Próżniowanie klimatyzatora własnymi rękami: technologia przeprowadzenia prac + cenne zalecenia

Kupując system split i wzywając ekipę montażową do jego instalacji, wszyscy chcemy, aby urządzenie klimatyzacyjne chroniło nas przed upałem latem, a przed zimnem wiosną i jesienią. I żeby działało bezawaryjnie przez co najmniej 6-7 lat bez konieczności serwisu. Zgadza się?

Jeśli przed wadami fabrycznymi chroni Pana/Panią gwarancja producenta, to przed niedbalstwem montażystów – tylko znajomość procesu instalacji systemu split. Mistrzowie-klimatyzatorzy w 70% prac instalacyjnych po prostu nie wykonują próżniowania klimatyzatora, ponieważ jest to czasochłonne (około 30-60 minut) i kosztowne (dobra pompa próżniowa kosztuje ponad 480 zł).

Tymczasem to „nieznaczne” zaniedbanie montażowe poważnie wpływa na żywotność systemu split. Opowiemy szczegółowo o próżniowaniu systemów klimatyzacji.

Cele próżniowania systemu split

Większość systemów split różnych marek bez problemu radzi sobie z sześcioletnim i dłuższym okresem bezawaryjnej pracy pod dwoma warunkami. Po pierwsze – brak wad fabrycznych w jednostkach systemu. Po drugie – prawidłowy montaż systemu klimatyzacji na miejscu.

Po umieszczeniu jednostek (zewnętrznej, wewnętrznej) na miejscach, połączeniu rozwalcowanych końców miedzianych rurek z zaworami jednostki zewnętrznej i złączkami jednostki wewnętrznej modułów split, praca montażystów wydaje się zakończona.

Jednak zanim wpuści się czynnik chłodniczy freonowy do magistrali rurowej i włączy klimatyzator, producenci urządzeń klimatyzacyjnych zalecają odpompowanie powietrza z rurek łączących i całego obwodu.

Każdy agregat i praktycznie każdy element roboczy obwodu chłodniczego oddziałuje z czynnikiem chłodniczym. Dlatego na skład freonu nie powinny wpływać ani gazy powietrzne, ani wilgoć.

Czy zatem potrzebne jest próżniowanie domowego klimatyzatora, czy też jest to zbędna operacja, o czym z przekonaniem twierdzi wielu instalatorów systemów split? Zobaczmy.

Procesy robocze czynnika chłodniczego krążącego przez rurki i agregaty urządzenia klimatyzacyjnego są precyzyjnie zrównoważone przez producenta. Cykle sprężania, skraplania i przechłodzenia freonu przebiegają przy ściśle określonych stanach skupienia czynnika chłodniczego.

Dzieje się następująco:

• Czynnik chłodniczy w postaci pary przepływa grubą rurką z parownika (jednostka wewnętrzna) do skraplacza (jednostka zewnętrzna), gdzie jest wtłaczany przez sprężarkę. Tam freon jest przedmuchiwany przez wentylator i chłodzony;
• Skroplony czynnik chłodniczy kierowany jest cienką rurką do parownika jednostki wewnętrznej. Jego ciśnienie jest obniżane przez zawór termoregulacyjny;
• W jednostce wewnętrznej freon wrze i aktywnie paruje, pochłaniając ciepło. Chłodny wymiennik ciepła jest przedmuchiwany przez wentylator, który rozprowadza schłodzone powietrze po pomieszczeniu. Następnie czynnik chłodniczy jest wtłaczany z jednostki wewnętrznej do jednostki zewnętrznej – cykl pracy się powtarza.

Ale domieszane do freonu powietrze i wilgoć zmieniają jego parametry pracy, poważnie ingerując w działanie klimatyzatora. Jak te zbędne składniki znajdują się w składzie czynnika chłodniczego?

Łączące moduły systemu klimatyzacji miedziane rurki po podłączeniu do jednostek split zawierają powietrze. Co również ważne – w powietrzu zawsze znajduje się wilgoć, która również negatywnie wpływa na charakterystykę urządzenia klimatyzacyjnego. Wyjaśnijmy, jak woda i powietrze wpływają na freonowy czynnik chłodniczy i sprężarkę systemu split.

Powietrze zmieszane z freonem

Pozostając w rurkach systemu split (tzn. nie wykonano próżniowania), powietrze atmosferyczne gromadzi się w skraplaczu jednostki zewnętrznej, ponieważ odbierak blokuje jego dalsze przejście (jako pary (nieskroplonego) freonu).

Ani przedmuchiwanie freonem, ani liczenie na suchość letniej atmosfery, ani zapewnienia monterów – nic nie zapewni długiej żywotności Państwa klimatyzatora, oprócz prawidłowego montażu z próżniowaniem magistrali freonowej.

Zgromadzone w skraplaczu powietrze znacznie podnosi ciśnienie wymagane do skroplenia czynnika chłodniczego. Ponadto na powierzchni kondensacji tworzy się film powietrzny, wielokrotnie pogarszający odbiór ciepła od skraplanego freonu.

Ponieważ odbiór ciepła jest pogorszony, a objętość dopływającego czynnika chłodniczego pozostaje taka sama, następuje wzrost ciśnienia kondensacji, wymagający zwiększonego stopnia sprężania od sprężarki. W rezultacie na wyjściu ze sprężarki obserwuje się niedopuszczalnie wysokie ciśnienie i temperaturę, co gwałtownie przyspiesza jej zużycie.

Wilgoć w oleju sprężarkowym klimatyzatora

Oprócz głównego materiału chłodniczego w obiegu systemu split klimatyzacji znajduje się syntetyczny olej poliestrowy. Podobnie jak w innym urządzeniach chłodniczych, olej POE zapewnia smarowanie ruchomych części sprężarki.

Olej przeznaczony do smarowania i uszczelniania zespołów sprężarki wykonany jest na bazie poliestrów. Znajduje się w zbiorniku sprężarki. Podczas pracy olej dostaje się do obiegu chłodniczego w małej ilości – rzędu 5-10% całkowitej ilości.

Pokrywając cienką warstwą ścianki rurek obiegu chłodniczego, film olejowy oprócz odprowadzania ciepła przyczynia się do lepszej cyrkulacji freonu.

Charakterystycznym objawem zanieczyszczenia czynnika chłodniczego w systemie split wilgocią atmosferyczną jest oblodzona rurka fazy gazowej cyrkulacji freonu.

Jednak oleje poliestrowe charakteryzują się wysoką higroskopijnością. Jeśli zawartość wody w oleju POE przekroczy 30 ppm (30 części na milion części oleju poliestrowego), to jego właściwości robocze gwałtownie się pogorszą. Może to doprowadzić do zakleszczenia sprężarki – najdroższego podzespołu w składzie systemu split.

Zwiększona zawartość wody osłabia wytrzymałość dielektryczną oleju poliestrowego, co doprowadzi do przebicia uzwojenia sprężarki.

Przy obecności wody w oleju na poziomie powyżej 30 ppm oraz w obecności zawartych we freonie R410 atomów fluoru, chloru i bromu rozwijają się procesy hydrolizy, powodujące powstawanie aktywnych kwasów – solnego (HCl), fluorowodorowego (HF) i bromowodorowego (HBr). Nawet w niewielkiej ilości kwasy te będą powodować korozję rurek obiegu chłodniczego w wyniku korozji chemicznej.

Wreszcie, nieosuszone przez próżniowanie i nasycające syntetyczny olej woda będzie przyczyną wewnętrznego oblodzenia cienkiej rurki obiegu freonu w pobliżu jednostki zewnętrznej.

Szczególnie objawia się to podczas pracy systemu split w trybie ogrzewania w okresie przejściowym. W efekcie sprężarka pracuje z niewystarczającą ilością czynnika chłodniczego, szybko się przegrzewa i wyłącza (zadziała zabezpieczenie). W najgorszym przypadku – sprężarka ulega spaleniu. Z zasadami sprawdzania sprawności sprężarki i przeprowadzania jej naprawy zapozna zalecany przez nas artykuł.

Zauważmy, że poprzez próżniowanie nie można usunąć wilgoci z zawartego w klimatyzatorze oleju syntetycznego. Tu jest tylko jedna opcja – spuścić nasycony wilgocią olej POE, zastępując go nowym olejem.

Jak przeprowadza się próżniowanie urządzenia klimatyzacyjnego

Do przeprowadzenia procedury osuszania i odpowietrzania obiegu klimatyzatora potrzebne będą następujące urządzenia: stacja manometryczna (kolektorowa), używana również do napełniania systemów split czynnikiem chłodniczym; pompa próżniowa; wkrętaki i klucze.

Aby wpuścić freon do obiegu po próżniowaniu, potrzebne są dwa klucze imbusowe (zwykle 4 mm).

Ważne jest dokładne przestrzeganie kolejności podłączania węży kolektora manometrycznego do złączek wylotowych pompy próżniowej i butli z czynnikiem chłodniczym

Po kolei omówimy, jak przeprowadzić próżniowanie nowo zainstalowanego (nowego) klimatyzatora dwublokowego:

1. Podłączamy wąż (koloru niebieskiego) stacji manometrycznej od złączki pod manometrem niskiego ciśnienia do portu serwisowego na zaworze jednostki zewnętrznej systemu split (gruba rurka fazy „gazowej” czynnika chłodniczego). Zawory na zaworach jednostki split (otwierane kluczem imbusowym) muszą być zamknięte;
2. Łączymy wąż do napełniania (koloru żółtego) od środkowej złączki stacji kolektorowej z pompą próżniową;
3. Włączamy pompę;
4. Otwieramy na stacji manometrycznej zawór niskiego ciśnienia (niebieski, pod niebieskim manometrem). Proces próżniowania rozpoczął się;
5. Czekamy od 15 minut do pół godziny (im dłuższa linia freonowa, tym dłużej), aż wskazówka manometru nie spadnie poniżej zera;
6. Wyłączamy pompę i czekamy na maksymalne oczyszczenie atmosfery w przewodzie systemu split od wilgoci i gazów powietrznych. Zajmie to ponad 30 minut;
7. Zamykamy niebieski zawór na stacji manometrycznej, dopiero po tym – odłączamy pompę próżniową;
8. Nie otwierając niebieskiego zaworu i nie zdejmując niebieskiego węża z zaworu na „zewnętrznym” bloku split, otwieramy kluczami sześciokątnymi dwa zawory na jednostce zewnętrznej klimatyzatora, wpuszczamy freon do obiegu. Potem można odłączyć niebieski wąż.

Obserwuj wskazówkę niebieskiego manometru. W miarę wzrostu stopnia rozrzedzenia atmosfery obiegu chłodniczego, powinna ona zsuwać się do wartości zerowej. W zależności od mocy pompy i długości linii freonowej, próżniowanie zajmie 15-20 minut.

Następnie należy wyłączyć pompę (nie odłączać!) i przez 30 minut obserwować wskazówkę manometru. Ciśnienie się utrzymuje – wszystko w porządku, można napełniać obieg czynnikiem chłodniczym. Modele pomp próżniowych ze średniego przedziału cenowego i wyższego są wyposażone w skalę próżniomierza, śledzenie za jej pomocą stopnia rozrzedzenia atmosfery jest szczególnie wygodne.

Błędy podczas próżniowania systemów split

W przypadku braku miernika próżni monterzy klimatyzatorów kierują się danymi ciśnienia na manometrze – czekają na spadek wskazówki poniżej zera, po czym kończą próżniowanie. To najgłębszy błąd!

Osiągnięcie skrajnego minusa na manometrze niskiego ciśnienia nie jest celem próżniowania. Aby usunąć wilgoć, atmosferę wysokopróżniową w obiegu należy utrzymywać przez ponad 30 minut po wyjściu manometru na minus

Należy nadal utrzymywać rozrzedzenie atmosfery w obiegu freonowym przez co najmniej pół godziny przy wyłączonej pompie, aby odparować i usunąć wilgoć z urządzenia klimatyzacyjnego. Ta operacja nazywa się próbą ciśnieniową.

Jeżeli podczas próżniowej próby ciśnieniowej niebieski manometr wskaże samoczynną normalizację ciśnienia – wskazówka przejdzie z zera na jeden – obserwuje się rozszczelnienie. Sprawdzamy mocowania węży do systemu manometrycznego, do zaworów na zewnętrznym bloku split i do pompy próżniowej.

Nowy system split jest standardowo napełniony freonem, odizolowanym w jednostce zewnętrznej. Po zakończeniu próżniowania, nie odłączając węża od złączki serwisowej (próżnia w obiegu musi być zachowana), należy zdjąć zaślepki i otworzyć zawory kluczem sześciokątnym, wpuszczając czynnik chłodniczy do obiegu.

Nie znajdując słabego połączenia między tymi urządzeniami, szukamy wady montażowej – zbyt mocno dokręcone lub niedokręcone nakrętki na miedzianych rurkach przewodu, albo nieprawidłowe rozwalcowanie ich końcówek.

Próżniowanie magistrali czynnika chłodniczego jest skuteczne tylko wtedy, gdy temperatura w obszarze umiejscowienia jednostki zewnętrznej klimatyzatora przekracza +15^°C. Woda przy niskich temperaturach zewnętrznych w warunkach rozrzedzonej atmosfery nie paruje, tylko zamarza – usunięcie jej z rurociągu jest praktycznie niemożliwe.

Na przykład przy +30^°C wystarczy 40 mbar, aby odparować wodę znajdującą się w obiegu chłodniczym. A przy 0^°C konieczne będzie obniżenie ciśnienia do głębokiej próżni – poniżej 6 mbar, w przeciwnym razie nie nastąpi parowanie i usuwanie wilgoci.

Im zimniejsza jest atmosfera w miejscu instalacji zewnętrznej jednostki klimatyzatora, tym wyższa próżnia i dłuższy czas są potrzebne do usunięcia wilgoci przed uruchomieniem obiegu freonu.

Dlatego próżniowanie należy przeprowadzać albo w ciepłym sezonie, albo ze specjalnym dogrzewaniem wymiennika ciepła zewnętrznego bloku split (np. nagrzewnicą powietrza) przez cały czas, gdy w przygotowywanym obiegu freonu utrzymywana jest próżnia.

Należy zauważyć, że przedmuchiwanie obiegu freonem, stosowane przez nierzetelnych instalatorów, nie może dać odpowiedniego rezultatu w zakresie usuwania powietrza i wilgoci. Jest to jedynie bezcelowe zużycie freonu, zresztą drogiego.

Pompy do próżniowania systemów split

Do usunięcia większości substancji gazowych z zmontowanego, ale jeszcze nie napełnionego freonem zespołu sprężarkowo-skraplającego, wymagane jest specjalne urządzenie – pompa próżniowa. Procedurę odsysania powietrza z systemu split mogą wykonywać pompy dwóch głównych typów – niskopróżniowe i wysokopróżniowe.

Dla splitów do 7000 BTU wystarczy jednostopniowa pompa próżniowa, dla mocniejszych potrzebna jest już dwustopniowa, a dla systemów multistrefowych – tylko jonowo-getterowa. Konieczna będzie stacja manometryczna z wężami i złączkami do freonu 410.

Powtórzymy jeszcze raz: próżniowanie klimatyzatora samodzielnie jest możliwe, ale bez pompy próżniowej tej pracy nie da się wykonać.

Rodzaje pomp niskopróżniowych:

• Łopatkowo-rotorowe (jednostopniowe). Charakteryzują się niskim poziomem hałasu podczas pracy, możliwością regulacji ciśnienia resztkowego, prostotą konstrukcji. Ich wady – konieczność okresowej wymiany materiałów eksploatacyjnych (np. oleju);
• Dwuwirnikowe (dwustopniowe). Wyposażone w dwa główne wirniki pracujące synchronicznie. Ekonomiczne, skutecznie „przepychają” powietrze do króćca wylotowego poprzez podnoszenie ciśnienia w obiegu próżniowanego urządzenia;
• Wodno-pierścieniowe. Są w stanie równie dobrze usuwać zarówno powietrze, jak i ciecz. Wadami takich urządzeń są znaczne zużycie energii elektrycznej i zapotrzebowanie na wodę.

Spośród wymienionych powyżej typów pomp próżniowych, wyłącznie w zakresie niskiej próżni (10⁵-10² Pa) działają jedynie urządzenia pierścieniowe wodne. Pozostałe typy mają szerszy zakres próżni, osiągający 10^-3 Pa, czyli stopień wysokiej próżni.

Rodzaje pomp wysokopróżniowych:

• Dyfuzyjne. Są bardzo wydajne, zapewniają szybkie odpróżnianie. Nie można ich jednak stosować w obwodzie chłodniczym, ponieważ cieczą roboczą tych pomp są oleje syntetyczne, które zanieczyszczają odpróżniany obwód;
• Kriogeniczne. Ich działaniu towarzyszy wtłaczanie azotu, który zamraża i odprowadza gazy i ciecze podczas zwiększania stopnia rozrzedzenia wewnętrznej atmosfery obwodu;
• Jono-getterowe. Wyposażone w cienką powłokę tytanową, która wychwytuje cząsteczki gazów i cieczy odprowadzanych z obwodu chłodniczego podczas próżniowania. Są najbardziej skuteczne – usuwają do 97% zanieczyszczeń.

Pomimo zalet pomp jono-getterowych, które zapewniają wysoki stopień próżni (powyżej 10^-5 Pa), przy montażu systemów split są one rzadko stosowane – te urządzenia są drogie.

Jaka pompę próżniową lepiej wybrać?

Wybór optymalnego typu pompy próżniowej zależy od długości linii freonowej i mocy klimatyzatora, który wymaga próżniowego oczyszczenia z gazów atmosferycznych. Należy również wziąć pod uwagę gabaryty urządzenia pompującego, ponieważ będzie trzeba je umieścić w pobliżu zewnętrznego bloku split, aby podłączyć do procesu odpróżniania.

To urządzenie jest w stanie odpróżniać obwody lodówek, klimatyzatorów samochodowych i systemów split o małej mocy. W przypadku urządzeń klimatyzacyjnych o mocy od 9000 BTU i wyższej taki odpróżniacz nie nadaje się.

Istotnym kryterium jest ciśnienie końcowe (najniższe) osiągane przez pompę próżniową w trybie pracy bez obciążenia (przy zamkniętym króćcu wejściowym). Im niższa wartość ciśnienia końcowego (podana przez producenta w Pa, mbar lub mikronach), tym lepszy odpróżniacz.

Kolejnym kryterium jest wydajność pompy próżniowej (podawana w l/h). Określa ona objętość gazu przepompowywanego przez urządzenie w ciągu godziny pracy przy danym ciśnieniu wylotowym.

Ostatnim krytycznym kryterium jest moc silnika elektrycznego zestawu próżniowego (podawana w W). Im dłuższa linia freonowa, czyli im dalej od siebie znajdują się bloki split klimatyzatora, tym dłużej trzeba będzie przeprowadzać próżniowe oczyszczanie obwodu chłodniczego. A zatem potrzebny będzie odpróżniacz z odpowiednio mocnym silnikiem.

Spośród pomp próżniowych ten typ zapewnia najgłębszą próżnię. Jeśli wymagane jest osuszenie i odpowietrzenie wielometrowej miedzianej magistrali, na przykład dla systemów VRV i VRF – konieczna jest właśnie ta pompa próżniowa. Jednak powinni z nią pracować specjaliści, urządzenie jest zbyt mocne.

Najczęściej przez instalatorów systemów split stosowane są pompy próżniowe dwustopniowe i jednopłytkowe. Pierwsze uważane są za półprofesjonalne i całkiem dobrze próżniują domowe systemy klimatyzacyjne, a drugie – są najtańsze, choć niewystarczająco jakościowo zapewniają próżnię w obwodach freonowych dłuższych niż 3,5 m.

Domowej roboty pompa próżniowa

Pompę próżniową można wykonać na bazie kompresora ze starej lodówki („Saratów”, „ZIL” itp.). Należy spuścić z niego olej mineralny, zastępując go, po uprzednim przepłukaniu naftą, bardziej lepkim olejem maszynowym (letnim syntetykiem).

Wykonanie pompy próżniowej na bazie kompresora z lodówki jest możliwe, ale nie jest ona w stanie próżniować splitów o mocy większej niż 5000 BTU. Większość podobnych domowych wyrobów (patrz zdjęcie) to nie próżniomierze, a kompresory powietrza.

Podczas pracy kompresor będzie aktywnie wyrzucał „mineralny olej” przez rurkę wylotową, szybko napełniając odolejacz. Zastąpienie go „syntetykiem” pozwoli obejść się bez oddzielnego zbiornika z filtrem. Jednak instalacja odolejacza jest obowiązkowa. Do kontroli stopnia próżniowania będzie potrzebny wakuometr lub przynajmniej manometr.

Jednak jeśli z kompresora lodówki można złożyć niezły kompresor powietrza, to próżniomierz okaże się dość słaby, o niskiej próżni. Takie kompresory nie mogą zapewnić próżni większej niż 104 Pa, czyli nie nadają się do próżniowania systemów split.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Kolejność próżniowania obwodu freonowego systemu split:

Przegląd różnych typów pomp próżniowych, ich możliwości i zastosowania:

Porównanie wydajności pompy próżniowej z kompresora lodówki z kompresorem dwustopniowym:

Podczas montażu systemu split nie można obejść się bez próżniowania obwodu, ponieważ taki klimatyzator nie zapewni niezawodnej wieloletniej pracy.

Jednak celowe kupowanie pompy próżniowej ze stacją manometryczną, nawet do montażu dwóch-trzech domowych systemów split – jest nieopłacalne. Bardziej racjonalne jest wypożyczenie tych urządzeń. Albo jednak wezwać fachowców, upewniwszy się wcześniej, że posiadają niezbędny sprzęt.

Czy chcieliby Państwo podzielić się własnym doświadczeniem w próżniowaniu zamontowanego w domu systemu split? Czy posiadają Państwo użyteczne informacje na temat artykułu, którymi warto podzielić się z odwiedzającymi stronę? Prosimy o pozostawienie komentarzy w bloku poniżej, zadawanie pytań i zamieszczanie zdjęć.