Οι τριχοειδείς διανομείς χρησιμοποιούνται κυρίως σε οικιακές και μικρές εμπορικές εφαρμογές όπου το θερμικό φορτίο στον εξατμιστή είναι κάπως σταθερό.Αυτά τα συστήματα έχουν επίσης χαμηλότερους ρυθμούς ροής ψυκτικού μέσου και συνήθως χρησιμοποιούν ερμητικούς συμπιεστές.Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν τριχοειδή λόγω της απλότητας και του χαμηλού κόστους τους.Επιπλέον, τα περισσότερα συστήματα που χρησιμοποιούν τριχοειδή ως συσκευή μέτρησης δεν απαιτούν δέκτη υψηλής πλευράς, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος.
Οι τριχοειδείς σωλήνες δεν είναι τίποτα άλλο από μεγάλοι σωλήνες μικρής διαμέτρου και σταθερού μήκους εγκατεστημένοι μεταξύ του συμπυκνωτή και του εξατμιστή.Το τριχοειδές στην πραγματικότητα μετρά το ψυκτικό από τον συμπυκνωτή στον εξατμιστή.Λόγω του μεγάλου μήκους και της μικρής διαμέτρου, όταν το ψυκτικό ρέει μέσα από αυτό, συμβαίνει τριβή ρευστού και πτώση πίεσης.Στην πραγματικότητα, καθώς το υπόψυκτο υγρό ρέει από τον πυθμένα του συμπυκνωτή μέσω των τριχοειδών αγγείων, μέρος του υγρού μπορεί να βράσει ενώ αντιμετωπίζει αυτές τις πτώσεις πίεσης.Αυτές οι πτώσεις πίεσης φέρνουν το υγρό κάτω από την πίεση κορεσμού στη θερμοκρασία του σε πολλά σημεία κατά μήκος του τριχοειδούς.Αυτό το αναβοσβήσιμο προκαλείται από τη διαστολή του υγρού όταν πέφτει η πίεση.
Το μέγεθος της λάμψης υγρού (αν υπάρχει) θα εξαρτηθεί από τον βαθμό υπερψύξης του υγρού από τον συμπυκνωτή και το ίδιο το τριχοειδές.Εάν αναβοσβήνει υγρό, είναι επιθυμητό το φλας να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στον εξατμιστή για να διασφαλιστεί η καλύτερη απόδοση του συστήματος.Όσο πιο κρύο είναι το υγρό από το κάτω μέρος του συμπυκνωτή, τόσο λιγότερο υγρό διαρρέει το τριχοειδές.Το τριχοειδές συνήθως τυλίγεται, διέρχεται ή συγκολλάται στη γραμμή αναρρόφησης για πρόσθετη υπόψυξη για να αποτραπεί ο βρασμός του υγρού στο τριχοειδές.Επειδή το τριχοειδές περιορίζει και μετρά τη ροή του υγρού στον εξατμιστή, βοηθά στη διατήρηση της πτώσης πίεσης που απαιτείται για τη σωστή λειτουργία του συστήματος.
Ο τριχοειδής σωλήνας και ο συμπιεστής είναι τα δύο εξαρτήματα που χωρίζουν την πλευρά υψηλής πίεσης από την πλευρά χαμηλής πίεσης ενός συστήματος ψύξης.
Ένας τριχοειδής σωλήνας διαφέρει από μια συσκευή μέτρησης της βαλβίδας εκτόνωσης στο ότι δεν έχει κινούμενα μέρη και δεν ελέγχει την υπερθέρμανση του εξατμιστή υπό οποιαδήποτε συνθήκη θερμικού φορτίου.Ακόμη και απουσία κινούμενων μερών, οι τριχοειδείς σωλήνες αλλάζουν τον ρυθμό ροής καθώς αλλάζει η πίεση του εξατμιστή ή/και του συστήματος συμπυκνωτή.Στην πραγματικότητα, επιτυγχάνει βέλτιστη απόδοση μόνο όταν συνδυάζονται οι πιέσεις στην υψηλή και τη χαμηλή πλευρά.Αυτό συμβαίνει επειδή το τριχοειδές λειτουργεί εκμεταλλευόμενος τη διαφορά πίεσης μεταξύ των πλευρών υψηλής και χαμηλής πίεσης του συστήματος ψύξης.Καθώς η διαφορά πίεσης μεταξύ της υψηλής και της χαμηλής πλευράς του συστήματος αυξάνεται, η ροή του ψυκτικού θα αυξηθεί.Οι τριχοειδείς σωλήνες λειτουργούν ικανοποιητικά σε ένα ευρύ φάσμα πτώσεων πίεσης, αλλά γενικά δεν είναι πολύ αποτελεσματικοί.
Εφόσον το τριχοειδές, ο εξατμιστής, ο συμπιεστής και ο συμπυκνωτής συνδέονται σε σειρά, ο ρυθμός ροής στο τριχοειδές πρέπει να είναι ίσος με την ταχύτητα προς τα κάτω της αντλίας του συμπιεστή.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το υπολογιζόμενο μήκος και διάμετρος του τριχοειδούς στις υπολογιζόμενες πιέσεις εξάτμισης και συμπύκνωσης είναι κρίσιμες και πρέπει να είναι ίσες με τη χωρητικότητα της αντλίας υπό τις ίδιες συνθήκες σχεδιασμού.Πάρα πολλές στροφές στο τριχοειδές θα επηρεάσουν την αντίστασή του στη ροή και στη συνέχεια θα επηρεάσουν την ισορροπία του συστήματος.
Εάν το τριχοειδές είναι πολύ μακρύ και αντιστέκεται πολύ, θα υπάρξει τοπικός περιορισμός της ροής.Εάν η διάμετρος είναι πολύ μικρή ή υπάρχουν πάρα πολλές στροφές κατά την περιέλιξη, η χωρητικότητα του σωλήνα θα είναι μικρότερη από αυτή του συμπιεστή.Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την έλλειψη λαδιού στον εξατμιστή, με αποτέλεσμα χαμηλή πίεση αναρρόφησης και σοβαρή υπερθέρμανση.Ταυτόχρονα, το υπόψυκτο υγρό θα ρέει πίσω στον συμπυκνωτή, δημιουργώντας υψηλότερη κεφαλή επειδή δεν υπάρχει δέκτης στο σύστημα για να συγκρατήσει το ψυκτικό.Με υψηλότερη κεφαλή και χαμηλότερη πίεση στον εξατμιστή, ο ρυθμός ροής του ψυκτικού μέσου θα αυξηθεί λόγω της υψηλότερης πτώσης πίεσης στον τριχοειδή σωλήνα.Ταυτόχρονα, η απόδοση του συμπιεστή θα μειωθεί λόγω της υψηλότερης αναλογίας συμπίεσης και της χαμηλότερης ογκομετρικής απόδοσης.Αυτό θα αναγκάσει το σύστημα να ισορροπήσει, αλλά σε υψηλότερη κεφαλή και χαμηλότερη πίεση εξάτμισης μπορεί να οδηγήσει σε περιττή αναποτελεσματικότητα.
Εάν η τριχοειδική αντίσταση είναι μικρότερη από την απαιτούμενη λόγω πολύ μικρής ή πολύ μεγάλης διαμέτρου, ο ρυθμός ροής ψυκτικού θα είναι μεγαλύτερος από την ικανότητα της αντλίας συμπιεστή.Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα υψηλή πίεση εξατμιστή, χαμηλή υπερθέρμανση και πιθανή πλημμύρα του συμπιεστή λόγω υπερτροφοδότησης του εξατμιστή.Η υποψύξη μπορεί να πέσει στον συμπυκνωτή προκαλώντας χαμηλή πίεση στην κεφαλή και ακόμη και απώλεια της σφράγισης υγρού στο κάτω μέρος του συμπυκνωτή.Αυτή η χαμηλή κεφαλή και η υψηλότερη από την κανονική πίεση εξατμιστή θα μειώσει την αναλογία συμπίεσης του συμπιεστή με αποτέλεσμα την υψηλή ογκομετρική απόδοση.Αυτό θα αυξήσει την ικανότητα του συμπιεστή, η οποία μπορεί να εξισορροπηθεί εάν ο συμπιεστής μπορεί να χειριστεί την υψηλή ροή ψυκτικού στον εξατμιστή.Συμβαίνει συχνά το ψυκτικό να ξεχειλίζει από τον συμπιεστή, προκαλώντας αστοχία του συμπιεστή.
Για τους λόγους που αναφέρονται παραπάνω, είναι σημαντικό τα τριχοειδή συστήματα να έχουν ακριβή (κρίσιμη) πλήρωση ψυκτικού στο σύστημά τους.Πολύ ή πολύ λίγο ψυκτικό μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή ανισορροπία και σοβαρή ζημιά στον συμπιεστή λόγω ροής υγρού ή πλημμύρας.Για το σωστό μέγεθος τριχοειδών, συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή ή ανατρέξτε στον πίνακα μεγεθών του κατασκευαστή.Η πινακίδα ή η πινακίδα του συστήματος θα υποδεικνύει ακριβώς πόση ποσότητα ψυκτικού χρειάζεται το σύστημα, συνήθως σε δέκατα ή και εκατοστά της ουγγιάς.
Σε υψηλά θερμικά φορτία εξατμιστή, τα τριχοειδή συστήματα λειτουργούν συνήθως με υψηλή υπερθέρμανση.Στην πραγματικότητα, μια υπερθέρμανση του εξατμιστή 40° ή 50°F δεν είναι ασυνήθιστη σε υψηλά θερμικά φορτία εξατμιστή.Αυτό συμβαίνει επειδή το ψυκτικό μέσο στον εξατμιστή εξατμίζεται γρήγορα και αυξάνει το 100% σημείο κορεσμού ατμών στον εξατμιστή, δίνοντας στο σύστημα υψηλή ένδειξη υπερθέρμανσης.Οι τριχοειδείς σωλήνες απλώς δεν διαθέτουν μηχανισμό ανάδρασης, όπως τηλεχειριστήριο θερμοστατικής βαλβίδας εκτόνωσης (TRV), για να ενημερώνει τη συσκευή μέτρησης ότι λειτουργεί σε υψηλή υπερθέρμανση και να τη διορθώνει αυτόματα.Επομένως, όταν το φορτίο του εξατμιστή είναι υψηλό και η υπερθέρμανση του εξατμιστή είναι υψηλή, το σύστημα θα λειτουργεί πολύ αναποτελεσματικά.
Αυτό μπορεί να είναι ένα από τα κύρια μειονεκτήματα του τριχοειδούς συστήματος.Πολλοί τεχνικοί θέλουν να προσθέσουν περισσότερο ψυκτικό στο σύστημα λόγω των υψηλών ενδείξεων υπερθέρμανσης, αλλά αυτό μόνο θα υπερφορτώσει το σύστημα.Πριν προσθέσετε ψυκτικό, ελέγξτε για κανονικές ενδείξεις υπερθέρμανσης σε χαμηλά θερμικά φορτία εξατμιστή.Όταν η θερμοκρασία στον ψυκτικό χώρο μειώνεται στην επιθυμητή θερμοκρασία και ο εξατμιστής βρίσκεται υπό χαμηλό θερμικό φορτίο, η κανονική υπερθέρμανση του εξατμιστή είναι συνήθως 5° έως 10°F.Σε περίπτωση αμφιβολίας, συλλέξτε το ψυκτικό, αδειάστε το σύστημα και προσθέστε το κρίσιμο φορτίο ψυκτικού που αναγράφεται στην πινακίδα τύπου.
Μόλις μειωθεί το υψηλό θερμικό φορτίο του εξατμιστή και το σύστημα μεταβεί σε χαμηλό θερμικό φορτίο εξατμιστή, το σημείο κορεσμού του ατμού του εξατμιστή 100% θα μειωθεί κατά τα τελευταία περάσματα του εξατμιστή.Αυτό οφείλεται στη μείωση του ρυθμού εξάτμισης του ψυκτικού μέσου στον εξατμιστή λόγω του χαμηλού θερμικού φορτίου.Το σύστημα θα έχει τώρα μια κανονική υπερθέρμανση του εξατμιστή περίπου 5° έως 10°F.Αυτές οι κανονικές μετρήσεις υπερθέρμανσης του εξατμιστή θα εμφανίζονται μόνο όταν το θερμικό φορτίο του εξατμιστή είναι χαμηλό.
Εάν το τριχοειδές σύστημα υπεργεμίσει, θα συσσωρευτεί περίσσεια υγρού στον συμπυκνωτή, προκαλώντας υψηλή κεφαλή λόγω της έλλειψης δέκτη στο σύστημα.Η πτώση πίεσης μεταξύ της πλευράς χαμηλής και υψηλής πίεσης του συστήματος θα αυξηθεί, προκαλώντας αύξηση του ρυθμού ροής προς τον εξατμιστή και υπερφόρτωση του εξατμιστή, με αποτέλεσμα χαμηλή υπερθέρμανση.Μπορεί ακόμη και να πλημμυρίσει ή να φράξει τον συμπιεστή, κάτι που είναι ένας άλλος λόγος για τον οποίο τα τριχοειδή συστήματα πρέπει να φορτίζονται αυστηρά ή με ακρίβεια με την καθορισμένη ποσότητα ψυκτικού.
John Tomczyk is Professor Emeritus of HVACR at Ferris State University in Grand Rapids, Michigan and co-author of Refrigeration and Air Conditioning Technologies published by Cengage Learning. Contact him at tomczykjohn@gmail.com.
Το Sponsored Content είναι μια ειδική ενότητα επί πληρωμή όπου οι εταιρείες του κλάδου παρέχουν υψηλής ποιότητας, αμερόληπτο, μη εμπορικό περιεχόμενο για θέματα που ενδιαφέρουν το ειδησεογραφικό κοινό του ACHR.Όλο το περιεχόμενο χορηγίας παρέχεται από διαφημιστικές εταιρείες.Ενδιαφέρεστε να συμμετάσχετε στην ενότητα περιεχομένου με χορηγία;Επικοινωνήστε με τον τοπικό σας αντιπρόσωπο.
Κατ' απαίτηση Σε αυτό το διαδικτυακό σεμινάριο, θα μάθουμε για τις τελευταίες ενημερώσεις του φυσικού ψυκτικού μέσου R-290 και πώς θα επηρεάσει τη βιομηχανία HVACR.
Κατά τη διάρκεια του διαδικτυακού σεμιναρίου, θα μάθετε πώς να περάσετε με επιτυχία κάθε στάδιο της επιχειρηματικής ανάπτυξης.