλληλα, μπορεί να εφαρμοστεί το σύστημα του Σχήματος 8.32: κατά την αποπαγοποίηση ενός εξατμιστή, το θερμό αέριο συμπυκνώνεται σε αυτόν και συγκεντρώνεται στο συλλέκτη υγρού, ενώ οι άλλοι εξατμιστές συνεχίζουν να λειτουργούν κανονικά· η διαφορική πίεση που χρειάζεται για την ανάστροφη ροή εξασφαλίζεται από την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα διαφορικής πίεσης (συνήθως 130-150 kPa).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί κατά την αυτόματη αποπαγοποίηση ενός κυκλώματος με πολλούς εξατμιστές είναι δύσκολη η πρόκληση της ανάστροφης ροής; Με ποιον τρόπο αυτή επιτυγχάνεται;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την αποπαγοποίηση ενός εξατμιστή σε κύκλωμα με πολλούς εξατμιστές (Σχ. 8.32), το θερμό αέριο πρέπει να περάσει ανάστροφα από τον εξατμιστή, να συμπυκνωθεί εκεί και να καταλήξει στο συλλέκτη υγρού. Η δυσκολία είναι ότι ο συλλέκτης υγρού και η πλευρά του θερμού αερίου έχουν πολύ μικρή διαφορά πίεσης μεταξύ τους, η οποία ενδέχεται να μην επαρκεί για να δημιουργηθεί η ανάστροφη ροή· το πρόβλημα είναι ακόμη μεγαλύτερο όταν το θερμό αέριο προέρχεται από το πάνω μέρος του receiver. Η ανάστροφη ροή επιτυγχάνεται με την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα διαφορικής πίεσης (Σχ. 8.33Α): όταν το πηνίο της είναι απενεργοποιημένο, είναι σαν να μην υπάρχει· όταν ενεργοποιηθεί, δημιουργεί μεταξύ του receiver και του συλλέκτη υγρού διαφορά πίεσης συνήθως 130-150 kPa (χωρίς να διακόπτει τη ροή). Υπάρχει επίσης τύπος βαλβίδας που τοποθετείται πριν από το συμπυκνωτή (Σχ. 8.33Β και 8.34), με εξωτερικό εξισωτή συνδεδεμένο με το πάνω μέρος του receiver, η οποία δημιουργεί την κατάλληλη πτώση πίεσης στη γραμμή του θερμού αερίου.
Κριτήρια αξιολόγησης: