ΠΡΟΛΟΓΟΣ
Το βιβλίο αυτό απευθύνεται στους μαθητές της μέσης τεχνικής εκπαίδευ -σης και έχει σκοπό να δώσει τις βασικές θεωρητικές και τεχνολογικές γνώ -σεις για τις ψυκτικές μηχανές και εγκαταστάσεις.
Το βιβλίο αφορά το δεύτερο κύκλο σπουδών και είναι, ουσιαστικά, συνέχεια του βιβλίου ''ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ I''. Σε ορισμένα σημεία θεωρήθηκε αναγκαίο να γίνουν σύντομες αναδρομές, ή ακόμα και επι -καλύψεις, σε γνώσεις που περιέχονται στο πρώτο βιβλίο, με σκοπό την καλύτερη και πιο πλήρη ανάλυση και κατανόηση της ύλης.

Ορισμένες παράγραφοι έχουν τυπωθεί με μικρότερα πλάγια γράμματα και σημαδεύονται με μία μπάρα στην αριστερή πλευρά του κειμένου. Οι παράγραφοι αυτές αφορούν εμβάθυνση, δεν αποτελούν μέρος της διδα -κτέας ύλης, αλλά δίνουν την δυνατότητα στον αναγνώστη μίας καλύτερης και βαθύτερης κατανόησης.
Στο τέλος του βιβλίου παρατίθεται ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ, στο οποίο έχουν πε -ριληφθεί Τεχνικοί Πίνακες, Μεθοδολογίες, Ανάλυση και Διερεύνηση Βλα -βών Συμπιεστών κ.λπ. που έχουν σκοπό να κάνουν πλήρες το βιβλίο και να βοηθήσουν το μαθητή στην επαγγελματική του σταδιοδρομία.

Χρησιμοποιήθηκε το Διεθνές Σύστημα Μονάδων και οι τυποποιημένοι συμβολισμοί, όπως χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία και τους διάφο -ρους οργανισμούς προτυποποίησης.
Οι συγγραφείς
κεφάλαιο 1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Να θυμηθούν οι μαθητές τις βασικές γνώσεις που έχουν διδαχθεί σε προηγούμενες τάξεις και να εμβαθύνουν στα φυσικά μεγέθη, στα φαινόμενα και στους νόμους της θερμοδυναμικής που σχετίζονται με την ψύξη.
- 9 Να γνωρίσουν τα ψυκτικά μέσα και τις ιδιότητές τους, μέσα από τα διαγράμματα πίεσης-ενθαλπίας (P-h) και να εξασκηθούν στην ανά -γνωση τιμών για τα βασικά θερμοδυναμικά μεγέθη τους.
- 9 Να κατανοήσουν τις φάσεις λειτουργίας μιας απλής ψυκτικής διά -ταξης και τη λειτουργία των βασικών εξαρτημάτων της, μαθαίνοντας παράλληλα τη χάραξη του κύκλου ψύξης σε διάγραμμα πίεσης-εν -θαλπίας (P-h).
- 9 Να βρίσκουν τα κύρια θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά μιας λειτουρ -γούσας ψυκτικής διάταξης και να υπολογίζουν την ψυκτική ισχύ, το συντελεστή συμπεριφοράς (COP) κ.λπ.

1.1 Σύντομη Επανάληψη

1.1.1. Φυσικά μεγέθη και μονάδες

 ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Είναι γνωστό ότι κάθε σώμα ή σύστημα κατέχει θερμική (εσωτερική) ενέρ -γεια, αποθηκευμένη μέσα στη μάζα του. Η ενέργεια αυτή σχετίζεται με τις κινήσεις των μορίων της ύλης ή/και με τις δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των μορίων. [Εικόνες 1.1 και 1.2]
Εικόνα 1.1: Στα στερεά η εσωτερική ενέργεια σχετίζεται με ταλαντώσεις των μορίων που προκαλούνται από τις μεταξύ τους δυνάμεις
Εικόνα 1.2: Στα αέρια η εσωτερική ενέργεια σχετίζεται με την τυχαία κί -νηση των μορίων και τις μεταξύ τους συγκρούσεις

(Ενδιάμεση είναι η κατάσταση στα υγρά)
Αυτή ή ενέργεια μπορεί να αυξάνεται ή να μειώνεται για διάφορους λό -γους, ένας από τους οποίους είναι η μεταφορά θερμότητας προς το σώμα ή από το σώμα, δηλ. το αν το σώμα δέχεται ή χάνει θερμική ενέργεια. [Εικόνες 1.3 και 1.4]
Εικόνα 1.3: Στο στερεό της Εικόνας 1.1, η πρόσδοση θερμότητας αυξά -νει την ταχύτητα και το πλάτος των ταλαντώσεων των μορίων (και την εσωτερική του ενέργεια)
Εικόνα 1.4: Στο αέριο της Εικόνας 1.2, η πρόσδοση θερμότητας αυξά -νει την ταχύτητα και τον αριθμό των συγκρούσεων των μορίων (και την εσωτερική του ενέργεια)

(Ανάλογα πράγματα συμβαίνουν και με την πρόσδοση θερμότητας στα υγρά)
Μπορούμε να πούμε πως η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ είναι μια μορφή ενέργειας που είναι μεν διαθέσιμη ("κρυμμένη") μέσα σ' ένα σώμα 1 ή σ' ένα σύ -στημα, αλλά φανερώνεται μόνο όταν μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο. Μόνο τότε έχει αποτελέσματα που - πολλές φορές - μπορούμε και να τα αντιληφθούμε.
Η θερμότητα είναι "κάτι που συμβαίνει", ένας μηχανισμός μετα -φοράς ενέργειας. Δεν είναι ιδιότητα ενός σώματος ούτε είναι κάτι το υλικό-ρευστό. Χρησιμοποιούμε βέβαια την έκφραση "ροή θερμότητας", αλλά μόνο για να δηλώσουμε το ότι υπάρχει κάποια μεταφορά-μετάδοση ενέργειας.

▲ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
-Το κύριο γνώρισμα της θερμότητας είναι ότι μεταδίδεται-ρέει φυσιολο -γικά μόνο από περιοχές υψηλότερων θερμοκρασιών (θερμά σώμα τα) σε περιοχές χαμηλότερων θερμοκρασιών (ψυχρότερα σώματα).
Για να υπάρχει ροή θερμότητας, τα δυο σώματα διαφορετικής θερμο -κρασίας πρέπει να επικοινωνούν - με κάποιον τρόπο - μεταξύ τους. Η ροή αυτή σταματά όταν οι δυο περιοχές αποκτήσουν την ίδια θερμοκρα -σία ή αν διακοπεί η θερμική τους επικοινωνία.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
1 kg καυτού νερού που το αφήνουμε να κρυώσει σ' ένα δωμάτιο που έχει χαμηλότερη θερμοκρασία, δίνει (χάνει) θερμότητα που μεταφέρεται στο χώρο του δωματίου. Η ροή αυτή της θερμότητας θα εξακολουθεί να "συμ -βαίνει" μέχρις ότου η θερμοκρασία του νερού και του χώρου γίνουν ίσες μεταξύ τους. Δηλαδή όταν δεν θα υπάρχει θερμοκρασιακή διαφορά νε -ρού-δωματίου, η ροή θερμότητας σταματά. [Εικόνα 1.5]
Εικόνα 1.5: Η μετάδοση θερμότητας από το νερό στο δωμάτιο σταματά όταν εξι -σωθούν οι θερμοκρασίες τους

Αν, πριν κρυώσει τελείως το νερό, το μεταφέρουμε έξω από το δωμά -τιο, τότε δεν έχουμε πια ροή θερμότητας από το νερό στο δωμάτιο, για -τί διακόπηκε η επικοινωνία των δύο σωμάτων. Σ' αυτή την περίπτωση θα έχουμε μεταφορά θερμότητας από το νερό στον αέρα του περιβάλλο -ντος (πάντα;). [Εικόνα 1.6]
Εικόνα 1.6: Η μετάδοση θερμότητας από το νερό στο δωμάτιο διακόπτεται όταν διακοπεί η επικοινωνία μεταξύ τους
Άλλα χαρακτηριστικά της θερμότητας είναι ότι:
Η ροή της θερμότητας μπορεί να προκαλέσει μεταβολή στη θερμο -κρασία των σωμάτων ή/και αλλαγή της κατάστασής τους, όπως: [Εικό -νες 1.7 έως 1.10]

-  μετατροπή ενός υγρού σε αέριο (ατμό), δηλ. εξάτμιση.
-  μετατροπή ενός αερίου (ατμού) σε υγρό, δηλ. συμπύκνωση.
-  μετατροπή ενός στερεού σε υγρό, δηλ. τήξη.
-  μετατροπή ενός υγρού σε στερεό, δηλ. πήξη.
-  μετατροπή ενός στερεού (απευθείας) σε αέριο, δηλ. εξάχνωση.
Εικόνα 1.7: Το νερό γίνεται αέριο (ατμοποιείται) δίνοντάς του θερμότη -τα από το μάτι της κουζίνας
Εικόνα 1.8: Οι ατμοί γίνονται νερό (συμπυκνώνονται) αποβάλλοντας θερμότητα προς το κρύο τζάμιΕικόνα 1.9: Τα παγάκια λιώνουν (τήκονται) παίρνοντας θερμότητα από το νερό στο ποτήρι

Εικόνα 1.10: Το νερό γίνεται πα -γάκια (πήζει) αποβάλλοντας θερμό τητα προς το κρύο περιβάλλον της κατάψυξης
-Γενικά, η ροή θερμότητας από/προς ένα σώμα (ή ένα σύστημα) μπο -ρεί να γίνει έτσι ώστε να αλλάξουν είτε ο όγκος του είτε η πίεση είτε η θερ -μοκρασία του. Υπάρχουν, όμως, και θερμικές διεργασίες που γίνονται με σταθερό όγκο (ισόογκες ή ισόχωρες) ή με σταθερή πίεση (ισόθλιπτες ή ισοβαρείς) ή με σταθερή θερμοκρασία (ισοθερμοκρασιακές). [Εικόνες 1.11 α,β,γ]
Κλειστό δοχείο
Εικόνα 1.11α: Ισόογκη μεταβολή (θέρμανση)

Εικόνα 1.11β: Ισοβαρής μεταβολή (θέρμανση)
Εικόνα 1.11γ: Ισοθερ -μοκρασιακή μεταβολή
-Σε θερμότητα μετατρέπονται διάφορες μορφές ενέργειας απευ -θείας. Στη φύση οι περισσότερες ενεργειακές μετατροπές συνοδεύονται και από ταυτόχρονη παραγωγή θερμότητας. Π.χ. η μηχανική ενέργεια της τριβής στα φρένα ενός οχήματος, η ηλεκτρική ενέργεια σ' έναν ηλεκτρικό θερμοσίφωνα, η χημική ενέργεια των καυσίμων κ.λπ., καταλήγουν να γί -νονται τελικά θερμότητα. [Εικόνες 1.12α,β,γ]. Αυτή η ενέργεια δεν χάνε -ται, αλλά πάντα μεταβιβάζεται σε άλλα σώματα. (Αρχή διατήρησης της ενέργειας - 1ος θερμοδυναμικός νόμος).

Εικόνα 1.12α: Τα τακά -κια (1) πιέζονται πάνω στο δίσκο των φρέ -νων (2) και η κινητική ενέργεια του οχήματος μετατρέπεται σε θερμό -τητα, λόγω της ισχυρής τριβής
Εικόνα 1.12β: Στην ηλε -κτρική αντίσταση η ενέργεια μετατρέ -πεται σε θερμότητα
ΡΥΓΧΟΣ ΚΑΥΣΤΗΡΑ
Εικόνα 1.12γ: Σ' έναν καυστήρα πετρελαίου, το καύσιμο αναφλέγε -ται και η χημική ενέρ γεια που εμπεριέχει μετατρέπεται σε θερ -μότητα
-Η θερμότητα μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας, μόνο με τη βοήθεια ειδικών διατάξεων. Π.χ. η θερμότητα που παράγεται από την
καύση της βενζίνης, δίνεται σ' έναν κινητήρα αυτοκινήτου (θερμική μηχα -νή) και μετατρέπεται σε μηχανικό έργο (κίνηση) μόνο ένα μικρό μέρος της (περίπου 35%). [Εικόνα 1.13]

Εικόνα 1.13: Από τη θερμότητα παράγεται έργο μέσω μιας θερμικής μηχανής. Στον κινητήρα του αυτοκινήτου, αρχικά η χημική ενέργεια του καυ -σίμου μετατρέπεται σε θερμότητα και κατόπιν ένα μέρος αυτής της θερμότητας μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια
- Υπάρχει η δυνατότητα να μεταφερθεί θερμότητα από περιοχές χαμη -λών θερμοκρασιών (ψυχρά σώματα) σε περιοχές υψηλότερων θερμοκρα -σιών (θερμότερα σώματα), αλλά όχι αυτόματα, δηλ. όχι από μόνη της. Σύμφωνα με το 2ο θερμοδυναμικό νόμο, για να γίνει μια τέτοια μεταφορά θερμότητας πρέπει να δαπανηθεί μηχανικό έργο (ή ηλεκτρική ενέρ -γεια ή άλλη μορφή ενέργειας). [Εικόνα 1.14]

Εικόνα 1.14: Για να αφαιρέσουμε θερμότητα από το ψυγείο, είναι απαραίτητο να καταναλώσουμε ηλεκτρική ενέργεια στο συμπιεστή
Σύμβολο για τη θερμότητα: Q
Μονάδες μέτρησης θερμότητας:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal (= χιλιοθερμίδα)
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J (Τζάουλ) = 1 Nm = 1 Ws

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 Btu (= Βρετανική θερμική μονάδα)
1 kcal 4187 J 4 Btu
Μετατροπές μονάδων θερμότητας: ≈
≈ Περισσότερες και πιο ακριβείς μετατροπές γνωστών μονάδων ενέργει -ας δίνει ο παρακάτω ΠΙΝΑΚΑΣ 1.1.
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.1: Μετατροπή μονάδων ενέργειας

Η θερμότητα που μεταδίδεται, μπορεί σε κάποιες περιπτώσεις να με -τρηθεί αμέσως με όργανα (π.χ. θερμιδομετρητές) αλλά συνήθως προκύ -πτει από συγκεκριμένους υπολογισμούς ή έμμεσα με μετρήσεις άλλων μεγεθών, όπως θα δούμε σε επόμενα Κεφάλαια.

 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
Πόση από τη θερμική ενέργεια που είναι διαθέσιμη -ας πούμε αποθη -κευμένη -σ' ένα σώμα μπορεί να μεταφερθεί ως θερμότητα; και πόσο γρήγορα; Αυτό εξαρτάται από τη θερμοκρασία του σώματος σε σχέση με κάποιο άλλο (αλλά όχι μόνο).
Ας πάρουμε το προηγούμενο παράδειγμα του 1 kg καυτού νερού, που το αφήνουμε να κρυώσει μέσα σ' ένα δωμάτιο ορισμένης θερμοκρασίας. Έτσι θα δώσει (χάσει) ένα ποσό θερμότητας Q$\_{1}$, μέχρι να φθάσει στη θερ -μοκρασία θ$\_{δ}$ του δωματίου.
Αν το 1 kg νερού ήταν απλά χλιαρό , και το αφήναμε στο ίδιο δωμάτιο θα έδινε στο χώρο μικρότερο ποσό θερμότητας Q$\_{2}$, μέχρι να φθάσει στην ίδια θερμοκρασία θ$\_{δ}$ του δωματίου. Αυτό συμβαίνει επειδή η θερμοκρασία του χλιαρού νερού είναι χαμηλότερη (από του καυτού), δηλαδή, επειδή η θερμοκρασιακή διαφορά νερού-δωματίου στη δεύτερη περίπτωση είναι μικρότερη. [Εικόνα 1.15]

Εικόνα 1.15: Q$\_{2}$<Q$\_{1}$ επειδή θ$\_{χ}$ - θ$\_{δ}$ < θ$\_{κ}$ - θ$\_{δ}$

Ακόμη:
Όταν το 1 kg καυτού νερού, για να κρυώσει το τοποθετήσουμε μέσα σ' ένα ψυγείο (πράγμα βέβαια που πρέπει να το αποφεύγουμε!) θα δώ -σει στο χώρο του ψυγείου ένα μεγαλύτερο ποσό θερμότητας Q$\_{2}$, μέχρι να φθάσει στη θερμοκρασία θ$\_{ψ}$ του ψυγείου. Αυτό συμβαίνει επειδή η θερμο -κρασία του ψυγείου είναι χαμηλότερη από εκείνη του δωματίου, δηλαδή επειδή η θερμοκρασιακή διαφορά νερού-ψυγείου σ' αυτή την περί -πτωση είναι μεγαλύτερη. [Εικόνα 1.16]
Εικόνα 1.16: Q$\_{2}$>Q$\_{1}$ επειδή θ$\_{χ}$ - θ$\_{δ}$ > θ$\_{κ}$ - θ$\_{δ}$

Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ είναι μια έννοια που σχετίζεται με τη θερμική κατά -σταση, δηλ. τη στάθμη της θερμότητας κάποιου σώματος. Μας δείχνει πόσο θερμότερο ή πόσο ψυχρότερο είναι το σώμα σε σχέση με κάποιο άλλο. Δεν είναι ποσότητα, όπως είναι η θερμότητα, γι' αυτό και δεν προ -στίθεται σε ένα σώμα ούτε αφαιρείται από ένα σώμα.

▲ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
- Η θερμοκρασία ενός σώματος ή μιας ουσίας αρχίζει να έχει έννοια, εφό -σον περιέχεται θερμική ενέργεια σ' αυτό, δηλαδή εφόσον υπάρχει εσωτε -ρική κίνηση των μορίων του.
Αν ήταν δυνατόν όλη αυτή η θερμική ενέργεια να του αφαιρεθεί (οπό -τε θα σταματούσε η κίνηση των μορίων) το σώμα θα έφθανε να έχει την
πιο χαμηλή θερμοκρασία που μπορεί να αποκτήσει. Αυτή είναι η αφετηρία μέτρησης της απόλυτης θερμοκρασίας (κλίμακα Kelvin), γνωστή ως "από -λυτο μηδέν": 0 Κ (0 Kelvin). [Εικόνα 1.17]
θερμοκρασία Τ
θερμοκρασία 0 Κ

Εικόνα 1.17: Τα μόρια των σωμάτων παύουν να κινούνται στη θερμοκρασία των 0 Κ.
- -Η θερμοκρασία μετρείται με θερμόμετρα, που μπορεί να είναι δια -φόρων τύπων. Τα θερμόμετρα βαθμονομούνται κατάλληλα, ανάλογα με τον τύπο τους, ώστε πάνω στην κλίμακά τους να διαβάζουμε αμέσως τη θερμοκρασία. Το πιο γνωστό θερμόμετρο είναι το γυάλινο, υδραργυρικό ή οινοπνεύματος. Άλλοι τύποι είναι τα θερμόμετρα ωρολογιακής πλάκας με δείκτη (επαφής, ηλεκτρικά ή ηλεκτρονικά) και τα σύγχρονα ψηφιακά θερμόμετρα. [Εικόνα 1.18α,β,γ,δ,ε,στ]

Εικόνα 1.18α: Θερμό -μετρο γυάλινου στελέ χους
Εικόνα 1.18β: Θερμό -μετρο με ωρολογιακή πλάκα ένδειξης
Εικόνα 1.18γ: Ψηφι -ακό θερμόμετρο (τσέ πης)
Εικόνα 1.18δ: Ψηφιακό θερμόμετρο, διαφορικό, με διάφορα αισθητήρια

WIGAM

WIGAM
Εικόνα 1.18ε: Ψηφιακό θερμόμετρο, πολλαπλών ενδείξεων
Εικόνα 1.18στ: Κατα -γραφικό θερμοκρασίας
- -Στην κλίμακα Kelvin (βλέπε την παρακάτω Εικόνα 1.19) η θερμο -κρασία πήξης του νερού -αποσταγμένου και σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση- έχει τιμή 273,15 Κ (πρακτικά 273 Κ), ενώ η θερμοκρασία βρασμού του νερού είναι 373,15 Κ (πρακτικά 373 Κ). Το ενδιάμεσο διάστημα χωρί -ζεται επομένως σε 100 μέρη, που το καθένα είναι 1 Κ. Αυτή είναι η μονάδα μέτρησης της θερμοκρασίας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.).

Οι άλλες χρησιμοποιούμενες κλίμακες μέτρησης θερμοκρασιών, βασί -ζονται στις παραπάνω χαρακτηριστικές θερμοκρασίες, στις οποίες απλώς δόθηκε διαφορετική τιμή. Έτσι, έχουμε τη γνωστή εκατοντάβαθμη κλίμακα Κελσίου (Celsius) και την αγγλοσαξονική κλίμακα Φαρενάϊτ (Fahrenheit). Η Εικόνα 1.19 δείχνει την αντιστοιχία αυτών των θερμοκρασιών - καθώς και μερικών άλλων χαρακτηριστικών θερμοκρασιών - στις τρεις γνωστές κλίμακες.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εικόνα 1.19: Σύγκριση θερμοκρασιών στις κλίμακες Κελσίου, Kelvin και Φαρενάϊτ
Σύμβολο για τη θερμοκρασία: θ Ειδικά, για την απόλυτη θερμοκρασία το σύμβολο είναι: Τ
Μετατροπές θερμοκρασιακών ενδείξεων:
Κ = 273 + °C
°C = Κ - 273
°F -32 1,8
°F = 1,8  °C + 32
-  Αν διαβάσουμε, σε ένα θερμόμετρο, ένδειξη 1 °C, αυτή αντιστοιχεί σε 273 +1 = 274 Κ (ως ένδειξη της θερμοκρασίας στην κλίμακα Kel -vin).
-  Όμως 1 °C = 1K, δηλαδή ως διαφορά (βαθμίδα) θερμοκρασίας 1 °C είναι ίδιος με 1 Κ.
-  Επίσης, ως διαφορά θερμοκρασίας: 1 °C = 1,8 °F

Ο παρακάτω ΠΙΝΑΚΑΣ 1.2, χρησιμοποιείται για εύκολη μετατροπή °C σε °F και αντίστροφα, ως εξής: Τη θερμοκρασία που θέλουμε να μετατρέ -ψουμε, την αναζητούμε στη μεσαία στήλη του Πίνακα (με τους έντονους αριθμούς).
- -Αν αυτή είναι σε °C, τότε στη δεξιά στήλη μάς δίδονται οι αντίστοιχοι ° F.
- -Αν αυτή είναι σε °F, τότε στην αριστερή στήλη μάς δίδονται οι αντί -στοιχοι °C.
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.2: Μετατροπή θερμοκρασιών °C σε °F και αντίστροφα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

 ΕΝΘΑΛΠΙΑ
Όπως προηγουμένως αναφέραμε, η θερμοκρασία από μόνη της δεν κα -θορίζει την "περιεχόμενη" ποσότητα θερμότητας ενός σώματος. Ταυτό -χρονα, όμως, είδαμε ότι το 1 kg καυτό νερό μπορεί να δώσει μεγαλύτερο ποσό θερμότητας στο χώρο απ' ότι το 1 kg χλιαρό νερό στον ίδιο χώρο. Για να μπορούμε να μετρήσουμε αυτή την ικανότητα ενός σώματος να δώ -σει ή να πάρει θερμότητα, όντας σε διαφορετική θερμοκρασία (ή σε διαφο -ρετική κατάσταση), χρησιμοποιούμε ένα άλλο μέγεθος, την ενθαλπία. 2
Αυτό το μέγεθος εξαρτάται βέβαια και από το είδος του σώματος.

Με απλά λόγια μπορούμε να πούμε ότι η ΕΝΘΑΛΠΙΑ δηλώνει το ποσό της θερμικής ενέργειας που είναι διαθέσιμη από κάθε σώμα σε κάποια κατάσταση, ξεκινώντας τη μέτρηση από ένα σημείο που ορί -ζεται αυθαίρετα ότι έχει τιμή 0 και που αντιστοιχεί σε συγκεκριμένη κατάσταση του σώματος.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Για το νερό θεωρούμε ότι έχει ενθαλπία ίση με 0, όταν είναι υγρό σε θερ -μοκρασία 0 °C. Για τον αέρα ορίζεται ότι έχει 0 ενθαλπία, όταν έχει θερμο -κρασία 0 °C και είναι ξηρός (χωρίς υγρασία).
Σύμβολο για την ενθαλπία: Η
Μονάδες μέτρησης ενθαλπίας:
Είναι ίδιες με τις μονάδες θερμότητας, δηλ. 1 kcal ή 1 J ή 1 Btu.
Ειδική ενθαλπία: Είναι η ενθαλπία μιας μονάδας μάζας (π.χ. 1 kg) του σώματος. Συμβολίζεται με h και μετρείται σε:
kcal/kg ή J/kg ή Btu/lb
Έτσι, ένα σώμα μάζας m θα έχει (ολική) ενθαλπία Η = m  h

Για την ενθαλπία των ψυκτικών μέσων έχει ορισθεί 3 ότι: Σε κα -τάσταση κορεσμένου υγρού 0 °C έχουν ειδική ενθαλπία 200 kJ/ kg (που θεωρείται ως ενθαλπία αναφοράς - αφετηρία μέτρησης ενθαλπιών)

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΘΑΛΠΙΑ
-Όπως θα διαπιστώσουμε σε άλλα Κεφάλαια του βιβλίου, η ενθαλπία ενός σώματος δεν εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία (αυτό είναι σωστό μόνο για τα στερεά και για τα τέλεια αέρια). Γενικά όμως, μεγαλύτερη θερ -μοκρασία του σώματος σημαίνει και μεγαλύτερη ενθαλπία του, εφόσον το σώμα βρίσκεται υπό σταθερή πίεση και δεν αλλάζει φάση.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- -Όταν μια ουσία αλλάζει φάση, τότε η ενθαλπία της μεταβάλλεται ση -μαντικά. Π.χ. όταν εξατμίζεται νερό (ή ένα ψυκτικό μέσο), η ενθαλπία του αυξάνεται και επομένως ο ατμός θα έχει μεγαλύτερη ενθαλπία από το αντίστοιχο υγρό ίσης θερμοκρασίας. Τα αντίστροφα ακριβώς ισχύουν στην περίπτωση της συμπύκνωσης υδρατμών (ή ατμών ψυκτικού μέσου).
- -Στις ενεργειακές δοσοληψίες ενός σώματος ή συστήματος μπορεί να μεταβάλλονται όχι μόνο η θερμική του κατάσταση (π.χ. η θερμοκρασία του) αλλά και άλλες ιδιότητές του και συγκεκριμένα η πίεση (Ρ) και ο όγκος του (V). Το μέγεθος το οποίο εξαρτάται κυρίως από τη δομή της ύλης και επηρεάζεται από τη μεταφορά θερμότητας από ή προς το σώμα λέγεται ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ U (σε J ). Είναι αυτή η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη μέσα στο σώμα ή στο σύστημα. Το μέγεθος ΡV αντιπρο -σωπεύει ενέργεια (έργο) -και εκφράζεται κι αυτό σε J . Μας ενδιαφέρει γιατί οι μεταβολές του συνοδεύονται από παραγωγή ή καταβολή έργου.

Η ενθαλπία Η, τώρα, είναι μια ιδιότητα της ύλης του σώματος (ή συστή -ματος) που συνδυάζει σ' ένα μέγεθος τα δυο αυτά ενεργειακά συστατικά του και αφορά τη συγκεκριμένη κατάσταση στην οποία βρίσκεται. Ορίζε -ται, δηλαδή, ως: Η = U + P  V .
Αν αναφερόμαστε στη μονάδα μάζας έχουμε την ειδική ενθαλπία h = u + Ρυ, όπου: u είναι η εσωτερική ενέργεια ανά μονάδα μάζας (σε J/kg ) και υ ο όγκος ανά μονάδα μάζας ή ειδικός όγκος (σε m 3 /kg ).
- -Η ειδική ενθαλπία του νερού (σε ατμοσφαιρική πίεση) είναι πρακτικά ανάλογη της θερμοκρασίας του, δηλ. h = c  θ. Πιο συγκεκριμένα:

Νερό θερμοκρασίας θ °C έχει ειδική ενθαλπία h θ σε kcal/kg.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
2 kg νερού θερμοκρασίας 90 °C έχουν ενθαλπία Η = 2  90 = 180 kcal. Αντί -στοιχα 6 kg νερού 30 °C έχουν ενθαλπία Η = 6  30 = 180 kcal. [Εικόνα 1.20]
Μπορούμε να πούμε ότι οι δυο διαφορετικές ποσότητες νερού εμπερι -έχουν την ίδια θερμική ενέργεια, αλλά στα 2 kg νερού αυτή είναι περισ -σότερο συγκεντρωμένη (πυκνή) και αυτό ακριβώς το γεγονός εκφράζει η μεγαλύτερη θερμοκρασία του σ' αυτή την περίπτωση.
2 kg νερού θ = 90 °C Η = 180 kcal
6 kg νερού θ = 30 °C Η = 180 kcal
Εικόνα 1.20: Στα δύο δοχεία, η ενθαλπία είναι ίδια. Στο θερμότερο νερό η θερμική ενέργεια είναι περισσότερο συγκεντρωμένη

 ΠΙΕΣΗ
Μια δύναμη (F) που ασκείται από ένα ρευστό σε μια επιφάνεια (Α), δημιουργεί πίεση (Ρ), που είναι η δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας,
δηλ.: P= F A
Μονάδες μέτρησης πίεσης:
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 Pa (Πασκάλ), όπου 1 Pa = 1 N/m 2 .
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 psi = 1 lbf/in 2 (λίβρα δύναμης ανά τε -τραγωνική ίντσα).
Μια άλλη πολύ διαδεδομένη μονάδα πίεσης είναι το 1 bar, που είναι περίπου η κανονική ατμοσφαιρική πίεση ( ≈ 1 atm). [Η μονάδα Pa είναι πολύ μικρή. Το 1 bar ισούται με 100.000 Pa=100 kPa].

Επίσης, μια μονάδα πίεσης η οποία χρησιμοποιείται κυρίως σε υδραυ -λικές ή και κλιματιστικές εγκαταστάσεις είναι το 1 m Σ.Ν. (μέτρο στήλης νε -ρού). Είναι η πίεση που ασκείται από μια στήλη νερού ύψους 1 m, θερμο -κρασίας 15 °C. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι περίπου 10 m Σ.Ν.
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα, παρόμοια είναι η μονάδα 1 in Hg (ίντσα στήλης υδραργύρου). Είναι η πίεση που ασκείται από μια στήλη υδραργύ -ρου ύψους 1 in. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι περίπου 29,9 in Hg.
Μετατροπές μονάδων πίεσης:

1 bar 14,5 psi 10 m Σ.Ν. 100 kPa
1 in Hg 25,4 mm Hg 345 mm Σ.Ν. 0,49 psi 3,38 kPa
≈ ≈ ≈ ≈ Περισσότερες και πιο ακριβείς μετατροπές γνωστών μονάδων πίεσης δίνει ο παρακάτω ΠΙΝΑΚΑΣ 1.3.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.3: Μετατροπή μονάδων πίεσης

-ΑΠΟΛΥΤΗ και ΣΧΕΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ
Η πραγματική πίεση που ασκείται, όπως παραπάνω αναφέρθηκε, από ένα ρευστό είναι η απόλυτη πίεση του ρευστού (Ρ$\_{Α}$). Επειδή, όμως, με -τράμε την πίεση ευρισκόμενοι μέσα στην ατμοσφαιρική πίεση (Ρ$\_{ΑΤΜ}$), τα όργανα που χρησιμοποιούμε μετράνε τη διαφορά ανάμεσα στην απόλυτη πίεση και στην ατμοσφαιρική πίεση, που λέγεται σχετική ή μανομετρική πίεση. (Ρ$\_{M}$)
-  Η απόλυτη πίεση ενός ρευστού μπορεί να είναι μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής. Τότε Ρ$\_{Μ}$ = Ρ$\_{Α}$ - Ρ$\_{ΑΤΜ}$, και είναι αυτή που μετράμε με ένα απλό μανόμετρο.
-  Σ' αυτή την περίπτωση: Ρ$\_{Α}$ = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ + Ρ$\_{Μ}$
-  Η απόλυτη πίεση ενός ρευστού μπορεί να είναι μικρότερη της ατμο -σφαιρικής (πίεση κενού Ρ$\_{Κ}$). Τότε PK = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ - Ρ$\_{Α}$, και είναι αυτή που μετράμε με ένα ειδικό μανόμετρο που λέγεται κενόμετρο.
-  Σ' αυτή την περίπτωση: Ρ$\_{Α}$ = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ - Ρ$\_{Κ}$

Στην Εικόνα 1.21 φαίνονται παραστατικά οι διάφορες πιέσεις και η σχέ -ση μεταξύ τους.
Εικόνα 1.21: Απόλυτη και μανομετρική πίεση - Ατμοσφαιρική πίεση και πίεση κενού
-  Σε πολλούς Πίνακες ή Διαγράμματα που χρησιμοποιούνται στην τεχνο -λογία της ψύξης και του κλιματισμού, οι απόλυτες πιέσεις εκφράζονται με την προσθήκη ενός "a" στο τέλος της αντίστοιχης μονάδας, ενώ οι σχετικές ή μανομετρικές πιέσεις με την προσθήκη ενός "g" στο τέλος της αντίστοιχης μονάδας (π.χ. psia και psig).
-  Σε μερικά κενόμετρα, η κλίμακα μέτρησης του κενού (σε απόλυτες πιέ -σεις) μπορεί να είναι σε μικρά στήλης υδραργύρου (microns ή μm Hg). Ισχύουν οι εξής μετατροπές:
-  1 mm Hg = 1000 microns
-  1 0,133 Pa
-  1 0,133 Pa
-  1 psia 51715 microns
micron ≈
- ≈  Μερικοί τύποι μανομέτρων και κενομέτρων δείχνονται στις Εικόνες 1.22α,β,γ,δ,ε,στ.

Εικόνα 1.22α: Μανό -μετρο υδραργυρικό
Εικόνα 1.22β: Μανό -μετρο με ωρολογιακή πλάκα ένδειξης
Εικόνα 1.22γ: Μανό -μετρα ψυκτικού (σετ μανομέτρων)

WIGAM

ROBINAIR

WIGAM
Εικόνα 1.22δ: Μανό -μετρα ψυκτικού ψηφια κά (σετ μανομέτρων)
Εικόνα 1.22ε: Κενό -μετρο με ωρολογιακή πλάκα ένδειξης

WIGAM
Εικόνα 1.22στ: Κενό -μετρο ψηφιακό

 ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ (ή ΘΕΡΜΟΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ)
Όταν μιλήσαμε για την ενθαλπία (στο  αυτής της παραγράφου), είδαμε ότι: Νερό θερμοκρασίας θ °C έχει ειδική ενθαλπία h ≈ θ σε kcal/kg.
Έτσι π.χ. 1 kg νερού θερμοκρασίας 20 °C έχει ενθαλπία Η$\_{1}$ = 1  20 = 20 kcal, ενώ 1 kg νερού θερμοκρασίας 80 °C έχει ενθαλπία Η$\_{2}$ = 1  80 = 80 kcal. Αυτό σημαίνει ότι για να θερμανθεί το 1 kg νερού κατά 80 - 20 = 60 °C, πρέπει να του δώσουμε θερμότητα Q (να του προσθέσουμε θερμι -κή ενέργεια) ίση με 80 - 20 = 60 kcal, δηλαδή 1 kcal για κάθε 1 °C ανύψω -ση της θερμοκρασίας του 1 kg νερού.

Εντελώς αντίστοιχα, για κάθε 1 °C πτώση της θερμοκρασίας του 1 kg νερού, θα αφαιρείται θερμότητα ίση με 1 kcal.

Γενικά:
Σ' ένα σώμα (ή σύστημα) δίνουμε ή παίρνουμε θερμότητα Q και μετα -βάλλεται η θερμοκρασία του, π.χ. από θ$\_{1}$ σε θ$\_{2}$. Αυτό το ποσό θερμότητας Q είναι ανάλογο με την μάζα m του σώματος, με τη διαφορά θερμοκρασί -ας θ$\_{2}$ - θ$\_{1}$ ενώ εξαρτάται και από το υλικό/είδος του σώματος.
Συγκεκριμένα : Q = m  c  (θ$\_{2}$ - θ$\_{1}$)
Το μέγεθος c λέγεται ειδική θερμότητα (ή θερμοχωρητικότητα) του σώματος και η τιμή του δίνεται σε Πίνακες. Εκφράζει το ποσό θερμότητας που χρειάζεται η μονάδα μάζας (1 kg) του σώματος για να μεταβληθεί η θερμοκρασία του κατά 1 Κ (= κατά 1 °C). [Εικόνα 1.23]

Εικόνα 1.23: Νερό και σίδηρος ίδιας μάζας, απαιτούν διαφορετικά ποσά θερμότη -τας για ίδια αύξηση θερμοκρασίας
- -Ειδικά για τα ρευστά (κυρίως τα αέρια) διακρίνουμε δύο διαφορετικές ειδικές θερμότητες: [Εικόνα 1.24]
-  Όταν στο ρευστό παραμένει σταθερή η πίεση, χρησιμοποιούμε την ειδική θερμότητα υπό σταθερή πίεση c$\_{p}$ .
-  Όταν στο ρευστό παραμένει σταθερός ο όγκος, χρησιμοποιούμε την ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο c$\_{v}$ .
-  Για όλες τις ουσίες πάντοτε η c$\_{p}$ είναι μεγαλύτερη από την c$\_{v}$ .

Μονάδες μέτρησης ειδικής θερμότητας:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/(kg°C) [Βλέπε υποσημείωση 4 ]
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J/(kgK)
Με βάση τα προηγούμενα, είναι προφανές ότι η ειδική θερμότητα του (υγρού) νερού, είναι 1 kcal/(kg°C).
[Να κάνετε τη μετατροπή 1 kcal/(kg°C) σε J/(kgK)]
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Στις περισσότερες ουσίες, οι ειδικές θερμότητες c$\_{p}$ και c$\_{v}$ δεν έχουν στα -θερή τιμή, αλλά εξαρτώνται από τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται η ουσία. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να είμαστε προσεκτικοί ώστε να χρησι -μοποιούμε κατάλληλη τιμή για την ειδική θερμότητα, εκείνη που αντιστοι -χεί στη θερμοκρασία της ουσίας.

4 kcal/(kg  o C) = kcal kg  o C . Επίσης, και ο συμβολισμός (kcal/kg)/ o C =

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Σε κάποιες περιπτώσεις, μπορούμε να πάρουμε με σταθερή τιμή την ει -δική θερμότητα c$\_{p}$ ή c$\_{v}$ (αν δεν μεταβάλλεται πολύ στην περιοχή θερμο -κρασιών που μας ενδιαφέρει). Π.χ. η ειδική θερμότητα του νερού c$\_{p}$, σε ατμοσφαιρική πίεση, μεταβάλλεται ανάμεσα στις τιμές 1,007 και 0,998 kcal /(kg °C), στην περιοχή θερμοκρασιών από 0 έως 100 °C -οπότε προσεγγιστικά χωρίς μεγάλο σφάλμα μπορούμε να πάρουμε για το νερό c$\_{p}$ ≈ 1 kcal /(kg °C). Το ίδιο και με τον αέρα: η ειδική θερμότητα του ξηρού αέρα c$\_{p}$, σε ατμοσφαιρική πίεση, μεταβάλλεται ανάμεσα στις τιμές 1,006 και 1,012 kJ/(kg K), στην περιοχή θερμοκρασιών από -100 έως +100 °C - οπότε προσεγγιστικά χωρίς μεγάλο σφάλμα μπορούμε να πάρουμε για τον ατμ. αέρα c$\_{p}$ ≈ 1 kJ/(kg K) ≈ 0,24 kcal /(kg °C). Σε άλλες, όμως, περιπτώσεις δεν μπορούμε να κάνουμε αυτή την απλοποίηση, γιατί η c$\_{p}$ ή η c$\_{v}$ της ουσίας μεταβάλλεται σημαντικά με τη θερμοκρασία.

-Για μια ουσία, η ειδική θερμότητα c$\_{p}$ (ή c$\_{v}$) έχει τελείως διαφορετική τιμή, αν η ουσία βρίσκεται σε διαφορετική φάση (ακόμα και στην ίδια θερμοκρασία) [Εικόνα 1.24].
Άρα c$\_{p}$ =0,744 kJ /( kg K)
Άρα c$\_{v}$ =0,575 kJ /( kg K)
Άρα c$\_{p}$ =1,17 kJ /( kg K)
Εικόνα 1.24: Ειδική θερμότητα ρευστού υπό σταθερή πίεση ή υπό σταθερό όγκο. Διαφορετική τιμή ανάλογα με τη φάση που βρίσκεται το ρευστό.

 ΑΙΣΘΗΤΗ ΚΑΙ ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Η θερμότητα που προηγουμένως αναφέραμε (που για να την υπολογί -σουμε πρέπει να ξέρουμε την ειδική θερμότητα του σώματος), έχει ως αποτέλεσμα μόνο τη μεταβολή της θερμοκρασίας του. Αυτό το ποσό θερ -μότητας, ονομάζεται αισθητό ποσό θερμότητας.
Ωστόσο, υπάρχουν οι περιπτώσεις εκείνες που η θερμότητα που δίνου -με ή παίρνουμε από ένα σώμα, επαρκεί μόνο για να αλλάξει η κατάσταση (φάση) του σώματος. Η θερμοκρασία του σώματος δεν μεταβάλλεται, μέ -χρις ότου όλη η μάζα του αλλάξει φάση (εφόσον βέβαια εξακολουθούμε να δίνουμε ή να παίρνουμε θερμότητα). [Εικόνα 1.25]. Υπάρχει δηλαδή
ένα χρονικό διάστημα στο οποίο υπάρχουν μαζί και οι δύο φάσεις του υλικού στην ίδια θερμοκρασία.

Αυτή η σταθερή θερμοκρασία είναι ορισμένη για κάθε σώμα και εξαρτάται από την πίεση στην οποία γίνεται η αλλαγή κατάστασης.
Εικόνα 1.25: Σε κανονική ατμ. πίεση, το ψυκτικό μέσο R-22 είναι υγρό όταν βρί -σκεται σε θερμοκρασία -40,8 °C. Αν βρεθεί σε περιβάλλον υψηλότε ρης θερμοκρασίας (π.χ. 20 °C) απορροφά θερμότητα από το χώρο και εξατμίζεται. Σε όλη τη διάρκεια της εξάτμισης η θερμοκρασία του R-22 παραμένει σταθερή (-40,8 °C)
Το ποσό θερμότητας που απορροφάται ή απελευθερώνεται κατά τη δι -άρκεια της αλλαγής φάσης ενός σώματος ονομάζεται λανθάνον ποσό θερμότητας (Q$\_{λ}$). Φυσικά, μετριέται σε μονάδες θερμότητας. Το ποσό αυτό εξαρτάται από το υλικό/είδος του σώματος και, όταν αφορά τη μο -νάδα μάζας του σώματος, λέγεται λανθάνουσα θερμότητα (q$\_{λ}$).

Μονάδες λανθάνουσας θερμότητας:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/kg
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J/kg
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 Btu/lb
Ανάλογα με την αλλαγή φάσης που συμβαίνει όταν προσθέτουμε (ή αφαιρούμε) τη λανθάνουσα θερμότητα, μπορούμε να έχουμε:

1ο) ΕΞΑΤΜΙΣΗ ή ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ
-  Λανθάνουσα θερμότητας εξάτμισης, κατά τη μετατροπή ενός υγρού σε αέριο (ατμό).
-  Λανθάνουσα θερμότητας συμπύκνωσης, κατά τη μετατροπή ενός αερίου (ατμού) σε υγρό.
Οι λανθάνουσες θερμότητες εξάτμισης και συμπύκνωσης ενός συγκεκριμένου σώματος είναι ίσες όταν η εξάτμιση και η συμπύκνωση γίνονται στην ίδια πίεση.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η σταθερή θερμοκρασία στην οποία γίνεται η εξάτμιση ή η συμπύκνω -ση είναι καθορισμένη υπό τη δεδομένη πίεση (λέγεται και θερμοκρασία κορεσμού). [Εικόνα 1.26]
Εικόνα 1.26: Σε κανονική ατμ. πίεση η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης και συ -μπύκνωσης για το νερό είναι ίσες (2257 kJ/kg ≈ 539 kcal/kg). Η αντί στοιχη θερμοκρασία κορεσμού είναι 100 °C

2ο) ΤΗΞΗ ή ΠΗΞΗ
-  Λανθάνουσα θερμότητας τήξης, κατά τη μετατροπή ενός στερεού σε υγρό.
-  Λανθάνουσα θερμότητας πήξης (στερεοποίησης), κατά τη μετατρο -πή ενός υγρού σε στερεό.
Οι λανθάνουσες θερμότητες τήξης και πήξης ενός ορισμένου σώ -ματος είναι ίσες όταν η τήξη και η πήξη γίνονται στην ίδια πίεση. Η σταθερή θερμοκρασία στην οποία γίνεται η τήξη ή η πήξη είναι καθορι -σμένη υπό τη δεδομένη πίεση. [Εικόνα 1.27]
Εικόνα 1.27: Σε κανονική ατμ. πίεση η λανθάνουσα θερμότητα τήξης και πήξης για το νερό είναι ίσες (334 kJ/kg ≈ 80 kcal/kg). Η αντίστοιχη θερμοκρα -σία (τήξης ή πήξης) είναι 0 °C

Σε Πίνακες ή Διαγράμματα μπορούμε να βρούμε τιμές για τις λανθά -νουσες θερμότητες διαφόρων υλικών, σε διάφορες πιέσεις.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΤΜΟΠΟΙΗΣΗ
- -Η μετατροπή ενός υγρού σε ατμό με απορρόφηση θερμότητας λέγεται, γενικά, ατμοποίηση και πραγματοποιείται με δύο τρόπους:
- α) Με εξάτμιση, οπότε η παραγωγή ατμών γίνεται μόνο από την ελεύθε -ρη επιφάνεια του υγρού. Η εξάτμιση μπορεί να συμβεί σε οποιαδήπο -τε θερμοκρασία μικρότερη από τη θερμοκρασία κορεσμού σε κάποια πίεση (αρκεί η πίεση των ατμών να είναι μικρότερη από την πίεση αυτή).
- β) Με βρασμό, οπότε παράγονται ατμοί από όλη τη μάζα του υγρού, που κινούνται και ελευθερώνονται με μορφή φυσαλίδων. Ο βρασμός συμβαίνει μόνο στη θερμοκρασία βρασμού (κορεσμού), για την πίεση που επικρατεί.
- Οι όροι "εξάτμιση" και "βρασμός'' χρησιμοποιούνται συχνά ο ένας αντί του άλλου. Έτσι, έχει επικρατήσει π.χ. η φάση της ατμοποίησης ενός ψυκτικού ρευστού να λέγεται εξάτμιση, ενώ στην πραγματικότητα πρό -κειται για βρασμό. Και τη συσκευή μέσα στην οποία γίνεται αυτή η διαδικασία συνηθίζουμε να τη λέμε εξατμιστή, ενώ πιο σωστός είναι ο γε -νικότερος όρος "ατμοποιητής".

6 ΠΩΣ Η ΠΙΕΣΗ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ ΤΙΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΦΑΣΗΣ
Τόσο η σταθερή θερμοκρασία στην οποία γίνεται μια αλλαγή φάσης όσο και η λανθάνουσα θερμότητα που απαιτείται για να πραγματοποιηθεί αυτή η μετατροπή εξαρτώνται πολύ από την πίεση που επικρατεί.
Πρέπει να θυμόμαστε ότι: Για ΕΞΑΤΜΙΣΗ ή ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ
Αύξηση της πίεσης συνεπάγεται:
Μείωση της πίεσης συνεπάγεται:
- - Αύξηση της θερμοκρασίας κορεσμού
- - Μείωση της λανθάνουσας θερμότητας
- - Μείωση της θερμοκρασίας κορεσμού
- - Αύξηση της λανθάνουσας θερμότητας

Προσέξετε ότι:
Σύμφωνα με τα παραπάνω, είναι δυνατό να έχουμε ένα υγρό σε μια δεδομένη θερμοκρασία και να το κάνουμε να "βράσει" (να μετα -τραπεί σε αέριο), αλλά πρέπει να του ελαττώσουμε την πίεση. Αντίστοιχα, είναι δυνατό να έχουμε ένα αέριο σε μια δεδομένη θερμο -κρασία, και να το κάνουμε να "συμπυκνωθεί" (να μετατραπεί σε υγρό) αλλά πρέπει να του αυξήσουμε την πίεση.
Η πίεση στην οποία έχουμε εξάτμιση ή συμπύκνωση σε δεδομένη θερμοκρασία λέγεται και πίεση κορεσμού.

 ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΧΥΣ (ή ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ)
Σ' όλες τις εγκαταστάσεις ψύξης και κλιματισμού (και όχι μόνο), δεν μας ενδιαφέρουν απλώς τα ποσά θερμότητας που συναλλάσσονται μεταξύ των διαφόρων σωμάτων και υλικών, αλλά και το πόσο γρήγορα γίνονται αυτές οι ανταλλαγές θερμότητας.
Όπως γνωρίζουμε, το μέγεθος που μας δείχνει την ταχύτητα μιας ενερ -γειακής μεταβολής είναι η ισχύς. Έτσι μπορούμε να μιλάμε για τη μηχανι -κή ισχύ ενός αυτοκινήτου, την ηλεκτρική ισχύ ενός λαμπτήρα κ.ο.κ.
Προκειμένου για εφαρμογές θερμότητας-ψύξης, ορίζεται ανάλογα η θερμική ισχύς ή ρυθμός μεταφοράς θερμότητας, που είναι η θερμική ενέρ -γεια που διαδίδεται - μεταφέρεται, στη μονάδα του χρόνου.

Σύμβολο για τη θερμική ισχύ: Q  .
Μπορούμε να γράψουμε την εξής σχέση:

= Q t Q 
όπου Q είναι η μεταδιδόμενη θερμότητα και t ο χρόνος που απαιτείται για να μεταδοθεί αυτή η θερμότητα.
Μονάδες θερμικής ισχύος:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/h
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J/s = 1 W
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 Btu/h
1 kcal/h 1,163 W 4 Btu/h
Μετατροπές μονάδων θερμικής ισχύος: ≈
≈ Άλλες χρήσιμες μετατροπές μονάδων ισχύος, προκύπτουν από τον ΠΙΝΑΚΑ 1.1 που αφορά τις μονάδες ενέργειας (αρκεί να διαιρούμε με τον αντίστοιχο χρόνο). Π.χ. από τον ΠΙΝΑΚΑ 1.1 παίρνουμε ότι: 1 PSh = 0,7355 kWh. Άρα, για την ισχύ θα έχουμε αντίστοιχα: 1 PS = 0,7355 kW

 ΕΝΤΡΟΠΙΑ
Η ΕΝΤΡΟΠΙΑ 5 είναι μια ιδιότητα ενός σώματος (ή συστήματος) που σχετί -ζεται με την αταξία των μορίων του. Απλοποιώντας την έννοια της εντρο -πίας, μπορούμε να πούμε ότι όσο πιο "άτακτα" κινούνται τα μόρια, τόσο μεγαλύτερη είναι η εντροπία. Όσο πιο "διατεταγμένα" κινούνται, τόσο μι -κρότερη είναι η εντροπία.
Όπως και για την ενθαλπία, έτσι και για την εντροπία, μας ενδιαφέρουν οι διαφορές της μέσα σ' ένα σώμα ή σύστημα, που υφίσταται διάφορες μεταβολές.
Στις πρακτικές εφαρμογές δεν θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσουμε ή να υπολογίσουμε αυτές τις διαφορές της εντροπίας. Πρέπει να ξέρουμε όμως ότι όλες οι πραγματικές διεργασίες σ' ένα απομονωμένο σύ -στημα συνοδεύονται από αύξηση της εντροπίας του ή το πολύ-πολύ από μη μεταβολή της. Στην τελευταία αυτή περίπτωση, λέμε ότι έχουμε ισεντροπική διεργασία. Τέτοια διεργασία θεωρούμε ότι έχουμε όταν δεν συμβαίνουν ανταλλαγές θερμότητας, δηλ. σε μια διεργασία αδιαβατική 6 ).

Σύμβολο για την εντροπία: S
Μονάδες μέτρησης εντροπίας:1J/Κ
Συνήθως μας ενδιαφέρει η εντροπία ανά μονάδα μάζας (π.χ. 1 kg). Συμβολίζεται με s (μικρό) και μετρείται σε: J/(kgK).

 ΕΙΔΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ
Ένα μέγεθος χρήσιμο σε μερικές εφαρμογές της ψύξης και του κλιματι -σμού είναι ο ειδικός όγκος ενός αερίου, σε κάποια κατάσταση. Ο ειδικός όγκος είναι το αντίστροφο της πυκνότητας (ρ), δηλαδή εκφράζει τον όγκο που καταλαμβάνει η μονάδα μάζας (π.χ. 1 kg) του αερίου.
Σύμβολο για τον ειδικό όγκο:υ
Μπορούμε να γράψουμε την εξής σχέση:
```
υ = V m = 1 ρ όπου V ο όγκος του αερίου και m η αντίστοιχη μάζα του.
```
Μονάδες ειδικού όγκου:
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 m 3 /kg
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 ft 3 /lb = 0,0625 m 3 /kg

1.1.2 Τρόποι μετάδοσης της θερμότητας
Η μετάδοση της θερμότητας είναι μια σύνθετη διαδικασία που πραγματο -ποιείται (εφόσον υπάρχει κάποια θερμοκρασιακή διαφορά) με τρεις τρό -πους:
1ος τρόπος: Με αγωγή (φαινόμενο της αγωγιμότητας). Είναι η διάδο -ση (μεταφορά) θερμότητας από μόριο σε μόριο μέσα σ' ένα στερεό σώμα ή μεταξύ δυο στερεών που βρίσκονται σε απόλυτη επαφή μεταξύ τους ή σε ακίνητα υγρά και αέρια. [Εικόνες 1.28α,β]
Εικόνα 1.28α: Αγωγιμότητα: Η μετά -δοση της θερμότητας μέσα στη μάζα της ράβδου γίνεται από μόριο σε μό -ριο

Εικόνα 1.28β: Αγωγιμότητα: Η μετά -δοση της θερμότητας γίνεται από τα μόρια του ματιού της κουζίνας στα μό -ρια του πάτου της κατσαρόλας, λόγω της καλής επαφής μεταξύ τους
Ο ρυθμός μεταφοράς της θερμότητας, δηλ. η θερμική ισχύς που μετα -δίδεται με αγωγή, εξαρτάται από το υλικό του σώματος ή των σωμάτων που έρχονται σε επαφή. Για κάθε υλικό υπάρχει ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, που, όσο μεγαλύτερος είναι, τόσο πιο αυξημένη θα είναι η θερμική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί με αγωγή.
Αξίζει εδώ να σημειώσουμε ότι ο ακίνητος αέρας έχει πολύ χαμηλό συ -ντελεστή θερμικής αγωγιμότητας (κακός αγωγός της θερμότητας). Σ' αυτή την ιδιότητα στηρίζεται η μονωτική δράση ορισμένων υλικών (υαλοβάμβα -κας, διογκωμένη πολυστερίνη, διογκωμένο συνθετικό καουτσούκ κ.λπ.), γιατί κατασκευάζονται έτσι, ώστε να δημιουργούνται μέσα στη μάζα τους θύλακοι ή κυψελίδες εγκλωβισμένου αέρα (που έτσι είναι πρακτικά ακίνη -τος).

Σύμβολο για το συντελ. θερμικής αγωγιμό -τητας: λ
Μονάδες μέτρησης του λ:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/(hm°C)
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 W/(mK)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ 2.1 δίνονται οι συντελ. θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων υλικών που μπορεί να συναντήσει ένας ψυκτικός. Ο λ των υλι -κών μεταβάλλεται ανάλογα με τη θερμοκρασία, σε άλλα υλικά λιγότερο και σε άλλα περισσότερο. Γι' αυτό στον Πίνακα γράφονται και οι θερμο -κρασίες για τις οποίες ισχύουν οι τιμές.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.1: Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων υλικών

2ος τρόπος: Με συναγωγή (ή επαφή-μεταφορά), κατά την οποία η θερμότητα μεταδίδεται από την επιφάνεια ενός στερεού σώματος στη μάζα ενός ρευστού που κινείται ή αντίστροφα.
Όταν η κίνηση του ρευστού προκαλείται μόνο από δυνάμεις που δημι -ουργούνται από τη διαφορά πυκνότητας στη μάζα του ρευστού (εξαιτίας θερμοκρασιακών διαφορών), τότε έχομε φυσική ή ελεύθερη συναγωγή. [Εικόνα 1.29α]. Αν, αντίθετα, η κίνηση του ρευστού επιβάλλεται μηχανικά από τα «έξω» (π.χ. από μια αντλία ή έναν ανεμιστήρα ή και λόγω βαρύτη -τας), τότε έχομε βεβιασμένη ή εξαναγκασμένη συναγωγή. [Εικόνα 1.29β]

Ο ρυθμός μεταφοράς της θερμότητας, δηλ. η θερμική ισχύς που με -ταδίδεται και στις δυο περιπτώσεις της συναγωγής, εξαρτάται από πολ -λούς παράγοντες. Ο σημαντικότερος είναι η ταχύτητα του ρευστού. Σε κάθε περίπτωση που έχουμε συναγωγή, μπορεί να υπολογισθεί ένας συντελεστής συναγωγής, που όσο μεγαλύτερος είναι, τόσο πιο αυξημέ -νη θα είναι η θερμική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί με συναγωγή. (Υψη -λή ταχύτητα του ρευστού σημαίνει και μεγάλο συντελεστή συναγωγής).
Εικόνα 1.29α: Η μετάδοση της θερμότητας από την επιφάνεια του θερμαντικού σώματος στον αέρα του δωματίου γίνεται με φυσική συ -ναγωγή

Εικόνα 1.29β: Η μετάδοση της θερ -μότητας από την επιφάνεια της αντί στασης του αερόθερμου στον αέρα του δωματίου γίνεται με εξαναγκασμέ -νη συναγωγή
Σύμβολο για το συντελεστή συναγωγής: a
Μονάδες μέτρησης του a:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/(hm 2 °C)
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 W/(m 2 K)
Πρέπει να θυμόμαστε ότι:
Για να επιτύχουμε μεγαλύτερους συντελεστές συναγωγής μπο -ρούμε:
-  Να αυξήσουμε την ταχύτητα του ρευστού
-  Να κάνουμε τη ροή του ρευστού περισσότερο τυρβώδη (με στρο -βιλισμούς)

Στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ 2.2 δίνονται ενδεικτικές τιμές του συντελεστή συναγωγής σε διάφορες περιπτώσεις που αφορούν ψυκτικές ή κλιματι -στικές διαδικασίες.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.2: Συντελεστές συναγωγής σε διάφορες περιπτώσεις

3ος τρόπος: Μ ε ακτινοβολία, οπότε η θερμότητα εκπέμπεται και μεταδίδεται (μεταφέρεται) με ηλεκτρομαγνητικά κύματα, λόγω της θερμο -κρασίας που έχει ένα σώμα. Για τη μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία δεν απαιτείται η ύπαρξη ύλης ή επαφή των σωμάτων. Με ακτινοβολία γί -νεται η μεταφορά ενέργειας από τον ήλιο στη γη, στο κενό. [Εικόνα 1.30α]. Ακόμη με ακτινοβολία, διαμέσου του αέρα, γίνεται η μετάδοση θερμότητας από ένα σώμα σ' ένα άλλο ψυχρότερο, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία που έχει ο αέρας. [Εικόνα 1.30β].

Εικόνα 1.30α: Η θερμική ενέργεια του ήλιου φθάνει στη γη, μεταδιδόμε -νη με ακτινοβολία μέσω του κενού
Εικόνα 1.30β: Ο άνθρωπος δέχεται τη θερμότητα από την ηλεκτρική θερ -μάστρα με ακτινοβολία (κυρίως)
Εφ' όσον η θερμική ακτινοβολία οφείλεται στη θερμοκρασία του σώμα -τος, είναι αναμενόμενο κάθε σώμα να εκπέμπει θερμική ακτινοβολία , αφού βρίσκεται πάντα σε θερμοκρασία μεγαλύτερη της 0 Κ. Η ακτινοβολία κάθε σώματος είναι ανάλογη (της τέταρτης δύναμης) της θερμοκρασίας του, εξαρτάται όμως και από τη φύση του σώματος. Η ικανότητα ενός σώ -ματος να εκπέμπει θερμική ακτινοβολία, καθορίζεται από το συντελεστή εκπομπής του, που όσο μεγαλύτερος είναι τόσο πιο πολλή ακτινοβολία εκπέμπει το σώμα (σε μια ορισμένη θερμοκρασία).

Σύμβολο για το συντελεστή εκπομπής: ε
Ο συντελεστής εκπομπής ε είναι καθαρός αριθμός και παίρ -νει τιμές από 0 έως 1.
Ικανότητα απορρόφησης θερμικής ακτινοβολίας: Η θερμική ακτινοβο -λία που εκπέμπουν τα διάφορα σώματα προσπίπτει πάνω σε άλλα τα οποία απορροφούν ένα μέρος αυτής. Έτσι επηρεάζεται η θερμική τους κατάσταση, ανάλογα με το πόση από την προσπίπτουσα θερμική ακτινο -βολία απορροφούν. Αυτή η ικανότητα απορρόφησης για κάθε σώμα αντι -προσωπεύεται από το συντελεστή απορρόφησης α.
Ο συντελεστής απορρόφησης α είναι καθαρός αριθμός και παίρνει τιμές από 0 έως 1.

1.1 Σύντομη Επανάληψη

1.1.1. Φυσικά μεγέθη και μονάδες

 ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Είναι γνωστό ότι κάθε σώμα ή σύστημα κατέχει θερμική (εσωτερική) ενέρ -γεια, αποθηκευμένη μέσα στη μάζα του. Η ενέργεια αυτή σχετίζεται με τις κινήσεις των μορίων της ύλης ή/και με τις δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των μορίων. [Εικόνες 1.1 και 1.2]
Εικόνα 1.1: Στα στερεά η εσωτερική ενέργεια σχετίζεται με ταλαντώσεις των μορίων που προκαλούνται από τις μεταξύ τους δυνάμεις
Εικόνα 1.2: Στα αέρια η εσωτερική ενέργεια σχετίζεται με την τυχαία κί -νηση των μορίων και τις μεταξύ τους συγκρούσεις

(Ενδιάμεση είναι η κατάσταση στα υγρά)
Αυτή ή ενέργεια μπορεί να αυξάνεται ή να μειώνεται για διάφορους λό -γους, ένας από τους οποίους είναι η μεταφορά θερμότητας προς το σώμα ή από το σώμα, δηλ. το αν το σώμα δέχεται ή χάνει θερμική ενέργεια. [Εικόνες 1.3 και 1.4]
Εικόνα 1.3: Στο στερεό της Εικόνας 1.1, η πρόσδοση θερμότητας αυξά -νει την ταχύτητα και το πλάτος των ταλαντώσεων των μορίων (και την εσωτερική του ενέργεια)
Εικόνα 1.4: Στο αέριο της Εικόνας 1.2, η πρόσδοση θερμότητας αυξά -νει την ταχύτητα και τον αριθμό των συγκρούσεων των μορίων (και την εσωτερική του ενέργεια)

(Ανάλογα πράγματα συμβαίνουν και με την πρόσδοση θερμότητας στα υγρά)
Μπορούμε να πούμε πως η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ είναι μια μορφή ενέργειας που είναι μεν διαθέσιμη ("κρυμμένη") μέσα σ' ένα σώμα 1 ή σ' ένα σύ -στημα, αλλά φανερώνεται μόνο όταν μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο. Μόνο τότε έχει αποτελέσματα που - πολλές φορές - μπορούμε και να τα αντιληφθούμε.
Η θερμότητα είναι "κάτι που συμβαίνει", ένας μηχανισμός μετα -φοράς ενέργειας. Δεν είναι ιδιότητα ενός σώματος ούτε είναι κάτι το υλικό-ρευστό. Χρησιμοποιούμε βέβαια την έκφραση "ροή θερμότητας", αλλά μόνο για να δηλώσουμε το ότι υπάρχει κάποια μεταφορά-μετάδοση ενέργειας.

▲ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
-Το κύριο γνώρισμα της θερμότητας είναι ότι μεταδίδεται-ρέει φυσιολο -γικά μόνο από περιοχές υψηλότερων θερμοκρασιών (θερμά σώμα τα) σε περιοχές χαμηλότερων θερμοκρασιών (ψυχρότερα σώματα).
Για να υπάρχει ροή θερμότητας, τα δυο σώματα διαφορετικής θερμο -κρασίας πρέπει να επικοινωνούν - με κάποιον τρόπο - μεταξύ τους. Η ροή αυτή σταματά όταν οι δυο περιοχές αποκτήσουν την ίδια θερμοκρα -σία ή αν διακοπεί η θερμική τους επικοινωνία.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
1 kg καυτού νερού που το αφήνουμε να κρυώσει σ' ένα δωμάτιο που έχει χαμηλότερη θερμοκρασία, δίνει (χάνει) θερμότητα που μεταφέρεται στο χώρο του δωματίου. Η ροή αυτή της θερμότητας θα εξακολουθεί να "συμ -βαίνει" μέχρις ότου η θερμοκρασία του νερού και του χώρου γίνουν ίσες μεταξύ τους. Δηλαδή όταν δεν θα υπάρχει θερμοκρασιακή διαφορά νε -ρού-δωματίου, η ροή θερμότητας σταματά. [Εικόνα 1.5]
Εικόνα 1.5: Η μετάδοση θερμότητας από το νερό στο δωμάτιο σταματά όταν εξι -σωθούν οι θερμοκρασίες τους

Αν, πριν κρυώσει τελείως το νερό, το μεταφέρουμε έξω από το δωμά -τιο, τότε δεν έχουμε πια ροή θερμότητας από το νερό στο δωμάτιο, για -τί διακόπηκε η επικοινωνία των δύο σωμάτων. Σ' αυτή την περίπτωση θα έχουμε μεταφορά θερμότητας από το νερό στον αέρα του περιβάλλο -ντος (πάντα;). [Εικόνα 1.6]
Εικόνα 1.6: Η μετάδοση θερμότητας από το νερό στο δωμάτιο διακόπτεται όταν διακοπεί η επικοινωνία μεταξύ τους
Άλλα χαρακτηριστικά της θερμότητας είναι ότι:
Η ροή της θερμότητας μπορεί να προκαλέσει μεταβολή στη θερμο -κρασία των σωμάτων ή/και αλλαγή της κατάστασής τους, όπως: [Εικό -νες 1.7 έως 1.10]

-  μετατροπή ενός υγρού σε αέριο (ατμό), δηλ. εξάτμιση.
-  μετατροπή ενός αερίου (ατμού) σε υγρό, δηλ. συμπύκνωση.
-  μετατροπή ενός στερεού σε υγρό, δηλ. τήξη.
-  μετατροπή ενός υγρού σε στερεό, δηλ. πήξη.
-  μετατροπή ενός στερεού (απευθείας) σε αέριο, δηλ. εξάχνωση.
Εικόνα 1.7: Το νερό γίνεται αέριο (ατμοποιείται) δίνοντάς του θερμότη -τα από το μάτι της κουζίνας
Εικόνα 1.8: Οι ατμοί γίνονται νερό (συμπυκνώνονται) αποβάλλοντας θερμότητα προς το κρύο τζάμιΕικόνα 1.9: Τα παγάκια λιώνουν (τήκονται) παίρνοντας θερμότητα από το νερό στο ποτήρι

Εικόνα 1.10: Το νερό γίνεται πα -γάκια (πήζει) αποβάλλοντας θερμό τητα προς το κρύο περιβάλλον της κατάψυξης
-Γενικά, η ροή θερμότητας από/προς ένα σώμα (ή ένα σύστημα) μπο -ρεί να γίνει έτσι ώστε να αλλάξουν είτε ο όγκος του είτε η πίεση είτε η θερ -μοκρασία του. Υπάρχουν, όμως, και θερμικές διεργασίες που γίνονται με σταθερό όγκο (ισόογκες ή ισόχωρες) ή με σταθερή πίεση (ισόθλιπτες ή ισοβαρείς) ή με σταθερή θερμοκρασία (ισοθερμοκρασιακές). [Εικόνες 1.11 α,β,γ]
Κλειστό δοχείο
Εικόνα 1.11α: Ισόογκη μεταβολή (θέρμανση)

Εικόνα 1.11β: Ισοβαρής μεταβολή (θέρμανση)
Εικόνα 1.11γ: Ισοθερ -μοκρασιακή μεταβολή
-Σε θερμότητα μετατρέπονται διάφορες μορφές ενέργειας απευ -θείας. Στη φύση οι περισσότερες ενεργειακές μετατροπές συνοδεύονται και από ταυτόχρονη παραγωγή θερμότητας. Π.χ. η μηχανική ενέργεια της τριβής στα φρένα ενός οχήματος, η ηλεκτρική ενέργεια σ' έναν ηλεκτρικό θερμοσίφωνα, η χημική ενέργεια των καυσίμων κ.λπ., καταλήγουν να γί -νονται τελικά θερμότητα. [Εικόνες 1.12α,β,γ]. Αυτή η ενέργεια δεν χάνε -ται, αλλά πάντα μεταβιβάζεται σε άλλα σώματα. (Αρχή διατήρησης της ενέργειας - 1ος θερμοδυναμικός νόμος).

Εικόνα 1.12α: Τα τακά -κια (1) πιέζονται πάνω στο δίσκο των φρέ -νων (2) και η κινητική ενέργεια του οχήματος μετατρέπεται σε θερμό -τητα, λόγω της ισχυρής τριβής
Εικόνα 1.12β: Στην ηλε -κτρική αντίσταση η ενέργεια μετατρέ -πεται σε θερμότητα
ΡΥΓΧΟΣ ΚΑΥΣΤΗΡΑ
Εικόνα 1.12γ: Σ' έναν καυστήρα πετρελαίου, το καύσιμο αναφλέγε -ται και η χημική ενέρ γεια που εμπεριέχει μετατρέπεται σε θερ -μότητα
-Η θερμότητα μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας, μόνο με τη βοήθεια ειδικών διατάξεων. Π.χ. η θερμότητα που παράγεται από την
καύση της βενζίνης, δίνεται σ' έναν κινητήρα αυτοκινήτου (θερμική μηχα -νή) και μετατρέπεται σε μηχανικό έργο (κίνηση) μόνο ένα μικρό μέρος της (περίπου 35%). [Εικόνα 1.13]

Εικόνα 1.13: Από τη θερμότητα παράγεται έργο μέσω μιας θερμικής μηχανής. Στον κινητήρα του αυτοκινήτου, αρχικά η χημική ενέργεια του καυ -σίμου μετατρέπεται σε θερμότητα και κατόπιν ένα μέρος αυτής της θερμότητας μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια
- Υπάρχει η δυνατότητα να μεταφερθεί θερμότητα από περιοχές χαμη -λών θερμοκρασιών (ψυχρά σώματα) σε περιοχές υψηλότερων θερμοκρα -σιών (θερμότερα σώματα), αλλά όχι αυτόματα, δηλ. όχι από μόνη της. Σύμφωνα με το 2ο θερμοδυναμικό νόμο, για να γίνει μια τέτοια μεταφορά θερμότητας πρέπει να δαπανηθεί μηχανικό έργο (ή ηλεκτρική ενέρ -γεια ή άλλη μορφή ενέργειας). [Εικόνα 1.14]

Εικόνα 1.14: Για να αφαιρέσουμε θερμότητα από το ψυγείο, είναι απαραίτητο να καταναλώσουμε ηλεκτρική ενέργεια στο συμπιεστή
Σύμβολο για τη θερμότητα: Q
Μονάδες μέτρησης θερμότητας:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal (= χιλιοθερμίδα)
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J (Τζάουλ) = 1 Nm = 1 Ws

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 Btu (= Βρετανική θερμική μονάδα)
1 kcal 4187 J 4 Btu
Μετατροπές μονάδων θερμότητας: ≈
≈ Περισσότερες και πιο ακριβείς μετατροπές γνωστών μονάδων ενέργει -ας δίνει ο παρακάτω ΠΙΝΑΚΑΣ 1.1.
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.1: Μετατροπή μονάδων ενέργειας

| Μονάδα ενέργειας   | J (Τζάουλ)   | kcal (Χιλιοθερμίδα)   | kWh (Kιλοβατώρα)   | PSh (Ωριαίος ίππος)   | Btu (Βρετ. θερμομονάδα)   |
|--------------------|--------------|-----------------------|--------------------|-----------------------|---------------------------|
| J                  | 1            | 2,38810 -4           | 2,77810 -7        | 3,77710 -7           | 9,47810 -4               |
| kcal               | 4,18710 3   | 1                     | 1,16310 -3        | 1,58110 -3           | 3,968                     |
| kWh                | 3,610 6     | 859,85                | 1                  | 1,36                  | 3,41210 3                |
| PSh                | 2,64810 6   | 632,4                 | 0,7355             | 1                     | 2,51010 3                |
| Btu                | 1,05510 3   | 0,252                 | 2,93110 -4        | 3,98510 -4           | 1                         |

Η θερμότητα που μεταδίδεται, μπορεί σε κάποιες περιπτώσεις να με -τρηθεί αμέσως με όργανα (π.χ. θερμιδομετρητές) αλλά συνήθως προκύ -πτει από συγκεκριμένους υπολογισμούς ή έμμεσα με μετρήσεις άλλων μεγεθών, όπως θα δούμε σε επόμενα Κεφάλαια.

 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
Πόση από τη θερμική ενέργεια που είναι διαθέσιμη -ας πούμε αποθη -κευμένη -σ' ένα σώμα μπορεί να μεταφερθεί ως θερμότητα; και πόσο γρήγορα; Αυτό εξαρτάται από τη θερμοκρασία του σώματος σε σχέση με κάποιο άλλο (αλλά όχι μόνο).
Ας πάρουμε το προηγούμενο παράδειγμα του 1 kg καυτού νερού, που το αφήνουμε να κρυώσει μέσα σ' ένα δωμάτιο ορισμένης θερμοκρασίας. Έτσι θα δώσει (χάσει) ένα ποσό θερμότητας Q$\_{1}$, μέχρι να φθάσει στη θερ -μοκρασία θ$\_{δ}$ του δωματίου.
Αν το 1 kg νερού ήταν απλά χλιαρό , και το αφήναμε στο ίδιο δωμάτιο θα έδινε στο χώρο μικρότερο ποσό θερμότητας Q$\_{2}$, μέχρι να φθάσει στην ίδια θερμοκρασία θ$\_{δ}$ του δωματίου. Αυτό συμβαίνει επειδή η θερμοκρασία του χλιαρού νερού είναι χαμηλότερη (από του καυτού), δηλαδή, επειδή η θερμοκρασιακή διαφορά νερού-δωματίου στη δεύτερη περίπτωση είναι μικρότερη. [Εικόνα 1.15]

Εικόνα 1.15: Q$\_{2}$<Q$\_{1}$ επειδή θ$\_{χ}$ - θ$\_{δ}$ < θ$\_{κ}$ - θ$\_{δ}$

Ακόμη:
Όταν το 1 kg καυτού νερού, για να κρυώσει το τοποθετήσουμε μέσα σ' ένα ψυγείο (πράγμα βέβαια που πρέπει να το αποφεύγουμε!) θα δώ -σει στο χώρο του ψυγείου ένα μεγαλύτερο ποσό θερμότητας Q$\_{2}$, μέχρι να φθάσει στη θερμοκρασία θ$\_{ψ}$ του ψυγείου. Αυτό συμβαίνει επειδή η θερμο -κρασία του ψυγείου είναι χαμηλότερη από εκείνη του δωματίου, δηλαδή επειδή η θερμοκρασιακή διαφορά νερού-ψυγείου σ' αυτή την περί -πτωση είναι μεγαλύτερη. [Εικόνα 1.16]
Εικόνα 1.16: Q$\_{2}$>Q$\_{1}$ επειδή θ$\_{χ}$ - θ$\_{δ}$ > θ$\_{κ}$ - θ$\_{δ}$

Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ είναι μια έννοια που σχετίζεται με τη θερμική κατά -σταση, δηλ. τη στάθμη της θερμότητας κάποιου σώματος. Μας δείχνει πόσο θερμότερο ή πόσο ψυχρότερο είναι το σώμα σε σχέση με κάποιο άλλο. Δεν είναι ποσότητα, όπως είναι η θερμότητα, γι' αυτό και δεν προ -στίθεται σε ένα σώμα ούτε αφαιρείται από ένα σώμα.

▲ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
- Η θερμοκρασία ενός σώματος ή μιας ουσίας αρχίζει να έχει έννοια, εφό -σον περιέχεται θερμική ενέργεια σ' αυτό, δηλαδή εφόσον υπάρχει εσωτε -ρική κίνηση των μορίων του.
Αν ήταν δυνατόν όλη αυτή η θερμική ενέργεια να του αφαιρεθεί (οπό -τε θα σταματούσε η κίνηση των μορίων) το σώμα θα έφθανε να έχει την
πιο χαμηλή θερμοκρασία που μπορεί να αποκτήσει. Αυτή είναι η αφετηρία μέτρησης της απόλυτης θερμοκρασίας (κλίμακα Kelvin), γνωστή ως "από -λυτο μηδέν": 0 Κ (0 Kelvin). [Εικόνα 1.17]
θερμοκρασία Τ
θερμοκρασία 0 Κ

Εικόνα 1.17: Τα μόρια των σωμάτων παύουν να κινούνται στη θερμοκρασία των 0 Κ.
- -Η θερμοκρασία μετρείται με θερμόμετρα, που μπορεί να είναι δια -φόρων τύπων. Τα θερμόμετρα βαθμονομούνται κατάλληλα, ανάλογα με τον τύπο τους, ώστε πάνω στην κλίμακά τους να διαβάζουμε αμέσως τη θερμοκρασία. Το πιο γνωστό θερμόμετρο είναι το γυάλινο, υδραργυρικό ή οινοπνεύματος. Άλλοι τύποι είναι τα θερμόμετρα ωρολογιακής πλάκας με δείκτη (επαφής, ηλεκτρικά ή ηλεκτρονικά) και τα σύγχρονα ψηφιακά θερμόμετρα. [Εικόνα 1.18α,β,γ,δ,ε,στ]

Εικόνα 1.18α: Θερμό -μετρο γυάλινου στελέ χους
Εικόνα 1.18β: Θερμό -μετρο με ωρολογιακή πλάκα ένδειξης
Εικόνα 1.18γ: Ψηφι -ακό θερμόμετρο (τσέ πης)
Εικόνα 1.18δ: Ψηφιακό θερμόμετρο, διαφορικό, με διάφορα αισθητήρια

WIGAM

WIGAM
Εικόνα 1.18ε: Ψηφιακό θερμόμετρο, πολλαπλών ενδείξεων
Εικόνα 1.18στ: Κατα -γραφικό θερμοκρασίας
- -Στην κλίμακα Kelvin (βλέπε την παρακάτω Εικόνα 1.19) η θερμο -κρασία πήξης του νερού -αποσταγμένου και σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση- έχει τιμή 273,15 Κ (πρακτικά 273 Κ), ενώ η θερμοκρασία βρασμού του νερού είναι 373,15 Κ (πρακτικά 373 Κ). Το ενδιάμεσο διάστημα χωρί -ζεται επομένως σε 100 μέρη, που το καθένα είναι 1 Κ. Αυτή είναι η μονάδα μέτρησης της θερμοκρασίας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.).

Οι άλλες χρησιμοποιούμενες κλίμακες μέτρησης θερμοκρασιών, βασί -ζονται στις παραπάνω χαρακτηριστικές θερμοκρασίες, στις οποίες απλώς δόθηκε διαφορετική τιμή. Έτσι, έχουμε τη γνωστή εκατοντάβαθμη κλίμακα Κελσίου (Celsius) και την αγγλοσαξονική κλίμακα Φαρενάϊτ (Fahrenheit). Η Εικόνα 1.19 δείχνει την αντιστοιχία αυτών των θερμοκρασιών - καθώς και μερικών άλλων χαρακτηριστικών θερμοκρασιών - στις τρεις γνωστές κλίμακες.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εικόνα 1.19: Σύγκριση θερμοκρασιών στις κλίμακες Κελσίου, Kelvin και Φαρενάϊτ
Σύμβολο για τη θερμοκρασία: θ Ειδικά, για την απόλυτη θερμοκρασία το σύμβολο είναι: Τ
Μετατροπές θερμοκρασιακών ενδείξεων:
Κ = 273 + °C
°C = Κ - 273
°F -32 1,8
°F = 1,8  °C + 32
-  Αν διαβάσουμε, σε ένα θερμόμετρο, ένδειξη 1 °C, αυτή αντιστοιχεί σε 273 +1 = 274 Κ (ως ένδειξη της θερμοκρασίας στην κλίμακα Kel -vin).
-  Όμως 1 °C = 1K, δηλαδή ως διαφορά (βαθμίδα) θερμοκρασίας 1 °C είναι ίδιος με 1 Κ.
-  Επίσης, ως διαφορά θερμοκρασίας: 1 °C = 1,8 °F

Ο παρακάτω ΠΙΝΑΚΑΣ 1.2, χρησιμοποιείται για εύκολη μετατροπή °C σε °F και αντίστροφα, ως εξής: Τη θερμοκρασία που θέλουμε να μετατρέ -ψουμε, την αναζητούμε στη μεσαία στήλη του Πίνακα (με τους έντονους αριθμούς).
- -Αν αυτή είναι σε °C, τότε στη δεξιά στήλη μάς δίδονται οι αντίστοιχοι ° F.
- -Αν αυτή είναι σε °F, τότε στην αριστερή στήλη μάς δίδονται οι αντί -στοιχοι °C.
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.2: Μετατροπή θερμοκρασιών °C σε °F και αντίστροφα

| Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   | Θερμοκρασία   |
|---------------|---------------|---------------|---------------|---------------|---------------|---------------|---------------|---------------|
| °C            | °C ή °F       | °F            | °C            | °C ή °F       | °F            | °C            | °C ή °F       | °F            |
| -45,6         | -50           | -58,0         | -15,0         | 5             | 41,0          | 15,6          | 60            | 140,0         |
| -45,0         | -49           | -56,2         | -14,4         | 6             | 42,8          | 16,1          | 61            | 141,8         |
| -44,4         | -48           | -54,4         | -13,9         | 7             | 44,6          | 16,7          | 62            | 143,6         |
| -43,9         | -47           | -52,6         | -13,3         | 8             | 46,4          | 17,2          | 63            | 145,4         |
| -43,3         | -46           | -50,8         | -12,8         | 9             | 48,2          | 17,8          | 64            | 147,2         |
| -42,8         | -45           | -49,0         | -12,2         | 10            | 50,0          | 18,3          | 65            | 149,0         |
| -42,2         | -44           | -47,2         | -11,7         | 11            | 51,8          | 18,9          | 66            | 150,8         |
| -41,7         | -43           | -45,4         | -11,1         | 12            | 53,6          | 19,4          | 67            | 152,6         |
| -41,1         | -42           | -43,6         | -10,6         | 13            | 55,4          | 20,0          | 68            | 154,4         |
| -40,6         | -41           | -41,8         | -10,0         | 14            | 57,2          | 20,6          | 69            | 156,2         |
| -40,0         | -40           | -40,0         | -9,4          | 15            | 59,0          | 21,1          | 70            | 158,0         |
| -39,4         | -39           | -38,2         | -8,9          | 16            | 60,8          | 21,7          | 71            | 159,8         |
| -38,9         | -38           | -36,4         | -8,3          | 17            | 62,6          | 22,2          | 72            | 161,6         |
| -38,3         | -37           | -34,6         | -7,8          | 18            | 64,4          | 22,8          | 73            | 163,4         |
| -37,8         | -36           | -32,8         | -7,2          | 19            | 66,2          | 23,3          | 74            | 165,2         |
| -37,2         | -35           | -31,0         | -6,7          | 20            | 68,0          | 23,9          | 75            | 167,0         |
| -36,7         | -34           | -29,2         | -6,1          | 21            | 69,8          | 24,4          | 76            | 168,8         |
| -36,1         | -33           | -27,4         | -5,6          | 22            | 71,6          | 25,0          | 77            | 170,6         |
| -35,6         | -32           | -25,6         | -5,0          | 23            | 73,4          | 25,6          | 78            | 172,4         |
| -35,0         | -31           | -23,8         | -4,4          | 24            | 75,2          | 26,1          | 79            | 174,2         |
| -34,4         | -30           | -22,0         | -3,9          | 25            | 77,0          | 26,7          | 80            | 176,0         |
| -33,9         | -29           | -20,2         | -3,3          | 26            | 78,8          | 27,2          | 81            | 177,8         |
| -33,3         | -28           | -18,4         | -2,8          | 27            | 80,6          | 27,8          | 82            | 179,6         |
| -32,8         | -27           | -16,6         | -2,2          | 28            | 82,4          | 28,3          | 83            | 181,4         |
| -32,2         | -26           | -14,8         | -1,7          | 29            | 84,2          | 28,9          | 84            | 183,2         |
| -31,7         | -25           | -13,0         | -1,1          | 30            | 86,0          | 29,4          | 85            | 185,0         |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

| -31,1   |   -24 | -11,2   | -0,6   |   31 | 87,8   | 30,0   |   86 | 186,8   |
|---------|-------|---------|--------|------|--------|--------|------|---------|
| -30,6   |   -23 | -9,4    | 0,0    |   32 | 89,6   | 30,6   |   87 | 188,6   |
| -30,0   |   -22 | -7,6    | 0,6    |   33 | 91,4   | 31,1   |   88 | 190,4   |
| -29,4   |   -21 | -5,8    | 1,1    |   34 | 93,2   | 31,7   |   89 | 192,2   |
| -28,9   |   -20 | -4,0    | 1,7    |   35 | 95,0   | 32,2   |   90 | 194,0   |
| -28,3   |   -19 | -2,2    | 2,2    |   36 | 96,8   | 32,8   |   91 | 195,8   |
| -27,8   |   -18 | -0,4    | 2,8    |   37 | 98,6   | 33,3   |   92 | 197,6   |
| -27,2   |   -17 | 1,4     | 3,3    |   38 | 100,4  | 33,9   |   93 | 199,4   |
| -26,7   |   -16 | 3,2     | 3,9    |   39 | 102,2  | 34,4   |   94 | 201,2   |
| -26,1   |   -15 | 5,0     | 4,4    |   40 | 104,0  | 35,0   |   95 | 203,0   |
| -25,6   |   -14 | 6,8     | 5,0    |   41 | 105,8  | 35,6   |   96 | 204,8   |
| -25,0   |   -13 | 8,6     | 5,6    |   42 | 107,6  | 36,1   |   97 | 206,6   |
| -24,4   |   -12 | 10,4    | 6,1    |   43 | 109,4  | 36,7   |   98 | 208,4   |
| -23,9   |   -11 | 12,2    | 6,7    |   44 | 111,2  | 37,2   |   99 | 210,2   |
| -23,3   |   -10 | 14,0    | 7,2    |   45 | 113,0  | 37,8   |  100 | 212,0   |
| -22,8   |    -9 | 15,8    | 7,8    |   46 | 114,8  | 38,3   |  101 | 213,8   |
| -22,2   |    -8 | 17,6    | 8,3    |   47 | 116,6  | 38,9   |  102 | 215,6   |
| -21,7   |    -7 | 19,4    | 8,9    |   48 | 118,4  | 39,4   |  103 | 217,4   |
| -21,1   |    -6 | 21,2    | 9,4    |   49 | 120,2  | 40,0   |  104 | 219,2   |
| -20,6   |    -5 | 23,0    | 10,0   |   50 | 122,0  | 40,6   |  105 | 221,0   |
| -20,0   |    -4 | 24,8    | 10,6   |   51 | 123,8  | 41,1   |  106 | 222,8   |
| -19,4   |    -3 | 26,6    | 11,1   |   52 | 125,6  | 41,7   |  107 | 224,6   |
| -18,9   |    -2 | 28,4    | 11,7   |   53 | 127,4  | 42,2   |  108 | 226,4   |
| -18,3   |    -1 | 30,2    | 12,2   |   54 | 129,2  | 42,8   |  109 | 228,2   |
| -17,8   |     0 | 32,0    | 12,8   |   55 | 131,0  | 43,3   |  110 | 230,0   |
| -17,2   |     1 | 33,8    | 13,3   |   56 | 132,8  | 43,9   |  111 | 231,8   |
| -16,7   |     2 | 35,6    | 13,9   |   57 | 134,6  | 44,4   |  112 | 233,6   |
| -16,1   |     3 | 37,4    | 14,4   |   58 | 136,4  | 45,0   |  113 | 235,4   |
| -15,6   |     4 | 39,2    | 15,0   |   59 | 138,2  | 45,6   |  114 | 237,2   |

 ΕΝΘΑΛΠΙΑ
Όπως προηγουμένως αναφέραμε, η θερμοκρασία από μόνη της δεν κα -θορίζει την "περιεχόμενη" ποσότητα θερμότητας ενός σώματος. Ταυτό -χρονα, όμως, είδαμε ότι το 1 kg καυτό νερό μπορεί να δώσει μεγαλύτερο ποσό θερμότητας στο χώρο απ' ότι το 1 kg χλιαρό νερό στον ίδιο χώρο. Για να μπορούμε να μετρήσουμε αυτή την ικανότητα ενός σώματος να δώ -σει ή να πάρει θερμότητα, όντας σε διαφορετική θερμοκρασία (ή σε διαφο -ρετική κατάσταση), χρησιμοποιούμε ένα άλλο μέγεθος, την ενθαλπία. 2
Αυτό το μέγεθος εξαρτάται βέβαια και από το είδος του σώματος.

Με απλά λόγια μπορούμε να πούμε ότι η ΕΝΘΑΛΠΙΑ δηλώνει το ποσό της θερμικής ενέργειας που είναι διαθέσιμη από κάθε σώμα σε κάποια κατάσταση, ξεκινώντας τη μέτρηση από ένα σημείο που ορί -ζεται αυθαίρετα ότι έχει τιμή 0 και που αντιστοιχεί σε συγκεκριμένη κατάσταση του σώματος.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Για το νερό θεωρούμε ότι έχει ενθαλπία ίση με 0, όταν είναι υγρό σε θερ -μοκρασία 0 °C. Για τον αέρα ορίζεται ότι έχει 0 ενθαλπία, όταν έχει θερμο -κρασία 0 °C και είναι ξηρός (χωρίς υγρασία).
Σύμβολο για την ενθαλπία: Η
Μονάδες μέτρησης ενθαλπίας:
Είναι ίδιες με τις μονάδες θερμότητας, δηλ. 1 kcal ή 1 J ή 1 Btu.
Ειδική ενθαλπία: Είναι η ενθαλπία μιας μονάδας μάζας (π.χ. 1 kg) του σώματος. Συμβολίζεται με h και μετρείται σε:
kcal/kg ή J/kg ή Btu/lb
Έτσι, ένα σώμα μάζας m θα έχει (ολική) ενθαλπία Η = m  h

Για την ενθαλπία των ψυκτικών μέσων έχει ορισθεί 3 ότι: Σε κα -τάσταση κορεσμένου υγρού 0 °C έχουν ειδική ενθαλπία 200 kJ/ kg (που θεωρείται ως ενθαλπία αναφοράς - αφετηρία μέτρησης ενθαλπιών)

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΘΑΛΠΙΑ
-Όπως θα διαπιστώσουμε σε άλλα Κεφάλαια του βιβλίου, η ενθαλπία ενός σώματος δεν εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία (αυτό είναι σωστό μόνο για τα στερεά και για τα τέλεια αέρια). Γενικά όμως, μεγαλύτερη θερ -μοκρασία του σώματος σημαίνει και μεγαλύτερη ενθαλπία του, εφόσον το σώμα βρίσκεται υπό σταθερή πίεση και δεν αλλάζει φάση.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- -Όταν μια ουσία αλλάζει φάση, τότε η ενθαλπία της μεταβάλλεται ση -μαντικά. Π.χ. όταν εξατμίζεται νερό (ή ένα ψυκτικό μέσο), η ενθαλπία του αυξάνεται και επομένως ο ατμός θα έχει μεγαλύτερη ενθαλπία από το αντίστοιχο υγρό ίσης θερμοκρασίας. Τα αντίστροφα ακριβώς ισχύουν στην περίπτωση της συμπύκνωσης υδρατμών (ή ατμών ψυκτικού μέσου).
- -Στις ενεργειακές δοσοληψίες ενός σώματος ή συστήματος μπορεί να μεταβάλλονται όχι μόνο η θερμική του κατάσταση (π.χ. η θερμοκρασία του) αλλά και άλλες ιδιότητές του και συγκεκριμένα η πίεση (Ρ) και ο όγκος του (V). Το μέγεθος το οποίο εξαρτάται κυρίως από τη δομή της ύλης και επηρεάζεται από τη μεταφορά θερμότητας από ή προς το σώμα λέγεται ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ U (σε J ). Είναι αυτή η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη μέσα στο σώμα ή στο σύστημα. Το μέγεθος ΡV αντιπρο -σωπεύει ενέργεια (έργο) -και εκφράζεται κι αυτό σε J . Μας ενδιαφέρει γιατί οι μεταβολές του συνοδεύονται από παραγωγή ή καταβολή έργου.

Η ενθαλπία Η, τώρα, είναι μια ιδιότητα της ύλης του σώματος (ή συστή -ματος) που συνδυάζει σ' ένα μέγεθος τα δυο αυτά ενεργειακά συστατικά του και αφορά τη συγκεκριμένη κατάσταση στην οποία βρίσκεται. Ορίζε -ται, δηλαδή, ως: Η = U + P  V .
Αν αναφερόμαστε στη μονάδα μάζας έχουμε την ειδική ενθαλπία h = u + Ρυ, όπου: u είναι η εσωτερική ενέργεια ανά μονάδα μάζας (σε J/kg ) και υ ο όγκος ανά μονάδα μάζας ή ειδικός όγκος (σε m 3 /kg ).
- -Η ειδική ενθαλπία του νερού (σε ατμοσφαιρική πίεση) είναι πρακτικά ανάλογη της θερμοκρασίας του, δηλ. h = c  θ. Πιο συγκεκριμένα:

Νερό θερμοκρασίας θ °C έχει ειδική ενθαλπία h θ σε kcal/kg.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
2 kg νερού θερμοκρασίας 90 °C έχουν ενθαλπία Η = 2  90 = 180 kcal. Αντί -στοιχα 6 kg νερού 30 °C έχουν ενθαλπία Η = 6  30 = 180 kcal. [Εικόνα 1.20]
Μπορούμε να πούμε ότι οι δυο διαφορετικές ποσότητες νερού εμπερι -έχουν την ίδια θερμική ενέργεια, αλλά στα 2 kg νερού αυτή είναι περισ -σότερο συγκεντρωμένη (πυκνή) και αυτό ακριβώς το γεγονός εκφράζει η μεγαλύτερη θερμοκρασία του σ' αυτή την περίπτωση.
2 kg νερού θ = 90 °C Η = 180 kcal
6 kg νερού θ = 30 °C Η = 180 kcal
Εικόνα 1.20: Στα δύο δοχεία, η ενθαλπία είναι ίδια. Στο θερμότερο νερό η θερμική ενέργεια είναι περισσότερο συγκεντρωμένη

 ΠΙΕΣΗ
Μια δύναμη (F) που ασκείται από ένα ρευστό σε μια επιφάνεια (Α), δημιουργεί πίεση (Ρ), που είναι η δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας,
δηλ.: P= F A
Μονάδες μέτρησης πίεσης:
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 Pa (Πασκάλ), όπου 1 Pa = 1 N/m 2 .
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 psi = 1 lbf/in 2 (λίβρα δύναμης ανά τε -τραγωνική ίντσα).
Μια άλλη πολύ διαδεδομένη μονάδα πίεσης είναι το 1 bar, που είναι περίπου η κανονική ατμοσφαιρική πίεση ( ≈ 1 atm). [Η μονάδα Pa είναι πολύ μικρή. Το 1 bar ισούται με 100.000 Pa=100 kPa].

Επίσης, μια μονάδα πίεσης η οποία χρησιμοποιείται κυρίως σε υδραυ -λικές ή και κλιματιστικές εγκαταστάσεις είναι το 1 m Σ.Ν. (μέτρο στήλης νε -ρού). Είναι η πίεση που ασκείται από μια στήλη νερού ύψους 1 m, θερμο -κρασίας 15 °C. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι περίπου 10 m Σ.Ν.
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα, παρόμοια είναι η μονάδα 1 in Hg (ίντσα στήλης υδραργύρου). Είναι η πίεση που ασκείται από μια στήλη υδραργύ -ρου ύψους 1 in. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι περίπου 29,9 in Hg.
Μετατροπές μονάδων πίεσης:

1 bar 14,5 psi 10 m Σ.Ν. 100 kPa
1 in Hg 25,4 mm Hg 345 mm Σ.Ν. 0,49 psi 3,38 kPa
≈ ≈ ≈ ≈ Περισσότερες και πιο ακριβείς μετατροπές γνωστών μονάδων πίεσης δίνει ο παρακάτω ΠΙΝΑΚΑΣ 1.3.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.3: Μετατροπή μονάδων πίεσης

| Μονάδα πίεσης   | Pa (Πασκάλ)   | bar (Μπαρ)   | kgf/cm 2  (kg  δύναμης ανά τετρ.  εκατοστό)   | m Σ.Ν.  (Μέτρα στήλης  νερού)   | psi  (Λίβρα ανά  τετρ. ίντσα)   |
|-----------------|---------------|--------------|-----------------------------------------------|---------------------------------|---------------------------------|
| Pa              | 1             | 10 -5        | 1,0210 -5                                    | 1,0210 -4                      | 1,4510 -4                      |
| bar             | 10 5          | 1            | 1,02                                          | 10,207                          | 14,5                            |
| kgf/cm 2        | 9,8110 4     | 0,981        | 1                                             | 10                              | 14,223                          |
| mΣ.N.           | 9,81 10 3     | 9,8110 -2   | 0,1                                           | 1                               | 1,42                            |
| psi             | 6895          | 6,89510 -2  | 0,07                                          | 0,704                           | 1                               |

-ΑΠΟΛΥΤΗ και ΣΧΕΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ
Η πραγματική πίεση που ασκείται, όπως παραπάνω αναφέρθηκε, από ένα ρευστό είναι η απόλυτη πίεση του ρευστού (Ρ$\_{Α}$). Επειδή, όμως, με -τράμε την πίεση ευρισκόμενοι μέσα στην ατμοσφαιρική πίεση (Ρ$\_{ΑΤΜ}$), τα όργανα που χρησιμοποιούμε μετράνε τη διαφορά ανάμεσα στην απόλυτη πίεση και στην ατμοσφαιρική πίεση, που λέγεται σχετική ή μανομετρική πίεση. (Ρ$\_{M}$)
-  Η απόλυτη πίεση ενός ρευστού μπορεί να είναι μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής. Τότε Ρ$\_{Μ}$ = Ρ$\_{Α}$ - Ρ$\_{ΑΤΜ}$, και είναι αυτή που μετράμε με ένα απλό μανόμετρο.
-  Σ' αυτή την περίπτωση: Ρ$\_{Α}$ = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ + Ρ$\_{Μ}$
-  Η απόλυτη πίεση ενός ρευστού μπορεί να είναι μικρότερη της ατμο -σφαιρικής (πίεση κενού Ρ$\_{Κ}$). Τότε PK = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ - Ρ$\_{Α}$, και είναι αυτή που μετράμε με ένα ειδικό μανόμετρο που λέγεται κενόμετρο.
-  Σ' αυτή την περίπτωση: Ρ$\_{Α}$ = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ - Ρ$\_{Κ}$

Στην Εικόνα 1.21 φαίνονται παραστατικά οι διάφορες πιέσεις και η σχέ -ση μεταξύ τους.
Εικόνα 1.21: Απόλυτη και μανομετρική πίεση - Ατμοσφαιρική πίεση και πίεση κενού
-  Σε πολλούς Πίνακες ή Διαγράμματα που χρησιμοποιούνται στην τεχνο -λογία της ψύξης και του κλιματισμού, οι απόλυτες πιέσεις εκφράζονται με την προσθήκη ενός "a" στο τέλος της αντίστοιχης μονάδας, ενώ οι σχετικές ή μανομετρικές πιέσεις με την προσθήκη ενός "g" στο τέλος της αντίστοιχης μονάδας (π.χ. psia και psig).
-  Σε μερικά κενόμετρα, η κλίμακα μέτρησης του κενού (σε απόλυτες πιέ -σεις) μπορεί να είναι σε μικρά στήλης υδραργύρου (microns ή μm Hg). Ισχύουν οι εξής μετατροπές:
-  1 mm Hg = 1000 microns
-  1 0,133 Pa
-  1 0,133 Pa
-  1 psia 51715 microns
micron ≈
- ≈  Μερικοί τύποι μανομέτρων και κενομέτρων δείχνονται στις Εικόνες 1.22α,β,γ,δ,ε,στ.

Εικόνα 1.22α: Μανό -μετρο υδραργυρικό
Εικόνα 1.22β: Μανό -μετρο με ωρολογιακή πλάκα ένδειξης
Εικόνα 1.22γ: Μανό -μετρα ψυκτικού (σετ μανομέτρων)

WIGAM

ROBINAIR

WIGAM
Εικόνα 1.22δ: Μανό -μετρα ψυκτικού ψηφια κά (σετ μανομέτρων)
Εικόνα 1.22ε: Κενό -μετρο με ωρολογιακή πλάκα ένδειξης

WIGAM
Εικόνα 1.22στ: Κενό -μετρο ψηφιακό

 ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ (ή ΘΕΡΜΟΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ)
Όταν μιλήσαμε για την ενθαλπία (στο  αυτής της παραγράφου), είδαμε ότι: Νερό θερμοκρασίας θ °C έχει ειδική ενθαλπία h ≈ θ σε kcal/kg.
Έτσι π.χ. 1 kg νερού θερμοκρασίας 20 °C έχει ενθαλπία Η$\_{1}$ = 1  20 = 20 kcal, ενώ 1 kg νερού θερμοκρασίας 80 °C έχει ενθαλπία Η$\_{2}$ = 1  80 = 80 kcal. Αυτό σημαίνει ότι για να θερμανθεί το 1 kg νερού κατά 80 - 20 = 60 °C, πρέπει να του δώσουμε θερμότητα Q (να του προσθέσουμε θερμι -κή ενέργεια) ίση με 80 - 20 = 60 kcal, δηλαδή 1 kcal για κάθε 1 °C ανύψω -ση της θερμοκρασίας του 1 kg νερού.

Εντελώς αντίστοιχα, για κάθε 1 °C πτώση της θερμοκρασίας του 1 kg νερού, θα αφαιρείται θερμότητα ίση με 1 kcal.

Γενικά:
Σ' ένα σώμα (ή σύστημα) δίνουμε ή παίρνουμε θερμότητα Q και μετα -βάλλεται η θερμοκρασία του, π.χ. από θ$\_{1}$ σε θ$\_{2}$. Αυτό το ποσό θερμότητας Q είναι ανάλογο με την μάζα m του σώματος, με τη διαφορά θερμοκρασί -ας θ$\_{2}$ - θ$\_{1}$ ενώ εξαρτάται και από το υλικό/είδος του σώματος.
Συγκεκριμένα : Q = m  c  (θ$\_{2}$ - θ$\_{1}$)
Το μέγεθος c λέγεται ειδική θερμότητα (ή θερμοχωρητικότητα) του σώματος και η τιμή του δίνεται σε Πίνακες. Εκφράζει το ποσό θερμότητας που χρειάζεται η μονάδα μάζας (1 kg) του σώματος για να μεταβληθεί η θερμοκρασία του κατά 1 Κ (= κατά 1 °C). [Εικόνα 1.23]

Εικόνα 1.23: Νερό και σίδηρος ίδιας μάζας, απαιτούν διαφορετικά ποσά θερμότη -τας για ίδια αύξηση θερμοκρασίας
- -Ειδικά για τα ρευστά (κυρίως τα αέρια) διακρίνουμε δύο διαφορετικές ειδικές θερμότητες: [Εικόνα 1.24]
-  Όταν στο ρευστό παραμένει σταθερή η πίεση, χρησιμοποιούμε την ειδική θερμότητα υπό σταθερή πίεση c$\_{p}$ .
-  Όταν στο ρευστό παραμένει σταθερός ο όγκος, χρησιμοποιούμε την ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο c$\_{v}$ .
-  Για όλες τις ουσίες πάντοτε η c$\_{p}$ είναι μεγαλύτερη από την c$\_{v}$ .

Μονάδες μέτρησης ειδικής θερμότητας:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/(kg°C) [Βλέπε υποσημείωση 4 ]
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J/(kgK)
Με βάση τα προηγούμενα, είναι προφανές ότι η ειδική θερμότητα του (υγρού) νερού, είναι 1 kcal/(kg°C).
[Να κάνετε τη μετατροπή 1 kcal/(kg°C) σε J/(kgK)]
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Στις περισσότερες ουσίες, οι ειδικές θερμότητες c$\_{p}$ και c$\_{v}$ δεν έχουν στα -θερή τιμή, αλλά εξαρτώνται από τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται η ουσία. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να είμαστε προσεκτικοί ώστε να χρησι -μοποιούμε κατάλληλη τιμή για την ειδική θερμότητα, εκείνη που αντιστοι -χεί στη θερμοκρασία της ουσίας.

4 kcal/(kg  o C) = kcal kg  o C . Επίσης, και ο συμβολισμός (kcal/kg)/ o C =

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Σε κάποιες περιπτώσεις, μπορούμε να πάρουμε με σταθερή τιμή την ει -δική θερμότητα c$\_{p}$ ή c$\_{v}$ (αν δεν μεταβάλλεται πολύ στην περιοχή θερμο -κρασιών που μας ενδιαφέρει). Π.χ. η ειδική θερμότητα του νερού c$\_{p}$, σε ατμοσφαιρική πίεση, μεταβάλλεται ανάμεσα στις τιμές 1,007 και 0,998 kcal /(kg °C), στην περιοχή θερμοκρασιών από 0 έως 100 °C -οπότε προσεγγιστικά χωρίς μεγάλο σφάλμα μπορούμε να πάρουμε για το νερό c$\_{p}$ ≈ 1 kcal /(kg °C). Το ίδιο και με τον αέρα: η ειδική θερμότητα του ξηρού αέρα c$\_{p}$, σε ατμοσφαιρική πίεση, μεταβάλλεται ανάμεσα στις τιμές 1,006 και 1,012 kJ/(kg K), στην περιοχή θερμοκρασιών από -100 έως +100 °C - οπότε προσεγγιστικά χωρίς μεγάλο σφάλμα μπορούμε να πάρουμε για τον ατμ. αέρα c$\_{p}$ ≈ 1 kJ/(kg K) ≈ 0,24 kcal /(kg °C). Σε άλλες, όμως, περιπτώσεις δεν μπορούμε να κάνουμε αυτή την απλοποίηση, γιατί η c$\_{p}$ ή η c$\_{v}$ της ουσίας μεταβάλλεται σημαντικά με τη θερμοκρασία.

-Για μια ουσία, η ειδική θερμότητα c$\_{p}$ (ή c$\_{v}$) έχει τελείως διαφορετική τιμή, αν η ουσία βρίσκεται σε διαφορετική φάση (ακόμα και στην ίδια θερμοκρασία) [Εικόνα 1.24].
Άρα c$\_{p}$ =0,744 kJ /( kg K)
Άρα c$\_{v}$ =0,575 kJ /( kg K)
Άρα c$\_{p}$ =1,17 kJ /( kg K)
Εικόνα 1.24: Ειδική θερμότητα ρευστού υπό σταθερή πίεση ή υπό σταθερό όγκο. Διαφορετική τιμή ανάλογα με τη φάση που βρίσκεται το ρευστό.

 ΑΙΣΘΗΤΗ ΚΑΙ ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Η θερμότητα που προηγουμένως αναφέραμε (που για να την υπολογί -σουμε πρέπει να ξέρουμε την ειδική θερμότητα του σώματος), έχει ως αποτέλεσμα μόνο τη μεταβολή της θερμοκρασίας του. Αυτό το ποσό θερ -μότητας, ονομάζεται αισθητό ποσό θερμότητας.
Ωστόσο, υπάρχουν οι περιπτώσεις εκείνες που η θερμότητα που δίνου -με ή παίρνουμε από ένα σώμα, επαρκεί μόνο για να αλλάξει η κατάσταση (φάση) του σώματος. Η θερμοκρασία του σώματος δεν μεταβάλλεται, μέ -χρις ότου όλη η μάζα του αλλάξει φάση (εφόσον βέβαια εξακολουθούμε να δίνουμε ή να παίρνουμε θερμότητα). [Εικόνα 1.25]. Υπάρχει δηλαδή
ένα χρονικό διάστημα στο οποίο υπάρχουν μαζί και οι δύο φάσεις του υλικού στην ίδια θερμοκρασία.

Αυτή η σταθερή θερμοκρασία είναι ορισμένη για κάθε σώμα και εξαρτάται από την πίεση στην οποία γίνεται η αλλαγή κατάστασης.
Εικόνα 1.25: Σε κανονική ατμ. πίεση, το ψυκτικό μέσο R-22 είναι υγρό όταν βρί -σκεται σε θερμοκρασία -40,8 °C. Αν βρεθεί σε περιβάλλον υψηλότε ρης θερμοκρασίας (π.χ. 20 °C) απορροφά θερμότητα από το χώρο και εξατμίζεται. Σε όλη τη διάρκεια της εξάτμισης η θερμοκρασία του R-22 παραμένει σταθερή (-40,8 °C)
Το ποσό θερμότητας που απορροφάται ή απελευθερώνεται κατά τη δι -άρκεια της αλλαγής φάσης ενός σώματος ονομάζεται λανθάνον ποσό θερμότητας (Q$\_{λ}$). Φυσικά, μετριέται σε μονάδες θερμότητας. Το ποσό αυτό εξαρτάται από το υλικό/είδος του σώματος και, όταν αφορά τη μο -νάδα μάζας του σώματος, λέγεται λανθάνουσα θερμότητα (q$\_{λ}$).

Μονάδες λανθάνουσας θερμότητας:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/kg
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J/kg
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 Btu/lb
Ανάλογα με την αλλαγή φάσης που συμβαίνει όταν προσθέτουμε (ή αφαιρούμε) τη λανθάνουσα θερμότητα, μπορούμε να έχουμε:

1ο) ΕΞΑΤΜΙΣΗ ή ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ
-  Λανθάνουσα θερμότητας εξάτμισης, κατά τη μετατροπή ενός υγρού σε αέριο (ατμό).
-  Λανθάνουσα θερμότητας συμπύκνωσης, κατά τη μετατροπή ενός αερίου (ατμού) σε υγρό.
Οι λανθάνουσες θερμότητες εξάτμισης και συμπύκνωσης ενός συγκεκριμένου σώματος είναι ίσες όταν η εξάτμιση και η συμπύκνωση γίνονται στην ίδια πίεση.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η σταθερή θερμοκρασία στην οποία γίνεται η εξάτμιση ή η συμπύκνω -ση είναι καθορισμένη υπό τη δεδομένη πίεση (λέγεται και θερμοκρασία κορεσμού). [Εικόνα 1.26]
Εικόνα 1.26: Σε κανονική ατμ. πίεση η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης και συ -μπύκνωσης για το νερό είναι ίσες (2257 kJ/kg ≈ 539 kcal/kg). Η αντί στοιχη θερμοκρασία κορεσμού είναι 100 °C

2ο) ΤΗΞΗ ή ΠΗΞΗ
-  Λανθάνουσα θερμότητας τήξης, κατά τη μετατροπή ενός στερεού σε υγρό.
-  Λανθάνουσα θερμότητας πήξης (στερεοποίησης), κατά τη μετατρο -πή ενός υγρού σε στερεό.
Οι λανθάνουσες θερμότητες τήξης και πήξης ενός ορισμένου σώ -ματος είναι ίσες όταν η τήξη και η πήξη γίνονται στην ίδια πίεση. Η σταθερή θερμοκρασία στην οποία γίνεται η τήξη ή η πήξη είναι καθορι -σμένη υπό τη δεδομένη πίεση. [Εικόνα 1.27]
Εικόνα 1.27: Σε κανονική ατμ. πίεση η λανθάνουσα θερμότητα τήξης και πήξης για το νερό είναι ίσες (334 kJ/kg ≈ 80 kcal/kg). Η αντίστοιχη θερμοκρα -σία (τήξης ή πήξης) είναι 0 °C

Σε Πίνακες ή Διαγράμματα μπορούμε να βρούμε τιμές για τις λανθά -νουσες θερμότητες διαφόρων υλικών, σε διάφορες πιέσεις.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΤΜΟΠΟΙΗΣΗ
- -Η μετατροπή ενός υγρού σε ατμό με απορρόφηση θερμότητας λέγεται, γενικά, ατμοποίηση και πραγματοποιείται με δύο τρόπους:
- α) Με εξάτμιση, οπότε η παραγωγή ατμών γίνεται μόνο από την ελεύθε -ρη επιφάνεια του υγρού. Η εξάτμιση μπορεί να συμβεί σε οποιαδήπο -τε θερμοκρασία μικρότερη από τη θερμοκρασία κορεσμού σε κάποια πίεση (αρκεί η πίεση των ατμών να είναι μικρότερη από την πίεση αυτή).
- β) Με βρασμό, οπότε παράγονται ατμοί από όλη τη μάζα του υγρού, που κινούνται και ελευθερώνονται με μορφή φυσαλίδων. Ο βρασμός συμβαίνει μόνο στη θερμοκρασία βρασμού (κορεσμού), για την πίεση που επικρατεί.
- Οι όροι "εξάτμιση" και "βρασμός'' χρησιμοποιούνται συχνά ο ένας αντί του άλλου. Έτσι, έχει επικρατήσει π.χ. η φάση της ατμοποίησης ενός ψυκτικού ρευστού να λέγεται εξάτμιση, ενώ στην πραγματικότητα πρό -κειται για βρασμό. Και τη συσκευή μέσα στην οποία γίνεται αυτή η διαδικασία συνηθίζουμε να τη λέμε εξατμιστή, ενώ πιο σωστός είναι ο γε -νικότερος όρος "ατμοποιητής".

6 ΠΩΣ Η ΠΙΕΣΗ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ ΤΙΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΦΑΣΗΣ
Τόσο η σταθερή θερμοκρασία στην οποία γίνεται μια αλλαγή φάσης όσο και η λανθάνουσα θερμότητα που απαιτείται για να πραγματοποιηθεί αυτή η μετατροπή εξαρτώνται πολύ από την πίεση που επικρατεί.
Πρέπει να θυμόμαστε ότι: Για ΕΞΑΤΜΙΣΗ ή ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ
Αύξηση της πίεσης συνεπάγεται:
Μείωση της πίεσης συνεπάγεται:
- - Αύξηση της θερμοκρασίας κορεσμού
- - Μείωση της λανθάνουσας θερμότητας
- - Μείωση της θερμοκρασίας κορεσμού
- - Αύξηση της λανθάνουσας θερμότητας

Προσέξετε ότι:
Σύμφωνα με τα παραπάνω, είναι δυνατό να έχουμε ένα υγρό σε μια δεδομένη θερμοκρασία και να το κάνουμε να "βράσει" (να μετα -τραπεί σε αέριο), αλλά πρέπει να του ελαττώσουμε την πίεση. Αντίστοιχα, είναι δυνατό να έχουμε ένα αέριο σε μια δεδομένη θερμο -κρασία, και να το κάνουμε να "συμπυκνωθεί" (να μετατραπεί σε υγρό) αλλά πρέπει να του αυξήσουμε την πίεση.
Η πίεση στην οποία έχουμε εξάτμιση ή συμπύκνωση σε δεδομένη θερμοκρασία λέγεται και πίεση κορεσμού.

 ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΧΥΣ (ή ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ)
Σ' όλες τις εγκαταστάσεις ψύξης και κλιματισμού (και όχι μόνο), δεν μας ενδιαφέρουν απλώς τα ποσά θερμότητας που συναλλάσσονται μεταξύ των διαφόρων σωμάτων και υλικών, αλλά και το πόσο γρήγορα γίνονται αυτές οι ανταλλαγές θερμότητας.
Όπως γνωρίζουμε, το μέγεθος που μας δείχνει την ταχύτητα μιας ενερ -γειακής μεταβολής είναι η ισχύς. Έτσι μπορούμε να μιλάμε για τη μηχανι -κή ισχύ ενός αυτοκινήτου, την ηλεκτρική ισχύ ενός λαμπτήρα κ.ο.κ.
Προκειμένου για εφαρμογές θερμότητας-ψύξης, ορίζεται ανάλογα η θερμική ισχύς ή ρυθμός μεταφοράς θερμότητας, που είναι η θερμική ενέρ -γεια που διαδίδεται - μεταφέρεται, στη μονάδα του χρόνου.

Σύμβολο για τη θερμική ισχύ: Q  .
Μπορούμε να γράψουμε την εξής σχέση:

= Q t Q 
όπου Q είναι η μεταδιδόμενη θερμότητα και t ο χρόνος που απαιτείται για να μεταδοθεί αυτή η θερμότητα.
Μονάδες θερμικής ισχύος:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/h
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 J/s = 1 W
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 Btu/h
1 kcal/h 1,163 W 4 Btu/h
Μετατροπές μονάδων θερμικής ισχύος: ≈
≈ Άλλες χρήσιμες μετατροπές μονάδων ισχύος, προκύπτουν από τον ΠΙΝΑΚΑ 1.1 που αφορά τις μονάδες ενέργειας (αρκεί να διαιρούμε με τον αντίστοιχο χρόνο). Π.χ. από τον ΠΙΝΑΚΑ 1.1 παίρνουμε ότι: 1 PSh = 0,7355 kWh. Άρα, για την ισχύ θα έχουμε αντίστοιχα: 1 PS = 0,7355 kW

 ΕΝΤΡΟΠΙΑ
Η ΕΝΤΡΟΠΙΑ 5 είναι μια ιδιότητα ενός σώματος (ή συστήματος) που σχετί -ζεται με την αταξία των μορίων του. Απλοποιώντας την έννοια της εντρο -πίας, μπορούμε να πούμε ότι όσο πιο "άτακτα" κινούνται τα μόρια, τόσο μεγαλύτερη είναι η εντροπία. Όσο πιο "διατεταγμένα" κινούνται, τόσο μι -κρότερη είναι η εντροπία.
Όπως και για την ενθαλπία, έτσι και για την εντροπία, μας ενδιαφέρουν οι διαφορές της μέσα σ' ένα σώμα ή σύστημα, που υφίσταται διάφορες μεταβολές.
Στις πρακτικές εφαρμογές δεν θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσουμε ή να υπολογίσουμε αυτές τις διαφορές της εντροπίας. Πρέπει να ξέρουμε όμως ότι όλες οι πραγματικές διεργασίες σ' ένα απομονωμένο σύ -στημα συνοδεύονται από αύξηση της εντροπίας του ή το πολύ-πολύ από μη μεταβολή της. Στην τελευταία αυτή περίπτωση, λέμε ότι έχουμε ισεντροπική διεργασία. Τέτοια διεργασία θεωρούμε ότι έχουμε όταν δεν συμβαίνουν ανταλλαγές θερμότητας, δηλ. σε μια διεργασία αδιαβατική 6 ).

Σύμβολο για την εντροπία: S
Μονάδες μέτρησης εντροπίας:1J/Κ
Συνήθως μας ενδιαφέρει η εντροπία ανά μονάδα μάζας (π.χ. 1 kg). Συμβολίζεται με s (μικρό) και μετρείται σε: J/(kgK).

 ΕΙΔΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ
Ένα μέγεθος χρήσιμο σε μερικές εφαρμογές της ψύξης και του κλιματι -σμού είναι ο ειδικός όγκος ενός αερίου, σε κάποια κατάσταση. Ο ειδικός όγκος είναι το αντίστροφο της πυκνότητας (ρ), δηλαδή εκφράζει τον όγκο που καταλαμβάνει η μονάδα μάζας (π.χ. 1 kg) του αερίου.
Σύμβολο για τον ειδικό όγκο:υ
Μπορούμε να γράψουμε την εξής σχέση:
```
υ = V m = 1 ρ όπου V ο όγκος του αερίου και m η αντίστοιχη μάζα του.
```
Μονάδες ειδικού όγκου:
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 m 3 /kg
Στο Αγγλοσαξονικό Σύστημα: 1 ft 3 /lb = 0,0625 m 3 /kg

1.1.2 Τρόποι μετάδοσης της θερμότητας
Η μετάδοση της θερμότητας είναι μια σύνθετη διαδικασία που πραγματο -ποιείται (εφόσον υπάρχει κάποια θερμοκρασιακή διαφορά) με τρεις τρό -πους:
1ος τρόπος: Με αγωγή (φαινόμενο της αγωγιμότητας). Είναι η διάδο -ση (μεταφορά) θερμότητας από μόριο σε μόριο μέσα σ' ένα στερεό σώμα ή μεταξύ δυο στερεών που βρίσκονται σε απόλυτη επαφή μεταξύ τους ή σε ακίνητα υγρά και αέρια. [Εικόνες 1.28α,β]
Εικόνα 1.28α: Αγωγιμότητα: Η μετά -δοση της θερμότητας μέσα στη μάζα της ράβδου γίνεται από μόριο σε μό -ριο

Εικόνα 1.28β: Αγωγιμότητα: Η μετά -δοση της θερμότητας γίνεται από τα μόρια του ματιού της κουζίνας στα μό -ρια του πάτου της κατσαρόλας, λόγω της καλής επαφής μεταξύ τους
Ο ρυθμός μεταφοράς της θερμότητας, δηλ. η θερμική ισχύς που μετα -δίδεται με αγωγή, εξαρτάται από το υλικό του σώματος ή των σωμάτων που έρχονται σε επαφή. Για κάθε υλικό υπάρχει ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, που, όσο μεγαλύτερος είναι, τόσο πιο αυξημένη θα είναι η θερμική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί με αγωγή.
Αξίζει εδώ να σημειώσουμε ότι ο ακίνητος αέρας έχει πολύ χαμηλό συ -ντελεστή θερμικής αγωγιμότητας (κακός αγωγός της θερμότητας). Σ' αυτή την ιδιότητα στηρίζεται η μονωτική δράση ορισμένων υλικών (υαλοβάμβα -κας, διογκωμένη πολυστερίνη, διογκωμένο συνθετικό καουτσούκ κ.λπ.), γιατί κατασκευάζονται έτσι, ώστε να δημιουργούνται μέσα στη μάζα τους θύλακοι ή κυψελίδες εγκλωβισμένου αέρα (που έτσι είναι πρακτικά ακίνη -τος).

Σύμβολο για το συντελ. θερμικής αγωγιμό -τητας: λ
Μονάδες μέτρησης του λ:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/(hm°C)
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 W/(mK)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ 2.1 δίνονται οι συντελ. θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων υλικών που μπορεί να συναντήσει ένας ψυκτικός. Ο λ των υλι -κών μεταβάλλεται ανάλογα με τη θερμοκρασία, σε άλλα υλικά λιγότερο και σε άλλα περισσότερο. Γι' αυτό στον Πίνακα γράφονται και οι θερμο -κρασίες για τις οποίες ισχύουν οι τιμές.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.1: Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων υλικών

| Υλικό                                                          | Συντελ. θερμικής  αγωγιμότητας λ  [W/(m  K)]   | Σε θερμοκρασία   |
|----------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------|------------------|
| Χαλκός (χαλκοσωλήνων)                                          | 320                                             | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Αλουμίνιο                                                      | 220                                             | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Ατσάλι                                                         | 45 έως 60                                       | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Μάρμαρο                                                        | 2,5 έως 3,5                                     | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Σκυρόδεμα, οπλισμένο                                           | 1,5 έως 2,0                                     | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Γυαλί                                                          | 0,81                                            | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Τούβλο διάτρητο                                                | 0,46 έως 0,60                                   | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Ξύλα (διάφορα)                                                 | 0,14 έως 0,21                                   | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Πολυαιθυλένιο (σωλήνων)                                        | 0,35 έως 0,45                                   | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Πολυπροπυλένιο (σωλήνων)                                       | 0,22                                            | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Πάγος                                                          | 2,24                                            | 0 °C             |
| Νερό θερμό                                                     | 0,67                                            | 80 °C            |
| Νερό                                                           | 0,602                                           | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Χιόνι                                                          | 0,11 έως 0,60                                   | 0 °C             |
| Ψυκτικό μέσο (R-12)                                            | 0,072                                           | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Υαλοβάμβακας                                                   | 0,038                                           | 0 °C             |
| Υαλοβάμβακας                                                   | 0,095                                           | 300 °C           |
| Πλάκες φελλού                                                  | 0,041 έως 0,064                                 | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Διογκωμένα συνθετικά υλικά  (πολυστερίνη, πολυουρεθάνη  κ.λπ.) | 0,036 έως 0,038                                 | 0 °C             |
| Διογκωμένα συνθετικά υλικά  (πολυστερίνη, πολυουρεθάνη  κ.λπ.) | 0,044 έως 0,050                                 | 80 °C            |
| Αέρας θερμός (ακίνητος)                                        | 0,036                                           | 160 °C           |
| Αέρας (ακίνητος)                                               | 0,026                                           | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Αέρας κρύος (ακίνητος)                                         | 0,023                                           | - 20 °C          |

2ος τρόπος: Με συναγωγή (ή επαφή-μεταφορά), κατά την οποία η θερμότητα μεταδίδεται από την επιφάνεια ενός στερεού σώματος στη μάζα ενός ρευστού που κινείται ή αντίστροφα.
Όταν η κίνηση του ρευστού προκαλείται μόνο από δυνάμεις που δημι -ουργούνται από τη διαφορά πυκνότητας στη μάζα του ρευστού (εξαιτίας θερμοκρασιακών διαφορών), τότε έχομε φυσική ή ελεύθερη συναγωγή. [Εικόνα 1.29α]. Αν, αντίθετα, η κίνηση του ρευστού επιβάλλεται μηχανικά από τα «έξω» (π.χ. από μια αντλία ή έναν ανεμιστήρα ή και λόγω βαρύτη -τας), τότε έχομε βεβιασμένη ή εξαναγκασμένη συναγωγή. [Εικόνα 1.29β]

Ο ρυθμός μεταφοράς της θερμότητας, δηλ. η θερμική ισχύς που με -ταδίδεται και στις δυο περιπτώσεις της συναγωγής, εξαρτάται από πολ -λούς παράγοντες. Ο σημαντικότερος είναι η ταχύτητα του ρευστού. Σε κάθε περίπτωση που έχουμε συναγωγή, μπορεί να υπολογισθεί ένας συντελεστής συναγωγής, που όσο μεγαλύτερος είναι, τόσο πιο αυξημέ -νη θα είναι η θερμική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί με συναγωγή. (Υψη -λή ταχύτητα του ρευστού σημαίνει και μεγάλο συντελεστή συναγωγής).
Εικόνα 1.29α: Η μετάδοση της θερμότητας από την επιφάνεια του θερμαντικού σώματος στον αέρα του δωματίου γίνεται με φυσική συ -ναγωγή

Εικόνα 1.29β: Η μετάδοση της θερ -μότητας από την επιφάνεια της αντί στασης του αερόθερμου στον αέρα του δωματίου γίνεται με εξαναγκασμέ -νη συναγωγή
Σύμβολο για το συντελεστή συναγωγής: a
Μονάδες μέτρησης του a:
Στο Τεχνικό Σύστημα (Τ.Σ.): 1 kcal/(hm 2 °C)
Στο Διεθνές Σύστημα (S.I.): 1 W/(m 2 K)
Πρέπει να θυμόμαστε ότι:
Για να επιτύχουμε μεγαλύτερους συντελεστές συναγωγής μπο -ρούμε:
-  Να αυξήσουμε την ταχύτητα του ρευστού
-  Να κάνουμε τη ροή του ρευστού περισσότερο τυρβώδη (με στρο -βιλισμούς)

Στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ 2.2 δίνονται ενδεικτικές τιμές του συντελεστή συναγωγής σε διάφορες περιπτώσεις που αφορούν ψυκτικές ή κλιματι -στικές διαδικασίες.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.2: Συντελεστές συναγωγής σε διάφορες περιπτώσεις

| Περίπτωση συναγωγής            | Συντελεστής συναγωγής a  [W/(m 2   Κ)]   |
|--------------------------------|-------------------------------------------|
| Φυσική κυκλοφορία αέρα ή ατμού | 5 έως 25                                  |
| Φυσική κυκλοφορία νερού        | 70 έως 700                                |
| Εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα  | 15 έως 250                                |
| Εξαναγκασμένη κυκλοφορία νερού | 600 έως 6000                              |
| Ατμοποιούμενο νερό             | 3000 έως 6000                             |
| Συμπυκνούμενος υδρατμός        | 6000 έως 30000                            |
| Ατμοποιούμενο ψυκτικό μέσο     | 1500 έως 50000                            |
| Συμπυκνούμενο ψυκτικό μέσο     | 3000 έως 150000                           |

3ος τρόπος: Μ ε ακτινοβολία, οπότε η θερμότητα εκπέμπεται και μεταδίδεται (μεταφέρεται) με ηλεκτρομαγνητικά κύματα, λόγω της θερμο -κρασίας που έχει ένα σώμα. Για τη μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία δεν απαιτείται η ύπαρξη ύλης ή επαφή των σωμάτων. Με ακτινοβολία γί -νεται η μεταφορά ενέργειας από τον ήλιο στη γη, στο κενό. [Εικόνα 1.30α]. Ακόμη με ακτινοβολία, διαμέσου του αέρα, γίνεται η μετάδοση θερμότητας από ένα σώμα σ' ένα άλλο ψυχρότερο, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία που έχει ο αέρας. [Εικόνα 1.30β].

Εικόνα 1.30α: Η θερμική ενέργεια του ήλιου φθάνει στη γη, μεταδιδόμε -νη με ακτινοβολία μέσω του κενού
Εικόνα 1.30β: Ο άνθρωπος δέχεται τη θερμότητα από την ηλεκτρική θερ -μάστρα με ακτινοβολία (κυρίως)
Εφ' όσον η θερμική ακτινοβολία οφείλεται στη θερμοκρασία του σώμα -τος, είναι αναμενόμενο κάθε σώμα να εκπέμπει θερμική ακτινοβολία , αφού βρίσκεται πάντα σε θερμοκρασία μεγαλύτερη της 0 Κ. Η ακτινοβολία κάθε σώματος είναι ανάλογη (της τέταρτης δύναμης) της θερμοκρασίας του, εξαρτάται όμως και από τη φύση του σώματος. Η ικανότητα ενός σώ -ματος να εκπέμπει θερμική ακτινοβολία, καθορίζεται από το συντελεστή εκπομπής του, που όσο μεγαλύτερος είναι τόσο πιο πολλή ακτινοβολία εκπέμπει το σώμα (σε μια ορισμένη θερμοκρασία).

Σύμβολο για το συντελεστή εκπομπής: ε
Ο συντελεστής εκπομπής ε είναι καθαρός αριθμός και παίρ -νει τιμές από 0 έως 1.
Ικανότητα απορρόφησης θερμικής ακτινοβολίας: Η θερμική ακτινοβο -λία που εκπέμπουν τα διάφορα σώματα προσπίπτει πάνω σε άλλα τα οποία απορροφούν ένα μέρος αυτής. Έτσι επηρεάζεται η θερμική τους κατάσταση, ανάλογα με το πόση από την προσπίπτουσα θερμική ακτινο -βολία απορροφούν. Αυτή η ικανότητα απορρόφησης για κάθε σώμα αντι -προσωπεύεται από το συντελεστή απορρόφησης α.
Ο συντελεστής απορρόφησης α είναι καθαρός αριθμός και παίρνει τιμές από 0 έως 1.

Συνήθως, υλικά που είναι καλοί ακτινοβολητές (με μεγάλο ε) είναι και καλοί απορροφητές θερμικής ακτινοβολίας (έχουν και μεγάλο α).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ 2.3 δίνονται μέσες τιμές του συντελεστή εκπο -μπής μερικών υλικών, που μπορεί να ενδιαφέρουν έναν ψυκτικό. Ο ε δια -φόρων υλικών συνήθως μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία και γι' αυτό στον Πίνακα γράφονται και οι θερμοκρασίες για τις οποίες ισχύουν οι τιμές.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.3: Συντελεστές εκπομπής ακτινοβολίας διαφόρων υλικών

| Υλικό                  | Συντελεστής  εκπομπής  ακτινοβολίας ε   | Σε θερμοκρασία   |
|------------------------|-----------------------------------------|------------------|
| Φύλλο αλουμινίου       | 0,07 έως 0,09                           | 20-100 °C        |
| Ατσάλι, καλά λειασμένο | 0,07 έως 0,12                           | 100 °C           |
| Ατσάλι, οξειδωμένο     | 0,80 έως 0,82                           | 25 °C            |
| Γαλβανισμένη λαμαρίνα  | 0,23 έως 0,28                           | 24-28 °C         |
| Μάρμαρο ανοιχτόχρωμο   | ≈ 0,93                                  | 22 °C            |
| Σκυρόδεμα, οπλισμένο   | ≈ 0,90                                  | 0-200 °C         |
| Γυαλί                  | ≈ 0,937                                 | 22 °C            |
| Τούβλο κόκκινο         | 0,93 έως 0,96                           | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Ξύλα (διάφορα)         | 0,82 έως 0,935                          | Δωματίου ≈ 20 °C |
| Πάγος                  | ≈ 0,975                                 | 0 °C             |
| Νερό                   | ≈ 0,96                                  | 0-100 °C         |
| Βαφή μαύρη             | ≈ 0,97                                  | 22-95 °C         |
| Βαφή άσπρη             | ≈ 0,90                                  | 22-95 °C         |
| Άσφαλτος               | 0,85 έως 0,93                           | 10-95 °C         |
| Χώμα, ξερό, συμπαγές   | 0,41                                    | 20 °C            |
| Δέρμα ανθρώπου         | 0,92 έως 0,95                           | 32 °C            |

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ:
Οι τρόποι μετάδοσης της θερμότητας που αναφέρθηκαν παραπάνω, δεν είναι ξεκομμένοι μεταξύ τους και σπάνια συναντάται ο ένας ανεξάρτητα από τον άλλο. Αντίθετα, στις περισσότερες περιπτώσεις, οι τρόποι αυτοί συναντούνται σε διάφορους συνδυασμούς κατά τη ροή θερμότητας, και μάλιστα ο ένας τρόπος επηρεάζεται από τον άλλον και είναι δύσκολο να τους ξεχωρίσουμε. Στην Εικόνα 1.31 φαίνεται (σε τομή) τμήμα ενός σω -λήνα με πτερύγια, σ' έναν αερόψυκτο συμπυκνωτή ψυκτικού μέσου. Η
θερμότητα των θερμών ατμών του ψυκτικού μέσου μεταδίδεται στον αέρα του περιβάλλοντος και με τους τρεις τρόπους.

ΑΕΡΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ
συναγωγή + ακτινοβολία
Εικόνα 1.31: Από τους θερμούς ατμούς του ψυκτικού μέσου, η θερμότητα μεταδί -δεται:
- - Προς την εσωτερική επιφάνεια του σωλήνα με συναγωγή.
- - Μέσα στη μάζα του σωλήνα και στα πτερύγια με αγωγή.
- - Από την επιφάνεια του σωλήνα και των πτερυγίων στον αέρα με συναγωγή αλλά και με θερμική ακτινοβολία (προς τα ψυχρά αντι -κείμενα του δωματίου)

1.1.3 Ψύχος-Ψύξη
Όταν λέμε ότι κρυώνουμε, αυτό σημαίνει ότι αισθανόμαστε ψύχος. Τη στιγμή εκείνη, από το (θερμότερο) σώμα μας αποβάλλεται έντονα θερ -μότητα προς ένα περιβάλλον χαμηλότερης θερμοκρασίας. Επομένως, το ψύχος είναι η αίσθηση που δημιουργείται λόγω χαμηλών θερμοκρασι -ών. Δεν είναι μορφή ενέργειας, αλλά οφείλεται στη μεταφορά θερμικής ενέργειας. Η έννοια "παραγωγή ψύχους", δεν σημαίνει ότι παράγεται κάτι που λέγεται ψύχος, αλλά απλά ότι φέρνουμε ένα χώρο ή ένα σώμα σε τέ -τοια θερμοκρασία ώστε να έχουμε την αίσθηση του ψύχους.

Αντίθετα, ο όρος ψύξη είναι πιο συγκεκριμένος:
Ψύξη είναι η διαδικασία αφαίρεσης θερμότητας από ένα σώμα ή χώρο (1) και η μεταφορά της σ' ένα σώμα ή χώρο (2) υψηλότερης θερμοκρασίας από το πρώτο.
Το σώμα (1) είναι το σώμα ή ο χώρος που ψύχεται (ψυχόμενο). Είναι φανερό ότι η θερμότητα στο σώμα (1) δεν μας είναι επιθυμητή και γι' αυτό θέλουμε να την αφαιρέσουμε.
Προσέξετε ότι:
Για να γίνει αφαίρεση θερμότητας από ένα σώμα, πρέπει αυτή να μετα -φερθεί οπωσδήποτε σ' ένα σώμα χαμηλότερης θερμοκρασίας, με οποιουσδήποτε από τους τρόπους που περιγράψαμε προηγουμένως. Δηλαδή πρέπει να διαθέτουμε οπωσδήποτε ένα μέσο σε χαμηλότε -ρη θερμοκρασία.

Αυτή η αφαίρεση θερμότητας θα έχει τα εξής αποτελέσματα:
- -Αν δεν παράγεται ή δεν μπαίνει μέσα στο σώμα ή στο χώρο νέα θερ -μότητα, η ψύξη θα έχει ως συνέπεια την πτώση της θερμοκρασίας του. [Εικόνα 1.32]
Η θερμοκρασία θ$\_{Ι}$ του ψαριού όταν μπαίνει στην κατάψυξη είναι μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία του χώρου της κατάψυξης θ$\_{κψ}$. Έτσι, έχουμε μετάδοση θερμότητας Q$\_{εσ}$, λόγω αυτής της θερμοκρασιακής διαφοράς.
Εικόνα 1.32: Στην Εικόνα αυτή μας ενδιαφέρει το ψάρι. Όταν μπει μέσα στην κα -τάψυξη δεν παράγεται θερμότητα μέσα στη μάζα του. Η θερμότητα που το ψάρι αποβάλλει προς τις ψυχρές επιφάνειές της, θα μειώσει τη θερμοκρασία του, μέχρι και κάτω από τη θερμοκρασία στερεοποί -ησης
- -Αν παράγεται ή μπαίνει μέσα στο σώμα ή στο χώρο (νέα) θερμότητα, η ψύξη θα έχει ως αποτέλεσμα τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σε μια επιθυμητή τιμή. [Εικόνα 1.33]

Η θερμοκρασία θ$\_{πρ}$ των προϊόντων αλλά και η θερμοκρασία θ$\_{δ}$ του περιβάλλοντος (δωματίου) είναι μεγαλύτερες από τη θερμοκρασία του χώρου της κατάψυξης θ$\_{κψ}$. Έτσι, έχουμε μετάδοση θερμότητας Q$\_{εσ}$ και Q$\_{εξ}$ προς το χώρο της κατάψυξης και από τις δύο αυτές αιτίες.
Εικόνα 1.33: Στην Εικόνα αυτή μας ενδιαφέρει ο χώρος της κατάψυξης. Στο χώρο αυτόν εισέρχεται η θερμότητα που δίνουν τα τρόφιμα που βάζου -με καθώς και η θερμότητα που εισρέει από τον περιβάλλοντα χώρο μέσω των τοιχωμάτων της. Αυτή η θερμότητα θα πρέπει να αφαι -ρείται από το χώρο της κατάψυξης ώστε να τον διατηρούμε στην επιθυμητή θερμοκρασία
- -Στη γενική περίπτωση, η ψύξη θα έχει ως συνέπεια αρχικά την πτώ -ση της θερμοκρασίας μέχρι μια ορισμένη επιθυμητή τιμή και μετά τη δια -τήρηση της θερμοκρασίας αυτής μέσα σ' ένα σώμα ή χώρο. [Εικόνα 1.34]

Εικόνα 1.34: Στο δωμάτιο εισέρχεται θερμότητα από το περιβάλλον (μέσω των τοιχωμάτων, των παραθύρων κ.λπ.) καθώς και θερμότητα που παράγεται μέσα σ' αυτό (από φωτισμό, ανθρώπους κλπ.). Αυτή η θερμότητα θα πρέπει να αφαιρεθεί από το δωμάτιο, αρχικά για να μειωθεί η θερμοκρασία του και στη συνέχεια για να διατηρηθεί στην επιθυμητή τιμή

ΠΡΟΣΟΧΗ:
Κάθε αφαίρεση θερμότητας δεν αποτελεί ψύξη. Όπως είδαμε, η αφαίρε -ση θερμότητας είναι δυνατό να προκαλέσει μόνο αλλαγές φάσης σ' ένα σώμα ή σύστημα, χωρίς να μεταβάλλει τη θερμοκρασία του. Έχουμε τότε τις περιπτώσεις της συμπύκνωσης ή της πήξης.

1.2 Ψυκτικά Μέσα

1.2.1 Ορισμός και σκοπός των ψυκτικών μέσων
Ψυκτικό μέσο είναι κάθε ουσία που χρησιμοποιείται για να μεταφέρει τα ποσά θερμότητας που απαιτούνται κατά τη διαδικασία της ψύξης, από χώρους χαμηλής θερμοκρασίας σε χώρους υψηλότερης θερμοκρα -σίας. Έτσι το ψυκτικό μέσο χρησιμεύει σαν φορέας της μεταφερόμενης θερμότητας, σε μια ψυκτική εγκατάσταση.
Τα ψυκτικά μέσα είναι ρευστά, που σε μια ψυκτική διάταξη απορρο -φούν και αποβάλλουν θερμότητα, κυρίως αλλάζοντας φάση. Με άλλα λό -για, κατά τη διάρκεια μιας ψυκτικής διαδικασίας απορροφούν θερμότητα και ατμοποιούνται και κατόπιν αποβάλλουν θερμότητα και συμπυκνώνο -νται.

Επομένως, τα ψυκτικά μέσα είναι ρευστά, που κυκλοφορούν σε μια ψυκτική διάταξη και πρέπει να μπορούν:
- 1. Να εξατμίζονται, απορροφώντας θερμότητα, όταν βρίσκονται σε θερμο -κρασία χαμηλότερη από το περιβάλλον τους.
- 2. Να συμπιέζονται, ώστε να αυξάνεται η πίεση και η θερμοκρασία τους.
- 3. Να συμπυκνώνονται, αποβάλλοντας θερμότητα προς ένα περιβάλλον χαμηλότερης θερμοκρασίας απ' αυτήν που γίνεται η συμπύκνωση.
Όπως θα δούμε παρακάτω, τα ψυκτικά ρευστά εργάζονται μέσα στην ψυκτική διάταξη (σε κλειστό κύκλωμα) και έτσι, σε κανονική λειτουργία, δεν διαρρέουν προς την ατμόσφαιρα.

1.2.2 Ιδιότητες ψυκτικών μέσων
Επειδή οι διάφορες ψυκτικές εγκαταστάσεις έχουν ποικίλες απαιτήσεις και εργάζονται κάτω από διαφορετικές θερμοκρασίες, χρησιμοποιούνται αντί -στοιχα διάφορα ψυκτικά μέσα. Δεν υπάρχουν ιδανικά ψυκτικά μέσα, και γι' αυτό γίνεται επιλογή του καταλληλότερου ψυκτικού, ανάλογα με τη συγκε -κριμένη εφαρμογή. (Περισσότερα για τα ψυκτικά ρευστά αναφέρονται στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8.)
Όλα όμως τα ψυκτικά μέσα πρέπει να έχουν ορισμένα κοινά χαρακτη -ριστικά.

1) Να είναι κατά το δυνατόν ακίνδυνα για τον άνθρωπο.
Επικίνδυνη κατάσταση μπορεί να δημιουργηθεί σε περίπτωση διαρρο -ών ή βλάβης της ψυκτικής διάταξης ή κατά τη διαδικασία γεμίσματος της εγκατάστασης ή της συλλογής του ψυκτικού μέσου. Επομένως, τα ψυκτικά μέσα θα πρέπει να μην είναι επικίνδυνα - κυρίως για τον άνθρωπο και τα τρόφιμα, και γι' αυτό πρέπει:
-  Να μην είναι δηλητηριώδη ή τοξικά.
-  Να μην προσβάλλουν το αναπνευστικό σύστημα.
-  Να μην αναφλέγονται.
-  Να μη δημιουργούν εκρηκτικά μίγματα με τον αέρα.
-  Να μπορούν να ανιχνευθούν (σε περίπτωση διαρροής) εύκολα και γρήγορα.

2) Να έχουν καλές θερμοδυναμικές ιδιότητες
Το ψυκτικό μέσο πρέπει να "εκτελεί την αποστολή του", ως μέσο μεταφο -ράς της θερμότητας, κατά το δυνατόν πιο εύκολα και αποδοτικά. Έτσι από τα ψυκτικά μέσα θέλουμε:
-  Να έχουν αρκετά χαμηλή θερμοκρασία κορεσμού (σημείο βρασμού) σε ατμοσφαιρική πίεση. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούμε να επιτύ -χουμε τις χαμηλές θερμοκρασίες που χρειαζόμαστε, έχοντας το ψυ -κτικό σε πίεση μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής - πράγμα σημαντικό όπως θα εξηγηθεί σε άλλο Κεφάλαιο.
-  Να έχουν θερμοκρασία πήξης πολύ χαμηλότερη από τις θερμοκρα -σίες λειτουργίας.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Να έχουν μεγάλη λανθάνουσα θερμότητα ατμοποίησης (εξάτμισης). Έτσι, μικρές σχετικά ποσότητες ψυκτικού μέσου θα μπορούν να απορροφούν μεγάλα ποσά θερμότητας εξατμιζόμενα και επομένως θα χρειάζονται μικρότερες σωληνώσεις και γενικά μικρότερες σε όγκο -και οικονομικότερες- συσκευές και εγκαταστάσεις.
-  Να έχουν μικρό ειδικό όγκο, στην περιοχή των θερμοκρασιών που εργάζονται (Το χαρακτηριστικό αυτό έχει σχέση με την απόδοση του συμπιεστή).

3) Να συνεργάζονται χωρίς ιδιαίτερα προβλήματα με όλη την ψυκτι -κή διάταξη.
Επειδή τα ψυκτικά μέσα κυκλοφορούν σε όλα τα εξαρτήματα, σωληνώ -σεις, συσκευές κ.λπ της ψυκτικής διάταξης και μάλιστα σε μεγάλες διαφο -ρές θερμοκρασίας, είναι απαραίτητο:
-  Να έχουν χημική ευστάθεια και να μην αλλοιώνονται στις πιέσεις και στις θερμοκρασίες που χρησιμοποιούνται.
-  Να μην προκαλούν διάβρωση ή οξείδωση στα υλικά κατασκευής της ψυκτικής διάταξης.
-  Να μπορούν να διαλύσουν - μικρές - ποσότητες υγρασίας.
-  Να αναμειγνύονται καλά με τα ψυκτέλαια (λιπαντικά της ψυκτικής διάταξης), να μην τα διασπούν και να μην τα αλλοιώνουν.

4) Να μη βλάπτουν το περιβάλλον.
Όπως θα δούμε στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8, τα περισσότερα ψυκτικά έχουν δυσμε -νείς επιπτώσεις στο περιβάλλον, διότι συντελούν στην καταστροφή του όζοντος ("τρύπα του όζοντος") και στην υπερθέρμανση της γήινης ατμό -σφαιρας ("φαινόμενο του θερμοκηπίου"). Έτσι, καταβάλλονται προσπά -θειες ώστε τα ψυκτικά μέσα:
-  Να διασπώνται εύκολα, όταν διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα.
-  Αλλά, να μην απελευθερώνουν χλώριο στην ατμόσφαιρα.

5) Να είναι οικονομικά
Είναι προφανές ότι, για οικονομικούς λόγους, τα χρησιμοποιούμενα ψυκτι -κά μέσα θα πρέπει:
-  Να έχουν χαμηλό κόστος αγοράς.
-  Να βρίσκονται εύκολα στην αγορά.
-  Να μεταφέρονται και να προσθέτονται στην εγκατάσταση, να συλλέ -γονται και να ανακυκλώνονται με σχετικά χαμηλή δαπάνη.

1.2.3. Κατηγορίες και είδη ψυκτικών μέσων
Τα ψυκτικά ρευστά υποδιαιρούνται σε δυο βασικές κατηγορίες:
-  Τα πρωτεύοντα ψυκτικά ρευστά. Είναι χημικές ενώσεις, κυρίως του με -θανίου (CH$\_{4}$) και του αιθανίου (C$\_{2}$H$\_{6}$), με χλώριο ή και φθόριο ή και μίγμα -τα τέτοιων ενώσεων. Λέγονται έτσι γιατί εξατμίζονται μέσα σ' έναν εξατμι -στή, που βρίσκεται μέσα στο χώρο που πρόκειται να ψύξουν. [Εξετάζονται αναλυτικότερα στο ΚΕΦ. 8]
-  Τα δευτερεύοντα ψυκτικά ρευστά. Τέτοια είναι το νερό, οι άλμες, διά -φορες αλκοόλες κ.λπ. Λέγονται έτσι γιατί ψύχονται αυτά σε άλλο χώρο και κατόπιν οδηγούνται στο χώρο που επιθυμούμε να ψύξουν. [Εξετάζονται αναλυτικότερα στο ΚΕΦ. 14]

Τα πρωτεύοντα ψυκτικά μέσα διακρίνονται, ανάλογα με τη χημική τους σύσταση, σε τρία κύρια είδη, όπως δείχνεται σχηματικά στο παρακάτω διάγραμμα [Εικόνα 1.35]. Συμβολίζονται με το γράμμα R (Refrigerant), το οποίο ακολουθείται από ένα διψήφιο ή τριψήφιο κωδικό αριθμό, με τον οποίο και ονομάζονται.
Εικόνα 1.35: Σχηματικό διάγραμμα για τη χημική σύσταση των τριών κύριων ει -δών ψυκτικών μέσων.

1.3 Ψύξη με Συμπίεση Ατμών

1.3.1 Η βασική ψυκτική διάταξη και η λειτουργία της (επανάληψη)
Η απλούστερη και η πιο διαδεδομένη μέθοδος ψύξης είναι με "μηχανική συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου" - για συντομία "με συμπίεση ατμών". Σε μια ψυκτική διάταξη με συμπίεση ατμών, η απαραίτητη ενέργεια για να λειτουργήσει δίνεται με μορφή μηχανικού έργου.
Τα κύρια τμήματα-συσκευές μιας τέτοιας ψυκτικής διάταξης είναι: [Ει -κόνα 1.36]
Εικόνα 1.36: Βασική συγκρότηση μιας ψυκτικής διάταξης με συμπίεση ατμών
1) Ο εξατμιστής. Βρίσκεται στο χώρο ή στο μέσο που θέλουμε να ψύξου -με σε μια επιθυμητή (χαμηλή) θερμοκρασία θ$\_{R}$. Είναι κατασκευασμένος από μια συστοιχία σωληνώσεων (σερπαντίνα), μέσα στις οποίες κυκλο -φορεί το ψυκτικό μέσο. Μέσα στον εξατμιστή το ψυκτικό μέσο απορρο -φά θερμότητα Q$\_{ψ}$ από το χώρο ή το μέσο που θέλουμε να ψύξουμε και εξατμίζεται. Η εξάτμιση συμβαίνει σε μια σταθερή θερμοκρασία εξάτμι -σης θ$\_{Ε}$ και σε χαμηλή πίεση Χ.Π. (ΠΡΟΣΟΧΗ: Όπως θα δούμε στο KEΦ. 8, για κάποια ψυκτικά ρευστά που είναι μίγματα, η θερμοκρασία εξάτμισης δεν είναι σταθερή). Για να μπορεί να γίνεται αυτή η απορρόφηση θερμότη -τας, πρέπει πάντα θ$\_{Ε}$ < θ$\_{R}$ .

Το χώρο ή το μέσο που επιθυμούμε να ψύξουμε θα τον λέμε για συντο -μία "ψυχροδοχείο" και μπορεί να είναι: Ο χώρος ενός ψυγείου ή ενός ψυ -κτικού θαλάμου, ένας κλιματιζόμενος χώρος, μια δεξαμενή ή δοχείο κρύου υγρού κ.λπ. ή ακόμα και ένα κρύο σχετικά περιβάλλον.
2) Ο συμπιεστής. Είναι ένα μηχάνημα, το οποίο λειτουργεί σαν μια αντλία ατμού. Καταναλώνοντας μηχανικό έργο W (που προέρχεται από κατα -νάλωση ηλεκτρικής ενέργειας), αναρροφά τους ατμούς του ψυκτικού μέ -σου από την έξοδο του εξατμιστή και αυξάνει την πίεσή τους. Ταυτόχρονα αυξάνεται και η θερμοκρασία των ατμών. Προσθέτει, λοιπόν, θερμότητα στο ψυκτικό μέσο.

3) Ο συμπυκνωτής. Βρίσκεται στο περιβάλλον ή σ' ένα άλλο μέσο, που έχει σχετικά υψηλή θερμοκρασία θ$\_{O}$. Είναι παρόμοιας κατασκευής με τον εξατμιστή. Μέσα στις σωληνώσεις του συμπυκνωτή, οι θερμοί ατμοί του ψυκτικού μέσου αρχικά ψύχονται μέχρι κάποια θερμοκρασία και κατόπιν συμπυκνώνονται, αποβάλλοντας θερμότητα Q$\_{Σ}$ προς το περιβάλλον ή στο άλλο διαθέσιμο μέσο (υψηλής θερμοκρασίας). Η συμπύκνωση συμβαί -νει σε μια σταθερή θερμοκρασία συμπύκνωσης θ$\_{Σ}$ και σε υψηλή πίεση Υ.Π. (ΠΡΟΣΟΧΗ: Όπως θα δούμε στο ΚΕΦ. 8, για κάποια ψυκτικά ρευστά που είναι μίγματα, η θερμοκρασία συμπύκνωσης δεν είναι σταθερή). Για να μπορεί να γίνεται αυτή η απόρριψη θερμότητας, πρέπει πάντα θ$\_{Σ}$ > θ$\_{O.}$

Το χώρο ή το μέσο στο οποίο απορρίπτεται η θερμότητα θα τον λέμε για συντομία "θερμοδοχείο" και μπορεί να είναι: Ο αέρας του περιβάλλο -ντος, νερό ή άλλο διαθέσιμο ρευστό σε συνήθη θερμοκρασία π.χ. νερό ποταμού ή θαλασσινό κ.λπ. ή ακόμη ο αέρας ενός θερμαινόμενου χώρου.
4) Η εκτονωτική (ή στραγγαλιστική) συσκευή. Πρόκειται για συσκευή που έχει μια πολύ στενή δίοδο, σωληνίσκο ή οπή, για να περάσει το ψυ -κτικό μέσο - που είναι υγρό πλέον. Έτσι μειώνεται η υψηλή πίεση (Υ.Π.) που επικρατεί στο συμπυκνωτή μέχρι τη χαμηλή πίεση (Χ.Π.) που επικρατεί στον εξατμιστή (στραγγαλισμός). Συνήθως η εκτονωτική συ -σκευή διαθέτει και ένα μηχανισμό ελέγχου της ροής του ψυκτικού μέσου. Το ψυκτικό μέσο, σε χαμηλή πλέον πίεση, μπορεί πάλι να εξατμισθεί υπό χαμηλή θερμοκρασία μέσα στον εξατμιστή κ.ο.κ.

Όλες μαζί οι προηγούμενες διεργασίες και μεταβολές που παθαίνει το ψυκτικό ρευστό, αποτελούν το βασικό ψυκτικό κύκλο.
Η ψυκτική διάταξη περιλαμβάνει και πλήθος άλλων απαραίτητων εξαρ -τημάτων, οργάνων κ.λπ. (όπως π.χ. σωληνώσεις κυκλοφορίας του ψυ -κτικού μέσου, βαλβίδες, φίλτρα ψυκτικού μέσου, αφυγραντήρες, όργανα αυτοματισμού και ελέγχου για την ασφαλή και σωστή λειτουργία της) για τα οποία θα γίνει εκτεταμένη αναφορά σε επόμενα Κεφάλαια.

1.3.2 Ο ψυκτικός κύκλος σε διάγραμμα Πίεσης-Ενθαλπίας (P-h)

 ΤΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ P-h
Οι θερμοδυναμικές ιδιότητες κάθε ψυκτικού μέσου, μπορούν να αναγνω -σθούν και να βρεθούν από Πίνακες ή από διαγράμματα.
Πίνακες με τις θερμοδυναμικές ιδιότητες διαφόρων ψυκτικών μέσων,
(Το διάγραμμα P-h από το ASHRAE-FUNDAMENT ALS-1997)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
βρίσκονται στο ΚΕΦ. 8 ή και στο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ. Με τη χρήση των Πινάκων αυτών μπορούμε να βρούμε, με ακρίβεια, διάφορα μεγέθη που μπορεί να μας ενδιαφέρουν σε μια ψυκτική διάταξη.
Τα διαγράμματα που έχουν στους δυο άξονές τους την πίεση Ρ (στον κατακόρυφο) και την ενθαλπία h (στον οριζόντιο), είναι γνωστά ως "Δια -γράμματα P-h". [Εικόνα 1.37]
Η βασική χρησιμότητα των διαγραμμάτων αυτών είναι ότι πάνω σ' αυτά μπορούμε να χαράξουμε (και επομένως να παραστήσουμε γραφικά) έναν ψυκτικό κύκλο και να κάνουμε πολλούς χρήσιμους υπολογισμούς, που αφορούν τα χαρακτηριστικά λειτουργίας μιας ψυκτικής διάταξης.

Κάθε σημείο πάνω στο διάγραμμα αντιπροσωπεύει (παριστάνει) μια ορισμένη κατάσταση στην οποία βρίσκεται το ψυκτικό μέσο. Αφού στον οριζόντιο άξονα έχουμε προς τα δεξιά αύξηση της ενθαλπίας, σημαίνει ότι κάθε πρόσθεση θερμότητας στο ψυκτικό μέσο θα μετατοπίζει την κατά -στασή του προς τα δεξιά. Αντίστροφα κάθε αφαίρεση θερμότητας από το ψυκτικό μέσο θα μετατοπίζει την κατάστασή του προς τα αριστερά.
Σε κάθε διάγραμμα P-h μπορούμε να διακρίνουμε: [Εικόνα 1.38]
- 6 Τη γραμμή σε σχήμα καμπάνας, στο κέντρο περίπου του διαγράμματος.
- -Το σημείο στην κορυφή της "καμπάνας" λέγεται κρίσιμο σημείο.
- -Το αριστερό τμήμα της γραμμής αυτής είναι η "καμπύλη κορεσμέ -νου υγρού". Κάθε σημείο πάνω σ' αυτήν αντιπροσωπεύει την κα -τάσταση του υγρού ακριβώς πριν αρχίσει ατμοποίησή του (στη συγκεκριμένη πίεση ή θερμοκρασία).
- -Το δεξιό τμήμα της γραμμής αυτής είναι η "καμπύλη κορεσμένου ατμού". Κάθε σημείο πάνω σ' αυτήν αντιπροσωπεύει την κατάσταση του ψυκτικού μέσου όταν έχει μετατραπεί πλήρως σε ατμό (στη συγκεκριμένη πίεση ή θερμοκρασία).
- 6 Η γραμμή της "καμπάνας" χωρίζει το διάγραμμα σε τρεις περιοχές:
- -Η περιοχή προς τ' αριστερά είναι η "περιοχή υπόψυκτου υγρού". Κάθε σημείο μέσα σ' αυτήν παριστάνει το ψυκτικό μέσο σε υγρή κα -τάσταση (φάση). Η λέξη υπόψυκτο δηλώνει ότι το υγρό βρίσκεται σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τη θερμοκρασία κορεσμού (στη συ -γκεκριμένη πίεση).

(To διάγραμμα P-h από το ASHRAE-FUNDAMENT ALS-1997)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- -Η περιοχή προς τα δεξιά είναι η "περιοχή υπέρθερμου ατμού". Κάθε σημείο μέσα σ' αυτήν παριστάνει το ψυκτικό μέσο σε αέρια κα -τάσταση (φάση). Η λέξη υπέρθερμος δηλώνει ότι ο ατμός βρίσκεται σε θερμοκρασία υψηλότερη από τη θερμοκρασία κορεσμού (υπό τη συγκεκριμένη πίεση).
- -Η περιοχή μέσα στην "καμπάνα" είναι η "περιοχή υγρού ατμού". Κάθε σημείο μέσα σ' αυτήν παριστάνει το ψυκτικό μέσο σε κατάστα -ση όπου συνυπάρχουν υγρή και αέρια φάση (διφασική κατάστα -ση). Δηλαδή: αν το ψυκτικό μέσο παίρνει θερμότητα, στη συγκεκριμέ -νη πίεση και θερμοκρασία συμβαίνει εξάτμιση του μέσου, αλλά έχει μετατραπεί σε ατμό μόνο ένα μέρος του, οπότε έχουμε ταυτόχρονα υγρό και ατμό. Αντίστοιχα, αν το ψυκτικό μέσο χάνει θερμότητα, στη συγκεκριμένη πίεση και θερμοκρασία συμβαίνει συμπύκνωση του μέσου, αλλά έχει μετατραπεί σε υγρό μόνο ένα μέρος του, οπότε πάλι έχουμε ταυτόχρονα υγρό και ατμό.

Προχωρώντας στο διάγραμμα, έχουμε ακόμη: [Εικόνα 1.39]
- 6 Τις γραμμές σταθερής πίεσης (ισόθλιπτες) οριζόντιες. Η τιμή της πίεσης διαβάζεται στον κατακόρυφο άξονα και -προσοχή! -είναι απόλυτη πίεση (σε MPa: 1 MPa = 1000 kPa = 1000000 Pa). Αξίζει να θυμόμαστε ότι η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι περίπου 100 kPa = 0,1 MPa.
- 6 Τις γραμμές σταθερής ενθαλπίας (ισενθαλπικές) - κατακόρυφες. Η τιμή της ειδικής ενθαλπίας (σε kJ/kg) διαβάζεται στον οριζόντιο άξονα.
- 6 Μέσα στην "καμπάνα" υπάρχουν οι γραμμές σταθερής ξηρότητας, που έχουν πάνω τους τιμές του "βαθμού ξηρότητας": 0,1 έως 0,9. Δεί -χνουν το μέρος (ποσοστό) του ψυκτικού μέσου που βρίσκεται σε μορ -φή ατμού, ενώ το υπόλοιπο είναι σε υγρή μορφή. Π.χ. βαθμός ξηρό -τητας 0,3 σημαίνει ότι στη συγκεκριμένη κατάσταση 30% του ψυκτικού μέσου είναι ατμός και το υπόλοιπο 70% είναι υγρό. (Ο βαθμός ξηρότη -τας λέγεται και "ποιότητα" του ατμού)

Τέλος, στο διάγραμμα βλέπουμε επίσης: [Εικόνα 1.40]
- 6 Τις γραμμές σταθερής θερμοκρασίας (ισοθερμοκρασιακές). Η τιμή της θερμοκρασίας (σε °C) είναι γραμμένη πάνω στην αντίστοιχη γραμμή.
Εικόνα 1.39: Γραμμές ισόθλιπτες, ισενθαλπικές και σταθερής ξηρότητας στο διάγραμμα P-h
(Το διάγραμμα P-h από το ASHRAE-FUNDAMENT ALS-1997)
Εικόνα 1.40: Γραμμές ισοθερμοκρασιακές, ισεντροπικές και σταθερής πυκνότητας στο διάγραμμα P-h
Αυτό που πρέπει να προσεχθεί ιδιαίτερα είναι το ότι η κάθε ισοθερμο -κρασιακή γραμμή συνεχίζεται μέσα στην "καμπάνα" οριζόντια δηλα δή είναι ταυτόχρονα και ισόθλιπτη (γιατί;)
- 6 Τις γραμμές σταθερής εντροπίας (ισεντροπικές). Η τιμή της ειδικής εντροπίας (σε kJ/(kg.K)) είναι γραμμένη πάνω στην αντίστοιχη γραμμή, αλλά σπάνια μας ενδιαφέρει.
- 6 Τις γραμμές σταθερής πυκνότητας. Η τιμή της πυκνότητας (σε kg/m 3 ) είναι γραμμένη πάνω στην αντίστοιχη γραμμή. Αφού, όπως έχουμε δει, πυκνότητα και ειδικός όγκος είναι μεγέθη αντίστροφα, όταν ξέρουμε την πυκνότητα, μπορούμε να βρούμε τον αντίστοιχο ειδικό όγκο. Π.χ. αν ατμός ψυκτικού μέσου έχει πυκνότητα ρ = 70 kg/m 3 , τότε ο ειδικός όγκος θα είναι:
υ= 1 ρ = 1 70 = 0 ,0143m / kg 3

Έτσι, οι γραμμές σταθερής πυκνότητας είναι και γραμμές σταθε -ρού ειδικού όγκου (ισόογκες).

 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ - Ο ΨΥΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΣΤΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ P-h
Για να δούμε πιο αναλυτικά και πιο συγκεκριμένα όλη τη λειτουργία της ψυκτικής διάταξης, ας χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα μιας ψυκτικής διάταξης που λειτουργεί στις συνθήκες της Εικόνας 1.41.
Θα υποθέσουμε προς το παρόν ότι η διάταξη αυτή λειτουργεί κάτω υπό ιδανικές συνθήκες, χωρίς απώλειες θερμικής ή μηχανικής ενέργειας (θεωρητική λειτουργία).
 m=0,5kg/sec m = 0,5 kg/s
Εικόνα 1.41: Λειτουργία μιας ψυκτικής διάταξης με συμπίεση ατμών. Ροή ψυκτικού ρευ -στού - πιέσεις - θερμοκρασίες
- -Βασική διαπίστωση είναι ότι η ψυκτική διάταξη είναι ένα κλειστό κύ -κλωμα κυκλοφορίας του ψυκτικού ρευστού, μέσα στο οποίο γίνονται όλες οι μεταβολές της κατάστασής του.
- -Όπως έχουμε ήδη τονίσει στην παρ. 1.1.1, η θερμοκρασία στην οποία το ψυκτικό μέσο εξατμίζεται ή συμπυκνώνεται, εξαρτάται από την πίεση. Συνεπώς, οι τιμές των δύο πιέσεων που επικρατούν στη διάταξη καθορίζουν τις θερμοκρασίες εξάτμισης και συμπύ -κνωσης του ψυκτικού.

Συγκεκριμένα: στη χαμηλή πίεση Ρ$\_{ΧΠ}$ = Ρ$\_{ΑΝ}$, που επικρατεί στον εξατμι -στή (αναρρόφηση του συμπιεστή), αντιστοιχεί μια ορισμένη θερμοκρασία εξάτμισης θ$\_{Ε}$ και στην υψηλή πίεση Ρ$\_{ΥΠ}$ = Ρ$\_{ΚΑΤ}$, που επικρατεί στο συμπυ -κνωτή (κατάθλιψη του συμπιεστή), αντιστοιχεί μια ορισμένη θερμοκρασία συμπύκνωσης θ$\_{Σ}$. Ρ
Ο λόγος των απόλυτων πιέσεων Ρ =CR ΚΑΤ Ρ$\_{ΑΝ}$ λέγεται λόγος συμπίεσης και παίζει σπουδαίο ρόλο στην απόδοση μιας ψυκτικής διάταξης. [Περισ -σότερα στο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2]
Στο παράδειγμα της Εικόνας 1.41, η θερμοκρασία εξάτμισης είναι 0 °C και, όπως μπορούμε να δούμε στο διάγραμμα P-h [Εικόνα 1.42], η αντί -στοιχη πίεση είναι περίπου 0,5 MPa. Η θερμοκρασία συμπύκνωσης είναι 40 °C και, στο ίδιο διάγραμμα P-h [Εικόνα 1.42], βρίσκουμε ότι η αντίστοι -χη πίεση είναι περίπου 1,53 MPa.

(Το διάγραμμα P-h από το ASHRAE-FUNDAMENT ALS-1997)
Εικόνα 1.42: Ο βασικός ψυκτικός κύκλος στο διάγραμμα P-h
Για να ξεκινήσουμε τη χάραξη του ψυκτικού κύκλου που αντιστοιχεί στη λειτουργία της ψυκτικής διάταξης της Εικόνας 1.42, ας υποθέσουμε ότι, αφού το ψυκτικό μέσο εξατμιστεί, βγαίνει από τον εξατμιστή ως κο -ρεσμένος ατμός 0 °C, στην κατάσταση 1. Σ' αυτή την κατάσταση αναρρο -φάται από το συμπιεστή.
Ο συμπιεστής αυξάνει την πίεση των ατμών από τα 0,5 MPa στα 1,53 MPa. Ο λόγος συμπίεσης είναι CR 1,53 0,5 3 ≈≈≈ ≈ . Ο συμπιεστής δίνει μηχα -
νικό έργο στο ψυκτικό μέσο, το οποίο τελικά μετατρέπεται κι αυτό σε θερμότητα (αυξάνοντας την ενθαλπία του ψυκτικού μέσου). Η συμπί -εση αυτή θεωρητικά γίνεται χωρίς ανταλλαγή θερμότητας, οπότε θα είναι μια αδιαβατική -ισεντροπική μεταβολή. Αν, επομένως, από το σημείο 1 στο διάγραμμα χαράξουμε την αντίστοιχη ισεντροπική καμπύλη που περνά απ' αυτό και τη συνεχίσουμε μέχρι να συναντήσει την ισόθλιπτη των 1,53 MPa, τότε θα έχουμε το σημείο 2. Η κατάσταση 2 αντιπροσωπεύει την έξο -δο των ατμών -υψηλής πίεσης -από το συμπιεστή. Όπως μπορούμε να παρατηρήσουμε, με τη μεταβολή 1→2, το μέσο μπαίνει στην περιοχή του υπέρθερμου ατμού. Οπότε, στην κατάσταση 2 οι συμπιεσμένοι ατμοί έχουν και υψηλότερη θερμοκρασία, περίπου 60 °C (ακριβέστερα, 58 °C). Δηλαδή, μετά τη συμπίεση έχουμε υπέρθερμο ατμό υψηλής πίεσης. Στο σημείο 2 παρατηρείται η μέγιστη θερμοκρασία του ψυκτικού κύκλου.

Το ψυκτικό μέσο στη συνέχεια οδηγείται μέσα στο συμπυκνωτή. Εκεί ο υπέρθερμος ατμός αποδίδει θερμότητα στο περιβάλλον και αρχίζει να ψύχεται. Η ψύξη του ατμού συνεχίζεται μέχρι να φθάσει στη θερμοκρασία κορεσμού (συμπύκνωσης) θ$\_{Σ}$ που αντιστοιχεί στην υψηλή πίεση των 1,53 MPa, δηλαδή στο σημείο 3. Αυτή η θερμοκρασία, όπως μπορούμε να δια -βάσουμε στο διάγραμμα, είναι 40 °C. Σ' αυτή τη θερμοκρασία το ψυκτικό μέσο εξακολουθεί να αποβάλλει θερμότητα στο περιβάλλον και αρχίζει να υγροποιείται. Η αποβολή θερμότητας συνεχίζεται υπό την ίδια σταθερή θερμοκρασία μέχρις ότου όλος ο ατμός μετατραπεί σε υγρό. Το σημείο 4, πάνω στην καμπύλη κορεσμένου υγρού, αντιπροσωπεύει αυτή την κατά -σταση. Εννοείται ότι για να γίνει αυτή η αποβολή θερμότητας είναι απαραί -τητο το περιβάλλον να έχει θερμοκρασία χαμηλότερη από τη θερμοκρασία συμπύκνωσης, στην προκειμένη περίπτωση μικρότερη των 40 °C.

Το υγρό πλέον ψυκτικό μέσο πρέπει κατόπιν να εξατμιστεί στη χαμη -λή θερμοκρασία θ$\_{Ε }$= 0 °C που μας ενδιαφέρει και επιθυμούμε. Αυτή η εξάτμιση μπορεί να πραγματοποιηθεί αρκεί να μειώσουμε την πίεση του
υγρού, μέχρι την τιμή 0,5 MPa (που είναι η πίεση κορεσμού για τους 0 °C). Αυτή η μείωση της πίεσης επιτυγχάνεται από την εκτονωτική συσκευή. Κατά τη διέλευση του υγρού μέσα από την εκτονωτική συσκευή, δεν αλλάζει η ενθαλπία του μέσου και έτσι θα βγει από αυτήν με την ίδια ενθαλπία που είχε στο σημείο 4, αλλά με μειωμένη πίεση. Λέμε ότι το ψυκτικό μέσο υφίσταται ισενθαλπικό στραγγαλισμό. Το σημείο που αντι -προσωπεύει την κατάσταση εξόδου από την εκτονωτική συσκευή -που είναι η κατάσταση εισόδου στον εξατμιστή - είναι το 5.

Όπως παρατηρούμε το σημείο 5 είναι μέσα στην "καμπάνα", πράγμα που σημαίνει ότι το ψυκτικό μέσο δεν παραμένει σε καθαρή υγρή μορ -φή, αλλά ένα μέρος του έχει ήδη γίνει ατμός κατά το στραγγαλισμό του από την εκτονωτική συσκευή. Αυτό το ποσοστό που ατμοποιήθηκε μας το δείχνει ο αντίστοιχος βαθμός ξηρότητας στη θέση 5, που στο παράδειγ -μά μας είναι περίπου 0,25=25%. Επομένως στον εξατμιστή εισέρχεται υγρός ατμός.
Μέσα στον εξατμιστή εξατμίζεται και το υπόλοιπο (το περισσότερο) υγρό ψυκτικό μέσο, παίρνοντας θερμότητα από το χώρο και γενικά από το μέσο που ψύχουμε. Δηλαδή, το ψυκτικό αποτέλεσμα, που μας ενδια -φέρει, παράγεται από αυτήν τη μεταβολή του ψυκτικού μέσου. Η εξάτμιση γίνεται υπό σταθερή πίεση 0,5 MPa και θερμοκρασία 0 °C, μέχρι όλο το υγρό να μετατραπεί σε κορεσμένο ατμό. Έτσι το ψυκτικό μέσο ξανάρχεται στην κατάσταση 1 και επαναλαμβάνεται ο κύκλος.

Συνοψίζουμε λοιπόν τις μεταβολές που απεικονίζονται στον ψυκτικό κύκλο:

| Μεταβολή   | Είδος μεταβολής        | Ψυκτικό μέσο                           |                                             |
|------------|------------------------|----------------------------------------|---------------------------------------------|
| 5 → 1      | Εξάτμιση (ισόθλιπτη)   | Παίρνει θερμότητα                      | Απορροφάται θερμότητα από  το "Ψυχροδοχείο" |
| 1 → 2      | Συμπίεση (ισεντροπική) | Παίρνει ενέργεια  (μηχανικό έργο)      | Δαπανάται μηχανική  ενέργεια                |
| 2 → 3 → 4  | Συμπύκνωση (ισόθλιπτη) | Χάνει θερμότητα                        | Αποβάλλεται θερμότητα στο  "Θερμοδοχείο"    |
| 4 → 5      | Εκτόνωση (ισενθαλπική) | Από υγρό Υ.Π. γίνεται  υγρός ατμός Χ.Π | (Καμία ενεργειακή  μεταβολή)                |

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣH
Υπενθυμίζεται ότι, τις τιμές διαφόρων θερμοδυναμικών ιδιοτήτων του ψυ -κτικού μέσου R-22 που χρησιμοποιήσαμε (πιέσεις, θερμοκρασίες) θα μπο -ρούσαμε να τις βρούμε και από τους Πίνακες του R-22 στο ΚΕΦ. 8. Το ίδιο ισχύει και για τις τιμές της ενθαλπίας που θα συναντήσουμε παρακάτω.

 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΒΑΣΙΚΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΥ
Όπως είδαμε παραπάνω, μια ψυκτική διάταξη με συμπίεση ατμών μετα -φέρει ("αντλεί") θερμότητα από το "ψυχροδοχείο" στο "θερμοδοχείο", κατα -ναλώνοντας μηχανική ενέργεια.
-  Το ποσό της θερμότητας που αφαιρείται από το "ψυχροδοχείο" ανά μονάδα μάζας του ψυκτικού μέσου το λέμε ψυκτικό αποτέλεσμα. Συμβολίζεται με q$\_{ψ}$ και εκφράζεται σε J/kg (συνήθως σε kJ/kg).
Το ψυκτικό μέσο μπαίνει στον εξατμιστή έχοντας αρχική ενθαλπία h$\_{5}$ και βγαίνει έχοντας αυξημένη τελική ενθαλπία h$\_{1}$, επειδή απορρόφησε θερμότητα από το "ψυχροδοχείο". Το ψυκτικό αποτέλεσμα είναι, επομέ -νως, η διαφορά αυτών των ενθαλπιών. Δηλαδή:

q$\_{ψ}$$\_{ }$= h$\_{1}$ - h$\_{5}$ (σε J/kg)
Επειδή το q$\_{ψ}$ είναι το ψυκτικό αποτέλεσμα από την εξάτμιση της μονά -δας μάζας (1 kg) του ψυκτικού μέσου, είναι επόμενο, αν εξατμιστούν m kg, να έχουμε το συνολικό ψυκτικό αποτέλεσμα Q$\_{ψ}$. Δηλαδή:
Q$\_{ψ}$ = m  (h$\_{1}$ - h$\_{5}$) (σε J)
Εκείνο, όμως, που κυρίως χαρακτηρίζει μια ψυκτική διάταξη (και μας ενδιαφέρει) είναι ο ρυθμός με τον οποίο απορροφά τη θερμότητα από το "ψυχροδοχείο" η μάζα του ψυκτικού μέσου που κυκλοφορεί στη διάταξη στη μονάδα του χρόνου, δηλ. η παροχή μάζας. Αυτή η παροχή (σε kg/s) θα απορροφά, επομένως, ορισμένη θερμότητα στη μονάδα του χρό -νου, δηλαδή απορροφά ισχύ (δηλ. J/s = W).

Έστω ότι η παροχή αυτή του ψυκτικού μέσου είναι ( ) m kg / s  .
Τότε θα έχουμε την ψυκτική ισχύ ή ψυκτική ικανότητα της διάταξης:

Q ψ 

h -h 1 5

(σε W)
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Αν οι ενθαλπίες είναι σε kJ/kg, τότε η ψυκτική ισχύς θα υπολογιστεί σε kW.
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 2: Αν η παροχή είναι σε άλλες μονάδες, πρέπει να μετα -τρέπεται σε kg/s.
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 3: Υπενθυμίζεται η μετατροπή 1 kW 860 kcal/h
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 4: Στους παραπάνω τύπους, αντί h$\_{1}$ - h$\_{5}$ μπορούμε να βά -λουμε h$\_{1}$ - h$\_{4}$, αφού, όπως είπαμε, η εκτόνωση 4 → 5 γίνεται χωρίς μετα -βολή της ενθαλπίας του μέσου, δηλαδή h$\_{4}$ = h$\_{5}$.
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 5: Όπως και πιο πάνω αναφέρθηκε, στον εξατμιστή ει -σέρχεται υγρός ατμός (σημείο 5) και ατμοποιείται πλήρως (σημείο 1). Αν στον εξατμιστή έμπαινε υγρό κορεσμένο (σημείο 5'), τότε προφανώς θα είχαμε μεγαλύτερο ψυκτικό αποτέλεσμα, αφού η διαφορά h$\_{1}$ - h$\_{5}$$\_{'}$$\_{ }$θα ήταν μεγαλύτερη. Η διαφορά αυτή h$\_{1}$ - h$\_{5'}$ δεν είναι τίποτε άλλο παρά η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης του ψυκτικού μέσου (στην αντί -στοιχη θερμοκρασία και πίεση).

.-.-.-.-.
Στο παράδειγμά μας έχουμε
h$\_{5}$ 250 kJ/kg και h$\_{1}$ 405 kJ/kg
Παροχή ψυκτικού μέσου m 0,5 kg /s  = ≈
≈ Οπότε: Q 0,5 405 - 250 = 77,5kW 77,5×860 = 66650 kcal /h ψ 
-  To έργο που χρειάζεται ο ψυκτικός κύκλος για να λειτουργήσει, δίδε -ται στη φάση της συμπίεσης 1 → 2 και αυξάνει την ενθαλπία του μέ -σου. Η μεταβολή στην ενθαλπία του ψυκτικού μέσου που οφείλεται στη συμπίεση, δηλαδή η διαφορά h$\_{2}$ - h$\_{1}$ λέγεται και θερμότητα συμπίεσης h$\_{c}$ και εκφράζεται σε J/kg.
Το έργο αυτό W (συνολικό) θα εκφράζεται πάλι ως διαφορά των ενθαλ -πιών στην κατάθλιψη (2) και στην αναρρόφηση (1), δηλαδή:

W = m  (h$\_{2}$ - h$\_{1}$) (σε J)
Και σ' αυτή την περίπτωση μας ενδιαφέρει η ισχύς που παρέχει ο συμπιεστής (και την οποία απορροφά το ψυκτικό μέσο). Την ισχύ αυτή
θα τη συμβολίζουμε με W$\_{C}$ και 7 , σύμφωνα με τα παραπάνω, θα είναι:
W = m h -h C 2 1  (σε W)
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Αν οι ενθαλπίες είναι σε kJ/kg, τότε η ισχύς του συμπιε -στή θα υπολογιστεί σε kW.
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 2: Και η ψυκτική ικανότητα και η ισχύς του συμπιεστή, εκ -φράζονται σε μονάδες ισχύος. Απλώς, την ψυκτική ικανότητα, επειδή αφορά μεταφορά θερμότητας, την εκφράζουμε συνήθως σε μονάδες θερμικής ισχύος, δηλ. σε kcal/h (ή Btu/h ή RT) ενώ την ισχύ του συ -μπιεστή σε kW (ή PS).

Στο παράδειγμά μας έχουμε:
Παροχή ψυκτικού μέσου m  =0,5kg/s ≈
h$\_{2}$ 433 kJ/kg και h$\_{1}$ ≈ 405 kJ/kg
≈ Οπότε: W$\_{C}$ = 0,5  (433 - 405) = 14 kW 14 x 1,36 ≈ 19 Ps
- ≈  To ποσό της θερμότητας που απορρίπτεται στο "θερμοδοχείο" και το οποίο απαιτείται για να υγροποιηθεί μια μονάδα μάζας ατμών του ψυκτικού μέσου είναι η θερμότητα συμπύκνωσης. Συμβολίζεται με q$\_{Σ}$ και εκφράζεται σε J/kg (συνήθως σε kJ/kg).
Οι υπέρθερμοι ατμοί Υ.Π. μπαίνουν στο συμπυκνωτή έχοντας αρχική ενθαλπία h$\_{2}$ και βγαίνουν ως κορεσμένο υγρό με τελική ενθαλπία h$\_{4}$, μι -κρότερη βέβαια, αφού έχασε θερμότητα. Η θερμότητα συμπύκνωσης εί -ναι, επομένως, η διαφορά αυτών των ενθαλπιών. Δηλαδή:

q$\_{Σ}$ = h$\_{2}$ - h$\_{4}$ (σε J/kg)
Και στην περίπτωση του συμπυκνωτή, το μέγεθος που κυρίως μας εν -διαφέρει είναι ο ρυθμός με τον οποίο απορρίπτεται η θερμότητα προς το "θερμοδοχείο", λόγω της συμπύκνωσης της μάζας του ψυκτικού μέσου που κυκλοφορεί στη διάταξη στη μονάδα του χρόνου.
Τότε θα έχουμε την ισχύ συμπύκνωσης της διάταξης:

Q Σ 

h -h 2 4

(σε W)
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Αν οι ενθαλπίες είναι σε kJ/kg, τότε η ισχύς συμπύκνω -σης θα υπολογιστεί σε kW.
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 2: Στους παραπάνω τύπους, αντί h$\_{2}$ - h 4 μπορούμε να βάλουμε h$\_{2}$ - h$\_{5}$, αφού h$\_{4}$ = h$\_{5}$.
Στο παράδειγμά μας έχουμε:
Παροχή ψυκτικού μέσου m  =0,5kg/s ≈
h$\_{5}$ = h$\_{4}$ 250 kJ/kg και h$\_{2}$ ≈ 433 kJ/kg
≈ Οπότε: Q$\_{Σ}$ = 0,5  (433 - 250) = 91,5 kW ≈ 91,5 x 860 = 78690 kcal/h
-  Όπως μπορούμε εύκολα να διαπιστώσουμε, ισχύει:
Πράγματι: 77,5 + 14 = 91,5 kW ή 66650 + 12040 = 78690 kcal/h (Διαπιστώσετε γιατί τα 14 kW της ισχύος του συμπιεστή ισούνται με 12040 kcal/h)

Γενικά πρέπει να θυμόμαστε ότι: Σε κάθε (θεωρητική) ψυκτική διά -ταξη η ισχύς του συμπυκνωτή θα ισούται με το άθροισμα της ισχύος του συμπιεστή και της ψυκτικής ισχύος της διάταξης.

 Ο ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ (COP)
Ο σκοπός μιας ψυκτικής διάταξης είναι να αφαιρεί θερμότητα από τον ψυχόμενο χώρο ή μέσο. Αυτή είναι το συνολικό ψυκτικό αποτέλεσμα Q$\_{ψ}$. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτό, όπως είδαμε, απαιτείται να δώσουμε στην ψυκτική διάταξη το μηχανικό έργο του συμπιεστή W. Λογικά, λοι -πόν, όσο μεγαλύτερο Q$\_{ψ}$ μπορούμε να πάρουμε δίνοντας ένα ορισμένο W, τόσο πιο αποτελεσματική θα είναι η ψυκτική διάταξη. Φυσικά, το ίδιο ακριβώς μπορούμε να πούμε και για την ισχύ: όσο μεγαλύτερη ψυκτική ισχύ Q ψ  έχει μια ψυκτική διάταξη, απορροφώντας μια ορισμένη ισχύ του συμπιεστή W$\_{C}$, τόσο πιο αποτελεσματική θα είναι.

Γι' αυτό ορίζουμε το (θεωρητικό) συντελεστή συμπεριφοράς COP$\_{θ}$ 8

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
της ψυκτικής διάταξης ως το λόγο της (θεωρητικής) ψυκτικής ικανότητας Q ψ  προς την (θεωρητικά) απορροφούμενη μηχανική ισχύ W$\_{C}$. Δηλαδή:
( ) ( )  ψ , θ θ θ c, θ θ Ψυκτική Ισχύς Q COP = = Ισχύς Συμπιεστή W
Ο συντελεστής συμπεριφοράς COP$\_{θ}$ στις περισσότερες ψυκτικές διατάξεις είναι μεγαλύτερος της μονάδας και λέγεται επίσης συντελεστής επίδοσης ή λειτουργίας. Δεν πρέπει να συγχέεται με το βαθμό απόδο -σης μιας θερμικής μηχανής ή μιας ενεργειακής μετατροπής (ακριβώς επει -δή η ψυκτική διάταξη δεν μετατρέπει μια μορφή ενέργειας σε άλλη, αλλά απλώς "κουβαλάει" τη θερμότητα από ένα χώρο σε άλλο).

Στο παράδειγμα που εξετάζουμε, έχουμε βρει ότι Q = 77,5kW ψ και W$\_{C}$ = 14 kW και άρα ο (θεωρητικός) συντελεστής συμπεριφοράς θα είναι:
ψ θ C Q 77,5 COP = = = 5,53 W 14 
Αν, στον τύπο που ορίζει τον COP$\_{θ}$, εκφράσουμε την ψυκτική ισχύ και την ισχύ του συμπιεστή με τις τιμές των ενθαλπιών, όπως παραπάνω εί -δαμε, τότε θα έχουμε (αφού απλοποιήσουμε την παροχή m  =0,5kg/s ):
COP = θ Q W = h -h h -h ψ C 1 5 2 1 
Επομένως, σε μια ψυκτική διάταξη μπορούμε, αν έχουμε τα στοιχεία για να χαράξουμε τον ψυκτικό κύκλο στο διάγραμμα P-h του ψυκτικού μας μέσου, να υπολογίσουμε τον COP$\_{θ}$.

Στο παράδειγμα μας, πράγματι θα είναι:
COP = θ h -h h -h = 405 - 250 433 - 405 = 155 28 =5,53 1 5 2 1
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Ο πραγματικός συντελεστής συμπεριφοράς COP$\_{π}$ μιας ψυκτικής διάταξης θα είναι, αντίστοιχα με τα παραπάνω, ο λόγος της πραγματικής ψυκτικής ισχύος που μπορεί να αποδώσει η διάταξη προς
την πραγματική ισχύ που απορροφά ο συμπιεστής, δηλαδή:
Σε άλλα Κεφάλαια θα δούμε ότι σε μια πραγματική ψυκτική διάταξη και η ψυκτική ικανότητα είναι μικρότερη της θεωρητικής και η πραγματικά απορροφούμενη ισχύς από το συμπιεστή είναι μεγαλύτερη της θεωρητι -κής. Έτσι, ο πραγματικός συντελεστής συμπεριφοράς CΟΡ$\_{π}$ μπορεί να είναι αρκετά μικρότερος από το θεωρητικό CΟΡ$\_{θ}$.

 ΨΥΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΜΕ ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗ ΚΑΙ ΥΠΟΨΥΞΗ
Στο βασικό ψυκτικό κύκλο που μέχρι τώρα εξετάσαμε υποθέσαμε ότι ο ατμός στην έξοδο του εξατμιστή είναι κορεσμένος (σημείο 1) και σ' αυτή την κατάσταση αναρροφάται από το συμπιεστή. Δηλαδή, και η τελευταία σταγόνα ψυκτικού ρευστού έχει εξατμιστεί ακριβώς στη θερμοκρασία εξά -τμισης. Είναι δυνατόν όμως, το ψυκτικό μέσο να απορροφήσει επιπλέ -ον θερμότητα από το "ψυχροδοχείο" και να βγει από τον εξατμιστή σε κατάσταση υπέρθερμου ατμού, έξω από την "καμπάνα" προς τα δεξιά. (Για να συμβεί αυτό χρειάζονται κάποιες προϋποθέσεις, που θα τις δού -με αναλυτικά σε επόμενα Κεφάλαια). Φυσικά, σ' αυτή την κατάσταση οι ατμοί του ψυκτικού μέσου θα έχουν θερμοκρασία μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία εξάτμισης. Σ' αυτή την περίπτωση λέμε ότι έχουμε ψυκτικό κύκλο με υπερθέρμανση.

Επίσης, στο βασικό ψυκτικό κύκλο θεωρήσαμε το συμπύκνωμα πάλι σε κατάσταση κορεσμού, δηλαδή το σημείο 4 ακριβώς πάνω στην καμπύλη κορεσμένου υγρού. Δηλαδή, και το τελευταίο κομματάκι ατμού του ψυκτι -κού ρευστού έχει υγροποιηθεί ακριβώς στη θερμοκρασία συμπύκνωσης. Στην πράξη όμως, μπορεί να απορριφθεί επιπλέον θερμότητα προς το "θερμοδοχείο" και έτσι το συμπύκνωμα ψύχεται ακόμη περισσότερο και φθάνει σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τη θερμοκρασία συμπύ -κνωσης. Το ψυκτικό μέσο θα εισέλθει τότε στην εκτονωτική συσκευή σε κατάσταση υπόψυκτου υγρού, έξω από την "καμπάνα" προς τα αριστερά. (Για να συμβεί αυτό πάλι χρειάζονται κάποιες προϋποθέσεις, που θα τις δούμε αναλυτικά σε επόμενα Κεφάλαια). Σ' αυτή την περίπτωση λέμε ότι έχουμε ψυκτικό κύκλο με υπόψυξη.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η ψυκτική διάταξη που δείχνεται στην Εικόνα 1.43, είναι παρόμοια με της Εικόνας 1.41, αλλά με υπερθέρμανση και υπόψυξη. Συγκεκριμένα:
- -έχουμε υπερθέρμανση κατά 6 °C, οπότε στην έξοδο από τον εξατμι -στή έχουμε υπέρθερμο ατμό, στην ίδια πίεση (Χ.Π.), αλλά θερμοκρα -σίας 0 °C+6 °C = 6 °C.
- -έχουμε υπόψυξη κατά 5 °C, οπότε στην είσοδο της εκτονωτικής συ -σκευής έχουμε υπόψυκτο υγρό, στην ίδια πίεση (Υ.Π.), αλλά θερμο -κρασίας 40 °C - 5 °C = 35 °C.
 m=0,5kg/sec m = 0,5 kg/s

Εικόνα 1.43: Λειτουργία μιας ψυκτικής διάταξης συμπίεσης ατμών, με υπερθέρ -μανση και υπόψυξη. Ροή ψυκτικού ρευστού - πιέσεις - θερμοκρασίες
Μπορούμε τώρα να χαράξουμε το νέο ψυκτικό κύκλο με υπερθέρμαν -ση και υπόψυξη που αντιστοιχεί στην παραπάνω διάταξη [Εικόνα 1.44], σημειώνοντας τα νέα σημεία εισόδου του ατμού στο συμπιεστή (το 1) και εισόδου του υγρού στην εκτονωτική συσκευή (το 4). Προκύπτουν τότε τα νέα σημεία 2 και 5.
Παρατηρούμε ότι έχει αυξηθεί και η θερμοκρασία εξόδου από το συμπι -εστή και έγινε περίπου 64,5 °C.

(Το διάγραμμα P-h από το ASHRAE-FUNDAMENT ALS-1997) Εικόνα 1.44: Ο ψυκτικός κύκλος με υπερθέρμανση και υπόψυξη στο διάγραμμα P-h

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Όπως μπορούμε να διαπιστώσουμε, με την υπερθέρμανση και την υπόψυξη αυξάνεται το ψυκτικό αποτέλεσμα και αντίστοιχα η ψυκτική ικα -νότητα Q ψ  της διάταξης, γιατί αυξάνεται η διαφορά h$\_{1}$ - h$\_{5}$ = h$\_{1}$ - h$\_{4}$. Αυτή η αύξηση της ψυκτικής ικανότητας είναι ωφέλιμη μόνον εφόσον η υπερ -θέρμανση γίνεται μέσα στον εξατμιστή. Υπάρχει περίπτωση υπερθέρ -μανση να έχουμε στις σωληνώσεις που συνδέουν τον εξατμιστή με το συμπιεστή, οπότε δεν έχουμε παραπάνω χρησιμοποιήσιμη ψυκτική ικα -νότητα.

Υπερθέρμανση επιδιώκουμε να έχουμε πάντοτε, γιατί έτσι αποφεύ -γομε τον κίνδυνο να υπάρχει στην αναρρόφηση του συμπιεστή έστω και μικρή ποσότητα υγρού ατμού, δηλαδή σταγονίδια υγρού ψυκτικού μέσου, που θα μπορούσαν να προκαλέσουν ζημιές στο συμπιεστή.
Από την άλλη πλευρά, η υπερθέρμανση παρουσιάζει το μειονέκτημα ότι μειώνει τον ογκομετρικό βαθμό απόδοσης του συμπιεστή, προ -κύπτει αύξηση του καταναλισκόμενου έργου και τελικά ίσως μείωση του CΟΡ$\_{θ}$. (Ειδικά όταν η υπερθέρμανση γίνεται έξω από τον εξατμιστή).

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Είναι προφανές ότι σε μια ψυκτική διάταξη θα πρέπει να έχουμε πάντοτε υπερθέρμανση αλλά όχι πάντοτε υπόψυξη.

.-.-.-.-.
Ας δούμε τώρα, στο παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά αυτής της ψυκτι -κής διάταξης με υπερθέρμανση και υπόψυξη και ας τα συγκρίνουμε με τα αντίστοιχα της βασικής ψυκτικής διάταξης.
Η παροχή ψυκτικού μέσου παραμένει η ίδια: m=0,5kg/s 
Θα έχουμε για τη νέα (θεωρητική) ψυκτική ισχύ της διάταξης:

Q ψ 
m h - h 1 5 

(σε W)
Στο νέο ψυκτικό κύκλο μπορούμε να διαβάσουμε:
h$\_{5}$ ≈ 243 kJ/kg και h$\_{1}$ ≈ 410 kJ/kg
Οπότε: Q$\_{ψ}$ = 0,5  (410 - 243) = 83,5 kW ≈ 83,5 x 860 = 71810 kcal/h Δηλαδή, η ψυκτική ισχύς αυξήθηκε κατά 6 kW.
-  Η (θεωρητική) ισχύς συμπιεστή που χρειάζεται ο νέος ψυκτικός κύκλος θα είναι τώρα:
W =m h -h C 2 1  (σε W)
Αλλά τώρα διαβάζουμε τις νέες ενθαλπίες:

Οπότε:
W$\_{C}$ = 0,5  (439 - 410) = 14,5 kW - 14,5 x 1,36 ≈ 19,7 Ps
h$\_{2}$ ≈ 439 kJ/kg και h$\_{1}$ 410 kJ/kg
Επομένως, η απαιτούμενη ισχύς του συμπιεστή αυξήθηκε κατά 0,5 kW.
-  Για την ισχύ συμπύκνωσης της διάταξης έχουμε:
Q =m h -h Σ 2 4  

(σε W)
Οι νέες ενθαλπίες έχουν προηγουμένως βρεθεί:

Οπότε:
h$\_{5}$ = h$\_{4}$ ≈ 243 kJ/kg και h$\_{2}$ ≈ 439 kJ/kg
≈ Q$\_{Σ}$ = 0,5  (439 - 243) = 98 kW ≈ 98 x 860 = 84280 kcal/h
Και η ισχύς συμπύκνωσης αυξήθηκε κατά 6,5 kW, όπως είναι λογικό.
-  Η ισότητα Q = Q + W Σ ψ C   , ισχύει και πάλι:
Πράγματι: 83,5 + 14,5 = 98 kW ή 71810 + 12470 = 84280 kcal/h
-  Ο νέος (θεωρητικός) συντελεστής συμπεριφοράς θα είναι τώρα:
COP = Q W = 83,5 14,5 =5,76 θ ψ C 
Δηλαδή, πράγματι, ο COP$\_{θ}$ αυξήθηκε σ' αυτή την περίπτωση.
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Στο ίδιο αποτέλεσμα για τον COP$\_{θ}$ θα καταλήγαμε αν τον υπολογίζαμε ως πηλίκο διαφοράς ενθαλπιών. (Να το κάνετε ως άσκη -ση).

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 2: Αν είχαμε την - ακραία - περίπτωση όλη η υπερθέρμαν -ση να γινόταν έξω από τον εξατμιστή, τότε η παραπάνω ψυκτική ικανότη -τα των 6 kW δεν θα ήταν ωφέλιμη. Ο συμπιεστής όμως θα έπρεπε ούτως ή άλλως να έχει ισχύ πάλι 14,5 kW. Άρα, σ' αυτή την περίπτωση ο CΟΡ$\_{θ}$ θα ήταν:
COP = Q W = 77,5 14,5 =5,34 θ ψ C 
δηλαδή θα ήταν μειωμένος.

 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ
Ας εξετάσουμε τώρα πώς θα μεταβληθούν τα χαρακτηριστικά της ψυκτι -κής διάταξης του παραδείγματος με υπερθέρμανση και υπόψυξη, στην περίπτωση που η θερμοκρασία συμπύκνωσης αντί να είναι 40 °C, είναι μεγαλύτερη, π.χ. 60 °C. Αυτό θα συμβεί αν το "θερμοδοχείο" είναι σε υψη -λή θερμοκρασία, π.χ. αν η θερμότητα του συμπυκνωτή απορρίπτεται σε αέρα περιβάλλοντος σχετικά υψηλής θερμοκρασίας. [Εικόνα 1.45]. Το ίδιο θα συμβεί αν ο συμπυκνωτής δεν έχει αρκετή επιφάνεια για να μπορέσει να αποβάλει τη θερμότητα συμπύκνωσης (δηλ. είναι μικρός για τη συγκε -κριμένη εγκατάσταση).

 m=0,5kg/sec m = 0,5 kg/s
Εικόνα 1.45: Λειτουργία μιας ψυκτικής διάταξης συμπίεσης ατμών, με υπερθέρ -μανση και υπόψυξη, αλλά με υψηλή θερμοκρασία συμπύκνωσης. Ροή ψυκτικού ρευστού - πιέσεις - θερμοκρασίες
Στην Εικόνα 1.46 έχει χαραχθεί ο νέος ψυκτικός κύκλος, πάλι με υπερ -θέρμανση και υπόψυξη αλλά με υψηλότερη τη θερμοκρασία συμπύκνω -σης, στους 60 °C. Η θερμοκρασία εξάτμισης και τα υπόλοιπα στοιχεία του κύκλου παραμένουν τα ίδια.
Εικόνα 1.46: Ο ψυκτικός κύκλος με αυξημένη θερμοκρασία συμπύκνωσης στο διάγραμμα P-h

(Το διάγραμμα P-h από το ASHRAE-FUNDAMENT ALS-1997)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Παρατηρούμε ότι έχει αυξηθεί η Υ.Π., που τώρα είναι περίπου 2,4 MPa.
Ο λόγος συμπίεσης έχει αυξηθεί και είναι τώρα CR = 2,4 0,5 4,8 ≈ . Ακόμη, η θερμοκρασία εξόδου από το συμπιεστή είναι πολύ υψηλή τώρα και έφθα -σε τους 92 °C περίπου.
Εφ' όσον έχουμε υπόψυξη κατά 5 °C, η θερμοκρασία εισόδου στην εκτονωτική συσκευή θα είναι τώρα 60-5=55 °C, ενώ μετά την εκτόνωση θα έχουμε στην είσοδο του εξατμιστή περισσότερο ατμοποιημένο ψυκτικό μέσο, αφού ο βαθμός ξηρότητας είναι τώρα 0,35=35%.

Η παροχή ψυκτικού μέσου παραμένει η ίδια: m=0,5kg/s 
-  Θα έχουμε για την νέα (θεωρητική) ψυκτική ισχύ της διάταξης:
Q = m h -h ψ 1 5  

(σε W)
Στο νέο ψυκτικό κύκλο μπορούμε να διαβάσουμε:
h$\_{5}$ ≈ 270 kJ/kg και h$\_{1}$ 410 kJ/kg
≈ Οπότε: Q = 0,5 410 - 270 = 70kW 70 860 = 60200kcal /h ψ 
Επομένως, η ψυκτική ισχύς μειώθηκε κατά 83,5 - 70 = 13,5 kW.
-  Η (θεωρητική) ισχύς συμπιεστή που χρειάζεται ο νέος ψυκτικός κύκλος θα είναι τώρα:
W$\_{C}$ Q m h -h Σ 2 4   (σε W)
Αλλά τώρα διαβάζουμε τις νέες ενθαλπίες: ≈
h$\_{2}$ ≈ 451 kJ/kg και h$\_{1}$ 410 kJ/kg
≈ Οπότε: W = 0,5 451- 410 = C 20,5kW 20,5 1,36 27,9Ps
Δηλαδή, παρά το ότι μειώθηκε η ωφέλιμη ψυκτική ισχύς, η απαιτούμε -νη ισχύς του συμπιεστή αυξήθηκε κατά 20,5 - 14,5 = 6 kW.

-  Για την ισχύ συμπύκνωσης της διάταξης έχουμε:
Q m h -h Σ 2 4   (σε W)
Οι νέες ενθαλπίες έχουν προηγουμένως βρεθεί: ≈
h$\_{5}$ = h$\_{4}$ ≈ 270 kJ/kg και h$\_{2}$ 451 kJ/kg
≈ Οπότε: Q 0,5 451- 270 = 90,5 860 = 77830kcal /h Σ 90,5kW 
Και η ισχύς συμπύκνωσης μειώθηκε κατά 98 - 90,5 = 7,5 kW.
-  Η ισότητα Q = Q + W Σ ψ C   ισχύει και πάλι:
Πράγματι: 70 + 20,5 = 90,5 kW ή 60200 + 17630 = 77830 kcal/h
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: Η μείωση της απαιτούμενης ισχύος συμπύκνωσης 7,5 kW προκύπτει λογικά, αφού η μεν ψυκτική ισχύς μειώθηκε κατά 13,5 kW αλλά ταυτόχρονα αυξήθηκε η ισχύς του συμπιεστή κατά 6 kW (13,5 - 6 = 7,5)
-  Ο νέος (θεωρητικός) συντελεστής συμπεριφοράς θα είναι τώρα:

COP = Q W = 70 20,5 =3,41 θ ψ C 
Δηλαδή, διαπιστώνουμε ότι ο COP$\_{θ}$ έχει μειωθεί σημαντικά στην περίπτωση αυτή .
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ 1: Στο ίδιο αποτέλεσμα για τον COP$\_{θ}$ θα καταλήγαμε αν τον υπολογίζαμε ως πηλίκο διαφοράς ενθαλπιών. (Να το κάνετε ως άσκη -ση).
Το γεγονός αυτό της μείωσης του συντελεστή συμπεριφοράς όταν η θερμοκρασία συμπύκνωσης είναι υψηλή, μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι πρέπει να φροντίζουμε ώστε η θερμοκρασία (και επομένως και η Υ.Π.) συμπύκνωσης να είναι κατά το δυνατόν χαμηλή. (Αργότερα, όμως, θα δούμε ότι δεν πρέπει να είναι κάτω από κάποιο όριο). Για το λόγο αυτό πρέπει να αποφεύγεται η τοποθέτηση ενός αερόψυκτου συμπυκνωτή σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, πρέπει να εξασφαλίζουμε συνθήκες ώστε να απάγεται όσο γίνεται πιο εύκολα η θερμότητα από τον συμπυ -κνωτή κ.λπ. Διότι, αναγκαστικά, η θερμοκρασία συμπύκνωσης θα είναι πάντα μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία του μέσου προς το οποίο γίνεται η απόρριψη της θερμότητας, για να μπορεί να γίνει η μεταφορά θερμότητας από το ψυκτικό μέσο.

 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ
Μπορούμε να διαπιστώσουμε, εργαζόμενοι κατά ανάλογο όπως προηγου -μένως τρόπο, ότι: Αν η θερμοκρασία εξάτμισης μειωθεί, τότε πάλι θα μειωθεί ο συντελεστής συμπεριφοράς COP$\_{θ}$ της ψυκτικής διάταξης.
Το γεγονός αυτό μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι πρέπει να φροντίζου -με ώστε η θερμοκρασία (και επομένως και η Χ.Π.) εξάτμισης να είναι κατά το δυνατόν υψηλή. Εννοείται βέβαια, ότι αυτό εξαρτάται από τη χρήση της ψυκτικής διάταξης, δηλαδή από το ποια θερμοκρασία θέλουμε να έχουμε στον ψυχόμενο χώρο ή μέσο. Αναγκαστικά, η θερμοκρασία εξάτμισης θα πρέπει πάντα να είναι χαμηλότερη από την επιθυμητή θερμοκρασία του ψυχόμενου χώρου ή μέσου, για να μπορεί να γίνει η μεταβίβαση θερμότητας προς το ψυκτικό μέσο.

- 1. Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ (Q) είναι μια μορφή ενέργειας που την καταλαβαίνου -με μόνο όταν μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο. Για να υπάρχει ροή θερμότητας, τα δυο σώματα πρέπει να έχουν διαφορετική θερμο -κρασία και να επικοινωνούν - με κάποιο τρόπο - μεταξύ τους.
Μεταδίδεται-ρέει φυσιολογικά μόνο από περιοχές υψηλότερων θερμοκρασιών (θερμά σώματα) σε περιοχές χαμηλότερων θερμοκρα -σιών (ψυχρότερα σώματα). Για να μεταφερθεί θερμότητα από περιοχές χαμηλών θερμοκρασιών (ψυχρά σώματα) σε περιοχές υψηλότερων θερμοκρασιών (θερμότερα σώματα) πρέπει να δαπανηθεί μηχανικό έργο ή ηλεκτρική ενέργεια ή άλλη μορφή ενέργειας.

Η ροή της θερμότητας μπορεί να προκαλέσει μεταβολή στη θερ -μοκρασία των σωμάτων ή/και αλλαγή της κατάστασής τους (εξάτμιση, συμπύκνωση, τήξη, πήξη).
Μονάδες θερμότητ ας: 1 kcal 4187 J 4 Btu
- 2. Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (θ) είναι μια έννοια που σχετίζεται με τη θερμική κατάσταση ενός σώματος. Μας δείχνει πόσο θερμότερο ή πόσο ψυ -χρότερο είναι το σώμα σε σχέση με κάποιο άλλο. Δεν είναι ποσότητα, όπως είναι η θερμότητα, γι' αυτό και δεν προστίθεται σε ένα σώμα ούτε αφαιρείται από ένα σώμα.
Πολλές μορφές ενέργειας μετατρέπονται απευθείας σε θερμότητα. Η θερμότητα μετατρέπεται σε άλλη μορφή ενέργειας μόνο κάτω από ορισμένες προϋποθέσεις. ≈ ≈

Μετριέται με διάφορους τύπους θερμομέτρων και για τη μέτρησή της χρησιμοποιούνται τρεις κλίμακες: Η εκατοντάβαθμη κλίμακα Κελσί -ου (°C), η αγγλοσαξονική κλίμακα Φαρενάϊτ (°F) και η απόλυτη κλίμακα Κέλβιν (Κ). Η απόλυτη θερμοκρασία συμβολίζεται με Τ.
Με χρήση τύπων ή πινάκων μπορούμε εύκολα να μετατρέπουμε ενδείξεις θερμοκρασιών από μια κλίμακα σε μιαν άλλη. Ως διαφορά (βαθμίδα) θερμοκρασίας 1 °C είναι ίδιος με 1 Κ.
Η πιο χαμηλή θερμοκρασία που μπορεί να αποκτήσει ένα οποιο -δήποτε σώμα είναι το "απόλυτο μηδέν": 0 Κ (0 Kelvin).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 3. Η ΕΝΘΑΛΠΙΑ (Η) είναι μια ιδιότητα της μάζας ενός σώματος που δη -λώνει το ποσό θερμικής ενέργειας που είναι διαθέσιμη από κάθε σώμα σε κάποια κατάσταση. Ξεκινάμε να τη μετράμε ορίζοντας αυθαίρετα ότι έχει τιμή 0, σε μια συγκεκριμένη κατάσταση του σώματος. Εξαρτάται από το είδος του σώματος.
Γενικά, αυξημένη θερμοκρασία του σώματος σημαίνει και αυξημέ -νη ενθαλπία του, εφ' όσον το σώμα βρίσκεται υπό σταθερή πίεση και δεν αλλάζει φάση. Μεγάλες αυξομειώσεις στην ενθαλπία συμβαίνουν κατά τις αλλαγές φάσης ενός σώματος.

Μονάδες ενθαλπίας: Ίδιες με τις μονάδες θερμότητας. Η ειδική ενθαλπία (h) μετρείται σε: kcal/kg ή J/kg ή Btu/lb.
- 4. Η ΠΙΕΣΗ (Ρ ή ρ) εκφράζει δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας και είναι η απόλυτη πίεση Ρ$\_{Α}$. ≈
Μονάδες πίεσης: 1 bar 14,5 psi ≈ 10 m Σ.Ν. 100 kPa 29,9 in Hg. Οι τιμές αυτές αντιστοιχούν περίπου στην κανονική ατμοσφαιρική πίεση Ρ$\_{ΑΤΜ}$.
Την πίεση ενός ρευστού που είναι μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής τη μετράμε με διάφορα είδη μανομέτρων. Λέγεται μανομετρική ή σχετι -κή πίεση (Ρ$\_{Μ}$) και ισχύει: Ρ$\_{Μ}$ = Ρ$\_{Α}$ - Ρ$\_{ΑΤΜ}$.

Στο τέλος μιας μονάδας πίεσης, το σύμβολο "a" σημαίνει απόλυτη πίεση, ενώ το σύμβολο "g" σημαίνει μανομετρική πίεση.
Την πίεση ενός ρευστού που είναι μικρότερη της ατμοσφαιρικής τη μετράμε με διάφορα είδη κενομέτρων. Λέγεται πίεση κενού (Ρ$\_{Κ}$) και ισχύει: Ρ$\_{Κ}$ = Ρ$\_{ΑΤΜ}$ - Ρ$\_{Α}$. ≈
Για πιέσεις κενού: 1 mm Hg=1000 microns και 1 micron ≈ 0,133 Pa.
- 5. Η ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ (c) ενός σώματος εκφράζει το ποσό θερμότη -τας που χρειάζεται η μονάδα μάζας (1 kg) του σώματος για να μεταβλη -θεί η θερμοκρασία του κατά 1 Κ = κατά 1 °C. Εξαρτάται από το είδος του σώματος και την κατάστασή του. Η ειδική θερμότητα του (υγρού) νερού, είναι περίπου 1 kcal/(kg°C).

Στα αέρια διακρίνουμε δύο διαφορετικές ειδικές θερμότητες: Την ειδική θερμότητα υπό σταθερή πίεση c$\_{p}$ και την ειδική θερμότητα υπό σταθερό όγκο c$\_{v}$.
Μονάδες ειδικής θερμότητας: 1 kcal/(kg°C) ή 1 J/(kgK) ή 1 Btu/(lb°F)
Για να μεταβληθεί η θερμοκρασία ενός σώματος, μάζας m, από θ$\_{1}$ σε θ$\_{2}$ απαιτείται αισθητό ποσό θερμότητας Q = m  c  (θ$\_{2}$ - θ$\_{1}$).
- 6. Οι ΑΛΛΑΓΕΣ ΦΑΣΕΙΣ μιας ουσίας πραγματοποιούνται σε ορισμένη θερμοκρασία (για όσο χρόνο διαρκεί η αλλαγή φάσης) που εξαρτάται από τη δεδομένη πίεση. Έτσι, σ' ένα ρευστό, μας ενδιαφέρει η ατμο -ποίηση ή η συμπύκνωσή του υπό σταθερή πίεση που γίνεται σε ορι -σμένη θερμοκρασία (κορεσμού).

Υγρό σε μια δεδομένη θερμοκρασία μπορεί να "βράσει" (να μετα -τραπεί σε αέριο), αλλά πρέπει να του ελαττώσουμε την πίεση. Αντίστοι -χα, ένα αέριο σε μια δεδομένη θερμοκρασία μπορεί να "συμπυκνωθεί" (να μετατραπεί σε υγρό) αλλά πρέπει να του αυξήσουμε την πίεση. Η πίεση στην οποία έχουμε εξάτμιση ή συμπύκνωση σε δεδομένη θερμο -κρασία λέγεται και πίεση κορεσμού.
Σε ορισμένη πίεση (και επομένως σε ορισμένη θερμοκρασία): Για να μετατραπεί η μονάδα μάζας του ρευστού από υγρό σε αέριο (ατμό) απαιτείται η λανθάνουσα θερμότητας ατμοποίησης (q$\_{λ}$). Για να μετα -τραπεί η μονάδα μάζας του ρευστού από αέριο (ατμό) σε υγρό απαιτεί -ται η ίδια λανθάνουσα θερμότητας συμπύκνωσης (q$\_{λ}$).

Μονάδες λ ανθάνουσας θερμότητας:1 kcal/kg ή 1 J/kg ή 1 Btu/lb
- 7. Η ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ( Q m h -h ψ 1 5   ) είναι η θερμική ενέργεια που διαδίδεται - μετα -φέρεται, στη μονάδα του χρόνου. Είναι το μέγεθος που καθορίζει την ικανότητα-μέγεθος μιας ψυκτικής ή κλιματιστικής εγκατάστασης. ≈
Μονάδες θερμικής ισχύος: 1 kcal/h 1,163 W ≈ 4 Btu/h
- ≈
- 8. Η ΕΝΤΡΟΠΙΑ (S) είναι μια ιδιότητα ενός σώματος (ή συστήματος) που σχετίζεται με την αταξία των μορίων του.
Ενδιαφέρον έχουν οι μεταβολές της μέσα σ' ένα σώμα ή σύστημα, που υφίσταται διάφορες διεργασίες μεταφοράς θερμότητας ή μάζας. Αν σε μια διεργασία δεν μεταβάλλεται η εντροπία, τότε αυτή λέγεται ισεντροπική.

Μονάδες εντροπίας: 1 J/K Η εντροπία ανά μονάδα μάζας s (μικρό) μετριέται σε J/(kgK)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 9. Ο ΕΙΔΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ (υ) αερίου είναι το αντίστροφο της πυκνότητας (ρ), στη δεδομένη κατάστασή του. Εκφράζει τον όγκο που καταλαμβάνει η μονάδα μάζας του αερίου:
υ= V m = 1 ρ , όπου V ο όγκος του αερίου και m η αντίστοιχη μάζα του.
Μονάδες ειδικού όγκου: 1 m 3 /kg ή 1 ft 3 /lb=0,0625 m 3 /kg
- 10. Η ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ είναι μια σύνθετη διαδικασία που πραγματοποιείται (εφόσον υπάρχει κάποια θερμοκρασιακή διαφορά) με τρεις τρόπους: Με αγωγή, με συναγωγή και με ακτινοβολία. Αυτοί οι τρεις τρόποι συνήθως εμφανίζονται ταυτόχρονα.

Στην αγωγή, η θερμότητα μεταδίδεται, γενικά, από μόριο σε μό -ριο. Όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (λ) ενός υλικού, τόσο πιο αυξημένη θα είναι η θερμική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί με αγωγή διαμέσου της μάζας αυτού του υλικού. Τα μο -νωτικά υλικά έχουν πολύ χαμηλό λ, γιατί κατασκευάζονται έτσι, ώστε να δημιουργούνται θύλακοι ή κυψελίδες ακίνητου αέρα μέσα στη μάζα τους.
Στη συναγωγή (ελεύθερη ή εξαναγκασμένη), η θερμότητα μεταδίδε -ται από την επιφάνεια ενός στερεού σώματος στη μάζα ενός ρευστού που κινείται ή αντίστροφα. Η θερμική ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί και στις δυο περιπτώσεις της συναγωγής θα είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο ο συντελεστής συναγωγής (a) είναι μεγαλύτερος. Αυτός, γενικά, αυξάνεται όσο αυξάνεται η ταχύτητα του ρευστού και όσο πιο στροβι -λώδης είναι η ροή του.

Στην ακτινοβολία, το χαρακτηριστικό είναι ότι μπορεί να μεταδοθεί η θερμότητα, χωρίς να απαιτείται η παρουσία ύλης ή επαφή των σω -μάτων. Η ακτινοβολούμενη ισχύς κάθε σώματος είναι ανάλογη (της τέ -ταρτης δύναμης) της θερμοκρασίας του. Εξαρτάται και από τον συντε -λεστή εκπομπής (ε) του υλικού, που όσο μεγαλύτερος είναι, τόσο πιο πολλή ακτινοβολία εκπέμπει το σώμα (σε μια ορισμένη θερμοκρασία). Αντίστοιχα, η ικανότητα απορρόφησης ακτινοβολίας για κάθε σώμα αντιπροσωπεύεται από το συντελεστή απορρόφησης (α).

- 11. Ψύχος είναι η αίσθηση που δημιουργείται λόγω χαμηλών θερμοκρασι -ών, οπότε το σώμα μας αποβάλλει θερμότητα.
Ψύξη είναι η διαδικασία αφαίρεσης θερμότητας από ένα σώμα ή χώρο (1) - όπου η παρουσία της δεν μας είναι επιθυμητή - και η μετα -φορά της σ' ένα σώμα ή χώρο (2) υψηλότερης θερμοκρασίας από το πρώτο. Για να γίνει αυτή η μεταφορά απαιτείται να καταναλωθεί ηλε -κτρική ή μηχανική ενέργεια ή άλλης μορφής ενέργεια.
Για να μπορεί να πραγματοποιηθεί αφαίρεση θερμότητας από ένα σώμα, πρέπει αυτή να μεταδοθεί οπωσδήποτε σ' ένα σώμα (μέσο ή χώρο) χαμηλότερης θερμοκρασίας, με τους τρόπους που αναφέρθη -καν προηγουμένως. Δηλαδή, πρέπει να διαθέτουμε οπωσδήποτε ένα μέσο ή χώρο σε χαμηλότερη θερμοκρασία.

Στη γενική περίπτωση, η ψύξη θα έχει ως συνέπεια αρχικά την πτώ -ση της θερμοκρασίας μέσα σ' ένα σώμα ή χώρο, μέχρι μια ορισμένη επιθυμητή τιμή, και μετά τη διατήρηση της θερμοκρασίας αυτής.
- 12. ΨΥΚΤΙΚΑ ΜΕΣΑ είναι ουσίες (ρευστά) που χρησιμεύουν σαν φορείς (μέσα) της μεταφερόμενης θερμότητας, σε μια ψυκτική εγκατάσταση. Απορροφούν θερμότητα και ατμοποιούνται και κατόπιν αποβάλλουν θερμότητα και συμπυκνώνονται, κυκλοφορώντας μέσα στην ψυκτική διάταξη (σε κλειστό κύκλωμα).
Δεν υπάρχουν ιδανικά ψυκτικά μέσα, αλλά επιδιώκουμε:

-  Να είναι κατά το δυνατόν ακίνδυνα για τον άνθρωπο.
-  Να έχουν καλές θερμοδυναμικές ιδιότητες
-  Να συνεργάζονται χωρίς ιδιαίτερα προβλήματα με όλη την ψυκτι -κή διάταξη.
-  Να μη βλάπτουν το περιβάλλον.
-  Να είναι οικονομικά
Τα ψυκτικά ρευστά υποδιαιρούνται σε δυο βασικές κατηγορίες:
- -Τ α πρωτεύοντα ψυκτικά ρευστά, ψύχουν αμέσως το μέσο ή το χώρο που επιθυμούμε. Είναι χημικές ενώσεις του άνθρακα: με χλώ -ριο και φθόριο (χλωροφθοράνθρακες ή CFC), με υδρογόνο, χλώριο και φθόριο (υδροχλωροφθοράνθρακες ή HCFC), με υδρογόνο και φθόριο (υδροφθοράνθρακες ή HFC) ή και μίγματα τέτοιων ενώσεων. Συμβολίζονται με το γράμμα R.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- -Τ α δευτερεύοντα ψυκτικά ρευστά, ψύχονται σε άλλο χώρο και κατό -πιν οδηγούνται στο χώρο που επιθυμούμε να ψύξουν. Τέτοια είναι το νερό, οι άλμες, διάφορες αλκοόλες κ.λπ.
- 13. Η ΒΑΣΙΚΗ ΨΥΚΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ με συμπίεση ατμών αποτελείται από:
-  Τον εξατμιστή, όπου το ψυκτικό μέσο απορροφά θερμότητα Q$\_{ψ}$ από το χώρο ή το μέσο που θέλουμε να ψύξουμε ("ψυχροδοχείο") και εξατμίζεται, σε μια σταθερή θερμοκρασία εξάτμισης θ$\_{Ε}$ και σε χαμηλή πίεση Χ.Π.
-  Το συμπιεστή, που λειτουργεί σαν μια αντλία ατμού. Καταναλώνει μηχανική ενέργεια W για να αναρροφήσει τους ατμούς του ψυκτι -κού μέσου από την έξοδο του εξατμιστή και να αυξήσει την πίεσή τους.
-  Το συμπυκνωτή, όπου το ψυκτικό μέσο αποβάλλει θερμότη -τα Q$\_{Σ}$ (προς το "θερμοδοχείο") και συμπυκνώνεται σε μια σταθερή θερμοκρασία συμπύκνωσης θ$\_{Σ}$ και σε υψηλή πίεση Υ.Π.
-  Την εκτονωτική (ή στραγγαλιστική) συσκευή, η οποία μειώνει την υψηλή πίεση (Υ.Π.) που επικρατεί στο συμπυκνωτή μέχρι τη χαμηλή πίεση (Χ.Π.) που επικρατεί στον εξατμιστή.
-  Διάφορα απαραίτητα εξαρτήματα, συσκευές και όργανα αυτοματι -σμού και ελέγχου.
- 14. Οι ψυκτικές διατάξεις λειτουργούν σύμφωνα με ΨΥΚΤΙΚΟΥΣ ΚΥ -ΚΛΟΥΣ, που απεικονίζονται στα διαγράμματα πίεσης-ενθαλπίας (P-h) των διαφόρων ψυκτικών μέσων. Στα διαγράμματα αυτά μπορούμε να βρούμε τις θερμοδυναμικές ιδιότητες κάθε ψυκτικού μέσου και να κά -νουμε υπολογισμούς για κάθε ψυκτικό κύκλο.
- 15. Στο ΒΑΣΙΚΟ ΨΥΚΤΙΚΟ ΚΥΚΛΟ θεωρείται ότι στην έξοδο του εξατμιστή έχουμε κορεσμένο ατμό και στην έξοδο του συμπυκνωτή κορεσμένο υγρό. Οι μεταβολές που υφίσταται το ψυκτικό μέσο, συνοψίζονται ως εξής:

| Μεταβολή   | Είδος μεταβολής        | Ψυκτικό μέσο                           |                                             |
|------------|------------------------|----------------------------------------|---------------------------------------------|
| 5 → 1      | Εξάτμιση (ισόθλιπτη)   | Παίρνει θερμότητα                      | Απορροφάται θερμότητα από το  "Ψυχροδοχείο" |
| 1 → 2      | Συμπίεση (ισεντροπική) | Παίρνει ενέργεια  (μηχανικό έργο)      | Δαπανάται μηχανική ενέργεια                 |
| 2 → 3 → 4  | Συμπύκνωση (ισόθλιπτη) | Χάνει θερμότητα                        | Αποβάλλεται θερμότητα στο  ''Θερμοδοχείο"   |
| 4 → 5      | Εκτόνωση (ισενθαλπική) | Από υγρό Υ.Π. γίνεται  υγρός ατμός Χ.Π | (Καμία ενεργειακή μεταβολή)                 |

16. Η ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ μιας ψυκτικής διάταξης εκφράζει την ικανότητά της να απορροφά ορισμένη θερμότητα στη μονάδα του χρόνου. Εξαρ -τάται από την παροχή του ψυκτικού μέσου m  και τις ενθαλπίες του ψυ -κτικού μέσου στην είσοδο και την έξοδο του εξατμιστή. Η (θεωρητική) ψυκτική ισχύς μιας βασικής ψυκτικής διάταξης ισούται με:
Q =m h -h ψ 5 1  
Η απαιτούμενη μηχανική ΙΣΧΥΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ εξαρτάται, επί -σης, από την παροχή του ψυκτικού μέσου m  και τις ενθαλπίες του ψυ -κτικού μέσου στην είσοδο και την έξοδο του συμπιεστή και (θεωρητικά) ισούται με: W =m h -h C 2 1 

Η ΙΣΧΥΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ εκφράζει το ποσό θερμότητας που πρέ -πει να αποβάλλεται στη μονάδα του χρόνου για να υγροποιηθεί το ψυ -κτικό μέσο. Εξαρτάται από την παροχή του ψυκτικού μέσου m  και τις ενθαλπίες του ψυκτικού μέσου στην είσοδο και την έξοδο του συμπυ -κνωτή. Η (θεωρητική) ισχύς συμπύκνωσης ισούται με:
Q =m h -h Σ 2 4   .
Σε μια (θεωρητική) ψυκτική διάταξη ισχύει πάντα: Q =Q + W Σ ψ C  
Η αποτελεσματικότητα μιας ψυκτικής διάταξης εκφράζεται με το ΣΥ -ΝΤΕΛΕΣΤΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ COP. Γενικά:
( ) ( ) ψ C Ψυκτική Ισχύς Q COP = = Ισχύς Συμπιεστή W 

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Ο COP στις περισσότερες ψυκτικές διατάξεις είναι μεγαλύτερος της μο -νάδας και επιθυμούμε να είναι κατά το δυνατόν μεγαλύτερος.
Σε μια (θεωρητική) ψυκτική διάταξη θα είναι:
( ) ( ) ψ , θ θ 1 5 θ C, θ 2 1 θ Q Ψυκτική Ισχύς h - h COP = = = Ισχύς Συμπιεστή W h - h 
- 17. Ψυκτικό κύκλο με ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗ έχουμε όταν ο ατμός στην έξοδο του εξατμιστή είναι υπέρθερμος και με ΥΠΟΨΥΞΗ όταν το υγρό στην έξοδο του συμπυκνωτή είναι υπόψυκτο.
Γενικά, η υπερθέρμανση γίνεται μέσα στον εξατμιστή, οπότε αυξά -νεται ο COP της διάταξης. Όμοια, με την υπόψυξη αυξάνεται ο COP.

Η υπερθέρμανση είναι απαραίτητη σε κάθε ψυκτική διάταξη, όχι όμως και η υπόψυξη.
- 18. Οι ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ παίζουν σπουδαίο ρόλο στην αποδοτική λειτουργία μιας ψυκτικής διάταξης.
-  Όταν αυξάνεται η θερμοκρασία συμπύκνωσης, ο COP μειώνεται.
-  Όταν μειώνεται η θερμοκρασία εξάτμισης, ο COP μειώνεται.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ - ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
- 1. Ποιες από τις παρακάτω μονάδες μπορεί να αφορούν την ψυκτική ισχύ ενός κλιματιστικού μηχανήματος;
- α. kcal/h
- β. kcal
- γ. kW
- δ. Btu/h
- ε. Ίπποι - PS
- 2. Μια ποσότητα ατμού μπορεί να γίνει πάγος αρκεί να του ……………. αρκετό ποσό θερμότητας.
- 3. Τι θα θερμάνει περισσότερο την κατάψυξη ενός ψυγείου α) 1 kg κρέας που το έχουμε στο χώρο της συντήρησης ή β) 1 kg κρέας που το έχου -με σε θερμοκρασία δωματίου;
- 4. Έχουμε σε θερμοκρασία δωματίου 2 kg βούτυρο [που έχει ειδική θερ -μότητα 0,33 kcal/(kg°C)] και 1 kg γάλα [που έχει ειδική θερμότητα 0,90 kcal/(kg°C]. Ποιο θα θερμάνει περισσότερο το χώρο του ψυγείου στο οποίο θα τα αποθηκεύσουμε;
- 5. Τι σημαίνει ότι η ενθαλπία του ψυκτικού μέσου R-134a (σε κάποια κα -τάσταση) είναι 200 kJ/kg;
- 6. Η εξάτμιση υγρού που γίνεται σε σταθερή πίεση είναι μια διεργασία …………… και ……………………..
- 7. Σε μια χύτρα ταχύτητας η πίεση που επικρατεί, στην κανονική της λει -τουργία, είναι μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική (π.χ. 2 bar). Δικαιο -λογήσετε αν το νερό θα βράσει μέσα σ' αυτήν σε θερμοκρασία μικρό -τερη, μεγαλύτερη ή ίση με 100 °C.
- 8. Συμπληρώσετε τις παρακάτω ισότητες:

A . 10 °C = .... °F (Ένδειξη θερμομέτρου)
- Β. 10 °C = .... °F (Ως διαφορά θερμοκρασίας)
- Γ. 29 psi = .... MPa
- Δ. 100 kWh = ……….. kJ
Ε. 6 PS = ………… KW
- 9. Η θερμότητα μπορεί να μεταδοθεί με ………………. ή με ……………….
ή με …………………………….
- 10. Η ψύξη είναι μια διαδικασία μεταφοράς θερμότητας από μια περιοχή θερμοκρασίας σε μια άλλη ……. θερμοκρασίας.
- 11. Από ένα ψυκτικό θάλαμο θέλουμε να αφαιρέσουμε 100.000 kcal σε χρονικό διάστημα 20 ωρών. Πόση θα είναι η απαιτούμενη ψυκτική ισχύς της ψυκτικής διάταξης, αν αυτή εργάζεται και τις 20 ώρες;

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 12. Στην έξοδο του συμπιεστή μιας ψυκτικής διάταξης, τοποθετείτε ένα μα -νόμετρο και μετράτε πίεση 300 psig.
Πόση είναι η απόλυτη πίεση σε psia; Πόση είναι η απόλυτη πίεση σε MPa;
- 13. Για ποιους λόγους ένα παράθυρο με διπλά τζάμια είναι περισσότερο μονωτικό ως προς τη μετάδοση θερμότητας μέσα απ' αυτό, σε σχέση με ένα όμοιο παράθυρο με μονό τζάμι;
- 14. Ένα φύλλο γαλβανισμένης λαμαρίνας στεγάστρου θα απορροφά λι -γότερη ή περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία σε σχέση με ένα ίδιο φύλλο λαμαρίνας βαμμένο με άσπρη μπογιά;
- 15. Τι είναι η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης ενός ψυκτικού μέσου (σε ορισμένη πίεση);
- 16. To R-22 σε πίεση 0,25 MPa περίπου, θα εξατμισθεί σε θερμοκρασία …… °C. (Χρησιμοποιήσετε το αντίστοιχο διάγραμμα)
- 17. Η μηχανική ενέργεια που παίρνουν οι ατμοί του ψυκτικού μέσου από τον συμπιεστή γίνεται …………………
- 18. Σ' ένα ψυκτικό θάλαμο (π.χ. στην κουζίνα ενός ξενοδοχείου) που έχει ψυκτική διάταξη με συμπίεση ατμών, αποθηκεύονται λαχανικά για συ -ντήρηση. Ο συμπυκνωτής βρίσκεται στο εξωτερικό περιβάλλον. Βά -λετε από ένα βελάκι στα παρακάτω ζευγάρια, έτσι που να δείχνει τη φυσική ροή θερμότητας.

Λαχανικά (από την αγορά)
Αέρας θαλάμου
Αέρας θαλάμου
Ψυκτικό μέσο (στον εξατμιστή)
Αέρας θαλάμου
Αέρας κουζίνας
Ψυκτικό μέσο (στο συμπυκνωτή)
Αέρας περιβάλλοντος
Αέρας θαλάμου
Αέρας περιβάλλοντος
- 19. Σ' έναν αερόψυκτο συμπυκνωτή η απόρριψη της θερμότητας γίνεται προς το περιβάλλον με δυο αξονικούς ανεμιστήρες. Τι θα συμβεί στην ψυκτική εγκατάσταση που εξυπηρετεί αν χαλάσει ο ένας ανεμιστήρας; Γιατί;
- 20. Θεωρήσετε τον ψυκτικό κύκλο της Εικόνας 1.44 που εργάζεται με την ίδια υπερθέρμανση και υπόψυξη, με την ίδια θερμοκρασία συμπύκνω -σης, αλλά με θερμοκρασία εξάτμισης -10 °C. Να βρείτε τα βασικά χα -ρακτηριστικά του (ψυκτική ισχύ, ισχύ συμπιεστή, ισχύ συμπύκνωσης, CΟΡ$\_{θ}$) και να σχολιάσετε τα αποτελέσματα.
- 21. Σε τεχνικά φυλλάδια κατασκευαστών ψυγείων ή κλιματιστικών συσκευ -ών ή μεγάλων ψυκτικών συγκροτημάτων να αναζητήσετε τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά τους, τις συνθήκες λειτουργίας για τις οποίες ισχύουν οι ψυκτικές τους αποδόσεις και διάφορα άλλα κατασκευαστι -κά χαρακτηριστικά τους. Αναζητήσετε ή υπολογίσετε τον πραγματικό συντελεστή συμπεριφοράς.
κεφάλαιο 2

ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ
- 2.1 ΕΙΔΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
- 2.2 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 2.3 ΔΙΒΑΘΜΙΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ
- 2.4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
- 2.5 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
- 2.6 ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
- 2.7 ΕΠΙΛΟΓΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
Μετά την ολοκλήρωση της μελέτης αυτής της ενότητας, οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση:
- 9 Να κατανοούν σε βάθος και να μπορούν να εξηγούν, τη λειτουργία των συμπιεστών σ' ένα ψυκτικό σύστημα.
- 9 Να έχουν εξοικειωθεί με τη λειτουργία και τα χαρακτηριστικά λειτουρ -γίας των συμπιεστών σε μία απλή ή σύνθετη ψυκτική εγκατάσταση.
- 9 Να αναλύουν τη σχέση συμπίεσης.
- 9 Να μπορούν να περιγράψουν τα χαρακτηριστικά λειτουργίας, τα πλε -ονεκτήματα και μειονεκτήματα πέντε διαφορετικών τύπων συμπιε -στών και μεθόδων συμπίεσης.
- 9 Να εξηγούν τις διαφορές κατασκευής και λειτουργίας ενός ερμητικού και ενός ημιερμητικού τύπου συμπιεστή.
- 9 Να περιγράφουν με ευχέρεια τα διάφορα μηχανικά εξαρτήματα ενός παλινδρομικού, ενός περιστροφικού και ενός ελικοειδούς συμπιεστή.
- 9 Να συντηρούν τους διαφόρους τύπους των συμπιεστών, να κάνουν διάγνωση βλαβών και στη συνέχεια να τις αποκαθιστούν.
- 9 Να είναι σε θέση να επιλέγουν τον κατάλληλο τύπο και μέγεθος συμπι -εστή, με τα απαιτούμενα τεχνικά χαρακτηριστικά, για κάθε εφαρμογή ψυκτικής εγκατάστασης, και για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας.

2.1 Είδη Συμπιεστών

2.1.1 Γενικά
Ο συμπιεστής είναι το πιο σημαντικό μηχάνημα σε κάθε ψυκτική εγκατά -σταση, που εργάζεται με βάση τον ψυκτικό κύκλο με συμπίεση ατμών του ψυκτικού μέσου (FREON).
Εικόνα 2.1: Ψυκτικός κύκλος με συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου
Ο συμπιεστής αναρροφά το ψυκτικό αέριο από τον εξατμιστή και το συμπιέζει (καταθλίβει) προς το συμπυκνωτή. Μ' αυτόν τον τρόπο δημι -ουργείται μία συνεχής διαφορά πίεσης μεταξύ της πλευράς αναρρόφησης και της πλευράς κατάθλιψης.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Σ' ένα υδρόψυκτο ψυκτικό συγκρότημα η πίεση αναρρόφησης είναι 4,72 bar (68,51 psig) και η πίεση κατάθλιψης 15,17 bar (220 psig). Στο ψυκτικό συγκρότημα χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο FREON 22 (R-22).
Πηγή : Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.2: Ψυκτικό κύκλωμα υδρόψυκτου ψυκτικού συγκροτήματος σε εγκατά -σταση κλιματισμού
-  Πιέσεις και θερμοκρασίες για R-22
-  Τριβές και απώλειες παραλείπονται
Υπολογίζουμε, ότι ο συμπιεστής αυξάνει τη χαμηλή πίεση κατά:
15,17 - 4,72 = 10,45 bar
(ή 220 - 68,51 = 151,49 psig)

Αυτή η διαφορά πίεσης, η τιμή της οποίας ποικίλλει, εξαρτάται από το είδος της εγκατάστασης και το σκοπό που επιτελεί καθώς και από το χρη -σιμοποιούμενο ψυκτικό μέσο, (πχ R-12, R-22, R-147a κ.λπ).
Κάθε ψυκτική εγκατάσταση, ανάλογα με την εφαρμογή, παρουσιάζει και ιδιαίτερα χαρακτηριστικά λειτουργίας.
Σε περιπτώσεις ψυκτικών εγκαταστάσεων συντήρησης (θερμοκρασία θαλάμου = -2 °C), η διαφορά πίεσης μεταξύ της αναρρόφησης και της κατάθλιψης είναι πολύ μικρότερη από τη διαφορά πίεσης σε μία εγκατά -σταση βαθειάς κατάψυξης (θερμοκρασία θαλάμου = -35 °C).

Επίσης, ανάλογα με την εφαρμογή ψύξης, ο όγκος (ποσότητα) του ψυ -κτικού μέσου που κυκλοφορεί στην εγκατάσταση, μπορεί να είναι μεγάλος ή μικρός.
Για τους πιο πάνω λόγους, έχουν κατασκευασθεί συμπιεστές διαφό -ρων τύπων, χαρακτηριστικών λειτουργίας και μεγεθών.

2.1.2 Τύποι Συμπιεστών

2.1.2.Α Κατάταξη συμπιεστών ανάλογα με τον τρόπο κίνησής τους και τη δυνατότητα επέμβασης στο εσωτερικό τους
Οι συμπιεστές που προορίζονται για εγκαταστάσεις ψύξης και κλιμα -τισμού, μπορούν να καταταγούν σε τύπους ανάλογα με τον τρόπο που παίρνουν κίνηση και τη δυνατότητα επέμβασης στο εσωτερικό τους.
Έτσι οι συμπιεστές διακρίνονται σε:
-  Ανοιχτού τύπου (open)
-  Ημίκλειστους ή ημιερμητικούς (semihermetic)
-  Κλειστού τύπου ή ερμητικούς (hermetic)

2.1.2.Α-1 Συμπιεστές ανοιχτού τύπου (Open Type Compressors)
Οι συμπιεστές ανοιχτού τύπου χρησιμοποιήθηκαν παλαιότερα σε όλες σχεδόν τις ψυκτικές εγκαταστάσεις, λόγω του ότι η τεχνολογία τους ήταν σχετικά απλή. Στη σημερινή όμως εποχή, χρησιμοποιούνται λιγότερο συ -μπιεστές ανοιχτού τύπου, εξαιτίας των μειονεκτημάτων που παρουσιά -ζουν σε σχέση με τα άλλα είδη συμπιεστών που έχουν ήδη αναπτυχθεί και κατασκευασθεί.
Στους συμπιεστές ανοιχτού τύπου, η κίνηση στον άξονα του συμπιεστή δίδεται μέσω συστήματος ιμάντων και τροχαλιών ή εύκαμπτου συνδέσμου (κόπλερ). Ο ηλεκτροκινητήρας είναι πάντα έξω από το κύριο σώμα του συμπιεστή και κοντά σε αυτόν. Αναφερόμαστε, δηλαδή, σε συγκρότημα ηλεκτροκινητήρα-συμπιεστή πάνω σε κοινή μεταλλική βάση, στην οποία στερεώνονται με κοχλίες (βίδες) και αποσυναρμολογούνται στις περιπτώ -σεις συντήρησης ή επισκευής τους.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Πηγή: Εταιρεία YORK
Εικόνα 2.5: Συγκρότημα ανοικτού τύπου συμπιεστή -ηλεκτροκινητήρα, με μετά -δοση της κίνησης μέσω εύκαμπτου συνδέσμου (κόπλερ)
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.6: Πλήρης μονάδα ανοικτού τύπου συμπιεστή -ηλεκτροκινητήρα, με μετάδοση της κίνησης μέσω κόπλερ
- Ο άξονας του συμπιεστή προεκτείνεται έξω από το περίβλημά του. Για το λόγο αυτό, υπάρχει μία τσιμούχα στεγανοποίησης (παρέμβυσμα) του άξονα, ώστε να παρεμποδίζεται το ψυκτικό μέσο και να μη διαφεύγει στην ατμόσφαιρα. Ο τρόπος αυτός στεγανοποίησης χρησιμοποιείται για πολλά χρόνια έως σήμερα.

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.1: Πλεονεκτήματα Συμπιεστών Ανοιχτού Τύπου σε σχέση με τους Συ -μπιεστές Κλειστού Τύπου
-  Οι συμπιεστές αποσυναρμολογούνται εύκολα
-  Όλα τα εξαρτήματά τους είναι προσιτά σε έλεγχο, συντήρηση, επι -σκευές ή αντικατάσταση
-  Εύκολη επισκευή

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.2: Μειονεκτήματα Συμπιεστών Ανοιχτού Τύπου σε σχέση με τους Συ -μπιεστές Κλειστού Τύπου
-  Οι συμπιεστές στεγανοποιούνται δύσκολα στην περιοχή εξόδου του στροφαλοφόρου άξονά τους, από το κύριο σώμα του συμπι -εστή
-  Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στην ευθυγράμμιση των αξόνων του συμπιεστή και του ηλεκτροκινητήρα κίνησης, όταν χρησιμοποιείται σύνδεσμος (κόπλερ)
-  Απαιτείται σωστή τοποθέτηση στο ίδιο επίπεδο, των τροχαλιών των ιμαντοκίνητων συμπιεστών και των αντίστοιχων ηλεκτροκινητήρων τους
-  Απαιτείται προσεκτική ρύθμιση της τάσης του ιμάντα (λουριού) από το συντηρητή τεχνίτη ψυκτικό
-  Είναι ογκώδεις και συνήθως μεγάλου βάρους
-  Είναι περισσότερο θορυβώδεις κατά τη λειτουργία τους σε σύγκρι -ση με άλλους τύπους συμπιεστών
-  Από πλευράς κόστους, σε σχέση με άλλους τύπους συμπιεστών είναι ακριβότεροι

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

ΧΡΗΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ ΑΝΟΙΚΤΟΥ ΤΥΠΟΥ
Η χρήση των συμπιεστών ανοικτού τύπου, σήμερα, είναι περιορισμένη σε παλιές ψυκτικές εγκαταστάσεις επαγγελματικού και βιομηχανικού τύπου αλλά και σε εφαρμογές στις οποίες δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλ -λοι τύποι συμπιεστών (πχ. σε αυτοκίνητα ψυγεία, σε κλιματισμό αυτοκίνη -των οχημάτων κ.λπ.).
Η εξέλιξη όμως της τεχνολογίας έχει βελτιώσει τις μεθόδους στεγανο -ποίησης των συμπιεστών, τόσο σε σχέση με τους μηχανισμούς στεγανο -ποίησης όσο και με τα στεγανοποιητικά υλικά. Έτσι, σήμερα, βλέπουμε να χρησιμοποιούνται συμπιεστές ανοικτού τύπου, με επιτυχία και χωρίς λει -τουργικά προβλήματα και σε καινούργιες ψυκτικές εγκαταστάσεις, όπως:

-  ψυκτικές εγκαταστάσεις σε πλοία
-  σε σύγχρονες επαγγελματικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ψύ -ξης

2.1.2.Α-2 Ημίκλειστοι ή ημιερμητικοί συμπιεστές (Semi-Hermetic Compressors)
Στους ημίκλειστους ή ημιερμητικούς συμπιεστές, ο ηλεκτροκινητήρας του συμπιεστή είναι εγκατεστημένος σε ειδικό χώρο μέσα στο χυτό του συ -μπιεστή. Εδώ, ο άξονας του συμπιεστή αποτελεί συνέχεια του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και είναι μόνιμα συνδεδεμένος με αυτόν ή είναι κοινός (αποτελούν ένα κομμάτι). Το χυτό περίβλημα του συστήματος συμπιε -στής-ηλεκτροκινητήρας, αποτελεί ένα συμπαγές σύνολο, σχεδιασμένο όμως με τέτοιο τρόπο, ώστε να μπορεί να συντηρηθεί ο συμπιεστής.

ΧΡΗΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ ΗΜΙΚΛΕΙΣΤΟΥ ΤΥΠΟΥ
Οι ημίκλειστοι συμπιεστές χρησιμοποιούνται σε ευρεία κλίμακα σε επαγ -γελματικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ψύξης μικρού και μεσαίου με -γέθους.

2.1.2. Α-3 Συμπιεστές Κλειστού Τύπου ή Ερμητικοί (Hermetic Compressors)
Στους συμπιεστές κλειστού τύπου το μηχανικό μέρος του συμπιεστή και ο ηλεκτροκινητήρας του περιβάλλονται από ένα κοινό, πλήρως ηλεκτροσυ -γκολημμένο μεταλλικό κέλυφος (περίβλημα), έτσι ώστε να κλείνεται ερμη -τικά. Κατ' ουσία δεν υπάρχει πρόσβαση στο συγκρότημα συμπιεστής-ηλε -κτροκινητήρας το οποίο και δεν μπορεί να συντηρηθεί, χωρίς να κοπεί το κέλυφος για να ανοίξει.
Πηγή: Εταιρεία COPELAND
Εικόνα 2.11: Ερμητικοί συμπιεστές

Εικόνα 2.12: Τομές ερμητικών παλινδρομικών συμπιεστών
Όπως και στους ημίκλειστους συμπιεστές, ο άξονας του συμπιεστή απο -τελεί συνέχεια του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και είναι μόνιμα συνδεδε -μένος με αυτόν ή είναι κοινός (αποτελούν ένα κομμάτι).
Ειδικότερα για τους παλινδρομικούς συμπιεστές, τα έμβολα και οι διω -στήρες λειτουργούν συνήθως οριζόντια, σε γωνία 90° σε σχέση με το στροφαλοφόρο άξονα και κινούνται μέσα-έξω.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Οι συμπιεστές αυτού του τύπου ανοίγονται και επισκευάζονται μόνο από εξειδικευμένες εταιρείες. Τις περισσότερες φορές όμως, το κόστος επισκευής υπερβαίνει το κόστος αντικατάστασης του συμπιεστή με και -νούργιο.
Το ψυκτικό αέριο, από την πλευρά της αναρρόφησης, εισέρχεται και κα -ταλαμβάνει όλο το χώρο του κελύφους (περιβλήματος). Το περίβλημα, επομένως, καταπονείται στην πίεση λειτουργίας της χαμηλής πλευράς. Η γραμμή κατάθλιψης (υψηλή πίεση), οδηγείται έξω από το περίβλημα. Τέλος, οι συμπιεστές ερμητικού τύπου, ψύχονται από το αναρροφούμενο ψυκτικό αέριο.

Η λίπανση των ερμητικών συμπιεστών επιτυγχάνεται με τη βοήθεια αντλίας λίπανσης με πίεση. Ο κοινός άξονας ηλεκτροκινητήρα-συμπιε -στή συνήθως εγκαθίσταται σε κατακόρυφη θέση και περιστρέφεται σε δύο (2) έδρανα, ένα στη μέση του συγκροτήματος και ένα στο κάτω μέ -ρος του άξονα, κοντά στην αντλία λαδιού.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.4: Πλεονεκτήματα Συμπιεστών Κλειστού Τύπου, σε σχέση με τους Συμπιεστές Ανοικτού Τύπου
-  Το κόστος προμήθειάς τους είναι το μικρότερο σε σχέση με κάθε άλλο είδος συμπιεστή
-  Το βάρος και ο όγκος τους είναι το ελάχιστο δυνατό
-  Σχεδόν μηδενική πιθανότητα διαρροών
-  Σχεδόν αθόρυβη λειτουργία
-  Σημαντική μείωση κραδασμών κατά τη λειτουργία

ΧΡΗΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ ΕΡΜΗΤΙΚΑ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΤΥΠΟΥ
Οι συμπιεστές κλειστού τύπου χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα οικιακά ψυγεία και σε επαγγελματικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ψύξης μι -κρού μεγέθους.

2.1.2.Β Κατάταξη συμπιεστών ανάλογα με την αρχή λειτουργίας τους
Οι συμπιεστές για εγκαταστάσεις ψύξης και κλιματισμού, μπορούν να κα -ταταγούν σε πέντε (5) μεγάλες κατηγορίες ή τύπους, ανάλογα με την αρχή λειτουργίας τους.
Οι τύποι αυτοί των συμπιεστών είναι:
-  οι παλινδρομικοί ή εμβολοφόροι συμπιεστές (reciprocating com -pressors)
-  οι περιστροφικοί συμπιεστές (rotary compressors)
-  οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές (centrifugal compressors)
-  οι σπειροειδείς συμπιεστές (scroll compressors)
-  οι ελικοειδείς ή κοχλιωτοί συμπιεστές (screw compressors)

Στον πιο κάτω Πίνακα 2.5 απεικονίζονται τα πεδία εφαρμογών των προαναφερθέντων τύπων συμπιεστών.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.5: Πεδία Εφαρμογών των διαφόρων τύπων των Συμπιεστών

| ΤΥΠΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ                                 | ΧΡΗΣΕΙΣ                                                                                                    |
|--------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ                         | Χρησιμοποιούνται κυρίως στα  επαγγελματικά συστήματα ψύξης-  κλιματισμού, μικρού και μεσαίου μεγέθους.     |
| ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ ΣΠΕΙΡΟΕΙΔΕΙΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ | Χρησιμοποιούνται στα οικιακά ψυγεία και  στα επαγγελματικά συστήματα κλιματισμού  μικρού σχετικά μεγέθους. |
| ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ                         | Χρησιμοποιούνται στα μεγάλα ψυκτικά  συγκροτήματα κλιματισμού.                                             |
| ΕΛΙΚΟΕΙΔΕΙΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ                           | Χρησιμοποιούνται στα επαγγελματικά και  βιομηχανικά συστήματα ψύξης μεγάλου  μεγέθους.                     |

2.1.2.Β-1 Παλινδρομικοί (Εμβολοφόροι) Συμπιεστές (Reciprocating Compressors)
Είναι ο πιο κοινός τύπος συμπιεστή ψύξης που παρουσιάζει απλότητα κατασκευής και σχετικά χαμηλό κόστος προμήθειας. Οι παλινδρομικοί συμπιεστές χρησιμοποιούνται κυρίως για ψυκτικά μέσα με σχετικά μικρό ειδικό όγκο (m 3 /kg), όπως τα FREON: R-12, R-22, R-502, R-134a (οικο -λογικό, αντικαθιστά το R-12) κλπ. Χρησιμοποιούνται όμως και για ψυκτικά μέσα, όπως η αμμωνία (ΝΗ$\_{3}$), που έχει σχετικά μεγάλο ειδικό όγκο. Οι παλινδρομικοί συμπιεστές παρουσιάζουν μεγάλους λόγους συμπίεσης και αποδίδουν ικανοποιητικά και στις περιπτώσεις μεγάλων πιέσεων κατάθλι -ψης.

Στο εμπόριο, μπορούμε να βρούμε παλινδρομικούς συμπιεστές με ηλεκτρική ισχύ από 0,1 HP έως και 100 HP.
Εικόνα 2.13: Εξαρτήματα 6-κύλινδρου ημιερμητικού παλινδρομικού συμπιεστή

ΥΠΟΜΝΗΜΑ - ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ
- 2 -ΚΑΛΥΜΜΑ ΚΟΥΤΙΟΥ ΑΚΡΟΔΕΚΤΩΝ
- 3 -ΚΟΥΤΙ ΑΚΡΟΔΕΚΤΩΝ
- 4 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΠΛΑΚΑΣ ΑΚΡΟΔΕΚΤΩΝ
- 9 -ΡΟΔΕΛΛΕΣ (Για καλώδια ισχύος)
- 14 -ΒΑΛΒΙΔΑ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 15 -ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ ΒΑΛΒΙΔΑ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 16 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 17 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 18 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΟΧΛΙΑ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 19 -ΒΑΛΒΙΔΑ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 20 -ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ ΒΑΛΒΙΔΑ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 21 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 22 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 23 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΟΧΛΙΑ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 29 -ΚΕΦΑΛΗ ΠΛΕΥΡΙΚΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ
- 30 -ΚΕΦΑΛΗ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ
- 31 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΠΛΕΥΡΙΚΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ (Δεν απεικονίζεται η κεφαλή του συγκροτήματος αποφόρτισης του πλευρικού κυλίνδρου)
- 33 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ
- 34 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΚΕΦΑΛΗΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ
- 35 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑΣ ΚΟΧΛΙΑ ΚΕΦΑΛΗΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ
- 36 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΦΙΛΤΡΟΥ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 37 -ΣΩΛΗΝΑΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟ
- 38 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΑΝΑΚΟΥΦΙΣΤΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 40 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΓΥΑΛΙΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΤΑΘΜΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 41 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΓΥΑΛΙΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΤΑΘΜΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 44 -ΚΑΛΥΜΜΑ ΠΛΕΥΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑ
- 45 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΠΛΕΥΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑ
- 46 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΠΛΕΥΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑ
- 47 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΟΧΛΙΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΠΛΕΥΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑ
- 48 -ΚΑΛΥΜΜΑ ΠΛΕΥΡΑΣ ΠΥΘΜΕΝΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 49 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΠΛΕΥΡΑΣ ΠΥΘΜΕΝΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 50 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΠΛΕΥΡΑΣ ΠΥΘΜΕΝΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 51 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΟΧΛΙΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΠΛΕΥΡΑΣ ΠΥΘΜΕΝΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 52 -ΒΑΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 53 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΒΑΣΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 54 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΟΧΛΙΑ ΒΑΣΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
- 55 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΦΙΛΤΡΟΥ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 56 -ΤΑΠΑ ΠΑΡΑΚΑΜΨΗΣ (BYPASS) ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 57 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ ΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 58 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΤΕΡΜΑΤΟΣ ΕΔΡΑΝΟΥ ΑΝΤΛΙΑΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 59 -ΚΕΦΑΛΗ ΕΔΡΑΝΟΥ
- 60 -ΣΤΡΟΦΕΑΣ ΑΝΤΛΙΑΣ
- 64 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗΣ ΣΤΡΟΦΕΑ ΑΝΤΛΙΑΣ
- 66 -ΤΕΜΑΧΙΟ ΚΙΝΗΣΗΣ
- 67 -ΟΔΗΓΟ ΤΕΜΑΧΙΟ ΠΡΟΣΑΓΩΓΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 68 -ΕΛΑΤΗΡΙΟ ΟΔΗΓΟΥ ΤΕΜΑΧΙΟΥ ΠΡΟΣΑΓΩΓΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ
- 69 -ΠΛΑΚΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ
- 70 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΠΛΑΚΑΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ
- 71 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΚΟΧΛΙΑ ΠΛΑΚΑΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ
- 72 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΠΛΑΚΑΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ
- 73 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΚΕΦΑΛΗΣ ΕΔΡΑΝΟΥ
- 74 -ΚΟΧΛΙΕΣ ΚΕΦΑΛΗΣ & ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΙ ΔΑΚΤΥΛΙΟΙ
- 75 -ΚΟΧΛΙΕΣ ΚΕΦΑΛΗΣ & ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΙ ΔΑΚΤΥΛΙΟΙ
- 76 -ΚΟΧΛΙΕΣ ΚΕΦΑΛΗΣ & ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΙ ΔΑΚΤΥΛΙΟΙ
- 77 -ΚΟΧΛΙΕΣ ΚΕΦΑΛΗΣ & ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΙ ΔΑΚΤΥΛΙΟΙ
- 78 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΗΣ ΕΔΡΑΝΟΥ
- 79 -ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΚΟΧΛΙΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΗΣ ΕΔΡΑΝΟΥ
- 80 -ΣΤΡΟΦΑΛΟΦΟΡΟΣ ΑΞΟΝΑΣ
- 81 -ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ
- 82 -ΑΞΟΝΙΣΚΟΣ
- 83 -ΣΦΗΝΑ ΣΤΡΟΦΕΑ
- 84 -ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΤΡΟΦΕΑ
- 85 -ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΤΡΟΦΕΑ
- 86 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΣΩΛΗΝΑ ΕΞΙΣΟΡΡΟΠΗΣΗΣ
- 87 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΕΜΒΟΛΟΥ
- 91 -ΕΛΑΤΗΡΙΟ ΕΛΑΙΟΥ ΕΜΒΟΛΟΥ
- 92 -ΕΛΑΤΗΡΙΟ ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΑΣ ΕΜΒΟΛΟΥ
- 93 -ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΔΙΩΣΤΗΡΑ ΚΑΙ ΚΕΦΑΛΗΣ ΔΙΩΣΤΗΡΑ
- 94 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΚΕΦΑΛΗΣ ΔΙΩΣΤΗΡΑ
- 96 -ΒΑΛΒΙΔΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 97 -ΕΛΑΤΗΡΙΟ ΘΕΣΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
- 98 -ΒΑΛΒΙΔΑ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 99 -ΤΕΜΑΧΙΟ ΤΕΡΜΑΤΟΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 100 -ΣΤΕΓΑΝΩΤΙΚΗ ΦΛΑΝΤΖΑ ΠΛΑΚΑΣ ΒΑΛΒΙΔΩΝ
- 101 -ΚΟΧΛΙΑΣ ΤΕΜΑΧΙΟΥ ΤΕΡΜΑΤΟΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 102 -ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΚΟΧΛΙΑ ΤΕΜΑΧΙΟΥ ΤΕΡΜΑΤΟΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 103 -ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ ΠΕΙΡΟΣ ΠΛΑΚΑΣ ΒΑΛΒΙΔΩΝ
- 104 -ΤΑΠΑ ΕΚΚΕΝΩΣΗΣ ΨΥΚΤΕΛΑΙΟΥ

Τα βασικά εξαρτήματα από τα οποία αποτελείται ένας παλινδρομικός συμπιεστής είναι:
- 1. Ο στροφαλοφόρος άξονας
- 2. Ο διωστήρας (μπιέλα)
- 3. Το έμβολο (πιστόνι) με τα ελατήριά του
- 4. Ο κύλινδρος
- 5. Οι βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης
- 6. Η κεφαλή του συμπιεστή
- 7. Τα παρεμβύσματα στεγανοποίησης (φλάντζες)
- 8. Οι σιγαστήρες (σιλανσιέ)
- 9. Το περίβλημα του συμπιεστή
- 10. Οι εξωτερικές βαλβίδες ελέγχου των συμπιεστών
Στη συνέχεια, περιγράφονται τα βασικά αυτά εξαρτήματα των παλιν -δρομικών συμπιεστών:

1. Ο στροφαλοφόρος άξονας
Ο στροφαλοφόρος άξονας ενός παλινδρομικού συμπιεστή μεταφέρει την περιστροφική του κίνηση στους διωστήρες, η οποία στη συνέχεια, μετα -τρέπεται στην ευθύγραμμη παλινδρομική κίνηση των εμβόλων.
Κατασκευάζεται συνήθως από σφυρήλατο χρωμιούχο ή νικελιούχο χά -λυβα ή από χυτοσίδηρο. Τμήματα του στροφάλου (κομβία), τα οποία δέ -χονται φορτία από τους διωστήρες καθώς και οι περιοχές των εδράνων βάσεων, συνηθέστατα υφίστανται κατεργασία επιφανειακής βαφής.
Οι στροφαλοφόροι άξονες είναι 2 τύπων:

-  Στροφαλοφόροι άξονες με βραχίονες (κλασικός τύπος)
-  Στροφαλοφόροι άξονες με έκκεντρα.

Ειδικότερα:
-  Οι στροφαλοφόροι άξονες με βραχίονες αποτελούνται από:
-  τους στροφείς βάσης, επί των οποίων εδράζεται ο στροφαλοφό -ρος άξονας του συμπιεστή.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  τα κομβία, στα οποία συναρμολογούνται οι διωστήρες (μπιέλες). Έχουμε τόσα κομβία όσα και διωστήρες και κυλίνδρους.
-  τους βραχίονες, που συνδέουν τα κομβία του στροφάλου με τους στροφείς βάσης
Εικόνα 2.14: Μεγάλος στροφαλοφόρος άξονας με βραχίονες
Εικόνα 2.15: Μικρός στροφαλοφόρος άξονας παλινδρομικού συμπιεστή με βρα -χίονες
-  Οι στροφαλοφόροι άξονες με έκκεντρα, αποτελούνται από:
-  το χαλύβδινο άξονα, και
-  τα ορειχάλκινα έκκεντρα.
Επειδή κατά την περιστροφή των εκκέντρων δεν υπάρχει αξο -νική συμμετρία για να μη δημιουργούνται ανεπιθύμητοι κραδασμοί κατά τη λειτουργία, τοποθετούνται αντίβαρα σε κατάλληλες θέσεις.

Πλεονεκτήματα των στροφαλοφόρων αξόνων τύπου εκκέντρου είναι:
-  Μικρότερο κόστος κατασκευής
-  Απλή κατασκευή
-  Καλή ζυγοστάθμιση και λειτουργία με ελάχιστους κραδασμούς.
Εξαιτίας των προαναφερθέντων πλεονεκτημάτων τους, οι στροφαλο -φόροι άξονες τύπου εκκέντρου εγκαθίστανται σε μεγάλη έκταση σε συμπι -εστές μικρού μεγέθους.
Διωστήρας συναρμολογημένος σε στροφαλοφόρο άξονα, τύπου εκκέ -ντρου, σε σύγχρονο συμπιεστή, φαίνεται στην Εικόνα 2.18.

Λίπανση των στροφαλοφόρων αξόνων
Όλοι οι στροφαλοφόροι άξονες πρέπει να λιπαίνονται.
Οι συμπιεστές μικρού μεγέθους χρησιμοποιούν ένα σύστημα εκτίνα -ξης του λιπαντικού, που είναι αποθηκευμένο στο κάρτερ λαδιού κάτω από το στροφαλοφόρο άξονα. Η εκτίναξη αυτή του λαδιού μεταφέρει το λάδι στις εξωτερικές επιφάνειες του στροφαλοφόρου άξονα και στα άκρα των διωστήρων.
Οι μεγαλύτεροι στροφαλοφόροι άξονες φέρουν στο εσωτερικό τους μία κατά μήκος διάτρηση και λιπαίνονται με μία αντλία λαδιού, υπό πίε -ση. Αυτή η αντλία λαδιού είναι συναρμολογημένη στο άκρο του στροφα -λοφόρου άξονα και λειτουργεί όταν λειτουργεί ο συμπιεστής.

2. Ο διωστήρας (μπιέλα)
Οι διωστήρες, όπως έχει προαναφερθεί, μετατρέπουν την περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα σε ευθύγραμμη παλινδρομική κίνηση, στο άκρο τους που συνδέεται μέσω του πείρου με το έμβολο.
- Οι διωστήρες αποτελούνται από:
-  Την κεφαλή σύνδεσης με το κομβίο του στροφαλοφόρου άξονα
-  Την κεφαλή σύνδεσης με το έμβολο μέσω του πείρου σύνδεσης
-  Τον κορμό που ενώνει τις 2 κεφαλές του διωστήρα
Και οι 2 κεφαλές του διωστήρα φέρουν δακτυλίους ολίσθησης που εγκαθίστανται μέσα στα ειδικά διαμορφωμένα έδρανα ολίσθησης.

Όπως προαναφέρθηκε, οι κεφαλές του διωστήρα λιπαίνονται για να αποφευχθεί η πρόωρη φθορά και καταστροφή του συμπιεστή.
Οι διωστήρες μπορούν να κατασκευασθούν από:
-  χάλυβα
-  ορείχαλκο
-  αλουμίνιο
Επειδή οι διωστήρες φορτίζονται έντονα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τoυ συμπιεστή, η σωστή σχεδίασή τους έχει μεγάλη σημασία. Πρέπει να τονιστεί εδώ, η διαφορά σχεδίασης του άκρου του διωστήρα που συνδέ -εται με το στροφαλοφόρο άξονα.
Στους κλασικούς στροφαλοφόρους άξονες: Το άκρο αυτό του διωστήρα είναι διαιρεμένο σε 2 τεμάχια, που συνδέονται μεταξύ τους με κοχλίες.

Εικόνα 2.17: Διωστήρας παλινδρομικού συμπιεστή για σύνδεση με στροφαλοφό -ρο άξονα με βραχίονες

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στους στροφαλοφόρους άξονες με έκκεντρα : Ο διωστήρας είναι ένα τεμάχιο (δεν διαιρείται) με σχετικά μεγάλη διάμετρο στο άκρο σύνδεσής του με το έκκεντρο. Επομένως, είναι φανερό ότι για την αποσυναρμολό -γηση του διωστήρα πρέπει ο στροφαλοφόρος άξονας να βγει έξω από το συμπιεστή.
Πηγή: Εταιρεία BRISTOL COMPRESSORS
Εικόνα 2.18: Στροφαλοφόρος Άξονας και Διωστήρας τύπου εκκέντρου.
- 1.\_ Το αριστερό κομβίο στο στροφαλοφόρο άξονα βρίσκεται σε έκκεντρη θέση και επομένως κινούνται και τα 2 έμβολα (αριστερό και δεξιό)
- 2.\_ Το αριστερό κομβίο στο στροφαλοφόρο άξονα είναι ομοαξονικό και λειτουργεί το ένα μόνο έμβολο (δεξιό)

3. Το έμβολο (πιστόνι) και τα ελατήριά του
Τα έμβολα (πιστόνια) είναι τα εξαρτήματα του συμπιεστή, που εκτελούν παλινδρομικές κινήσεις μέσα στους κυλίνδρους. Σε κάθε κύκλο λειτουργί -ας τους, αναρροφούν ψυκτικό αέριο και στη συνέχεια το καταθλίβουν.
Το έμβολο είναι συναρμολογημένο στο ένα άκρο του διωστήρα.
Εικόνα 2.19: Συγκρότημα εμβόλου - διωστήρα
Εικόνα 2.20: Έμβολο παλινδρομικού συμπιεστή
Υλικό κατασκευής των εμβόλων:
-  ειδικός χυτοσίδηρος
-  χυτοχάλυβας
-  αλουμίνιο (σε ορισμένες περιπτώσεις)

Τα ελατήρια των εμβόλων είναι δακτύλιοι που, αφενός μεν στεγανοποι -ούν το θάλαμο αναρρόφησης -συμπίεσης και αφετέρου καθαρίζουν τον κύλινδρο από το λάδι λίπανσης.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Ελατήρια τοποθετούνται σε έμβολα με διάμετρο μεγαλύτερη των 50mm. Εγκαθίστανται:
-  2 ελατήρια συμπίεσης ή στεγανότητας (στο πάνω μέρος του εμβόλου)
-  1 ή 2 ελατήρια λαδιού (στο κάτω μέρος του εμβόλου)
Τα έμβολα συμπιεστών με διάμετρο μικρότερη των 50 mm, αντί για ελα -τήρια φέρουν ειδικές αυλακώσεις, μέσω των οποίων διοχετεύεται στο εσωτερικό των κυλίνδρων η απαιτούμενη ποσότητα του ψυκτελαίου για τη λίπανση των τριβομένων επιφανειών κυλίνδρου - εμβόλου. Στην περί -πτωση αυτή, το λεπτό στρώμα του ψυκτελαίου που σχηματίζεται μεταξύ κυλίνδρου - εμβόλου στεγανοποιεί το θάλαμο αναρρόφησης - συμπίεσης και εμποδίζει τη διαρροή του ψυκτικού αερίου προς το στροφαλοθάλαμο.

Να σημειωθεί εδώ, ότι οι ανοχές μεταξύ κυλίνδρου και εμβόλων είναι πολύ μικρές.
Πηγή: Εταιρεία France Piston Rings
Εικόνα 2.21: Ελατήρια εμβόλων παλινδρομικών συμπιεστών

Εγκατάσταση ελατηρίων εμβόλων
Τα ελατήρια των εμβόλων φέρουν εγκοπές στα άκρα τους. Κατά την εγκα -τάστασή τους δεν πρέπει να συμπίπτουν οι εγκοπές τους. Σε μία τέτοια πε -ρίπτωση θα υπάρξει διαρροή του ψυκτικού αερίου από το θάλαμο αναρ -ρόφησης -συμπίεσης στο στροφαλοθάλαμο με αποτέλεσμα τη μείωση της ισχύος του συμπιεστή.
- Οι εγκοπές των ελατηρίων πρέπει να τοποθετούνται σε γωνίες:

|   Αριθμός ελατηρίων εμβόλου | Γωνία τοποθέτησης ελατηρίων   |
|-----------------------------|-------------------------------|
|                           2 | 180°                          |
|                           3 | 120°                          |
|                           4 | 90°                           |
Τα έμβολα προσαρμόζονται στους διωστήρες μέσω ενός πείρου, ο οποίος και συγκρατείται με ασφάλεια στη θέση του με 2 ασφαλιστικούς δακτυ -λίους στα άκρα του. Με αυτόν τον τρόπο οι παλινδρομικές κινήσεις του διωστήρα μεταφέρονται στο έμβολο, που με τη σειρά του παλινδρομεί ευ -θύγραμμα μέσα στον κύλινδρο.

4. Κύλινδρος
Οι κύλινδροι είναι από τα σημαντικότερα μέρη ενός συμπιεστή. Μέσα στον κύλινδρο παλινδρομεί ευθύγραμμα το έμβολο δημιουργώντας, μ' αυτόν τον τρόπο, την αναρρόφηση και την κατάθλιψη του ψυκτικού αερίου.
Οι παλινδρομικοί συμπιεστές μπορεί να έχουν ένα ή περισσότερους (έως 16) κυλίνδρους. Οι συμπιεστές με πολλούς κυλίνδρους έχουν σχεδι -ασθεί από τις κατασκευαστικές βιομηχανίες σε διάφορες διατάξεις, όπως:
-  Διάταξη σε σειρά
-  Διάταξη τύπου «V»
-  Διάταξη τύπου «W»
-  Διάταξη αστέρος

Στις εικόνες 2.3 έως 2.13, φαίνονται διάφορες κατασκευαστικές διατά -ξεις των κυλίνδρων των παλινδρομικών συμπιεστών.

Κατασκευή κυλίνδρου

 Μικροί συμπιεστές
Ο κύλινδρος και το σώμα του συμπιεστή αποτελούν ένα ενιαίο χυτό σύ -νολο. Η κατασκευή αυτή έχει πλεονέκτημα την άριστη ευθυγράμμιση των κινουμένων εξαρτημάτων του συμπιεστή και επομένως τη μείωση των τρι -βών και την αύξηση του χρόνου ζωής τους.
-  Μεγάλοι συμπιεστές
Οι κύλινδροι χυτεύονται ξεχωριστά από το σώμα του συμπιεστή. Τα δύο αυτά τμήματα συνενώνονται με κοχλίες. Στην περίπτωση αυτή οι κύλινδροι φέρουν στο εσωτερικό τους ειδικό μεταλλικό χιτώνιο, που σε περίπτωση φθοράς αντικαθίσταται με καινούργιο.

5. Οι βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης
Οι βαλβίδες αυτές ελέγχουν την είσοδο του αναρροφούμενου ψυκτικού αερίου στον κύλινδρο και την έξοδο του συμπιεσθέντος ψυκτικού αερί -ου προς τη σωλήνωση κατάθλιψης και το συμπυκνωτή. Η λειτουργία των βαλβίδων είναι αυτόματη: ανοίγουν και κλείνουν ενεργοποιούμενες από τη δημιουργούμενη διαφορά πίεσης στις πλευρές τους.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.22: Θέσεις βαλβίδων αναρρόφησης και κατάθλιψης σε παλινδρομικό συμπιεστή ανοικτού τύπου

Απαιτούμενες Ιδιότητες βαλβίδων
-  Πρέπει να εξασφαλίζουν απόλυτη στεγανότητα
-  Δεν πρέπει να επηρεάζονται από τις αναπτυσσόμενες πιέσεις και θερμοκρασίες και να διατηρούν τη λειτουργικότητά τους σε μακρό -χρονη λειτουργία
-  Να είναι αθόρυβες κατά τη λειτουργία τους
-  Να έχουν μικρό βαθμό στραγγαλισμού
Όσο πιο μικρός είναι ο βαθμός στραγγαλισμού τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα του συμπιεστή. Για το λόγο αυτό, ο σχεδιασμός των βαλ -βίδων, ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας, αποτελεί σκληρό πεδίο ανταγωνισμού των κατασκευαστών.

Έχουν σχεδιασθεί βαλβίδες που φέρουν μικρά ειδικά ελατήρια, τα οποία πιέζουν το σώμα των βαλβίδων πάνω στις έδρες τους, ενισχύο -ντας έτσι τη στεγανότητα βαθμός στραγγαλισμού, τόσο καλύτερος είναι ο βαθμός απόδοσης της συμπίεσής τους. Οι βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης εγκαθίστανται σ' ένα ειδικό εξάρτημα, την πλάκα βαλβίδων, στην κορυφή των κυλίνδρων. Η πλάκα βαλβίδων βρίσκεται τοποθετημένη στο πάνω μέρος των κυλίνδρων, κάτω από το καπάκι τους. Η πλάκα βαλ -βίδων, σε περίπτωση βλάβης, μπορεί να αντικατασταθεί.

Είδη βαλβίδων
Στους συμπιεστές ψύξης διακρίνουμε τρεις (3) βασικούς τύπους βαλβίδων αναρρόφησης και κατάθλιψης:
-  Εύκαμπτες βαλβίδες ή βαλβίδες με θυρίδες ή βαλβίδες τύπου Reed
-  Δακτυλιοειδείς βαλβίδες
-  Δισκοειδείς βαλβίδες ή πλακοειδείς βαλβίδες

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣH
Οι διάφορες κατασκευαστικές διαμορφώσεις των βαλβίδων ερμηνεύονται από τις διαφορετικές σχέσεις κόστους και λειτουργίας ανάλογα με την εφαρμογή.

Ειδικότερα:
-  Οι εύκαμπτες βαλβίδες ή βαλβίδες με θυρίδες ή βαλβίδες τύπου Reed αποτελούνται κατά βάση από ένα εύκαμπτο χαλύβδινο έλασμα, σε διάφορα σχήματα και μορφές. Το ένα άκρο του ελάσματος στερεώνε -ται πάνω στην πλάκα των βαλβίδων μέσω κοχλία, ενώ το άλλο άκρο μπορεί να κινείται πάνω-κάτω, ανοίγοντας και κλείνοντας μ' αυτόν τον τρόπο τη δίοδο της βαλβίδας.
Πηγή : Εταιρεία HOERBIGER
Εικόνα 2.23: Εύκαμπτες βαλβίδες παλινδρομικών συμπιεστών (τύπου Reed)Πηγή: Εταιρεία HOERBIGER
Εικόνα 2.24: Τομή συγκροτήματος βαλβίδων τύπου Reed
- Οι εύκαμπτες βαλβίδες βρίσκουν εφαρμογή σε όλους σχεδόν τους σύγ -χρονους συμπιεστές ψύξης μικρού μεγέθους, είναι αποδοτικές, αθόρυβης λειτουργίας ακόμα και για συμπιεστή πολλών στροφών και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής.
-  Οι δακτυλιοειδείς βαλβίδες αποτελούνται από ένα ή περισσότερους επίπεδους δακτυλίους, που με τη βοήθεια μικρών ειδικών ελατηρίων πιέζονται πάνω στην έδρα τους, για στεγανή εφαρμογή. Ένα ειδικό εξάρτημα, η πλάκα συγκράτησης, ασφαλίζει τα ελατήρια στη θέση τους και ταυτόχρονα καθορίζει το άνοιγμα των βαλβίδων.

Στις πλείστες των περιπτώσεων ο εξωτερικός δακτύλιος του συγκροτήμα -τος των βαλβίδων είναι η βαλβίδα αναρρόφησης ενώ οι εσωτερικοί δακτύ -λιοι συνιστούν τη βαλβίδα κατάθλιψης.
Εικόνα 2.25: Δακτυλιοειδείς βαλβίδες παλινδρομικών συμπιεστών
Πηγή: Εταιρεία COOK MANLEY
Εικόνα 2.26: Τομή συγκροτήματος βαλβίδων δακτυλιοειδούς τύπου, με την πλάκα βαλβίδωνΠηγή: Εταιρεία Trane Εικόνα 2.27: Δακτυλιοειδής βαλβίδα και πλάκα βαλβίδων με τα ελατήριά τους
- Οι δακτυλιοειδείς βαλβίδες βρίσκουν εφαρμογή σε όλους σχεδόν τους σύγχρονους συμπιεστές ψύξης μικρών και μεγάλων μεγεθών.
-  Οι δισκοειδείς βαλβίδες έχουν παρόμοια λειτουργία με τις δακτυλιοειδείς
βαλβίδες. Φέρουν και αυτές ελατήρια και πλάκα συγκράτησης. Αποτε -λούνται από ένα εύκαμπτο χαλύβδινο δίσκο που είναι στερεωμένος στο κέντρο του με κοχλία. Οι δισκοειδείς βαλβίδες χρησιμοποιούνται στους συ -μπιεστές ψύξης μεγάλου μεγέθους.
- 1 Ελατήριο ασφαλείας, εντός της κεφαλής
- 3 Περικόχλιο No 1, φωλεά βαλβίδος κατά -θλιψης
- 2 Περικόχλιο No 2, φωλεά βαλβίδος κατά -θλιψης
- 4 Φωλεά βαλβίδος κατάθλιψης
- 6 Ελατήριο, βαλβίδα κατάθλιψης
- 5 Κοχλίας, φωλεά βαλβίδος κατάθλιψης
- 7 Βαλβίδα κατάθλιψης
- 9 Έδρα, φωλεά βαλβίδος κατάθλιψης
- 8 Οδηγός, φωλεά βαλβίδος κατάθλιψης
- 10 Πλάκα βαλβίδος
- 11 Ελατήριο, βαλβίδα αναρρόφησης
- 12 Βαλβίδα αναρρόφησης
- 14 Χιτώνιο κυλίνδρου
- 13 Ελατήρια εμβόλου
- 15 Έμβολο
- 17 Πείρος εμβόλου
- 16 Σύνδεση με διωστήρα
- 18 Ελατήριο αξονίσκου ανύψωσης
- 20 Δακτύλιος μηχανισμού αποφόρτισης
- 19 Αξονίσκος ανύψωσης
- 21 Δακτύλιος συγκράτησης

Πηγή : Εταιρεία MYCOM

6. Η κεφαλή του συμπιεστή
Τοποθετείται στο πάνω μέρος του κυλίνδρου και γεμίζει με ψυκτικό αέριο υψηλής πίεσης, για ένα μικρό χρονικό διάστημα, έως ότου το αέριο αυτό μετακινηθεί στη σωλήνωση κατάθλιψης. Η κεφαλή του συμπιεστή απο -τελείται από το θάλαμο αναρρόφησης και το θάλαμο κατάθλιψης. Οι δύο θάλαμοι είναι απομονωμένοι μεταξύ τους με χωρίσματα και φλάντζες.
ΕΛΑΤΗΡΙΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΦΥΓΗ ΒΛΑΒΗΣ
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.29: Παλινδρομικός συμπιεστής με ανοικτή τη κεφαλή ενός κυλίνδρου
Η κεφαλή του συμπιεστή σκοπό έχει:

-  τη συγκράτηση της πλάκας βαλβίδων στο κύλινδρο
-  τη διατήρηση της πίεσης
Υλικά κατασκευής κεφαλής συμπιεστή
-  Ερμητικά κλειστοί συμπιεστές: χάλυβας
-  Ημίκλειστοι συμπιεστές: χυτοσίδηρος με ψυκτικά πτερύγια

7. Τα παρεμβύσματα στεγανοποίησης (φλάντζες)
Τα παρεμβύσματα στεγανοποίησης (φλάντζες) είναι στεγανοποιητικά υλι -κά που τοποθετούνται μεταξύ των διαφόρων μεταλλικών τεμαχίων των συμπιεστών με σκοπό τη στεγανοποίησή τους.
Πηγή: Εταιρεία COPELAND
Εικόνα 2.30: Φλάντζες παλινδρομικών συμπιεστών
Τα παρεμβύσματα στεγανοποίησης πρέπει να παρουσιάζουν τις εξής ιδιότητες:
-  Να είναι απρόσβλητα από το ψυκτικό μέσο και από το ψυκτέλαιο
-  Να λειτουργούν χωρίς προβλήματα στις πιέσεις και θερμοκρασίες λειτουργίας των συμπιεστών
-  Να συμπιέζονται

Υλικά κατασκευής φλαντζών
-  Περμανίτης
-  Αμίαντος
-  Ειδικό ελαστικό
-  Ειδικό χαρτί πλαστικοποιημένο
-  Μόλυβδος
-  Χαλκός
-  Αλουμίνιο
Ανάλογα με την εφαρμογή ψύξης που έχουμε, χρησιμοποιείται και το κατάλληλο υλικό για το παρέμβυσμα, επειδή μπορεί να παρουσιασθεί χημική προσβολή του ψυκτικού αερίου επί της φλάντζας, όπως πχ του FREON πάνω στο αλουμίνιο και της αμμωνίας πάνω στο χαλκό.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Κατά την τοποθέτηση των φλαντζών πρέπει:
-  Οι μεταλλικές επιφάνειες μεταξύ των οποίων εγκαθίσταται η φλάντζα να είναι απόλυτα καθαρές
-  Να χρησιμοποιούνται πάντα καινούργιες φλάντζες από το εμπόριο
-  Οι προς εγκατάσταση φλάντζες να έχουν τα απαιτούμενα τεχνικά χαρακτηριστικά (υλικό, πάχος, διαστάσεις κλπ) σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή του συμπιεστή.

8. Το περίβλημα του συμπιεστή
Στους ερμητικά κλειστούς συμπιεστές το περίβλημα είναι κοινό για το συ -μπιεστή και τον ηλεκτροκινητήρα του, και είναι χαλύβδινο ηλεκτροσυγκολ -λημένο.
Η πίεση λειτουργίας είναι 10,5 bar περίπου.
Το περίβλημα του συμπιεστή, στη θέση εγκαταστάσεώς του, «κάθε -ται» πάνω σε ελατήρια ή ειδικό λάστιχο, έτσι ώστε να μη μεταδίδονται στη βάση κραδασμοί από τη λειτουργία του συμπιεστή.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.31: Αντικραδασμική στήριξη Ψυκτικού ΣυγκροτήματοςΕικόνα 2.32: Αντικραδασμικές διατάξεις στήριξης των άκρων του συμπιεστή και του ηλεκτροκινητήρα πάνω σε ελατήρια

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Αντίστοιχα, μέσα στο χαλύβδινο περίβλημα, ο ίδιος ο συμπιεστής στε -ρεώνεται στο περίβλημα πάλι μέσω ελατηρίων, που διαθέτουν και μηχανι -σμό συγκράτησης για την ελεγχόμενη επιμήκυνσή τους. Στην περίπτωση αστοχίας των ελατηρίων ο συμπιεστής παράγει χαρακτηριστικούς θορύ -βους κατά την εκκίνηση και παύση του.

2.1.2. Β-2 Περιστροφικοί Συμπιεστές (Rotary Vane Compressors)
Οι περιστροφικοί συμπιεστές λέγονται και διαφραγματικού τύπου. Βρί -σκουν εφαρμογή σε ψυκτικές εγκαταστάσεις μικρού μεγέθους όπως τα οι -κιακά ψυγεία, οι κλιματιστικές συσκευές δωματίου κ.λπ. Είναι συμπιεστές απλής κατασκευής και κατατάσσονται σε δύο βασικούς τύπους, σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας τους:
Τύπος #1: Οι περιστροφικοί συμπιεστές με έκκεντρο τύμπανο και σταθερό στεγανοποιητικό πτερύγιο
Εικόνα 2.33: Αρχή λειτουργίας Περιστροφικού Συμπιεστή με έκκεντρο τύμπανο και σταθερό στεγανοποιητικό πτερύγιο
- D: εσωτερική διάμετρος σώματος συμπιεστή (κυλίνδρου)
- d: διάμετρος έκκεντρου τύμπανου

Ε: εκκεντρότητα = D+d
Τα κατασκευαστικά τμήματα ενός περιστροφικού συμπιεστή ΤΥΠΟΥ #1, είναι:
-  Το σταθερό εξωτερικό σώμα
-  Το περιστρεφόμενο τύμπανο
-  Ο άξονας του συμπιεστή με το έκκεντρο τύμπανο
-  Το σύστημα στεγανοποίησης του τυμπάνου με το σταθερό πτερύγιο

Ειδικότερα:
-  Το σταθερό εξωτερικό σώμα του συμπιεστή έχει κυλινδρική μορφή και στην εσωτερική του επιφάνεια (κύλινδρος) κυλίεται το περιστρεφόμενο τύ -μπανο. Επάνω στο σώμα του συμπιεστή έχουν προσαρμοσθεί οι σωληνώ -σεις αναρρόφησης και κατάθλιψης και το σταθερό στεγανοποιητικό πτερύγιο.
-  Το περιστρεφόμενο τύμπανο του συμπιεστή κυλίεται στην εσωτερική επιφάνεια του σώματος του συμπιεστή (κύλινδρος) και δημιουργεί τις δια -δοχικές φάσεις αναρρόφησης και κατάθλιψης, που πάντα χωρίζονται μετα -ξύ τους και στεγανοποιούνται από το σταθερό στεγανοποιητικό πτερύγιο. Μεταξύ του περιστρεφόμενου στροφείου και της εσωτερικής επιφάνειας του σώματος του συμπιεστή (κυλίνδρου) παρεμβάλλεται πάντα λεπτό στρώμα ψυκτελαίου, ώστε να αποφεύγονται οι ανεπιθύμητες φθορές και τριβή των επιφανειών.
-  Ο άξονας του συμπιεστή κινείται από τον ηλεκτροκινητήρα του συγκροτή -ματος. Φέρει το έκκεντρο τύμπανο, που περιστρέφεται έκκεντρα, οπότε και γίνεται δυνατή με αυτόν τον τρόπο η συνεχής και ταυτόχρονη αναρρόφηση και κατάθλιψη του ψυκτικού αερίου.
-  Το σύστημα στεγανοποίησης του στροφείου με το σταθερό στεγανοποι -ητικό πτερύγιο, το οποίο εφάπτεται συνεχώς πάνω στο στροφείο κάτω από την πίεση ενός ελατηρίου και διαχωρίζει στεγανά το χώρο αναρρόφησης από το χώρο κατάθλιψης.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Τύπος #2 : Οι περιστροφικοί συμπιεστές με περιστρεφόμενο στροφέα και κινητό στεγανοποιητικό πτερύγιο (ένα ή περισσότερα)
Πηγή: Εταιρεία CORKEN
Εικόνα 2.34: Τομή Συμπιεστή με περιστρεφόμενο στροφέα και κινητά στεγανοποι -ητικά πτερύγια
Τα κατασκευαστικά τμήματα ενός περιστροφικού συμπιεστή ΤΥΠΟΥ #2, είναι:
-  Το σταθερό εξωτερικό σώμα
-  Ο περιστρεφόμενος στροφέας
-  Ο άξονας του συμπιεστή με το στροφέα
-  Το σύστημα στεγανοποίησης του στροφέα με τα κινητά στεγανοποι -ητικά πτερύγια

Ειδικότερα:
-  Το σταθερό εξωτερικό σώμα του συμπιεστή έχει κυλινδρική μορφή και στην εσωτερική του επιφάνεια (κύλινδρος) κυλίεται ο περιστρεφόμενος στροφέας. Επάνω στο σώμα του συμπιεστή έχουν προσαρμοσθεί οι σωλη -νώσεις αναρρόφησης και κατάθλιψης.
-  Ο περιστρεφόμενος στροφέας του συμπιεστή κυλίεται στην εσωτερική επιφάνεια του σώματος του συμπιεστή (κύλινδρος) και δημιουργεί τις δια -δοχικές φάσεις αναρρόφησης και κατάθλιψης, που πάντα χωρίζονται με -ταξύ τους και στεγανοποιούνται από τα κινητά στεγανοποιητικά πτερύγια. Μεταξύ του περιστρεφόμενου στροφείου και της εσωτερικής επιφάνειας του σώματος του συμπιεστή (κυλίνδρου) παρεμβάλλεται πάντα λεπτό στρώμα ψυκτελαίου, ώστε να αποφεύγονται οι ανεπιθύμητες φθορές και τριβή των επιφανειών.
-  Ο άξονας του συμπιεστή κινείται από τον ηλεκτροκινητήρα του συγκροτή -ματος. Φέρει τον περιστρεφόμενο στροφέα.

Το σύστημα στεγανοποίησης του στροφέα με τα κινητά στεγανοποιητικά πτερύγια, που είναι εγκατεστημένα σε ειδικές υποδοχές συμμετρικά διαμορφω -μένες πάνω στο στροφέα και περιστρέφονται μαζί του.
Η άσκηση της πίεσης των στεγανοποιητικών πτερυγίων πάνω στο εσωτερικό τοίχωμα του κυλίνδρου επιτυγχάνεται με 2 τρόπους:
-  εγκαθίστανται ελατήρια μέσα στις υποδοχές του στροφέα τα οποία πιέζουν τα στεγανοποιητικά πτερύγια προς την εσωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου.
-  αξιοποιείται η αναπτυσσόμενη από την περιστροφή φυγόκεντρη δύναμη, που εξαναγκάζει τα πτερύγια να κινηθούν ακτινικά και να πιέζονται πάνω στην εσωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου, εξασφαλίζοντας έτσι τη στεγανότη -τα. Στην περίπτωση αυτή η ταχύτητα περιστροφής του άξονα του συμπιεστή είναι η ίδια με την ταχύτητα περιστροφής του άξονα του ηλεκτροκινητήρα (δηλαδή δεν παρεμβάλλεται σύστημα μείωσης στροφών).

Εικόνα 2.35: Σχηματική παράσταση της Αρχής Λειτουργίας συμπιεστή με περι -στρεφόμενο στροφέα και κινητά στεγανοποιητικά πτερύγια
- 1. Είσοδος αερίου ψυκτικού
- 2. Έμβολο Ρύθμισης
- 3. Έκκεντρη κυλινδρική περιοχή
- 4. Ολισθαίνοντα (κινητά) στεγανοποιητικά πτερύγια
- 5. Κατά μήκος αύλακας
- 6. Στροφέας
- 7. Περιοχή μέγιστης συμπίεσης
- 8. Έξοδος συμπιεσμένου ψυκτικού αερίου
- 9. Εντατική έγχυση ψυκτελαίου
Εικόνα 2.36: Λειτουργία συμπιεστή με περιστρεφόμενο στροφέα και κινητά στεγα -νοποιητικά πτερύγια
- 1. Ένας αυλακωτός στροφέας (ή φτερωτή) περιστρέφεται έκκεντρα σε ένα κυκλοειδές κέλυφος.
- Ο στροφέας είναι τοποθετημένος κοντά στα τοιχώματα του κελύ -φους, οπότε σχηματίζεται έτσι, μια κοιλότητα σαν μισοφέγγαρο.
- Ο στροφέας έχει στεγανοποιηθεί μέσα στο κέλυφος από δύο πλευρικές πλάκες (μπρος και πίσω ως προς το επίπεδο της εικό -νας)

Πτερύγια ή ελάσματα ή κόφτρες, εφαρμόζουν μέσα στους αύλα -κες του στροφέα.
Καθώς η φτερωτή περιστρέφεται (κίτρινο βέλος) το αέριο εισέρ -χεται στο συμπιεστή και λόγω της φυγοκέντρου δυνάμεως (ή της
πίεσης ελατηρίων) τα πτερύγια (ελάσματα ή κόφτρες) εφαρμό -ζουν με πίεση πάνω στα τοιχώματα του κελύφους. Η εφαρμογή αυτή είναι απόλυτα στεγανή.
- 2. Το αέριο εισέρχεται στο «θάλαμο» συμπίεσης μέσα από ανοίγ -ματα που βρίσκονται στα τοιχώματα του κελύφους. Το αέριο κα ταλαμβάνει τις κοιλότητες που σχηματίζονται από τα πτερύγια, το στροφέα, το κέλυφος και τις πλευρικές πλάκες.
- 3. Καθώς η φτερωτή συνεχίζει να περιστρέφεται, τα πτερύγια σα -ρώνουν το αέριο, προς την αντίθετη πλευρά του μισοφέγγαρου. Εκεί συμπιέζεται μέσα στα ανοίγματα κατάθλιψης του κελύφους, καθώς το κάθε πτερύγιο πλησιάζει στο σημείο του μισοφέγγαρου που φαίνεται στο μικρό κόκκινο βέλος στα αριστερά. Εν συνεχεία, το συμπιεσμένο αέριο εξέρχεται από το στόμιο κα -τάθλιψης.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Είναι φανερό ότι, όταν σταματήσει η λειτουργία του περιστροφικού συμπιεστή, τότε το ψυκτέλαιο στραγγίζει από τα εσωτερικά τοιχώματα του κυλίνδρου και επομένως παύει να υφίσταται η προαναφερθείσα στεγανότητα μεταξύ αναρρό -φησης και κατάθλιψης. Για να μην περάσει ψυκτικό αέριο από την κατάθλιψη (χώρος υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας) στην αναρρόφηση (χώρος χαμηλής πίεσης και θερμοκρασίας) και από εκεί στον εξατμιστή, εγκαθίσταται μία βαλβίδα αντεπιστροφής (check valve, non-return valve) στη σύνδεση της γραμμής αναρ -ρόφησης στο συμπιεστή.

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.5: Πλεονεκτήματα Περιστροφικών Συμπιεστών σε σχέση με τους πα -λινδρομικούς συμπιεστές
-  Αθόρυβη λειτουργία
-  Μεγάλος βαθμός απόδοσης σε μικρούς λόγους συμπίεσης
-  Μικρές διαστάσεις
-  Πολύ λίγα κινούμενα εξαρτήματα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.6: Μειονεκτήματα Περιστροφικών Συμπιεστών σε σχέση με τους πα -λινδρομικούς συμπιεστές
-  Δυσκολία επισκευής
-  Κόστος προμήθειας μεγάλο
-  Ακατάλληλοι για μεγάλους λόγους συμπίεσης
Οι περιστροφικοί συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικές εγκα -ταστάσεις που απαιτούν μεγάλες παροχές ψυκτικού μέσου σε μέτριες πι -έσεις λειτουργίας. Επίσης, εγκαθίστανται σε οικιακά ψυγεία, σε κλιματιστι -κές συσκευές δωματίου κλπ.

2.1.2.Β-2 Φυγοκεντρικοί Συμπιεστές (Centrifugal Compressors)
Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές είναι απλοί στην κατασκευή τους. Αποτελού -νται, κατά βάση, από ένα ακίνητο κέλυφος και την περιστρεφόμενη φτερω -τή. Η φτερωτή παίρνει κίνηση από ένα ηλεκτροκινητήρα, μέσω συστήμα -τος μετατροπής των στροφών με ελικοειδείς οδοντωτούς τροχούς.
Εικόνα 2.37: Σχηματικό διάγραμμα υδρόψυκτου ψυκτικού συγκροτήματος άλμης, με ανοικτού τύπου 2-βάθμιο φυγοκεντρικό συμπιεστή
Πηγή : Εταιρεία CARRIER
Εικόνα 2.38: Σχηματικό διάγραμμα υδρόψυκτου ψυκτικού συγκροτήματος άλμης, με ερμητικό 2-βάθμιο φυγοκεντρικό συμπιεστή

Όλα τα εξωτερικά τμήματα του συμπιεστή είναι κατασκευασμένα από χά -λυβα ή από ανθεκτικό χυτοσίδηρο. Οι φτερωτές μπορεί να είναι από αν -θεκτικό κράμα αλουμινίου. Τα γρανάζια, οι επιφάνειες των εδράνων και οι περιοχές που δέχονται ωστικές δυνάμεις, είναι βαμμένες και λειασμένες με μεγάλη ακρίβεια. Το περίβλημα του συμπιεστή πρέπει να έχει δοκι -μαστεί σε υδροστατική πίεση 2,6 MPa (26 bar). Το περιστρεφόμενο συ -γκρότημα δοκιμάζεται σε ταχύτητες 20% μεγαλύτερες από την ταχύτητα λειτουργίας για την οποία έχει σχεδιασθεί και ζυγοσταθμίζεται δυναμικά. Μ' αυτόν τον τρόπο στις ονομαστικές ταχύτητες λειτουργίας το πλάτος των δονήσεων είναι ελάχιστο (δεν ξεπερνά τα 25 μm).

Η ταχύτητα περιστροφής στους φυγοκεντρικούς συμπιεστές είναι μεγα -λύτερη από 3.000 RPM και μπορεί να φθάσει έως και 18.000 RPM.
Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές ανάλογα με το μέγεθος και τα τεχνικά χα -ρακτηριστικά τους σχεδιάζονται με μία ή περισσότερες βαθμίδες συμπίε -σης. Επειδή οι μονοβάθμιοι συμπιεστές με φτερωτή μεγάλης διαμέτρου παρουσιάζουν το φαινόμενο του «μπουκώματος», χρησιμοποιούνται, συνηθέστατα, οι διβάθμιοι συμπιεστές, που έχουν φτερωτές μικρότερης διαμέτρου και «μπουκώνουν» δυσκολότερα. Έτσι οι διβάθμιοι συμπιεστές βρίσκουν περισσότερες εφαρμογές απ' ότι οι μονοβάθμιοι.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
3-ΒΑΘΜΙΟΣ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟΣ
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.39: Ψυκτικό συγκρότημα με 3-βάθμιο ερμητικό φυγοκεντρικό συμπιεστή, υδρόψυκτο συμπυκνωτή και εξοικονομητή
Στους ημι-ερμητικούς φυγοκεντρικούς συμπιεστές, στις συνδέσεις του πε -ριβλήματος, τοποθετούνται παρεμβύσματα. Στους συμπιεστές με περισ -σότερες της μίας βαθμίδας συμπίεσης, η κατάθλιψη της κάθε βαθμίδας οδηγείται στην αναρρόφηση της επόμενης. Βεβαίως, η κατάθλιψη της τελευταίας βαθμίδας οδηγείται προς το συμπυκνωτή του ψυκτικού συ -γκροτήματος.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Το σύστημα λίπανσης περιλαμβάνει ένα εξωτερικό ρεζερβουάρ λαδιού, μία παλινδρομική αντλία, ένα φίλτρο λαδιού και ένα θερμαντήρα λαδιού, ενώ ο ψύκτης λαδιού είναι τοποθετημένος στη λεκάνη του εξατμιστή. Το λάδι ψε -κάζεται με πίεση στα ρουλεμάν και στους οδοντωτούς τροχούς (γρανάζια).
Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές έχουν άριστες αποδόσεις σε ψυκτικά μέσα μεγάλου ειδικού όγκου (m 3 /kg) όπως είναι το R-11, R-113 και τα σύγχρονα οικολογικά ψυκτικά μέσα όπως το R-134a κλπ. Χαρακτηριστικό τους είναι η εύκολη προσαρμογή σε μεταβαλλόμενα φορτία (με ελάχιστο όμως φορτίο 20%).

Ο έλεγχος της ισχύος των φυγοκεντρικών συμπιεστών γίνεται με κινούμε -να οδηγά πτερύγια εισόδου, που ανοίγουν και κλείνουν ηλεκτρικά (μέσω σερβοκινητήρα) και είναι τοποθετημένα πριν από την πρώτη βαθμίδα του συμπιεστή. Στα κινούμενα οδηγά πτερύγια εισόδου, μεταβάλλεται η γωνία με την οποία το αναρροφούμενο αέριο κατευθύνεται στην είσοδο της πρώτης βαθμίδας. Το ελάχιστο μερικό φορτίο καθορίζεται από την ποσότητα του αερίου που διαφεύγει μέσα από τα τελείως κλειστά οδηγά πτερύγια εισόδου.
Πηγή: Εταιρεία CARRIER

Εικόνα 2.42: Φτερωτή φυγοκεντρικού συμπιεστή με τα οδηγά ρυθμιστικά πτερύ -για εισόδου
Με αυτό τον τρόπο το σύστημα ελέγχου της ισχύος έχει δυνατότητα διαμόρφωσης της από 20% (min) έως 100% (πλήρες φορτίο).
Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικά συγκρο -
τήματα κλιματιστικών εγκαταστάσεων μεγάλου μεγέθους, με ψυκτική ικα -νότητα 700 - 4.000 kW (200 - 1.200 RT).
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.7: Πλεονεκτήματα Φυγοκεντρικών Συμπιεστών σε σχέση με τους Πα -λινδρομικούς Συμπιεστές.
-  Έχουν λιγότερα κινούμενα μέρη
-  Έχουν απλούστερο σύστημα λίπανσης
-  Παρουσιάζουν εύκολη προσαρμογή στο ψυκτικό φορτίο

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.8: Μειονεκτήματα Φυγοκεντρικών Συμπιεστών σε σχέση με τους Πα -λινδρομικούς Συμπιεστές.
-  Δεν κατασκευάζονται για ψυκτικές ισχείς κάτω από 700 kW (200 RT περίπου)
-  Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στην καλή λειτουργία του συστήματος λίπανσης
-  Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στην αντικραδασμική εγκατάστασή τους

2.1.2. Β-3 Σπειροειδείς Συμπιεστές (Scroll Compressors)
Οι σπειροειδείς συμπιεστές αποτελούνται από δύο οριζόντιες πλάκες που φέρουν από μία 3-διάστατη σπείρα προσαρμοσμένη η μία μέσα στην άλλη. Η πάνω πλάκα, με τη σπείρα της, είναι σταθερή, ενώ η κάτω περι -στρέφεται έκκεντρα (μέσα στη σταθερή), με πολύ μικρές ανοχές.
Η περιστρεφόμενη σπείρα παίρνει κίνηση από τον άξονα του ηλεκτρο -κινητήρα. Μέσω ενός ειδικού εξαρτήματος έκκεντρου, που βρίσκεται μετα -ξύ του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και της περιστρεφόμενης σπείρας, η κί -νησή τους γίνεται εκκεντρικά. Η έκκεντρη αυτή κίνηση δημιουργεί χώρους στους οποίους το ψυκτικό αέριο εισερχόμενο, εγκλωβίζεται, συμπιέζεται και οδηγείται στο κέντρο των δύο σπειρών. Εκεί έχει τοποθετηθεί η έξοδος του συμπιεζόμενου ψυκτικού αερίου.

1 ΓΕΝΙΚΑ
Ένας συμπιεστής τύπου Scroll έχει δύο σπείρες.
Η επάνω είναι σταθερή, ενώ η κάτω περιστρέφεται.
Οι σπείρες έχουν τοιχώματα σπειροειδούς μορφής, και η κάτω σπείρα εί -ναι προσαρμοσμένη μέσα στην επάνω σπείρα.

2 ΕΙΣΟΔΟΣ - 1η Περιστροφή
Καθώς η κάτω σπείρα περιστρέφεται, σχηματίζονται δύο (2) θύλακες αερί -ου, στεγανοποιημένοι.

3 ΣΥΜΠΙΕΣΗ - 2η Περιστροφή
Το ψυκτικό αέριο συμπιέζεται καθώς ο όγκος μειώνεται, οδεύοντας προς το κέντρο της σπείρας.

4 ΕΚΡΟΗ
Το αέριο συμπιέζεται περισσότερο και καταθλίβεται μέσα σ' ένα μικρό άνοιγμα στο κέντρο της σταθερής σπείρας.
ΣΠΕΙΡΑ ΕΛΙΚΟΕΙΔΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ

Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.44: Μικρή μεταβολή της ροπής στρέψης ενός σπειροειδούς συμπιεστή (scroll), σε σχέση με έναν τυπικό 4-κύλινδρο παλινδρομικό συμπιεστή
Ακριβώς, στην έξοδο του συμπιεσθέντος ψυκτικού αερίου, εγκαθίσταται βαλβίδα αντεπιστροφής, ώστε να παρεμποδίζεται η αντίθετη κίνηση και η επιστροφή του αερίου υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας στο χώρο αναρ -ρόφησης του συμπιεστή (χώρος χαμηλής πίεσης και θερμοκρασίας) και από εκεί στον εξατμιστή.
Τέλος, υπάρχει ειδική στεγανοποιητική διάταξη, και στις 3 διαστάσεις, με -ταξύ των δύο σπειρών, ώστε να εξασφαλίζεται η αναγκαία στεγανότητα μεταξύ του αναρροφούμενου και του καταθλιβόμενου ψυκτικού αερίου.

Οι συμπιεστές τύπου scroll, είναι ερμητικά κλειστοί συμπιεστές, με τρία (3) μόνο κινούμενα μέρη. Ο κοινός άξονας κινητήρα-συμπιεστή είναι κα -τακόρυφος. Ο κινητήρας ψύχεται από το ψυκτικό αέριο της αναρρόφησης, και κινεί απευθείας το συμπιεστή με 3.000 RPM.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.45: Τομή ερμητικού σπειροειδούς συμπιεστή (Hermetic scroll compressor)

ΥΠΟΜΝΗΜΑ - ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ
- 1- ΘΑΛΑΜΟΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 2- ΠΤΕΡΥΓΙΑ ΣΠΕΙΡΩΝ
- 3- ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ
- 4ΣΩΛΗΝΑΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΙΣΗΣ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ
- 5- ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑΣ
- 6- ΔΕΞΑΜΕΝΗ (ΚΑΡΤΕΡ) ΛΑΔΙΟΥ
- 7ΔΙΑΧΩΡΙΣΤΗΡΑΣ (ΦΙΛΤΡΟ) ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ
- 8- ΒΑΛΒΙΔΑ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ
- 9ΒΑΛΒΙΔΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΦΑΣΗΣ
- 10- ΠΤΕΡΥΓΙΑ ΣΠΕΙΡΩΝ
- 11- ΕΠΙΠΕΔΑ ΕΔΡΑΝΑ
- 12ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΑ
- 13ΣΤΟΜΙΟ ΕΚΡΟΗΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΩΣΗΣ ΛΑΔΙΟΥ
- 14- ΓΥΑΛΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΤΑΘΜΗΣ ΛΑΔΙΟΥ
Οι σπειροειδείς συμπιεστές είναι επίσης εξοπλισμένοι με φυγοκεντρική αντλία λαδιού, με ενδεικτικό γυαλί στάθμης του λαδιού και με χειροκίνητη βάνα εκροής ή πλήρωσης λαδιού. Τα πτερύγια των σπειρών κατασκευ -άζονται συνήθως από χυτοσίδηρο για μείωση των θερμικών φορτίων και αύξηση του συντελεστή απόδοσης. Το κάρτερ λαδιού και το φίλτρο του λαδιού, βρίσκονται στο κάτω μέρος του συμπιεστή.

Αντί ένσφαιρων τριβέων (ρουλεμάν με μπίλιες) φέρουν επίπεδα έδρα -να ολίσθησης που μεταδίδουν λιγότερο θόρυβο μεταξύ του κινούμενου και του σταθερού μέρους. Επιπλέον, το απλό σύστημα μετάδοσης της κί -νησης στις σπείρες περιορίζει στο ελάχιστο δυνατό τις δονήσεις και τους κραδασμούς.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.9: Πλεονεκτήματα των Σπειροειδών Συμπιεστών σε σχέση με τους Παλινδρομικούς Συμπιεστές
-  Έχουν λιγότερα κινούμενα εξαρτήματα και επομένως λιγότερες φθορές και τριβές
-  Έχουν υψηλότερες αποδόσεις, γιατί δεν υπάρχουν «νεκροί χρόνοι»
-  Παρουσιάζουν αθόρυβη λειτουργία χωρίς κραδασμούς
-  Είναι ανεπηρέαστοι από την παρουσία σταγόνων ψυκτικού υγρού που μπορεί να επιστρέψει στο συμπιεστή, καθώς και από την πα -ρουσία ξένων σωματιδίων (για τους παλινδρομικούς συμπιεστές αυτή η περίπτωση είναι άκρως ζημιογόνα)

ΕΜΠΡΟΣΘΙΑ ΟΨΗ
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.46: Υδρόψυκτο ψυκτικό συγκρότημα εφοδιασμένο με 4 σπειροειδείς συ -μπιεστές (scroll)
Οι σπειροειδείς συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικά συγκρο -τήματα κλιματισμού μικρού και μεσαίου μεγέθους (10 - 200 kW), με ψυκτι -κό μέσο R-22 ή R-134a και μόνο σε ερμητικούς συμπιεστές.

2.1.2 Β-4 Κοχλιωτοί Συμπιεστές (Screw Compressors)
Οι κοχλιωτοί συμπιεστές αποτελούνται από το περίβλημα, κυλινδρικής μορφής και τους δύο περιστρεφόμενους στροφείς. Οι δύο αυτοί στροφείς φέρουν ατέρμονες κοχλίες με πτερύγια που εμπλέκονται τα μεν μέσα στα δε. Οι στροφείς περιστρέφονται από έναν ηλεκτροκινητήρα με τη βοήθεια συστήματος οδοντωτών τροχών (γραναζιών).
Εικόνα 2.47: Ημι-ερμητικοί κοχλιωτοί συμπιεστές (semi-hermetic screw compressors)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Πηγή: Εταιρεία Trane Εικόνα 2.48: Μονάδα ημι-ερμητικού κοχλιωτού συμπιεστή (screw compressor)
Τα πτερύγια των στροφέων, που συνεργάζονται με πολύ μικρές ανοχές καλύπτονται από ένα λεπτό στρώμα λαδιού. Μ' αυτόν τον τρόπο στεγανο -ποιείται άριστα ο χώρος της αναρρόφησης και της κατάθλιψης.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.49: Υδρόψυκτο ψυκτικό συγκρότημα νερού με κοχλιωτό ημι-ερμητικό συμπιεστή
Ο μηχανισμός ελέγχου του φορτίου επιτυγχάνεται με την προοδευτική κί -νηση μιας βαλβίδας που ολισθαίνει και βρίσκεται εγκατεστημένη κατά μή -κος του κινητήριου άξονα και παράλληλα προς τα δύο στροφεία. Ανάλογα με τη θέση της βαλβίδας πάνω από τα στροφεία καθορίζεται και ο βαθμός φόρτισης του συμπιεστή. Η βαλβίδα κινείται από το υδραυλικό σύστημα πίεσης λαδιού και επιτρέπει στους συμπιεστές να τίθενται σε λειτουργία χωρίς φορτίο.

Κινούμενα μέρη
Οι κοχλιωτοί συμπιεστές έχουν ελάχιστο αριθμό κινούμενων μερών:
-  τα δύο στροφεία με τις διατάξεις τους
-  τη βαλβίδα ελέγχου της απόδοσης ή τις 2 βαλβίδες «εκκίνησης χω -ρίς φορτίο» και «αποφόρτισης».
Σε αντίθεση με τους παλινδρομικούς συμπιεστές, οι κοχλιωτοί συμπι -εστές δεν έχουν έμβολα, διωστήρες, μηχανικές αντλίες λαδιού ή βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης. Οι κοχλιωτοί συμπιεστές έχουν 15 φορές λιγότερα καταπονούμενα μέρη από τους παλινδρομικούς συμπιεστές.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Λιγότερα κινούμενα μέρη σημαίνει αυξημένη αξιοπιστία και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.50: Σύγκριση των κινούμενων μερών ενός κοχλιωτού και ενός παλινδρο -μικού συμπιεστή
Το προφίλ των κοχλιών είναι 5 λοβοί στον κινητήριο άξονα και 7 λοβοί στον κινούμενο άξονα.
Εικόνα 2.51: Κοχλιωτοί στροφείς κοχλιωτού συμπιεστή
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.52: Προφίλ κοχλιών σε κοχλιωτούς συμπιεστές
Στο τερματικό άκρο της κατάθλιψης του συμπιεστή τοποθετείται ο μηχα -νισμός φιλτραρίσματος και διαχωρισμού του λαδιού του συμπιεστή. Η δι -εργασία αυτή είναι απαραίτητη γιατί το λάδι έχει αναμιχθεί με το ψυκτικό αέριο. Μετά τον καθαρισμό του υψηλής πίεσης ψυκτικού αερίου, αυτό συνεχίζει την κίνησή του προς τη γραμμή κατάθλιψης και το συμπυκνωτή.

2.2 Η λειτουργία του Παλινδρομικού Συμπιεστή

2.2.1 Γενικά
Η λειτουργία του παλινδρομικού συμπιεστή είναι απλή και φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Το έμβολο ανεβοκατεβαίνει (παλινδρομεί) μέσα στον κύλινδρο, μεταξύ δύο (2) σημείων. Το ανώτατο σημείο της διαδρομής του εμβόλου λέγεται ΑΝΩ ΝΕΚΡΟ ΣΗΜΕΙΟ (ΑΝΣ), ενώ το κατώτατο σημείο της διαδρομής του λέγεται ΚΑΤΩ ΝΕΚΡΟ ΣΗΜΕΙΟ (ΚΝΣ). Η απόσταση από το ΑΝΣ μέχρι το ΚΝΣ, ονομάζεται ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΕΜΒΟΛΟΥ.

2.2.2 Φάση Αναρρόφησης
Στο ΑΝΣ η βαλβίδα αναρρόφησης είναι κλειστή και η βαλβίδα κατάθλιψης ανοικτή. Καθώς το έμβολο κινείται προς τα κάτω, η πίεση που επικρατεί μέσα στον κύλινδρο συνεχώς μειώνεται. Έτσι, τη στιγμή που θα γίνει μι -κρότερη από την πίεση που επικρατεί στη γραμμή αναρρόφησης, η βαλ -βίδα αναρρόφησης θα ανοίξει και ο χώρος του κυλίνδρου θα γεμίσει με ψυκτικό αέριο. Η είσοδος ψυκτικού αερίου στον κύλινδρο, θα συνεχίζεται μέχρις ότου το έμβολο φθάσει στο ΚΝΣ.
Σημειωτέον ότι καθ' όλη τη διάρκεια της φάσης αναρρόφησης η βαλβί -δα κατάθλιψης παραμένει κλειστή.

2.2.3 Φάση Κατάθλιψης
Αμέσως μόλις το έμβολο κινηθεί προς τα πάνω, φεύγοντας από το ΚΝΣ, η πίεση στον κύλινδρο θα αρχίσει να μεγαλώνει και πολύ σύντομα θα γίνει μεγαλύτερη από την πίεση που επικρατεί στη γραμμή αναρρόφησης.
Τότε η βαλβίδα αναρρόφησης κλείνει, ενώ η φάση της συμπίεσης (κα -τάθλιψης) συνεχίζεται. Σ' αυτό το σημείο και οι δύο βαλβίδες (αναρρόφη -σης και κατάθλιψης) είναι κλειστές. Συνεχίζοντας το έμβολο τη διαδρομή του προς τα πάνω, συμπιέζει όλο και περισσότερο το ψυκτικό αέριο που είναι μέσα στον κύλινδρο. Σε κάποια στιγμή η πίεση στον κύλινδρο γίνεται μεγαλύτερη από την πίεση που επικρατεί στη γραμμή κατάθλιψης. Τότε η βαλβίδα κατάθλιψης ανοίγει και το ψυκτικό αέριο συμπιέζεται (καταθλί -βεται) προς τη σωλήνα κατάθλιψης και προς το συμπυκνωτή. Όταν το έμβολο φθάνει στο ΑΝΣ, τότε η φάση της κατάθλιψης τελειώνει. Με την εν συνεχεία κίνηση του εμβόλου προς τα κάτω, θα αρχίσει πλέον ένας νέος κύκλος λειτουργίας του παλινδρομικού συμπιεστή.

Οι φάσεις αναρρόφησης και κατάθλιψης που περιγράφηκαν πιο πάνω, επαναλαμβάνονται πολλές φορές σε κάθε λεπτό, ανάλογα με την ταχύτη -τα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα του συμπιεστή.

2.2.4 Νεκρός Χώρος
Είναι φανερό, ότι στο ΑΝΣ το έμβολο πλησιάζει πολύ κοντά στην πλάκα που φέρει τις βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης.
Εκ κατασκευής η απόσταση αυτή είναι 0.40 - 0.75 mm.
Λαμβάνοντας υπόψη τις κατασκευαστικές λεπτομέρειες, παραμένει πάντα ένας (μικρός) χώρος γεμάτος με συμπιεσμένο αέριο μεταξύ του ΑΝΣ και της πλάκας βαλβίδων. Αυτός είναι ένας «νεκρός» χώρος, που θα πρέπει, ο κατασκευαστής του συμπιεστή, να τον έχει σχεδιάσει σαν τον ελάχιστο δυνατό.
Στο «νεκρό» χώρο παραμένει ποσότητα ψυκτικού αερίου, που η ενέρ -γεια συμπίεσής του τελικά χάνεται. Επομένως, όσο μεγαλύτερος ο «νε -κρός» χώρος και όσο μεγαλύτερη η πίεση κατάθλιψης, τόσο μικρότερη γίνεται η απόδοση του συμπιεστή.

2.5.5 Παροχή εκτόπισης συμπιεστή
Παροχή εκτόπισης ονομάζουμε τον όγκο του ψυκτικού αερίου που θεωρη -τικά εκτοπίζεται από τα έμβολα του συμπιεστή προς τη γραμμή της κατά -θλιψης, στη μονάδα του χρόνου.
Συνήθεις μονάδες μέτρησης: cm 3 / min ή L / s.
Η θεωρητική παροχή εκτόπισης του παλινδρομικού συμπιεστή υπολο -γίζεται από τη σχέση:
V = πd 4 L N z Θ 2 
V = 0.785 d L N z Θ 2 

Όπου:
- V$\_{Θ}$  Η παροχή του εκτοπιζόμενου αερίου
cm 3 / min
- d Η διάμετρος του κυλίνδρου
- L Το μήκος διαδρομής του εμβόλου
- Ν Ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό του στροφαλοφόρου άξονα του συμπιεστή
RPM Revolutions per minute (στροφές ανά λεπτό)
- Z Ο αριθμός των ομοίων κυλίνδρων του συμπιεστή
- π 3,14
στροφές/min

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Σε παλινδρομικό συμπιεστή δίδονται τα εξής στοιχεία:
-  Διάμετρος κυλίνδρου, d = 5,6 cm
-  Μήκος διαδρομής εμβόλου, L = 12 cm
-  Στροφές του στροφαλοφόρου άξονα, Ν = 750 RPM
-  Αριθμός όμοιων κυλίνδρων, z = 3
Να υπολογισθεί η παροχή του συμπιεστή

Λύση
Αντικαθιστώντας τα στοιχεία που μας έχουν δοθεί στην πιο πάνω σχέση έχουμε:
V = 0,785×5,6 ×12×750×3= 664.675cm /min Θ 2 3 
V = 664 675 1,00×60 = 11,1L/ sec Θ  

2.2.6 Λόγος Συμπίεσης (Σχέση Συμπίεσης)
Λόγος συμπίεσης ή σχέση συμπίεσης ενός συμπιεστή ονομάζεται ο λόγος της απόλυτης πίεσης της κατάθλιψης προς την απόλυτη πίεση της αναρ -ρόφησης.
Προσοχή: Εδώ οι πιέσεις είναι απόλυτες και όχι μανομετρικές.

Δηλαδή:

ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΙΕΣΗ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ ΛΟΓΟΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ = ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΙΕΣΗ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
C = P P R A,KAT A,AN
Αν Ρ$\_{Μ, ΚΑΤ}$ και Ρ$\_{Μ, ΑΝ}$ είναι οι μανομετρικές πιέσεις στην κατάθλιψη και την αναρρόφηση αντίστοιχα, τότε ο παραπάνω τύπος γίνεται:
C = 1+P R M,KAT 1+P$\_{M,AN}$ , όταν οι πιέσεις μετρώνται σε bar.
Από τις σχέσεις αυτές παρατηρούμε ότι:
Ο λόγος συμπίεσης μεταβάλλεται ανάλογα με την πίεση κατάθλιψης και αντιστρόφως ανάλογα με την πίεση αναρρόφησης.
Να υπολογισθεί ο λόγος συμπίεσης ενός συμπιεστή με R-22, στον οποίο μετρήθηκαν με μανόμετρα οι πιο κάτω πιέσεις:

-  πίεση αναρρόφησης : 4,7 bar
-  πίεση κατάθλιψης : 15,2 bar
πίεση κατάθλιψης : 15,2 bar

Λύση
Εφόσον οι πιέσεις μετρήθηκαν με μανόμετρα, είναι μανομετρικές πιέσεις, δηλαδή:
P$\_{M, KAT}$ = 15,2 bar
P$\_{M, AN}$ = 4,7 bar
Επομένως, με αντικατάσταση στο πιο πάνω τύπο, έχουμε:
CR = 1+15,2 1+4,7 = 16,2 5,7 =2,8

2.2.7 Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης
Όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενες παραγράφους, ο όγκος του ψυκτι -κού αερίου (στη μονάδα του χρόνου), που πραγματικά καταθλίβεται προς το συμπυκνωτή, είναι μικρότερος από το θεωρητικά υπολογισμένο.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

Έστω:
V  Π = η παροχή του ψυκτικού αερίου που πραγματικά καταθλίβεται προς το συμπυκνωτή
V  $\_{Θ}$ = η θεωρητικά υπολογιζόμενη παροχή του συμπιεστή
Τότε ο Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης (η) του συμπιεστή δίνεται από τη σχέση:
Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης = η = Π Θ V Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης = η ×100% V =  
Είναι φανερό ότι η < 100 %.
- Ο ογκομετρικός βαθμός απόδοσης των συμπιεστών δεν είναι σταθε -ρός, αλλά εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.
- Οι κυριότεροι είναι:
- 1. Το μέγεθος του νεκρού χώρου του συμπιεστή
- 2. Η θερμοκρασία των κυλίνδρων
- 3. Ο λόγος συμπίεσης
- 4. Οι διαρροές ψυκτικού αερίου από τα έμβολα και τις βαλβίδες του συμπιεστή

Ειδικότερα:
- 1. Ο νεκρός χώρος του συμπιεστή πρέπει να είναι ο ελάχιστος δυνατός. Όσο μεγαλύτερος είναι ο νεκρός χώρος, τόσο χαμηλότερο βαθμό από -δοσης έχουμε.
- 2. Η θερμοκρασία των κυλίνδρων επηρεάζει σημαντικά τον ογκομετρικό βαθμό απόδοσης. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, αυξάνεται ο ειδι -κός όγκος (m 3 /kg) του ψυκτικού αερίου και έτσι η μάζα του ψυκτικού μέσου που μπορεί να χωρέσει στον κύλινδρο, στη φάση της αναρρό -φησης, ελαττώνεται. Επομένως, η μάζα του κυκλοφορούντος ψυκτικού μέσου μειώνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση της ψυκτικής ικανότητας της μονάδας.
- 3. Ο λόγος συμπίεσης διαμορφώνει τελικά τον ογκομετρικό βαθμό από -δοσης, που εξαρτάται από το μέγεθος της κατάθλιψης του συμπιεστή.
- Ο πιο κάτω Πίνακας 2.11 και το διάγραμμα της Εικόνας 2.53 απεικονίζουν τις κατά προσέγγιση αποδόσεις σύγχρονων ταχύστροφων παλινδρομι -κών συμπιεστών με FREON 12 (R-12) και FREON 22 (R-22).

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.11: Βαθμοί Απόδοσης Παλινδρομικών Συμπιεστών σε σχέση με το Λόγο Συμπίεσης

| ΛΟΓΟΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ C = P P R A,KAT A,AN   | ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΟΣ  ΒΑΘΜΟΣ  ΑΠΟΔΟΣΗΣ (%)   | ΟΛΙΚΟΣ  ΒΑΘΜΟΣ  ΑΠΟΔΟΣΗΣ (%)   |
|----------------------------------------|--------------------------------------|--------------------------------|
| 2                                      | 89,0                                 | 80,0                           |
| 2,5                                    | 85,5                                 | 78,6                           |
| 3                                      | 82,3                                 | 77,3                           |
| 3,5                                    | 79,5                                 | 76,4                           |
| 4                                      | 76,9                                 | 75,5                           |
| 4,5                                    | 75,0                                 | 75,0                           |
| 5                                      | 72,9                                 | 74,1                           |
| 5,5                                    | 70,9                                 | 73,5                           |
| 6                                      | 69,1                                 | 73,0                           |
| 6,5                                    | 67,4                                 | 72,7                           |
| 7                                      | 65,6                                 | 72,5                           |
| 7,5                                    | 64,1                                 | 72,3                           |
| 8                                      | 62,5                                 | 71,9                           |

Εικόνα 2.54: Μέσοι Βαθμοί Απόδοσης για παλινδρομικούς συμπιεστές που χρη -σιμοποιούν R-12 και R-22, ως ψυκτικά μέσα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Όπως φαίνεται, και από τον Πίνακα και από το Διάγραμμα, ο ογκομετρικός βαθμός απόδοσης συνεχώς μειώνεται καθώς ο λόγος συμπίεσης αυξάνεται.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
-  Για C$\_{R}$ = 3,5 ο Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης = 79,5%, ενώ, για C$\_{R}$ = 7 ο Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης = 65,6%,
- Ο ολικός βαθμός απόδοσης αν και έχει μία παρόμοια συμπεριφορά, διαμορφώνεται από πολλούς άλλους παράγοντες και όχι μόνο από το λόγο συμπίεσης.
- 4. Οι διαρροές του ψυκτικού αερίου από τα έμβολα ή από τις βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης, μειώνουν ακόμα περισσότερο τον ογκομετρικό βαθμό απόδοσης. Σε περιπτώσεις σημαντικών διαρ -ροών, ο συμπιεστής πρέπει να επισκευασθεί αμέσως ή να αντι -κατασταθεί με άλλον ίδιας ισχύος. Είναι επίσης φανερό, ότι όσο αυξάνει ο λόγος συμπίεσης, τόσο αυξάνουν και οι διαρροές.

2.2.8 Ψυκτική Ισχύς (Ικανότητα) Παλινδρομικού Συμπιεστή
Ως ψυκτική ισχύ ή ψυκτική ικανότητα ενός παλινδρομικού συμπιεστή ορίζουμε το αποδιδόμενο ψυκτικό έργο από το συμπιεστή στη μονάδα του χρόνου.
- Ο ορισμός αυτός, δεν ισχύει μόνο για τους παλινδρομικούς συμπιε -στές, αλλά για κάθε συμπιεστή ψυκτικών μονάδων.
Μονάδα ψυκτικής ισχύος: 1 kW
Άλλες μονάδες: 1 RT (ψυκτικός τόνος) = 3,517 kW
Επίσης είναι:
1 RT = 12.000 BTU / h 3.000 kcal / h
≈ Η ψυκτική ισχύς (ικανότητα) ενός συμπιεστή εξαρτάται από τις συνθή -κες λειτουργίας του, και κατά βάση από:

-  τη θερμοκρασία αναρρόφησης και
-  τη θερμοκρασία συμπύκνωσης
Πιο συγκεκριμένα:
-  Για σταθερή θερμοκρασία αναρρόφησης, η ψυκτική ικανότητα μειώ -νεται όσο αυξάνει η θερμοκρασία συμπύκνωσης.
-  Για σταθερή θερμοκρασία συμπύκνωσης, η ψυκτική ικανότητα αυξά -νει όσο αυξάνει η θερμοκρασία αναρρόφησης.
Στον Πίνακα 2.12 φαίνονται οι αποδόσεις ενός 8-κύλινδρου παλινδρο -μικού συμπιεστή με ψυκτικό μέσο R-12.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.12: Ψυκτική Ικανότητα Παλινδρομικών Συμπιεστών σε σχέση με τις Θερμοκρασίες Αναρρόφησης & Συμπύκνωσης

| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ   | ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ   | ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ   | ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ   | ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ   | ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ   |
|---------------|---------------------------|---------------------------|---------------------------|---------------------------|---------------------------|
| ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ   | 32 °C                     | 38 °C                     | 40 °C                     | 43 °C                     | 49 °C                     |
| °C            | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW)    | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW)    | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW)    | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW)    | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW)    |
| -40,0         | 17,9                      | 15,1                      | -                         | -                         | -                         |
| -34,5         | 28,1                      | 24,3                      | 22,2                      | 20,4                      | -                         |
| -29,0         | 41,5                      | 36,6                      | 34,5                      | 32,0                      | 27,8                      |
| -23,5         | 58,7                      | 52,8                      | 49,9                      | 47,1                      | 41,5                      |
| -18,0         | 79,8                      | 72,8                      | 68,9                      | 65,4                      | 58,4                      |
| -12,0         | 105,2                     | 96,7                      | 92,1                      | 87,9                      | 79,1                      |
| -7,0          | 135,1                     | 124,9                     | 119,6                     | 114,3                     | 103,8                     |
| -1,0          | 169,5                     | 157,6                     | 151,2                     | 144,3                     | 135,6                     |
| + 4,5         | 209,3                     | 194,8                     | 187,5                     | 180,4                     | 165,7                     |
| + 10,0        | 253,9                     | 237,4                     | 229,0                     | 220,5                     | 203,6                     |

- 1. Έστω θερμοκρασία αναρρόφησης -12 °C. Τότε για θερμοκρασία συ -μπύκνωσης 32° C η ψυκτική ικανότητα του συμπιεστή είναι 105,2 kW. Αν όμως η θερμοκρασία συμπύκνωσης ανέλθει στους 49 °C, τότε η ψυκτική ικανότητα του συμπιεστή θα είναι μόνο 79,1 kW.
- 2. Έστω θερμοκρασία συμπύκνωσης 38 °C. Τότε για θερμοκρασία αναρ -ρόφησης -40 °C η ψυκτική ικανότητα του συμπιεστή είναι 15,1 kW. Αν, όμως, η θερμοκρασία αναρρόφησης ανέλθει στους +10 °C, ο συμπιε -στής θα εμφανίζει ψυκτική ικανότητα 237,4 kW.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣH
Η ψυκτική ισχύς (ψυκτική ικανότητα) ενός συμπιεστή εξαρτάται, επίσης, και από τον αριθμό στροφών του στροφαλοφόρου άξονα. Έτσι, για το συ -μπιεστή του παραδείγματος, η επίδραση των στροφών περιστροφής φαί -νεται στον πιο κάτω πίνακα.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.13: Συντελεστής Πολλαπλασιασμού Στροφών

| RPM                                             | 1.750   | 1.450   | 1.160   |
|-------------------------------------------------|---------|---------|---------|
| ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ | x 1,00  | x 0,83  | x 0,67  |

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να υπολογισθεί η ψυκτική ικανότητα 8-κύλινδρου συμπιεστή, που λει -τουργεί με R-12 στις 1.450 RPM όταν η θερμοκρασία αναρρόφησης είναι -29 °C και η θερμοκρασία συμπύκνωσης +40 °C.

Λύση
Από τον Πίνακα 2.12 για θ$\_{ΑΝΑΡ}$ = -29 °C και θ$\_{ΣΥΜΠ}$ = 40 °C, προκύπτει ψυ -κτική ικανότητα 34,5 kW στις 1.750 RPM.
Στις 1,450 RPM ο συμπιεστής θα έχει ψυκτική ικανότητα:
Ρ = 34,5 x 0,83 = 28,6 kW, με βάση το συντελεστή στροφών από τον Πίνακα 2.13.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣEIΣ
- 1. Η θερμοκρασία αναρρόφησης εξαρτάται από τη θερμοκρασία του χώ -ρου, ο αέρας του οποίου ψύχεται από τον εξατμιστή. Πχ για έναν ψυ -κτικό θάλαμο βαθειάς κατάψυξης -32 °C, η θερμοκρασία αναρρόφησης μπορεί να είναι -40 °C.
- 2. Η θερμοκρασία συμπύκνωσης εξαρτάται από τη θερμοκρασία του μέ -σου που ψύχει το συμπυκνωτή. Πχ για ένα αερόψυκτο ψυκτικό συγκρό -τημα στο ΚΑΪΡΟ, με θερμοκρασία εξωτερικού αέρα +50 °C η θερμοκρα -σία συμπύκνωσης μπορεί να είναι +65 °C.

2.3 Διβάθμιοι Συμπιεστές

2.3.1 Γενικά
Διβάθμιοι λέγονται οι συμπιεστές στους οποίους η συμπίεση προς τον συμπυκνωτή εκτελείται σε δύο (2) βαθμίδες.
-  Πρώτη βαθμίδα συμπίεσης = βαθμίδα χαμηλής πίεσης
-  Δεύτερη βαθμίδα συμπίεσης = βαθμίδα υψηλής πίεσης
Η βαθμίδα χαμηλής πίεσης αναρροφά το ψυκτικό αέριο από τον εξα -τμιστή και το καταθλίβει με ενδιάμεση σωλήνωση στην αναρρόφηση της βαθμίδας υψηλής πίεσης. Στη συνέχεια η βαθμίδα υψηλής πίεσης το κα -ταθλίβει στην τελική πίεση κατάθλιψης και το οδηγεί στη σωλήνωση προς το συμπυκνωτή.

Επειδή ο ειδικός όγκος του αναρροφούμενου αερίου στις δύο βαθμί -δες διαφέρει, ο αριθμός των κυλίνδρων της βαθμίδας χαμηλής πίεσης εκλέγεται συνήθως διπλάσιος από τον αριθμό των κυλίνδρων της υψηλής πίεσης. Δηλαδή, για ένα διβάθμιο συμπιεστή με 3 κυλίνδρους, η πρώτη βαθμίδα θα έχει 2 κυλίνδρους και η δεύτερη βαθμίδα 1 κύλινδρο.

2.3.2 Χρήσεις Διβάθμιων Συμπιεστών
Οι διβάθμιοι συμπιεστές χρησιμοποιούνται στα ψυκτικά συγκροτήματα χα -μηλών και πολύ χαμηλών θερμοκρασιών, πχ από -30 °C και κάτω.
Πηγή: Εταιρεία Bitzer Εικόνα 2.55: Διβάθμιος ημιερμητικός παλινδρομικός συμπιεστής
Στις περιπτώσεις αυτές, λόγω της μεγάλης διαφοράς πίεσης που ανα -πτύσσεται μεταξύ της αναρρόφησης και της κατάθλιψης, ο λόγος συμπίε -σης είναι πολύ μεγάλος και επομένως ο βαθμός απόδοσης μειώνεται ση -μαντικά.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Έστω ένας μονοβάθμιος συμπιεστής με θ$\_{ΑΝ}$ = - 40 °C και
θ$\_{ΣΥΜΠ}$ = + 49 °C, που λειτουργεί με ψυκτικό μέσο R-22.
Τότε, από τους πίνακες του R-12 προκύπτει:
P$\_{A, AN}$ =1,05 bar
P$\_{A, KAT}$ =19,00 bar
Επομένως, C = P P = 19,00 1,05 18,1 R A,KAT A,AN ≈
Από το διάγραμμα της Εικόνας 2.54, κάνοντας προεκβολή, εκτιμούμε ότι ο ογκομετρικός βαθμός απόδοσης είναι πολύ μικρότερος από 60%, έστω 45%.
Εάν χρησιμοποιούσαμε αντίστοιχα, 2 όμοιες βαθμίδες με CR = 4,25, τότε για κάθε βαθμίδα θα έχουμε βαθμό απόδοσης 76% περίπου. Εδώ
η πίεση κατάθλιψης της πρώτης βαθμίδας και η πίεση αναρρόφησης της δεύτερης βαθμίδας θα είναι:

Ρ$\_{A, BAΘ}$ = 1,05 x 4,25 = 4,5 bar
Δηλαδή αντί για ένα μονοβάθμιο συμπιεστή με απόδοση 45% (πολύ αντιοικονομική λειτουργία) χρησιμοποιούμε ένα διβάθμιο συμπιεστή, με απόδοση 76% η κάθε βαθμίδα συμπίεσης, δηλαδή συνολικά 76% x 76% ≈ 58% (πολύ πιο οικονομική λειτουργία).

2.3.3 Προβλήματα Υψηλών Θερμοκρασιών Κυλίνδρων
Ένας σημαντικός λόγος που επιβάλλει τη χρήση διβάθμιων συμπιεστών, σε εγκαταστάσεις χαμηλών θερμοκρασιών, είναι το πρόβλημα της ανά -πτυξης υψηλών θερμοκρασιών στους κυλίνδρους και στο σώμα του συ -μπιεστή. Με τους διβάθμιους συμπιεστές δεν έχουμε ανάπτυξη υψηλών θερμοκρασιών στους κυλίνδρους και επομένως αποφεύγονται οι πρόω -ρες φθορές στα έμβολα και στους κυλίνδρους του συμπιεστή.
Οι υψηλές θερμοκρασίες στους κυλίνδρους και το σώμα του συμπιεστή έχουν επίπτωση στο ψυκτέλαιο, το οποίο σε περιβάλλον υψηλών θερ -μοκρασιών, παρουσία και υγρασίας, διασπάται (καίγεται) δημιουργώντας τις λεγόμενες καρβονικές ενώσεις. Οι ενώσεις αυτές επικάθηνται στα διά -φορα εξαρτήματα του συμπιεστή, με ζημιογόνες συνέπειες τόσο στη διάρ -κεια ζωής του όσο και στη λειτουργικότητά του.

Τέλος, υψηλές θερμοκρασίες στο ψυκτέλαιο, ακόμη και αν αυτό δεν διασπασθεί, έχουν ως αποτέλεσμα την αδρανοποίησή του (μηδενική λι -παντική ικανότητα).

2.3.4 Διβάθμιοι Φυγοκεντρικοί Συμπιεστές
Όπως είδαμε και στο κεφάλαιο για τους φυγοκεντρικούς συμπιεστές, κα -τασκευαστικοί και λειτουργικοί λόγοι επιβάλλουν την κατασκευή φυγοκε -ντρικών συμπιεστών με περισσότερες από μία (1) βαθμίδες.

2.4 Παράλληλη Λειτουργία Συμπιεστών

2.4.1 Γενικά
Παράλληλη σύνδεση πολλών συμπιεστών, κατά την οποία οι συμπιεστές συνδέονται σε κοινές γραμμές αναρρόφησης και κατάθλιψης, περιορίζεται σε συστήματα που χρησιμοποιούν μόνο ανοικτού τύπου συμπιεστές. Ου -δέποτε χρησιμοποιούνται ερμητικού τύπου συμπιεστές σε τέτοια παράλ -ληλα συστήματα.
- Ο λόγος είναι, ότι στην περίπτωση αστοχίας του ηλεκτροκινητήρα ενός ερμητικού συμπιεστή, η θερμότητα που τη συνοδεύει, μπορεί να προκαλέ -σει τη διάσπαση του ψυκτικού μέσου και του ψυκτελαίου, με αποτέλεσμα τη ρύπανση του συστήματος.

Έτσι εάν ένας ερμητικός συμπιεστής είχε διασωληνωθεί παράλληλα με όμοιους ερμητικούς συμπιεστές, μία αστοχία του ηλεκτροκινητήρα του ενός συμπιεστή, θα οδηγούσε σε γενικευμένη ρύπανση όλων των συμπι -εστών.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣH
Στο Παράρτημα 2Π αναπτύσσεται με λεπτομέρεια η ρύπανση του συστή -ματος και οι συνέπειές της.
Αυτό δεν σημαίνει ότι δύο ή περισσότεροι ερμητικοί συμπιεστές δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντιμετωπίσουν ένα κοινό φορτίο. Σε μία τέτοια περίπτωση, ο κάθε ερμητικός συμπιεστής συνδέεται σε ένα ανεξάρτητο κύκλωμα μέσα στον εξατμιστή και τον κοινό συμπυκνωτή. Με αυτόν τον τρόπο οι συμπιεστές λειτουργούν σε ανεξάρτητα συστήματα σωληνώσεων χωρίς να υπάρχει η πιθανότητα της ρύπανσης όλης της εγκατάστασης.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ
-  Έλεγχος ισχύος σε 2 βήματα
-  Εφεδρεία σε περίπτωση ανάγκης
-  Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, λόγω καλύτερης και ευκολότερης εκκί -νησης (μοίρασμα φορτίου)
Επίσης, στην περίπτωση αστοχίας του ενός συστήματος συμπιεστών, υπάρχει το δεύτερο ή και το τρίτο σύστημα συμπιεστών που θα υποστηρί -ζει (μερικώς) το φορτίο.

2.4.2 Έλεγχος Μερικού Φορτίου
Τρόποι αντιμετώπισης του μερικού φορτίου σε συμπιεστές είναι:

1. ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΝΤΟΣ-ΕΚΤΟΣ (ON-OFF)
Αυτός ο τύπος ελέγχου συνιστάται μόνο όταν το φορτίο του συστήματος είναι περίπου σταθερό. Παράδειγμα, η κλιματιστική συσκευή δωματίου μιας κατοικίας. Όταν ο θερμοστάτης χώρου του δωματίου ικανοποιηθεί, δίδει εντολή και κλείνει ο συμπιεστής. Στη συνέχεια, με την απαίτηση πχ ψύξης στο χώρο, με νέα εντολή από το θερμοστάτη χώρου, ξεκινάει πάλι ο συμπιεστής.

2. ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ ΠΟΛΛΩΝ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ
Όπως ήδη ξέρουμε, η ψυκτική ικανότητα ενός συμπιεστή είναι ανάλογη της ταχύτητας περιστροφής του. Ηλεκτροκινητήρες πολλών ταχυτήτων χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της ικανότητας του συμπιεστή. Για παράδειγμα, ένας συμπιεστής με κινητήρα δύο ταχυτήτων, μπορεί να δουλεύει σε πλήρεις στροφές, όταν πχ η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι 40 °C, και με ζητούμενη εσωτερική θερμοκρασία 26 °C. Αν, όμως, η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατέλθει στους 33 °C, τότε ο συμπι -εστής θα δουλέψει με τις μισές στροφές του.

Μία σύγχρονη καινοτομία στους συμπιεστές πολλών ταχυτήτων, είναι η εφαρμογή των ηλεκτροκινητήρων με INVERTER. Σ' αυτούς χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά κυκλώματα για τη συνεχή μέτρηση του φορτίου του συμπιεστή και η ταχύτητά του αυξομειώνεται συνέχεια, με αναλογικό τρόπο και όχι ΟΝ -OFF (δηλαδή σταμάτα-ξεκίνα). Αυτή η μεταβολή στροφών του ηλεκτροκινητήρα του συμπιεστή γίνεται με τη μεταβολή της συχνότητας του ηλεκτρικού ρεύματος που τον τροφοδο -τεί.
Τελευταία, πολλά κλιματιστικά τύπου SPLIT, διαφημίζονται ότι έχουν ενσωματώσει την τεχνολογία συμπιεστών με INVERTER.

3. ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΕΣΩ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΗΣ ΤΩΝ ΚΥΛΙΝΔΡΩΝ (Για παλινδρομικούς συμπιεστές, μόνον)
Με αυτήν τη μέθοδο σταδιακά και ανάλογα με το φορτίο που αντιμετωπίζει ένας συμπιεστής, αποφορτίζονται ο ένας μετά τον άλλο οι κύλινδροί του,
έως ότου, στο τέλος, παραμείνει να δουλεύει ένας ή δύο κύλινδροι μόνο.
Όταν υπάρχει μερικό φορτίο και το σύστημα ελέγχου αποφασίσει ότι πρέπει να αποφορτισθεί ένας κύλινδρος, τότε μέσω συστήματος αυτομα -τισμού εμποδίζεται η είσοδος αερίου στον κύλινδρο μέσω της βαλβίδας αναρρόφησης, όπως φαίνεται στην Εικόνα 2.59.

Σ' αυτήν την περίπτωση δεν μπορεί να δημιουργηθεί συμπίεση και ο κύλινδρος δεν συνεισφέρει στο φορτίο (είναι δηλαδή αποφορτισμένος).
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ ΜΕ ΦΟΡΤΙΟ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΜΕΝΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ (ΧΩΡΙΣ ΦΟΡΤΙΟ)
Εικόνα 2.59: Σχηματικά διαγράμματα λειτουργίας αποφορτιστή, σε παλινδρομικό συμπιεστή

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στη βιομηχανία κατασκευής παλινδρομικών συμπιεστών, έχουν επινο -ηθεί και κατασκευασθεί διάφορα συστήματα αποφόρτισης των κυλίν -δρων.

4. ΕΛΕΓΧΟΣ ME BYPASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
(Για παλινδρομικούς συμπιεστές, μόνον)
Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται όταν ο συμπιεστής πρέπει να αντιμε -τωπίσει χαμηλότερο φορτίο από το ελάχιστο που επιτυγχάνεται με την αποφόρτιση των κυλίνδρων του.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Έστω ένα ψυκτικό συγκρότημα με απόδοση 60 kW μεταβαλλόμενο φορ -τίο, που εργάζεται με ένα 4-κύλινδρο παλινδρομικό συμπιεστή.
Με τη μέθοδο της αποφόρτισης των κυλίνδρων, ο τελευταίος ενεργός κύλινδρος θα αντιμετωπίζει φορτίο 60 / 4 = 15 kW.
Με πτώση του φορτίου κάτω από αυτό το όριο, η ικανότητα του συμπι -εστή υπερβαίνει το φορτίο, με αποτέλεσμα πάγωμα του εξατμιστή, πολύ κακή κυκλοφορία λαδιού, υπερθέρμανση του ηλεκτροκινητήρα και πιθα -νώς καταστροφή του συμπιεστή.
Με τη μέθοδο «BY PASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ» εμποδίζεται το φορτίο να πέσει πιο κάτω από το ελάχιστο φορτίο του ενός κυλίνδρου.

Το φορτίο σταθεροποιείται με το να γίνεται παράκαμψη τμήματος του καταθλιβόμενου αερίου, προς την πλευρά της χαμηλής πίεσης.
Πηγή: Εταιρεία Trane Εικόνα 2.60: Βαλβίδα BY-PASS κατάθλιψης
Με τη μέθοδο «BY - PASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ» μπορεί να επιτευχθεί κανονική λειτουργία του συστήματος με σχεδόν μηδενικό φορτίο.
Υπάρχουν δύο μέθοδοι «BY - PASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ»

Ι. BY - PASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ ΣΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΤΟΥ ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ
Πηγή: Εταιρεία Trane Εικόνα 2.61: Γραμμή BY-PASS κατάθλιψης στην είσοδο του εξατμιστή
Σ' αυτήν την περίπτωση, μία ποσότητα του καταθλιβομένου υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας αερίου οδηγείται στην είσοδο του εξατμιστή.

ΙΙ. BY - PASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗ
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 2.62: Γραμμή BY-PASS κατάθλιψης στην αναρρόφηση του συμπιεστή
Εδώ μία ποσότητα του καταθλιβομένου υψηλής πίεσης και θερμοκρα -σίας αερίου οδηγείται πίσω στην αναρρόφηση του συμπιεστή.

5. ΠΟΛΛΑΠΛΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ
Στις Εικόνες 2.56 και 2.57, φαίνονται οι σωληνώσεις σύνδεσης δύο παράλληλων ανοικτού τύπου συμπιεστών, με κοινή αναρρόφηση και κοινό συμπυκνωτή ή ξεχωριστούς συμπυκνωτές. Το ζωτικό πρό -βλημα, σ' αυτές τις διατάξεις είναι η καλή και σωστή κυκλοφορία του ψυκτελαίου.

2.4.3 Προβλήματα Μερικού Φορτίου

1. Σχηματισμός πάγου στα στοιχεία εξάτμισης (με αέρα)
Έχει ως αποτέλεσμα τον περιορισμό της ροής αέρα, με συνέπεια να πέφτει ακόμη η θερμοκρασία αναρρόφησης και να χειροτερεύει η κατάσταση.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

2. Παγωμένος εξατμιστής νερού
Σ' αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται πάγος μέσα στον εξατμιστή. Άμεσος κίνδυνος σπασίματος του εξατμιστή, λόγω της διαστολής του πάγου.

3. Υπερθέρμανση συμπιεστή
Λόγω μείωσης της ποσότητας του αναρροφούμενου ψυκτικού μέ -σου, ο κινητήρας δεν ψύχεται επαρκώς και υπερθερμαίνεται. Τελικό αποτέλεσμα είναι η αστοχία των τυλιγμάτων.

4. Κακή κυκλοφορία ψυκτελαίου
Σ' αυτήν τη περίπτωση, με τη μείωση της ταχύτητας του αναρρο -φούμενου ψυκτικού μέσου, μειώνεται η κυκλοφορία του ψυκτελαίου, γεγονός που είναι άκρως ανεπιθύμητο.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Λεπτομερής ανάλυση των προβλημάτων που σχετίζονται με το μερικό φορτίο, και τα εν γένει προβλήματα των συμπιεστών και των ψυκτικών συγκροτημάτων, παρατίθεται στο Παράρτημα 2.

2.5 Συντήρηση Συμπιεστών

2.5.1 Γενικά
Για να έχουμε λειτουργία χωρίς προβλήματα απαιτείται να ακολουθούμε τις οδηγίες του κατασκευαστή και τη διαδικασία της προληπτικής συντή -ρησης κατά τακτά χρονικά διαστήματα. Ταυτόχρονα, συνιστάται να γίνεται περιοδικός έλεγχος των συμπιεστών από εξειδικευμένο προσωπικό του κατασκευαστή.
Ειδικότερα, για μεγάλα και μεσαία Ψυκτικά Συγκροτήματα:
Κάθε εβδομάδα πρέπει να ελέγχεται η στάθμη του ψυκτελαίου. Με το συμπιεστή εν λειτουργία, το ψυκτέλαιο πρέπει να φαίνεται στο γυαλί ελέγ -χου. Εάν η στάθμη του ψυκτελαίου φαίνεται χαμηλή, πρέπει να αφήσουμε το συμπιεστή να λειτουργήσει για 3 - 4 ώρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, παρατηρούμε συχνά το γυαλί ελέγχου, για να βεβαιωθούμε εάν έχει επανέλθει η στάθμη λαδιού.

Εν συνεχεία, ελέγχουμε την πίεση του ψυκτελαίου. Η κανονική πίεση λαδιού (ένδειξη μανομέτρου λαδιού μείον ένδειξη μανομέτρου αναρρόφη -σης), καθορίζεται από τον κατασκευαστή για τα διάφορα μοντέλα και μπο -ρεί να είναι: 4 ÷ 5 bar ή 2 ÷2,2 bar.
Παρατηρούμε τέλος τη ροή του ψυκτικού μέσου μέσα στο γυαλί ελέγ -χου. Η ροή πρέπει να φαίνεται ομαλή χωρίς παρουσία φυσαλίδων αερίου. Η παρουσία φυσαλίδων δείχνει τρία πράγματα:
-  είτε το σύστημα δεν έχει επαρκή ποσότητα ψυκτικού μέσου
-  είτε ότι το φίλτρο της γραμμής υγρού είναι βουλωμένο
-  είτε ότι η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα υγρού (πριν τον εξατμιστή) δεν έχει ανοίξει τελείως.

Ένα ακάθαρτο, βουλωμένο φίλτρο ή μία μερικώς ανοικτή ηλεκτρομα -γνητική βαλβίδα, διακρίνεται από μία ξεκάθαρη θερμοκρασιακή πτώση πριν και μετά το εν λόγω εξάρτημα, ή από την εμφάνιση πάγου στο σώμα του προβληματικού εξαρτήματος.
Δεδομένου ότι ο εξατμιστής δεν τροφοδοτείται με επαρκή ποσότητα ψυκτικού μέσου, οι πιο πάνω καταστάσεις οδηγούν επίσης σε μία ασυνή -θιστα χαμηλή ένδειξη στο μανόμετρο της γραμμής αναρρόφησης. Σ' όλες τις πιο πάνω περιπτώσεις συνιστάται να καλείται το εξειδικευμένο προσω -πικό συντήρησης του κατασκευαστή.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Καθημερινά, πρέπει να γίνεται οπτικός έλεγχος του συμπιεστή για πιθα -νές διαρροές ψυκτελαίου. Ελέγχουμε σημεία όπως στυπιοθλίπτες, φλά -ντζες κλπ.
Περιοδικά, σε περίπτωση ανοικτού τύπου συμπιεστή και κίνησης μέσω ιμάντων (λουριών) και τροχαλιών, πρέπει να γίνεται αφενός μεν έλεγχος της τάσης των ιμάντων [Εικόνα 2.63], και αφετέρου έλεγχος για να διαπιστωθεί εάν οι τροχαλίες είναι τοποθετημένες στο ίδιο επίπεδο [Εικόνα 2.64].
Εικόνα 2.63: Έλεγχος τάσης ιμάντων (λουριών)

ΣΩΣΤΗ

ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ

ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ
Εικόνα 2.64: Τοποθέτηση στο ίδιο επίπεδο ιμαντοκίνητων τροχαλιών
Καθημερινός έλεγχος, για παράξενους θορύβους κατά τη λειτουργία του συμπιεστή. Οι θόρυβοι αυτοί μπορεί να προέρχονται:
-  από φθαρμένους διωστήρες (μπιέλες)
-  από φθαρμένα ή κατεστραμμένα έμβολα
-  από προβληματική ή ανεπαρκή λίπανση
-  από χαλαρές τροχαλίες (για ανοικτού τύπου συμπιεστές)

2.5.2 Ημερολόγιο Ενδείξεων Λειτουργίας
Κάθε μέρα πρέπει να γίνεται καταγραφή, σε Βιβλίο Συντήρησης, όλων των ενδείξεων πιέσεων και θερμοκρασιών λειτουργίας, για όλη τη διάρκεια της περιόδου ψύξης. Η καταγραφή αυτή των ενδείξεων λειτουργίας, είναι πολύ σημαντική εργασία και θα πρέπει να γίνεται με την απαραίτητη επι -μέλεια και προσοχή.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ (Πίεση και Θερμοκρασία Συμπύκνωσης)
-  Η θερμοκρασία και η πίεση στην οποία το ψυκτικό μέσο συμπυκνώνε -ται, για υδρόψυκτα ψυκτικά συγκροτήματα, είναι συνάρτηση των:
-  θερμοκρασία νερού
-  παροχή νερού
-  καθαρότητα αυλοσωλήνων
Έτσι, εάν αλλάξει κάποια από τις πιο πάνω συνθήκες, τότε θα αλλά -ξουν και οι τιμές της πίεσης και θερμοκρασίας συμπύκνωσης. Επομένως, με την καταγραφή των πιέσεων και των θερμοκρασιών λειτουργίας, θα μπορέσει εύκολα κανείς να οδηγηθεί στην πιθανή αιτία (ή αιτίες) της κακής λειτουργίας.

2.5.3 Αποσυναρμολόγηση Συμπιεστή
Μερικές γενικές παρατηρήσεις και κατευθυντήριες οδηγίες που πρέπει να έχει ο τεχνίτης υπόψη του, είναι:
- 1. Θα επιχειρηθεί αποσυναρμολόγηση του συμπιεστή και λύσιμό του μό -νον εφόσον έχει διαπιστωθεί η ύπαρξη πραγματικής βλάβης.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 2. Τα αποσυναρμολογούμενα εξαρτήματα πρέπει να βγαίνουν έξω με προσοχή, να αριθμούνται, να καθαρίζονται και να τοποθετούνται με τάξη και με τη σειρά που έχουν βγει.
- 3. Μεταλλικά εξαρτήματα, που πιθανόν παρέμειναν έξω από το συμπι -εστή για κάποιο χρονικό διάστημα, πρέπει να αλείφονται με λάδι, να τυλίγονται σε καθαρό χαρτί και να αποθηκεύονται για προστασία τους.
- 4. Πρέπει να συμβουλευόμαστε πάντα τα βιβλία συντήρησης των συμπι -εστών, από την κατασκευάστρια εταιρεία. Τα βιβλία αυτά, περιέχουν οδηγίες, διαγράμματα, καταλόγους εξαρτημάτων, καθώς και λεπτομέ -ρειες αποσυναρμολόγησης και συναρμολόγησης.

Οι πληροφορίες αυτές είναι πολύ χρήσιμες και σημαντικές.

2.6 Διάγνωση Προβλημάτων Συμπιεστών
Στο Παράρτημα Π2, παρατίθενται πληροφορίες σχετικά με τη διάγνωση των προβλημάτων των συμπιεστών και των ψυκτικών συγκροτημάτων γε -νικότερα.

2.7 Επιλογή Συμπιεστή

1. ΑΠΟ ΤΕΧΝΙΚΑ ΦΥΛΛΑΔΙΑ (ΚΑΤΑΛΟΓΟΥΣ) ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΩΝ
Οι συμπιεστές εκλέγονται από φυλλάδια (καταλόγους) κατασκευαστών, στα οποία αναφέρονται τα διάφορα μοντέλα των μηχανημάτων με τις απο -δόσεις τους, στις διάφορες θερμοκρασίες λειτουργίας καθώς και πολλές άλλες τεχνικές λεπτομέρειες κατασκευής.
Τα δεδομένα που πρέπει να έχουμε στη διάθεσή μας είναι:
-  Ισχύς συμπιεστή, σε Kw
-  Θερμοκρασία αναρρόφησης, σε °C
-  Θερμοκρασία κατάθλιψης, σε °C
-  Ψυκτικό μέσο, πχ R-12, R-22, R-134a κλπ
-  Τύπος συμπιεστή, πχ παλινδρομικός, κοχλιωτός, σπειροειδής κ.λπ.
-  Κατασκευαστική διαμόρφωση συμπιεστή, πχ ανοικτού τύπου, ημι -ερμητικού τύπου, ερμητικού τύπου
-  Βαθμίδες συμπιεστή πχ μονοβάθμιος ή διβάθμιος
-  Ρύθμιση ισχύος συμπιεστή πχ με σταθερό αριθμό στροφών και μη -χανισμό αποφόρτισης, ή με μεταβλητό αριθμό στροφών (inverter) κ.λπ.
-  Πιθανές άλλες κατασκευαστικές λεπτομέρειες.

Από τα φυλλάδια των κατασκευαστών, για κάθε συμπιεστή, έχουμε επίσης δεδομένα για το απορροφούμενο ηλεκτρικό φορτίο.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1
Να εκλεγεί συμπιεστής με στοιχεία:
-  απόδοση 185 kW
-  θερμοκρασία αναρρόφησης -10 °C
-  θερμοκρασία συμπύκνωσης +35 °C
-  ψυκτικό μέσο R-22.

Λύση
Από τεχνικό φυλλάδιο της YORK, εκλέγεται το μοντέλο SMC106S που αποδίδει 193 kW με όλους τους κυλίνδρους σε λειτουργία.
Technical data

| excl  pressure  level  dB(A)     | 80                  | 81        | 81        | 81        | 82 82                 | 82          | 83 83                 |           | 83           | 83        | 83        | 84        | 84           | 84        |
|----------------------------------|---------------------|-----------|-----------|-----------|-----------------------|-------------|-----------------------|-----------|--------------|-----------|-----------|-----------|--------------|-----------|
| motor  kg                        | 830                 | 830       | 830       | 925       | 925 925               | 990         | 990                   | 990       | 1660         | 1660      | 1660      | 1760      | 1760         | 1760      |
| Height                           | 1095                | 1095      | 1095      | 1 130     | 1 130 1 130           | 1 125       | 1 125                 | 1 125     | 1335         | 1335      | 1335      | 1335      | 1335         | 1335      |
| Direct coupled unit  mm Width    | 995                 | 995       | 995       | 995       | 995 995               | 1005        | 1005                  | 1005      | 1095         | 1095      | 1095      | 1135      | 1135         | 1135      |
| Length                           | 1800-2300           | 1800-2300 | 1800-2300 | 1850-2450 | 1850-2450 1850-2450   | 1900-2500   | 1900-2500             | 1900-2500 | 2425-3000    | 2425-3000 | 2425-3000 | 2475-3200 | 2475-3200    | 2475-3200 |
| R22 Single/high stage -10/+35 °C | 129                 | 132       | n/a       | 193       | 198* n/a              | 257         | 264*                  | n/a       | 386          | 396*      | n/a       | 515       | 528*         | n/a       |
| 0/+35 °C                         | 196                 | *199      | n/a       | 295       | 299* n/a              | 393         | 398*                  | n/a       | 589          | 597*      | n/a       | 785       | 796*         | n/a       |
| Booster 0/+35 °C -40/-10 °C      | 35                  | 46        | 57        | 313 52    | 398 70 486 86         | 70          | 531 93                | 115       | 106          | 796 140   | 972 172   | 834 141   | 1062 187     | 1297 230  |
| Single/high stage -10/+35 °C     | 129 209             | 167 266   | 206 324   | 194       | 251 309               | 259 417     | 335 412 648           | 626       | 388          | 502       | 618       | 517       | 669          | 824       |
| Swept volume  at max  rpm        | 226                 | 283       | 339       | 339       | 424 509               | 452         | 565 679               |           | 679          | 848       | 1018      | 905       | 1131         | 1357      |
| Max  rpm.                        | 1500                | 1500      | 1500      | 1500      | 1500 1500             | 1500        | 1500                  | 1500      | 1500         | 1500      | 1500      | 1500      | 1500         | 1500      |
| Bore x stroke mm.                | 100 x 80            | 100 x 100 | 100 x 120 | 100 x 80  | 100 x 100 100 x 120   | 100 x 80    | 100 x 100 100 x 120   |           | 100 x 80     | 100 x 100 | 100 x 120 | 100 x 80  | 100 x 100    | 100 x 120 |
| Number. of  cylinders            | 4                   | 4         | 4         | 6         | 6                     |             | 8                     |           |              | 12        | 12        | 16        |              | 16        |
| Model                            | SMC 104 S SMC 104 L |           | SMC 104 E | SMC 106 S | SMC 106 L SMC 106 E 6 | SMC 108 S 8 | SMC 108 L 8 SMC 108 E |           | SMC 112 S 12 | SMC 112 L | SMC 112 E | SMC 116 S | SMC 116 L 16 | SMC 116 E |

Nominal capacities are based on 5C subcooling and max rpm except of * at 1200 rpm
Εικόνα 2-65: Αποδόσεις (kW) συμπιεστών YORK, για διάφορα ψυκτικά μέσα, μονοβάθμια ή 2-βάθμια και για διάφορες θερμοκρασίες αναρρόφησης και κατάθλιψης όπως $\_{για παράδειγμα -10/ +35 °C.}$

Model

Μοντέλο
Number of Cylinders
Αριθμός Κυλίνδρων
Bore x stroke
Διάμετρος εμβόλου x διαδρομή
Swept Volume
Ογκομετρική παροχή
Single/high stage
Χαμηλή/υψηλή βαθμίδα

Booster
Αύξηση απόδοσης
Nominal capacity
Ονομαστική Ικανότητα
Dimensions
Διαστάσεις
Direct coupled Unit
Απ' ευθείας συνδεδεμένη Μονάδα

Length

Μήκος

Width

Πλάτος

Height
Weight excl. motor
Βάρος χωρίς τον κινητήρα
Sound pressure level
Επίπεδο ηχητικής πίεσης
Ο εν λόγω συμπιεστής διαθέτει 6 κυλίνδρους, με διάμετρο εμβόλων 100 mm και διατομή εμβόλου 80 mm, περιστρέφεται στις 150 RPM και η παροχή εκτόπισης που είναι 339 m 3 /h. Συνδέεται απευθείας (μέσω κό -πλερ) με τον ηλεκτροκινητήρα.
Μήκος συμπιεστή: 1.850 mm
Μήκος συγκροτήματος συμπιεστή - ηλεκτροκινητήρα: 2.450 mm
Πλάτος συμπιεστή: 995 mm
Βάρος συμπιεστή: 925 kg (χωρίς τον ηλεκτροκινητήρα)
Θόρυβος λειτουργίας συμπιεστή: 81 db(A)

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2
Συμπιεστής TRANE ΗEC 250 λειτουργεί σε θερμοκρασία αναρρόφησης -15 °C, θερμοκρασία συμπύκνωσης 35 °C, και ψυκτικό μέσο R-22.
Να βρεθεί η απόδοση του συμπιεστή και η καταναλισκομένη ηλεκτρική ισχύς.

Λύση
Από τεχνικό φυλλάδιο της TRANE προκύπτει ότι ο συγκεκριμένος συμπι -εστής αποδίδει περίπου 87,54 kW και απορροφά 30,8 kW ηλεκτρική ισχύ.

ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΑΓΓΛΙΚΩΝ ΟΡΩΝ

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

MODEL HE & HEC 250 COMPRESSOR

REFRIGERANT-22

| SUCT.   |        |          | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   | CONDENSING TEMPERATURE C   |
|---------|--------|----------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|----------------------------|
| TEMP.   | 29.44  | 29.44    | 35.0                       | 35.0                       | 40.55                      | 40.55                      | 46.11                      | 46.11                      | 51.66                      | 51.66                      | 57.22                      | 57.22                      |
| C       | kW     | kW INPUT | kW                         | kW INPUT                   | kW                         | kW INPUT                   | kW                         | kW INPUT                   | kW                         | kW INPUT                   | kW                         | kW INPUT                   |
| -23.33  | 62.23  | 22.1     | 56.25                      | 22.1                       | 52.38                      | 22.6                       | -                          | -                          | -                          | -                          | -                          | -                          |
| -20.55  | 73.13  | 23.8     | 66.10                      | 24.2                       | 31.17                      | 24.7                       |                            |                            |                            |                            |                            |                            |
| -17.77  | 84.73  | 28.1     | 75.24                      | 29.5                       | 70.17                      | 30.4                       | -                          | -                          | -                          | -                          | -                          | -                          |
| -15.00  | 95.63  | 29.2     | 87.54                      | 30.8                       | 81.21                      | 32.1                       | 72.42                      | 33.0                       |                            |                            |                            |                            |
| -12.22  | 111.10 | 30.3     | 101.26                     | 32.1                       | 91.76                      | 33.9                       | 84.03                      | 34.9                       | 75.59                      | 36.4                       | -                          | -                          |
| -9.44   | 124.11 | 31.5     | 115.32                     | 33.5                       | 105.48                     | 35.4                       | 95.28                      | 37.0                       | 86.84                      | 38.9                       | 75.94                      | 39.7                       |
| -6.66   | 139.23 | 32.4     | 131.49                     | 34.6                       | 120.95                     | 37.2                       | 108.99                     | 39.1                       | 98.44                      | 41.2                       | 88.25                      | 42.4                       |
| -3.88   | 157.86 | 33.0     | 148.02                     | 35.9                       | 137.12                     | 38.6                       | 124.46                     | 40.9                       | 111.45                     | 43.3                       | 99.50                      | 45.1                       |
| -1.11   | 176.85 | 33.8     | 165.60                     | 36.8                       | 154.00                     | 40.1                       | 141.34                     | 42.6                       | 125.87                     | 45.4                       | 112.86                     | 47.3                       |
| 1.66    | 197.95 | 34.2     | 184.23                     | 37.8                       | 171.93                     | 41.2                       | 161.73                     | 44.3                       | 141.34                     | 47.4                       | 126.57                     | 49.5                       |
| 4.44    | 216.93 | 34.3     | 203.92                     | 38.3                       | 190.91                     | 42.2                       | 176.15                     | 45.9                       | 158.22                     | 49.1                       | 142.57                     | 51.7                       |
| 7.22    | 237.68 | 34.8     | 224.67                     | 38.9                       | 209.90                     | 43.1                       | 195.13                     | 47.2                       | 176.85                     | 50.7                       | 158.57                     | 53.7                       |
| 10.0    | 258.77 | 35.1     | 244.71                     | 39.3                       | 229.94                     | 43.6                       | 214.47                     | 48.2                       | 196.89                     | 51.9                       | 175.09                     | 55.5                       |

Εικόνα 2.66: Αποδόσεις (kW) συμπιεστών TRANE, για διάφορες θερμοκρασίες αναρρόφησης και συμπύκνωσης

ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΑΓΓΛΙΚΩΝ ΟΡΩΝ
COMPRESSOR
Συμπιεστής
REFRIGERANT

Ψυκτικό
SUCT. TEMP.
Θερμοκρασία Αναρρόφησης
CONDENSING TEMPERATURE
Θερμοκρασία Συμπύκνωσης

MODEL

Μοντέλο
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Παρατηρούμε ότι η ψυκτική ισχύς είναι περίπου 3πλάσια της καταναλι -σκομένης ηλεκτρικής ισχύος.

2. ΜΕΣΩ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ (Software)
Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη του Internet, όλο και περισσότερες εταιρείες κατασκευής ψυκτικών μηχανημάτων διαθέτουν αφενός τους κα -ταλόγους τους σε ηλεκτρονική μορφή και αφετέρου έχουν αναπτύξει προ -γράμματα εκλογής των μηχανημάτων τους και παροχής πλείστων όσων τεχνικών λεπτομερειών. Στη συνέχεια παρουσιάζονται εικόνες οθονών από δύο τέτοια προγράμματα.

1) ΕΤΑΙΡΙΑ CARLYLE
Εικόνα 2.67: Λογισμικό (Software) της εταιρείας CARLYLE για την επιλογή συμπιε -στών (ΟΘΟΝΗ # 1), με γραφική παράσταση της ψυκτικής εγκατάστασης
Εικόνα 2.68: Λογισμικό (Software) της εταιρίας CARLYLE με επιλεγμένους συμπι -εστές (ΟΘΟΝΗ # 2)και τα τεχνικά τους χαρακτηριστικά

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εικόνα 2.69: Λογισμικό (Software) της εταιρείας CARLYLE με όλους τους συμπιε -στές που ταιριάζουν σε ορισμένες συνθήκες (ΟΘΟΝΗ # 3)
Στις οθόνες αυτές φαίνεται η εκλογή του συμπιεστή 06Τ, μοντέλο 06TAD033, συνδεδεμένου σε δίκτυο 380 V / 50 Hz, που παρουσιάζει τα ακόλουθα τεχνικά στοιχεία:
-  Ισχύς συμπιεστή: 28,85 kW
-  Ηλεκτρική απορροφούμενη ισχύς: 12,7 kW (21.4 Α)
-  Θερμοκρασία εισόδου στην εκτονωτική βαλβίδα: -9,4 °C
-  Θερμοκρασία εξόδου από τον εξατμιστή: -12,2 °C
-  Θερμοκρασία κατάθλιψης: 93,3 °C
-  Θερμοκρασία συμπύκνωσης: 42,3 °C
-  Υπερθέρμανση: 5,6 °C

2) ΕΤΑΙΡΕΙΑ BITZER
Εικόνα 2.70: Λογισμικό (Software) της εταιρείας BITZER για την επιλογή συμπιε -στών διαφόρων τύπων (ΟΘΟΝΗ # 1)
Εικόνα 2.71: Επιλογή κατάλληλου ημι-ερμητικού συμπιεστή, με R-22, ψυκτικής ισχύος 28 kW, με Λογισμικό (Software) της εταιρείας BITZER (ΟΘΟ -ΝΗ #2)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στις οθόνες αυτές φαίνεται η εκλογή συμπιεστή που λειτουργεί με ψυ -κτικό μέσο R-22 και απαιτούμενη ψυκτική ισχύ 28 kW, θερμοκρασία αναρ -ρόφησης 2 °C, θερμοκρασία συμπύκνωσης 3 °C, υπερθέρμανση αερίου 8 °C και ηλεκτρική ισχύ 350 V / 50 Hz. Ο συμπιεστής 4Τ-12.2 επιλέγεται ως ο πλέον κατάλληλος.
Ο συμπιεστής είναι το πιο σημαντικό μηχάνημα σε κάθε ψυκτική εγκα -τάσταση, που εργάζεται με βάση τον ψυκτικό κύκλο με συμπίεση ατμών του ψυκτικού μέσου (FREON).
- Ο συμπιεστής αναρροφά το ψυκτικό αέριο από τον εξατμιστή και το συμπιέζει (καταθλίβει) προς το συμπυκνωτή. Μ' αυτόν τον τρόπο δημι -ουργείται μία συνεχής διαφορά πίεσης μεταξύ της πλευράς αναρρόφησης και της πλευράς κατάθλιψης.

2.1 ΤΥΠΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ

1. ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΚΙΝΗΣΗΣ ΤΟΥΣ ΚΑΙ ΤΗ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΕΠΕΜΒΑΣΗΣ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥΣ
Οι συμπιεστές διακρίνονται σε:

 Ανοιχτού τύπου (open)
Στους συμπιεστές ανοιχτού τύπου, η κίνηση στον άξονα του συμπι -εστή δίδεται μέσω συστήματος ιμάντων και τροχαλιών ή εύκαμπτου συνδέσμου (κόπλερ). Ο ηλεκτροκινητήρας είναι πάντα έξω από το κύριο σώμα του συμπιεστή και κοντά σε αυτόν.
Σήμερα, οι συμπιεστές ανοικτού τύπου, χρησιμοποιούνται με επιτυχία και χωρίς λειτουργικά προβλήματα τόσο σε παλιές όσο και σε καινούργιες ψυκτικές εγκαταστάσεις, όπως:
- - ψυκτικές εγκαταστάσεις σε πλοία
- - σε σύγχρονες επαγγελματικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ψύ -ξης.

 Ημίκλειστους ή ημιερμητικούς (semihermetic)
Στους ημίκλειστους ή ημιερμητικούς συμπιεστές, ο ηλεκτροκινητήρας του συμπιεστή είναι εγκατεστημένος σε ειδικό χώρο μέσα στο χυτό του συμπιεστή. Εδώ, ο άξονας του συμπιεστή αποτελεί συνέχεια του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και είναι μόνιμα συνδεδεμένος με αυτόν ή είναι κοινός (αποτελούν ένα κομμάτι).
Οι ημίκλειστοι συμπιεστές χρησιμοποιούνται σε ευρεία κλίμακα σε επαγγελματικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ψύξης μικρού και με -σαίου μεγέθους.

 Κλειστού τύπου ή ερμητικούς (hermetic)
Στους συμπιεστές κλειστού τύπου το μηχανικό μέρος του συμπιεστή και ο ηλεκτροκινητήρας του περιβάλλονται από ένα κοινό, πλήρως ηλεκτροσυγκολημμένο μεταλλικό κέλυφος (περίβλημα), έτσι ώστε να κλείνεται ερμητικά. Κατ' ουσία δεν υπάρχει πρόσβαση στο συγκρότη -μα συμπιεστής-ηλεκτροκινητήρας το οποίο και δεν μπορεί να συντη -ρηθεί, χωρίς να κοπεί το κέλυφος για να ανοίξει.
Οι συμπιεστές κλειστού τύπου χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα οικια -κά ψυγεία και σε επαγγελματικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ψύ -ξης μικρού μεγέθους.

2. ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥΣ
Οι συμπιεστές για εγκαταστάσεις ψύξης και κλιματισμού, μπορούν να καταταγούν σε πέντε (5) μεγάλες κατηγορίες ή τύπους, ανάλογα με την αρχή λειτουργίας τους.
Οι τύποι αυτοί των συμπιεστών είναι:
-  οι παλινδρομικοί ή εμβολοφόροι συμπιεστές (reciprocating compressors)
-  οι περιστροφικοί συμπιεστές (rotary compressors)
-  οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές (centrifugal compressors)
-  οι σπειροειδείς συμπιεστές (scroll compressors)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  οι ελικοειδείς ή κοχλιωτοί συμπιεστές (screw compressors)
Τα πεδία εφαρμογών των προαναφερθέντων τύπων συμπιεστών, είναι όπως στον πιο κάτω Πίνακα.

| ΤΥΠΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ                                 | ΧΡΗΣΕΙΣ                                                                                                    |
|--------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ                         | Χρησιμοποιούνται κυρίως στα  επαγγελματικά συστήματα ψύξης- κλιματισμού, μικρού και μεσαίου  μεγέθους.     |
| ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ ΣΠΕΙΡΟΕΙΔΕΙΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ | Χρησιμοποιούνται στα οικιακά ψυγεία  και στα επαγγελματικά συστήματα  κλιματισμού μικρού σχετικά μεγέθους. |
| ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ                         | Χρησιμοποιούνται στα μεγάλα ψυκτικά  συγκροτήματα κλιματισμού.                                             |
| ΕΛΙΚΟΕΙΔΕΙΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ                           | Χρησιμοποιούνται στα επαγγελματικά και  βιομηχανικά συστήματα ψύξης μεγάλου  μεγέθους.                     |

Ειδικότερα:

1. ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΙ (ΕΜΒΟΛΟΦΟΡΟΙ) ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ (RECIPROCATING COMPRESSORS)
Είναι ο πιο κοινός τύπος συμπιεστή ψύξης που παρουσιάζει απλότητα κα -τασκευής και σχετικά χαμηλό κόστος προμήθειας. Τα βασικά εξαρτήματα από τα οποία αποτελείται ένας παλινδρομικός συμπιεστής είναι:
-  Ο στροφαλοφόρος άξονας
-  Ο διωστήρας (μπιέλα)
-  Το έμβολο (πιστόνι) με τα ελατήριά του
-  Ο κύλινδρος
-  Οι βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης
-  Η κεφαλή του συμπιεστή
-  Τα παρεμβύσματα στεγανοποίησης (φλάντζες)
-  Οι σιγαστήρες (σιλανσιέ)
-  Το περίβλημα του συμπιεστή
-  Οι εξωτερικές βαλβίδες ελέγχου των συμπιεστών

2. ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ (ROTARY VANE COMPRESSORS)
Οι περιστροφικοί συμπιεστές (που λέγονται και διαφραγματικού τύπου), βρίσκουν εφαρμογή σε ψυκτικές εγκαταστάσεις μικρού μεγέθους όπως τα οικιακά ψυγεία, τις κλιματιστικές συσκευές δωματίου κ.λπ. Είναι συμπιε -στές απλής κατασκευής και κατατάσσονται σε δύο βασικούς τύπους, σύμ -φωνα με την αρχή λειτουργίας τους:
Τύπος #1: Οι περιστροφικοί συμπιεστές με έκκεντρο τύμπανο και στα -θερό στεγανοποιητικό πτερύγιο
Τύ πο ς #2: Οι περιστροφικοί συμπιεστές με περιστρεφόμενο στροφέα και κινητό στεγανοποιητικό πτερύγιο (ένα ή περισσότερα)

Οι περιστροφικοί συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικές εγκα -ταστάσεις που απαιτούν μεγάλες παροχές ψυκτικού μέσου σε μέτριες πι -έσεις λειτουργίας. Επίσης, εγκαθίστανται σε οικιακά ψυγεία, σε κλιματιστι -κές συσκευές δωματίου κλπ.

3. ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ (CENTRIFUGAL COMPRESSORS)
Αποτελούνται, κατά βάση, από ένα ακίνητο κέλυφος και την περιστρε -φόμενη φτερωτή. Η φτερωτή παίρνει κίνηση από ένα ηλεκτροκινητήρα, μέσω συστήματος μετατροπής των στροφών με ελικοειδείς οδοντωτούς τροχούς. Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές ανάλογα με το μέγεθος και τα τεχνι -κά χαρακτηριστικά τους σχεδιάζονται με μία ή περισσότερες βαθμίδες συ -μπίεσης. Το σύστημα ελέγχου της ψυκτικής ισχύος τους, έχει δυνατότητα διαμόρφωσής της από 20% (min) έως 100% (πλήρες φορτίο).

Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικά συγκρο -τήματα κλιματιστικών εγκαταστάσεων μεγάλου μεγέθους, με ψυκτική ικα -νότητα 700 - 4.000 kW (200 - 1.200 RT).

4. ΣΠΕΙΡΟΕΙΔΕΙΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ (SCROLL COMPRESSORS)
Οι σπειροειδείς συμπιεστές αποτελούνται από δύο οριζόντιες πλάκες που φέρουν από μία 3-διάστατη σπείρα προσαρμοσμένη η μία μέσα στην άλλη. Η πάνω πλάκα, με τη σπείρα της, είναι σταθερή, ενώ η κάτω περι -στρέφεται έκκεντρα (μέσα στη σταθερή), με πολύ μικρές ανοχές. Η περι -στρεφόμενη σπείρα παίρνει κίνηση από τον άξονα του ηλεκτροκινητήρα.
Οι συμπιεστές τύπου scroll, είναι ερμητικά κλειστοί συμπιεστές, με τρία (3) μόνο κινούμενα μέρη. Ο κοινός άξονας κινητήρα-συμπιεστή είναι κα -τακόρυφος. Ο κινητήρας ψύχεται από το ψυκτικό αέριο της αναρρόφησης, και κινεί απευθείας το συμπιεστή με 3.000 RPM.

Οι σπειροειδείς συμπιεστές βρίσκουν εφαρμογές σε ψυκτικά συγκρο -τήματα κλιματισμού μικρού και μεσαίου μεγέθους (10 - 200 kW), με ψυκτι -κό μέσο R-22 ή R-134a και μόνο σε ερμητικούς συμπιεστές.

5. ΚΟΧΛΙΩΤΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ (SCREW COMPRESSORS)
Οι κοχλιωτοί συμπιεστές αποτελούνται από το περίβλημα, κυλινδρικής μορφής και τους δύο περιστρεφόμενους στροφείς. Οι δύο αυτοί στροφείς φέρουν ατέρμονες κοχλίες με πτερύγια που εμπλέκονται τα μεν μέσα στα δε. Οι στροφείς περιστρέφονται από έναν ηλεκτροκινητήρα με τη βοήθεια συστήματος οδοντωτών τροχών (γραναζιών). Οι κοχλιωτοί συμπιεστές κατασκευάζονται για ψυκτικά μέσα R-12, R-22, R-502, R-117 (αμμωνία) και R-134a (οικολογικό FREON) και βρίσκουν χρήση σε ψυκτικά συγκρο -τήματα εγκαταστάσεων κλιματισμού από 350 kW (100 RT) και πάνω.

2.2 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ

1. ΓΕΝΙΚΑ
Στον Παλινδρομικό Συμπιεστή, το έμβολο ανεβοκατεβαίνει (παλινδρομεί) μέσα στον κύλινδρο, μεταξύ δύο (2) σημείων. Το ανώτατο σημείο της δια -δρομής του εμβόλου λέγεται ΑΝΩ ΝΕΚΡΟ ΣΗΜΕΙΟ (ΑΝΣ), ενώ το κατώ -τατο σημείο της διαδρομής του λέγεται ΚΑΤΩ ΝΕΚΡΟ ΣΗΜΕΙΟ (ΚΝΣ). Η απόσταση από το ΑΝΣ μέχρι το ΚΝΣ, ονομάζεται ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΕΜΒΟΛΟΥ.
Διακρίνουμε τη ΦΑΣΗ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ και τη ΦΑΣΗ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ

2. ΠΑΡΟΧΗ ΕΚΤΟΠΙΣΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
Παροχή εκτόπισης ονομάζουμε τον όγκο του ψυκτικού αερίου που θεωρη -τικά εκτοπίζεται από τα έμβολα του συμπιεστή προς τη γραμμή της κατά -θλιψης, στη μονάδα του χρόνου.

3. ΛΟΓΟΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ (ΣΧΕΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ)
Λόγος συμπίεσης ή σχέση συμπίεσης ενός συμπιεστή ονομάζεται ο λόγος της απόλυτης πίεσης της κατάθλιψης προς την απόλυτη πίεση της αναρ -ρόφησης.

Δηλαδή:

ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΙΕΣΗ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ ΛΟΓΟΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ = ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΙΕΣΗ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ
Ο λόγος συμπίεσης μεταβάλλεται ανάλογα με την πίεση κατάθλιψης και αντιστρόφως ανάλογα με την πίεση αναρρόφησης.

4. ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ
- Ο Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης (η) του συμπιεστή δίνεται από τη σχέ -ση:
Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης = η = Π Θ V Ογκομετρικός Βαθμός Απόδοσης = η ×100% V =   

Όπου:
V  Π = η παροχή του ψυκτικού αερίου που πραγματικά καταθλίβεται προς το συμπυκνωτή
V  $\_{Θ}$ = η θεωρητικά υπολογιζόμενη παροχή του συμπιεστή
Είναι φανερό ότι η < 100 %.
- Ο ογκομετρικός βαθμός απόδοσης των συμπιεστών δεν είναι σταθε -ρός, αλλά εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως:
-  Το μέγεθος του νεκρού χώρου του συμπιεστή

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Η θερμοκρασία των κυλίνδρων
-  Ο λόγος συμπίεσης
-  Οι διαρροές ψυκτικού αερίου από τα έμβολα και τις βαλβίδες του συμπιεστή

5. ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ (ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ) ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
Ως ψυκτική ισχύ ή ψυκτική ικανότητα ενός παλινδρομικού συμπιεστή ορί -ζουμε το αποδιδόμενο ψυκτικό έργο από το συμπιεστή στη μονάδα του χρόνου.
Ο ορισμός αυτός δεν ισχύει μόνο για τους παλινδρομικούς συμπιεστές, αλλά για κάθε συμπιεστή ψυκτικών μονάδων.
Η ψυκτική ισχύς (ικανότητα) ενός συμπιεστή εξαρτάται από τις συνθή -κες λειτουργίας του, και κατά βάση από:
-  τη θερμοκρασία αναρρόφησης και
-  τη θερμοκρασία συμπύκνωσης
Μονάδα ψυκτικής ισχύος: 1 kW

Άλλες μονάδες: 1 RT (ψυκτικός τόνος) = 3.517 kW
Επίσης είναι:
1 RT = 12,000 BTU / h 3,000 kcal / h

2.3 ΔΙΒΑΘΜΙΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ

1. ΓΕΝΙΚΑ
Διβάθμιοι λέγονται οι συμπιεστές στους οποίους η συμπίεση προς τον συμπυκνωτή εκτελείται σε δύο (2) βαθμίδες.
-  Πρώτη βαθμίδα συμπίεσης = βαθμίδα χαμηλής πίεσης
-  Δεύτερη βαθμίδα συμπίεσης = βαθμίδα υψηλής πίεσης
Η βαθμίδα χαμηλής πίεσης αναρροφά το ψυκτικό αέριο από τον εξατμιστή και το καταθλίβει με ενδιάμεση σωλήνωση στην αναρρόφηση της βαθμί -
δας υψηλής πίεσης. Στη συνέχεια η βαθμίδα υψηλής πίεσης το καταθλίβει στην τελική πίεση κατάθλιψης και το οδηγεί στη σωλήνωση προς το συ -μπυκνωτή.

2. ΧΡΗΣΕΙΣ ΔΙΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
Οι διβάθμιοι συμπιεστές χρησιμοποιούνται στα ψυκτικά συγκροτήματα χα -μηλών και πολύ χαμηλών θερμοκρασιών, π.χ. από -30 °C και κάτω. Στις περιπτώσεις αυτές, λόγω της μεγάλης διαφοράς πίεσης που αναπτύσσε -ται μεταξύ της αναρρόφησης και της κατάθλιψης, ο λόγος συμπίεσης είναι πολύ μεγάλος και επομένως ο βαθμός απόδοσης μειώνεται σημαντικά. Με τη χρήση όμως διβάθμιων συμπιεστών, ο βαθμός απόδοσης αυξάνε -ται σε σημαντικό βαθμό.

3. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΥΨΗΛΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ ΚΥΛΙΝΔΡΩΝ
Ένας σημαντικός λόγος που επιβάλλει τη χρήση διβάθμιων συμπιεστών, σε εγκαταστάσεις χαμηλών θερμοκρασιών, είναι το πρόβλημα της ανά -πτυξης υψηλών θερμοκρασιών στους κυλίνδρους και στο σώμα του συ -μπιεστή. Με τους διβάθμιους συμπιεστές δεν έχουμε ανάπτυξη υψηλών θερμοκρασιών στους κυλίνδρους και επομένως αποφεύγονται οι πρόω -ρες φθορές στα έμβολα και στους κυλίνδρους του συμπιεστή.

2.4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ

1. ΓΕΝΙΚΑ
Παράλληλη σύνδεση πολλών συμπιεστών, κατά την οποία οι συμπιεστές συνδέονται σε κοινές γραμμές αναρρόφησης και κατάθλιψης, περιορίζε -ται σε συστήματα που χρησιμοποιούν μόνο ανοικτού τύπου συμπιεστές. Ουδέποτε χρησιμοποιούνται ερμητικού τύπου συμπιεστές σε τέτοια πα -ράλληλα συστήματα. Ο λόγος είναι ότι στην περίπτωση αστοχίας του ηλε -κτροκινητήρα ενός ερμητικού συμπιεστή, η θερμότητα που τη συνοδεύει, μπορεί να προκαλέσει τη διάσπαση του ψυκτικού μέσου και του ψυκτε -λαίου, με αποτέλεσμα τη ρύπανση του συστήματος. Αυτό δεν σημαίνει ότι δύο ή περισσότεροι ερμητικοί συμπιεστές δεν μπορούν να χρησιμοποιη -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
θούν για να αντιμετωπίσουν ένα κοινό φορτίο. Σε μία τέτοια περίπτωση, ο κάθε ερμητικός συμπιεστής συνδέεται σε ένα ανεξάρτητο κύκλωμα μέσα στον εξατμιστή και τον κοινό συμπυκνωτή. Με αυτόν τον τρόπο οι συ -μπιεστές λειτουργούν σε ανεξάρτητα συστήματα σωληνώσεων, χωρίς να υπάρχει η πιθανότητα της ρύπανσης όλης της εγκατάστασης.

2. ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΕΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ
Τρόποι αντιμετώπισης του μερικού φορτίου σε συμπιεστές είναι:
-  ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΝΤΟΣ - ΕΚΤΟΣ (ON - OFF)
-  ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ ΠΟΛΛΩΝ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ
-  ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΕΣΩ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΗΣ ΤΩΝ ΚΥΛΙΝΔΡΩΝ (Για παλινδρομικούς συμπιεστές, μόνον)
-  ΕΛΕΓΧΟΣ ME BYPASS ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- i. Στην είσοδο του Εξατμιστή
- ii. Στην Αναρρόφηση
- (Για παλινδρομικούς συμπιεστές, μόνον)
-  ΠΟΛΛΑΠΛΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ

3. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΜΕΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ
-  Σχηματισμός πάγου στα στοιχεία εξάτμισης (με αέρα)
-  Παγωμένος εξατμιστής νερού
-  Υπερθέρμανση συμπιεστή
-  Κακή κυκλοφορία ψυκτελαίου

2.5 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
Για να έχουμε λειτουργία χωρίς προβλήματα απαιτείται να ακολουθούμε τις οδηγίες του κατασκευαστή και τη διαδικασία της προληπτικής συντή -ρησης κατά τακτά χρονικά διαστήματα. Ταυτόχρονα, συνιστάται να γίνεται περιοδικός έλεγχος των συμπιεστών από εξειδικευμένο προσωπικό του κατασκευαστή. Επίσης, πρέπει να τηρείται Ημερολόγιο των Ενδείξεων Λειτουργίας.

2.6 ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΣΥΜΠΙΕΣΤΩΝ
Πολύ σημαντικό θέμα, αναλύεται με λεπτομέρεια στο Παράρτημα 2.

2.7 ΕΠΙΛΟΓΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
-  Από Τεχνικά Φυλλάδια (Καταλόγους) Κατασκευαστών
-  Μέσω προγραμμάτων Ηλεκτρονικού Υπολογιστή (software)

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Να αναφέρετε 4 αντιπροσωπευτικά είδη συμπιεστών ψύξης και να πε -ριγράψτε την αρχή λειτουργίας τους
- 2. Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα :
-  ενός παλινδρομικού συμπιεστή
-  ενός συμπιεστή τύπου SCROLL και
-  ενός ελικοειδούς (SCREW) συμπιεστή;
- 3. Να περιγράφετε εν συντομία τη λειτουργία ενός παλινδρομικού συμπι -εστή.
- 4. Τι είναι ο νεκρός χώρος συμπίεσης σ' ένα παλινδρομικό συμπιεστή; Γιατί είναι επιζήμιος; Γιατί δεν μπορεί να εξαλειφθεί;
- 5. Δώστε τον ορισμό της θεωρητικής παροχής εκτόπισης ενός παλινδρο -μικού συμπιεστή. Πώς υπολογίζεται;
- 6. Πώς ορίζεται ο ογκομετρικός βαθμός απόδοσης; Από ποιους παράγοντες εξαρτάται;

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 7. Πού χρησιμοποιούνται οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές; Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματά τους;
- 8. Να αναφέρετε εν συντομία τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συμπιεστών τύπου SCROLL.
- 9. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα των συμπιε -στών τύπου SCREW;
- 10. Περιγράψτε το σύστημα αποφόρτισης ενός παλινδρομικού συμπιε -στή. Πόσα είδη τέτοιων συστημάτων γνωρίζετε;
- 11. Τι είναι οι διβάθμιοι συμπιεστές, γιατί χρειάζονται και πότε χρησιμο -ποιούνται;
- 12. Πώς ελέγχεται η σωστή ποσότητα λαδιού στους συμπιεστές και σε τι ακριβώς χρησιμεύει ο δείκτης στάθμης λαδιού;
κεφάλαιο 3

ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ
- 3.1 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗ ΣΕ ΜΙΑ ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ
- 3.2 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗ
- 3.3 ΕΙΔΗ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ
- 3.4 ΑΕΡΟΨΥΚΤΟΙ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ
- 3.5 ΥΔΡΟΨΥΚΤΟΙ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ
- 3.6 ΕΞΑΤΜΙΣΤΙΚΟΙ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ
- 3.7 ΜΟΝΑΔΕΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ
- 3.8 ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΥΔΡΟΨΥΚΤΟΥΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ
- 3.9 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΥΔΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ
Να μάθουν οι μαθητές τα κύρια χαρακτηριστικά κατασκευής των συ -μπυκνωτών μέσων και μεγάλων ψυκτικών εγκαταστάσεων.
- 9 Να εξοικειωθούν με τους βασικούς υπολογισμούς της ικανότητας των συμπυκνωτών, με τη διαδικασία επιλογής και τη συντήρησή τους.

3.1 Ο ρόλος του συμπυκνωτή σε μία ψυκτική μηχανή
Ο συμπυκνωτής είναι το τμήμα της ψυκτικής μηχανής που έχει κύριο σκο -πό να αποβάλλει θερμότητα στο περιβάλλον. Με άλλα λόγια, ο συμπυ -κνωτής είναι μία συσκευή συναλλαγής θερμότητας, που παίζει τον ίδιο ρόλο με το ψυγείο ενός αυτοκινήτου.
Το ζεστό νερό που κυκλοφορεί μέσα στο ψυγείο ενός αυτοκινήτου κρυ -ώνει από τον αέρα που περνά ανάμεσα στα πτερύγια. Έτσι αποβάλλεται θερμότητα στο περιβάλλον και ψύχεται η μηχανή του αυτοκίνητου. Το ίδιο συμβαίνει σε ένα συμπυκνωτή. Το θερμό ψυκτικό ρευστό ψύχεται στο συ -μπυκνωτή αποβάλλοντας θερμότητα στο περιβάλλον. Η διαφορά είναι ότι στο συμπυκνωτή φθάνει θερμό, αεριοποιημένο, ψυκτικό ρευστό το οποίο ψύχεται τόσο ώστε συμπυκνώνεται και βγαίνει από το συμπυκνωτή σε υγρή φάση (υγροποιημένο).

Τα ποσά θερμότητας που μεταφέρει στο συμπυκνωτή το θερμό αέριο είναι:
- α) Η θερμότητα που απορρόφησε ο εξατμιστής (με την οποία εξάτμισε το ψυκτικό υγρό).
- β) Η θερμότητα υπερθέρμανσης του αερίου πριν από την αναρρόφηση του συμπιεστή.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- γ) Η θερμότητα που προστέθηκε στο αέριο από τη συμπίεση.
- δ) Η θερμότητα ψύξης του συμπιεστή.
Στο συμπυκνωτή φθάνει υπέρθερμο αέριο, που περιέχει τα παραπάνω ποσά θερμότητας τα οποία πρέπει να απομακρυνθούν από την ψυκτική μηχανή, δηλ. να αποβληθούν στο περιβάλλον. Ο συμπυκνωτής έχει επί -σης σκοπό να συμπυκνώσει το εξατμισμένο ψυκτικό υγρό για να τροφο -δοτήσει τον εξατμιστή και να ολοκληρωθεί ο κύκλος λειτουργίας της ψυ -κτικής μηχανής. Με τη σειρά του ο συμπυκνωτής ψύχεται με νερό ή με αέρα ή με συνδυασμό νερού και αέρα και με τον τρόπο αυτό η θερμότητα αποβάλλεται στο περιβάλλον.

3.2 Η λειτουργία του συμπυκνωτή
Το αέριο φθάνει στο συμπυκνωτή, από το συμπιεστή, σε υψηλή θερμο -κρασία (υπέρθερμο) και υψηλή πίεση (συμπιεσμένο). Στο συμπυκνωτή γίνεται ψύξη και συμπύκνωση του ψυκτικού μέσου, σε τρία στάδια και η θερμότητα αποβάλλεται στο περιβάλλον:
- α) Στο πρώτο στάδιο, το υπέρθερμο αέριο ψύχεται μέχρι τη θερμοκρασία συμπύκνωσης, που αντιστοιχεί στην πίεση που έχει το αέριο.
- β) Στο δεύτερο στάδιο, γίνεται η συμπύκνωση του αερίου σε υγρό (υψηλής πίεσης). Στο στάδιο αυτό αποβάλλονται μεγάλα ποσά θερμότητας (λαν -θάνουσα θερμότητα συμπύκνωσης).
- γ) Στο τρίτο στάδιο, τέλος, το υγροποιημένο ψυκτικό μέσο ψύχεται λίγο ακόμα σε μία θερμοκρασία λίγο χαμηλότερη από τη θερμοκρασία συ -μπύκνωσης (υπόψυξη του υγρού).

Η παραπάνω διαδικασία γίνεται σε σταθερή πίεση. Η πίεση αυτή ονο -μάζεται υψηλή πίεση του ψυκτικού μηχανήματος και είναι πρακτικά ίση με την πίεση κατάθλιψης του συμπιεστή.
Η πίεση στην οποία λειτουργεί ο συμπυκνωτής εξαρτάται από:
-  Το είδος του ψυκτικού μέσου που χρησιμοποιείται στην ψυκτική μη -χανή.
-  Τη θερμοκρασία στην οποία έχει σχεδιαστεί να λειτουργήσει ο συ -μπυκνωτής.
Στην εικόνα 3.1 φαίνεται ο συμπυκνωτής μέσα στο κύκλωμα μίας ψυ -κτικής μηχανής, μαζί με τα υπόλοιπα βασικά μέρη που την αποτελούν.

Εικόνα 3.1: Ο συμπυκνωτής μέσα στο κύκλωμα μίας ψυκτικής μηχανής
Η λειτουργία του συμπυκνωτή φαίνεται στο διάγραμμα p-h στην εικό -να 3.2. Το υπέρθερμο αέριο που φθάνει στην είσοδο του συμπυκνωτή παριστάνεται από το σημείο Α. Στο σημείο αυτό η ενθαλπία είναι h2. Από το σημείο Α το αέριο ψύχεται μέχρι το σημείο Β, που είναι η θερμοκρασία συμπύκνωσης. Στο σημείο Β το αέριο είναι κορεσμένος ατμός. Από το σημείο Β μέχρι το σημείο Γ γίνεται η συμπύκνωση του ατμού. Στο σημείο Γ έχουμε κορεσμένο υγρό. Τέλος από το σημείο Γ το υγρό ψύχεται μέχρι το σημείο Δ που είναι η έξοδος του συμπυκνωτή και έχουμε υπόψυκτο υγρό. Στο σημείο Δ η ενθαλπία είναι h1.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εικόνα 3.2: Η λειτουργία του συμπυκνωτή στο διάγραμμα p-h.
Η απόδοση (ικανότητα) του συμπυκνωτή είναι ίση με τη διαφορά ενθαλπί -ας εισόδου - εξόδου (h2-h1). Δηλαδή, η θερμότητα που παραλαμβάνει ο συμπυκνωτής από το ψυκτικό ρευστό και την αποβάλλει στο περιβάλλον είναι ίση με h2 - h1.

3.3 Είδη συμπυκνωτών
Οι συμπυκνωτές διακρίνονται σε τρία είδη, ανάλογα με τον τρόπο που ψύ -χονται, δηλαδή τον τρόπο με τον οποίο αποβάλλουν τη θερμότητα στο πε -ριβάλλον. Όπως είπαμε παραπάνω, οι συμπυκνωτές ψύχονται με αέρα, νερό ή με συνδυασμό αέρα και νερού. Έτσι, διακρίνονται στα ακόλουθα είδη:
- α) Σε αερόψυκτους συμπυκνωτές, που ψύχονται με κυκλοφορία αέρα.
- β) Σε υδρόψυκτους συμπυκνωτές, που ψύχονται με κυκλοφορία νερού.
- γ) Σε εξατμιστικούς συμπυκνωτές, που ψύχονται με ταυτόχρονη κυκλο -φορία νερού και αέρα.

Το κάθε είδος συμπυκνωτή έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Για το λόγο αυτό σε κάθε ψυκτική μηχανή χρησιμοποιείται ο πιο κατάλληλος
συμπυκνωτής, ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζεται η ψυκτι -κή μηχανή. Παραδείγματα θα δούμε στις επόμενες παραγράφους που θα εξετάσουμε κάθε είδος συμπυκνωτή, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτή -ματά του.

3.4 Αερόψυκτοι συμπυκνωτές
Οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές ψύχονται με κυκλοφορία αέρα του περιβάλ -λοντος. Δηλαδή ο αέρας απάγει τη θερμότητα και συμπυκνώνει το ψυκτικό μέσο. Ο αέρας του περιβάλλοντος κυκλοφορεί γύρω από το συμπυκνωτή και επειδή είναι πιο ψυχρός από αυτόν, τον ψύχει, απάγοντας τη θερμό -τητα που πρέπει να αποβάλει ο συμπυκνωτής. Με άλλα λόγια γίνεται μία συναλλαγή θερμότητας μεταξύ του θερμού ψυκτικού μέσου (που βρίσκε -ται μέσα στο συμπυκνωτή) και του αέρα που κυκλοφορεί.
Για να έχει επιτυχία η διαδικασία αυτή πρέπει ο αέρας που κυκλοφορεί γύρω από το συμπυκνωτή, να έρχεται σε καλή επαφή με αυτόν. Άρα, ο συμπυκνωτής πρέπει να έχει αρκετά μεγάλη επιφάνεια με την οποία θα έλθει σε επαφή ο αέρας. Έτσι, ένας αερόψυκτος συμπυκνωτής κατασκευ -άζεται με πτερύγια (πτερυγιοφόρος), ανάμεσα στα οποία περνά ο αέρας και τον ψύχει. Εδώ θα παρατηρήσουμε ότι όλες οι συσκευές που ψύχονται με κυκλοφορία αέρα (αερόψυκτες) έχουν μικρότερα ή μεγαλύτερα πτερύ -για (π.χ. το ψυγείο του αυτοκινήτου, ο ηλεκτρικός κινητήρας κ.ά.). Αυτός μάλιστα είναι ένας τρόπος να διακρίνουμε τις αερόψυκτες συσκευές.

Η κυκλοφορία του αέρα μέσα από το συμπυκνωτή γίνεται με δύο τρό -πους:
- α) Με φυσική κυκλοφορία, χωρίς δηλ. τη χρήση κάποιου ανεμιστήρα.
- β) Με εξαναγκασμένη κυκλοφορία. Στην περίπτωση αυτή χρησιμοποι -είται ένας ή και περισσότεροι ανεμιστήρες (ανάλογα με το μέγεθος του συμπυκνωτή), οι οποίοι εξαναγκάζουν τον αέρα να κυκλοφορήσει ανά -μεσα στα πτερύγια του συμπυκνωτή.

3.4.1 Αερόψυκτοι συμπυκνωτές φυσικής κυκλοφορίας αέρα.
Οι συμπυκνωτές της κατηγορίας αυτής είναι κατακόρυφοι και έχουν, συ -νήθως, τη μορφή μίας επίπεδης πλάκας (πλακοειδείς συμπυκνωτές) που αποτελείται από χάλκινο έλασμα πάνω στο οποίο έχει συγκολληθεί ένας χαλκοσωλήνας. Το χάλκινο έλασμα παίζει το ρόλο των πτερυγίων. Μία άλλη μορφή του συμπυκνωτή αυτού κατασκευάζεται από χαλκοσωλήνα με συγκολλημένα σύρματα τα οποία λειτουργούν σαν πτερύγια.
Το υπέρθερμο ψυκτικό μέσο μπαίνει στο συμπυκνωτή από το επάνω μέρος και ψύχεται καθώς κινείται προς το κάτω μέρος του συμπυκνωτή που είναι και η έξοδος. Ο αέρας κυκλοφορεί από το κάτω μέρος προς τα επάνω, λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Δημιουργείται δηλαδή μια αντίθετη ροή των δύο ρευστών (ψυκτικού μέσου και αέρα) με αποτέλεσμα την κα -λύτερη εναλλαγή θερμότητας. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρα -σίας μεταξύ συμπυκνωτή και αέρα τόσο πιο έντονη είναι και η κυκλοφορία του αέρα, άρα τόσο περισσότερο αποδίδει ο συμπυκνωτής.

Η πιο συνηθισμένη χρήση του αερόψυκτου συμπυκνωτή φυσικής κυ -κλοφορίας αέρα είναι στα οικιακά ψυγεία. Στην εικόνα 3.3 παρουσιάζεται το ψυκτικό διάγραμμα ενός οικιακού ψυγείου, στο οποίο φαίνεται η σχετι -κή θέση του συμπυκνωτή.
Εικόνα 3.3: Διάγραμμα οικιακού ψυγείου

Απόδοση (ικανότητα) συμπυκνωτή φυσικής κυκλοφορίας αέρα.
Από όσα αναφέρονται πιο πάνω είναι φανερό ότι η απόδοση του συμπυ -κνωτή φυσικής κυκλοφορίας αέρα είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνειά του και όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας του από τη θερμοκρασία του αέρα.
Ο υπολογισμός της απόδοσης του συμπυκνωτή είναι αρκετά πολύπλο -κος και ξεφεύγει από τα όρια του βιβλίου αυτού. Είναι δυνατόν όμως να κάνουμε μία πολύ καλή προσέγγιση με τον ακόλουθο τύπο:

Q = Κ×Α×Δθ Σ 

όπου:
- Q$\_{Σ}$ Η απόδοση (ικανότητα) του συμπυκνωτή W
- Κ Συντελεστής που εξαρτάται από τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του συμπυκνωτή W/m 2 °C
- Α Η συνολική επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας του συμπυκνωτή
- Δθ Η μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ συμπυκνωτή και αέρα.
Ο συντελεστής Κ υπολογίζεται από τους κατασκευαστές των συμπυ -κνωτών, για τη σωστή επιλογή του μεγέθους του συμπυκνωτή, ανάλογα με τη χρήση. Στην πράξη το Κ κυμαίνεται από 2 μέχρι 12 W/m 2 °C.
Η επιφάνεια εναλλαγής του συμπυκνωτή είναι η επιφάνεια με την οποία έρχεται σε επαφή ο αέρας που ψύχει το συμπυκνωτή. Ο υπολογισμός της, συχνά, είναι πολύπλοκος και εξαρτάται από το σχήμα, την ύπαρξη και τη μορφή των πτερυγίων κλπ. Σε ορισμένες περιπτώσεις (πχ πλακοειδής συμπυκνωτής) το απλό γεωμετρικό σχήμα του συμπυκνωτή επιτρέπει τον υπολογισμό της επιφάνειας εναλλαγής. Στις άλλες περιπτώσεις ο υπολο -γισμός γίνεται από τον κατασκευαστή.

Η θερμοκρασία του συμπυκνωτή είναι η θερμοκρασία συμπύκνωσης του υγρού ψυκτικού μέσου στην πίεση που διαμορφώνεται μέσα στο συ -μπυκνωτή (υψηλή πίεση). Η θερμοκρασία του συμπυκνωτή δεν είναι ίδια σε όλη του την επιφάνεια. Στο επάνω μέρος είναι πιο υψηλή από ότι στο κάτω. Το ίδιο και η θερμοκρασία του αέρα. Έτσι μιλάμε για μέση διαφορά θερμοκρασίας.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Ο πλακοειδής συμπυκνωτής ενός οικιακού ψυγείου έχει ύψος 1,25 m και πλάτος 0,60 m. Το ψυγείο λειτουργεί σε μία κουζίνα που η θερμοκρασία είναι 25 °C και η μέση θερμοκρασία του συμπυκνωτή είναι 45 °C. Αν ο συντελεστής Κ του συγκεκριμένου συμπυκνωτή είναι 10 W/m 2 °C, πόση είναι η ικανότητά του;

Απάντηση
-  Η συνολική επιφάνεια του συμπυκνωτή είναι: 2 x 1,25 m x 0,60 m = 1,50 m 2
-  Η μέση διαφορά θερμοκρασίας είναι: 45 °C - 25 °C = 20 °C
Άρα η ικανότητα του συμπυκνωτή θα είναι:
Q$\_{Σ}$  = 10 W/m 2  o C × 1,50 m 2 × 20 o C = 300W

Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα - Χρήσεις
Τα πλεονεκτήματα των συμπυκνωτών φυσικής κυκλοφορίας αέρα, έναντι των συμπυκνωτών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας (που θα γνωρίσουμε στη συνέχεια) είναι:
-  Απλή κατασκευή και μικρό κόστος
-  Αθόρυβη λειτουργία
-  Δεν καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια
-  Λειτουργούν σχεδόν χωρίς βλάβες και χρειάζονται ελάχιστη συντή -ρηση.
Τα μειονεκτήματα των συμπυκνωτών φυσικής κυκλοφορίας αέρα (αντί -στοιχα) είναι:
-  Μεγάλη επιφάνεια σε σχέση με την απόδοσή τους (καταλαμβάνουν πολύ χώρο)
-  Μείωση της απόδοσης όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι υψηλή
-  Μικρή, γενικά, ικανότητα που περιορίζει τις χρήσεις τους.

Οι συμπυκνωτές φυσικής κυκλοφορίας αέρα χρησιμοποιούνται:
-  Σε μικρές ψυκτικές εγκαταστάσεις
-  Σε οικιακά ψυγεία, που είναι και η κύρια χρήση τους.
Από άποψη εγκατάστασης, οι συμπυκνωτές φυσικής κυκλοφορίας αέρα πρέπει να τοποθετούνται σε μέρη που να αερίζονται και μακριά από άλλες συσκευές που παράγουν θερμότητα, για να είναι εύκολη η ψύξη τους. Η συντήρησή τους δεν απαιτεί παρά μόνο εξωτερικό καθαρισμό από σκόνες.

3.4.2 Αερόψυκτοι συμπυκνωτές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα
Στους συμπυκνωτές του τύπου αυτού η κυκλοφορία του αέρα επιτυγχά -νεται με χρήση ενός ή περισσότερων ανεμιστήρων. Κατασκευάζονται σε πολλά μεγέθη και έχουν πολύ μεγάλη εφαρμογή, σε μικρές έως και μεγά -λες ψυκτικές εγκαταστάσεις. Η κατασκευή τους περιλαμβάνει ένα πτερυ -γιοφόρο χαλκοσωλήνα και έναν τουλάχιστον ανεμιστήρα που φυσά τον αέρα μέσα από τα πτερύγια του συμπυκνωτή.
Τα πτερύγια κατασκευάζονται από λεπτά φύλλα αλουμινίου ή χαλκού. Ο χαλκοσωλήνας έχει τη μορφή σερπαντίνας σε μία ή και περισσότερες στρώσεις (σειρές). Το σύνολο του συμπυκνωτή τοποθετείται σε ένα κατάλ -ληλο μεταλλικό πλαίσιο. Το πλαίσιο στερεώνεται σε μεταλλική βάση, πάνω στην οποία τοποθετείται συνήθως και ο ανεμιστήρας.

Η σερπαντίνα του χαλκοσωλήνα με τα πτερύγια ονομάζεται στοιχείο. Η κατασκευή αυτή έχει και άλλες χρήσεις εκτός από τους συμπυκνωτές, για -τί έχει πολύ καλά χαρακτηριστικά στη συναλλαγή θερμότητας μεταξύ του ρευστού που κυκλοφορεί μέσα στο χαλκοσωλήνα (νερό, ατμός, λάδι κ.λπ.) και του αέρα που εξαναγκάζεται να κυκλοφορήσει ανάμεσα στα πτερύγια.
Η ταχύτητα του αέρα που περνά μέσα από το στοιχείο του συμπυκνω -τή είναι συνήθως 2,5 έως 5 m/s. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αέρα που περνά από το στοιχείο, τόσο μεγαλύτερη είναι και η παροχή του, άρα τόσο περισσότερη θερμότητα μπορεί να απορροφήσει.

Στην εικόνα 3.4 φαίνεται ένας μεγάλος αερόψυκτος συμπυκνωτής με 8 ανεμιστήρες και στοιχείο σε σχήμα V. Οι ανεμιστήρες αναρροφούν αέρα ο οποίος περνά μέσα από το στοιχείο και το ψύχει. Οι συμπυκνωτές αυτοί χρησιμοποιούνται συνήθως σε αερόψυκτα ψυκτικά συγκροτήματα κεντρι -κού κλιματισμού, όπως αυτό που φαίνεται στην εικόνα 3.5.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

Πηγή: Εταιρεία TRANE
Εικόνα 3.4: Αερόψυκτος συμπυκνωτής εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα
Πηγή: Εταιρεία CARRIER Εικόνα 3.5: Αερόψυκτο ψυκτικό συγκρότημα κλιματισμού
Στην εικόνα 3.6 φαίνεται ένας αερόψυκτος συμπυκνωτής κατάλληλος για επαγγελματικού τύπου ψυγεία.
Εικόνα 3.6: Αερόψυκτος συμπυκνωτής επαγγελματικού ψυγείου

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Απόδοση (ικανότητα) συμπυκνωτή εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα.
Η παροχή του αέρα μέσα από ένα συμπυκνωτή (ή γενικότερα, μέσα από ένα στοιχείο) υπολογίζεται από το γινόμενο της επιφάνειας του στοιχείου (ύψος επί πλάτος) επί την ταχύτητα του αέρα, δηλαδή από τον τύπο:

V=A× υ 

όπου:
- V Η παροχή του αέρα
- Α Η μετωπική επιφάνεια του στοιχείου
- υ Η ταχύτητα του αέρα

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Το ψυγείο ενός αυτοκινήτου έχει διαστάσεις 0,50 m ύψος και 0,60 m πλά -τος. Ο αέρας από τον ανεμιστήρα, που περνά μέσα από το ψυγείο, έχει ταχύτητα 5 m/s. Πόση είναι η παροχή του αέρα;

Απάντηση
-  Η μετωπική επιφάνεια του ψυγείου είναι:
Α = 0,50 m x 0,60 m = 0,30 m 2
Άρα η παροχή του αέρα θα είναι:
V  = 0,30 m 2 x 5 m/s = 1,5 m 3 /s ή 1,5 m 3 /s x 3.600 s/h = 5.400 m 3 /h
Όταν είναι γνωστή η παροχή V  του αέρα, που κυκλοφορεί μέσα στο στοιχείο ενός αερόψυκτου συμπυκνωτή, η ικανότητα του συμπυκνωτή υπολογίζεται από τον τύπο:
Q = 0,34 ×V×Δθ Σ 
Η απόδοση (ικανότητα) του συμπυκνωτή
Q$\_{Σ}$ 
- V  Η παροχή του αέρα
Η ανύψωση της θερμοκρασίας του αέρα μεταξύ εισόδου στο συμπυκνωτή και εξόδου από το συμπυκνωτή (θ$\_{εξόδου}$ - θ$\_{εισόδου}$)
m 3 /h
m 3 /s

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Το στοιχείο του συμπυκνωτή ενός επαγγελματικού ψυγείου έχει διαστά -σεις 0,30 m ύψος και 0,50 m πλάτος. Ο αέρας από τον ανεμιστήρα, που περνά μέσα από το στοιχείο, έχει ταχύτητα 4 m/s. Πόση είναι η ικανότητα του συμπυκνωτή αν η ανύψωση της θερμοκρασίας αέρα είναι 5 °C;

Απάντηση
-  Η επιφάνεια του στοιχείου είναι: 0,30 m x 0,50 m = 0,15 m 2
-  Η παροχή του αέρα είναι: 0,15 m 2 x 4 m/s x 3.600 s/h = 2.160 m 3 /h
Άρα, η ικανότητα του συμπιεστή θα είναι:
Q$\_{Σ}$ =0,34×2.160m/h×5°C 3  = 3.672 W

Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα - Χρήσεις
Τα πλεονεκτήματα των συμπυκνωτών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα, έναντι των συμπυκνωτών φυσικής κυκλοφορίας, είναι:
-  Η επιφάνεια συναλλαγής θερμότητας είναι, σε σχέση με την ικανότη -τά τους, πολύ μικρή και επομένως έχουν μικρές διαστάσεις
-  Έχουν αποδόσεις από λίγα kW μέχρι και 350 kW και επομένως είναι κατάλληλοι για πολλές εφαρμογές
-  Η απόδοσή τους μπορεί να μεταβάλλεται με τη μεταβολή της πα -ροχής του αέρα που περνά από το στοιχείο (π.χ. με μεταβολή της ταχύτητας περιστροφής του ανεμιστήρα). Έτσι μπορούν να προ -σαρμόζονται στις απαιτήσεις της ψυκτικής εγκατάστασης που είναι τοποθετημένοι.

Τα μειονεκτήματα των συμπυκνωτών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα (αντίστοιχα) είναι:
-  Πολύπλοκη κατασκευή, με χρήση ανεμιστήρα και υψηλό κόστος
-  Θορυβώδης λειτουργία λόγω του ανεμιστήρα
-  Κατανάλωση ενέργειας από τη λειτουργία του ανεμιστήρα.
Οι συμπυκνωτές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα χρησιμοποιού -νται:

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Σε μικρές και μεγάλες ψυκτικές εγκαταστάσεις (από μικρά κλιμα -τιστικά δωματίου μέχρι κεντρικές εγκαταστάσεις κλιματισμού κτιρί -ων)
-  Στις περιπτώσεις που δεν υπάρχει διαθέσιμο νερό και αποκλείεται χρήση υδρόψυκτου συμπυκνωτή
Από άποψη εγκατάστασης, οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές εξαναγκασμέ -νης κυκλοφορίας αέρα πρέπει να τοποθετούνται σε θέσεις που να επιτρέ -πουν την κυκλοφορία του αέρα, αλλά να μην ενοχλούν με το θόρυβο του ανεμιστήρα.
Η συντήρηση των αερόψυκτων συμπυκνωτών εξαναγκασμένης κυκλο -φορίας αέρα είναι σημαντική και περιλαμβάνει καθαρισμό του στοιχείου, έλεγχο και συντήρηση του ανεμιστήρα και έλεγχο της ηλεκτρικής εγκατά -στασής τους.

Η απόδοση (ικανότητα) των αερόψυκτων συμπυκνωτών ελαττώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Στις περιόδους μεγά -λης ζέστης «γονατίζουν». Στις αερόψυκτες εγκαταστάσεις κλιματισμού η συνηθισμένη βλάβη στις περιόδους αυτές είναι η διακοπή λειτουργίας του ψυκτικού συγκροτήματος από αύξηση της υψηλής πίεσης («κόβει από υψηλή»). Αυτό προέρχεται από τη μείωση της ικανότητας του αερόψυκτου συμπυκνωτή (δηλ. μείωση της ικανότητας αποβολής θερμότητας στο πε -ριβάλλον).

3.4.3 Διαδικασία επιλογής αερόψυκτου συμπυκνωτή
Για να επιλέξουμε τον κατάλληλο συμπυκνωτή για μια ψυκτική εγκατάστα -ση ακολουθούμε την παρακάτω διαδικασία:
- 1. Συγκεντρώνουμε ή υπολογίζουμε τα ακόλουθα στοιχεία επιλογής
-  Απαιτούμενη ικανότητα (απόδοση) συμπυκνωτή σε kW. Εάν δεν είναι γνωστή, μπορούμε να την εκτιμήσουμε από το άθροισμα της ψυκτι -κής απόδοσης του συμπιεστή (ή του εξατμιστή) και της ηλεκτρικής ισχύος του κινητήρα του συμπιεστή.
-  Είδος ψυκτικού μέσου που θα χρησιμοποιηθεί στην εγκατάσταση (R22, R134a, κ.λπ.)
-  Μεγίστη θερμοκρασία συμπύκνωσης (θ$\_{συμ}$), σε °C.
-  Θερμοκρασία αέρα (θ$\_{α}$) στη θέση λειτουργίας του συμπυκνωτή, σε °C.
-  Πίνακες συμπυκνωτών, από κατασκευαστές, για το ψυκτικό μέσο που θα χρησιμοποιηθεί στην εγκατάσταση. Οι πίνακες μπορεί να εί -ναι σε απλό τυπωμένο φυλλάδιο ή σε ηλεκτρονική μορφή.
- 2. Υπολογίζουμε τη διαφορά θερμοκρασίας Δθ που θα λειτουργήσει ο συ -μπυκνωτής, που είναι ίση με τη θερμοκρασία συμπύκνωσης μείον τη θερμοκρασία αέρα (Δθ = θ$\_{συμ}$ - θ$\_{α}$)
- 3. Βρίσκουμε τον πίνακα συμπυκνωτών που αντιστοιχεί στο ψυκτικό μέσο της εγκατάστασης και στη διαφορά θερμοκρασίας Δθ
- 4. Επιλέγουμε το συμπυκνωτή που καλύπτει την απαιτούμενη απόδοση
- 5. Εάν οι πίνακες είναι σε ηλεκτρονική μορφή, γράφουμε στα αντίστοιχα τετράγωνα (όπως μας υποδεικνύει το πρόγραμμα επιλογής) το είδος του ψυκτικού μέσου, τη διαφορά θερμοκρασίας Δθ και την απαιτούμενη απόδοση του συμπυκνωτή. Το ηλεκτρονικό πρόγραμμα κάνει την επι -λογή του πιο κατάλληλου, για την περίπτωση, συμπυκνωτή.

Παράδειγμα επιλογής αερόψυκτου συμπυκνωτή
Να επιλεγεί ο κατάλληλος αερόψυκτος συμπυκνωτής για μια εγκατάσταση κλιματισμού, ψυκτικής ικανότητας 80 kW. Ο συμπιεστής της εγκατάστα -σης έχει ηλεκτρική ισχύ 27 kW. Η εγκατάσταση θα λειτουργήσει με ψυκτι -κό μέσο R134a, σε μια περιοχή με εξωτερική θερμοκρασία 35 °C. Δίνεται η θερμοκρασία συμπύκνωσης του R134a ίση με 50 °C.

Επιλογή
- 1. Απαιτούμενη ικανότητα συμπυκνωτή: Q$\_{Σ}$  = 80 kW + 27 kW = 107 kW
- 2. Ψυκτικό μέσο: R134a
- 3. Διαφορά θερμοκρασίας: Δθ = 50 °C - 35 °C =15 °C

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 4. Ανατρέχουμε στον πίνακα επιλογής (βλέπε εικόνα 3.7.) για ψυκτικό μέσο R134a και Δθ = 15 °C και επιλέγουμε τον συμπυκνωτή RAUE 205, ικανότητας 111 kW, που καλύπτει την απαιτούμενη ικανότητα (107 kW).

ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΑΕΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ - R134a - Δθ = 15 °C

| ΤΥΠΟΣ    |   ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW) |   ΨΥΚΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ | ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ (m)   |   ΒΑΡΟΣ (kg) |
|----------|------------------|---------------------|------------------|--------------|
| RAUE 102 |               57 |                   1 | 2,50x0,95x1,82   |          730 |
| RAUE 103 |               70 |                   1 | 2,50x0,95x1,82   |          800 |
| RAUE 104 |               87 |                   1 | 2,50x0,95x2,07   |          915 |
| RAUE 205 |              111 |                   2 | 2,50x0,95x2,07   |         1210 |
| RAUE 206 |              147 |                   2 | 2,50x1,85x1,82   |         1400 |
| RAUE 207 |              175 |                   2 | 2,50x1,85x2,07   |         1630 |

Εικόνα 3.7: Απόσπασμα πίνακα επιλογής συμπυκνωτή (R134a - Δθ = 15 °C)

3.5 Υδρόψυκτοι συμπυκνωτές
Οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές ψύχονται με κυκλοφορία νερού. Δηλαδή το νερό απάγει τη θερμότητα και προκαλεί τη συμπύκνωση του ψυκτικού μέ -σου. Το νερό ψύξης του συμπυκνωτή μπορεί να προέρχεται από οποιαδή -ποτε φυσική πηγή νερού (ποτάμι, πηγάδι κλπ) ή από δίκτυο νερού πόλης. Είναι, επομένως, λογικό να χρησιμοποιούνται υδρόψυκτοι συμπυκνωτές όταν υπάρχει διαθέσιμο νερό και μάλιστα με σχετικά χαμηλό κόστος.
Σε περιπτώσεις μικρών εγκαταστάσεων, με μικρές καταναλώσεις, το νερό ψύξης μετά το συμπυκνωτή μπορεί να οδηγηθεί στην αποχέτευση. Δηλαδή το νερό αφού ψύξει το συμπυκνωτή αποχετεύεται και χάνεται. Το σύστημα αυτό λέγεται ανοιχτό. Σε μεγαλύτερες, όμως, εγκαταστάσεις, που οι καταναλώσεις είναι σημαντικές, αυτό είναι εξαιρετικά δαπανηρό και δεν επιτρέπεται. Στις περιπτώσεις αυτές το νερό ψύξης ανακυκλώνεται, ξαναψύχεται (γιατί έχει θερμανθεί από το συμπυκνωτή) και ξαναχρησι -μοποιείται. Αυτή η διαδικασία γίνεται σε ένα μηχάνημα που ονομάζεται

Πύργος Ψύξης και θα τον γνωρίσουμε στο επόμενο κεφάλαιο. Το σύστη -μα αυτό λέγεται κλειστό.
Στην εικόνα 3.8 παρουσιάζεται το διάγραμμα μίας ψυκτικής μηχανής με υδρόψυκτο συμπυκνωτή.
Εικόνα 3.8: Διάγραμμα υδρόψυκτης ψυκτικής μηχανής
Το νερό ψύξης καθώς περνά μέσα από το συμπυκνωτή και παραλαμ -βάνει τη θερμότητα που πρέπει να απομακρυνθεί, θερμαίνεται. Η διαφορά θερμοκρασίας εξόδου εισόδου του νερού ψύξης είναι συνήθως γύρω στους 5,5 °C. Η απαιτούμενη παροχή νερού ψύξης ενός υδρόψυκτου συ -μπυκνωτή, για διαφορά θερμοκρασίας 5,5 °C είναι 156 (Lit/ h)/kW ικανό -τητας συμπυκνωτή.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Πόση πρέπει να είναι η παροχή νερού ψύξης σε ένα συμπυκνωτή ικανό -τητας 60 kW, αν η διαφορά θερμοκρασίας εξόδου -εισόδου είναι 5,5 °C;
Απάντηση: 60 kW x 156 (Lit/h)/kW = 9.360 Lit/h ή 9,36 m 3 /h.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Αν η διαφορά θερμοκρασίας εξόδου - εισόδου του νερού δεν είναι 5,5 °C αλλά κάποια άλλη (την ονομάζουμε Δθ$\_{Ν}$), τότε η παροχή διορθώνεται με πολλαπλασιασμό επί το κλάσμα 5,5/Δθ$\_{Ν}$.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Πόση πρέπει να είναι η παροχή νερού ψύξης στον συμπυκνωτή του πα -ραπάνω παραδείγματος, αν η διαφορά θερμοκρασίας εξόδου -εισόδου του νερού είναι 5 °C;
Απάντηση: 9.360 Lit/h x 5,5/5 = 10.296 Lit/h ή 10,3 m 3 /h (περίπου).
Όπως έχουμε ήδη αναφέρει, σε προηγούμενη παράγραφο, η θερμότη -τα που αποβάλλεται από το συμπυκνωτή στο περιβάλλον είναι περίπου ίση με το άθροισμα της ψυκτικής ικανότητας του ψυκτικού μηχανήματος συν την ηλεκτρική ισχύ του συμπιεστή.
Για τις περισσότερες πρακτικές εφαρμογές και εάν δεν γνωρίζουμε ακριβώς την απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύ του συμπιεστή ή την ψυκτική ισχύ του μηχανήματος μπορούμε να θεωρήσουμε ότι για κάθε kW ψυ -κτικής ισχύος του μηχανήματος απαιτείται, περίπου, 1/3 kW ηλεκτρικής ισχύος στον κινητήρα του συμπιεστή ή, αντίθετα, για κάθε kW ηλεκτρικής ισχύος του κινητήρα του συμπιεστή αποδίδονται, περίπου, 3 kW ψυκτικής ισχύος από το μηχάνημα.

Σύμφωνα με τα παραπάνω, ο συμπυκνωτής μίας ψυκτικής εγκατά -στασης θα αποβάλλει στο περιβάλλον θερμότητα ίση με (1 + 1/3) = 4/3 της ψυκτικής ισχύος της εγκατάστασης. Άρα, η παροχή του νερού ψύξης στον συμπυκνωτή (για διαφορά θερμοκρασίας 5,5 °C) θα είναι: 4/3 x 156 (Lit/h)/kW = 208 (Lit/h)/kW ψυκτικής ισχύος της εγκατάστασης.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Πόση πρέπει να είναι η παροχή νερού ψύξης του συμπυκνωτή μίας κλιμα -τιστικής εγκατάστασης, ψυκτικής ικανότητας 50 kW, αν η διαφορά θερμο -κρασίας εξόδου - εισόδου του νερού είναι 5,5 °C;
Απάντηση: 50 kW x 208 Lit/hkW = 10.400 Lit/h ή 10,4 m 3 /h
Κατά τη λειτουργία ενός υδρόψυκτου συμπυκνωτή, νερό και μάλιστα θερμό, κυκλοφορεί μέσα σε σωλήνωση. Αυτό προκαλεί την επικάθιση αλάτων στα εσωτερικά τοιχώματα του σωλήνα. Το φαινόμενο είναι ακρι -βώς ίδιο με αυτό που συμβαίνει σε κάθε οικιακή ηλεκτρική συσκευή που ζεσταίνει νερό. Για παράδειγμα σε ένα βραστήρα ή σε ένα πλυντήριο ρούχων, πάνω στην ηλεκτρική αντίσταση κάθονται άλατα και η αντίστα -ση «πιάνει πουρί» όπως συνηθίζεται να λέγεται. Το φαινόμενο αυτό είναι πολύ σημαντικό για τη λειτουργία των υδρόψυκτων συμπυκνωτών, γιατί τα άλατα δυσκολεύουν την κυκλοφορία του νερού μέσα από τον σωλή -να και ελαττώνουν την ικανότητα συναλλαγής θερμότητας. Είναι μάλιστα τόσο μεγαλύτερη η επικάθιση αλάτων, όσο πιο σκληρό είναι το νερό.

Για να αντιμετωπιστεί η μείωση της απόδοσης ενός υδρόψυκτου συ -μπυκνωτή από την επικάθιση αλάτων, γίνονται τα παρακάτω:
-  Τακτική συντήρηση και καθαρισμός των σωληνώσεων νερού του συμπυκνωτή. Η κατασκευή του συμπυκνωτή είναι τέτοια που να δι -ευκολύνεται ο καθαρισμός του. Στην παράγραφο 3.9. θα δούμε πώς συντηρούνται και καθαρίζονται οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές.
-  Σε περιπτώσεις ψυκτικών εγκαταστάσεων που το νερό είναι πολύ σκληρό (περιέχει δηλαδή πολλά άλατα ασβεστίου) προβλέπεται εγκατάσταση συσκευής αποσκλήρυνσης. Με την εγκατάσταση απο -σκλήρυνσης τα περισσότερα άλατα απομακρύνονται από το νερό, πριν από τη χρησιμοποίησή του στον συμπυκνωτή και έτσι περιορί -ζεται σημαντικά η επικάθιση στους σωλήνες.

Τα βασικά πλεονεκτήματα των υδρόψυκτων συμπυκνωτών, έναντι των αερόψυκτων είναι:
-  Κατασκευάζονται σε οποιοδήποτε μέγεθος χωρίς περιορισμό, ενώ αυτό δεν είναι δυνατό με τους αερόψυκτους συμπυκνωτές.
-  Η απόδοσή τους δεν επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του περιβάλ -λοντος (εφόσον η θερμοκρασία του νερού που χρησιμοποιείται δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος).
-  Οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές θέλουν, εν γένει, χαμηλότερη θερμο -κρασία συμπύκνωσης από τους αερόψυκτους. Άρα για την ίδια ισχύ και την ίδια θερμοκρασία εξάτμισης χρειάζονται μικρότερο κινητήρα (δηλ. μικρότερη κατανάλωση ρεύματος).

Τα βασικά μειονεκτήματα των υδρόψυκτων συμπυκνωτών είναι:

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Για την λειτουργία τους χρειάζεται νερό, που πολλές φορές δεν υπάρχει στη θέση εγκατάστασης της ψυκτικής μηχανής.
-  Το κόστος εγκατάστασης, λειτουργίας και συντήρησης είναι πολύ μεγαλύτερο από το αντίστοιχο κόστος των αερόψυκτων συμπυκνω -τών.
- Οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές κατασκευάζονται σε τρία διαφορετικά είδη:
-  Συμπυκνωτές σωληνωτοί, διπλού τοιχώματος.
-  Συμπυκνωτές με δοχείο και σερπαντίνα.
-  Συμπυκνωτές κελύφους - σωλήνων.
Σε όλους τους τύπους υδρόψυκτων συμπυκνωτών το ψυκτικό μέσο κυ -κλοφορεί στο εξωτερικό τμήμα (εξωτερικός σωλήνας, δοχείο, κέλυφος), όπως θα δούμε παρακάτω. Αυτό διευκολύνει τη λειτουργία του συμπυ -κνωτή γιατί ο αέρας που τον περιβάλλει ελαττώνει λίγο τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου (που κυκλοφορεί στο εξωτερικό μέρος) αυξάνοντας την ικανότητα του συμπυκνωτή.

3.5.1 Συμπυκνωτές διπλού σωλήνα.
Οι συμπυκνωτές του είδους αυτού κατασκευάζονται από χαλκοσωλήνα με διπλό τοίχωμα, όπως φαίνεται στην εικόνα 3.9.
- Ο συμπυκνωτής αυτός, από την μορφή του και τον τρόπο κατασκευ -ής του, ονομάζεται και "συμπυκνωτής με σωλήνα μέσα σε σωλήνα". Στον εσωτερικό σωλήνα του συμπυκνωτή κυκλοφορεί το νερό ψύξης και στον εξωτερικό το ψυκτικό υγρό. Αυτό διευκολύνει τον μηχανικό καθαρισμό του συμπυκνωτή με ειδική μεταλλική βούρτσα. Η ροή του νερού είναι αντίθετη από τη ροή του ψυκτικού μέσου, για να διευκολύνεται η εναλλαγή θερμό -τητας και να αυξάνεται η απόδοση του συμπυκνωτή.

Οι συμπυκνωτές του τύπου αυτού χρησιμοποιούνται σε μικρές ψυκτι -κές μηχανές. Η εξωτερική μορφή τους διαμορφώνεται έτσι που να διευκο -λύνει την τοποθέτησή τους μέσα στην ψυκτική μηχανή.
Εικόνα 3.9: Συμπυκνωτής διπλού σωλήνα

3.5.2 Συμπυκνωτές με δοχείο και σερπαντίνα
Οι συμπυκνωτές του είδους αυτού αποτελούνται από ένα δοχείο μέσα στο οποίο έχει τοποθετηθεί μία σερπαντίνα από χαλκοσωλήνα, όπως φαίνεται στην εικόνα 3.10.
Εικόνα 3.10: Συμπυκνωτής με δοχείο και σερπαντίνα
Μέσα στο δοχείο κυκλοφορεί το ψυκτικό μέσο και στο χαλκοσωλήνα (σερπαντίνα) το νερό ψύξης. Η κατασκευή του συμπυκνωτή αυτού διευκο -λύνει τον μηχανικό καθαρισμό του με μεταλλική βούρτσα και χρησιμοποι -ούνται σε μικρού και μεσαίου μεγέθους ψυκτικές μηχανές.

3.5.3 Συμπυκνωτές με κέλυφος και σωλήνες
Οι συμπυκνωτές αυτού του είδους είναι οι πιο διαδεδομένοι σε μεσαίου και μεγάλου μεγέθους ψυκτικές μηχανές. Στην εικόνα 3.11 φαίνεται η κα -τασκευή ενός συμπυκνωτή με κέλυφος και σωλήνες. Ο συμπυκνωτής αποτελείται από ένα κυλινδρικό δοχείο (κέλυφος) μέσα στο οποίο έχουν τοποθετηθεί οι σωλήνες.
Εικόνα 3.11: Συμπυκνωτής με κέλυφος και σωλήνες
Στο κέλυφος του συμπυκνωτή κυκλοφορεί το ψυκτικό μέσο και στους σωλήνες το νερό ψύξης. Οι σωλήνες μέσα στο συμπυκνωτή είναι ευθύ -γραμμες και καταλήγουν σε δύο πλάκες στα άκρα του κελύφους. Οι πλά -κες ονομάζονται " καθρέφτες ". Η στερέωση των σωλήνων στους καθρέφτες γίνεται με μηχανική εκτόνωση, με ειδικό εργαλείο.

3.6 Εξατμιστικοί συμπυκνωτές
Οι εξατμιστικοί συμπυκνωτές χρησιμοποιούν για την ψύξη τους συνδυα -σμό νερού και αέρα. Είναι γνωστό ότι, αν βρέξουμε το χέρι μας το νοιώ -θουμε να κρυώνει. Αν το βρεγμένο χέρι μας είναι σε ρεύμα αέρα, τότε κρυ -ώνει πιο πολύ. Το χέρι μας κρυώνει γιατί το νερό που βρίσκεται επάνω του εξατμίζεται (στεγνώνει). Για να εξατμιστεί το νερό απορροφά θερμότητα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
από το χέρι μας και το χέρι μας κρυώνει. Το φαινόμενο αυτό εκμεταλλεύο -νται οι εξατμιστικοί συμπυκνωτές για να ψύχονται. Τοποθετούνται δηλαδή σε ένα κιβώτιο, μέσα στο οποίο δημιουργείται ένα ρεύμα αέρα και ταυτό -χρονα καταβρέχονται με νερό. Το νερό εξατμίζεται πάνω στο συμπυκνωτή και τον ψύχει.
Οι εξατμιστικοί συμπυκνωτές αποτελούνται από ένα κιβώτιο κατασκευ -ασμένο από γαλβανισμένη λαμαρίνα, με μία σερπαντίνα από χαλκοσωλή -να. Μέσα στη σερπαντίνα κυκλοφορεί το ψυκτικό ρευστό. Στο κάτω μέρος του κιβωτίου υπάρχει μία λεκάνη στην οποία συγκεντρώνεται το νερό. Στο επάνω μέρος υπάρχει ένας σωλήνας με ακροφύσια (μπεκ). Μία αντλία αναρροφά νερό από τη λεκάνη και το ψεκάζει από τα μπεκ πάνω στη σερπαντίνα. Ένας ανεμιστήρας, κατάλληλα προσαρμοσμένος στο κιβώ -τιο, δημιουργεί ένα ρεύμα αέρα με αντίθετη ροή από το νερό. Στην εικόνα 3.12 φαίνεται ένας εξατμιστικός συμπυκνωτής.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
τους που έρχονται σε επαφή με το νερό και τον αέρα. Αποθέσεις αλάτων γίνονται στα πτερύγια του συμπυκνωτή, στις σωληνώσεις και στη λεκάνη. Ο καθαρισμός των αλάτων γίνεται με χημικά διαλύματα (χημικός καθαρι -σμός).

3.7 Μονάδες συμπύκνωσης
Ο συνδυασμός του συμπυκνωτή και του συμπιεστή μίας ψυκτικής μηχα -νής σε κοινή βάση, ονομάζεται μονάδα συμπύκνωσης. Ο συμπυκνωτής μπορεί να είναι υδρόψυκτος ή αερόψυκτος. Έτσι έχουμε υδρόψυκτες και αερόψυκτες μονάδες συμπύκνωσης. Η μονάδα συμπύκνωσης είναι το πιο θορυβώδες τμήμα μίας ψυκτικής μηχανής. Για το λόγο αυτό τοποθετείται μακριά από τους χώρους που μένουν ή εργάζονται άτομα (π.χ. στην τα -ράτσα του κτιρίου). Στις πολύ γνωστές σε όλους μας μικρές κλιματιστικές συσκευές διαιρούμενου τύπου (SPLIT), το εξωτερικό τμήμα είναι ακριβώς μία μονάδα συμπύκνωσης.

Στην εικόνα 3.13 φαίνονται μία μονάδα συμπύκνωσης αερόψυκτη (α) και μια υδρόψυκτη (β).
Πηγή: Εταιρεία COPELAND
Εικόνα 3.13: Μονάδες συμπύκνωσης

3.8 Εξοικονόμηση νερού σε ανοικτού τύπου υδρόψυκτους συμπυκνωτές
Σε μικρές υδρόψυκτες ψυκτικές εγκαταστάσεις, όπως είπαμε στην παρά -γραφο 3.5., χρησιμοποιούνται και συμπυκνωτές ανοικτού κυκλώματος νε -ρού.
Στην περίπτωση αυτή είναι καλό να περιορίζεται η κατανάλωση του νε -ρού στην ελάχιστη απαιτούμενη για τη σωστή λειτουργία της ψυκτικής μη -χανής. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται μία ειδική ρυθμιστική βαλβίδα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
νερού που τοποθετείται στη γραμμή εισόδου του νερού στο συμπυκνωτή. Η ρυθμιστική βαλβίδα νερού, όπως φαίνεται στην εικόνα 3.14 είναι δισκο -ειδής, έχει δηλαδή ένα δίσκο ο οποίος ρυθμίζει τη ροή του νερού. Ο δίσκος της βαλβίδας συγκρατείται στη θέση του από ένα ελατήριο.
Εικόνα 3.14: Ρυθμιστική βαλβίδα νερού.
Στην κάτω πλευρά της βαλβίδας υπάρχει μία μεταλλική φυσαρμόνικα (φυσούνα). Ο χώρος της φυσαρμόνικας συνδέεται με έναν τριχοειδή σω -λήνα με την έξοδο του συμπιεστή. Συμπιεσμένο αέριο από το συμπιεστή πιέζει τη φυσαρμόνικα η οποία ανασηκώνει το δίσκο της βαλβίδας και αυ -ξάνει την παροχή του νερού.

Όσο πιο θερμό είναι το αέριο τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεσή του και τόσο περισσότερο νερό πρέπει να περάσει από τον συμπυκνωτή για να τον ψύξει. Όταν ανοίξει περισσότερο η βαλβίδα, η θερμοκρασία του αε -ρίου μειώνεται, λόγω ψύξης. Με τη μείωση της θερμοκρασίας μειώνεται η πίεση και η βαλβίδα κλείνει όσο χρειάζεται. Με τη λειτουργία αυτή, που γίνεται συνέχεια, η πίεση και η θερμοκρασία διατηρούνται στις σωστές τι -μές και ταυτόχρονα καταναλώνεται ακριβώς το νερό που χρειάζεται, χωρίς σπατάλη.

3.9 Συντήρηση των υδρόψυκτων συμπυκνωτών
Όπως είπαμε σε προηγούμενη παράγραφο, μέσα στους σωλήνες του νερού ψύξης των υδρόψυκτων συμπυκνωτών κάθονται άλατα. Τα άλατα αυτά ελαττώνουν τη διατομή του σωλήνα και την ικανότητα συναλλαγής θερμότητας. Αποτέλεσμα όλων αυτών είναι η μείωση της απόδοσης του συμπυκνωτή.
Για να διατηρηθεί ο υδρόψυκτος συμπυκνωτής σε καλή κατάσταση, χωρίς μείωση της απόδοσής του, πρέπει να συντηρείται τακτικά. Η συντή -ρηση ενός υδρόψυκτου συμπυκνωτή περιλαμβάνει:

1. Μηχανικό καθαρισμό των αλάτων.
Ο καθαρισμός γίνεται με ειδικό εργαλείο που αποτελείται από ένα εύ -καμπτο μεταλλικό στέλεχος στο άκρο του οποίου έχει προσαρμοστεί μια κυλινδρική συρματόβουρτσα. Με τη βοήθεια του μεταλλικού στε -λέχους η συρματόβουρτσα μπαίνει στο σωλήνα και καθαρίζει τα άλα -τα με απόξεση [Εικόνα 3.15]. Οι συρματόβουρτσες έχουν διάφορες διαμέτρους ανάλογα με τη διάμετρο του σωλήνα που πρόκειται να καθαρίσουν.
Για το μηχανικό καθαρισμό μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα ηλεκτρικό αργόστροφο δράπανο. Στο τσοκ του δραπάνου προσαρμό -ζεται το εύκαμπτο στέλεχος με τη συρματόβουρτσα. Έτσι ο καθαρισμός γίνεται πιο εύκολα και πιο σωστά. Κατά το μηχανικό καθαρισμό καλό εί -ναι να ρίχνουμε στο εσωτερικό του σωλήνα νερό (π.χ. με ένα λάστιχο) για να διευκολύνεται η απομάκρυνση των αλάτων. Τέλος, μετά από τη μηχανική επεξεργασία του σωλήνα (ξύσιμο των αλάτων με τη συρμα -τόβουρτσα) ο σωλήνας πλένεται με νερό.

Εικόνα 3.15: Σχηματική παράσταση μηχανικού καθαρισμού συμπυκνωτή

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

2. Χημικός καθαρισμός των αλάτων.
Ο χημικός καθαρισμός γίνεται με ειδικά υγρά που υπάρχουν στο εμπό -ριο. Τα υγρά χημικού καθαρισμού διαλύουν τα άλατα και καθαρίζουν το εσωτερικό των σωλήνων του συμπυκνωτή.
Για το χημικό καθαρισμό ενός συμπυκνωτή χρησιμοποιείται ένα δο -χείο στο οποίο διαλύουμε το υγρό καθαρισμού, σύμφωνα με τις οδηγίες του προμηθευτή. Στο δοχείο τοποθετείται μια μικρή κατάλληλη αντλία η οποία συνδέεται με πλαστικούς εύκαμπτους σωλήνες με το συμπυκνωτή. Η αντλία κυκλοφορεί το υγρό καθαρισμού μέσα στους σωλήνες του συμπυκνωτή. Το υγρό διαλύει και απομακρύνει τα άλατα. Στη συνέχεια, μετά τη χημική επεξεργασία, ο συμπυκνωτής πλένεται καλά, με κυκλοφορία καθαρού νερού. Οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές έχουν, συνήθως, κατάλληλες βάνες για τη σύνδεση των σωλήνων του χημικού καθαρισμού, όπως φαίνεται στην εικόνα 3.16.

Εικόνα 3.16: Διάγραμμα συνδέσεων για χημικό καθαρισμό συμπυκνωτή.

ΠΡΟΣΟΧΗ:
-  Ο χημικός καθαρισμός πρέπει να γίνεται με πολύ μεγάλη προσοχή και να λαμβάνονται όλα τα μέτρα προφύλαξης που αναγράφονται στη συσκευασία του υγρού.
-  Ο συμπυκνωτής πρέπει να απομονώνεται από το εξωτερικό δίκτυο νερού με κλείσιμο των βανών του δικτύου, όπως φαίνεται στην εικό -να 3.16, γιατί το υγρό καθαρισμού μπορεί να προκαλέσει διαβρώσεις στους σωλήνες.
-  Πρέπει να χρησιμοποιούνται κατάλληλες αντλίες (π.χ. πλαστικές) και σωλήνες σύνδεσης που να αντέχουν στο υγρό καθαρισμού.
-  Τα υγρά καθαρισμού δεν πρέπει να παραμένουν μέσα στο συμπυ -κνωτή περισσότερο από 10 ώρες.
-  Πρέπει να ακολουθούνται πιστά οι οδηγίες χρήσης και εφαρμογής του υγρού καθαρισμού.
-  Μετά την ολοκλήρωση του καθαρισμού ο συμπυκνωτής πρέπει να πλένεται πολύ καλά, με κυκλοφορία καθαρού νερού, για να φύγει όλο το υγρό καθαρισμού.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ
- 1. Ο ρόλος του συμπυκνωτή σε μία ψυκτική μηχανή είναι η αποβολή της θερμότητας, που συνέλεξε ο εξατμιστής ή αναπτύχθηκε από τη λειτουργία της μηχανής, στο περιβάλλον.
- 2. Η λειτουργία του συμπυκνωτή παριστάνεται στο διάγραμμα p-h με ένα οριζόντιο ευθύγραμμο τμήμα (δηλαδή, μεταβολή σε σταθερή πίε -ση -πίεση κατάθλιψης συμπιεστή).
- 3. Στο συμπυκνωτή υγροποιείται το αέριο ψυκτικό μέσο που καταθλίβε -ται από το συμπιεστή.
- 4. Οι συμπυκνωτές διακρίνονται σε τρία βασικά είδη:
-  Αερόψυκτοι συμπυκνωτές
-  Υδρόψυκτοι συμπυκνωτές
-  Εξατμιστικοί συμπυκνωτές
- 5. Οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές είναι πτερυγιοφόροι και ψύχονται με κυ -κλοφορία αέρα. Διακρίνονται σε συμπυκνωτές με φυσική ή εξαναγκα -σμένη κυκλοφορία αέρα.
- 6. Οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές φυσικής κυκλοφορίας αέρα είναι απλοί στην κατασκευή, έχουν χαμηλό κόστος, αθόρυβη λειτουργία και για τη λειτουργία τους δεν απαιτούν κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιούνται κυρίως στα οικιακά ψυγεία.
- 7. Οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας είναι πτερυγιοφόροι και έχουν ένα ή περισσότερους ανεμιστήρες για την κυκλοφορία του αέρα. Η επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας είναι μι -κρότερη από αυτήν των συμπυκνωτών φυσικής κυκλοφορίας. Είναι θορυβώδεις λόγω του ανεμιστήρα και για τη λειτουργία τους απαιτούν ηλεκτρική ενέργεια. Χρησιμοποιούνται σε μικρές και μεγάλες ψυκτικές εγκαταστάσεις. Απαιτούν σημαντική συντήρηση (καθαρισμό, έλεγχο του ανεμιστήρα κλπ).
- 8. Οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές ψύχονται με κυκλοφορία νερού. Το νερό ψύξης είτε αποχετεύεται (συμπυκνωτές ανοικτού κυκλώματος) είτε ανακυκλώνεται και ξαναψύχεται σε πύργο ψύξης (συμπυκνωτές κλει -στού κυκλώματος). Κατασκευάζονται σε οποιοδήποτε μέγεθος και η απόδοσή τους δεν επηρεάζεται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Για την λειτουργία τους χρειάζεται νερό και έχουν σημαντικό κόστος εγκατάστασης.
- 9. Οι υδρόψυκτοι συμπυκνωτές κατασκευάζονται, κυρίως, στα ακόλου -θα είδη:
-  Συμπυκνωτές διπλού σωλήνα
-  Συμπυκνωτές με δοχείο και σερπαντίνα
-  Συμπυκνωτές κελύφους - σωλήνα (πολυαυλωτοί)
- 10. Οι εξατμιστικοί συμπυκνωτές χρησιμοποιούν για την ψύξη τους συν -δυασμό νερού και αέρα. Αποτελούνται από ένα κιβώτιο στο οποίο είναι τοποθετημένη μία σερπαντίνα από χαλκοσωλήνα. Το ψυκτικό ρευστό κυκλοφορεί στη σερπαντίνα. Πάνω στη σερπαντίνα ψεκάζεται νερό. Ένας ανεμιστήρας, κατάλληλα τοποθετημένος δημιουργεί ένα ρεύμα αέρα αντίθετο με τη ροή του νερού. Η ψύξη επιτυγχάνεται με μερική εξάτμιση του νερού πάνω στη σερπαντίνα.
- 11. Ο συνδυασμός ενός συμπυκνωτή με το συμπιεστή μίας ψυκτικής μη -χανής σε κοινή βάση, ονομάζεται μονάδα συμπύκνωσης. Μονάδες συμπύκνωσης κατασκευάζονται αερόψυκτες και υδρόψυκτες.
- 12. Για τον περιορισμό της κατανάλωσης νερού στους υδρόψυκτους συ -μπυκνωτές ανοικτού κυκλώματος, χρησιμοποιούνται ειδικές ρυθμιστι -κές βαλβίδες νερού.
- 13. Η συντήρηση των υδρόψυκτων συμπυκνωτών γίνεται:
-  Με μηχανικό τρόπο (απόξεση με κατάλληλες συρματόβουρτσες)
-  Με χημικά μέσα (διάλυση των αλάτων με κυκλοφορία χημικών δια -λυμάτων)

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Ποιος είναι ο ρόλος του συμπυκνωτή σε μια ψυκτική μηχανή;
- 2. Τι ποσά θερμότητας μεταφέρονται στον συμπυκνωτή;
- 3. Σε τι κατάσταση είναι το ψυκτικό ρευστό όταν φθάνει στο συμπυκνω -τή;
- 4. Σε τι κατάσταση είναι το ψυκτικό ρευστό στην έξοδό του από τον συ -μπυκνωτή;
- 5. Από τι εξαρτάται η πίεση στην οποία λειτουργεί ο συμπυκνωτής;
- 6. Ποια είναι τα βασικά είδη των συμπυκνωτών;
- 7. Σε ποια είδη διακρίνονται οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές;
- 8. Ποια είναι η κύρια χρήση των συμπυκνωτών φυσικής κυκλοφορίας αέρα;
- 9. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των συμπυκνωτών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα έναντι των συμπυκνωτών φυσι -κής κυκλοφορίας αέρα;
- 10. Πού χρησιμοποιούνται οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα;
- 11. Ποια είναι τα είδη των υδρόψυκτων συμπυκνωτών;
- 12. Ποιους υδρόψυκτους συμπυκνωτές ονομάζουμε «ανοικτού κυκλώμα -τος» και ποιους «κλειστού κυκλώματος»;
- 13. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των υδρόψυκτων συμπυκνωτών έναντι των αερόψυκτων;
- 14. Τι χρησιμοποιείται για την ψύξη των εξατμιστικών συμπυκνωτών;
- 15. Γιατί οι εξατμιστικοί συμπυκνωτές καταναλώνουν νερό κατά την λει -τουργίας τους;
- 16. Με ποια διάταξη περιορίζουμε την απώλεια σταγόνων νερού που πα -ρασύρονται από τον αέρα στους εξατμιστικούς συμπυκνωτές;
- 17. Τι ονομάζουμε μονάδα συμπύκνωσης;
- 18. Πώς περιορίζεται η κατανάλωση νερού στους υδρόψυκτους συμπυ -κνωτές ανοικτού κυκλώματος;
- 19. Με τι τρόπο μπορούμε να περιορίσουμε τον σχηματισμό αλάτων στους σωλήνες νερού των υδρόψυκτων συμπυκνωτών;
- 20. Ποιες μεθόδους χρησιμοποιούμε για τον καθαρισμό των υδρόψυκτων συμπυκνωτών από τα άλατα;

ΠΥΡΓΟΙ ΨΥΞΗΣ
- 4.1 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΠΥΡΓΟΥ ΨΥΞΗΣ ΣΤΗΝ ΨΥΚΤΙΚΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
- 4.2 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΠΥΡΓΟΥ ΨΥΞΗΣ
- 4.3 ΕΙΔΗ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ
- 4.4 ΠΥΡΓΟΣ ΨΥΞΗΣ ΑΝΤΙΡΡΟΗΣ ΚΑΤΑΘΛΙΨΗΣ
- 4.5 ΤΟ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗΣ ΤΟΥ ΠΥΡΓΟΥ ΨΥΞΗΣ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗ
- 4.6 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ
- 4.7 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΤΩΝ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ
- 4.8 ΑΝΤΛΙΕΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΝΕΡΟΥ
Να μάθουν οι μαθητές τους βασικούς τύπους και τα κύρια χαρακτηριστικά κατασκευής των Πύργων Ψύξης και να εξοικειωθούν με τον συνήθη τρόπο επιλογής.

- 9 Να γνωρίσουν τη διαδικασία συντήρησης των Πύργων Ψύξης .

4.1 Ο ρόλος του πύργου ψύξης σε μία ψυκτική εγκατάσταση
Οι πύργοι ψύξης χρησιμοποιούνται για να απορροφούν τη θερμότητα του νερού ψύξης των υδρόψυκτων συμπυκνωτών και να την απορρίπτουν στο περιβάλλον.
Όπως ήδη μάθαμε, στο συμπυκνωτή της ψυκτικής εγκατάστασης φθά -νουν τα ποσά θερμότητας:
- α) Που απορρόφησε ο εξατμιστής
- β) Που προστέθηκαν στο αέριο από το συμπιεστή
Το ποσό θερμότητας που απορρόφησε ο εξατμιστής είναι ακριβώς η ικανότητα ψύξης της εγκατάστασης. Με άλλα λόγια, αν για να ψύξουμε ένα χώρο (ή και ένα ολόκληρο κτίριο) πρέπει να απορροφήσουμε θερ -μότητα Q  , τότε η ικανότητα του εξατμιστή της ψυκτικής εγκατάστασης θα πρέπει να είναι Q  .

Για να λειτουργήσει όμως η ψυκτική εγκατάσταση, απαιτείται συμπίε -ση του αερίου σε μια πίεση που τη γνωρίζουμε σαν πίεση συμπύκνωσης (ή υψηλή πίεση). Η διαδικασία συμπίεσης προσθέτει ποσά θερμότητας (θερμότητα συμπίεσης) στο αέριο. Το φαινόμενο αυτό είναι πολύ γνωστό σε όσους έχουν επιχειρήσει να φουσκώσουν τα λάστιχα ενός ποδηλάτου με μία κοινή τρόμπα χεριού. Μετά τα πρώτα τρομπαρίσματα, η τρόμπα αρχίζει να θερμαίνεται. Η θέρμανση αυτή οφείλεται ακριβώς στη θερμότη -τα συμπίεσης. Η θερμότητα που προστίθεται στο αέριο κατά τη συμπίεση είναι περίπου 33% της θερμότητας Q  (ικανότητα της εγκατάστασης). Άρα ο συμπυκνωτής πρέπει να αποβάλει θερμότητα ίση με 1,33 x Q  .

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στα κλειστά συστήματα, το νερό ψύξης του συμπυκνωτή παραλαμβά -νοντας θερμότητα ίση με 1,33 x Q  θερμαίνεται και πρέπει να ψυχθεί πάλι για να έχει την ικανότητα να παραλάβει ξανά αυτή την θερμότητα. Αυτός ακριβώς είναι και ο ρόλος του πύργου ψύξης. Ψύχει το νερό που κυκλο -φορεί στο συμπυκνωτή. Στην εικόνα 4.1 παρουσιάζεται το διάγραμμα μίας υδρόψυκτης ψυκτικής εγκατάστασης, όπου φαίνεται ο πύργος ψύξης.
Εικόνα 4.1: Διάγραμμα υδρόψυκτης ψυκτικής εγκατάστασης

4.2 Η λειτουργία του πύργου ψύξης
Το νερό ψύξης του συμπυκνωτή πρέπει να έχει συγκεκριμένη θερμοκρα -σία ώστε η λειτουργία του συστήματος να βρίσκεται στα προκαθορισμένα όρια. Στις συνηθισμένες υδρόψυκτες ψυκτικές εγκαταστάσεις, η θερμοκρα -σία του νερού ψύξης κατά την είσοδό του στον συμπυκνωτή είναι 29,5 °C. Μέσα στο συμπυκνωτή η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται, συνήθως, κατά 5,5 °C και στην έξοδο έχει θερμοκρασία 35 °C. Το νερό από τους 35 °C πρέπει να ψυχθεί ξανά στους 29,5 °C για να ξαναγίνει ικανό να ψύξει το συμπυκνωτή. Η ψύξη αυτή του νερού γίνεται στον πύργο ψύξης.

Η απόρριψη της θερμότητας (ψύξη) γίνεται με ανάμιξη του νερού με τον ατμοσφαιρικό αέρα και ταυτόχρονη εξάτμιση. Η ελάχιστη θερμο -κρασία στην οποία μπορεί να ψυχθεί το νερό με τη μέθοδο αυτή είναι η θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου του αέρα. Αυτό πρακτικά είναι αρκετά δύσκολο και απαιτεί πολύ μεγάλο πύργο ψύξης. Συνήθως το νερό ψύχε -ται σε θερμοκρασία 3 έως 5 °C μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου.
Το ποσοστό του νερού που εξατμίζεται μέσα στον πύργο ψύξης είναι περίπου 1%. Για να διευκολυνθεί η εξάτμιση πρέπει το νερό να έρχεται σε καλή επαφή με τον αέρα που κυκλοφορεί μέσα από τον πύργο ψύξης. Για το σκοπό αυτό το νερό συνήθως ψεκάζεται πάνω σε μία επιφάνεια συναλλαγής που αποτελείται από επάλληλα πλαστικά φύλλα με κυψέλες (κάτι παρόμοιο σε μορφή με τις καρτέλες αυγών) ή κυματώσεις, που το -ποθετούνται κατάλληλα μέσα στον πύργο. Ο αέρας περνά ανάμεσα στα φύλλα, ενώ το νερό διασκορπίζεται πάνω σε αυτά και η επαφή είναι όσο το δυνατόν καλύτερη.

Οι τυπικές συνθήκες εξωτερικού αέρα για τις οποίες υπολογίζονται συ -νήθως οι πύργοι ψύξης είναι:
Θερμοκρασία ξηρού θερμομέτρου:

35 °C
Θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου:

25,5 °C
Ο πύργος ψύξης υπολογίζεται να ψύξει το νερό σε θερμοκρασία 4 °C μεγαλύτερη από την θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου, δηλαδή σε θερ -μοκρασία 29,5 °C. Οι πίνακες των κατασκευαστών δίνουν την ονομαστική ικανότητα των πύργων ψύξης στις παραπάνω συνθήκες. Για διαφορετικές

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
συνθήκες λειτουργίας δίνονται κατάλληλα διαγράμματα από τα οποία υπο -λογίζεται η απόδοση.
Η διαφορά θερμοκρασίας του νερού μεταξύ εισόδου και εξόδου στον πύργο ψύξης ονομάζεται περιοχή ψύξης. Η διαφορά μεταξύ της θερμο -κρασίας εξόδου του νερού από τον πύργο ψύξης και της θερμοκρασίας υγρού θερμομέτρου του αέρα ονομάζεται προσέγγιση.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Σε μία περιοχή η θερμοκρασία ξηρού θερμομέτρου του εξωτερικού αέρα είναι 38 °C και υγρού θερμομέτρου 27 °C. Ένας πύργος ψύξης που λει -τουργεί στην περιοχή αυτή, ψύχει το νερό από τους 40 °C στους 31 °C. Ποια είναι η περιοχή ψύξης και ποια η προσέγγιση στην περίπτωση αυτή;

Απάντηση
-  Περιοχή ψύξης = 40 °C - 31 °C = 9 °C
-  Προσέγγιση = 31 °C - 27 °C = 4 °C
Οι πύργοι ψύξης κατά τη λειτουργία τους καταναλώνουν νερό. Όπως είπαμε, ένα ποσοστό 1% εξατμίζεται. Επίσης άλλο ένα ποσοστό 1% πα -ρασύρεται από τον αέρα και χάνεται. Τέλος, ακόμα ένα ποσοστό 1%, περί -που, πρέπει να απομακρύνεται από τον πύργο για να καθαρίζει από σκό -νες και άλατα που συγκεντρώνονται στο νερό. (Να σημειωθεί ότι όσο πιο σκληρό είναι το χρησιμοποιούμενο νερό, τόσο περισσότερα άλατα περιέ -χει και τόσο περισσότερο νερό πρέπει να απομακρύνεται). Άρα, συνολικά περίπου 3% του νερού που κυκλοφορεί στον πύργο ψύξης καταναλώνεται και πρέπει να συμπληρώνεται από το δίκτυο νερού πόλης. Πόσο όμως νερό κυκλοφορεί στον πύργο ψύξης;

Η παροχή του νερού που κυκλοφορεί στον πύργο, για τις συνηθισμέ -νες συνθήκες λειτουργίας (θερμοκρασία εισόδου 35 °C, θερμοκρασία εξό -δου 29,5 °C) υπολογίζεται από την ικανότητα της ψυκτικής εγκατάστασης με την οποία συνεργάζεται ο πύργος. Αν η ικανότητα της ψυκτικής εγκα -τάστασης είναι Q  (kW), έχουμε παροχή νερού στον πύργο V π  $\_{π}$, που είναι:

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Μία υδρόψυκτη εγκατάσταση κλιματισμού έχει ικανότητα 300 kW. Πόση πρέπει να είναι η παροχή του νερού στον πύργο ψύξης και πόση η παρο -χή του νερού συμπλήρωσης της εγκατάστασης;

Απάντηση
-  Παροχή νερού στον πύργο ψύξης:
-  Παροχή νερού συμπλήρωσης:
V π  $\_{π}$ = 0,23 x 300 = 69 m 3 /h
V π  $\_{σ}$ = 3% x 69 = 2,07 m 3 /h
Από το παράδειγμα αυτό βλέπουμε ότι ο πύργος ψύξης έχει σημαντική κατανάλωση νερού, πράγμα που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στο σχεδι -ασμό της ψυκτικής εγκατάστασης. Με άλλα λόγια δεν πρέπει να σχεδιάζε -ται υδρόψυκτη εγκατάσταση ψύξης σε περιοχές που έχουν έλλειψη νερού.

4.3 Είδη πύργων ψύξης
Οι πύργοι ψύξης είναι δύο ειδών:
- α) Πύργοι ψύξης με φυσική κυκλοφορία αέρα .
- β) Πύργοι ψύξης με εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα .
Οι πύργοι ψύξης με φυσική κυκλοφορία αέρα δεν χρησιμοποιούνται σήμερα στις συνηθισμένες εγκαταστάσεις κλιματισμού ή ψύξης. Χρησιμο -ποιούνται όμως σε άλλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, όπως θερμοηλε -κτρικοί σταθμοί, για ψύξη των μηχανών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι πύργοι ψύξης αυτού του είδους δεν αποτελούν αντικείμενο αυτού του βιβλίου.

Οι πύργοι ψύξης με εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα κατασκευά -ζονται σε πολλά μεγέθη και καλύπτουν όλες τις απαιτήσεις των υδρόψυ -κτων εγκαταστάσεων ψύξης. Τα κύρια χαρακτηριστικά των πύργων ψύξης εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα είναι:
-  Η ικανότητά τους είναι απεριόριστη. Κατασκευάζονται δηλαδή σε με -γέθη ανάλογα με τα μεγέθη των ψυκτικών εγκαταστάσεων

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Η λειτουργία τους είναι θορυβώδης λόγω των ανεμιστήρων που πε -ριλαμβάνουν
-  Έχουν σημαντικό κόστος εγκατάστασης, λειτουργίας και συντήρη -σης
-  Κατά τη λειτουργία τους καταναλώνουν νερό
Οι πύργοι ψύξης με εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα κατασκευάζονται σε τέσσερις διαφορετικές μορφές, όπως φαίνεται στην εικόνα 4.2.:
- α) Πύργοι ψύξης ομορροής, που το νερό και ο αέρας έχουν την ίδια κατεύθυνση
- β) Πύργοι ψύξης σταυρορροής, που το νερό και ο αέρας κινούνται σε διασταυρούμενα ρεύματα
- γ) Πύργοι ψύξης αντιρροής αναρρόφησης, που το νερό και ο αέρας κινούνται σε αντίθετα ρεύματα και ο ανεμιστήρας αναρροφά αέρα από τον πύργο
- δ) Πύργοι ψύξης αντιρροής κατάθλιψης, που το νερό και ο αέρας κινούνται σε αντίθετα ρεύματα και ο ανεμιστήρας καταθλίβει αέρα στον πύργο
- 1 ΕΙΣΟΔΟΣ ΝΕΡΟΥ ΣΤΟΝ ΠΥΡΓΟ
- 2 ΣΩΛΗΝΩΣΗ ΔΙΑΣΚΟΡΠΙΣΜΟΥ ΜΕ ΑΚΡΟΦΥΣΙΑ
- 3 ΑΝΕΜΙΣΤΗΡΑΣ
- 4 ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΙΑΣΚΟΡΠΙΣΜΟΥ
- 5 ΕΞΟΔΟΣ ΑΕΡΑ ΜΕ ΣΤΑΓΟΝΟΣΥΛΛΕΚΤΕΣ
- 7 ΕΞΟΔΟΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΦΙΛΤΡΟ (ΣΙΤΑ)
- 6 ΛΕΚΑΝΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΝΕΡΟΥ
- 8 ΕΙΣΟΔΟΣ ΑΕΡΑ

Εικόνα 4.2: Οι διάφορες μορφές των πύργων ψύξης εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα
Στην εικόνα 4.2 οι μαθητές να σχεδιάσουν με μπλε μολύβι το ρεύμα του αέρα και με κόκκινο μολύβι το ρεύμα του νερού σε κάθε είδος πύργου ψύξης .

4.4 Πύργος ψύξης αντιρροής κατάθλιψης
Ο πιο συνηθισμένος τύπος πύργου ψύξης που κατασκευάζεται στην Ελ -λάδα και τοποθετείται στις περισσότερες εγκαταστάσεις κλιματισμού είναι ο πύργος αντιρροής κατάθλιψης, με ένα ή περισσότερους φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες.
Οι πύργοι ψύξης κατασκευάζονται από ισχυρά γαλβανισμένο χαλυβδο -έλασμα χωρίς συγκολλήσεις (βιδωτοί). Είναι προφανές ότι ο πύργος λει -τουργεί σε συνθήκες εξαιρετικά διαβρωτικές (θερμό ρεύμα υγρού αέρα). Για το λόγο αυτό το καλό γαλβάνισμα και η προσεκτική κατασκευή παίζουν σημαντικό ρόλο στην καλή λειτουργία και στον χρόνο ζωής του πύργου. Οι εσωτερικές σωληνώσεις διασκορπισμού του νερού κατασκευάζονται από σκληρό PVC και τα ακροφύσια (μπεκ) είναι επίσης πλαστικά.

Για την προστασία της σωλήνωσης πύργου ψύξης - συμπυκνωτή, από ξένα σώματα (επειδή ο πύργος ψύξης είναι ανοικτός), στην αναχώρηση του νερού τοποθετείται φίλτρο νερού σε μορφή σίτας. Στο κύκλωμα του νερού, όμως, τοποθετείται και άλλο φίλτρο όπως θα δούμε παρακάτω.
Στην εικόνα 4.3 φαίνεται ένας πύργος ψύξης αυτού του τύπου και τα βασικά μέρη που τον αποτελούν.
Εικόνα 4.3: Πύργος ψύξης αντιρροής κατάθλιψης

Σύμφωνα με την εικόνα 4.3 είναι:
-  Η είσοδος του νερού (θερμοκρασίας 35 °C) γίνεται από το σημείο 1.
-  Ο διασκορπισμός του νερού γίνεται με ειδικά ακροφύσια από πλα -στικό προσαρμοσμένα στο σωλήνα 2. Ο σωλήνας διασκορπισμού, όπως αυτός που φαίνεται στην εικόνα 4.5, είναι πλαστικός. Στην ει -κόνα 4.4γ φαίνεται ένα ακροφύσιο (μπεκ).
-  Στο επάνω μέρος του πύργου υπάρχει σταγονοσυλλέκτης (όπως αυτός που συζητήσαμε στην παράγραφο 3.6), για τον περιορισμό της απώλειας νερού από μεταφορά (παρασύρεται από το ρεύμα του αέρα).
-  Στο σημείο 4 υπάρχει η επιφάνεια διασκορπισμού του νερού, από πλαστικό υλικό για να μη διαβρώνεται. Στην εικόνα 4.6 φαίνεται η επιφάνεια διασκορπισμού ενός πύργου ψύξης.
-  Ο φυγοκεντρικός ανεμιστήρας 5 καταθλίβει αέρα στον πύργο και δημιουργεί ρεύμα αέρα με αντίθετη φορά από το νερό.
-  Στο κάτω μέρος του πύργου υπάρχει η λεκάνη συγκέντρωσης νερού 6.
-  Στο σημείο 7 γίνεται η συμπλήρωση του νερού από το δίκτυο πό -λης, με διακόπτη στάθμης (φλοτέρ), όπως αυτός που φαίνεται στην εικόνα 4.4α. Ο διακόπτης στάθμης ρυθμίζεται ώστε μία ποσότητα νερού να υπερχειλίζει (1% περίπου της παροχής) για να καθαρίζει η λεκάνη από άλατα και σκόνες.
-  Η έξοδος του νερού (θερμοκρασίας 29,5 °C) γίνεται από το σημείο 8. Η έξοδος είναι εφοδιασμένη με σίτα κατακράτησης στερεών, που μπορεί να πέσουν μέσα στη λεκάνη του πύργου. Στην εικόνα 4.4β φαίνεται ένα φίλτρο τύπου σίτας.
-  Στο σημείο 9 είναι η υπερχείλιση της λεκάνης, από όπου αποχετεύ -εται το νερό που περισσεύει.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
ΦΙΛΤΡΟ ΝΕΡΟΥ (β)
Πηγή: Εταιρεία ΦΥΡΟΓΕΝΗΣ
Εικόνα 4.4: Διάφορα εξαρτήματα πύργου ψύξηςΠηγή: Εταιρεία ΙΝΤΕΡΚΛΙΜΑ
Εικόνα 4.5: Σωλήνωση διασκορπισμού νερού με ακροφύσιαΠηγή: Εταιρεία ΙΝΤΕΡΚΛΙΜΑ
Εικόνα 4.6: Επιφάνεια διασκορπισμού νερού πύργου ψύξης

ΠΥΡΓΟΙ ΨΥΞΗΣ
Στην εικόνα 4.7 φαίνεται ένας συνηθισμένος πύργος ψύξης υδρόψυ -κτης εγκατάστασης κλιματισμού με τέσσερις φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες.
Πηγή: Εταιρεία ΙΝΤΕΡΚΛΙΜΑ
Εικόνα 4.7: Πύργος ψύξης ελληνικής κατασκευής

4.5 Το υδραυλικό δίκτυο διασύνδεσης του πύργου ψύξης με το συμπυκνωτή
Στην εικόνα 4.8 φαίνεται το υδραυλικό δίκτυο μεταξύ του υδρόψυκτου συ -μπυκνωτή μίας ψυκτικής εγκατάστασης και του πύργου ψύξης.
Παρατηρούμε ότι η κυκλοφορία του νερού γίνεται με μία αντλία. Στην αναρρόφηση της αντλίας είναι τοποθετημένο φίλτρο νερού. Αυτό γίνεται γιατί είναι πολύ σημαντικό να προστατευθεί ο συμπυκνωτής από ξένα σώματα που είναι δυνατό να εισχωρήσουν στο δίκτυο από τον ανοικτό πύργο ψύξης. Να σημειωθεί μάλιστα ότι πολλές φορές η λειτουργία του συμπυκνωτή διακόπτεται από αύξηση της πίεσης, λόγω κακής κυκλο -φορίας νερού, από σκουπίδια που έχουν συγκεντρωθεί στο φίλτρο. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να ανοιχτεί το φίλτρο και να καθαριστεί, οπότε η κυκλοφορία του νερού αποκαθίσταται και η ψυκτική εγκατάσταση ξανα -λειτουργεί κανονικά.

Η συμπλήρωση του νερού στη λεκάνη του πύργου γίνεται από το δί -κτυο πόλης. Όπως φαίνεται στην εικόνα 4.8, στο σημείο σύνδεσης του νε -ρού πόλης με τον πύργο ψύξης τοποθετείται ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Η βαλβίδα αυτή επιτρέπει την είσοδο του νερού στον πύργο ψύξης μόνο όταν αυτός λειτουργεί. Το χρόνο που ο πύργος δεν λειτουργεί η βαλβίδα κλείνει, ώστε να μην συνεχίζεται η υπερχείλιση και η απώλεια νερού.
Το δίκτυο σωλήνων νερού από το συμπυκνωτή στον πύργο ψύξης κα -τασκευάζεται από γαλβανισμένους σιδηροσωλήνες ανθεκτικούς στη διά -βρωση.

Στην εικόνα 4.8 παρατηρούμε διάφορα εξαρτήματα στο υδραυλικό δί -κτυο:
-  Βαλβίδα ασφαλείας στο συμπυκνωτή. Σε περίπτωση που η πίεση αυξηθεί υπερβολικά μέσα στον συμπυκνωτή, η βαλβίδα ασφαλείας ανοίγει και ελευθερώνει αέριο ψυκτικό ρευστό γιατί υπάρχει κίνδυ -νος να "σκάσει" ο συμπυκνωτής.
-  Μανόμετρα που δείχνουν την πίεση του νερού σε διάφορα σημεία του δικτύου. Με τις ενδείξεις των μανομέτρων είναι δυνατόν να υπο -λογίσουμε την παροχή του νερού στη σωλήνωση και να ελέγξουμε τη λειτουργία του συμπυκνωτή, της αντλίας και του φίλτρου. Παρά -δειγμα θα δούμε σε επόμενη παράγραφο.

-  Οι κρουνοί που φαίνονται στην είσοδο και την έξοδο του συμπυκνω -τή, όπως είδαμε σε προηγούμενο κεφάλαιο, χρησιμοποιούνται για το χημικό καθαρισμό (σύνδεση εξωτερικής αντλίας και κυκλοφορία ειδικών χημικών καθαρισμού) των αυλών του συμπυκνωτή από τα άλατα.
Εικόνα 4.8: Υδραυλικό δίκτυο σύνδεσης πύργου ψύξης με υδρόψυκτο συμπυκνωτή

4.6 Συντήρηση των πύργων ψύξης
Η σωστή λειτουργία του πύργου ψύξης επηρεάζει σημαντικά τη λειτουργία του ψυκτικού συγκροτήματος. Για το λόγο αυτό η σωστή επιλογή, εγκατά -σταση και συντήρηση του πύργου παίζουν σημαντικό ρόλο στην καλή λει -τουργία ολόκληρης της εγκατάστασης κλιματισμού. Εάν ο πύργος υπολει -τουργεί (π.χ. από κακή συντήρηση) ή είναι μικρός (π.χ. από λανθασμένη επιλογή), το ψυκτικό συγκρότημα δεν μπορεί να αποβάλει τη θερμότητα στο περιβάλλον με αποτέλεσμα να ανεβαίνει η πίεση στο συμπυκνωτή και το συγκρότημα να διακόπτει τη λειτουργία του από υψηλή πίεση.

Για την αποδοτική λειτουργία του πύργου ψύξης απαιτείται προγραμματισμένη τακτική συντήρηση. Η συντήρηση γίνεται σύμφωνα με τις οδη -γίες του κατασκευαστή και συνήθως περιλαμβάνει:
-  Κατά την περίοδο λειτουργίας: Τακτική επιθεώρηση (π.χ. 2 φορές το μήνα) κατά την οποία ελέγχεται η καλή λειτουργία των ανεμιστήρων και των κινητήρων, η λίπανση των κουζινέτων, η τάνυση των ιμάντων, η λειτουργία των ψεκαστήρων και το φίλτρο της αντλίας κυκλοφορίας του νερού. Επίσης γίνεται επιθεώρηση του πύργου για πιθανές διαρ -ροές νερού. Εφόσον απαιτείται, γίνεται διορθωτική επέμβαση.
-  Στο τέλος της περιόδου λειτουργίας: Κατά τη διακοπή λειτουργί -ας του πύργου για μεγάλο χρόνο (π.χ. τον χειμώνα) πρέπει να γίνε -ται η ετήσια συντήρηση στην οποία γίνονται, βασικά, τα ακόλουθα:
- - Άδειασμα του πύργου από νερό
- - Καθαρισμός της λεκάνης και της σίτας από ξένα σώματα
- - Καθαρισμός των ψεκαστήρων (μπεκ) από άλατα
- - Λίπανση των κουζινέτων
- - Έλεγχος και ρύθμιση (ή αντικατάσταση αν απαιτείται) των ιμάντων κίνησης των ανεμιστήρων
- - Έλεγχος των κινητήρων και των ηλεκτρικών συνδέσεων
- - Επιθεώρηση του πύργου ψύξης εξωτερικά και εσωτερικά για πι -θανές διαβρώσεις και βαφή με ειδική αντισκωριακή βαφή όπου απαιτείται
- - Διακοπή της ηλεκτρικής παροχής

-  Στην αρχή της περιόδου λειτουργίας: Πριν από την εκκίνηση της εγκατάστασης μετά από μεγάλη περίοδο διακοπής και εφόσον έχει γίνει η συντήρηση που περιγράφεται στην προηγούμενη παράγρα -φο για τη διακοπή λειτουργίας, γίνονται τα ακόλουθα:
- - Επιθεώρηση του πύργου και καθαρισμός εσωτερικά και εξωτερι -κά, από ξένα σώματα που έχουν συγκεντρωθεί κατά την περίοδο μη λειτουργίας
- - Καθαρισμός του φίλτρου της αντλίας κυκλοφορίας του νερού
- - Γέμισμα της λεκάνης του πύργου και έλεγχος καλής λειτουργίας του φλοτεροδιακόπτη και της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας νερού συμπλήρωσης. Καθαρισμός του φίλτρου.
- - Σύνδεση της ηλεκτρικής παροχής και έλεγχος ηλεκτρικών και κι -νούμενων μερών (κινητήρες, ανεμιστήρες). Λίπανση κουζινέτων, αν απαιτείται
- - Θέση σε λειτουργία της ψυκτικής εγκατάστασης και παρακολού -θηση της καλής και χωρίς κραδασμούς λειτουργίας του πύργου. Διορθωτική επέμβαση, αν απαιτείται.

4.7 Διαδικασία επιλογής των πύργων ψύξης
Η επιλογή του κατάλληλου μεγέθους πύργου ψύξης για μία υδρόψυκτη ψυκτική εγκατάσταση γίνεται από τα τεχνικά φυλλάδια των κατασκευα -στών.
Για την επιλογή του πύργου ψύξης πρέπει να γνωρίζουμε τα παρακά -τω:
- 1. Το ποσό της θερμότητας που πρέπει να απορριφθεί στο περιβάλλον ( Q  σε kW)
- 2. Τη θερμοκρασία (σχεδιασμού) υγρού θερμομέτρου της περιοχής που θα εγκατασταθεί ο πύργος ψύξης (θ$\_{υθ}$ σε °C)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 3. Τη θερμοκρασία του νερού στην είσοδο του πύργου ψύξης (θ$\_{εισ}$ σε °C)
- 4. Τη θερμοκρασία του νερού στην έξοδο του πύργου ψύξης (θ$\_{εξ}$ σε °C)

Επιλογή
Εφόσον ο πύργος θα λειτουργήσει στις τυπικές συνθήκες, δηλαδή:
- - Θερμοκρασία (σχεδιασμού) υγρού θερμομέτρου : θ$\_{υθ}$ = 25,5 °C
- -Θερμοκρασία του νερού στην είσοδο του πύργου ψύξης: θ$\_{εισ}$ = 35 °C
- - Θερμοκρασία του νερού στην έξοδο του πύργου ψύξης: θ$\_{εξ}$ = 24,5 °C
Η επιλογή γίνεται από πίνακες κατασκευαστών, όπως αυτός της εικό -νας 4.9, με βάση την απαιτούμενη ικανότητα.

| ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ   | ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ   | ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ   | ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ   | ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ   | ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΥΡΓΩΝ ΨΥΞΗΣ   |
|---------------------------------|---------------------------------|---------------------------------|---------------------------------|---------------------------------|---------------------------------|
| ΤΥΠΟΣ                           | ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (*) (kW)              | ΠΑΡΟΧΗ ΝΕΡΟΥ (m 3 /h)           | ΠΑΡΟΧΗ ΑΕΡΑ (m 3 /h)            | ΙΣΧΥΣ  kW                       | ΒΑΡΟΣ (kg)                      |
| CT - 06                         | 109                             | 17,0                            | 10.000                          | 2,2                             | 340                             |
| CT - 10                         | 181                             | 28,4                            | 13.600                          | 2,2                             | 450                             |
| CT - 12                         | 218                             | 34,1                            | 20.000                          | 4,0                             | 570                             |
| CT - 15                         | 272                             | 42,6                            | 19.200                          | 4,0                             | 630                             |
| CT - 18                         | 327                             | 51,1                            | 30.000                          | 7,5                             | 800                             |
| CT - 22                         | 400                             | 62,5                            | 28.800                          | 7,5                             | 880                             |

- (*) Οι παραπάνω (ονομαστικές) αποδόσεις επιτυγχάνονται για θερμοκρασία εξόδου νερού 29,5 °C, θερμοκρασία εισόδου νερού 35 °C και θερμοκρασία υγρού θερμο -μέτρου 25,5 °C.
Εικόνα 4.9: Απόσπασμα πίνακα επιλογής πύργων ψύξης
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να επιλεγεί πύργος ψύξης για υδρόψυκτη κλιματιστική εγκατάσταση ικανό -τητας 200 kW, αν η θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου του αέρα είναι 25,5 °C και οι θερμοκρασίες εισόδου - εξόδου του νερού είναι 35 και 29,5 ° C αντίστοιχα.

Απάντηση
-  Η απαιτούμενη ικανότητα του πύργου ψύξης είναι:

Q$\_{ΠΨ}$  $\_{ΠΨ}$ = 1,33 x 200 kW = 266 kW
-  Από τον πίνακα της εικόνας 4.9 επιλέγεται το μέγεθος CT-15, ονο -μαστικής ικανότητας 272 kW.
Εάν ο πύργος ψύξης δεν λειτουργεί στις τυπικές συνθήκες, ο κάθε κα -τασκευαστής δίνει κατάλληλα διαγράμματα επιλογής, από τα οποία είναι δυνατή η επιλογή του πύργου ψύξης. Στο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ δίνεται η επιλογή πύργου ψύξης από διάγραμμα κατασκευαστή.
Εάν οι πίνακες επιλογής είναι σε ηλεκτρονική μορφή, γράφουμε στα αντίστοιχα τετράγωνα (όπως μας υποδεικνύει το πρόγραμμα επιλογής) τη θερμοκρασία εισόδου του νερού (θ$\_{εισ}$), την θερμοκρασία εξόδου του νερού (θ$\_{εξ}$), την θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου του αέρα και την απαιτούμενη απόδοση του πύργου ψύξης. Το ηλεκτρονικό πρόγραμμα κάνει την επιλο -γή του πιο κατάλληλου, για την περίπτωση, πύργου ψύξης.

4.8 Αντλίες κυκλοφορίας νερού
Οι αντλίες είναι τα μηχανήματα που εξασφαλίζουν τη ροή του νερού σε ένα δίκτυο σωλήνων.
Στις εγκαταστάσεις κλιματισμού η σωστή επιλογή και εγκατάσταση των αντλιών παίζει σημαντικό ρόλο, γιατί οι ικανότητες των κλιματιστικών μη -χανημάτων μεταβάλλονται σημαντικά με τη μεταβολή της παροχής, ακόμα και με μικρές αποκλίσεις, από τις κανονικές συνθήκες.
Η λειτουργία μιας αντλίας μπορεί να παρασταθεί γραφικά, με το διά -γραμμα που φαίνεται στην εικόνα 4.10. Από το διάγραμμα αυτό βλέπουμε ότι για κάθε παροχή η συγκεκριμένη αντλία μπορεί να αναπτύξει μια ορι -σμένη πίεση (μανομετρική). Το ζευγάρι τιμών παροχής-πίεσης, που έχει επιλεγεί για να λειτουργήσει η αντλία, ονομάζεται σημείο λειτουργίας. Ένα τέτοιο σημείο είναι και το σημείο Α στο διάγραμμα.

Εάν μια αντλία, με τη χαρακτηριστική καμπύλη αυτή, λειτουργεί και αναπτύσσει πίεση περίπου 30 mΣΝ (δηλαδή 3 Atm), τότε η παροχή της θα είναι 21 m 3 /h, όπως φαίνεται στην εικόνα 4.10 (σημείο Α).
Εικόνα 4.10: Διάγραμμα (χαρακτηριστική καμπύλη) λειτουργίας αντλίας
Για να μπορούμε, λοιπόν, να βρούμε την παροχή μιας αντλίας πρέπει να τοποθετούμε τα κατάλληλα μανόμετρα και να μετρούμε την πίεση στα άκρα της αντλίας. Τότε, με τη βοήθεια της χαρακτηριστικής καμπύλης, βρί -σκουμε την παροχή.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Στην παραπάνω αντλία το μανόμετρο στην κατάθλιψη δείχνει πίεση 30 mΣΝ και το μανόμετρο στην αναρρόφηση δείχνει πίεση 5 mΣΝ. Πόση εί -ναι η πίεση που αναπτύσσει η αντλία και πόση η παροχή νερού;

Απάντηση
-  Η πίεση είναι p = 30 - 5 = 25 mΣΝ.
-  Από το διάγραμμα προκύπτει σημείο λειτουργίας το Β.
-  Άρα η παροχή της θα είναι 27 m 3 /h.
Οι αντλίες κατασκευάζονται είτε σε γωνιακή διάταξη στομίων (τα γνω -στά αντλητικά συγκροτήματα) που τοποθετούνται σε μεταλλική βάση στο δάπεδο, είτε σε γραμμική διάταξη στομίων (όπως οι κυκλοφορητές) που τοποθετούνται "εν σειρά" (in-line) με το σωλήνα. Στην εικόνα 4.11 φαίνο -νται οι τύποι αντλιών κυκλοφορίας νερού.
(α) ΑΝΤΛΗΤΙΚΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ
(β) ΑΝΤΛΙΑ "IN-LINE"

ΠΕΡΙΛΗΨΗ
- 1. Οι πύργοι ψύξης χρησιμοποιούνται για να απορροφούν τη θερμότητα του νερού ψύξης των υδρόψυκτων συμπυκνωτών και να την απορρί -πτουν στο περιβάλλον. Ψύχουν, δηλαδή, το νερό που κυκλοφορεί στον συμπυκνωτή.
- 2. Η απόρριψη της θερμότητας (ψύξη) γίνεται με ανάμιξη του νερού με τον ατμοσφαιρικό αέρα και ταυτόχρονη εξάτμιση. Η ελάχιστη θερμο -κρασία στην οποία μπορεί να ψυχθεί το νερό με τη μέθοδο αυτή είναι η θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου του αέρα. Αυτό πρακτικά είναι αρ -κετά δύσκολο και απαιτεί πολύ μεγάλο πύργο ψύξης. Συνήθως το νερό ψύχεται σε θερμοκρασία 3 έως 5 °C μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου.
- 3. Η διαφορά θερμοκρασίας του νερού μεταξύ εισόδου και εξόδου στον πύργο ψύξης ονομάζεται περιοχή ψύξης. Η διαφορά μεταξύ της θερ -μοκρασίας εξόδου του νερού από τον πύργο ψύξης και της θερμοκρα -σίας υγρού θερμομέτρου του αέρα ονομάζεται προσέγγιση.
- 4. Οι πύργοι ψύξης κατασκευάζονται σε διάφορες μορφές:
-  Πύργοι ψύξης ομορροής
-  Πύργοι ψύξης σταυρορροής
-  Πύργοι ψύξης αντιρροής αναρρόφησης
-  Πύργοι ψύξης αντιρροής κατάθλιψης
- 5. Οι πιο συνηθισμένοι, στην Ελλάδα, πύργοι ψύξης είναι οι αντιρροής κατάθλιψης. Κατασκευάζονται από ισχυρά γαλβανισμένο κιβώτιο, με ένα ή περισσότερους φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες. Τα εσωτερικά στοι -χεία του πύργου κατασκευάζονται από PVC. Το νερό ψεκάζεται από το επάνω μέρος πάνω σε μία επιφάνεια διασκορπισμού, ενώ ο αέρας κινείται αντίθετα. Το νερό συγκεντρώνεται σε λεκάνη στο κάτω μέρος του πύργου ψύξης.
- 6. Οι πύργοι ψύξης καταναλώνουν σημαντική ποσότητα νερού κατά την λειτουργία τους.
- 7. Η διασύνδεση του πύργου ψύξης με το συμπυκνωτή γίνεται με δίκτυο γαλβανισμένων σωλήνων. Η κυκλοφορία του νερού επιτυγχάνεται με αντλία.
- 8. Η συντήρηση των πύργων ψύξης είναι σημαντική και πρέπει να γίνε -ται σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή, με βάση ετήσιο πρόγραμμα.
- 9. Οι αντλίες είναι τα μηχανήματα που εξασφαλίζουν τη ροή του νερού σε ένα δίκτυο σωλήνων. Κατασκευάζονται είτε σε γωνιακή διάταξη στομί -ων (αντλητικά συγκροτήματα) που τοποθετούνται σε μεταλλική βάση στο δάπεδο, είτε σε γραμμική διάταξη στομίων (όπως οι κυκλοφορη -τές) που τοποθετούνται "εν σειρά" (in-line) με το σωλήνα.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Ποιος είναι ο ρόλος του πύργου ψύξης σε μία ψυκτική εγκατάσταση;
- 2. Πότε χρησιμοποιείται ο πύργος ψύξης;
- 3. Με ποιο τρόπο ο πύργος ψύξης ψύχει το νερό που κυκλοφορεί στο συμπυκνωτή;
- 4. Τι είναι η περιοχή ψύξης και η προσέγγιση;
- 5. Ποιες είναι οι τυπικές συνθήκες για τις οποίες υπολογίζεται η ονομα -στική ικανότητα του πύργου ψύξης;
- 6. Ποια είναι τα είδη των πύργων ψύξης εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα;
- 7. Ποιο είδος πύργου ψύξης χρησιμοποιείται κυρίως στην Ελλάδα;
- 8. Τι είναι η επιφάνεια διασκορπισμού σε ένα πύργο ψύξης;
- 9. Πώς επιτυγχάνεται η κυκλοφορία του αέρα σε ένα πύργο ψύξης;
- 10. Πώς επιτυγχάνεται η κυκλοφορία του νερού μεταξύ πύργου ψύξης και συμπυκνωτή;
- 11. Τι είναι το σημείο λειτουργίας μίας αντλίας;
- 12. Ποια είναι τα είδη των αντλιών;
κεφάλαιο 5

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
- 5.1 ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
- 5.2 ΤΥΠΟΙ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΩΝ ΒΑΛΒΙΔΩΝ
- 5.3 ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΩΝ ΒΑΛΒΙΔΩΝ ΜΕΣΩ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ (SOFTWARE)
- 5.4 ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ, ΡΥΘΜΙΣΗ, ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ, ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ & ΒΛΑΒΕΣ ΤΩΝ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ
Οι μαθητές, αφού μελετήσουν αυτό το κεφάλαιο, πρέπει να είναι σε θέση:
- 9 Να γνωρίζουν όλους τους σύγχρονους τύπους εκτονωτικών διατά -ξεων που χρησιμοποιούνται στις μοντέρνες ψυκτικές εγκαταστάσεις.
- 9 Να περιγράφουν τα τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των κυρι -οτέρων τύπων εκτονωτικών βαλβίδων.
- 9 Να εγκαθιστούν, να κάνουν διάγνωση βλαβών και να συντηρούν τις εκτονωτικές βαλβίδες.

5.1 Εκτονωτικές διατάξεις

5.1.1 Γενικά
Οι εκτονωτικές ή στραγγαλιστικές διατάξεις, ή εκτονωτικές βαλβίδες (expansion valves) σκοπό έχουν:
- 1. Να ρυθμίζουν την απαραίτητη και αναγκαία ποσότητα του υγρού ψυκτι -κού μέσου, που ρέει προς τον εξατμιστή, με ελεγχόμενο τρόπο.
- 2. Να αλλάζουν τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ψυκτικού μέσου, έτσι ώστε από ψυκτικό υγρό υψηλής πίεσης στην έξοδο του συμπυ -κνωτή να μετατρέπεται σε ψυκτικό υγρό σταθερής χαμηλής πίεσης.
Με τη λειτουργία τους αυτή, οι εκτονωτικές βαλβίδες διασφαλίζουν:

-  την άριστη και αποδοτική μεταφορά θερμότητας στο ψυκτικό υγρό στον εξατμιστή

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  την τροφοδότηση του συμπιεστή με αέριο ψυκτικό μέσο κατάλληλης πίεσης / θερμοκρασίας και την αποφυγή υπερφορτίσεων.
Εξετάζοντας τη λειτουργία του εξατμιστή, συμπεραίνει κανείς ότι η πιο αποδοτική λειτουργία του συμβαίνει όταν το υγρό ψυκτικό μέσο στην εί -σοδό του μετατρέπεται πλήρως σε αέριο ψυκτικό μέσο, στην έξοδό του. Δηλαδή, όταν δεν εμφανίζεται καθόλου υγρό ψυκτικό μέσο στη περιοχή αναρρόφησης του συμπιεστή.
Όπως ήδη γνωρίζουμε, η ύπαρξη υγρού στην αναρρόφηση του συμπι -εστή μπορεί να επιφέρει σημαντικές ζημιές στην εγκατάσταση και πρέπει να αποφεύγεται με κάθε τρόπο.

ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣ ΥΓΡΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΣΤΗ ΓΡΑΜΜΗ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ
Στη περίπτωση κατά την οποία φθάσει υγρό ψυκτικό στο συμπιεστή, τότε το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μία πολύ σοβαρή ζημιά σε αυτόν. Η εξήγηση είναι απλή: το υγρό ψυκτικό, από πρακτική σκοπιά, είναι ασυμπίεστο. Η παρουσία του επομένως, μέσα στους κυλίνδρους του συμπιεστή θα επιφέρει σοβαρά «κτυπήματα» που μπορεί να οδηγήσουν σε σπασμένα έμβολα και βαλβίδες κυλίνδρου. Υγρό ψυκτικό που φθάνει στο συμπιεστή σε μικρές ποσότητες, δημιουργεί ένα κρουστικό θόρυβο, που από μόνος του είναι πολύ ενοχλητικός.

ΠΡΟΣΟΧΗ: Κάθε ασυνήθιστος θόρυβος μέσα στο συμπιεστή πρέπει να ερευνάται και να διορθώνεται η αιτία του άμεσα, χωρίς καμία καθυστέρηση. Η παρουσία υγρού ψυκτικού στο συμπιεστή ονομάζεται «επιστροφή υγρού» και πρέπει να αποφεύγεται παντελώς.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Παρ' όλο που η ανωτέρω ανάλυση αναφέρεται σε παλινδρομικούς συμπιεστές, το ίδιο φαινόμενο ισχύει και για τους άλλους τύπους συμπιεστών, καθότι, όπως τονίσθηκε και πιο πάνω, το υγρό ψυκτικό από πρακτική σκοπιά είναι ασυμπίεστο.

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
Οι σύγχρονες εκτονωτικές βαλβίδες είναι αυτόματες συσκευές. Η λειτουρ -γία τους βασίζεται στην αλλαγή της τιμής μιας ιδιότητας του ψυκτικού μέ -σου, που μπορεί να είναι:
- 1) Η θερμοκρασία του
- 2) Η πίεσή του
- 3) Η παροχή του, και,
- 4) Συνδυασμός δύο ή περισσοτέρων από τα πιο πάνω χαρακτηριστικά μεγέθη.
Χειροκίνητες εκτονωτικές βαλβίδες, χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμε -ρα, σε ειδικές εφαρμογές. Οι βαλβίδες αυτές περιγράφονται, κατωτέρω:

5.1.2 Χειροκίνητες εκτονωτικές βαλβίδες

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
Κατασκευάζονται σε μεγέθη από Φ 6 mm (1/4») έως Φ 50 mm (2»).
Το σώμα των βαλβίδων αυτών είναι από χυτοσίδηρο και ο άξονας (βά -κτρο) από ανοξείδωτο χάλυβα. Επίσης, το σώμα της βαλβίδας και το κά -λυμμά της μπορούν να μονωθούν, για χρήση σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Οι συνδέσεις με τις σωληνώσεις μπορεί να είναι συγκολλητές ή βιδω -τές.

ΧΡΗΣΕΙΣ
Χειροκίνητες εκτονωτικές βαλβίδες είναι κατάλληλες για χρήση με ψυκτικά μέσα:
-  Αμμωνία
-  τύπου FREON
-  άζωτο, και,
-  CO$\_{2}$.
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 5.1: Χειροκίνητη εκτονωτική βαλβίδα
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 5.2: Ψυκτική ισχύς (ικανότητα) χειροκίνητης εκτονωτικής βαλβίδας, μεγέθους Φ 15 mm ( ½ "), ως συνάρτηση της διαφορικής πίεσης της βαλβίδας και των αριθμών στροφών στο χερούλι της

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
Στην Εικόνα 5.2, φαίνεται η ψυκτική ισχύς (ικανότητα) μιας χειροκίνητης εκτονωτικής βαλβίδας. Παρόμοια διαγράμματα επιλογής βαλβίδων παρέ -χονται από τους κατασκευαστές των χειροκίνητων εκτονωτικών βαλβίδων, για τα μεγέθη που κατασκευάζουν.

PTFE: Πολυτετραφλουοροεθυλένιο (Polytetrafluoroethylene)
Υλικό δακτυλίων στεγανότητας σε στυπιοθλίπτες.
Κατάλληλο για στατικές και δυναμικές καταπονήσεις.
Χρησιμοποιείται σε όλο το εύρος των θερμοκρασιών, από πολύ χαμηλές έως και πολύ υψηλές.
Αντέχει, επίσης, σε πιέσεις από βαθύ κενό έως και 2.800 bar.

5.2 Τύποι εκτονωτικών βαλβίδων
Στις σύγχρονες ψυκτικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται οι εξής τύποι αυτόματων εκτονωτικών βαλβίδων:
- 1) Ο τριχοειδής σωλήνας (capillary tube)
- 2) Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της υψηλής πίεσης
- 3) Η Εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της χαμηλής πίεσης
- 4) Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα (thermal expansion valve), που είναι γνω -στή επίσης με τις ονομασίες: βαλβίδα σταθερής υπερθέρμανσης και θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα
- 5) Η πρεσσοστατική βαλβίδα ή βαλβίδα σταθερής πίεσης
- 6) Η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα (electronic expansion valve)

Στη συνέχεια θα περιγραφούν τα τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστι -κά του κάθε τύπου βαλβίδας

5.2.1 Ο Τριχοειδής σωλήνας (Capillary tube)
- Ο τριχοειδής σωλήνας, ως εκτονωτική διάταξη, παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα και χρησιμοποιείται ευρύτατα σήμερα στις ψυκτικές εγκα -ταστάσεις μικρού μεγέθους, όπως:
-  τα οικιακά ψυγεία
-  τα μικρά επαγγελματικά ψυγεία
-  τις μικρές κλιματιστικές μονάδες
- Ο τριχοειδής σωλήνας είναι ένας χαλκοσωλήνας πολύ μικρής εσωτερι -κής διαμέτρου (0,8 - 1,4 mm) και μήκους που κυμαίνεται από 30 cm έως και 40 m.
Στον τριχοειδή σωλήνα ελέγχεται η παροχή (ροή) του ψυκτικού μέσου από την πτώση πίεσης που εμφανίζεται στα άκρα του. Είναι φανερό ότι η ποσότητα του ψυκτικού μέσου που θα περάσει μέσα από τον τριχοειδή σωλήνα, για οποιαδήποτε καθορισμένη πτώση πίεσης στα άκρα του, κα -θορίζεται από τη διάμετρο και το μήκος του σωλήνα.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Για μία ψυκτική εγκατάσταση με ηλεκτρική ισχύ συμπιεστή 1/4 Hp, μέσων θερμοκρασιών, όπου χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο R-12, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τριχοειδείς σωλήνες:

| Εσωτερική διάμετρος   | mm   | 0,9   | 1,2   | 1    | 0,8   | 1,4   |
|-----------------------|------|-------|-------|------|-------|-------|
| Μήκος                 | m    | 0,30  | 2,7   | 1,30 | 0,30  | 4,5   |
Στο παράδειγμα αυτό η πτώση πίεσης στα άκρα του τριχοειδή σωλήνα παραμένει σταθερή στα 10,5 bar περίπου.
Οι κατασκευαστές των ψυκτικών συγκροτημάτων χρησιμοποιούν τις πιο πάνω ιδιότητες του τριχοειδή σωλήνα (διάμετρος -μήκος -πτώση πίεσης) για να καθορίσουν τη διέλευση της σωστής ποσότητας ψυκτικού μέσου, που θα περάσει από τον τριχοειδή σωλήνα, ώστε να γεμίσει ο εξα -τμιστής σωστά.

Ο τριχοειδής σωλήνας, τυλίγεται, συνήθως, σε μορφή σερπαντίνας για να μη καταλαμβάνει μεγάλο όγκο.
Στο πίνακα 5.1 απεικονίζονται τα πλεονεκτήματα του τριχοειδή σωλήνα σε σχέση με τους άλλους τύπους εκτονωτικών διατάξεων.

ΠΙΝΑΚΑΣ 5.1: Πλεονεκτήματα τριχοειδή σωλήνα
-  Ο τριχοειδής σωλήνας δεν έχει κινούμενα μέρη. Επομένως δεν πα -ρουσιάζονται βλάβες και φθορές λόγω τριβών.
-  Δεν απαιτείται καμία συντήρηση του τριχοειδή σωλήνα καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του.
-  Έχει μικρό κόστος προμήθειας, σε σύγκριση με οποιαδήποτε άλλη εκτονωτική βαλβίδα.
-  Δεν απαιτείται η εγκατάσταση δοχείου ψυκτικού μέσου (συλλέκτης), για τον απλό λόγο ότι η ποσότητα του ψυκτικού μέσου στην ψυκτική εγκατάσταση είναι καθορισμένη με ακρίβεια.
-  Από λειτουργικής άποψης, όταν σταματάει ο συμπιεστής (παύση λειτουργίας της μονάδος), εξακολουθεί να ρέει ψυκτικό μέσο προς τον εξατμιστή μέσα από τη δίοδο του τριχοειδή σωλήνα. Η ροή αυτή θα συνεχισθεί έως ότου οι πιέσεις κατάθλιψης και αναρρόφησης εξισωθούν. Στην επόμενη εκκίνηση, επομένως, αφού ο λόγος συ -μπίεσης είναι ίσος με 1, η απαιτούμενη ροπή εκκίνησης των ηλε -κτροκινητήρων είναι πολύ μικρή.

Δηλαδή, μπορεί να εγκατασταθεί πιο μικρός ηλεκτροκινητήρας και επομένως να έχουμε πιο φθηνή εγκατάσταση (πχ οικιακό ψυγείο).
Όμως, ο τριχοειδής σωλήνας παρουσιάζει επίσης και μειονεκτήματα. Στον Πίνακα 5.2 απεικονίζονται τα μειονεκτήματα που εμφανίζει ο τριχοει -δής σωλήνας, ως εκτονωτική διάταξη.

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-2: Μειονεκτήματα τριχοειδή σωλήνα

 Πρόβλημα μερικής ή ολικής απόφραξης
Επειδή η διάμετρος του τριχοειδή σωλήνα είναι πολύ μικρή, εμφανί -ζεται το πρόβλημα της μερικής ή ολικής απόφραξής του από διάφο -ρα μικροσκοπικά σωματίδια, μικρά μεταλλικά ρινίσματα, σωματίδια άνθρακα ή κόλλησης.
Για την αποφυγή αυτού του προβλήματος πρέπει να εγκαθίσταται στην αρχή του τριχοειδή σωλήνα ένα φίλτρο - ξηραντής.
Επίσης η παρουσία παραφίνης, στο εσωτερικό του τριχοειδούς σω -λήνα μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό στρώματος παραφίνης στα τοιχώματά του. Με αυτό τον τρόπο, ελαττώνεται η διάμετρός του, με αποτέλεσμα την ελάττωση της ποσότητας του ψυκτικού μέ -σου που ρέει προς τον εξατμιστή.

Αποτέλεσμα είναι η μείωση της απόδοσης του εξατμιστή και της ψυκτικής εγκατάστασης γενικότερα.
Πρέπει επίσης να αναφερθεί, το πρόβλημα που δημιουργείται από την ύπαρξη υγρασίας μέσα στο ψυκτικό μέσο. Εάν η θερμοκρασία προς το τέλος του τριχοειδούς σωλήνα είναι κάτω από 0°C, τότε η υγρασία που ρέει με το ψυκτικό μέσο γίνεται πάγος και φράσσει τον τριχοειδή σωλήνα (παγοφραγμός). Έτσι παύει να τροφοδοτείται ο εξατμιστής με ψυκτικό μέσο, η πίεση αναρρόφησης του συμπιεστή μειώνεται πολύ και ο συμπιεστής σταματάει λόγω χαμηλής πίεσης αναρρόφησης (πρεσσοστάτης χαμηλής πίεσης).

Επομένως, θα πρέπει να δίδεται μεγάλη σημασία στην εγκατάστα -ση και τη σωστή λειτουργία του φίλτρου - ξηραντή.
Το φίλτρο -ξηραντής πρέπει να είναι πάντα καθαρό και κατά τη φόρτωση της εγκατάστασης με ψυκτικό μέσο, πρέπει να δημιουρ -γείται πάντα ένα πολύ καλό κενό, ώστε να απομακρύνεται κάθε ίχνος υγρασίας από το ψυκτικό κύκλωμα.
-  Ο τριχοειδής σωλήνας δεν μπορεί να δεχθεί, μετά την τοποθέτησή του, καμία ρύθμιση, όπως γίνεται στις υπόλοιπες εκτονωτικές δια -τάξεις.
Ως εκ τούτου, απαιτείται προσεκτική επιλογή του μεγέθους του τρι -χοειδούς σωλήνα και παρακολούθηση της λειτουργίας του.

-  Η ποσότητα του ψυκτικού μέσου με την οποία φορτίζουμε την ψυ -κτική εγκατάσταση πρέπει να είναι υπολογισμένη με ακρίβεια. Δεν επιτρέπεται να εισαχθεί στην ψυκτική εγκατάσταση ούτε περισ -σότερο ούτε λιγότερο ψυκτικό μέσο. Αν, για παράδειγμα, εισαχθεί στην ψυκτική εγκατάσταση περισσότερο ψυκτικό μέσο, τότε η πί -εση κατάθλιψης αυξάνεται και ο συμπιεστής φορτίζεται (καταπο -νείται) περισσότερο. Επιπλέον, είναι πολύ πιθανό, να εμφανισθεί υγρό ψυκτικό μέσο στην αναρρόφηση του συμπιεστή, με αποτέλε -σμα τις γνωστές ζημιογόνες συνέπειες.
-  Αναφέραμε στα πλεονεκτήματα του τριχοειδούς σωλήνα, την εξί -σωση των πιέσεων κατάθλιψης και αναρρόφησης κατά το σταμά -τημα του συμπιεστή. Όμως, μ' αυτό τον τρόπο είναι δυνατό να συ -γκεντρωθεί στον εξατμιστή μεγάλη ποσότητα ψυκτικού υγρού. Αν δεν ληφθεί μέριμνα, είναι δυνατό να δημιουργηθούν σοβαρά προ -βλήματα στο συμπιεστή του συγκροτήματος κατά τη διάρκεια της εκκίνησης.
-  Περίπτωση σπασίματος ή τσακίσματος του τριχοειδή σωλήνα.
- Στην περίπτωση που ο τριχοειδής σωλήνας σπάσει, τότε το ψυκτικό μέσο διαρρέει (χάνεται στην ατμόσφαιρα), ο συμπιεστής λειτουργεί συνέχεια, πλην όμως, όπως είναι φυσικό, ψύξη δεν παράγεται. Ο τριχοειδής σωλήνας πρέπει, σ' αυτή την περίπτωση, να αντικατα -σταθεί με καινούργιο.

Αντίστοιχα, στην περίπτωση τσακισμένου τριχοειδούς σωλήνα, μπορεί να έχουμε μερική ή ολική διακοπή της ροής του ψυκτικού μέσου, με φαινόμενα ανάλογα της περίπτωσης της μερικής ή ολι -κής απόφραξης του τριχοειδούς σωλήνα (περίπτωση που αναφέρ -θηκε πιο πάνω)

ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΡΙΧΟΕΙΔΗ ΣΩΛΗΝΑ
Όταν επιλέγεται από πίνακες κατασκευαστών ένας τριχοειδής σωλήνας, θα πρέπει να έχουμε υπόψη τα εξής στοιχεία:
-  Εάν αυξήσουμε τη διάμετρο του τριχοειδούς σωλήνα πρέπει ταυτό -χρονα να αυξήσουμε και το μήκος του για να έχουμε το ίδιο ψυκτικό αποτέλεσμα.
-  Εάν αυξήσουμε τη διάμετρο του τριχοειδούς σωλήνα ή ελαττώσουμε το μήκος του, τότε η θερμοκρασία εξάτμισης στον εξατμιστή αυξάνε -ται. Η εξήγηση αυτού του φαινομένου, βασίζεται στο γεγονός ότι μ' αυτό τον τρόπο μειώνεται ο στραγγαλισμός και επομένως αυξάνεται η θερμοκρασία στον εξατμιστή καθώς και η πίεσή του.
-  Αντίθετα, εάν ελαττώσουμε τη διάμετρο του τριχοειδούς σωλήνα ή αυξήσουμε το μήκος του, τότε η θερμοκρασία εξάτμισης (και η πίε -ση) στον εξατμιστή μειώνεται.

Επομένως, στην περίπτωση αντικατάστασης ενός χαλασμένου τριχοει -δή σωλήνα με έναν καινούργιο, θα πρέπει ο νέος τριχοειδής σωλήνας να έχει ακριβώς την ίδια διάμετρο και το ίδιο μήκος. Σε αντίθετη περίπτωση, πρέπει να χρησιμοποιηθούν σχετικοί πίνακες τεχνικών στοιχείων τριχοει -δών σωλήνων, ώστε με ασφάλεια να επιλεγεί νέος τριχοειδής σωλήνας με άλλη διάμετρο και άλλο μήκος.
Στους Πίνακες 5.3, 5.4, 5.5 και 5.6 φαίνονται οι αποδόσεις διαφόρων τριχοειδών σωλήνων για διάφορες Συνθήκες Θερμοκρασιών και ψυκτικά υγρά R-12, R-22, R-134a και R-404A.

ΠΙΝΑΚΑΣ 5.3: Αποδόσεις τριχοειδών σωλήνων, για R-12

| ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ   | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ   |   #1 |   #2 |
|-------------------------|-------------------------|------|------|
| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ | °C                      |   45 |   45 |
| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΥΠΟΨΥΞΗΣ    | °C                      |   32 |   45 |
| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ | °C                      |   32 |   32 |
Η συνθήκη #1 είναι γνωστή και ως συνθήκη ASHRAE.

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-3: Αποδόσεις τριχοειδών σωλήνων, για R-12

| ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ   | ΜΗΚΟΣ   | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       |
|-------------|---------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|
| ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   |         | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 |
| mm          | m       | kcal/h                   | W                        | RT                       | kcal/h                   | W                        | RT                       |
| 2,8         | 2,0     | 3.800                    | 4.419                    | 1,26                     | 3.464                    | 4.028                    | 1,15                     |
| 2,8         | 2,5     | 3.450                    | 4.012                    | 1,14                     | 3.145                    | 3.657                    | 1,04                     |
| 2,5         | 1,5     | 3.250                    | 3.780                    | 1,07                     | 2.963                    | 3.445                    | 0,98                     |
| 2,5         | 2,0     | 2.900                    | 3.373                    | 0,96                     | 2.644                    | 3.074                    | 0,87                     |
| 2,5         | 2,5     | 2.700                    | 3.140                    | 0,89                     | 2.461                    | 2.862                    | 0,81                     |
| 2,2         | 1,5     | 2.500                    | 2.908                    | 0,83                     | 2.279                    | 2.650                    | 0,75                     |
| 2,2         | 2,0     | 2.250                    | 2.617                    | 0,74                     | 2.051                    | 2.385                    | 0,68                     |
| 2,0         | 1,5     | 1.850                    | 2.152                    | 0,61                     | 1.686                    | 1.961                    | 0,56                     |
| 2,0         | 2,0     | 1.700                    | 1.977                    | 0,56                     | 1.550                    | 1.802                    | 0,51                     |
| 2,0         | 2,5     | 1.550                    | 1.803                    | 0,51                     | 1.413                    | 1.643                    | 0,47                     |
| 2,0         | 3,5     | 1.400                    | 1.628                    | 0,46                     | 1.276                    | 1.484                    | 0,42                     |
| 1,8         | 2,0     | 1.320                    | 1.535                    | 0,44                     | 1.203                    | 1.399                    | 0,40                     |
| 1,8         | 2,5     | 1.230                    | 1.430                    | 0,41                     | 1.121                    | 1.304                    | 0,37                     |
| 1,8         | 3,0     | 1.130                    | 1.314                    | 0,37                     | 1.030                    | 1.198                    | 0,34                     |
| 1,8         | 3,5     | 1.065                    | 1.239                    | 0,35                     | 971                      | 1.129                    | 0,32                     |
| 1,5         | 1,5     | 75                       | 1.134                    | 0,32                     | 889                      | 1.034                    | 0,29                     |
| 1,5         | 2,0     | 850                      | 989                      | 0,28                     | 775                      | 901                      | 0,26                     |
| 1,5         | 2,5     | 770                      | 896                      | 0,25                     | 616                      | 716                      | 0,20                     |
| 1,5         | 3,0     | 700                      | 814                      | 0,23                     | 638                      | 742                      | 0,21                     |
| 1,5         | 4,0     | 610                      | 709                      | 0,20                     | 556                      | 647                      | 0,18                     |
| 1,2         | 1,5     | 575                      | 669                      | 0,19                     | 525                      | 610                      | 0,17                     |
| 1,2         | 2,0     | 500                      | 582                      | 0,17                     | 456                      | 530                      | 0,15                     |
| 1,2         | 2,5     | 450                      | 523                      | 0,15                     | 410                      | 477                      | 0,14                     |
| 1,2         | 3,0     | 415                      | 483                      | 0,14                     | 378                      | 440                      | 0,13                     |
| 1,0         | 1.5     | 390                      | 454                      | 0,13                     | 355                      | 413                      | 0,12                     |
| 1,0         | 2,0     | 330                      | 384                      | 0,11                     | 301                      | 350                      | 0,10                     |
| 1,0         | 2,5     | 300                      | 349                      | 0,10                     | 273                      | 318                      | 0,090                    |
| 1,0         | 3,0     | 275                      | 320                      | 0,091                    | 251                      | 292                      | 0,083                    |
| 1,0         | 4,0     | 250                      | 291                      | 0,083                    | 228                      | 265                      | 0,075                    |
| 0,8         | 1,5     | 225                      | 262                      | 0,074                    | 206                      | 239                      | 0,068                    |
| 0,8         | 2,0     | 195                      | 227                      | 0,064                    | 178                      | 207                      | 0,059                    |
| 0,8         | 2,5     | 180                      | 209                      | 0,060                    | 164                      | 191                      | 0,054                    |
| 0,8         | 3,0     | 165                      | 192                      | 0,055                    | 151                      | 175                      | 0,050                    |
| 0,7         | 2,0     | 147                      | 171                      | 0,049                    | 134                      | 156                      | 0,044                    |
| 0,7         | 2,5     | 130                      | 151                      | 0,043                    | 119                      | 138                      | 0,039                    |
| 0,7         | 3,0     | 120                      | 140                      | 0,040                    | 109                      | 127                      | 0,036                    |
| 0,6         | 1,5     | 110                      | 128                      | 0,036                    | 101                      | 117                      | 0,033                    |
| 0,6         | 2,0     | 98                       | 114                      | 0,032                    | 89                       | 104                      | 0,030                    |
| 0,6         | 2,5     | 93                       | 108                      | 0,031                    | 85                       | 99                       | 0,028                    |
| 0,6         | 3,0     | 85                       | 99                       | 0,028                    | 77                       | 90                       | 0,026                    |
| 0,6         | 4,0     | 74                       | 86                       | 0,024                    | 67                       | 78                       | 0,022                    |
|             |         |                          | 76                       | 0,021                    |                          | 69                       | 0,020                    |
| 0,6         | 5,0     | 65                       |                          |                          | 59                       |                          |                          |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

ΠΙΝΑΚΑΣ 5.4: Αποδόσεις τριχοειδών σωλήνων, για R-22

| ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ   | ΜΗΚΟΣ   | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       |
|-------------|---------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|
| ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   |         | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 |
| mm          | m       | kcal/h                   | W                        | RT                       | kcal/h                   | W                        | RT                       |
| 2,0         | 1,5     | 2.700                    | 3.140                    | 0,89                     | 2.461                    | 2.862                    | 0,81                     |
| 2,0         | 2,0     | 2.450                    | 2.849                    | 0,81                     | 2.233                    | 2.597                    | 0,74                     |
| 2,0         | 2,5     | 2.250                    | 2.617                    | 0,74                     | 2.051                    | 2.385                    | 0,68                     |
| 1,8         | 1,5     | 2.150                    | 2.500                    | 0,71                     | 1.960                    | 2.279                    | 0,65                     |
| 1,8         | 2,0     | 1.950                    | 2.268                    | 0,64                     | 1.778                    | 2.067                    | 0,59                     |
| 1,8         | 2,5     | 1.800                    | 2.093                    | 0,60                     | 1.641                    | 1.908                    | 0,54                     |
| 1,8         | 3,0     | 1.700                    | 1.977                    | 0,56                     | 1.550                    | 1.802                    | 0,51                     |
| 1,5         | 1,5     | 1.575                    | 1.832                    | 0,52                     | 1.436                    | 1.670                    | 0,47                     |
| 1,5         | 2,0     | 1.400                    | 1.628                    | 0,46                     | 1.276                    | 1.484                    | 0,42                     |
| 1,5         | 2,5     | 1.275                    | 1.483                    | 0,42                     | 1.163                    | 1.352                    | 0,38                     |
| 1,5         | 3,0     | 1.175                    | 1.367                    | 0,39                     | 1.072                    | 1.246                    | 0,35                     |
| 1,5         | 3,5     | 1.125                    | 1.308                    | 0,37                     | 1.026                    | 1.193                    | 0,34                     |
| 1,2         | 1,5     | 975                      | 1.134                    | 0,32                     | 889                      | 1.034                    | 0,29                     |
| 1,2         | 2,0     | 925                      | 1.076                    | 0,31                     | 844                      | 981                      | 0,28                     |
| 1,2         | 2,5     | 850                      | 989                      | 0,28                     | 775                      | 901                      | 0,26                     |
| 1,2         | 3,0     | 775                      | 901                      | 0,26                     | 707                      | 822                      | 0,23                     |
| 1,0         | 1,5     | 550                      | 640                      | 0,18                     | 501                      | 583                      | 0,17                     |
| 1,0         | 2,0     | 490                      | 570                      | 0,16                     | 446                      | 519                      | 0,15                     |
| 1,0         | 2,5     | 440                      | 512                      | 0,15                     | 401                      | 466                      | 0,132                    |
| 1,0         | 3,0     | 400                      | 465                      | 0,132                    | 365                      | 424                      | 0,121                    |
| 1,0         | 3,5     | 375                      | 436                      | 0,124                    | 342                      | 398                      | 0,113                    |

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-5: Αποδόσεις τριχοειδών σωλήνων, για R- 134a

| ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ   | ΜΗΚΟΣ   | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       |
|-------------|---------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|
| ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   |         | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 |
| mm          | m       | kcal/h                   | W                        | RT                       | kcal/h                   | W                        | RT                       |
| 2,0         | 2,0     | 2.210                    | 2.570                    | 0,73                     | 1.976                    | 2.298                    | 0,65                     |
| 2,0         | 2,5     | 1.987                    | 2.311                    | 0,66                     | 1.777                    | 2.066                    | 0,59                     |
| 2,0         | 3,0     | 1.818                    | 2.114                    | 0,60                     | 1.626                    | 1.891                    | 0,54                     |
| 2,0         | 3,5     | 1.679                    | 1.953                    | 0,56                     | 1.502                    | 1.746                    | 0,50                     |
| 1,8         | 2,5     | 1.500                    | 1.745                    | 0,50                     | 1.342                    | 1.560                    | 0,44                     |
| 1,8         | 3,5     | 1.258                    | 1.463                    | 0,42                     | 1.125                    | 1.308                    | 0,37                     |
| 1,5         | 1,5     | 1.179                    | 1.371                    | 0,39                     | 1.054                    | 1.226                    | 0,35                     |
| 1,5         | 2,0     | 1.022                    | 1.189                    | 0,34                     | 914                      | 1.063                    | 0,30                     |
| 1,5         | 2,5     | 908                      | 1.056                    | 0,30                     | 812                      | 944                      | 0,27                     |
| 1,5         | 3,0     | 824                      | 958                      | 0,27                     | 737                      | 857                      | 0,24                     |
| 1,5         | 3,5     | 756                      | 879                      | 0,25                     | 676                      | 786                      | 0,22                     |
| 1,5         | 4,0     | 701                      | 815                      | 0,23                     | 627                      | 729                      | 0,21                     |
| 1,2         | 1,5     | 645                      | 750                      | 0,21                     | 577                      | 671                      | 0,19                     |
| 1,2         | 2.0     | 554                      | 644                      | 0,18                     | 495                      | 576                      | 0,16                     |
| 1,2         | 2,5     | 490                      | 570                      | 0,16                     | 439                      | 510                      | 0,15                     |
| 1,2         | 3,0     | 442                      | 514                      | 0,15                     | 396                      | 460                      | 0,13                     |
| 1,0         | 1,5     | 391                      | 455                      | 0,13                     | 350                      | 407                      | 0,12                     |
| 1,0         | 2,0     | 333                      | 387                      | 0,11                     | 298                      | 346                      | 0,10                     |
| 1,0         | 2,5     | 294                      | 342                      | 0,10                     | 263                      | 306                      | 0,087                    |
| 1,0         | 3,0     | 264                      | 307                      | 0,09                     | 237                      | 275                      | 0,078                    |
| 1,0         | 3,5     | 241                      | 280                      | 0,080                    | 216                      | 251                      | 0,071                    |
| 0,8         | 1,5     | 210                      | 244                      | 0,069                    | 187                      | 218                      | 0,062                    |
| 0,8         | 2,0     | 179                      | 208                      | 0,059                    | 160                      | 186                      | 0,053                    |
| 0,8         | 2,5     | 157                      | 183                      | 0,052                    | 140                      | 163                      | 0,046                    |
| 0,7         | 1,5     | 145                      | 169                      | 0,048                    | 130                      | 151                      | 0,043                    |
| 0,7         | 2,0     | 123                      | 143                      | 0,041                    | 110                      | 128                      | 0,036                    |
| 0,7         | 2,5     | 108                      | 126                      | 0,036                    | 96                       | 112                      | 0,032                    |
| 0,7         | 3,0     | 97                       | 113                      | 0,032                    | 87                       | 101                      | 0,029                    |
| 0,6         | 1,5     | 94                       | 109                      | 0,031                    | 84                       | 98                       | 0,028                    |
| 0,6         | 2,0     | 79                       | 92                       | 0,026                    | 71                       | 82                       | 0,023                    |
| 0,6         | 2,5     | 70                       | 81                       | 0,023                    | 63                       | 73                       | 0,021                    |
| 0,6         | 3,0     | 62                       | 72                       | 0,021                    | 55                       | 64                       | 0,018                    |
| 0,5         | 1,5     | 56                       | 65                       | 0,019                    | 50                       | 58                       | 0,016                    |
| 0,5         | 2,0     | 48                       | 56                       | 0,016                    | 43                       | 50                       | 0,014                    |
| 0,5         | 2,5     | 42                       | 49                       | 0,014                    | 38                       | 44                       | 0,013                    |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-6: Αποδόσεις τριχοειδών σωλήνων, για R-404A

| ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ   | ΜΗΚΟΣ   | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       | ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ       |
|-------------|---------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|
| ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   |         | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #1 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 | ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ #2 |
| mm          | m       | kcal/h                   | W                        | RT                       | kcal/h                   | W                        | RT                       |
| 2,0         | 1,5     | 3.086                    | 3.589                    | 1,02                     | 2.601                    | 3.024                    | 0,86                     |
| 2,0         | 2,0     | 2.637                    | 3.067                    | 0,87                     | 2.222                    | 2.584                    | 0,73                     |
| 1,8         | 1,5     | 2.390                    | 2.780                    | 0,79                     | 2.014                    | 2.342                    | 0,67                     |
| 1,8         | 2,0     | 2.021                    | 2.350                    | 0,67                     | 1.704                    | 1.981                    | 0,56                     |
| 1,8         | 2,5     | 1.877                    | 2.183                    | 0,62                     | 1.582                    | 1.839                    | 0,52                     |
| 1,8         | 3,0     | 1.697                    | 1.974                    | 0,56                     | 1.430                    | 1.663                    | 0,47                     |
| 1,5         | 1,5     | 1.526                    | 1.775                    | 0,50                     | 1.286                    | 1.495                    | 0,43                     |
| 1,5         | 2,0     | 1.312                    | 1.526                    | 0,43                     | 1.106                    | 1.286                    | 0,37                     |
| 1,5         | 2,5     | 1.160                    | 1.349                    | 0,38                     | 978                      | 1.137                    | 0,32                     |
| 1,5         | 3,0     | 1.070                    | 1.244                    | 0,35                     | 902                      | 1.049                    | 0,30                     |
| 1,5         | 3,5     | 982                      | 1.142                    | 0,32                     | 827                      | 962                      | 0,27                     |
| 1,2         | 1,5     | 863                      | 1.004                    | 0,29                     | 728                      | 846                      | 0,24                     |
| 1,2         | 2,0     | 736                      | 856                      | 0,24                     | 620                      | 721                      | 0,21                     |
| 1,2         | 2,5     | 650                      | 756                      | 0,21                     | 548                      | 637                      | 0,18                     |
| 1,2         | 3,0     | 595                      | 692                      | 0,20                     | 501                      | 583                      | 0,17                     |
| 1,0         | 1,5     | 536                      | 623                      | 0,18                     | 452                      | 525                      | 0,15                     |
| 1,0         | 2,0     | 456                      | 530                      | 0,15                     | 384                      | 447                      | 0,13                     |
| 1,0         | 2,5     | 403                      | 469                      | 0,13                     | 340                      | 395                      | 0,11                     |
| 1,0         | 3,0     | 364                      | 423                      | 0,12                     | 307                      | 357                      | 0,10                     |
| 1,0         | 3,5     | 335                      | 390                      | 0,11                     | 282                      | 328                      | 0,093                    |
| 0,8         | 1,5     | 295                      | 343                      | 0,10                     | 249                      | 289                      | 0,082                    |
| 0,8         | 2,0     | 261                      | 304                      | 0,086                    | 220                      | 256                      | 0,073                    |
| 0,8         | 2,5     | 230                      | 267                      | 0,076                    | 194                      | 225                      | 0,064                    |
| 0,7         | 1,5     | 216                      | 251                      | 0,071                    | 182                      | 212                      | 0,060                    |
| 0,7         | 2,0     | 184                      | 214                      | 0,061                    | 155                      | 180                      | 0,051                    |
| 0,7         | 2,5     | 164                      | 191                      | 0,054                    | 138                      | 161                      | 0,046                    |
| 0,7         | 3,0     | 148                      | 172                      | 0,049                    | 125                      | 145                      | 0,041                    |
| 0,6         | 1,5     | 144                      | 167                      | 0,048                    | 121                      | 141                      | 0,040                    |
| 0,6         | 2,0     | 123                      | 143                      | 0,041                    | 104                      | 121                      | 0,034                    |
| 0,6         | 2,5     | 109                      | 127                      | 0,036                    | 92                       | 107                      | 0,030                    |
| 0,6         | 3,0     | 99                       | 115                      | 0,033                    | 83                       | 97                       | 0,028                    |
| 0,5         | 1,5     | 89                       | 104                      | 0,029                    | 75                       | 87                       | 0,025                    |
| 0,5         | 2,0     | 75                       | 87                       | 0,025                    | 64                       | 74                       | 0,021                    |
| 0,5         | 2,5     | 67                       | 78                       | 0,022                    | 57                       | 66                       | 0,019                    |

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΡΙΧΟΕΙΔΗ ΣΩΛΗΝΑ
Το σύστημα του τριχοειδή σωλήνα λειτουργεί με μία καθορισμένη οριακή ποσότητα ψυκτικού μέσου, το κρίσιμο φορτίο ψυκτικού μέσου. Αυτό το κρίσιμο φορτίο ψυκτικού μέσου, συνήθως αναγράφεται στην πινακίδα των τεχνικών χαρακτηριστικών του ψυκτικού συγκροτήματος.
Ένα ψυκτικό συγκρότημα με τη σωστή ποσότητα ψυκτικού μέσου, εν λειτουργία, διατηρεί μία υπερθέρμανση 5,5 °C, στο τέλος του εξατμιστή.
Εικόνα 5.3: Σχηματικό διάγραμμα μέτρησης υπερθέρμανσης με Τριχοειδή Σωλήνα, ως εκτονωτική διάταξη

Ο τριχοειδής σωλήνας έχει πολύ αργή απόκριση στις μεταβολές του ψυ -κτικού φορτίου ή στις αλλαγές της ποσότητας του ψυκτικού μέσου που φορτίζει την ψυκτική εγκατάσταση.
Για παράδειγμα, εάν απαιτείται να συμπληρωθεί μια μικρή ποσότητα ψυκτικού μέσου στο ψυκτικό συγκρότημα, τότε θα χρειάζονταν περίπου 15 min για να ανταποκριθεί το σύστημα στο φορτίο. Τούτο οφείλεται στο γεγονός ότι το ψυκτικό μέσο κινείται από την πλευρά υψηλής πίεσης προς τη πλευρά χαμηλής πίεσης μέσα από ένα σωληνίσκο πολύ μικρής εσωτε -ρικής διαμέτρου. Η διαδικασία αυτή, όπως είναι φυσικό, είναι χρονοβόρα.

Οι κατασκευαστές των ψυκτικών συγκροτημάτων με τριχοειδή σωλήνα συμβουλεύουν η διαδικασία προσθήκης του ψυκτικού μέσου, στην πλευ -ρά χαμηλής πίεσης του συγκροτήματος, να ξεκινάει από ένα καλό κενό (υποπίεση) και να συνεχίζουμε σταδιακά έως ότου φτάσουμε το πλήρες φορτίο. Δεν πρέπει ποτέ να προστίθεται ψυκτικό μέσο «μια κι έξω».

Υπερθέρμανση εξατμιστή
Ένα χαρακτηριστικό των εγκαταστάσεων με τριχοειδή σωλήνα είναι ότι σε υψηλά φορτία δημιουργείται υψηλή υπερθέρμανση στον εξατμιστή.
Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ψυκτικό μέσο εξατμίζεται ταχύτατα μέσα στον εξατμιστή, οπότε από το μέσο περίπου του εξατμιστή μέχρι το τέλος του έχουμε μόνο υπέρθερμο αέριο και κανένα ίχνος υγρού ψυκτικού μέσου. Επειδή ακριβώς μετρούνται υψηλές τιμές υπερθέρμανσης, μπορεί κανείς να οδηγηθεί λανθασμένα, στην ενέργεια προσθήκης ψυκτικού μέσου.

Αυτό είναι λάθος. Πριν προστεθεί ψυκτικό μέσο, πρέπει να ελεγχθεί η υπερθέρμανση του εξατμιστή σε κανονικό φορτίο, για να γίνει η απαραίτητη σύγκριση. Στην περίπτωση που υπάρχει αμφιβολία, πρέπει να αφαιρεθεί το ψυκτικό μέσο, να εκκενωθεί η ψυκτική εγκατάσταση (δημιουργία κενού) και να προστεθεί η ακριβής ποσότητα ψυκτικού μέσου.

5.2.2 Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην πλευρά της υψηλής πίεσης

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
Το συγκρότημα της βαλβίδας αποτελείται από το σύστημα του πλωτήρα με τη βαλβίδα και το σωλήνα σύνδεσης με τον εξατμιστή. Το σύστημα του πλωτήρα - βαλβίδας εγκαθίσταται στην έξοδο του συμπυκνωτή, όπου το ψυκτικό μέσο είναι υγρό και σε περιβάλλον υψηλής πίεσης.

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
Πηγή: Εταιρεία Hansen
Εικόνα 5.4: Τομή «Εκτονωτικής βαλβίδας με πλωτήρα στην πλευρά της υψηλής πίεσης»Πηγή: Εταιρεία Hansen
Εικόνα 5.5: «Εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην πλευρά της υψηλής πίεσης» (High pressure float valve)

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Με την εμφάνιση ψυκτικού φορτίου στον εξατμιστή, το ψυκτικό μέσο που βρίσκεται μέσα στον εξατμιστή (σε υγρή μορφή), εξατμίζεται. Το αέριο πλέον ψυκτικό μέσο, αναρροφάται από το συμπιεστή, συμπιέζεται, οδεύει στο συμπυκνωτή, και βγαίνει απ' αυτόν σαν υγρό ψυκτικό μέσο υψηλής πίεσης. Φθάνοντας, εν συνεχεία, στο χώρο της εκτονωτικής βαλβίδας, ανεβάζει τη στάθμη του ψυκτικού υγρού μέσα στο σώμα του πλωτήρα. Ο πλωτήρας ανέρχεται και μέσω του υπάρχοντος μοχλισμού, ανεβάζει τη βελόνα ρύθμισης.

Έτσι επιτρέπεται στο ψυκτικό υγρό να περάσει μέσα από τη βαλβί -δα προς τον εξατμιστή. Όσο περισσότερο ψυκτικό υγρό εισέρχεται στο θάλαμο του πλωτήρα, τόσο ανεβαίνει η στάθμη του, και τόσο περισσότε -ρο ανέρχεται ο πλωτήρας. Το αποτέλεσμα είναι, μέσω του μοχλισμού, να ανέβει περισσότερο η βελόνα ρύθμισης αφήνοντας περισσότερο ψυκτικό υγρό να περάσει προς τον εξατμιστή.
Αντίθετα, όσο μειώνεται το ψυκτικό φορτίο στον εξατμιστή, μειώνεται η στάθμη του ψυκτικού υγρού στον πλωτήρα, κατεβαίνει ο πλωτήρας και μέσω του μοχλισμού, κατεβαίνει προς τα κάτω και η βελόνα ρύθμισης ελαττώνοντας τη ποσότητα του ψυκτικού μέσου που μπορεί να διέλθει προς τον εξατμιστή.

Είναι φανερό, από την πιο πάνω ανάλυση, ότι τα ψυκτικά συγκροτήμα -τα με αυτού του τύπου τη βαλβίδα εκτόνωσης, απαιτούν πλήρωση με την ακριβή ποσότητα ψυκτικού μέσου. Εάν το ψυκτικό συγκρότημα πληρωθεί με περισσότερη από το κανονικό ποσότητα ψυκτικού μέσου, η στάθμη του στο θάλαμο του πλωτήρα, θα ανέλθει με αποτέλεσμα η μονάδα εκτό -νωσης να αντιλαμβάνεται υψηλό φορτίο στον εξατμιστή, που όμως δεν υφίσταται στην πραγματικότητα. Θα διοχετευθεί επομένως, μεγάλη ποσό -τητα ψυκτικού μέσου στον εξατμιστή, που όμως ελλείψει φορτίου, δεν θα ατμοποιηθεί, με αποτέλεσμα το ψυκτικό να φθάσει σε υγρή μορφή στην αναρρόφηση του συμπιεστή. Γνωρίζουμε πολύ καλά τις ζημιογόνες συνέ -πειες αναρρόφησης υγρού από το συμπιεστή.

Αντίστροφα, εάν το ψυκτικό συγκρότημα πληρωθεί με μικρότερη από την κανονική ποσότητα ψυκτικού μέσου, η στάθμη του στο θάλαμο του πλωτήρα θα είναι χαμηλή, με αποτέλεσμα πολύ λίγο ψυκτικό μέσο να δι -οχετεύεται προς τον εξατμιστή. Αποτέλεσμα θα είναι, η μεγάλη υπερθέρ -μανση του αερίου στην αναρρόφηση του συμπιεστή, οπότε και ο συμπιε -
στής θα σταματήσει να λειτουργεί από τον πρεσσοστάτη υψηλής πίεσης αναρρόφησης.

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
Ο εν λόγω τύπος βαλβίδας πρέπει να εγκαθίσταται πολύ κοντά στον εξα -τμιστή. Αν όμως, απαιτείται να τοποθετηθεί σε απόσταση από τον εξα -τμιστή, τότε πρέπει να ληφθούν μέτρα, ώστε να εμποδιστεί η εξάτμιση μέρους του ψυκτικού μέσου στο σωλήνα διασύνδεσης με τον εξατμιστή. Είναι φανερό, ότι σ' αυτή την περίπτωση μειώνεται η απόδοση του εξα -τμιστή και κατά συνέπεια η απόδοση όλου του ψυκτικού συγκροτήματος.
Λύσεις που εφαρμόζονται για την αντιμετώπιση του πιο πάνω φαινο -μένου είναι:

- 1. Η καλή και αποτελεσματική μόνωση του σωλήνα διασύνδεσης της εκτονωτικής βαλβίδας μέχρι την είσοδο του εξατμιστή.
- 2. Η εγκατάσταση στην είσοδο του εξατμιστή μιας ειδικής βαλβίδας μέσης πίεσης. Η βαλβίδα αυτή διατηρεί στον προαναφερθέντα σω -λήνα διασύνδεσης μία ενδιάμεση πίεση μεταξύ της πίεσης αναρρό -φησης και της πίεσης κατάθλιψης (μέση πίεση). Σ' αυτήν την πίεση, το ψυκτικό υγρό δεν μπορεί να εξατμιστεί.
- Η μέση αυτή πίεση είναι, συνήθως, 1,7 bar μεγαλύτερη από την πίεση αναρρόφησης.

ΧΡΗΣΕΙΣ
Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην πλευρά της υψηλής πίεσης, μπο -ρεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση, μεσαίου ή μεγάλου μεγέθους, και ειδικότερα χαμηλών θερμοκρασιών. Με βάση τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της εν λόγω εκτονωτικής βαλβίδας, δεν συνίσταται η χρη -σιμοποίησή της σε μικρά ψυκτικά συγκροτήματα.

5.2.3 Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην πλευρά της χαμηλής πίεσης

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
Το συγκρότημα της βαλβίδας αποτελείται από το σύστημα του πλωτήρα με τη βαλβίδα και το μοχλισμό ελέγχου της ρυθμιστικής βελόνας (μοχλι -σμός). Το συγκρότημα εγκαθίσταται στο πάνω μέρος του εξατμιστή και επικοινωνεί απευθείας με αυτόν.
Η μορφή αυτής της εκτονωτικής βαλβίδας, επιτρέπει τη χρήση πολλών παράλληλων στοιχείων ατμοποίησης, που τροφοδοτούνται από το θάλα -μο του πλωτήρα.
Εικόνα 5.6Α: «Εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην πλευρά της χαμηλής πίεσης» (Low pressure float valve)
Εικόνα 5.6Β: «Εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην πλευρά της χαμηλής πίεσης» -Κατασκευαστική Διαμόρφωση

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Με την εμφάνιση ψυκτικού φορτίου στον εξατμιστή, το ψυκτικό μέσο που βρίσκεται μέσα σε αυτόν (σε υγρή μορφή) εξατμίζεται. Έτσι όμως, η στάθ -μη του ψυκτικού υγρού μέσα στο θάλαμο του πλωτήρα κατεβαίνει. Ως αποτέλεσμα, έχουμε το κατέβασμα του πλωτήρα, που μέσω του ειδικού μοχλισμού, μετακινεί τη ρυθμιστική βελόνα της βαλβίδας και τροφοδοτεί μ' αυτόν τον τρόπο τον εξατμιστή με ψυκτικό υγρό μέσο.
Αντίστροφα, όσο μειώνεται το ψυκτικό φορτίο στον εξατμιστή, η στάθ -μη του ψυκτικού υγρού στο θάλαμο του πλωτήρα ανεβαίνει. Ο πλωτήρας ανεβαίνει και αυτός με τη σειρά του και μέσω του μοχλισμού εξαναγκάζει τη ρυθμιστική βελόνα να κλείσει τη δίοδο της βαλβίδας μειώνοντας έτσι την παροχή του ψυκτικού υγρού προς τον εξατμιστή.

Μ' αυτό τον τρόπο, έχουμε μια συνεχή ρύθμιση της ποσότητας ψυκτι -κού μέσου που εισέρχεται στον εξατμιστή, ανάλογα με τα ψυκτικά φορτία που παρουσιάζονται γύρω του, ώστε να διατηρείται μία σταθερή στάθμη.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Όταν ο συμπιεστής είναι εκτός λειτουργίας, για να σταματάει η ροή του ψυκτικού μέσου προς τον εξατμιστή, πρέπει να εγκαθίσταται ηλεκτρομα -γνητική βαλβίδα διακοπής, πριν την εκτονωτική βαλβίδα, στη σωλήνωση του υγρού ψυκτικού που συνδέει το συμπυκνωτή με τον εξατμιστή.

5.2.4 Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα (Thermal Expansion Valve - TXV)

ΓΕΝΙΚΑ
Η βαλβίδα αυτή είναι γνωστή επίσης και ως:
- Α. Θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα.
- Β. Βαλβίδα σταθερής υπερθέρμανσης
- Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα, παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι όλων των υπόλοιπων εκτονωτικών διατάξεων και είναι ο τύπος που χρησιμοποιείται περισσότερο στις σύγχρονες ψυκτικές εγκαταστάσεις.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα αποτελείται από:
- i. Το κύριο σώμα της βαλβίδας, που περιέχει:
-  τη μεμβράνη (διάφραγμα)
-  το σύστημα ελέγχου
-  το ρυθμιστή υπερθέρμανσης
- ii. Το θερμοστατικό βολβό, και
- iii. Τον τριχοειδή σωλήνα, που συνδέει το κύριο σώμα της βαλβίδας με το θερμοστατικό βολβό.
Πηγή: Εταιρεία Alco Controls Πηγή: Εταιρεία Sporlan Valves Εικόνα 5.7: Θερμοεκτονωτικές Βαλβίδες (Thermal Expansion Valves)

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
Εικόνα 5.8: Θερμοεκτονωτική Βαλβίδα με ενσωματωμένο φίλτρο

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 5.9A: Σχηματική τομή Θερμοεκτονωτικής ΒαλβίδαςΕικόνα 5.9Β: Σχηματική τομή Θερμοεκτονωτικής Βαλβίδας - Πιέσεις
Πρέπει, εδώ, να ορισθεί η έννοια της υπερθέρμανσης.
Υπερθέρμανση ονομάζεται η διαφορά θερμοκρασίας στην έξοδο του εξατμιστή (αναρρόφηση συμπιεστή) και της θερμοκρασίας εξάτμισης του ψυκτικού μέσου στον εξατμιστή.

Ειδικότερα:
-  Η μεταλλική μεμβράνη (διάφραγμα ή φυσούνα), αναλαμβάνει τις δυ -νάμεις που ασκούνται από το ρυθμιστή υπερθέρμανσης και την πίεση του ψυκτικού υγρού αφενός και της πίεσης που αναπτύσσεται μέσα στο βολβό αφετέρου.
- Επάνω στη μεμβράνη έχει τοποθετηθεί και το σύστημα ελέγχου που κινείται μαζί της.
-  Το σύστημα ελέγχου, που όπως προαναφέρθηκε είναι προσαρμοσμένο πάνω στη μεμβράνη, καταλήγει στη βελόνα ελέγχου της ροής του ψυ -κτικού υγρού. Η κίνηση της μεμβράνης παρασύρει σε αντίστοιχη κίνηση τη ρυθμιστική βελόνα και έτσι αυξομειώνει την ποσότητα του ψυκτικού υγρού που διέρχεται από τη βαλβίδα προς τον εξατμιστή.
-  Ο ρυθμιστής υπερθέρμανσης αποτελείται από ένα ρυθμιστικό κοχλία και ένα ελατήριο υπερθέρμανσης. Με τη ρύθμιση του κοχλία αυξομειώ -νεται η τάση του ελατηρίου και η δύναμη αυτή μεταδίδεται στο σύστημα ελέγχου, ως ρύθμιση της υπερθέρμανσης. Για αύξηση της υπερθέρ -μανσης στρέφουμε το ρυθμιστικό κοχλία δεξιά (προς την κατεύθυνση κίνησης των δεικτών του ρολογιού - δηλαδή τον βιδώνουμε). Αντίθετα, στρέψη του κοχλία προς τα αριστερά, μειώνει το μέγεθος της υπερθέρ -μανσης.

Η ρύθμιση της υπερθέρμανσης μιας θερμοεκτονωτικής βαλβίδας εί -ναι μία διαδικασία που πρέπει να γίνεται σιγά -σιγά (προοδευτικά).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- Ο ρυθμιστικός κοχλίας στρέφεται κάθε φορά κατά μία μόνο στροφή και περιμένουμε μέχρι να μετρήσουμε το αποτέλεσμα της ρύθμισης. Η ψυ -κτική εγκατάσταση για να ισορροπήσει στη νέα ρύθμιση απαιτεί χρόνο που σαν εκτίμηση μπορεί να είναι 15 - 30 min, ανάλογα με το μέγεθος και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της.
-  Ο θερμοστατικός βολβός περιέχει κατά κανόνα το ίδιο ψυκτικό μέσο με εκείνο που προορίζεται να ελέγξει (ρυθμίσει) η θερμοεκτονωτική βαλ -βίδα.
- Ο θερμοστατικός βολβός εγκαθίσταται στην έξοδο του εξατμιστή (αναρ -ρόφηση του συμπιεστή) και συνδέεται δια μέσου του τριχοειδή σωλήνα με το κύριο σώμα της βαλβίδας. Έτσι, κάθε μεταβολή της θερμοκρασί -ας στην έξοδο του εξατμιστή, οδηγεί σε αντίστοιχη μεταβολή της θερ -μοκρασίας και της πίεσης του ψυκτικού μέσου μέσα στο βολβό. Αυτή η μεταβολή της πίεσης, μεταφέρεται μέσα από το τριχοειδή σωλήνα στο διάφραγμα της βαλβίδας επηρεάζοντας έτσι το σύστημα ελέγχου.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 5.10Α: Λειτουργία εξατμιστή με Θερμοεκτονωτική Βαλβίδα
Στην Εικόνα 5.10Α, φαίνεται μία θερμοεκτονωτική βαλβίδα συνδεδεμένη σ' έναν εξατμιστή.
Η βαλβίδα είναι εγκατεστημένη ακριβώς στην είσοδο του εξατμιστή, ενώ ο θερμοστατικός βολβός έχει τοποθετηθεί στη σωλήνα αναρρόφησης κοντά στην έξοδο του στοιχείου του εξατμιστή. Κατά τη λειτουργία η βαλ -βίδα διοχετεύει υγρό ψυκτικό στον εξατμιστή το οποίο και εξατμίζεται στο εσωτερικό του. Το ψυκτικό αέριο που προκύπτει, οδηγείται από τον εξατμι -στή προς το συμπιεστή μέσω της σωλήνας αναρρόφησης.

Έστω, για παράδειγμα, ότι η βαλβίδα έχει ρυθμισθεί για 5,5 °C υπερ -θέρμανσης. Τότε το αέριο που περνάει από το θερμοστατικό βολβό θα είναι 5,5 °C θερμότερο από τη θερμοκρασία εξάτμισης μέσα στον εξατμι -στή. Αυτό σημαίνει, ότι ένα μέρος από το ψυκτικό στοιχείο του εξατμιστή, αρκετά μακριά από την είσοδό του, θα χρησιμοποιείται για να θερμάνει το πλήρως εξατμισμένο ψυκτικό μέσο, από τη θερμοκρασία εξάτμισης (που αντιστοιχεί στην πίεση αναρρόφησης) σε μία νέα θερμοκρασία 5,5 °C υψηλότερη.
Κάτω απ' αυτές τις συνθήκες, το ψυκτικό στοιχείο, στην Εικόνα 5.10, περιέχει ένα μείγμα υγρού και αερίου ψυκτικού, από την είσοδο έως κά -ποιο σημείο X. Στο σημείο X το υγρό έχει εντελώς εξατμισθεί. Από το ση -μείο X μέχρι το σημείο εγκατάστασης του θερμοστατικού βολβού, η επι -φάνεια του ψυκτικού στοιχείου χρησιμοποιείται μόνο για να ανυψώσει τη θερμοκρασία του αερίου στη θερμοκρασία υπερθέρμανσης, που καθορί -ζεται από την εκτονωτική βαλβίδα.

Εάν το φορτίο ελαττωθεί, τότε το υπέρθερμο τμήμα του ψυκτικού στοι -χείου, μεταξύ του σημείου X και του σημείου εγκατάστασης του θερμο -στατικού βολβού, απορροφά λιγότερη θερμότητα, ελαττώνοντας έτσι τη θερμοκρασία του υπέρθερμου αερίου. Αυτή η ελάττωση της θερμοκρασί -ας του αερίου, «παγώνει» το θερμοστατικό βολβό και η θερμοεκτονωτική βαλβίδα λειτουργεί προς την κατεύθυνση ελάττωσης του υγρού ψυκτικού προς το ψυκτικό στοιχείο (εξατμιστής).
Εάν το ψυκτικό φορτίο αυξηθεί, το υπέρθερμο τμήμα του ψυκτικού στοιχείου απορροφά περισσότερη θερμότητα και η θερμοκρασία του υπέρθερμου αερίου αυξάνεται. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας του αε -ρίου ψυκτικού «ζεσταίνει» το θερμοστατικό βολβό και η θερμοεκτονωτι -κή βαλβίδα λειτουργεί προς τη κατεύθυνση αύξησης του υγρού ψυκτικού προς τον εξατμιστή.

ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗ
Καθώς το ψυκτικό φορτίο μεταβάλλεται, το σημείο X κινείται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω με τέτοιο τρόπο ώστε πάντα να παραμένει κάποιο τμήμα του εξατμιστή μεταξύ του σημείου X και του θερμοστατικού βολβού για να θερμάνει το αέριο ψυκτικό στην τιμή υπερθέρμανσης της θερμοε -κτονωτικής βαλβίδας, που στην περίπτωσή μας είναι 5,5 °C πάνω από τη θερμοκρασία εξάτμισης. Εάν η τιμή ρύθμισης της υπερθέρμανσης της βαλβίδας αλλάξει χειροκίνητα, το σημείο X θα κινηθεί ανάλογα. Σημειώστε ιδιαίτερα ότι:

Το σημείο X καθορίζεται από τη διαφορά (υπερθέρμανση) μεταξύ της θερμοκρασίας του ψυκτικού αερίου στο σημείο τοποθέτησης του θερμοστατικού βολβού και της θερμοκρασίας εξάτμισης, και όχι από τη θερμοκρασία εξάτμισης μόνο. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, γιατί, ανεξάρτητα από τις μεταβολές στη θερμοκρασία εξάτμισης ή αναρρόφησης, το ποσό της υπερθέρμανσης παραμένει περίπου σταθερό, για να εμποδίσει, έτσι, υγρό ψυκτικό να εισέλθει στη γραμμή αναρρόφησης.
Στην Εικόνα 5.10Β, απεικονίζεται η λειτουργία ενός εξατμιστή με θερ -μοεκτονωτική βαλβίδα και υπερθερμάνσεις (α) 5,6 °C και (β) 8,3 °C.

Εικόνα 5.10Β: Λειτουργία εξατμιστή με Θερμοεκτονωτική Βαλβίδα και Υπερθέρμανση: (α) 5,6 °C (β) 8,3 °C

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η ποσότητα θερμότητας που μπορεί να απορροφηθεί κατά την εξά -τμιση του υγρού ψυκτικού είναι κατά πολύ μεγαλύτερη από την ποσότη -τα θερμότητας που μπορεί να απορροφηθεί κατά την υπερθέρμανση του κρύου ψυκτικού αερίου. Για το λόγο αυτό, το τμήμα του ψυκτικού στοιχείου που απαιτείται για την υπερθέρμανση του αερίου είναι σχεδόν άχρηστο από τη σκοπιά του ψυκτικού φορτίου, διότι αυξάνει ελάχιστα την ψυκτική ικανότητα του στοιχείου.
Είναι, επομένως, σκόπιμο να κρατείται η υπερθέρμανση σε λογικά χαμηλά επίπεδα, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιείται το μέγιστο δυνατό τμήμα του ψυκτικού στοιχείου για το σκοπό που προορίζεται.

Όμως, υπάρχει πάντα μία χρονική καθυστέρηση μεταξύ της χρονικής στιγμής που ο θερμοστατικός βολβός αντιλαμβάνεται τη μεταβολή της υπερθέρμανσης και της χρονικής στιγμής που η βαλβίδα ανταποκρίνε -ται. Έτσι, πολύ χαμηλή τιμή υπερθέρμανσης θα προξενήσει την εμφάνι -ση σταγόνων υγρού ψυκτικού στη γραμμή αναρρόφησης. Αντίθετα, πολύ υψηλή τιμή υπερθέρμανσης οδηγεί σε πτώση της ισχύος (απόδοσης).
- Οι θερμοεκτονωτικές βαλβίδες συνήθως μπορούν να ρυθμιστούν σε εύρος υπερθέρμανσης:
έως έως
14 ÷ 16,5 25 ÷ 30
°C °F

Είναι όμως δυνατό να έχουν προρρυθμιστεί από τον κατασκευαστή τους στην επιθυμητή τιμή υπερθέρμανσης. Για παράδειγμα, στα ψυκτικά στοι -χεία αμέσου εκτόνωσης (Direct expansion Cooling Coils) συνήθως καθο -ρίζεται τιμή υπερθέρμανσης 5,5 °C (10 °F).
Εάν το ψυκτικό φορτίο κυμαίνεται σε μεγάλο εύρος ή μεταβάλλεται πολύ γρήγορα, τότε οι εκτονωτικές βαλβίδες πρέπει να ρυθμίζονται σε τιμές υπερθέρμανσης 5,5 8,5 °C (10 ÷ 15 °F). Εάν, όμως, χρησιμοποι -ούνται μικρότερες τιμές ρύθμισης της υπερθέρμανσης, τότε συνιστάται ο θερμοστατικός βολβός να εγκαθίσταται μέσα σε εμβαπτιζόμενη φωλεά, εντός της σωλήνας αναρρόφησης, για ακριβέστερο έλεγχο.

ΠΤΩΣΗ ΠΙΕΣΗΣ
Στην Εικόνα 5.9Β, το ελατήριο φαίνεται να αντιστέκεται στη δράση του διαφράγματος. Παρατηρήστε ότι μέσα σ' αυτή τη βαλβίδα, η πίεση εξόδου
του υγρού ψυκτικού, επιβάλλεται επίσης πάνω στο διάφραγμα, και κατά την ίδια κατεύθυνση, όπως και εκείνη από την πίεση του ελατηρίου.
Ας θεωρήσουμε μία ψυκτική εγκατάσταση που χρησιμοποιεί ψυκτικό μέσο R-22. Όταν η θερμοκρασία εξάτμισης είναι 4 °C, η απόλυτη πίεση κάτω από το διάφραγμα είναι περίπου 5,66 bar. Επειδή, σ' αυτή την εφαρ -μογή, ο θερμοστατικός βολβός έχει επίσης πληρωθεί με R-22, τότε, όταν ο βολβός έχει την ίδια θερμοκρασία των 4 °C, η πίεση μέσα στο βολβό και τη περιοχή πάνω από το διάφραγμα είναι, επίσης, περίπου 5,66 bar. Στην περίπτωση αυτή η πίεση εξάτμισης (Ρ$\_{1}$) του ψυκτικού εξισορροπεί την πίεση του αερίου μέσα στο βολβό (Ρ$\_{2}$) και κατά συνέπεια η πίεση του ελατηρίου (Ρ$\_{3}$) κρατά τη βαλβίδα κλειστή.

Δηλαδή:
Ρ$\_{2}$ = Ρ$\_{1}$ + Ρ$\_{3}$
Εάν η πίεση από το ελατήριο είναι έστω 1,14 bar, η βαλβίδα θα ανοίξει όταν η θερμοκρασία στο θερμοστατικό βολβό φθάσει τους 10 °C, οπότε η πίεση μέσα στο θερμοστατικό βολβό και πάνω από το διάφραγμα γίνει 6,80 bar (5,66 bar + 1,14 bar).
Ας υποτεθεί τώρα, ότι η εκτονωτική βαλβίδα χρησιμοποιείται με έναν εξατμιστή μεγάλης ικανότητας, που παρουσιάζει πτώση πίεσης 0,30 bar και ένα διανεμητή για την ισοκατανομή του υγρού ψυκτικού, με πτώση πί -εσης 1 bar. Επειδή η πίεση στην πλευρά της αναρρόφησης του ψυκτικού στοιχείου πρέπει να διατηρείται στα 5,66 bar (για να παραμένει η θερμο -κρασία αναρρόφησης στους 4 °C), η πίεση στην έξοδο της εκτονωτικής βαλβίδας πρέπει να είναι 0,30 + 1 = 1,30 bar υψηλότερη από την τιμή των 5,66 bar, ώστε να αντισταθμισθούν οι πτώσεις πίεσης στο ψυκτικό στοι -χείο και το διανεμητή του. Επομένως, η πίεση στην έξοδο της εκτονωτικής βαλβίδας πρέπει να είναι 5,66 + 1,30 = 6,96 bar. Η πίεση αυτή, προστι -θέμενη στην πίεση του ελατηρίου (1,14 bar) δίνει πίεση 8,1 bar, στη κάτω πλευρά του διαφράγματος.

Για να εξισορροπηθεί αυτή η πίεση και για να ανοίξει η βαλβίδα, μία θερμοκρασία περίπου 160 °C πρέπει να υπάρχει στη θέση του θερμοστα -τικού βολβού. Βλέπουμε αμέσως, ότι 12°C υπερθέρμανσης (16°C - 4°C) απαιτούνται για να ανοίξει η βαλβίδα, αντί των 6 °C που απαιτούντο προ -ηγούμενα, όταν η πτώση πίεσης των 1,30 bar δεν υπήρχε.
Αυτή η επιπρόσθετη υπερθέρμανση θα έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της ψυκτικής ικανότητας του ψυκτικού στοιχείου, καθότι, ένα μεγάλο τμήμα του θα απαιτηθεί για την υπερθέρμανση του αερίου ψυκτικού.

ΠΙΝΑΚΑΣ 5.7: Ιδιότητες κορεσμένου R-22 (απόσπασμα)

| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ   | °C   | 0      | 2      | 4      | 6      | 8      |
|---------------|------|--------|--------|--------|--------|--------|
| ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΙΕΣΗ | bar  | 4,9759 | 5,3083 | 5,6571 | 6,0223 | 6,4505 |
| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ   | °C   | 10     | 12     | 14     | 16     |        |
| ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΙΕΣΗ | bar  | 6,8070 | 7,2265 | 7,6650 | 8,1120 |        |

ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΕΞΙΣΩΤΗΣ
Για να αντισταθμιστεί η επίδραση της πτώσης πίεσης στους μεγαλύτερους εξατμιστές, τα εσωτερικά στόμια του εξισωτή [Εικόνα 5.9Α], κλείονται και συνδέεται ένας εξωτερικός εξισωτής (σωληνάκι διαμέτρου Φ 1/4»), στο σύνδεσμο του εξωτερικού εξισωτή της βαλβίδας [Εικόνα 5.8] που συνδέει τη βαλβίδα με την έξοδο του εξατμιστή (συνήθως 15÷20 cm μετά το σημείο στο οποίο έχει προσαρμοστεί ο βολβός, όπως φαίνεται στην Εικόνα 5.11).

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
Με τη χρήση του εξωτερικού εξισωτή η λειτουργία της βαλβίδας εξαρτάται από την πίεση στην έξοδο του εξατμιστή, την πίεση του ελατηρίου υπερ -θέρμανσης και την πίεση του βολβού και όχι πλέον από την πίεση στην είσοδο του εξατμιστή.

Κανόνας
Όλες οι θερμοεκτονωτικές βαλβίδες που χρησιμοποιούνται σε ψυκτικά στοιχεία πρέπει να έχουν εξωτερικό εξισωτή όταν η πτώση πίεσης είναι μεγαλύτερη από:
-  15 mbar, για κλιματιστικές εγκαταστάσεις
-  10 mbar, για ψυκτικές εγκαταστάσεις 0 °C έως - 18 °C
-  3,5 mbar, για ψυκτική εγκατάσταση χαμηλών θερμοκρασιών, -18 °C έως - 40 °C.

ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΡΜΟΕΚΤΟΝΩΤΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ
Η επιλογή της σωστής θερμοεκτονωτικής βαλβίδας γίνεται εύκολα από τους καταλόγους των κατασκευαστών, όπως πχ της ALCO Valve Co. Στους καταλόγους που ακολουθούν, για ψυκτικά μέσα R-12 και R-22, η ικανότητα των βαλβίδων καθορίζεται με βάση την πτώση πίεσης μεταξύ εισόδου και εξόδου από τη βαλβίδα.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

| 1034.2                          |                       | 1.336                        | 3.199                         | 7.032                         | 10.548                         | 13.360                            | 18.634                             | 22.854                             | 31.995                             | 34.808                              | 40.082 45.356                                                         | 58.717                             | 69.265                             | 80.164                             | 106.886                             | 133.256                                | 186.699                                | 240.142                                 | 293.586                                 |
|---------------------------------|-----------------------|------------------------------|-------------------------------|-------------------------------|--------------------------------|-----------------------------------|------------------------------------|------------------------------------|------------------------------------|-------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------|------------------------------------|------------------------------------|------------------------------------|-------------------------------------|----------------------------------------|----------------------------------------|-----------------------------------------|-----------------------------------------|
| 827.4                           |                       | 1.195                        | 2.847                         | 6.328                         | 9.493                          | 11.954                            | 16.525                             | 20.392                             | 28.479                             | 30.940                              | 35.863 40.434                                                         | 52.388                             | 61.881                             | 71.374                             | 95.283                              | 119.192                                | 167.01                                 | 214.827                                 | 262.293                                 |
| 689.5                           |                       | 1.089                        | 2.601                         | 5.625                         | 8.790                          | 10.899                            | 15.118                             | 18.634                             | 26.108                             | 28.128                              |                                                                       |                                    |                                    |                                    |                                     |                                        |                                        |                                         |                                         |
| 551.6                           |                       | .984                         | 2.320                         | 4.922                         |                                |                                   |                                    |                                    |                                    |                                     | 32.698 36.918                                                         | 47.817                             | 56.607                             | 65.397                             |                                     |                                        | 152.242                                | 195.841                                 |                                         |
| 413.7                           |                       | .843                         | 2.039                         | 4.219                         | 6.680 7.735                    | 8.438 9.844                       | 11.954 13.712                      | 14.415 16.876                      | 20.392 23.205                      | 21.799 25.315                       | 25.315 29.182 28.831 33.050                                           | 42.895                             | 37.269 43.950 50.630               | 50.630 58.365                      | 67.507 77.703 87.196                | 84.384 97.393 108.644                  | 118.137 136.069                        | 151.891 175.096                         | 185.644 214.124 239.439                 |
| 413.7  551.6 689.5 827.4 1034.2 | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΗΤΑ (kW) | .879 1.019 1.125 1.230 1.371 | 2.109 2.426 2.707 2.988 3.340 | 4.570 5.274 5.977 6.328 7.032 | 7.032 8.086 9.141 9.844 11.251 | 8.790 10.196 11.251 12.306 13.712 | 12.306 14.064 15.822 17.228 19.338 | 15.118 17.580 19.338 21.447 23.908 | 21.096 24.260 27.073 29.886 33.402 | 22.854 26.370 29.534 32.347  36.214 | 26.370 30.237 34.105 37.269 41.488 29.886 34.456 38.676 42.192 47.114 | 38.676 44.653 49.927 54.498 61.178 | 45.708 52.740 59.068 64.694 72.078 | 52.740 60.826 67.858 74.539 83.329 | 70.320 81.219 90.712 99.502 111.105 | 87.900 101.260 113.215 124.114 138.882 | 123.06 141.694 158.571 174.042 194.434 | 158.220 182.480 203.928 223.617 249.987 | 193.380 222.914 249.284 273.544 305.540 |

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-8: Ψυκτική ικανότητα σε kW των θερμοεκτονωτικών βαλβίδων «ALCO» (Ψυκτικ ό Μέσο: R-12)
Με εξωτερικό εξισωτή. Η Ψυκτική Ικανότητα των βαλβίδων βασίζεται σε θερμοκρασία υγρού ψυκτικού 37,8 °C εισερχ όμενου στη βαλβίδα. Για να καθορισθεί η Ψυκτική Ικανότητα των βαλβίδων για άλλες θερμοκρασίες του υγρού ψυκτικού, πρέπει να πολλαπλασιασθεί η ικανότητα που φαίνεται στον Πίνακα 5-8 με το Συντελεστή Διόρθωσης του Πίνακα 5-10.

ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

| 1379.00                                           | 2.390                                  | 4.922                                  |                                        | 10.196                                      | 17.228 21.799                               | 26.370                                      | 33.753 46.762                                                                           | 50.630                      |                                       | 58.365                                          | 66.452                                       | 85.790                                     | 106.183                                       | 125.521                                         | 168.768 216.937                                 | 265.106                                         | 361.796                                         | 482.395                                  |
|---------------------------------------------------|----------------------------------------|----------------------------------------|----------------------------------------|---------------------------------------------|---------------------------------------------|---------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------|---------------------------------------|-------------------------------------------------|----------------------------------------------|--------------------------------------------|-----------------------------------------------|-------------------------------------------------|-------------------------------------------------|-------------------------------------------------|-------------------------------------------------|------------------------------------------|
| 1206.625                                          | 2.250                                  | 4.570                                  | 9.493                                  | 16.173                                      | 20.392                                      | 24.612                                      | 31.644 43.598                                                                           | 47.466                      | 54.498                                | 62.233                                          | 80.164                                       | 99.151                                     | 117.082                                       | 157.868                                         |                                                 | 202.873                                         | 338.239                                         | 451.102                                  |
|                                                   | 2.074                                  | 4.219                                  | 8.438                                  | 15.118                                      | 18.634                                      | 22.854                                      |                                                                                         | 43.950                      | 50.630                                | 57.662                                          |                                              |                                            |                                               |                                                 |                                                 |                                                 | 248.229                                         |                                          |
| 861.875 1034.25                                   | 1.898                                  |                                        | 3.867                                  | 8.086 13.712                                | 17.228                                      | 21.096                                      | 26.721 29.182 36.918                                                                    | 40.434 40.082               | 46.059                                |                                                 |                                              | 83.680                                     | 99.151                                        | 133.256                                         | 171.580                                         | 209.553                                         | 285.850 313.275                                 | 381.134                                  |
| 689.500                                           | ΨΥΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW) 1.687           | 3.410                                  | 7.032                                  | 12.306                                      | 15.470                                      | 18.634                                      | 23.908 33.050                                                                           | 48.872                      | 35.863 56.256 41.137                  | 47.114                                          | 52.388 60.826 67.858                         | 74.187 74.890                              | 91.767 88.603                                 | 108.644 119.192                                 | 146.265 153.297                                 | 188.106 187.402                                 | 229.594 348.787 255.613                         | 465.166 341.052 417.700                  |
| ΒΑΛΒΙΔΩΝ 517.125 689.500 861.875 1034.25 1206.625 | TCL 50Η 1.5118 1.758 1.968 2.144 2.320 | TCL 100Η 3.058 3.516 3.867 4.219 4.570 | TCL 200Η 6.328 7.383 8.086 9.141 9.844 | TCL 300Η 10.899 12.657 14.064 15.470 16.876 | TCL 400Η 13.712 15.822 17.580 19.338 20.744 | TCL 500Η 16.876 19.338 21.447 23.557 25.666 | TCL 700Η 21.447 24.612 27.424 30.237 32.698 TCL 900Η 29.534 34.105 37.972 41.840 45.004 | 31.995 36.918 41.137 45.356 | TCL 1000Η 36.918 42.543 47.466 52.036 | TCL 1200Η TJL 1400Η 41.840 48.520 54.146 59.420 | 63.991 TJL 1800Η 54.146 62.584 69.968 76.648 | 82.626 TER 22Η 66.804 77.352 86.493 94.580 | 102.315 TER 26Η 79.110 91.414 102.315 111.808 | 120.950 TER 35Η 106.534 123.060 137.475 150.836 | 162.790 TER 45H 137.124 158.220 176.854 193.731 | 209.202 TIR 55H 167.361 193.380 216.234 236.978 | 255.613 THR 75Η 228.188 263.700 294.640 323.120 | THR 100Η 304.485 351.600 393.088 430.710 |

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-9: Ψυκτική ικανότητα σε kW των θερμοεκτονωτικών βαλβίδων «ALCO» (Ψυκτικ ό Μέσο: R-22) Με εξωτερικό εξισωτή. Η Ψυκτική Ικανότητα των βαλβίδων βασίζεται σε θερμοκρασία υγρού ψυκτικού 37,8 °C εισερχ όμενου στη βαλβίδα. Για να καθορισθεί η Ψυκτική Ικανότητα των βαλβίδων για άλλες θερμοκρασίες του υγρού ψυκτικού, πρέπει να πολλαπλασιασθεί η ικανότητα που φαίνεται στον Πίνακα 5-9 με το Συντελεστή Διόρθωσης του Πίνακα 5-10.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

ΠΙΝΑΚΑΣ 5.10: Συντελεστές διόρθωσης θερμοεκτονωτικών βαλβίδων

ΨΥΚΤΙΚΟ ΜΕΣΟ: R-12

| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ  ΥΓΡΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ   | 26,66   | 32,22   |      | 43,33 48,88   |      | 54,44   | °C 60,00                    |
|-------------------------------|---------|---------|------|---------------|------|---------|-----------------------------|
|                               | 1,12    | 1,06    | 0,94 | 0,88          | 0,81 | 0,75    | ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ |

| 1103.2   | 20.7      | 37.3           | 57.3      | 26.4   | 43.3   | 57.3   | 126.2   | 201.1       | 81.6           | 91.8      | 109.0   | 183.9   | 232.4   | 269.7       |       |       |
|----------|-----------|----------------|-----------|--------|--------|--------|---------|-------------|----------------|-----------|---------|---------|---------|-------------|-------|-------|
|          |           |                |           |        |        |        |         |             | 76.3           |           |         |         |         |             |       |       |
| 977.9    | 19.3      | 34.9           | 53.8      | 24.7   | 40.4   | 53.8   | 118.1   | 188.1       |                | 85.8      | 102.0   | 171.9   | 217.6   | 252.4       |       |       |
|          | 17.9      | 32.3           | 49.6      | 22.9   | 37.3   | 49.6   |         |             | 70.7           | 79.5      |         |         |         |             |       |       |
| 827.4    |           |                |           |        |        |        | 109.4   | 174.0       |                |           | 95.6    | 159.3   | 201.5   | 233.8       |       |       |
| 689.5    | 16.4      | 29.5           |           |        |        | 45.4   | 99.9    |             |                |           | 86.1    |         |         |             |       |       |
|          |           |                | 45.4      | 20.9   | 34.1   |        |         | 158.9       | 64.3           | 79.5      |         | 145.2   | 183.9   | 213.4       |       |       |
|          | 14.6      |                | 45.4      | 18.7   | 30.5   |        |         | 140.6       | 64.3           | 65.1      | 77.0    | 129.7   |         |             |       |       |
| 551.6    |           | 26.4           |           |        |        | 40.4   | 89.3    |             |                |           |         |         | 164.6   | 190.9       |       |       |
| 413.7    | 22.7 12.7 | 21.5 34.0 22.9 | 41.1 35.2 | 16.2   | 26.4   | 35.2   | 77.4    | 181.4 123.1 | 44.7 70.3 49.9 | 57.3 56.3 | 66.8    | 112.5   | 142.4   | 295.3 165.3 |       |       |
|          |           |                | 62.9      |        |        |        |         |             |                |           |         |         |         |             |       |       |
| 977.9    | 26.9      | 40.4           |           | 32.4   | 48.5   | 62.9   | 123.4   | 214.8       | 83.3           | 107.6     | 134.3   | 188.1   | 241.5   |             | 457.1 | 611.8 |
|          | 24.9      |                |           |        |        |        |         |             |                |           |         |         |         |             |       |       |
| 827.4    |           | 37.3           | 58.0      | 29.9   | 44.7   | 58.0   | 114.3   | 199.0       | 77.0           | 99.5      | 124.5   | 174.0   | 223.6   | 273.5       | 421.9 | 566.1 |
| 689.5    |           |                |           | 27.4   | 40.8   |        |         | O           | Μ              |           | 113.6   |         |         |             | W     |       |
|          |           | 30.5           | 53.1      |        |        | 53.1   | 104.4   |             |                | 90.7      |         | 159.0   | 204.3   | 249.7       | 386.8 | 516.9 |
| 551.6    | 20.3      |                | 33.6      | 24.3   | 36.6   | 47.5   | 93.5    | 162.4       | 62.9           |           |         |         |         |             |       |       |
|          |           |                | 47.5      |        |        |        |         |             |                | 81.2      | 101.6   | 142.0   | 182.8   | 223.3       | 322.8 | 464.1 |
| 413.7    | 17.6      | 26.4           |           |        |        |        |         |             | 54.5           |           |         |         |         |             |       |       |
|          |           |                |           | 21.1   | 31.6   | 41.1   | 80.9    | 140.6       |                | 70.3      | 87.9    | 123.1   | 158.2   | 193.4       | 298.9 | 400.8 |
|          | 14.4      |                |           | 17.2   | 25.8   |        | 66.1    |             |                |           | 71.7    |         |         |             |       |       |
| 275.8    |           |                |           |        |        | 33.6   |         | 115.0       |                |           |         | 100.6   | 129.0   | 157.9       | 244.0 | 327.0 |
|          | 17.6      | 28.1           | 42.2      | 21.1   | 31.6   | 42.2   | 80.9    |             | 52.7           | 70.3      | 87.9    |         |         |             |       |       |
|          |           |                |           |        |        |        |         | 140.6       |                |           |         | 123.1   | 158.2   | 193.4       | 281.3 |       |
|          | C-S-H     | Ρ-Η            |           |        | O      |        | O       |             |                | M         |         |         |         |             |       | 386.8 |
|          |           |                | Ρ-Η       | O      |        | O      |         |             |                |           | Μ       | V       | V       | V           |       | W     |

ΠΙΝΑΚΑΣ 5-12: Ψυκτική ικανότητα σε kW των θερμοεκτονωτικ ών βαλβίδων «SPORLAN» (Ψυκτικ ό μέσο: R-12)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

ΠΙΝΑΚΑΣ 5.13: Ψυκτική ικανότητα σε kW των θερμοεκτονωτικών βαλβίδων «SPORLAN» (Ψυκτικό Μέσο: R-22)

ΨΥΚΤΙΚΟ ΜΕΣΟ: R-22

| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ  ΥΓΡΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ   | 26,66   | 32,22   | 43,33   | 48,88   | 54,44   | 60,00   |
|-------------------------------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|
| ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ   | 1,13    | 1,06    | 0,93    | 0,87    | 0,81    | 0,75    |
Η πίεση στην είσοδο της εκτονωτικής βαλβίδας είναι η πίεση στο δο -χείο συμπύκνωσης ή το συμπυκνωτή μείον την πτώση πίεσης λόγω τρι -βών και ανύψωσης.
- Η πτώση πίεσης λόγω τριβών μπορεί να υπολογισθεί από τους Πίνα -κες Π5.1, Π5.2, Π5.3 και Π5.4.
- Η πτώση πίεσης λόγω ανύψωσης, μπορεί να υπολογισθεί με βάση τις φυσικές ιδιότητες του υγρού ψυκτικού από τους πίνακες φυσικών χαρακτηριστικών για το συγκεκριμένο ψυκτικό μέσο, όπως και από τον Πίνακα 5.11. Λόγω της μικρής πυκνότητας του αερίου είναι στις περισ -σότερες περιπτώσεις τόσο πολύ μικρή, ώστε μπορεί να παραλειφθεί.
- Η πίεση στην έξοδο της εκτονωτικής βαλβίδας, είναι η πίεση αναρ -ρόφησης του συμπιεστή συν την πτώση πίεσης στη γραμμή αναρρόφη -σης και την πτώση πίεσης μέσα στον εξατμιστή.
- Η πτώση πίεσης στη γραμμή αναρρόφησης, οφείλεται αποκλειστικά και μόνο στις τριβές, και υπολογίζεται με τη βοήθεια του Πίνακα 5.11.

Η πτώση πίεσης στον εξατμιστή λαμβάνεται από τους καταλόγους των κατασκευαστών. Μια καλή μέση εκτίμηση είναι περίπου 1.4 bar, γενικά πολύ κοντά στην πραγματικότητα, για γενική χρήση, αν δεν υπάρχει καμία άλλη τιμή.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Θεωρούμε ένα απευθείας εκτόνωσης εξατμιστικό στοιχείο κλιματισμού, ισχύος 35 kW. Η θερμοκρασία συμπύκνωσης είναι 38°C, ενώ η θερμο -κρασία αναρρόφησης είναι 4°C. Θεωρούμε επίσης, ότι το υγρό φεύγει από το συμπυκνωτή στη θερμοκρασία συμπύκνωσης, και δεν υπάρχει υπόψυξη.

Οι πτώσεις πίεσης είναι:
-  στον εξατμιστή και τον διανεμητή του:
1,4 bar
140 mbar = 0,14 bar
-  στη γραμμή αναρρόφησης: (Από τον Πίνακα Π5.2, για ισοδύναμο μήκος 6.1 m και ψυκτική ισχύ 35 kW, προκύπτει πτώση πίεσης 13,79 kPa ≈ 140 mbar)
-  στη γραμμή υγρού:
140 mbar = 0,14 bar
(Από τον Πίνακα Π5.1, για ισοδύναμο μήκος 6,1 m και ψυκτική ισχύ 35 kW, προκύπτει πτώση πίεσης 13,79 kPa ≈ 140 mbar)
Η εκτονωτική βαλβίδα είναι 6,1 m υψηλότερα από το επίπεδο υγρού στο συμπυκνωτή. Το ψυκτικό μέσο είναι R - 22.

Επομένως:

| Πίεση στην είσοδο της βαλβίδας:                                                                  | bar    |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------|--------|
|  Πίεση συμπυκνωτή για 38 °C                                                                     | 14,601 |
|  Μείον πτώση πίεσης στη γραμμή υγρού                                                            | 0,140  |
| Υπόλοιπο                                                                                         | 14,461 |
|  Αφαιρείται η πτώση πίεσης λόγω ανύψωσης, κατά 6,1 m  (Πίνακας 5.11)  =  68,26 kPa = 682,6 mbar | 0,683  |
|  Τελική πίεση στην είσοδο της εκτονωτικής  βαλβίδας                                             | 13,778 |
| Πίεση στην έξοδο της βαλβίδας:                                                                   | bar    |
|  Πίεση αναρρόφησης στο συμπιεστή, για θερμοκρασία 4°C                                           | 5,6571 |
|  Πλέον πτώση πίεσης, στη γραμμή αναρρόφησης                                                     | 0,14   |
|  Πλέον πτώση πίεσης, στον εξατμιστή και το διανεμητή του                                        | 1,4    |

 Τελική πίεση στην έξοδο της εκτονωτικής βαλβίδας
7,1971

| Διαφορά πιέσεων εισόδου - εξόδου στην εκτονωτική βαλβίδα:   | bar    |
|-------------------------------------------------------------|--------|
|  Τελική πίεση στην είσοδο της βαλβίδας                     | 13,778 |
|  Τελική πίεση στην έξοδο της βαλβίδας                      | 7,1971 |
|  Διαφορά πίεσης στην εκτονωτική βαλβίδα                    | 6,5809 |

ΑΤΜΟΠΟΙΗΣΗ ΥΓΡΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ (FLASH GAS)
Στο ανωτέρω παράδειγμα, εάν το ψυκτικό μέσο πρέπει να παραμείνει υγρό μέχρις ότου φθάσει στην εκτονωτική βαλβίδα, είναι αναγκαίο να υπο -στεί υπόψυξη (sub-cooling) σε τέτοιο μέγεθος, ώστε να εξισορροπήσει την πτώση πίεσης των 0,14 bar της γραμμής υγρού και των 0,683 bar της ανύψωσης του υγρού, δηλαδή, συνολικά 0,823 bar. Αυτό σημαίνει ότι το υγρό πρέπει να υποψυχθεί από τους 38°C (θερμοκρασία συμπυκνωτή) στους 35,67°C. Η θερμοκρασία 35,67°C είναι η αντίστοιχη των 13,778 bar πίεσης εισόδου στην εκτονωτική βαλβίδα.

Όταν δεν υπάρχει υπόψυξη, η πτώση πίεσης μέσα στη γραμμή υγρού οδηγεί σε μερική ατμοποίηση του ψυκτικού υγρού. Αφού δεν υπάρχει κα -μία πηγή θερμότητας, εκτός από το ίδιο το υγρό, δημιουργούνται φυσαλί -δες αερίου ψυκτικού, ώστε το υπόλοιπο υγρό να ψυχθεί στη θερμοκρασία κορεσμού που αντιστοιχεί στην ελαττωμένη πίεση. Αυτό το αέριο - ατμός, πριν την εκτονωτική βαλβίδα είναι ανεπιθύμητο. Ο ατμός αυτός που δη -μιουργείται μέσα στη γραμμή υγρού, πρέπει να περάσει μέσα από την εκτονωτική βαλβίδα μαζί με το υγρό ψυκτικό μέσο. Το αέριο ψυκτικό κα -ταλαμβάνει χώρο που αναλογεί στο υγρό ψυκτικό, μειώνοντας έτσι την ικανότητα της εκτονωτικής βαλβίδας, και, επομένως, την ικανότητα του συστήματος. Επιπλέον, αυτό το αέριο - ατμός διαβρώνει, με γραμμώσεις, την έδρα της βαλβίδας και δημιουργεί ένα χαρακτηριστικό ήχο σφυρίγμα -τος, κατάσταση ανεπιθύμητη.

Η επιλογή μεγαλύτερης εκτονωτικής βαλβίδας για να εξισορροπηθεί η
παρουσία ατμού - αερίου ψυκτικού, δεν αποτελεί λύση. Η σωστή προσέγ -γιση στο πρόβλημα, είναι να μην παρουσιαστεί αυτός ο ατμός - αέριο στη γραμμή υγρού.
Η επιλογή ενός συμπυκνωτή που παρέχει επαρκή υπόψυξη, είναι η πλέον συνήθης μέθοδος επίλυσης του προβλήματος. Με την απάλειψη του προβλήματος της ατμοποίησης υγρού, η θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα επιλέγεται με βάση την ικανότητα του συστήματος, τη θερμοκρα -σία εξάτμισης και την πτώση πίεσης στην εκτονωτική βαλβίδα.

ΕΠΙΛΟΓΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ
Με βάση το πιο πάνω παράδειγμα θα επιλεχθεί το μέγεθος της εκτονωτι -κής βαλβίδας, βασιζόμενο στα στοιχεία:
-  Ψυκτική ικανότητα συστήματος
35 kW
-  Θερμοκρασία εξάτμισης
-  Πτώση πίεσης στην εκτονωτική βαλβίδα
658,09 kPa =
6,5809 bar
Από τον Πίνακα 5.9, η βαλβίδα της ALCO, TCL 1000 Η αποδίδει 36,9 kW, σε θερμοκρασία εξάτμισης 4,44 °C, με πτώση πίεσης 689.5 kPa (6,895 bar).

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΥΠΟΨΥΞΗΣ
-  Σωστή επιλογή εκτονωτικής βαλβίδας
-  Αποδοτικότερη λειτουργία του ψυκτικού συστήματος, λόγω της αυ -ξημένης απόδοσης του υπόψυκτου υγρού ψυκτικού μέσου.

ΘΕΣΕΙΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΕΚΤΟΝΩΤΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ
Η θέση εγκατάστασης της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας, η κατάλληλη θέση τοποθέτησης του θερμοστατικού βολβού και η γραμμή του εξωτερικού εξι -σωτή είναι εξίσου σημαντικά θέματα, όπως και η σωστή επιλογή της εκτο -νωτικής βαλβίδας.
Η εκτονωτική βαλβίδα πρέπει να εγκαθίσταται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην εισαγωγή του εξατμιστή.
Προτιμάται η εγκατάσταση της βαλβίδας σε κατακόρυφη θέση.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εκτονωτικές βαλβίδες που έχουν πληρωθεί με υγρό ψυκτικό μέσο, μπορεί να εγκαθίστανται σε θέσεις με υψηλότερη ή χαμηλότερη θερμο -κρασία από εκείνη του θερμοστατικού βολβού.
Εάν όμως η εκτονωτική βαλβίδα έχει πληρωθεί με αέριο ψυκτικό μέσο, τότε πρέπει να εγκαθίσταται σε θέση με υψηλότερη θερμοκρασία από εκεί -νη του θερμοστατικού βολβού, ο δε βολβός να έχει τέτοια θέση, ώστε να συ -γκρατεί την υγρή φάση μέσα του (δηλαδή όχι οριζόντιος ή ανεστραμμένος).

ΠΛΗΡΩΣΗ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΙΚΟΥ ΒΟΛΒΟΥ
Οι θερμοεκτονωτικές βαλβίδες κατασκευάζονται με ποικιλία δυνατοτήτων πλήρωσης των θερμοστατικών βολβών. Κάθε τρόπος πλήρωσης έχει τα δικά του θερμικά χαρακτηριστικά, παρέχοντας έτσι ειδικές αποκρίσεις ελέγχου σε μεταβαλλόμενα ψυκτικά φορτία στον εξατμιστή.

1) Πλήρωση υε υγρό ψυκτικό
(ομογενές προς τον εξατμιστή ρευστό)
Στις συνήθεις περιπτώσεις ο βολβός πληρούται με το ίδιο ψυκτικό μέσο με εκείνο της ψυκτικής εγκατάστασης. Ο εσωτερικός όγκος του βολβού και το μέγεθος της πλήρωσης είναι τέτοιο, ώστε το ψυκτικό μέσο να παραμένει υγρό στο προβλεπόμενο θερμοκρασιακό εύρος της βαλβίδας. Το γεγονός αυτό εξασφαλίζει το συνεχή έλεγχο της ροής του ψυκτικού μέσου στον εξατμιστή, ακόμα και όταν η θερμοκρασία γύρω από την εκτονωτική βαλβίδα, είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία στο θερμοστατικό βολβό.

Όταν όμως συμβαίνει μια τέτοια θερμοκρασιακή κατάσταση (όταν η θερμοκρασία γύρω από την εκτονωτική βαλβίδα, είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία στο θερμοστατικό βολβό), τότε μπορεί να έχουμε συμπύκνωση του ψυκτικού μέσου πάνω από το διάφραγμα της βαλβίδας, με αποτέλεσμα να ελαττώνεται και η αντίστοιχη πίεση (πάνω από το διάφραγμα). Οπωσδήποτε, όμως, εφόσον ο θερμοστατικός βολβός περιέχει επιπρόσθετο υγρό ψυκτικό, δημιουργείται επιπλέον ατμός, επαναφέροντας τη κανονική πίεση πάνω από το διάφραγμα.

Πλήρωση του θερμοστατικού βολβού με υγρό ψυκτικό, χρησιμοποιείται γενικά σε ψυκτικές εφαρμογές, όπου εκτιμάται ότι θα έχουμε μία ευρεία περιοχή θερμοκρασιών στον εξατμιστή.

2) Πλήρωση με αέριο ψυκτικό (μερική πλήρωση)
(ομογενές προς τον εξατμιστή ρευστό)
Ένας θερμοστατικός βολβός ο οποίος περιέχει αέριο ψυκτικό, χρησιμοποιεί μία μικρή ποσότητα του ίδιου του ψυκτικού μέσου, με το οποίο εργάζεται η ψυκτική εγκατάσταση. Η ποσότητα της πλήρωσης καθορίζεται έτσι, ώστε σε μία προκαθορισμένη θερμοκρασία του θερμοστατικού βολβού όλη η ποσότητα
του ψυκτικού υγρού να έχει γίνει ατμός. Επομένως, οποιαδήποτε αύξηση της θερμοκρασίας αναρρόφησης πάνω απ' αυτή τη προκαθορισμένη θερμοκρασία έχει ως αποτέλεσμα μηδαμινή αύξηση στην πίεση του θερμοστατικού βολβού. Ένα χαρακτηριστικό της μεθόδου πλήρωσης του θερμοστατικού βολβού με αέριο ψυκτικό είναι ότι κλείνει την εκτονωτική βαλβίδα με ασφάλεια κατά τη διάρκεια της μη λειτουργίας (παύσης) της ψυκτικής εγκατάστασης.

Η θέρμανση του εξατμιστή πάνω από το σημείο της ολοκληρωτικής εξάτμισης του ψυκτικού μέσου, μέσα στο θερμοστατικό βολβό, δεν αυξάνει την πίεση μέσα στο βολβό. Οπωσδήποτε, όμως, η συνεχιζόμενη θέρμανση αυξάνει τη πίεση του εξατμιστή. Η αυξημένη πίεση του εξατμιστή μεταδίδεται στη χαμηλότερη πλευρά του διαφράγματος της εκτονωτικής βαλβίδας, διαμέσου του σωλήνα του εξωτερικού εξισωτή, κλείνοντας έτσι σφιχτά την εκτονωτική βαλβίδα.
Κατά δεύτερο λόγο, η εκτονωτική βαλβίδα παραμένει κλειστή κατά τη διάρκεια της εκκίνησης του ψυκτικού συστήματος, έως ότου η πίεση του εξατμιστή πέσει πιο κάτω από τη μειωμένη πίεση του θερμοστατικού βολβού. Από τη στιγμή που η πίεση του εξατμιστή πέσει πιο κάτω απ' αυτό το σημείο, οι δυνάμεις ισορροπούν πλέον, και η εκτονωτική βαλβίδα ανοίγει.

- Οι θερμοστατικοί βολβοί με πλήρωση αερίου ψυκτικού μέσου περιορίζονται σε εκείνες τις ψυκτικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν σε σχετικά στενή περιοχή θερμοκρασιών και όταν η πτώση πίεσης είναι επαρκής, ώστε να εξασφαλίσει μία σχετικά χαμηλή θερμοκρασία του θερμοστατικού βολβού.

3) Πλήρωση με ψυκτικό διαφορετικό από αυτό της ψυκτικής εγκατάστασης (ετερογενές προς τον εξατμιστή ψυκτικό ρευστό)
Όταν ο θερμοστατικός βολβός περιέχει διαφορετικό ψυκτικό μέσο από εκείνο του συστήματος, τότε παράγεται μία πιο λιγότερο κυρτή καμπύλη πίεσης - θερμοκρασίας, από εκείνη του ρυθμιζόμενου ψυκτικού μέσου.
- Ο όγκος του βολβού και η ποσότητα του ψυκτικού μέσου που περιέχει, έχει σχεδιασθεί να είναι τέτοιου μεγέθους, ώστε να παραμένει μία ποσότητα υγρού μέσα στο βολβό κάτω από όλες τις περιπτώσεις θερμοκρασιών (ακέραιη πλήρωση).

Με την ετερογενή πλήρωση, λόγω της επίπεδης καμπύλης, η υπερθέρμανση αυξάνει καθώς αυξάνεται το φορτίο του εξατμιστή, ενώ, αντίθετα, στην ομογενή πλήρωση η υπερθέρμανση μικραίνει.
Έτσι, με την ετερογενή πλήρωση έχουμε πιο ομαλή εκκίνηση, ενώ με την ομογενή ελλοχεύει ο κίνδυνος αναρρόφησης υγρής φάσης όταν η εκκίνηση γίνεται με τον εξατμιστή σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (δηλαδή σε αρχική εκκίνηση). Στις περιπτώσεις αυτές, η εκτονωτική βαλβίδα κλείνει πιο γρήγορα όταν σταματάει ο συμπιεστής, επειδή, καθώς ο εξατμιστής θερμαίνεται, η πίεση του

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
εξατμιστή (δύναμη κλεισίματος) αυξάνεται σε μεγαλύτερο βαθμό απ' ότι η πίεση μέσα στο βολβό.
Σε υψηλές θερμοκρασίες αναρρόφησης, οι εκτονωτικές βαλβίδες με ψυκτικό διαφορετικό από αυτό της εγκατάστασης παρέχουν έλεγχο σε υψηλότερη υπερθέρμανση, μειώνοντας έτσι το φορτίο του συμπιεστή.
Αυτού του τύπου οι βαλβίδες είναι περισσότερο ευαίσθητες στις μεταβολές της πίεσης αναρρόφησης, παρά στη μεταβολή της θερμοκρασίας του βολβού. Έτσι, όπως προαναφέρθηκε, επιτρέπουν γρήγορη επανεκκίνηση του συστήματος και εμποδίζουν την επιστροφή υγρού στην αναρρόφηση του συμπιεστή.

Οι εκτονωτικές βαλβίδες με εναλλακτική πλήρωση του θερμοστατικού βολβού, κατασκευάζονται πρακτικά για όλες τις εμπορικές ψυκτικές εφαρμογές και εγκαταστάσεις χαμηλών θερμοκρασιών.

Ο ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΙΚΟΣ ΒΟΛΒΟΣ
Ο θερμοστατικός βολβός μιας εκτονωτικής βαλβίδας πρέπει να εγκατα -σταθεί και να στερεωθεί σε ένα οριζόντιο τμήμα της σωλήνας αναρρόφη -σης κοντά στην έξοδο του συμπυκνωτή, όπως φαίνεται στην Εικόνα 5.12.
ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΙΚΟΣ ΒΟΛΒΟΣ ΠΑΝΩ ΣΕ ΣΩΛΗΝΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ ΜΙΚΡΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ (ΜΙΚΡΟΤΕΡΗ ΑΠΟ 7/8'')
ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΙΚΟΣ ΒΟΛΒΟΣ ΠΑΝΩ ΣΕ ΣΩΛΗΝΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ (7/8'' ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ)
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 5.12: Εγκατάσταση του Θερμοστατικού Βολβού πάνω στη σωλήνα αναρρόφησης

Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει ο Θερμοστατικός Βολβός να εγκατασταθεί σε τμήμα σωλήνας στο οποίο μπορεί να παγιδευτεί υγρό ψυκτικό μέσο, όπως φαίνεται στην Εικόνα 5-13.
Εικόνα 5.13: Σωστή και λανθασμένη εγκατάσταση του Θερμοστατικού Βολβού μιας Θερμοεκτονωτικής Βαλβίδας
Η παρουσία υγρού ψυκτικού κοντά στο θερμοστατικό βολβό μπορεί να προκαλέσει λανθασμένες αποκρίσεις της βαλβίδας, καθότι το εξατμιζόμε -νο υγρό παγώνει την περιοχή.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Σε γραμμές αναρρόφησης με εξωτερική διάμετρο έως και 5 /$\_{8}$ " (Φ 18 mm), ο βολβός πρέπει να εγκαθίσταται πάνω από τη σωλήνα, όπως φαί -νεται στην Εικόνα 5.12. Σε γραμμές αναρρόφησης διαμέτρου 7 /$\_{8}$ " (Φ 22 mm) ή μεγαλύτερες, ο θερμοστατικός βολβός πρέπει να εγκαθίσταται στο πλευ -ρό της σωλήνωσης, ακριβώς κάτω από την οριζόντια γραμμή του άξονα, όπως δείχνεται στην Εικόνα 5.12. Τέλος, ο βολβός δεν τοποθετείται τελεί -ως κάτω από τη σωλήνα, επειδή θα υπάρχει λάδι το οποίο επιστρέφει και δρα σαν μονωτικό στρώμα.

ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΙΚΟΣ ΒΟΛΒΟΣ ΣΕ ΕΜΒΑΠΤΙΣΜΕΝΗ ΦΩΛΕΑ
Ο εξωτερικός θερμοστατικός βολβός εγκαθίσταται σε εμβαπτισμένη φω -λεά, όπως φαίνεται στην Εικόνα 5.14, όταν είναι αναγκαία η πολύ γρήγορη αντίδραση της εκτονωτικής βαλβίδας, σε συνθήκες χαμηλής υπερθέρμαν -σης.
Εικόνα 5.14: Εγκατάσταση Θερμοστατικού Βολβού μίας Θερμοεκτονωτικής Βαλβίδας σε εμβαπτισμένη φωλεά
Επίσης, ο εξωτερικός θερμοστατικός βολβός εγκαθίσταται σε εμβαπτισμέ -νη φωλεά, στις περιπτώσεις εκείνες, όπου υπάρχει σημαντική μάζα μετάλ -λου (όπως πχ πολλά εξαρτήματα στη γραμμή αναρρόφησης), κοντά στην ενδεικνυόμενη θέση εγκατάστασής του.

Κάθε μεγάλη ποσότητα μετάλλου, απαιτεί χρόνο για να αλλάξει τη θερ -μοκρασία της, και επομένως θα επιφέρει χρονική καθυστέρηση στην από -κριση της εκτονωτικής βαλβίδας. Η εγκατάσταση του θερμοστατικού βολ -βού μέσα σε εμβαπτισμένη φωλεά επιλύει το πιο πάνω πρόβλημα, καθότι εμβαπτίζεται απευθείας στο αέριο ψυκτικό και δεν εξαρτάται από τη μετά -δοση θερμότητας διαμέσου του τοιχώματος της σωλήνας αναρρόφησης.

ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΕΞΙΣΩΤΗΣ
Ο εξωτερικός εξισωτής συνδέεται στη γραμμή αναρρόφησης, και σε από -σταση 15 ÷ 20 cm μετά το βολβό, όπως φαίνεται στην Εικόνα 5.15.
Πηγή: Εταιρεία Trane Εικόνα 5.15: Σύνδεση Εξωτερικού Εξισωτή μιας Θερμοεκτονωτικής Βαλβίδας
Όταν ένα ψυκτικό στοιχείο (εξατμιστής) έχει δύο ή περισσότερες θερ -μοεκτονωτικές βαλβίδες, οι εξωτερικοί εξισωτές πρέπει να τοποθετούνται σε τέτοιες θέσεις, ώστε η πίεση από το κύκλωμα της μίας βαλβίδας να μην επηρεάζει τις άλλες βαλβίδες. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να εγκατασταθούν σε ορισμένο μήκος ξεχωριστές γραμμές αναρρόφησης για κάθε κύκλωμα και στη συνέχεια να ενωθούν σε μία κοινή γραμμή αναρρό -φησης, όπως φαίνεται στις Εικόνες 5.16 και 5.17.

ΒΛΑΒΕΣ ΤΩΝ ΘΕΡΜΟΕΚΤΟΝΩΤΙΚΩΝ ΒΑΛΒΙΔΩΝ
Κατ' αρχάς πρέπει να τονισθεί ότι οι θερμοεκτονωτικές βαλβίδες σπάνια παθαίνουν τέτοιες βλάβες που να δικαιολογούν την αντικατάστασή τους με καινούργιες. Στις πλείστες περιπτώσεις η κακή λειτουργία του ψυκτι -κού συστήματος οφείλεται σε άλλους παράγοντες και όχι στην εκτονωτική βαλβίδα. Οπωσδήποτε, όμως, πριν ληφθεί η απόφαση για αντικατάσταση μιας θερμοεκτονωτικής βαλβίδας, πρέπει να ελεγχθεί σε κατάσταση λει -τουργίας, με μέτρηση της πίεσης αναρρόφησης και του μεγέθους υπερ -θέρμανσης.

Στο Παράρτημα 2, παρουσιάζεται μια «Ανάλυση βλαβών Ψυκτικών Εγκαταστάσεων».

5.2.5 Πρεσσοστατική εκτονωτική βαλβίδα
Η πρεσσοστατική εκτονωτική βαλβίδα είναι, επίσης, γνωστή με τις ονομα -σίες:
-  αυτόματη εκτονωτική πρεσσοστατική βαλβίδα και
-  βαλβίδα σταθερής πίεσης.
Ο λόγος αυτών των ονομασιών οφείλεται στο ότι η λειτουργία αυτής της εκτονωτικής βαλβίδας στηρίζεται στη διατήρηση μιας περίπου σταθερής πίεσης εξάτμισης, ανεξάρτητα από τις μεταβολές του ψυκτικού φορτίου.

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
Η αυτόματη εκτονωτική βαλβίδα αποτελείται από:
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 5.19: Σχηματική τομή Πρεσσοστατικής Εκτονωτικής Βαλβίδας
- 1) Το σώμα της βαλβίδας, συνήθως κατασκευασμένο από ορείχαλκο
- 2) Το ρυθμιστικό κοχλία, που βρίσκεται στο πάνω μέρος της
- 3) Το ρυθμιστικό ελατήριο, η τάση του οποίου ρυθμίζεται από προαναφερ -θέντα ρυθμιστικό κοχλία
- 4) Το μεταλλικό διάφραγμα ή μεμβράνη
- 5) Τον ωστικό άξονα της βαλβίδας, που είναι συνδεδεμένος με το διά -φραγμα και μεταδίδει την κίνησή του στη βελόνα της βαλβίδας
- 6) Τη βελόνα της βαλβίδας και την έδρα της.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Πάνω στο διάφραγμα εξασκούνται οι εξής δυνάμεις:

Από την επάνω πλευρά:
-  Η δύναμη λόγω της τάσης του ελατηρίου, που αυξομειώνεται ανάλο -γα με τη ρύθμιση του ρυθμιστικού κοχλία (Δύναμη 1)

Από την κάτω πλευρά:
-  Η δύναμη λόγω της πίεσης που επικρατεί μέσα στον εξατμιστή (πίε -ση αναρρόφησης - Δύναμη 3).
-  Η δύναμη λόγω της τάσης του ελατηρίου κλεισίματος (Δύναμη 2)
Οι δυνάμεις από την πάνω πλευρά τείνουν να ανοίξουν τη βαλβίδα, ενώ οι δυνάμεις από την κάτω πλευρά τείνουν να την κλείνουν.
Στρέφοντας το ρυθμιστικό κοχλία δεξιόστροφα (προς τη φορά κίνησης των δεικτών του ρολογιού - δηλαδή βιδώνοντάς τον) αυξάνεται η τάση του ελατηρίου, οπότε η βελόνα κινείται προς τα κάτω και έτσι αυξάνεται η πο -σότητα του υγρού ψυκτικού που μπορεί να διέλθει μέσα από τη βαλβίδα προς τον εξατμιστή. Αντίθετα, ξεβιδώνοντας το ρυθμιστικό κοχλία, μειώνε -ται η παροχή υγρού ψυκτικού προς τον εξατμιστή.

Ως εκ της κατασκευής της, η πρεσσοστατική εκτονωτική βαλβίδα δεν μπορεί να ρυθμίσει την υπερθέρμανση.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Σε αύξηση του ψυκτικού φορτίου, έχουμε:
-  Πολύ γρήγορη εξάτμιση του ψυκτικού μέσου στον εξατμιστή
-  Αύξηση της υπερθέρμανσης του ψυκτικού αερίου

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Όμως αύξηση της υπερθέρμανσης, σημαίνει αύξηση της θερμοκρασίας του αερίου, δηλαδή ταυτόχρονα αύξηση της πίεσης μέσα στον εξατμιστή. Με την αύξηση όμως της πίεσης του εξατμιστή, αυξάνεται η δύναμη που επενεργεί στην κάτω πλευρά του διαφράγματος και η βαλβίδα ελαττώνει την παροχή ψυκτικού υγρού προς τον εξατμιστή.
Ακριβώς αυτή η κίνηση είναι και το μεγάλο μειονέκτημα της πρεσσο -στατικής εκτονωτικής βαλβίδας. Αντί η βαλβίδα με την αύξηση του ψυ -κτικού φορτίου να τροφοδοτήσει τον εξατμιστή με μεγαλύτερη ποσότητα ψυκτικού υγρού, ενεργεί ακριβώς αντίθετα. Αυτή η ενέργεια όμως, έχει ως επακόλουθο τη γρήγορη αναρρόφηση της υπάρχουσας ποσότητας ψυκτι -κού αερίου στον εξατμιστή, από το συμπιεστή. Έτσι, μειώνεται γρήγορα η πίεση στον εξατμιστή. Τότε όμως, η βαλβίδα, με τη μείωση της πίεσης αυξάνει την ποσότητα υγρού ψυκτικού προς τον εξατμιστή. Με την αύξηση της παροχής ψυκτικού μέσου προς τον εξατμιστή, αυξάνεται και η πίεση αναρρόφησης, οπότε η βαλβίδα τείνει τώρα να περιορίσει την ποσότητα ψυκτικού προς τον εξατμιστή.

Οι αναφερθείσες ανωτέρω κινήσεις της πρεσσοστατικής βαλβίδας έχουν ως αποτέλεσμα τη διατήρηση μιας σταθερής πίεσης αναρρόφησης ανεξάρτητα από τη μεταβολή του ψυκτικού φορτίου. Είναι φανερό, λοιπόν, ότι η ψυκτική απόδοση της ψυκτικής εγκατάστασης δεν παραμένει σταθερή.
Επίσης, όταν σταματήσει ο συμπιεστής, η βαλβίδα θα εξακολουθήσει να διοχετεύει υγρό ψυκτικό στον εξατμιστή. Αλλά η διοχέτευση ψυκτικού υγρού στον εξατμιστή, κατά τη φάση μη λειτουργίας του συμπιεστή, δημιουργεί συσσώρευση υγρού ψυκτικού στον εξατμιστή και αύξηση της πίεσής του. Αυτή η αύξηση της πίεσης στον εξατμιστή έχει ως επακόλουθο να κλείσει τελικά η βαλβίδα. Εν συνεχεία, καθώς αυξάνει η θερμοκρασία του εξατμιστή (λόγω των υπαρχόντων ψυκτικών φορτίων) αυξάνεται και η πίεσή του, με αποτέλεσμα το σφικτό κλείσιμο της βαλβίδας. Όταν ο συμπιεστής επανεκκι -νήσει, η βαλβίδα δεν θα ανοίξει αμέσως, αλλά λίγο αργότερα, όταν πια έχει μειωθεί η πίεση μέσα στον εξατμιστή από τη λειτουργία του συμπιεστή.

Η λειτουργία αυτή της πρεσσοστατικής βαλβίδας είναι ένα πολύ σημα -ντικό πλεονέκτημα, επειδή:
-  δεν υπερφορτώνεται ο συμπιεστής κατά την εκκίνηση και
-  αποφεύγεται η άκρως ζημιογόνος αναρρόφηση υγρού ψυκτικού κατά την εκκίνηση (επιστροφή υγρού).

ΧΡΗΣΕΙΣ
Η πρεσσοστατική βαλβίδα χρησιμοποιείται σε μικρές μόνο ψυκτικές εγκα -ταστάσεις, που έχουν σχετικά σταθερό ψυκτικό φορτίο, όπως πχ οικιακά ψυγεία, καταψύκτες, ψύκτες νερού, μικρές ψυκτικές μονάδες για παγωτά κλπ. Λόγω των μειονεκτημάτων που έχει, τείνει να αντικατασταθεί από άλλα είδη εκτονωτικών διατάξεων όπως πχ του τριχοειδή σωλήνα.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
Μια άλλη συνηθισμένη εφαρμογή της πρεσσοστατικής βαλβίδας, είναι η ρύθμιση της πίεσης στην έξοδο από τον εξατμιστή ή στην είσοδο στον συμπιεστή, όταν (ο εξατμιστής και ο συμπιεστής) απέχουν πολύ μεταξύ τους. Επίσης, όταν πολλοί εξατμιστές εκβάλλουν σε κοινή αναρρόφηση του συμπιεστή. Σ' αυτές τις περιπτώσεις απαιτείται έλεγχος και ρύθμιση της πίεσης του αέριου ψυκτικού μέσου στην έξοδο του κάθε εξατμιστή, καθώς και έλεγχος της πίεσης στην αναρρόφηση του συμπιεστή.
Εγκαθίστανται πρεσσοστατικές βαλβίδες για την προστασία της εγκα -τάστασης και τον έλεγχο της λειτουργίας της (βλέπε και Κεφάλαιο για τα Βοηθητικά Εξαρτήματα).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

5.2.6 Η Ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα (Electronic Expansion Valve TXT)
Η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα ονομάζεται και θερμοηλεκτρική βαλβί -δα.
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 5.20: Θερμοηλεκτρική (Ηλεκτρονική) Εκτονωτική Βαλβίδα

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
Τα κύρια μέρη από τα οποία αποτελείται μία ηλεκτρονική εκτονωτική βαλ -βίδα είναι:
- 1) Το μεταλλικό σώμα της βαλβίδας
- 2) Η κεφαλή που φέρει το διμεταλλικό έλασμα
- 3) Ο ωστικός άξονας της βαλβίδας, που είναι συνδεδεμένος με το διμεταλ -λικό έλασμα και μεταδίδει την κίνηση στη βελόνα της βαλβίδας
- 4) Η βελόνα της βαλβίδας και η έδρα της
- 5) Ο αισθητήρας θερμοκρασίας (θερμίστορ-thermistor), που συνδέεται μέσω καλωδίου 2 αγωγών, με την κεφαλή της βαλβίδας.
Εικόνα 5.21: Τομή Θερμοηλεκτρικής (Ηλεκτρονικής) Εκτονωτικής Βαλβίδας

Ειδικότερα:
Το διμεταλλικό έλασμα φέρει ένα ηλεκτρικό τύλιγμα (περιέλιξη). Το τύλιγ -μα αυτό συνδέεται εν σειρά με τον αισθητήρα θερμοκρασίας. Ο αισθητή -ρας θερμοκρασίας (thermistor) είναι ένας ημιαγωγός, με το εξής ιδιαίτερο χαρακτηριστικό: Με την αύξηση της θερμοκρασίας, η ηλεκτρική του αντίσταση μειώνεται (είναι δηλαδή τύπου NTC). Ο αισθητήρας τοποθετείται στο τέλος του εξατμιστή (γραμμή αναρρόφησης), δηλαδή στο σημείο, που τοποθετείται αντίστοιχα, ο θερμοστατικός βολβός της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Με την αύξηση του ψυκτικού φορτίου, αυξάνεται η θερμοκρασία του ψυ -κτικού αερίου στο τέλος του εξατμιστή. Η αύξηση αυτή της θερμοκρασίας, αυξάνει, επίσης, τη θερμοκρασία του αισθητήρα θερμοκρασίας και μειώνει την ηλεκτρική αντίστασή του. Αποτέλεσμα είναι το τύλιγμα του διμεταλλι -κού ελάσματος να διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα μεγαλύτερης έντασης. Η αυξημένη ένταση του ρεύματος αυξάνει, επίσης, τη θερμοκρασία του τυλίγματος, και επομένως και του διμεταλλικού στοιχείου. Το διμεταλλικό έλασμα με τη σειρά του, κινεί τον ωστικό άξονα προς τα επάνω ανοίγοντας περισσότερο τη βαλβίδα, και τροφοδοτώντας τον εξατμιστή με περισσότε -ρο υγρό ψυκτικό μέσον.

Ακριβώς οι αντίθετες ενέργειες λαμβάνουν χώρα στην περίπτωση της μείωσης του ψυκτικού φορτίου, οπότε τελικά η βαλβίδα κλείνει, ελαττώνο -ντας την τροφοδότηση του εξατμιστή με υγρό ψυκτικό μέσο.
Η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα ρυθμίζει με μεγάλη ακρίβεια τη ροή του υγρού ψυκτικού μέσου προς τον εξατμιστή, συντελεί στην αποδοτικότε -ρη λειτουργία του και την πλήρη εκμετάλλευσή του και παρέχει μία σταθερή υπερθέρμανση στην έξοδό του. Τέλος, η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα έχει τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας.

Από την πιο πάνω ανάλυση, είναι φανερό ότι η λειτουργία της ηλεκτρονικής εκτονωτικής βαλβίδας βασίζεται στη σωστή λειτουργία του ηλεκτρικού κυ -κλώματος. Απαιτείται σταθερή τάση ηλεκτρικής τροφοδότησης (χαμη-
λή τάση). Για το λόγο αυτό, εγκαθίσταται σταθεροποιητής τάσης που διατηρεί την ηλεκτρική τάση τροφοδότησης της βαλβίδας στη σωστή τιμή της.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΕΣ ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΜΕ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
Με την εισβολή των μικροϋπολογιστών στη σύγχρονη τεχνολογία, δεν θα μπορούσε να μην επηρεαστεί και η τεχνολογία κατασκευής και ελέγχου των εκτονωτικών βαλβίδων. Έτσι, κατασκευάζεται διάταξη, όπως φαίνεται στην Εικόνα 5.22.

S1 S2 S3
ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΣΩΛΗΝΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΟ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΥΓΡΟΥ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΟ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΟ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΨΥΧΡΟΥ ΑΕΡΑ
Εικόνα 5.22: Σχηματικό διάγραμμα ηλεκτρικής Εκτονωτικής Βαλβίδας με Μικροϋπολογιστή
Ο μικροϋπολογιστής παίρνει ενδείξεις από τα 3 αισθητήρια θερμοκρασίας, επεξεργάζεται τα στοιχεία αυτά και δίνει εντολή στο σερβοκινητήρα της εκτονωτικής βαλβίδας να ανοίξει ή κλείσει κατά λίγο, τροφοδοτώντας κα -τάλληλα τον εξατμιστή με τη σωστή ποσότητα υγρού ψυκτικού μέσου. Μ' αυτόν τον τρόπο εξασφαλίζεται η μέγιστη δυνατή απόδοση του εξατμιστή και της όλης ψυκτικής εγκατάστασης γενικότερα.

5.3 Επιλογή εκτονωτικών βαλβίδων μέσω λογισμικού (software)
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, και στο Κεφάλαιο περί Συμπιεστών, με την ανάπτυξη του Internet, όλο και περισσότερες εταιρείες κατασκευής εκτο -νωτικών διατάξεων και οργάνων ελέγχου εν γένει, διαθέτουν αφενός μεν τους καταλόγους τους σε ηλεκτρονική μορφή, αφετέρου δε έχουν αναπτύ -ξει προγράμματα επιλογής των προϊόντων τους και παροχής πλείστων όσων σχετικών τεχνικών λεπτομερειών.
Εικόνα 5.23: Επιλογή Θερμοεκτονωτικής Βαλβίδας, μέσω λογισμικού (Software)

Στη πιο πάνω Εικόνα, παρουσιάζεται εικόνα οθόνης από πρόγραμμα της εταιρείας InPhorm, που κατασκευάζει λογισμικό για την κατασκευάστρια εταιρεία Parker, για την επιλογή εξαρτημάτων ψυκτικών εγκαταστάσεων, δίνοντας ταυτόχρονα και πλείστες όσες τεχνικές πληροφορίες.

5.4 Εγκατάσταση, ρύθμιση, αντικατάσταση, συντήρηση και βλάβες των εκτονωτικών διατάξεων
Στις προηγούμενες παραγράφους περιγράψαμε τα τεχνικά χαρακτηριστι -κά των διαφόρων εκτονωτικών διατάξεων, αναλύσαμε τον τρόπο λειτουρ -γίας των, εκθέσαμε τις διαδικασίες ρύθμισής τους και παραθέσαμε τους τρόπους για τον υπολογισμό και την επιλογή τους. Τονίσθηκε ότι σπάνια μια βλάβη οφείλεται αποκλειστικά και μόνο στην ίδια την εκτονωτική διάτα -ξη. Το σύνηθες είναι ότι η ανώμαλη λειτουργία του συστήματος οφείλεται σε γενικότερους παράγοντες που αφορούν όλο το Ψυκτικό Σύστημα.

Στο Παράρτημα Π2 περιγράφονται με λεπτομέρεια οι διαδικασίες διάγνωσης και ανάλυσης προβλημάτων στους συμπιεστές, στις εκτονωτικές διατάξεις, στους ηλεκτροκινητήρες και στα συστήματα προστασίας και ελέγχου των Ψυκτικών Συγκροτημάτων.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Οι εκτονωτικές διατάξεις ή εκτονωτικές βαλβίδες ή στραγγαλιστικές διατά -ξεις έχουν σκοπό:
-  Να ελέγχουν και να ρυθμίζουν την αναγκαία ποσότητα του υγρού ψυ -κτικού μέσου που ρέει προς τον εξατμιστή.
-  Να αλλάζουν τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ψυκτικού μέσου έτσι, ώστε από ψυκτικό υγρό υψηλής πίεσης στην έξοδο του συμπυ -κνωτή να μεταβάλλεται σε ψυκτικό υγρό σταθερής χαμηλής πίεσης, στην είσοδο του εξατμιστή.
Οι σύγχρονες εκτονωτικές βαλβίδες είναι αυτόματες συσκευές. Η λει -τουργία τους βασίζεται στην αλλαγή της τιμής ενός φυσικού μεγέθους του ψυκτικού μέσου, που μπορεί να είναι:

- 1. Η θερμοκρασία του
- 2. Η πίεσή του
- 3. Η παροχή του, και,
- 4. Συνδυασμός δύο ή όλων των πιο πάνω χαρακτηριστικών μεγεθών.
Στις σύγχρονες ψυκτικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται οι εξής τύ -ποι αυτόματων εκτονωτικών βαλβίδων:
- 1. Ο τριχοειδής σωλήνας (capillary tube)
- 2. Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της υψη -λής πίεσης
- 3. Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της χαμη -λής πίεσης
- 4. Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα (thermal expansion valve - TXT) ή βαλ -βίδα σταθερής υπερθέρμανσης ή θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα
- 5. Η πρεσσοστατική βαλβίδα, ή αυτόματη εκτονωτική βαλβίδα ή βαλβί -δα σταθερής πίεσης
- 6. Η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα (electronic expansion valve)

Ειδικότερα:
- 1. Ο τριχοειδής σωλήνας χρησιμοποιείται ευρύτατα σήμερα στις ψυκτι -κές εγκαταστάσεις μικρού μεγέθους, όπως:
-  τα οικιακά ψυγεία
-  τα μικρά επαγγελματικά ψυγεία
-  τις μικρές κλιματιστικές μονάδες
- Ο τριχοειδής σωλήνας δεν έχει κινούμενα μέρη, δεν απαιτεί καμία συ -ντήρηση, έχει μικρό κόστος.
Απαιτείται η εγκατάσταση, στην αρχή του τριχοειδή σωλήνα, ενός πολύ καλού φίλτρου - ξηραντή.
- Ο τριχοειδής σωλήνας δεν επιδέχεται μετά την εγκατάστασή του καμία ρύθμιση.
Η ποσότητα ψυκτικού μέσου, μέσα στην ψυκτική εγκατάσταση είναι επακριβώς καθορισμένη.

Στην περίπτωση αντικατάστασης ενός τριχοειδή σωλήνα με καινούρ -γιο, θα πρέπει ο νέος τριχοειδής σωλήνας να έχει ακριβώς την ίδια διάμετρο και το ίδιο μήκος.
- 2. Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στην πλευρά της υψηλής πίεσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση μεσαίου ή μεγάλου μεγέθους και ειδικότερα χαμηλών θερμοκρασιών και δεν συνιστάται η χρησιμοποίησή της σε μικρά ψυκτικά συγκροτήμα -τα. Τα ψυκτικά συγκροτήματα με αυτού του τύπου τη βαλβίδα εκτόνω -σης απαιτούν πλήρωση με την ακριβή ποσότητα ψυκτικού μέσου.
- 3. Η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα ελέγχου στη πλευρά της χαμηλής πίεσης χρησιμοποιείται όπου και η αντίστοιχη βαλβίδα με τον πλω -τήρα ελέγχου στην πλευρά της υψηλής πίεσης. Απαιτεί εγκατάσταση ακριβώς πάνω από τον εξατμιστή και επικοινωνεί απ' ευθείας μ' αυτόν.
- 4. Η θερμοεκτονωτική βαλβίδα είναι ο τύπος της βαλβίδας που χρησι -μοποιείται περισσότερο στις σύγχρονες ψυκτικές εγκαταστάσεις. Ρυθ -μίζει με μεγάλη ακρίβεια το επίπεδο της υπερθέρμανσης του εξατμιστή και προστατεύει με τον καλύτερο τρόπο το συμπιεστή από τη λεγόμενη «επιστροφή υγρού» δηλαδή την παρουσία υγρού ψυκτικού στην αναρ -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
ρόφησή του. Κατασκευάζεται και με εξωτερικό εξισωτή πίεσης, για να αντισταθμίσει την πτώση πίεσης στους εξατμιστές μεγάλης ικανότητας και τα εξαρτήματά τους. Η βαλβίδα μπορεί να πληρωθεί με το ψυκτικό μέσο της εγκατάστασης σε υγρή ή αέρια κατάσταση ή και με άλλο (δια -φορετικό) ψυκτικό μέσο. Επιλέγονται από καταλόγους κατασκευαστών με βάση την πτώση πίεσης μεταξύ εισόδου - εξόδου της βαλβίδας, την ικανότητά της και τη θερμοκρασία εξάτμισης.
Απαιτείται προσοχή στη θέση και τον τρόπο εγκατάστασης του θερ -μοστατικού βολβού και του εξωτερικού εξισωτή.

- 5. Η πρεσσοστατική εκτονωτική βαλβίδα, κρατά σταθερή την πίεση (και θερμοκρασία) του εξατμιστή, ανεξάρτητα από τη μεταβολή του ψυ -κτικού φορτίου. Χρησιμοποιείται σε μικρές μόνο ψυκτικές εγκαταστά -σεις που έχουν σχετικά σταθερό ψυκτικό φορτίο, όπως:
-  οικιακά ψυγεία
-  καταψύκτες
-  ψύκτες νερού
-  μικρές ψυκτικές μονάδες για παγωτά
Οι βαλβίδες αυτού του τύπου, λόγω των μειονεκτημάτων που παρουσι -άζουν, τείνουν να αντικατασταθούν από άλλα είδη εκτονωτικών διατά -ξεων (πχ τριχοειδή σωλήνα).

- 6. Η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα και η πιο σύγχρονη έκδοσή της, η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα με μικροϋπολογιστή, ρυθμίζει με μεγάλη ακρίβεια τη ροή του ψυκτικού υγρού στον εξατμιστή, παρέχει μία σταθερή υπερθέρμανση στην έξοδό του και συντελεί στην αποδο -τικότερη λειτουργία του και την πλήρη εκμετάλλευσή του. Τέλος, έχει τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Τι σκοπό έχουν οι εκτονωτικές διατάξεις;
- 2. Πού βασίζεται η λειτουργία των εκτονωτικών διατάξεων;
- 3. Ποιους τύπους εκτονωτικών βαλβίδων γνωρίζετε και ποιοι απ' αυτούς χρησιμοποιούνται περισσότερο στις σύγχρονες ψυκτικές εγκαταστά -σεις;
- 4. Να αναφέρετε πού χρησιμοποιείται ο τριχοειδής σωλήνας, ως εκτο -νωτική διάταξη.
- 5. Τι πλεονεκτήματα και τι μειονεκτήματα παρουσιάζει ο τριχοειδής σω -λήνας ως εκτονωτική διάταξη;
- 6. Ποιες είναι οι πιο συνήθεις βλάβες των τριχοειδών σωλήνων και τι πρέπει να προσέχουμε στην αντικατάστασή τους με νέους;
- 7. Πού χρησιμοποιείται η εκτονωτική βαλβίδα με πλωτήρα στην υψηλή πλευρά;
- 8. Περιγράψτε τη λειτουργία της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας.
- 9. Τι είναι υπερθέρμανση θερμοεκτονωτικής βαλβίδας και πώς μετριέται;
- 10. Ποιες είναι οι συνέπειες από μια μεγάλη ή μικρή υπερθέρμανση στην εγκατάσταση;
- 11. Πώς πρέπει να γίνεται η ρύθμιση της υπερθέρμανσης στις θερμοε -κτονωτικές βαλβίδες;
- 12. Γιατί χρησιμοποιείται, στις θερμοεκτονωτικές βαλβίδες, ο εξωτερικός εξισωτής και πώς εγκαθίσταται;
- 13. Πώς και πού εγκαθίσταται ο θερμοστατικός βολβός μιας θερμοεκτο -νωτικής βαλβίδας;
- 14. Τι σημαίνει ο όρος «επιστροφή υγρού» και τι συνέπειες μπορεί να έχει;
- 15. Τι είναι η υπόψυξη του ψυκτικού μέσου;
- 16. Ποιοι είναι οι τρόποι πλήρωσης των θερμοεκτονωτικών βαλβίδων; Να αναφέρετε τις δυνατότητες πλήρωσης.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 17. Πού χρησιμοποιείται η πρεσσοστατική βαλβίδα;
- 18. Περιγράψτε μία ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα.
- 19. Ποια πλεονεκτήματα και ποια μειονεκτήματα παρουσιάζουν οι ηλε -κτρονικές βαλβίδες;
- 20. Τι είναι η ηλεκτρονική εκτονωτική βαλβίδα με μικροϋπολογιστή;
κεφάλαιο 6

ΕΞΑΤΜΙΣΤΕΣ
- 6.1 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ ΣΕ ΜΙΑ ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ
- 6.2 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ
- 6.3 ΕΙΔΗ ΕΞΑΤΜΙΣΤΩΝ
- 6.4 ΕΞΑΤΜΙΣΤΕΣ ΨΥΞΗΣ ΑΕΡΑ
- 6.5 ΕΞΑΤΜΙΣΤΕΣ ΨΥΞΗΣ ΥΓΡΩΝ
- 6.6 ΑΠΟΨΥΞΗ ΤΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΤΩΝ ΨΥΞΗΣ ΑΕΡΑ
- 9 Να μάθουν οι μαθητές τα κύρια είδη και χαρακτηριστικά κατασκευής των εξατμιστών επαγγελματικών και βιομηχανικών εγκαταστάσεων.
- 9 Να εξοικειωθούν με τους βασικούς υπολογισμούς της ικανότητας των συμπυκνωτών, με τη διαδικασία επιλογής και τη συντήρησή τους.
- 9 Να μάθουν τα συστήματα αποπάγωσης των εξατμιστών.

6.1 Ο ρόλος του εξατμιστή σε μία ψυκτική μηχανή
Ο εξατμιστής είναι το τμήμα της ψυκτικής μηχανής που έχει κύριο σκο -πό να απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον του. Με άλλα λόγια, ο εξατμιστής είναι μία συσκευή εναλλαγής θερμότητας, με την οποία η ψυ -κτική μηχανή απορροφά τη θερμότητα από το χώρο τον οποίο θέλουμε να ψύξουμε. Μέσα στον εξατμιστή το ψυκτικό υγρό απορροφά θερμότητα και εξατμίζεται. Για το λόγο αυτό ο εξατμιστής ονομάζεται και εξαεριωτής. Ανάλογα με την εφαρμογή, ο εξατμιστής μπορεί να λειτουργεί σε υψηλές, μέσες ή και χαμηλές θερμοκρασίες. Για παράδειγμα θα αναφέρουμε:

-  Σε εγκατάσταση κλιματισμού έχουμε υψηλή θερμοκρασία (περίπου 5 °C)
-  Σε εγκατάσταση συντήρησης τροφίμων έχουμε μέση θερμοκρασία (π.χ. 0 °C)
-  Σε εγκατάσταση κατάψυξης έχουμε χαμηλή θερμοκρασία (π.χ. -20 °C)
Τέλος ο εξατμιστής μπορεί να ψύχει αέρα (και τότε ονομάζεται αεροψυ -κτήρας ή ψυκτικό στοιχείο) ή νερό και άλλα υγρά (γάλα, μπύρα, πετρέ -λαιο κ.λπ.).

6.2 Η λειτουργία του εξατμιστή
Αν ανάψουμε το μάτι μίας ηλεκτρικής κουζίνας και ξεχάσουμε να τοποθε -τήσουμε επάνω του μία κατσαρόλα με νερό, θα παρατηρήσουμε σε λίγο ότι το μάτι έγινε κόκκινο και κινδυνεύει να καταστραφεί από υπερθέρμαν -ση. Το πυρωμένο (κοκκινισμένο) μάτι έχει θερμοκρασία 400 έως 500 °C. Στην περίπτωση όμως, που έχουμε τοποθετήσει την κατσαρόλα με το νερό επάνω στο αναμμένο μάτι, δεν υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης. Στην περίπτωση αυτή το νερό μέσα στην κατσαρόλα αρχίζει να θερμαί -νεται και πολύ γρήγορα αρχίζει να βράζει. Το νερό βράζει γιατί απορροφά θερμότητα από το μάτι της κουζίνας. Ταυτόχρονα το νερό ψύχει το μάτι και δεν το αφήνει να κοκκινίσει. Όπως, μάλιστα, γνωρίζουμε το νερό σε ατμοσφαιρική πίεση βράζει σε σταθερή θερμοκρασία 100 °C (πολύ χαμη -λότερη από τη θερμοκρασία του κόκκινου ματιού).

Από το παραπάνω παράδειγμα βλέπουμε ότι για να βράσει (και να εξατμιστεί) το νερό απορροφά μεγάλα ποσά θερμότητας από το "περιβάλ -λον" του που είναι το μάτι της κουζίνας. Μέσα σε έναν εξατμιστή συμβαίνει ακριβώς το ίδιο φαινόμενο με μόνη διαφορά ότι το υγρό που βράζει και εξατμίζεται δεν είναι νερό αλλά ένα ειδικό ψυκτικό υγρό και ταυτόχρονα η πίεση μέσα στον εξατμιστή είναι η κατάλληλη για να βράσει το υγρό, στην επιθυμητή θερμοκρασία. Η κατάλληλη αυτή πίεση συντηρείται από το συμπιεστή της ψυκτικής μηχανής και συγκεκριμένα είναι η πίεση αναρ -ρόφησης (ή χαμηλή πίεση).

Στην εικόνα 6.1. φαίνεται ο εξατμιστής μέσα στο κύκλωμα μίας ψυκτι -κής μηχανής, μαζί με τα υπόλοιπα βασικά μέρη που την αποτελούν.
Εικόνα 6.1: Ο εξατμιστής μέσα στο κύκλωμα μίας ψυκτικής μηχανής
Η λειτουργία του εξατμιστή φαίνεται στο διάγραμμα p-h της εικόνας 6.2. Το υγρό που φθάνει στην είσοδο του εξατμιστή παριστάνεται από το ση -μείο Α. Στο σημείο αυτό η ενθαλπία είναι h1. Από το σημείο Α γίνεται η εξάτμιση του υγρού μέχρι το σημείο Β. Στο σημείο Β έχουμε κορεσμένο ατμό . Από το σημείο Β μέχρι το σημείο Γ γίνεται θέρμανση του αερίου (για να εξασφαλιστεί ότι όλη η ποσότητα του υγρού έχει εξατμιστεί). Στο σημείο Γ είναι η έξοδος του εξατμιστή και η ενθαλπία είναι h2.

Εικόνα 6.2: Η λειτουργία του εξατμιστή στο διάγραμμα p-h

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η απόδοση (ικανότητα) του εξατμιστή είναι ίση με την διαφορά ενθαλ -πίας εξόδου -εισόδου (h2-h1). Δηλαδή η θερμότητα που απορροφά το ψυκτικό ρευστό από το περιβάλλον του εξατμιστή είναι ίση με h2 - h1.

6.3 Είδη εξατμιστών
Οι εξατμιστές, όπως αναφέραμε και παραπάνω διακρίνονται σε δύο είδη, ανάλογα με το ρευστό που ψύχουν, δηλαδή αέρα ή υγρά. Έτσι έχουμε:
- α) Εξατμιστές που ψύχουν αέρα ή αεροψυκτήρες.
- β) Εξατμιστές που ψύχουν υγρά.
- Σε κάθε ψυκτική μηχανή χρησιμοποιείται ο κατάλληλος εξατμιστής, ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζεται η ψυκτική μηχανή. Παρα -δείγματα θα δούμε στις επόμενες παραγράφους που θα εξετάσουμε κάθε είδος εξατμιστή.

6.4 Εξατμιστές ψύξης αέρα
Οι εξατμιστές που ψύχουν αέρα χρησιμοποιούνται σε όλες σχεδόν τις εφαρμογές (κλιματισμός, συντήρηση προϊόντων, κατάψυξη κ.λπ.). Οι εξα -τμιστές αυτοί χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες:
- α) Εξατμιστές με φυσική κυκλοφορία αέρα .
- β) Εξατμιστές με εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα .
- Ο αέρας του περιβάλλοντος κυκλοφορεί γύρω από τον εξατμιστή με φυσική ή εξαναγκασμένη κυκλοφορία. Το ψυκτικό υγρό βράζει (εξατμίζε -ται) μέσα στον εξατμιστή επειδή απορροφά θερμότητα από τον αέρα και τον ψύχει. Γίνεται, δηλαδή, εναλλαγή θερμότητας μεταξύ του αέρα και του ψυκτικού υγρού, όπως, αντίστοιχα, στην κουζίνα του παραδείγματος, με -ταξύ του νερού και του ηλεκτρικού ματιού.

6.4.1 Εξατμιστές φυσικής κυκλοφορίας αέρα
- Ο αέρας που έρχεται σε επαφή με τον εξατμιστή ψύχεται και γίνεται πι o πυκνός (άρα και πιο βαρύς), με αποτέλεσμα να κινείται από επάνω προς τα κάτω, δημιουργώντας ένα καθοδικό ρεύμα, φυσικής κυκλοφορίας γύρω από τον εξατμιστή. Οι εξατμιστές φυσικής κυκλοφορίας έχουν διάφορα σχήματα, ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζονται. Τα κυριότερα είδη εξατμιστών φυσικής κυκλοφορίας αέρα είναι:
-  Οι σωληνωτοί εξατμιστές, που αποτελούνται από ένα σωλήνα (σε σχήμα σερπαντίνας), μέσα στον οποίο κυκλοφορεί το ψυκτικό υγρό. Η μορφή της σερπαντίνας εξαρτάται από τη χρήση (κυλινδρική, επίπεδη κ.λπ.). Χρησιμοποιούνται κυρίως σε ψυγεία θερμοκρασίας χαμηλότε -ρης από 0 °C. Συνήθως η σερπαντίνα που περιβάλει τον εσωτερικό χώρο του ψυγείου. Στην εικόνα 6.3 φαίνεται ένας σωληνωτός εξατμι -στής που αποτελείται από ένα γυμνό χάλκινο σωλήνα, σε σχήμα σερ -παντίνας, που περιβάλλει εσωτερικά το θάλαμο ενός ψυγείου.

Εικόνα 6.3: Σωληνωτός εξατμιστής σε θάλαμο ψυγείου

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Οι πτερυγιοφόροι εξατμιστές, που αποτελούνται από ένα σωλήνα πάνω στον οποίο έχουν συγκολληθεί ελάσματα σε μορφή πτερυγίων. Τα πτερύγια χρησιμοποιούνται για να αυξηθεί η επιφάνεια επαφής με τον αέρα (επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας). Ο εξατμιστής αυτός έχει ακριβώς τη μορφή στοιχείου, όπως το γνωρίσαμε σε προηγούμενο κε -φάλαιο και ονομάζεται ψυκτικό στοιχείο .
Εικόνα 6.4: Πτερυγιοφόρος εξατμιστής φυσικής κυκλοφορίας αέρα
-  Οι πλακοειδείς εξατμιστές, που έχουν τη μορφή επίπεδης πλάκας. Ο σωλήνας μέσα στον οποίο εξατμίζεται το ψυκτικό υγρό είναι ενσωμα -τωμένος στην πλάκα. Η πιο συνηθισμένη χρήση των εξατμιστών αυτών είναι στα οικιακά ψυγεία. Αποτελούνται από δύο φύλλα αλουμινίου που έχουν αυλάκια έτσι ώστε όταν συγκολληθούν να σχηματίζουν ένα σω -λήνα σε σχήμα σερπαντίνας. Ο σωλήνας τότε λέγεται ότι είναι έκτυπος στις πλάκες (δηλαδή τυπωμένος). Σε άλλες περιπτώσεις ο πλακοειδής εξατμιστής μπορεί να έχει το σχήμα ενός ραφιού μέσα στον ψυκτικό θάλαμο και να εξυπηρετεί και στην τοποθέτηση προϊόντων.

ΕΞΑΤΜΙΣΤΕΣ
Εικόνα 6.5: Πλακοειδής εξατμιστής

Απόδοση (ικανότητα) εξατμιστή φυσικής κυκλοφορίας αέρα.
Η απόδοση ενός εξατμιστή φυσικής κυκλοφορίας αέρα είναι τόσο μεγα -λύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνειά του και όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά της θερμοκρασίας ατμοποίησης από τη θερμοκρασία του αέρα.
- Ο υπολογισμός της απόδοσης του εξατμιστή μπορεί να γίνει με τον ακόλουθο τύπο:
Q= ΚΑΔθ ×× 

όπου:
- Q  Η απόδοση (ικανότητα) του εξατμιστή W
- Κ Συντελεστής που εξαρτάται από τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του εξατμιστή W/m 2 °C (επιφάνεια, πτερύγια κ.λπ.)
- Α Η συνολική επιφάνεια εναλλαγής του εξατμιστή, που έρχεται σε επαφή με τον αέρα
- Δθ Η μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας ατμοποίησης και της θερμοκρασίας του αέρα °C
Ο συντελεστής Κ υπολογίζεται από τους κατασκευαστές, για τη σωστή επιλογή του μεγέθους του εξατμιστή, ανάλογα με την χρήση. Σε πρακτικές εφαρμογές μπορούμε να παίρνουμε το Κ από 5 μέχρι 6 W/m 2 °C.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Ο εξατμιστής ενός ψυγείου έχει επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας 2,5 m 2 . Το ψυκτικό υγρό μέσα στον εξατμιστή εξατμίζεται στους -7 °C και ο αέρας μέσα στον θάλαμο του ψυγείου έχει θερμοκρασία 2 °C. Αν ο συντελεστής Κ του συγκεκριμένου εξατμιστή είναι 5 W/m 2 °C, πόση είναι η ικανότητά του;

Απάντηση
-  Η μέση διαφορά θερμοκρασίας είναι: Δθ = 2 - (-7 °C) = 9 °C
-  Άρα, η ικανότητα του εξατμιστή είναι: Q  = 5 W/m 2 °C x 2,5 m 2 x 9 °C = 112,5 W
Τα βασικά πλεονεκτήματα των εξατμιστών φυσικής κυκλοφορίας, ένα -ντι των εξατμιστών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα, είναι:
-  Απλή κατασκευή και μικρό κόστος.
-  Μπορούν να έχουν το σχήμα που απαιτείται, σχεδόν σε κάθε περί -πτωση.
-  Αθόρυβη λειτουργία.
-  Δεν καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια.
-  Λειτουργούν σχεδόν χωρίς βλάβες και χρειάζονται ελάχιστη συντή -ρηση.

Τα βασικά μειονεκτήματα των εξατμιστών φυσικής κυκλοφορίας αέρα, αντίστοιχα, είναι:
-  Η απόδοσή τους είναι σχετικά μικρή σε σχέση με το μέγεθός τους.
-  Η απόδοσή τους μεταβάλλεται σημαντικά, ανάλογα με τις συνθήκες στις οποίες λειτουργούν. Για το λόγο αυτό κατασκευάζονται για συ -γκεκριμένες χρήσεις, με καθορισμένες συνθήκες λειτουργίας.

6.4.2 Εξατμιστές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα
Στους εξατμιστές αυτούς η κυκλοφορία του αέρα επιτυγχάνεται με χρήση ενός ή περισσοτέρων ανεμιστήρων. Η κατασκευή τους περιλαμβάνει ένα πτερυγιοφόρο σωλήνα (στοιχείο) και έναν τουλάχιστον ανεμιστήρα που φυσά τον αέρα ανάμεσα στα πτερύγια του εξατμιστή. Το είδος αυτό του εξατμιστή ονομάζεται και στοιχείο κατ' ευθείαν εκτόνωσης. Όταν ο εξα -τμιστής αυτού του τύπου χρησιμοποιείται στο κύκλωμα μιας ψυκτικής μη -χανής, υγρό ψυκτικό μέσο διοχετεύεται στο ψυκτικό στοιχείο κατ' ευθείαν, είτε μέσω μιας βαλβίδας με πλωτήρα είτε μέσω μιας εκτονωτικής βαλβί -δας. Στην πρώτη περίπτωση ο εξατμιστής είναι "κατακλυζόμενου τύπου" (flooded type coil) ενώ στη δεύτερη ονομάζεται "στοιχείο ξηρής εκτόνω -σης" (dry expanse coil).

Εικόνα 6.6: Εξατμιστής κατακλυζόμενου τύπου
Στην εικόνα 6.6 φαίνεται ένας εξατμιστής "κατακλυζόμενου τύπου", όπου μια ηλεκτρική βαλβίδα με πλωτήρα (σε συνδυασμό με μια ηλεκτρομαγνη -τική βαλβίδα) διατηρεί το υγρό ψυκτικό μέσο σε μία σταθερή στάθμη μέσα στο στοιχείο. Με άλλα λόγια, όσο το ψυκτικό υγρό εξατμίζεται, τόσο πε -ρισσότερο υγρό διοχετεύεται στο στοιχείο από τη βαλβίδα και σαν αποτέ -λεσμα το εσωτερικό του εξατμιστή γεμίζει (κατακλύζεται) με υγρό μέχρι τη στάθμη που καθορίζεται από τη βαλβίδα. Το επίπεδο αυτό συνήθως δια -τηρείται σε τέτοιο σημείο ώστε η εσωτερική επιφάνεια του εξατμιστή να εί -ναι σχεδόν πάντα γεμάτη με υγρό (γι' αυτό ονομάζεται "κατακλυζόμενος").

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Αυτός ο τύπος εξατμιστή είναι πιο αποδοτικός από τον εξατμιστή ξηρής εκτόνωσης, γιατί σχεδόν ολόκληρη η εσωτερική επιφάνεια των σωλήνων του στοιχείου είναι σε επαφή με υγρό ψυκτικό μέσο. Εξάτμιση μπορεί να γίνει μόνο στα σημεία που το υγρό έρχεται σε επαφή με τα σχετικά θερμό -τερα εσωτερικά τοιχώματα των σωλήνων.
Παρόλη την αυξημένη ικανότητά τους οι εξατμιστές αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται σχετικά λίγο επειδή απαιτούν μεγαλύτερο φορτίο ψυκτι -κού υγρού από ό,τι ένας εξατμιστής ξηρού τύπου. Αντίθετα, ο πιο συνη -θισμένος και ευρύτατα χρησιμοποιούμενος εξατμιστής ψύξης αέρα (ιδιαί -τερα στις εγκαταστάσεις κλιματισμού) είναι το στοιχείο ξηρής εκτόνωσης. Στην εικόνα 6.7 φαίνεται ένας εξατμιστής ξηρής εκτόνωσης.

Εικόνα 6.7: Στοιχείο ξηρής εκτόνωσης
Το ψυκτικό υγρό διοχετεύεται στο στοιχείο μέσω μιας εκτονωτικής βαλβί -δας. Η πιο συνηθισμένη διάταξη περιλαμβάνει μια θερμοεκτονωτική βαλ -βίδα η οποία μετρά τη θερμοκρασία του αερίου που εξέρχεται από τον εξατμιστή και επιτρέπει την δίοδο ακριβώς όσου υγρού απαιτείται, ώστε να διατηρείται η θερμοκρασία του αερίου στην προκαθορισμένη τιμή.
Από την παραπάνω περιγραφή φαίνεται ότι ο εξατμιστής αυτού του τύ -που πρέπει να είναι γεμάτος από μίγμα υγρού και αερίου ψυκτικού μέσου. Στην πλευρά εισόδου το ψυκτικό μέσο είναι υγρό. Καθώς το ψυκτικό μέσο προχωρά προς την έξοδο του στοιχείου απορροφώντας θερμότητα από τον
αέρα που περνά μέσα από τα πτερύγια του στοιχείου, όλο και περισσότερο υγρό εξατμίζεται. Στην έξοδο του στοιχείου, όλο το υγρό έχει εξατμισθεί και είναι ελαφρά υπέρθερμο, λόγω της δράσης της εκτονωτικής βαλβίδας.

Ένα τυπικό στοιχείο ξηρής εκτόνωσης αποτελείται από πολλαπλά πα -ράλληλα κυκλώματα (από 2 μέχρι και 22). Στην εικόνα 6.8 φαίνεται ένα στοιχείο ξηρής εκτόνωσης, πολλαπλών κυκλωμάτων, που τροφοδοτού -νται από την ίδια εκτονωτική βαλβίδα. Στην εικόνα διακρίνονται οι διατά -ξεις διανομής υγρού ψυκτικού μέσου (με τους κωνικούς διανομείς) και οι συλλέκτες εξόδου του ψυκτικού αερίου προς τον συμπιεστή.
Πηγή: Εταιρεία TRANE Εικόνα 6.8: Στοιχείο ξηρής εκτόνωσης, πολλαπλών κυκλωμάτων

Η ικανότητα (απόδοση) των εξατμιστών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα.
Ο αέρας, μέσα στον οποίο ζούμε, είναι μίγμα ξηρού αέρα και υδρατμού (ατμοποιημένου νερού). Η ποσότητα του υδρατμού που υπάρχει μέσα στον αέρα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες (θερμοκρασία και άλλους). Έτσι, μια βροχερή χειμωνιάτικη μέρα ο αέρας περιέχει πολλούς υδρατμούς, λέμε μάλιστα ότι "έχει υγρασία". Ενώ μια καλοκαιρινή ζεστή μέρα ο αέρας είναι, συνήθως, αρκετά ξηρός. Σε όλες όμως τις περιπτώσεις ο αέρας περιέχει υδρατμούς (δηλαδή υγρασία), άλλοτε περισσότερο και άλλοτε λιγότερο.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Αν σε ένα χώρο τοποθετήσουμε ένα ποτήρι με κρύο νερό, θα παρατη -ρήσουμε στην εξωτερική επιφάνειά του σταγόνες που προέρχονται από τους υδρατμούς του ατμοσφαιρικού αέρα που συμπυκνώθηκαν πάνω στην κρύα επιφάνεια του ποτηριού. Εάν αφήσουμε το ποτήρι με το νερό να ζεσταθεί σιγά-σιγά, τότε και οι υδρατμοί που συμπυκνώθηκαν εξωτερι -κά θα στεγνώσουν, δηλαδή θα ξαναεξατμιστούν μέσα στον αέρα.
Από όσα αναφέραμε βγαίνει το συμπέρασμα ότι μέσα στον αέρα υπάρ -χει πάντα υγρασία (υδρατμός), άλλοτε λιγότερη και άλλοτε περισσότερη. Η μεταβολή αυτή της υγρασίας, σε ένα περιορισμένο χώρο προέρχεται κυρίως από εξάτμιση και συμπύκνωση της υγρασίας που υπάρχει στον αέρα. Για να εξατμιστεί το νερό και να δημιουργήσει υγρασία (υδρατμό) στον αέρα πρέπει να απορροφήσει θερμότητα (το φαινόμενο του βρεγμέ -νου χεριού που κρυώνει καθώς επάνω του στεγνώνει -εξατμίζεται -το νερό). Αντίθετα για να συμπυκνωθεί η υγρασία πρέπει να αποβάλλει θερ -μότητα, δηλαδή κάπου να την αποδώσει. (όπως συμπυκνώνεται επάνω στο κρύο ποτήρι).

Όταν ψύχουμε ένα χώρο, δηλαδή αφαιρούμε απ' αυτόν θερμότητα, συμβαίνουν τα ακόλουθα δύο φαινόμενα:
- 1. Ελαττώνεται η θερμοκρασία του χώρου. Αυτό το αισθανόμαστε εύκο -λα (κρυώνει ο χώρος) και παράλληλα το βλέπουμε με ένα θερμόμε -τρο που η ένδειξή του συνεχώς κατεβαίνει.
- 2. Οι υδρατμοί μέσα στο χώρο συμπυκνώνονται (γιατί αφαιρούμε θερ -μότητα). Αυτό δεν το αισθανόμαστε ούτε το βλέπουμε με ένα θερμό -μετρο.
Στην πρώτη περίπτωση λέμε ότι έχουμε αφαίρεση αισθητής θερμότη -τας από τον χώρο (γιατί την αισθανόμαστε) ενώ στη δεύτερη, ότι έχουμε αφαίρεση λανθάνουσας θερμότητας (που δεν την αισθανόμαστε αλλά ξέρουμε ότι συμβαίνει).

Ένας εξατμιστής, όπως γνωρίζουμε, ψύχει το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται (αφαιρεί δηλαδή θερμότητα). Προφανώς αφαιρεί και αισθητή και λανθάνουσα θερμότητα από ένα χώρο. Αν ονομάσουμε την αισθητή θερμότητα Q$\_{S}$  και τη λανθάνουσα Q$\_{L}$  τότε το άθροισμά τους ονομάζεται ολική θερμότητα Q$\_{T}$  και είναι:
Τον λόγο της αισθητής θερμότητας προς την ολική, ονομάζουμε παράγο -ντα αισθητής θερμότητας SHR και είναι:

SHR=Q / Q S T  
Ένας εξατμιστής ψύξης αέρα έχει ικανότητα να απορροφήσει ολική θερμό -τητα (δηλαδή αισθητή και λανθάνουσα) από τον αέρα. Η αισθητή θερμότη -τα που απορροφά ο εξατμιστής από τον αέρα είναι:
Q = 0,34×V × Δθ S A  
- Q$\_{S}$  Η αισθητή θερμότητα
- V$\_{A}$  Η παροχή του αέρα που περνά ανάμεσα από τον εξατμιστή m 3 /h
- Δθ Η διαφορά θερμοκρασίας (εισόδου - εξόδου) του αέρα

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Σε έναν εξατμιστή η παροχή αέρα είναι 1.000 m 3 /h και η διαφορά θερμο -κρασίας, μεταξύ εισόδου και εξόδου του αέρα, 5 °C. Πόση είναι η απορρο -φόμενη αισθητή θερμότητα;

Απάντηση
-  Q$\_{S}$  = 0,34 x 1.000 m 3 /h x 5 °C = 1.700 W
Επειδή όμως ο εξατμιστής απορροφά αισθητή και λανθάνουσα θερμότη -τα, δηλαδή ολική θερμότητα, η απόδοσή του θα είναι:
Q Q /SHR = 0,34×V × Δθ SHR T S A    =

όπου:
- Q T  Η ολική θερμότητα που απορρόφησε ο εξατμιστής W
- Q$\_{S}$  Η αισθητή θερμότητα που απορρόφησε ο εξατμιστής
- W

SHR V A 
Ο παράγοντας αισθητής θερμότητας
Η παροχή του αέρα που περνά μέσα από τον εξατμιστή
m 3 /h
- Δθ Η διαφορά θερμοκρασίας (εισόδου - εξόδου) του αέρα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Ο παράγοντας αισθητής θερμότητας, σε κάθε περίπτωση, εξαρτάται από πολλές παραμέτρους (υγρασία του αέρα, θερμοκρασία του αέρα, κ.λπ.). Στις περισσότερες πρακτικές εφαρμογές είναι δυνατό να δεχόμα -στε λόγο αισθητής θερμότητας από 0.75 μέχρι 0.85.
Από τους παραπάνω τύπους είναι δυνατόν να υπολογίσουμε και την παροχή του αέρα που πρέπει να περνά ανάμεσα από ένα εξατμιστή, όταν θέλουμε να απορροφήσουμε συγκεκριμένη θερμότητα (θερμικό φορτίο). Αυτό θα το δούμε στο ακόλουθο παράδειγμα

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Για να κλιματίσουμε ένα δωμάτιο πρέπει να απορροφήσουμε 200 W λαν -θάνουσα θερμότητα και 800 W αισθητή θερμότητα, με έναν εξατμιστή ψύ -ξης αέρα. Ο αέρας που θα περάσει ανάμεσα από τον εξατμιστή πρέπει να έχει διαφορά θερμοκρασίας εισόδου -εξόδου Δθ = 10 °C. Ποιος είναι ο παράγοντας αισθητής θερμότητας του δωματίου και πόση πρέπει να είναι η παροχή του αέρα, για να κλιματίζεται το δωμάτιο;

Απάντηση
-  Η ολική θερμότητα είναι: Q T  = 200 + 800 = 1000W
-  Ο παράγοντας αισθητής θερμότητας του δωματίου είναι: SHR = 800/1000 = 0,8
-  Η παροχή του αέρα πρέπει να είναι:
V Q 0,34× Δθ =800 / 0,34×10 = 235 m / h A S 3   /
-  Την ίδια παροχή βρίσκουμε αν χρησιμοποιήσουμε τον τύπο της ολι -κής θερμότητας, δηλαδή:
V = Q×SHR / 0,34 ×Δθ= 1000×0,8 / 0,34×10 = 235 m / h A T 3  
Το παραπάνω παράδειγμα έχει εφαρμογή και σε περιπτώσεις κλιματι -σμού αλλά και σε περιπτώσεις ψύξης. Στις περιπτώσεις κλιματισμού λαμ -βάνουμε, συνήθως, Δθ αέρα από 8 °C έως 12 °C ανάλογα με την περί -πτωση. Στις περιπτώσεις ψύξης λαμβάνουμε Δθ αέρα περίπου ίσο με το μισό της διαφοράς μεταξύ θερμοκρασίας θαλάμου θ$\_{θαλ}$ και θερμοκρασίας εξατμιστή θ$\_{εξ}$, δηλαδή:

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Ο θάλαμος συντήρησης ενός ψυγείου λαχανικών πρέπει να έχει θερμο -κρασία 2 °C. Η ολική θερμότητα που πρέπει να απάγεται από τον θάλαμο είναι 3.500 W και ο παράγοντας αισθητής θερμότητας του θαλάμου είναι 0,8. Αν η θερμοκρασία εξάτμισης στον αεροψυκτήρα είναι -5 °C, πόση πρέπει να είναι η παροχή του αέρα;

Απάντηση
-  Η διαφορά θερμοκρασίας του αέρα πρέπει να είναι: Δθ = 0,5 x [2 - (-5)] = 3,5 °C
-  Η παροχή του αέρα θα είναι:
- V = Q×SHR / 0,34 ×Δθ= 3.500×0,8 / 0,34×3,5 = 2.353 m A T 3   //h

6.4.3 Επιλογή των εξατμιστών ψύξης αέρα
Η επιλογή γίνεται με βάση πίνακες κατασκευαστών. Για την επιλογή ενός εξατμιστή πρέπει να γνωρίζουμε τα παρακάτω στοιχεία:
- 1. Την απαιτούμενη ολική ικανότητα (απόδοση) του εξατμιστή σε W
- 2. Το είδος της εγκατάστασης στην οποία θα λειτουργήσει ο εξατμιστής (ψύξη, κλιματισμός, κατάψυξη κ.λπ.).
- 3. Το είδος του ψυκτικού μέσου με το οποίο θα λειτουργήσει ο εξατμι -στής (R-22, R-134a κ.λπ.).
Με βάση τα παραπάνω στοιχεία και τον κατάλληλο πίνακα (όπως αυ -τός που φαίνεται στην εικόνα 6.9) γίνεται η επιλογή του εξατμιστή. Στο παράδειγμα που ακολουθεί δίνεται η διαδικασία επιλογής.

Παράδειγμα επιλογής εξατμιστή ψύξης αέρα (αεροψυκτήρα)
Να επιλεγεί ο κατάλληλος αεροψυκτήρας για μια εγκατάσταση ψυγείου με εσωτερική θερμοκρασία 2 °C. Η απαιτούμενη ψυκτική ικανότητα πρέπει να είναι 2.500 W τουλάχιστον. Η εγκατάσταση θα λειτουργήσει με ψυκτικό μέσο R-22, σε θερμοκρασία εξάτμισης -10 °C.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

Επιλογή
- 1. Απαιτούμενη (ελάχιστη) ικανότητα εξατμιστή: Q  = 2.500 W
- 2. Ψυκτικό μέσο: R-22
- 3. Διαφορά θερμοκρασίας αέρα: Δθ = 0,5 x [2 °C - (-10 °C)] = 6 °C
- 4. Ανατρέχουμε στον πίνακα επιλογής (βλέπε εικόνα 6.9.) για ψυκτικό μέσο R-22 και Δθ = 6 °C και επιλέγουμε τον εξατμιστή EUA-048, ικα -νότητας 2.750 W, που καλύπτει την απαιτούμενη ικανότητα (2.500 W).

ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΑΕΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ - R-22

|          | Δθ = 4 °C      | Δθ = 6 °C      | Δθ = 8 °C      |
|----------|----------------|----------------|----------------|
| ΤΥΠΟΣ    | ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW) | ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW) | ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (kW) |
| EUA- 024 | 890            | 1.330          | 1.750          |
| EUA- 036 | 1.250          | 1.860          | 2.490          |
| EUA- 048 | 1.850          | 2.750          | 3.670          |
| EUA- 060 | 2.250          | 3.370          | 4.470          |
| EUA- 080 | 2.700          | 4.000          | 5.380          |

Εικόνα 6.9: Απόσπασμα πίνακα επιλογής αεροψυκτήρα (R-22)

6.5 Εξατμιστές ψύξης υγρών
Οι εξατμιστές που ψύχουν υγρά χρησιμοποιούνται σε πάρα πολλές εφαρ -μογές. Οι πιο συνηθισμένες είναι:
-  Εγκαταστάσεις κλιματισμού στις οποίες ο εξατμιστής ψύχει νερό. Το νερό διοχετεύεται με δίκτυο σωλήνων σε τοπικές και κεντρικές κλιματιστικές μονάδες οι οποίες κλιματίζουν διάφορους χώρους. Το νερό ψύχεται στους 7 °C.
-  Ψύκτες πόσιμου νερού. Το νερό ψύχεται στους 10 °C.
-  Ψυκτικές εγκαταστάσεις υγρών τροφίμων (γάλα, μπύρα κ.λπ.). Η θερμοκρασία ψύξης εξαρτάται από την εκάστοτε εφαρμογή.

-  Βιομηχανικές εγκαταστάσεις στις οποίες ψύχονται διάφορες άλμες σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από 0 °C. Οι άλμες ονομάζονται δευ -τερεύοντα ψυκτικά μέσα και θα τα εξετάσουμε σε επόμενο κεφά -λαιο.
Η μορφή του εξατμιστή εξαρτάται από τη συγκεκριμένη, κάθε φορά, χρήση. Οι κυριότερες μορφές είναι:
- α) Εξατμιστές διπλών σωλήνων.
- β) Εξατμιστές γυμνών σωλήνων.
- γ) Εξατμιστές με κέλυφος και σωλήνες.

6.5.1 Εξατμιστές διπλών σωλήνων
Η κατασκευή τους είναι παρόμοια με αυτή των συμπυκνωτών διπλών σω -λήνων και αποτελούνται από ένα σωλήνα διπλού τοιχώματος (ή με άλλα λόγια, δύο σωλήνες που ο ένας είναι τοποθετημένος μέσα στον άλλο). Στον εσωτερικό σωλήνα κυκλοφορεί το ψυχόμενο υγρό (νερό, κρασί, πε -τρέλαιο, κ.λπ.) και στον εξωτερικό το ψυκτικό μέσο, το οποίο εξατμίζεται απορροφώντας θερμότητα από το ψυχόμενο υγρό. Στην εικόνα 6.10 φαί -νεται η τομή ενός εξατμιστή διπλού σωλήνα. Η εξωτερική μορφή των εξα -τμιστών αυτού του είδους εξαρτάται από τη χρήση και το χώρο στον οποίο θα εγκατασταθούν (επίπεδοι, κυλινδρικοί κ.λπ.).

Εικόνα 6.10: Τομή εξατμιστή διπλού σωλήνα
Βασικό μειονέκτημα των εξατμιστών διπλού σωλήνα είναι ότι, πολλές φο -ρές στους εξατμιστές αυτούς παρουσιάζονται διαρροές με κίνδυνο ανάμι -ξης του ψυχόμενου υγρού με το ψυκτικό μέσο.

6.5.2 Εξατμιστές γυμνών σωλήνων
Κατασκευάζονται από χαλκοσωλήνες που έχουν τη μορφή σερπαντίνας σε μία ή περισσότερες παράλληλες στρώσεις. Στο εσωτερικό των σωλή -νων βράζει (εξατμίζεται) το ψυκτικό υγρό. Το ψυχόμενο υγρό περιβάλλει τους σωλήνες. Οι εξατμιστές γυμνών σωλήνων χωρίζονται στις ακόλουθες τρείς κατηγορίες:
-  Επίπεδοι εξατμιστές γυμνών σωλήνων. Αποτελούνται από πα -ράλληλους χάλκινους σωλήνες οι οποίοι καταλήγουν σε δύο συλλέ -κτες (υγρού και αερίου ψυκτικού μέσου), όπως αυτός που φαίνεται
στην εικόνα 6.11. Χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιομηχανία τροφί -μων. Το ψυχόμενο υγρό (π.χ. γάλα) ψεκάζεται από το επάνω μέρος και ρέει στην επιφάνεια του εξατμιστή. Στο κάτω μέρος συλλέγεται σε μία λεκάνη, από όπου και παραλαμβάνεται.

Εικόνα 6.11: Επίπεδος εξατμιστής γυμνών σωλήνων
-  Εξατμιστές γυμνών σωλήνων μέσα σε δεξαμενές. Αποτελούνται από ένα σωλήνα κατάλληλου σχήματος, ο οποίος είναι τοποθετη -μένος μέσα σε μία δεξαμενή (συνήθως κλειστή). Ο σωλήνας είναι χάλκινος εφόσον χρησιμοποιείται ψυκτικό ρευστό τύπου FREON ή χαλύβδινος αν χρησιμοποιείται αμμωνία. Σε εφαρμογές της βιομη -χανίας τροφίμων ο σωλήνας είναι ανοξείδωτος. Η δεξαμενή πρέπει να είναι επίσης κατάλληλη για το είδος του ψυχόμενου υγρού.
Μέσα στη δεξαμενή τοποθετείται συνήθως ένας αναδευτήρας, όπως αυτός που φαίνεται στην εικόνα 6.12. Ο αναδευτήρας δίνει μία ταχύτητα στο ψυχόμενο υγρό (από 0,5 έως 1 m/s) ανάλογα με το είδος του. Χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική παραγωγή για ψύξη διαφόρων υγρών (νερό, λάδι, πετρέλαιο κ.λπ.) αλλά και στη βιομηχανία τροφίμων (ψύξη κρασιού κ.λπ.).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εικόνα 6.12: Εξατμιστής γυμνών σωλήνων μέσα σε δεξαμενή
-  Εξατμιστές γυμνού σωλήνα που περιβάλλουν δοχεία. Αποτε -λούνται από ένα γυμνό σωλήνα (συνήθως χάλκινο) ο οποίος περι -βάλλει ένα δοχείο, όπως αυτός που φαίνεται στην εικόνα 6.13. Οι εξατμιστές αυτού του είδους έχουν πολλές βιομηχανικές εφαρμογές, κυρίως σε περιπτώσεις που μία διαρροή ψυκτικού ρευστού μπορεί να καταστρέψει τα προϊόντα (ψυχόμενα υγρά) ή να είναι επικίνδυνη για την υγεία.
Εικόνα 6.13: Εξατμιστής γυμνού σωλήνα που περιβάλλει δοχείο

6.5.3 Εξατμιστές με κέλυφος και σωλήνες
Οι εξατμιστές του είδους αυτού αποτελούνται από ένα δοχείο (κέλυφος) μέσα στο οποίο είναι τοποθετημένοι σωλήνες. Ανάλογα με τη μορφή των σωλήνων έχουμε τους σπειροειδείς εξατμιστές και τους πολυαυλωτούς.
-  Εξατμιστές με κέλυφος και σπειροειδή σωλήνα, όπως αυτός που φαίνεται στην εικόνα 6.14, χρησιμοποιούνται σε μικρές και μεσαίου μεγέθους ψυκτικές εγκαταστάσεις, όπως για παράδειγμα εγκατα -στάσεις ψύξης πόσιμου νερού. Μέσα στους σωλήνες κυκλοφορεί το ψυκτικό μέσο ενώ στο κέλυφος κυκλοφορεί το ψυχόμενο υγρό (π.χ. νερό). Το κέλυφος εξωτερικά μονώνεται για τον περιορισμό των απωλειών και την εμφάνιση συμπυκνωμάτων στην κρύα επιφά -νειά του. Ο σπειροειδής σωλήνας μέσα στο κέλυφος είναι συνεχής, χωρίς ενώσεις, έτσι που να εξασφαλίζεται η στεγανότητά του.

Εικόνα 6.14: Εξατμιστής με κέλυφος και σπειροειδή σωλήνα

 Εξατμιστές με κέλυφος και παράλληλους σωλήνες (πολυαυλωτοί).
Αποτελούνται από κυλινδρικό κέλυφος (σε μορφή σωλήνα μεγάλης διαμέτρου) μέσα στο οποίο είναι τοποθετημένοι οι σωλήνες (αυλοί). Χρησιμοποιούνται σε μεσαίου και μεγάλου μεγέθους ψυκτικές εγκα -ταστάσεις. Κύρια εφαρμογή τους είναι τα ψυκτικά συγκροτήματα κλιματισμού. Κατασκευάζονται δύο βασικοί τύποι εξατμιστών αυτού

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
του είδους, που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις κλιματισμού. Οι δύο τύποι είναι αντίστοιχοι με τα στοιχεία ψύξης αέρα που γνω -ρίσαμε στην παράγραφο 6.4.2, δηλαδή ο κατακλυζόμενος τύπος (flooded type) και ο ξηρός τύπος (dry expantion).
Στον κατακλυζόμενο τύπο το κέλυφος περιέχει τους σωλήνες (αυ -λούς) μέσα στους οποίους κυκλοφορεί το νερό που πρόκειται να ψυχθεί. Το ψυκτικό υγρό κατακλύζει το κέλυφος. Περίπου το 50% έως το 75% των σωλήνων είναι βυθισμένες μέσα στο υγρό ψυκτικό ρευστό το οποίο βράζει γιατί απορροφά θερμότητα από το νερό, το οποίο ψύχεται. Πολλές φο -ρές τοποθετούνται πτερύγια στους σωλήνες για να αυξηθεί η επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με το ψυκτικό υγρό και να βελτιωθεί η απόδοση του εξατμιστή. Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δυνατόν να παρασυρθούν σταγόνες υγρού ψυκτικού προς το συμπιεστή. Για να αποφεύγεται αυτό το πρόβλημα τοποθετούνται σταγονοσυλλέκτες στην έξοδο του ατμοποιημέ -νου ψυκτικού ρευστού.

Στον ξηρό τύπο το υγρό ψυκτικό ρευστό βράζει και εξατμίζεται μέσα στους σωλήνες, ενώ το νερό κυκλοφορεί στο κέλυφος του εξατμιστή. Στην εικόνα 6.15 φαίνεται ένας πολυαυλωτός εξατμιστής ξηρού τύπου, ο οποί -ος ψύχει νερό.
Πηγή: Εταιρεία TRANE
Εικόνα 6.15: Εξατμιστής με κέλυφος και παράλληλους σωλήνες (πολυαυλωτός), ξηρού τύπου
Όλοι οι εξατμιστές, που χρησιμοποιούνται στον κλιματισμό για ψύξη νερού, έχουν διάταξη προστασίας από πάγωμα (σύστημα αντιπαγώμα -
τος). Η διάταξη αυτή αποτελείται από ένα θερμοστάτη ο οποίος ελέγχει τη θερμοκρασία του ψυχόμενου νερού και διακόπτει την λειτουργία της ψυκτικής μηχανής, αν η θερμοκρασία του νερού πέσει κάτω από 4 °C.

6.5.4 Απόδοση (ικανότητα) των εξατμιστών ψύξης υγρών
Η ικανότητα των εξατμιστών ψύξης υγρών υπολογίζεται από την ακόλου -θη σχέση:
Q C × V × Δθ   =

όπου

| Q    | Η θερμότητα που απορροφά ο εξατμιστής                      | W       |
|-------|------------------------------------------------------------|---------|
| C     | Η θερμοχωρητικότητα του ψυχόμενου υγρού                    | J/kg°C |
| V    | Η παροχή του ψυχόμενου υγρού                               | kg/s    |
| Δθ    | Η διαφορά θερμοκρασίας εισόδου-εξόδου  του ψυχόμενου υγρού | °C      |

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Ένας εξατμιστής ψύχει γάλα από 20 °C σε 6 °C. Αν η παροχή του γάλα -κτος είναι 360 kg/h και η θερμοχωρητικότητα 3.900 J/kg°C, να υπολογι -στεί η ικανότητα του εξατμιστή.

Απάντηση
-  Η παροχή του γάλακτος είναι: V  = 360/3.600 = 0,1 kg/s
-  Η διαφορά θερμοκρασίας είναι: Δθ = 20 - 6 = 14 °C
-  Η ικανότητα του εξατμιστή θα είναι: Q  = 3.900 × 0,1 × 14 = 5.460 W
Η θερμοχωρητικότητα του νερού είναι 4.180 J/kg°C. Επομένως, για τις εφαρμογές ψύξης νερού (π.χ. κλιματισμός) η απόδοση του εξατμιστή μπορεί να υπολογιστεί από τον τύπο:

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- Q  Η θερμότητα που απορροφά ο εξατμιστής
- V  Η παροχή του ψυχόμενου νερού
- Δθ Η διαφορά θερμοκρασίας εισόδου-εξόδου του ψυχόμενου νερού

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Σε μία εγκατάσταση κλιματισμού το νερό αναχωρεί από τον εξατμιστή σε θερμοκρασία 7 °C και επιστρέφει 12 °C. Αν η παροχή της αντλίας ψυχρού νερού είναι 25 m 3 /h, να υπολογιστεί η ικανότητα του εξατμιστή.

Απάντηση
-  Η διαφορά θερμοκρασίας είναι: Δθ = 12 - 7 = 5 °C
-  Η ικανότητα του εξατμιστή θα είναι: Q  = 1.16 × 25 × 5 = 145 kW
Στην εικόνα 6.16 φαίνεται ένα ψυκτικό συγκρότημα κλιματισμού με υδρόψυκτο συμπυκνωτή και παλινδρομικό συμπιεστή που παράγει κρύο νερό με πολυαυλωτό εξατμιστή.
Πηγή: Εταιρεία TRANE
Εικόνα 6.16: Ψυκτικό συγκρότημα κλιματισμού
m 3 /h

6.6 Απόψυξη των εξατμιστών ψύξης αέρα
Είναι σε όλους μας γνωστό ότι ο θάλαμος κατάψυξης του ηλεκτρικού ψυ -γείου της κουζίνας μας γεμίζει κάθε τόσο με πάγους και χρειάζεται από -ψυξη (ή αποπάγωση) σε κανονικά χρονικά διαστήματα. Ξέρουμε επίσης ότι όταν η κατάψυξη γεμίσει πάγους, το ψυγείο δεν ψύχει κανονικά (έχει δηλαδή μειωμένη απόδοση) και ότι όσο πιο συχνά ανοίγουμε την κατάψυ -ξη του ψυγείου, τόσο πιο γρήγορα πιάνει πάγο.
Ο πάγος μέσα στην κατάψυξη (δηλαδή στην επιφάνεια του εξατμιστή) σχηματίζεται από σταγόνες νερού που παγώνουν πάνω στον εξατμιστή, ο οποίος έχει θερμοκρασία μικρότερη από 0 °C. Οι σταγόνες του νερού προέρχονται από την υγρασία του αέρα η οποία συμπυκνώνεται (να θυ -μηθούμε το παράδειγμα με το ποτήρι γεμάτο με κρύο νερό). Ο πάγος που σχηματίζεται πάνω στον εξατμιστή έχει μονωτικές ιδιότητες και έτσι μειώ -νεται σημαντικά η απόδοση του εξατμιστή.

Η υγρασία στον αέρα της κατάψυξης ενός οικιακού ψυγείου ή στο θά -λαμο ενός μεγαλύτερου ψυγείου προέρχεται από τον εξωτερικό αέρα, που μπαίνει μέσα κάθε φορά που ανοίγει η πόρτα της κατάψυξης ή του θα -λάμου και από τα προϊόντα που ψύχονται. Έτσι όσο πιο συχνά ανοίγει η πόρτα της κατάψυξης (ή του ψυκτικού θαλάμου) τόσο περισσότερος εξω -τερικός αέρας μπαίνει μέσα, μαζί με την υγρασία που περιέχει και τόσο περισσότερος πάγος θα σχηματιστεί πάνω στον εξατμιστή.
Η απόψυξη των οικιακών ψυγείων γίνεται συνήθως με τους παρακάτω τρόπους:

- 1. Με μηχανικά μέσα. Με την βοήθεια ενός μαχαιριού ή άλλου εργα -λείου προσπαθούμε να αποκολλήσουμε τους πάγους από το εσωτε -ρικό της κατάψυξης. Ο τρόπος αυτός είναι απαράδεκτος γιατί κινδυ -νεύει να καταστραφεί ο εξατμιστής.
- 2. Με χρήση ζεστού νερού. Τοποθετούμε μία κατσαρόλα με ζεστό νερό μέσα στην κατάψυξη, η οποία βοηθά στο λιώσιμο και την απο -κόλληση των πάγων, τους οποίους αφαιρούμε. Ο τρόπος αυτός χρη -σιμοποιείται και σε μεγαλύτερα ψυγεία όπως θα δούμε παρακάτω.
- 3. Αυτόματη απόψυξη. Στα νεότερα ψυγεία με τεχνολογία NO FROST (ψυγεία στα οποία δεν χρειάζεται να κάνουμε απόψυξη) η απόψυ -ξη γίνεται είτε με ηλεκτρικές αντιστάσεις, οι οποίες λιώνουν τους πάγους, είτε με παράκαμψη θερμού αερίου. Τους τρόπους αυτούς

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
απόψυξης θα εξετάσουμε στη συνέχεια. Το νερό από τον πάγο που λιώνει, στα ψυγεία με αυτόματη απόψυξη, οδηγείται μέσα από σω -λήνες σε μία λεκάνη που βρίσκεται στo κάτω μέρος του ψυγείου και εξατμίζεται από τη θερμότητα που εκπέμπει ο συμπυκνωτής.
Σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις ψυγείων η αποπάγωση πρέπει να γίνε -ται όταν το πάχος του πάγου φθάσει στα 5 mm. Αν δεν γίνει αποπάγωση έχουμε αντιοικονομική λειτουργία του ψυκτικού θαλάμου, παρατεταμένη λει -τουργία του συμπιεστή και μείωση της απόδοσης του εξατμιστή. Οι τρεις κυριότερες μέθοδοι απόψυξης περιγράφονται στις επόμενες παραγράφους.

6.6.1 Απόψυξη με χρήση ζεστού νερού
Η εγκατάσταση απόψυξης αποτελείται από μία σωλήνα στην οποία έχουν προσαρμοστεί ψεκαστήρες (μπεκ). Το ζεστό νερό ψεκάζεται πάνω στον εξατμιστή και συλλέγεται σε μία λεκάνη στο κάτω μέρος, όπως φαίνεται στην εικόνα 6.17.
Εικόνα 6.17: Απόψυξη εξατμιστή με ζεστό νερό
Η παροχή του νερού ελέγχεται από μία τρίοδη βαλβίδα. Όταν η βαλβί -δα είναι στη θέση "ΑΝΟΙΚΤΗ" το ζεστό νερό οδηγείται στους ψεκαστήρες. Όταν η βαλβίδα είναι στη θέση "ΚΛΕΙΣΤΗ" διακόπτεται η παροχή του νε -ρού αλλά ο σωλήνας στον οποίο είναι τοποθετημένα τα μπεκ αποχετεύ -εται και αδειάζει. Διαφορετικά κατά τη λειτουργία του ψυγείου το νερό θα
παγώσει μέσα στο σωλήνα. Η τρίοδη βαλβίδα μπορεί να είναι χειροκίνητη, οπότε η αποπάγωση γίνεται με προσωπική επέμβαση (χειροκίνητα) κάθε φορά που θεωρούμε ότι υπάρχει ανάγκη αποπάγωσης. Αν η τρίοδη βαλ -βίδα είναι ηλεκτρική είναι δυνατόν η αποπάγωση να γίνεται αυτόματα και να ελέγχεται από ένα χρονοδιακόπτη ή ακόμα και από έναν υπολογιστή.

6.6.2 Απόψυξη με ηλεκτρικές αντιστάσεις
Ηλεκτρικές αντιστάσεις τοποθετούνται μέσα στα πτερύγια του στοιχείου του αεροψυκτήρα. Οι αντιστάσεις ελέγχονται από χρονοδιακόπτη ή υπο -λογιστή. Όταν πρόκειται να γίνει αποπάγωση διακόπτεται η λειτουργία του συμπιεστή και του ανεμιστήρα του αεροψυκτήρα (αν είναι εξαναγκα -σμένης κυκλοφορίας αέρα). Οι ηλεκτρικές αντιστάσεις τροφοδοτούνται με ρεύμα και λιώνουν τον πάγο. Τα νερά από το λιώσιμο του πάγου συλλέγο -νται σε λεκάνη και οδηγούνται στην αποχέτευση. Ο σωλήνας αποχέτευσης έχει συνήθως ξεχωριστή αντίσταση ώστε να μην παγώνουν τα νερά στο εσωτερικό του. Η αντίσταση αυτή λειτουργεί ταυτόχρονα με τις υπόλοιπες αντιστάσεις αποπάγωσης.

6.6.3 Απόψυξη με παράκαμψη θερμού αερίου
Κατά τη μέθοδο αυτή θερμό αέριο από την έξοδο του συμπιεστή οδηγείται με παρακαμπτήρια σωλήνωση (hot gas by-pass) στην είσοδο του εξατμιστή αμέσως μετά την εκτονωτική βαλβίδα, όπως φαίνεται στην εικόνα 6.18.
Εικόνα 6.18: Απόψυξη εξατμιστή με παράκαμψη θερμού αερίου

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η απόψυξη γίνεται αυτόματα και ελέγχεται από προγραμματιστή (π.χ. μικροϋπολογιστή). Ο προγραμματιστής τη στιγμή της απόψυξης ανοίγει την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα παράκαμψης και υπέρθερμος ατμός ψυ -κτικού μέσου εισέρχεται στον εξατμιστή. Με τον τρόπο αυτό τα τοιχώματα του εξατμιστή θερμαίνονται και λιώνει ο πάγος. Στην έξοδο του εξατμιστή, αν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί αυτή η μέθοδος απόψυξης, τοποθετεί -ται διάταξη συλλογής σταγόνων (σταγονοσυλλέκτης). Ο λόγος είναι ότι το ψυκτικό μέσο που συσσωρεύεται στον εξατμιστή είναι δυνατόν να συμπυ -κνωθεί και να έχουμε αναρρόφηση υγρού από το συμπιεστή.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ
- 1. Ο εξατμιστής είναι μία συσκευή εναλλαγής θερμότητας με την οποία η ψυκτική μηχανή απορροφά την θερμότητα από το χώρο τον οποίο θέλουμε να ψύξουμε.
- 2. Η θερμοκρασία στην οποία λειτουργεί ένας εξατμιστής εξαρτάται από τη συγκεκριμένη χρήση του.
- 3. Η λειτουργία του εξατμιστή παριστάνεται στο διάγραμμα p-h με ένα ευθύγραμμο τμήμα (δηλαδή, μεταβολή σε σταθερή πίεση -πίεση αναρρόφησης συμπιεστή).
- 4. Μέσα στον εξατμιστή "βράζει" (ατμοποιείται) το ψυκτικό υγρό, το οποίο αναρροφάται (σε αέρια μορφή) από τον συμπιεστή.
- 5. Οι εξατμιστές διακρίνονται σε δύο είδη:
-  Εξατμιστές που ψύχουν αέρα (αεροψυκτήρες)
-  Εξατμιστές που ψύχουν υγρά
- 6. Οι εξατμιστές που ψύχουν αέρα, ανάλογα με τον τρόπο που κυκλο -φορεί, γύρω τους, ο αέρας διακρίνονται σε εξατμιστές με φυσική ή εξαναγκασμένη κυκλοφορία αέρα.
- 7. Οι εξατμιστές φυσικής κυκλοφορίας αέρα είναι απλοί στην κατασκευή και έχουν το κατάλληλο σχήμα ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία προορίζονται.
- 8. Οι εξατμιστές φυσικής κυκλοφορίας αέρα κατασκευάζονται, κυρίως, στα ακόλουθα είδη:
-  Σωληνωτοί
-  Πτερυγοφόροι
-  Πλακοειδείς
- 9. Οι εξατμιστές εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα είναι πτερυγιοφόροι και έχουν έναν ή περισσότερους ανεμιστήρες για την κυκλοφορία του αέρα. Η επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας είναι μικρότερη από αυτή των εξατμιστών με φυσική κυκλοφορία. Χρησιμοποιούνται σε όλα τα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
μεγέθη ψυκτικών εγκαταστάσεων. Κατασκευάζονται στα ακόλουθα δύο είδη:
-  Εξατμιστές κατακλυζόμενου τύπου
-  Εξατμιστές ξηρής εκτόνωσης
- 10. Η θερμότητα που απορροφά ένας εξατμιστής ψύξης αέρα από ένα χώρο διακρίνεται σε:
-  Αισθητή θερμότητα (μείωση της θερμοκρασίας του αέρα)
-  Λανθάνουσα θερμότητα (αφαίρεση υδρατμών από τον αέρα)
- 11. Το άθροισμα Αισθητής και Λανθάνουσας θερμότητας ονομάζεται Ολι -κή θερμότητα.
- 12. Το πηλίκο της Αισθητής θερμότητας δια της Ολικής θερμότητας ονο -μάζεται "παράγοντας αισθητής θερμότητας".
- 13. Οι εξατμιστές που ψύχουν υγρά χρησιμοποιούνται σε πάρα πολλές εφαρμογές (κλιματισμός, βιομηχανία κ.λπ.). Κατασκευάζονται στις ακόλουθες, κυρίως, μορφές:
-  Εξατμιστές διπλών σωλήνων
-  Εξατμιστές γυμνών σωλήνων
-  Εξατμιστές με κέλυφος και σωλήνες.
- 14. Οι εξατμιστές διπλών σωλήνων αποτελούνται από δύο σωλήνες που ο ένας είναι τοποθετημένος μέσα στον άλλο. Στον εσωτερικό σωλήνα κυκλοφορεί το ψυχόμενο υγρό και στον εξωτερικό εξατμίζεται το ψυ -κτικό μέσο. Χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιομηχανία.
- 15. Οι εξατμιστές γυμνών σωλήνων έχουν τη μορφή σερπαντίνας μέσα στην οποία εξατμίζεται το ψυκτικό μέσο. Το ψυχόμενο υγρό ρέει ή κυ -κλοφορεί εξωτερικά της σερπαντίνας. Σε άλλη μορφή η σερπαντίνα περιβάλλει ένα δοχείο μέσα στο οποίο κυκλοφορεί το ψυχόμενο υγρό. Χρησιμοποιούνται, κυρίως στη βιομηχανία.
- 16. Οι εξατμιστές με κέλυφος και σωλήνες αποτελούνται από δοχείο (κέ -λυφος) μέσα στο οποίο είναι τοποθετημένοι σωλήνες. Ανάλογα με την μορφή των σωλήνων διακρίνονται σε:
-  Εξατμιστές με κέλυφος και σπειροειδή σωλήνα. Στο κέλυφος κυ -κλοφορεί το ψυχόμενο υγρό και στο σωλήνα εξατμίζεται το ψυκτικό μέσο. Χρησιμοποιούνται, κυρίως, για ψύξη πόσιμου νερού.
-  Εξατμιστές με κέλυφος και παράλληλους σωλήνες (πολυαυλωτοί). Χρησιμοποιούνται, κυρίως, σε εγκαταστάσεις κλιματισμού και κα -τασκευάζονται σε δύο τύπους, κατακλυζόμενο και ξηρό.
- 17. Στους πολυαυλωτούς εξατμιστές κατακλυζόμενου τύπου το ψυχόμενο νερό κυκλοφορεί μέσα στους σωλήνες ενώ το ψυκτικό μέσο κατακλύ -ζει το κέλυφος και εξατμίζεται.
- 18. Στους πολυαυλωτούς εξατμιστές ξηρού τύπου το ψυκτικό μέσο εξα -τμίζεται μέσα στους σωλήνες και το ψυχόμενο νερό κυκλοφορεί στο κέλυφος.
- 19. Οι εξατμιστές ψύξης αέρα απαιτούν τακτική απόψυξη (αποπάγωση) γιατί "πιάνουν πάγο" στην επιφάνειά τους από πήξη των υδρατμών. Η αποπάγωση γίνεται με τους ακόλουθους τρόπους:
-  Με ψεκασμό ζεστού νερού
-  Με χρήση ηλεκτρικών αντιστάσεων
-  Με παράκαμψη θερμού αερίου.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Ποιος είναι ο ρόλος του εξατμιστή σε μια ψυκτική μηχανή;
- 2. Σε τι κατάσταση είναι το ψυκτικό ρευστό όταν φθάνει στον εξατμιστή;
- 3. Σε ποιες θερμοκρασίες λειτουργούν οι εξατμιστές, ανάλογα με την εφαρμογή;
- 4. Ποια είναι η πίεση στον εξατμιστή;
- 5. Ποια είναι τα βασικά είδη των εξατμιστών;
- 6. Σε ποια είδη διακρίνονται οι αεροψυκτήρες;
- 7. Σε τι μορφές κατασκευάζονται οι εξατμιστές φυσικής κυκλοφορίας αέρα;
- 8. Από τι εξαρτάται η απόδοση των εξατμιστών φυσικής κυκλοφορίας αέρα;
- 9. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των εξατμιστών φυσικής κυκλοφορίας αέρα έναντι των εξατμιστών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα;
- 10. Ποια είναι τα είδη των εξατμιστών εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα;
- 11. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ενός εξατμιστή εξαναγκασμένης κυ -κλοφορίας αέρα κατακλυζόμενου τύπου και ενός ξηρού τύπου;
- 12. Τι είναι η αισθητή και η λανθάνουσα θερμότητα;
- 13. Με τι ισούται ο παράγοντας αισθητής θερμότητας;
- 14. Από τι εξαρτάται η απόδοση των εξατμιστών εξαναγκασμένης κυκλο -φορίας αέρα;
- 15. Ποια είναι τα είδη των εξατμιστών ψύξης υγρών;
- 16. Σε ποιες μορφές κατασκευάζονται οι εξατμιστές γυμνών σωλήνων;
- 17. Ποιες είναι οι χρήσεις των εξατμιστών γυμνών σωλήνων;
- 18. Ποια είναι τα είδη και πού χρησιμοποιείται κάθε ένα, εξατμιστών με κέλυφος και σωλήνες;
- 19. Ποιοι τύποι πολυαυλωτών εξατμιστών κατασκευάζονται;
- 20. Από τι εξαρτάται η απόδοση των εξατμιστών ψύξης υγρών;
- 21. Τι είναι και γιατί πρέπει να γίνεται απόψυξη σε εξατμιστές ψύξης αέρα;
- 22. Ποιες μεθόδους απόψυξης χρησιμοποιούμε;
κεφάλαιο 7

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
- 7.1 ΣΙΓΑΣΤΗΡΕΣ ΘΕΡΜΟΥ ΑΕΡΙΟΥ
- 7.2 ΦΙΛΤΡΟ ΞΗΡΑΝΤΗΣ
- 7.3 ΕΛΑΙΟΔΙΑΧΩΡΙΣΤΕΣ
- 7.4 ΠΑΓΙΔΑ ΣΤΑΓΟΝΩΝ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΡΕΥΣΤΟΥ
- 7.5 ΔΕΙΚΤΕΣ ΡΟΗΣ
- 7.6 ΜΑΝΟΜΕΤΡΑ
- 7.7 ΧΕΙΡΟΚΙΝΗΤΕΣ ΑΠΟΦΡΑΚΤΙΚΕΣ ΒΑΛΒΙΔΕΣ (ΔΙΑΚΟΠΗΣ)
- 7.8 ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΠΛΗΡΩΣΗΣ
- 7.9 ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΔΟΧΕΙΟΥ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ (ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΥΓΡΟΥ)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

|   7.10 | ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ  (ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ-SERVICE)             |
|--------|---------------------------------------------------------------|
|   7.11 | ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ                                            |
|   7.12 | ΕΥΤΗΚΤΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΕΣ                                            |
|   7.13 | ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ                                        |
|   7.14 | ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΗ ΒΑΛΒΙΔΑ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ  ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ              |
|   7.15 | ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΥΓΡΟΥ                                               |
|   7.16 | ΔΙΑΝΕΜΗΤΕΣ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΥΓΡΟΥ                                     |
|   7.17 | ΠΡΕΣΣΟΣΤΑΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΛΑΔΙΟΥ                                    |
|   7.18 | ΔΙΠΛΟΣ ΠΡΕΣΣΟΣΤΑΤΗΣ ΥΨΗΛΗΣ - ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ                   |
|   7.19 | ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ (EVAPORATOR  PRESSURE CONTROLLER)  |
|   7.2  | ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ (COMPRESSOR  PRESSURE REGULATOR) |
|   7.21 | ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΒΑΛΒΙΔΑ (SOLENOID VALVE)                     |
|   7.22 | ΑΠΟΨΥΞΗ (ΑΠΟΠΑΓΩΣΗ) ΕΞΑΤΜΙΣΤΩΝ  ΑΠ' ΕΥΘΕΙΑΣ ΕΚΤΟΝΩΣΗ          |
|   7.23 | ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΟΣ ΑΕΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ                     |
|   7.24 | ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΕΣ 2 ΘΕΣΕΩΝ (ΟΝ - OFF)                               |
|   7.25 | ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΟΣ ΥΔΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ                     |

Να κατανοήσουν σε βάθος και να μπορούν να περιγράψουν οι μα -θητές, τα διάφορα βοηθητικά εξαρτήματα των ψυκτικών εγκαταστά -σεων.
- 9 Να μπορούν να περιγράψουν τη λειτουργία των οργάνων αυτοματι -σμού λειτουργίας και προστασίας μιας ψυκτικής εγκατάστασης.
Να εξηγούν τις κατασκευαστικές λεπτομέρειες των ειδικών εξαρτημά -των και οργάνων αυτοματισμού μιας ψυκτικής εγκατάστασης.

ΜΕΡΟΣ A': ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ

7.1 Σιγαστήρες θερμού αερίου
Παλμικές κινήσεις, του αερίου ψυκτικού, μέσα στη γραμμή κατάθλιψης ενός συμπιεστή, εξαιτίας της παλινδρομικής κίνησης των εμβόλων, μπο -ρεί να προκαλέσουν συντονισμό μέσα στη σωλήνωση. Ως αποτέλεσμα θα έχουμε την παραγωγή θορύβου. Εάν η σωλήνα κατάθλιψης έχει σημα -ντικό μήκος, τότε ο θόρυβος μπορεί, πράγματι, να είναι ισχυρός. Σ' αυτές τις περιπτώσεις εγκαθίσταται ένας σιγαστήρας θερμού ψυκτικού αερίου, που ελαττώνει σημαντικά το θόρυβο, όπως φαίνεται στις Εικόνες 7-1Α και 7-1Β.

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
σεις. Η ειδική αντισκωριακή βαφή που διαθέτει, του προσδίδει εξαιρετική αντοχή σε διαβρωτικό περιβάλλον. Χρησιμοποιείται για ψυκτικά ρευστά: R-12, R-22, R-500, R-502, και R-134a.

7.2 Φίλτρο - ξηραντής
Υγρασία ή υδρατμός και ξένα μικροσωματίδια μπορούν να προκαλέσουν πολύ σοβαρά προβλήματα σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση (βλέπε Παράρ -τημα 1, για πλήρη ανάλυση). Η υγρασία μπορεί να παγώσει μέσα στο ακροφύσιο της εκτονωτικής βαλβίδας, να οξειδώσει μεταλλικά τμήματα της εγκατάστασης και να υγράνει τα τυλίγματα του ηλεκτροκινητήρα σε ημιερμητικούς συμπιεστές, γεγονός που, με την πάροδο του χρόνου, θα οδηγήσει σε κάψιμο του ηλεκτροκινητήρα και σε διάσπαση του ψυκτελαί -ου. Από την άλλη πλευρά, ξένα μικροσωματίδια, μπορεί να ρυπάνουν το ψυκτέλαιο και να συσσωρευτούν τελικά σε τμήματα των βαλβίδων του συ -μπιεστή, κάνοντάς τες έτσι να μην λειτουργούν. Λεπτομέρειες αυτής της διαδικασίας αναφέρονται στο Παράρτημα 1.

Διάφοροι τύποι φίλτρων - ξηραντών, έχουν επινοηθεί και χρησιμοποι -ούνται για να απομακρύνουν την υγρασία, τους υδρατμούς και τα ξένα μικροσωματίδια από το ψυκτικό υγρό, όπως φαίνονται στις Εικόνες 7-2, 7-3Α και 7-3Β.
Πηγή: Εταιρεία Sporlan
Εικόνα 7-2: Φίλτρο - Ξηραντής γραμμής υγρού

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 1. ΕΙΣΟΔΟΣ ΦΙΛΤΡΟΥ ΞΗΡΑΝΤΗ
- 2. ΣΤΟΜΙΟ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΕΙΣΟΔΟΥ
- 3. ΕΛΑΤΗΡΙΟ ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗΣ
- 4. ΠΥΡΗΝΑΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΥΦΗΣ
- 5. ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ
- 6. ΣΙΤΑ ΦΙΛΤΡΟΥ
- 7. ΣΤΟΜΙΟ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΕΞΟΔΟΥ
- 8. ΕΞΟΔΟΣ ΦΙΛΤΡΟΥ-ΞΗΡΑΝΤΗ
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 7-3Α: Τομή Φίλτρου - Ξηραντή γραμμής υγρού
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 7-3Β: Εξωτερική όψη και τομή Φίλτρου - Ξηραντή γραμμής υγρού
Τα όργανα αυτά φέρουν ένα χυτό πορώδη πυρήνα με μεγάλη συνάφεια προς το νερό. Ο πυρήνας περιέχει επίσης ουσίες που εξουδετερώνουν τα τυχόντα πιθανά οξέα και απομακρύνουν τα ξένα μικροσωματίδια από το ψυκτικό κύκλωμα. Για να επιτευχθεί η μέγιστη προστασία στην εκτονωτική βαλβίδα και την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, το φίλτρο -ξηραντής κατά κανόνα εγκαθίσταται στη γραμμή υγρού ακριβώς πριν απ' αυτά τα δύο εξαρτήματα.

7.3 Ελαιοδιαχωριστές
Θεωρητικά ο μηχανικός διαχωρισμός των σταγόνων λαδιού από τον υπέρθερμο ατμό, που φεύγει από τον συμπιεστή, γίνεται με τη βαρύτητα, δηλαδή οι σταγόνες του ψυκτελαίου πέφτουν ελεύθερα από τον ατμό και έτσι διαχωρίζεται.
Οι ελαιοδιαχωριστές είναι συσκευές που συγκρατούν μηχανικά τις στα -γόνες λαδιού που εμπεριέχονται στον υπέρθερμο ατμό υψηλής πίεσης. Στην Εικόνα 7-4 φαίνεται ένας ελαιοδιαχωριστής. Το ψυκτέλαιο που συσ -σωρεύεται στο κάτω μέρος του διαχωριστή, επιστρέφει, μέσω μιας βαλβί -δας πλωτήρα, στην αναρρόφηση του συμπιεστή. Τα μεταλλικά σακόφιλ -τρα συγκρατούν τις μεγαλύτερες σταγόνες λαδιού.

Εικόνα 7-4: Ελαιοδιαχωριστής

7.4 Παγίδα σταγόνων ψυκτικού ρευστού
Όπως είναι γνωστό, οι παλινδρομικοί συμπιεστές υποφέρουν από το φαι -νόμενο της αναρρόφησης υγρού ψυκτικού μέσου. Επιπρόσθετα όμως, σημαντικές βλάβες μπορεί να επέλθουν στους συμπιεστές, από την αναρ -ρόφηση σταγόνων του υγρού ψυκτικού μέσου. Θεωρητικά, ο ατμός του ψυκτικού μέσου, στην αναρρόφηση του συμπιεστή, δεν πρέπει να περιέ -χει σταγόνες υγρού. Πλην όμως, λόγω της μεγάλης ταχύτητας του ατμού, μπορεί να παρασυρθούν μηχανικά, σταγόνες υγρού και ειδικότερα στην περίπτωση της ύπαρξης υψηλού ψυκτικού φορτίου στον εξατμιστή. Σ' αυτή την περίπτωση υπάρχει μίγμα υγρού -ατμού ψυκτικού μέσου σε σημεία μέσα στον εξατμιστή.

Για την προστασία των συμπιεστών από τις σταγόνες ψυκτικού μέσου, εγκαθίστανται, στις μικρές εγκαταστάσεις, η λεγόμενη παγίδα σταγόνων ψυκτικού μέσου, όπως φαίνεται στην Εικόνα 7-5. Η παγίδα αυτή είναι ένα δοχείο μεγάλης σχετικά διαμέτρου, οπότε με τη μείωση της ταχύτητας του μίγματος ατμού - σταγόνων, οι σταγόνες κατακάθονται στον πυθμένα του δοχείου. Το υγρό ψυκτικό μέσο, που συσσωρεύεται στον πυθμένα του δο -χείου, θα ατμοποιηθεί αργότερα σε κάποια άλλη φάση της λειτουργίας του ψυκτικού συστήματος και θα αναρροφηθεί κανονικά από τον συμπιεστή ως ατμός.

Μαζί με το υγρό ψυκτικό μέσο κατακάθεται στον πυθμένα του δοχείου και λάδι λίπανσης. Η ποσότητα αυτή του λαδιού, τελικά, εισέρχεται στο σω -λήνα αναρρόφησης μέσω της μικρής οπής (3) και επανέρχεται στο κάρτερ λαδιού του συμπιεστή. Η ποσότητα του υγρού ψυκτικού που συγκρατείται και αποθηκεύεται στην παγίδα σταγόνων ψυκτικού μέσου, εξαρτάται από τις διαστάσεις του δοχείου και από το ύψος της οπής (3) από τον πυθμένα του δοχείου.
- 1. Είσοδος ατμού - σταγόνων
- 3. Οπή αναρρόφησης λαδιού
- 2. Έξοδος ατμού ψυκτικού
- 4. Παγιδευμένο υγρό ψυκτικό

Εικόνα 7-5: Παγίδα σταγόνων ψυκτικού ρευστού
Στις μεγαλύτερες ψυκτικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται κατασκευ -ές κυκλώνων, δηλαδή δοχεία στα οποία προσδίδεται περιστροφική κίνηση στον ατμό, επιτυγχάνοντας με αυτόν τον τρόπο τον φυγοκεντρικό διαχω -ρισμό των σταγόνων.

7.5 Δείκτες ροής
Οι δείκτες ροής είναι γυαλιά οπτικού ελέγχου που εγκαθίστανται στη γραμ -μή υγρού σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση. Τοποθετούνται ακριβώς πριν από την εκτονωτική βαλβίδα και παρέχουν τη δυνατότητα παρατήρησης της ροής του υγρού ψυκτικού μέσου. Η εμφάνιση φυσαλίδων αερίου στη γραμμή υγρού είναι ένδειξη ελλιπούς φόρτισης με ψυκτικό μέσο, ή ότι υπάρχει κάποιο εμπόδιο στη γραμμή υγρού. Η ύπαρξη κάποιου εμποδίου στη γραμμή υγρού, έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία πτώσης πίεσης και την ατμοποίηση του υγρού ψυκτικού.

7.6 Μανόμετρα
Μανόμετρα, μόνιμα εγκατεστημένα, που να δείχνουν τις πιέσεις αναρρό -φησης και κατάθλιψης του συμπιεστή, εξυπηρετούν ιδιαίτερα στην επιτή -ρηση της λειτουργίας και στη συντήρηση του ψυκτικού συστήματος.
Πηγή: Εταιρεία Ashcroft
Εικόνα 7-7: Όψη Μανομέτρου και συστατικά μέρη
Εξαιτίας των παλμικών κινήσεων του αερίου ψυκτικού, καθώς αυτό ρέει μέσα όπως σωληνώσεις, συνιστάται να συνδέονται τα μανόμετρα με στραγγαλιστικές βαλβίδες, όπως στην Εικόνα 7-8.
Πηγή: Εταιρείες Mueller Brass & Parker

Εικόνα 7-8: Στραγγαλιστική Βαλβίδα, τύπου βελόνης (Needle Valve)

Οι βαλβίδες αυτές:
-  διακόπτουν την πίεση στα μανόμετρα, όταν δεν χρειάζεται η παρα -τήρηση της ένδειξής τους,
-  εξαφανίζουν ή περιορίζουν σημαντικά, το φαινόμενο της ταλάντευ -σης των δεικτών των μανομέτρων, λόγω της κυμαινόμενης πίεσης στις ψυκτικές σωλήνες.
Τα χρησιμοποιούμενα μανόμετρα θα πρέπει να έχουν σχεδιασθεί ειδι -κά για εγκαταστάσεις ψύξης και είναι κατασκευασμένα από κοινό ή ανο -ξείδωτο χάλυβα. Θα πρέπει να φέρουν ενδείξεις από 0 bar έως 4 ÷ 8 bar πάνω από τις κανονικές πιέσεις λειτουργίας της αναρρόφησης και κατά -θλιψης του ψυκτικού συστήματος.

7.7 Χειροκίνητες αποφρακτικές βαλβίδες (διακοπής)
Στις ψυκτικές σωληνώσεις χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι χειροκίνητων αποφρακτικών βαλβίδων διακοπής, ή συνδυασμός βαλβίδων, ή για διακο -πή της ροής είτε για αλλαγή κατεύθυνσης. Τέτοιες βαλβίδες, ειδικά σχεδι -ασμένες για χρήση σε ψυκτικές εγκαταστάσεις, φαίνονται στις Εικόνες 7-9 έως και 7-13.
Πηγή: Εταιρεία Mueller
Εικόνα 7-9: Δισκοειδής Βαλβίδα διακοπής (Globe Valve)
Εικόνα 7-10: Ευθεία και Γωνιακή Δισκοειδείς Βαλβίδες - Τομή

| Α/Α   | ΟΝΟΜΑΣΙΑ                                    |
|-------|---------------------------------------------|
| 1     | ΣΤΕΓΑΝΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ                       |
| 2     | ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ                                   |
| 3     | ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΠΙΣΩ ΕΔΡΑΣΗΣ                      |
| 4     | ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΟΣ (Ο-RING)             |
| 5-6   | ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΤΕΓΑΝΟΤΗΤΟΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ (ΦΛΑΝΤΖΑ) |
| 7     | ΚΟΧΛΙΑΣ ΣΤΥΠΙΟΘΛΙΠΤΗ                        |
| 8     | ΚΑΛΥΜΜΑ                                     |
| 9     | ΒΑΚΤΡΟ                                      |
| 10    | ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ ΔΙΣΚΟΥ ΒΑΛΒΙΔΟΣ                  |
| 11    | ΔΙΣΚΟΣ                                      |
| 12    | ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗΣ                       |
| 13    | ΚΟΧΛΙΕΣ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ                          |
| 14    | ΧΕΙΡΟΤΡΟΧΟΣ                                 |
| 15    | ΚΟΧΛΙΑΣ ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗΣ ΧΕΙΡΟΤΡΟΧΟΥ             |
| 16    | ΠΙΝΑΚΙΔΑ ΟΝΟΜΑΣΙΑΣ                          |
| 17    | ΔΑΚΤΥΛΙΟΣ ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗΣ                       |
| 18    | ΣΠΕΙΡΩΜΑ ΚΑΛΥΜΜΑΤΟΣ                         |
| 19    | ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ                       |
| 20    | ΣΩΜΑ ΒΑΛΒΙΔΟΣ                               |

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
Οι βαλβίδες που χρησιμοποιούν στυπιοθλίπτη για τη στεγανοποίηση του βάκτρου της βαλβίδας, κατασκευάζονται συνήθως με "πίσω έδραση». Δηλαδή, όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανοικτή, ο δίσκος της βαλβίδας εδράζεται πάνω σε μία δεύτερη έδρα. Αυτή η σχεδίαση, στεγανοποιεί το στυπιοθλίπτη από την πίεση του συστήματος, εμποδίζοντας έτσι τη διαρροή ψυκτικού μεταξύ του παρεμβύσματος του στυπιοθλίπτη και του βάκτρου.
Όταν μία βαλβίδα έχει κατασκευασθεί με "πίσω έδραση'', τότε συνηθέστατα διαθέτει μία "έξοδο πίσω έδρασης". Αυτή η έξοδος βρίσκεται μεταξύ του παρεμβύσματος του στυπιοθλίπτη και της "πίσω έδρασης" της βαλβίδας. Η έξοδος της πίσω έδρασης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πλήρωση με ψυκτικό μέσο ή για σύνδεση μανομέτρου. Η έξοδος ανοίγεται προς το σύστημα όταν η βαλβίδα είναι κλειστή ή μερικώς ανοικτή. Αντίθετα, όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανοικτή η εν λόγω έξοδος κλείνει στεγανά.

Συχνά επίσης χρησιμοποιούνται στεγανοποιητικά καλύμματα, ως μία επιπλέον διασφάλιση της στεγανότητας. Τέτοια στεγανοποιητικά καλύμμα -τα φαίνονται στις Εικόνες 7-9, 7-11, 7-14. Ειδικότερα τα στεγανοποιητικά καλύμματα στις Εικόνες 7-9 και 7-11 λειτουργούν επίσης και σαν κλειδιά χειρισμού. Το κάλυμμα βγαίνει, αντιστρέφεται και προσαρμόζεται πάνω στην κεφαλή του βάκτρου. Έτσι μπορούμε να περιστρέφουμε το βάκτρο, ανοίγοντας ή κλείνοντας τη βαλβίδα.
Πηγή: Εταιρεία Henry Valve Εικόνα 7-13: Βαλβίδα διακοπής τύπου διαφράγματος (Diaphragm type Shutt - Off Valve)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Στην Εικόνα 7-13 φαίνεται μία βαλβίδα γνωστή ως βαλβίδα διαφράγ -ματος χωρίς στυπιοθλίπτη. Η βαλβίδα δεν διαθέτει στυπιοθλίπτη με πα -ρέμβυσμα γύρω από το βάκτρο. Αντ' αυτού, το βάκτρο στεγανοποιείται από το υπόλοιπο τμήμα της βαλβίδας, με ένα διάφραγμα. Αυτός ο τύπος βαλβίδας δεν κατασκευάζεται ποτέ με "έξοδο πίσω έδρασης". Η βαλβίδα διαφράγματος κατασκευάζεται σε διάφορες μορφές, όπως ευθείας ροής, γωνιακής ροής ή και ως τρίοδος βαλβίδα. Μπορεί, επίσης, να κατασκευά -ζεται με βαλβίδα τύπου βελόνης για στραγγαλισμό της ροής.

7.8 Βαλβίδες πλήρωσης
Βαλβίδα πλήρωσης με υγρό ψυκτικό μέσο, στην πλευρά της υψηλής πίε -σης, εγκαθίσταται, εν γένει, στην έξοδο του δοχείου συμπύκνωσης (συλ -λέκτη υγρού). Μία τέτοια βαλβίδα, φαίνεται στην Εικόνα 7-8, γωνιακού τύ -που. Σ' αυτήν την περίπτωση, τα σπειρώματα της εξωτερικής σύνδεσης καλύπτονται από ένα βιδωτό κάλυμμα, αφενός για να προστατεύονται τα σπειρώματα και αφετέρου για να εμποδίζεται η διαρροή στην περίπτωση που η βαλβίδα δεν εδράζεται κανονικά.

7.9 Βαλβίδες δοχείου συμπύκνωσης (συλλέκτης υγρού)
Οι βαλβίδες αυτές εγκαθίστανται απευθείας στα στόμια εισόδου και εξό -δου του δοχείου συμπύκνωσης. Ειδικά, η βαλβίδα εξόδου φέρει ένα "σω -λήνα υγρού" ώστε να μπορεί να αναρροφηθεί υγρό από το πυθμένα του δοχείου.
Πηγή: Εταιρεία Mueller Brass Εικόνα 7-14: Βαλβίδα Εξόδου Δοχείου Συμπύκνωσης
Πηγή: Εταιρεία Mueller Brass
Εικόνα 7-15: Βαλβίδα Εισόδου Δοχείου Συμπύκνωσης με στόμιο για σύνδεση Ασφαλιστικής Βαλβίδας

7.10 Βαλβίδες διακοπής συμπιεστή (συντήρησης - service)
Οι βαλβίδες διακοπής (ή βαλβίδες συντήρησης) στα στόμια αναρρόφησης και κατάθλιψης του συμπιεστή, είναι συνήθως βαλβίδες με στυπιοθλίπτη.
Πηγή: Εταιρεία Metrex Εικόνα 7-16: Βαλβίδα διακοπής (Συντήρησης - Service) Συμπιεστή
Οι βαλβίδες αυτές είναι του τύπου "πίσω έδρασης" και φέρουν πίσω στόμιο που δίνει τη δυνατότητα να έχει κανείς πρόσβαση στο ψυκτικό σύ -στημα για μέτρηση πίεσης. Επιπλέον, αυτές οι βαλβίδες έχουν ένα ακόμη στόμιο προς την πλευρά της σωλήνας σύνδεσης. Αυτό το στόμιο χρησι -μοποιείται για την εγκατάσταση του αισθητήριου βολβού των οργάνων ασφαλείας, όπως του πρεσσοστάτη της χαμηλής πίεσης.

Αφορά τη βαλβίδα διακοπής στην κατάθλιψη του συμπιεστή.

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
Δεν πρέπει να συνδέεται ο αισθητήριος βολβός του πρεσσοστάτη υψηλής πίεσης, ούτε στο στόμιο της πίσω έδρασης αλλά ούτε και στο στόμιο προς την πλευρά της σωλήνας κατάθλιψης.
- Ο λόγος είναι ότι, πιθανόν, η βαλβίδα:
- 1) είτε να κινηθεί στη θέση "πίσω έδραση" απομονώνοντας έτσι το στό -μιο της πίσω έδρασης,
- 2) είτε να κινηθεί στη θέση της εμπρόσθιας έδρασης, απομονώνοντας έτσι τη σωλήνα κατάθλιψης από το στόμιο κατάθλιψης του συμπιε -στή.
Ως αποτέλεσμα, θα έχουμε κατά λάθος διακόψει τη σωστή λειτουρ -γία του πρεσσοστάτη υψηλής πίεσης. Η σωστή θέση εγκατάστασης του αισθητηρίου βολβού του πρεσσοστάτη υψηλής πίεσης, είναι σε στόμιο, πάνω στο σώμα του συμπιεστή, στη δίοδο ροής κατάθλιψης.

7.11 Βαλβίδες ασφαλείας
Οι βαλβίδες ασφαλείας ή ασφαλιστικές δικλείδες είναι όργανα ασφαλείας που έχουν σχεδιασθεί για να ανακουφίζουν από την πίεση, να αποτρέ -πουν δηλαδή τη δημιουργία υψηλής πίεσης του ψυκτικού αερίου, μέσα στην ψυκτική εγκατάσταση.
Πηγή: Εταιρεία Mueller Brass Εικόνα 7-17: Βαλβίδα Ασφαλείας
Η βαλβίδα ασφαλείας εγκαθίσταται πάνω στο συμπυκνωτή ή στο συλ -λέκτη υγρού, εάν χρησιμοποιείται. Το σώμα της βαλβίδας είναι από ορεί -χαλκο, ενώ η έδρα της είναι από πλαστικό υλικό (νεοπρένιο).

Ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να τοποθετηθεί και βαλβίδα ασφα -λείας στην πλευρά χαμηλής πίεσης της ψυκτικής εγκατάστασης.

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
Στην Εικόνα 7-18, η ασφαλιστική δικλείδα φέρει έξοδο με σπείρωμα, που δίνει τη δυνατότητα σύνδεσης γραμμής εξαερισμού. Η γραμμή αυτή οδηγεί το ανακουφιζόμενο ψυκτικό αέριο έξω από το χώρο, στο ανοικτό περιβάλλον. Όταν εκτονωθεί η πίεση, τότε η βαλβίδα ασφαλείας ξανακλεί -νει και δεν επιτρέπει στο υπόλοιπο ψυκτικό να διαφύγει στην ατμόσφαιρα.

7.12 Εύτηκτες ασφάλειες
Οι εύτηκτες ασφάλειες χρησιμοποιούνται μερικές φορές, αντί για τις βαλ -βίδες ασφαλείας.
Πηγή: Εταιρεία Superior Valve & Fitting Εικόνα 7-19: Εύτηκτες Ασφάλειες
Η εύτηκτη ασφάλεια είναι ένα όργανο που φέρει κατάλληλη γόμωση, η οποία και τήκεται σε μία ονομαστική θερμοκρασία, που αντιστοιχεί βέβαια σε μία δεδομένη πίεση του ψυκτικού αερίου. Η θερμοκρασία τήξης είναι περίπου 104 °C και πολλές φορές αναγράφεται πάνω στο εξάρτημα. Η θερμοκρασία αυτή αντιστοιχεί, σε 3,3 bar περίπου μανομετρική πίεση.

Είναι φανερό ότι εάν τακεί μία ασφάλεια, τότε όλο το ψυκτικό που βρί -σκεται μέσα στην ψυκτική εγκατάσταση θα διαφύγει στο περιβάλλον. Η εύτηκτη ασφάλεια τοποθετείται συνήθως στην πλευρά αναρρόφησης του συστήματος, κοντά στο συμπιεστή. Μία τέτοια βαλβίδα προστατεύει το κέ -λυφος του συμπιεστή από την επίδραση υψηλών πιέσεων. Ας μην ξεχνάμε ότι το κέλυφος του συμπιεστή έχει σχεδιασθεί για πίεση λειτουργίας 10 bar.

7.13. Βαλβίδες αντεπιστροφής
Μία περίπτωση χρήσης βαλβίδας αντεπιστροφής σε ψυκτική εγκατά -σταση, είναι όταν ο συμπιεστής είναι εγκατεστημένος σε χώρο με πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία από εκείνη του συμπυκνωτή. Σ' αυτήν την πε -ρίπτωση, είναι πιθανόν το ψυκτικό να μετακινηθεί και να συμπυκνωθεί στο στόμιο κατάθλιψης του συμπιεστή στα χρονικά διαστήματα που το ψυκτικό σύστημα δεν λειτουργεί. Εάν οι βαλβίδες κατάθλιψης του συμπιε -στή δεν είναι πολύ σφικτά κλειστές, τότε μπορεί το συμπυκνωθέν ψυκτικό υγρό να εισέλθει μέσα στους κυλίνδρους και έτσι να έχουμε πολύ σοβαρό πρόβλημα κατά την επανεκκίνηση του συμπιεστή (αναρρόφηση υγρού). Για την αποφυγή αυτού του προβλήματος, εγκαθίσταται μία βαλβίδα αντε -πιστροφής στη σωλήνα κατάθλιψης, μετά την έξοδο από το συμπιεστή.

7.14 Συνδυασμένη βαλβίδα αντεπιστροφής και ασφάλειας
Μία τέτοια βαλβίδα εγκαθίσταται στη γραμμή υγρού μεταξύ του συμπυκνω -τή και του συλλέκτη υγρού, όταν ειδικότερα ο συλλέκτης υγρού βρίσκεται σε χώρο με θερμοκρασία πολύ υψηλότερη από εκείνη του συμπυκνωτή. Σημειωτέον ότι μερικά συστήματα ελέγχου της απόδοσης του συμπυκνω -τή απαιτούν την εγκατάσταση αυτού του τύπου βαλβίδας.
Εικόνα 7-21: Συνδυασμένη Βαλβίδα Αντεπιστροφής και Ασφαλείας
- Ο σκοπός που επιτελεί η συνδυασμένη βαλβίδα αντεπιστροφής και ασφαλείας είναι:
- 1) Να διατηρεί μία σχετικά υψηλή πίεση μέσα στο συλλέκτη υγρού, για εύκολη εκκίνηση της εκτονωτικής βαλβίδας, σε περιόδους με χαμη -λές εξωτερικές θερμοκρασίες που έχουν αντίστοιχα κατεβάσει χαμη -λά τη θερμοκρασία συμπύκνωσης και την αντίστοιχη πίεση.
- 2) Να εμποδίζει την ανάπτυξη πολύ υψηλής πίεσης (λειτουργία ασφα -λιστικής βαλβίδας) μέσα στο συλλέκτη υγρού, στην περίπτωση που η θερμοκρασία γύρω από το συλλέκτη αυξηθεί υπερβολικά. Εάν αυτό συμβεί, τότε η ασφαλιστική βαλβίδα διοχετεύει ψυκτικό αέριο (ατμό) από το δοχείο υγρού πίσω στο συμπυκνωτή. Για τη σωστή λειτουργία της εν λόγω βαλβίδας, αυτή πρέπει να εγκαθίσταται σε οριζόντια θέση.

7.15. Συλλέκτες υγρού
Ο συλλέκτης υγρού χρησιμοποιείται για να συλλέγει και να διατηρεί το συμπυκνωμένο ψυκτικό υγρό έως ότου ζητηθεί από το ψυκτικό σύστημα. Μία τέτοια περίπτωση υφίσταται όταν είναι εγκατεστημένος εξατμιστικός συμπυκνωτής, που έχει μικρή ικανότητα αποθήκευσης υγρού ψυκτικού μέσου.
Σε άλλες περιπτώσεις, ο συλλέκτης υγρού χρησιμοποιείται, για να αποθηκεύει όλη την ποσότητα πλήρωσης του ψυκτικού μέσου, όταν το ψυκτικό συγκρότημα είναι εκτός λειτουργίας για τη χειμερινή περίοδο ή όταν εξαρτήματα της πλευράς υψηλής πίεσης του συγκροτήματος πρόκει -ται να αποξηλωθούν για επισκευή. Μία τέτοια εγκατάσταση φαίνεται στην Εικόνα 7-22Α. Σ' αυτήν την εφαρμογή ο συλλέκτης υγρού χρησιμοποιεί -ται μόνο για αποθήκευση του ψυκτικού. Αδειάζει τελείως και κλείνονται οι βαλβίδες του κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας της ψυκτικής εγκατάστασης.

7.16 . Διανεμητές ψυκτικού υγρού
Οι διανεμητές ψυκτικού υγρού είναι ορειχάλκινοι και διακρίνονται σε 2 βα -σικές κατασκευές:
- 1. Τύπος ακροφυσίου
- 2. Τύπος Venturi

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
ΔΙΑΝΕΜΗΤΕΣ ΤΥΠΟΥ ΑΚΡΟΦΥΣΙΟΥ
ΔΙΑΝΕΜΗΤΕΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΤΩΣΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΤΥΠΟΥ VENTURI
Πηγή: Εταιρεία Byron
Εικόνα 7-23: Διανεμητές Υγρού Ψυκτικού
Ειδικότερα, όπως φαίνεται στην Εικόνα 7-23:
-  Ο τύπος ακροφυσίου έχει ένα μόνιμο ή ανταλλάξιμο ακροφύσιο, για να αναμιγνύει το διφασικό ρευστό, πριν αυτό εισέλθει στα κυ -κλώματα του Εξατμιστή.
-  Ο τύπος Venturi (χαμηλής πτώσης πίεσης διανεμητής), διαθέ -τει ένα ειδικά κατασκευασμένο λαιμό με διόδους ροής του ψυκτικού

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
ρευστού, όπως φαίνεται στο κάτω μέρος της Εικόνας 7-23. Αυτή η κατασκευή προκαλεί πολύ μικρή πτώση πίεσης.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Στην εικόνα 7-24 φαίνονται οι θέσεις των προαναφερθέντων βοηθητικών εξαρτημάτων σ' ένα υδρόψυκτο ψυκτικό συγκρότημα.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 7-24: Σχηματικό διάγραμμα υδρόψυκτου Ψυκτικού Συγκροτήματος
Η σωστή εκλογή και εγκατάσταση των βοηθητικών ψυκτικών εξαρτημάτων βελτιώνει την απόδοση της ψυκτικής εγκατάστασης και διευκολύνει την παρακολούθηση της λειτουργίας, της συντήρησης και τις επισκευές τους.

ΜΕΡΟΣ Β': ΟΡΓΑΝΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΓΕΝΙΚΑ
Τα όργανα ελέγχου του ψυκτικού συστήματος, διακρίνονται σε 2 γενικές κατηγορίες, τα όργανα ελέγχου λειτουργίας και τα όργανα ασφαλείας. Ειδικότερα:
- 1) Όργανα ελέγχου λειτουργίας είναι εκείνα τα όργανα που καθορί -ζουν τη λειτουργία του συστήματος, μεταβάλλοντας τα χαρακτηριστι -κά του, ώστε να ικανοποιούνται προκαθορισμένες συνθήκες θερμο -κρασίας, υγρασίας και πίεσης.
- 2) Όργανα ασφαλείας είναι εκείνα τα όργανα που παρακολουθούν συνεχώς τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του συστήματος και επεμ -βαίνουν μόνο για να εμποδίσουν τη δημιουργία ανεπιθύμητων ή επι -κίνδυνων για την ασφάλειά του, συνθηκών.

7.17. Πρεσσοστάτης πίεσης λαδιού
- Ο πρεσσοστάτης αυτός μετράει τη διαφορά πίεσης μεταξύ:
-  της εξόδου της αντλίας λίπανσης του συμπιεστή (πίεση λαδιού)
-  του στροφαλοθαλάμου του συμπιεστή (πίεση αναρρόφησης)
Η διαφορά αυτή (πίεση λαδιού μείον πίεση αναρρόφησης) είναι η ωφέ -λιμη πίεση λαδιού.
Πηγή: Εταιρεία Jonson Controls Εικόνα 7-26: Διαφορικός Πρεσσοστάτης Πίεσης Λαδιού
Ο πρεσσοστάτης πίεσης λαδιού έχει ενσωματωμένο ένα θερμικό μη -χανισμό χρονοκαθυστέρησης. Όταν ανιχνεύεται πίεση λαδιού χαμηλότερη από την κανονική, τότε ενεργοποιείται ο μηχανισμός χρονοκαθυστέρησης. Εάν η κανονική πίεση λαδιού δεν επιτευχθεί μέσα στο προκαθορισμένο χρονικό διάστημα, τότε οι ηλεκτρικές επαφές του πρεσσοστάτη ανοίγουν, σταματώντας το συμπιεστή.

- Ο μηχανισμός χρονοκαθυστέρησης παρέχει τον απαραίτητο χρόνο, στην αντλία λαδιού ώστε αυτή να μπορέσει:
- 1. Να αναπτύξει την κανονική πίεση λειτουργίας κατά το χρονικό διά -στημα της εκκίνησης, ή

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 2. Να επαναφέρει την πίεση λαδιού στα κανονικά επίπεδα, εάν έχει διακοπεί προσωρινά, κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του ψυκτικού συστήματος.
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 7-27: Λειτουργία Διαφορικού Πρεσσοστάτη Λαδιού
Αναφερόμενοι στην Εικόνα 7-27, παρατηρούμε ότι η διαφορά των δύο μετρούμενων πιέσεων, οφείλεται στη δράση δύο αντιτιθέμενων διαφραγ -μάτων. Η πίεση κατάθλιψης της αντλίας λαδιού ανιχνεύεται από το κάτω διάφραγμα, ενώ η πίεση αναρρόφησης ανιχνεύεται από το επάνω διά -φραγμα. Η διαφορά δύο πιέσεων είναι η χρήσιμη πίεση λαδιού.

Κατά την εκκίνηση, οι ηλεκτρικές επαφές τόσο του διακόπτη της δια -φορικής πίεσης, όσο και του χρονοδιακόπτη είναι κλειστές. Εάν η πίεση λαδιού δεν μπορέσει να υπερβεί την αντιτιθέμενη δύναμη που εξασκείται από τη πίεση αναρρόφησης πλέον τη ρύθμιση της διαφορικής πίεσης του πρεσσοστάτη, τότε ο διακόπτης διαφορικής πίεσης παραμένει κλειστός,

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
συνεχίζοντας να ενεργοποιεί το θερμικό στοιχείο του μηχανισμού χρονο -καθυστέρησης. Από τη στιγμή που αναπτυχθεί ικανή πίεση λαδιού, ώστε να υπερνικηθούν οι αντιτιθέμενες δυνάμεις, τότε ο διακόπτης διαφορικής πίεσης ανοίγει, απενεργοποιώντας το θερμικό στοιχείο του μηχανισμού χρονοκαθυστέρησης.
Στη περίπτωση που η πίεση λαδιού δεν μπορέσει να υπερνικήσει τις αντιτιθέμενες δυνάμεις, μέσα στο προκαθορισμένο χρονικό διάστημα (συ -νήθως 2 min), τότε το θερμικό στοιχείο προκαλεί το διμεταλλικό έλασμα να κινηθεί, ανοίγοντας το χρονοδιακόπτη. Έτσι διακόπτεται το κύκλωμα αυτοματισμού, σταματώντας το συμπιεστή.

ΠΡΟΣΟΧΗ
Ο συμπιεστής δεν μπορεί στη συνέχεια να επανεκκινήσει μέχρις ότου το διμεταλλικό έλασμα κρυώσει και εν συνεχεία πατηθεί με το χέρι το κουμπί RESET του χρονοδιακόπτη.
Εάν, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, η πίεση λαδιού πέσει, τότε η αθροιστική δύναμη της πίεσης αναρρόφησης πλέον τη ρύθμιση του διαφορικού της πίεσης, κλείνει το διακόπτη της διαφορικής πίεσης. Έτσι, ενεργοποιείται το θερμικό στοιχείο και διακόπτεται η λειτουργία του συ -μπιεστή, εκτός εάν η πίεση λαδιού επαναφερθεί στα κανονικά επίπεδα λειτουργίας, μέσα στο προκαθορισμένο χρονικό διάστημα.

7.18. Διπλός πρεσσοστάτης υψηλής - χαμηλής πίεσης
Ο πρεσσοστάτης αυτός έχει δύο διαφράγματα ανίχνευσης πίεσης τα οποία συνδυαζόμενα ελέγχουν τη λειτουργία ενός μοναδικού διακόπτη. Το μεγαλύτερο διάφραγμα είναι συνδεδεμένο στην πλευρά αναρρόφησης ενώ το μικρότερο διάφραγμα συνδέεται στην πλευρά κατάθλιψης του ψυ -κτικού συστήματος. Το καθένα από τα δύο αισθητήρια πίεσης μπορούν να ανοίξουν το διακόπτη εφόσον οι πιέσεις του συστήματος αυξομειώνονται αλλά βρίσκονται πάντα μέσα στα λειτουργικά τους όρια.

6 ΨΥΓΕΙΑ ΒΙΤΡΙΝΕΣ (Ψύξη)
ΔΙΑΚΟΠΗ: 0,7 bar - ΕΚΚΙΝΗΣΗ: 1,7 bar
ΔΙΑΚΟΠΗ: 1,7 bar - ΕΚΚΙΝΗΣΗ: 3,5 bar

6 ΨΥΚΤΕΣ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ (Πίδακες)
ΔΙΑΚΟΠΗ: 1,5 bar - ΕΚΚΙΝΗΣΗ: 2,0 bar
ΔΙΑΚΟΠΗ: 3,0 bar - ΕΚΚΙΝΗΣΗ: 3,9 bar
Συνηθισμένες τιμές διακύμανσης (διαφορικού) της χαμηλής πίεσης, για τα ψυκτικά μέσα R12 και R22, είναι:

≈ 1,4 bar

≈ 1,5 bar
Το αισθητήριο πίεσης αναρρόφησης λειτουργεί τόσο ως όργανο ελέγ -χου λειτουργίας, όσο και ως όργανο ασφαλείας. Σαν όργανο ασφαλείας, εμποδίζει τη συνεχή λειτουργία του συμπιεστή, όταν η πίεση αναρρόφη -σης πέσει χαμηλά σε σημείο που θα μπορούσε να επιφέρει πάγωμα στο στοιχείο του εξατμιστή, υπερθέρμανση κινητήρα κλπ. Αντίθετα, σαν συ -σκευή χαμηλής πίεσης, δουλεύει ως όργανο ελέγχου λειτουργίας, καθότι είναι το όργανο που τερματίζει τον κύκλο διακοπής λειτουργίας του συ -στήματος (system shutdown - pumpdown cycle).

Η λειτουργία είναι ως εξής:
- 1) Όταν ο θερμοστάτης του συστήματος ενεργοποιηθεί, τότε κλείνει η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, στη γραμμή υγρού, που παρέχει υγρό ψυκτικό στο στοιχείο του εξατμιστή.
- 2) Ο συμπιεστής συνεχίζει να λειτουργεί και αντλεί την παραμένουσα ποσότητα ψυκτικού στον εξατμιστή. Τέλος,
- 3) Όταν η πίεση αναρρόφησης κατέλθει, στην τιμή ρύθμισης του οργά -νου χαμηλής πίεσης, τότε διακόπτεται η λειτουργία του συμπιεστή.

ΠΡΟΣΟΧΗ
Το στοιχείο χαμηλής πίεσης επανέρχεται αυτόματα όταν η πίεση αναρ -ρόφησης επανελθεί στην κανονική της τιμή.
Πλην όμως, όταν έχει ενεργοποιηθεί το στοιχείο υψηλής πίεσης, τότε το αντίστοιχο όργανο επαναφέρεται χειροκίνητα.

7.19 . Ρυθμιστής πίεσης εξατμιστή (evaporator pressure controller)
Ο ρυθμιστής πίεσης εξατμιστή είναι μία βαλβίδα που τοποθετείται στην έξοδο του εξατμιστή, στη γραμμή αναρρόφησης. Η βαλβίδα ρυθμίζει τη ροή του αερίου ψυκτικού μέσου που φεύγει από τον εξατμιστή προς το συμπιεστή. Όταν ο ρυθμιστής πίεσης του εξατμιστή συνεργάζεται με θερ -μοεκτονωτική βαλβίδα, τότε έχουμε τα χαρακτηριστικά μιας σταθερής υπερθέρμανσης διατηρώντας την πίεση του εξατμιστή πολύ χαμηλά.
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 7-29: Ρυθμιστής Πίεσης Εξατμιστή

Στην Εικόνα 7-25 φαίνεται η θέση τοποθέτησης του ρυθμιστή πίεσης εξα -τμιστή (#7). Ας σημειωθεί, ότι ο θερμοστατικός βολβός και ο εξωτερικός εξισωτής της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας, εγκαθίστανται στη σωλήνα αναρρόφησης, κοντά στην έξοδο του στοιχείου του εξατμιστή, και πριν από το ρυθμιστή πίεσης εξατμιστή.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Για ψυκτικό συγκρότημα με R-12, ο ρυθμιστής πίεσης του εξατμιστή μπο -ρεί να ρυθμιστεί στη διατήρηση μιας πίεσης αναρρόφησης (μανομετρικής) τουλάχιστον 2,2 bar, που αντιστοιχεί σε θερμοκρασία +1,0 °C.
Αντίστοιχα, για ψυκτικό συγκρότημα με R-22 και ελάχιστη θερμοκρασία +1,0 °C, η πίεση ρύθμισης (μανομετρική) θα ήταν 4,1 bar περίπου.
Έχουμε, δηλαδή, στο συνδυασμό των δύο αυτών βαλβίδων, όλα τα πλεονεκτήματα της θερμοεκτονωτικής και της πρεσσοστατικής βαλβίδας.
Εφαρμογή του ρυθμιστή πίεσης εξατμιστή έχουμε στα ψυκτικά συγκρο -τήματα που ψύχουν νερό. Η θερμοκρασία του εξατμιστή δεν θα κατέβει πιο κάτω από μία προκαθορισμένη τιμή, στην οποία μπορεί να έχουμε σχηματισμό πάγου.

Έτσι, η βαλβίδα θα στραγγαλίσει τη ροή του ψυκτικού αερίου προς το συμπιεστή, η πίεση αναρρόφησης θα μειωθεί και ο συμπιεστής θα σταμα -τήσει.
Η βαλβίδα του ρυθμιστή βρίσκεται υπό την επίδραση δύο δυνάμεων:
- 1) της δύναμης από την πίεση του εξατμιστή (είσοδος βαλβίδας)
- 2) της δύναμης από την πίεση του ελατηρίου, που ρυθμίζεται χειροκί -νητα, με ένα κατσαβίδι.
Έτσι, κατά την εκκίνηση του ψυκτικού συστήματος με φορτίο, η βαλβίδα είναι τελείως ανοικτή, και η διακύμανση του φορτίου ρυθμίζεται από τη λει -τουργία της θερμοεκτονωτικής βαλβίδας. Όταν όμως, το ψυκτικό μέσο ψυ -χθεί στη θερμοκρασία ρύθμισης του ρυθμιστή πίεσης εξατμιστή, τότε η βαλ -βίδα του ρυθμιστή θα αρχίσει να περιορίζει τη ροή του ψυκτικού μέσου προς το συμπιεστή. Τότε η πίεση στον εξατμιστή θα διατηρεί μία ελάχιστη τιμή.

Για τη μέτρηση της πίεσης του εξατμιστή υπάρχει τοποθετημένη, πάνω στο ρυθμιστή, μία βαλβίδα πρόσβασης, που επιτρέπει την εύκολη διερεύ -νηση των συνθηκών που επικρατούν στον εξατμιστή.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ
Είναι δυνατή η σύνδεση πολλών εξατμιστών με διαφορετικές πιέσεις (και επομένως και θερμοκρασίες) λειτουργίας, σε κοινό συμπιεστή, εάν τοπο -θετηθεί σε κάθε έξοδο εξατμιστή ένας ρυθμιστής πίεσης.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Εικόνα 7-30: Ρυθμιστές Πίεσης Εξατμιστών, για πολλαπλό σύστημα, με διαφορετικές πιέσεις εξάτμισης

7.20 . Ρυθμιστής πίεσης αναρρόφησης (compressor pressure regulator)
Ο ρυθμιστής πίεσης αναρρόφησης εγκαθίσταται κοντά στο συμπιεστή, στο στόμιο αναρρόφησής του. Διαθέτει, επίσης, ένα στόμιο μέτρησης της πίεσης αναρρόφησης, που βρίσκεται προς την πλευρά του εξατμιστή και χρησιμοποιείται για την προστασία του συμπιεστή από την υπερφόρτω -ση, δηλαδή από υπερβολική πίεση αναρρόφησης. Ο ρυθμιστής πίεσης αναρρόφησης ονομάζεται, επίσης, Ρυθμιστής Πίεσης Στροφαλοθαλάμου (CPR).

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
Πηγή: Εταιρεία Parker
Εικόνα 7-31: Ρυθμιστής Πίεσης Συμπιεστή

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Έστω ένα ψυκτικός θάλαμος τροφίμων, χαμηλής θερμοκρασίας -27 °C, με το συμπιεστή να είναι εκτός λειτουργίας για αρκετό χρονικό διάστημα. Θεωρούμε τις εξής δύο περιπτώσεις:
- 1) Τοποθέτηση στο θάλαμο μεγάλης ποσότητας τροφίμων σχετικά υψηλής θερμοκρασίας και εκκίνηση του συμπιεστή, ή,
- 2) Εκκίνηση του συμπιεστή με θερμό θάλαμο.
Και στις δύο πιο πάνω καταστάσεις, η θερμοκρασία του ψυκτικού θα -λάμου επηρεάζει τη θερμοκρασία αναρρόφησης, άρα και την πίεση αναρ -ρόφησης. Αυξημένη πίεση αναρρόφησης σημαίνει και αυξημένη πυκνό -τητα του αναρροφούμενου αερίου. Επειδή η ισχύς του συμπιεστή είναι ανάλογη προς την πυκνότητα του αναρροφούμενου ψυκτικού αερίου, λει -τουργία του συμπιεστή με αυξημένη πίεση αναρρόφησης, σημαίνει υπερ -φόρτωσή του. Ο συμπιεστής πλέον, προστατεύεται μόνο από το θερμικό υπερφόρτωσης.

Επάνω στη βαλβίδα του ρυθμιστή, επιδρούν δύο δυνάμεις:
- 1) η δύναμη από την πίεση αναρρόφησης (έξοδος από εξατμιστή) και
- 2) η δύναμη από την πίεση του ελατηρίου που ρυθμίζεται χειροκίνητα, με ένα κατσαβίδι.
Όταν η πίεση εξόδου από τον εξατμιστή είναι κάτω από την τιμή ρύθμι -σης, τότε η βαλβίδα του ρυθμιστή πίεσης είναι τελείως ανοικτή. Καθώς η πίεση εξόδου από τον εξατμιστή αυξάνει, ο ρυθμιστής στραγγαλίζει τη ροή δια μέσου της βαλβίδας του, διατηρώντας την τελική πίεση αναρρόφησης

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
σταθερή, έτσι ώστε να μην υπερφορτώνεται ο συμπιεστής και να λειτουρ -γεί στην περιοχή σχεδιασμού του. Πρακτικά, για τη χειροκίνητη ρύθμιση του ρυθμιστή πίεσης, παρακολουθούμε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύμα -τος που διαρρέει τα τυλίγματα του ηλεκτροκινητήρα του συμπιεστή. Όταν η ένταση του ρεύματος τείνει να αυξηθεί πάνω από το όριο σχεδιασμού της, ρυθμίζουμε τη βαλβίδα, ώστε η ένταση του ρεύματος να επανέλθει στην ονομαστική της τιμή.

7.21 . Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα (solenoid valve)
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι μία βαλβίδα που ελέγχει τη ροή του υγρού ψυκτικού. Είναι βαλβίδα τύπου "ΑΝΟΙΚΤΗ - ΚΛΕΙΣΤΗ», αυτόματα ενεργοποιούμενη. Χαρακτηριστικό της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας είναι η πολύ μεγάλη ταχύτητα ανοίγματος και κλεισίματός της. Σε ορισμένες πε -ριπτώσεις, όμως, η γρήγορη αυτή κίνηση της βαλβίδας μπορεί να προκα -λέσει "υδραυλικό πλήγμα".
Η κίνηση στον άξονα της βαλβίδας δίδεται μέσω ενός μαγνητικού πη -νίου, που όταν ενεργοποιείται ανασηκώνει τον άξονα, που είναι σταθερά συνδεδεμένος με το δίσκο της βαλβίδας.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ
- 1) Η κλειστή βαλβίδα παραμένει κλειστή, έως ότου ενεργοποιηθεί το πηνίο της. Τότε ανοίγει.
- 2) Η ανοικτή βαλβίδα παραμένει ανοικτή, καθόλο το διάστημα που είναι ενεργοποιημένη, δηλαδή που έχει τάση το πηνίο της. Όταν το πηνίο απενεργοποιηθεί, τότε ο άξονας και η βαλβίδα λόγω του βάρους των, κατέρχονται και κλείνουν τη δίοδο του υγρού. Η βαλβίδα είναι τότε κλει -στή. Προσοχή απαιτείται στη σωστή εγκατάσταση της ηλεκτρομαγνητι -κής βαλβίδας.

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
Πηγή: Εταιρεία Parker Εικόνα 7-32: Ηλεκτρομαγνητική Βαλβίδα και αρχή λειτουργίας της

Ειδικότερα:
Η κατεύθυνση ροής του υγρού μέσα από τη βαλβίδα πρέπει να γίνεται κατά τη σωστή φορά, που υποδηλώνεται με ένα βέλος πάνω στο σώμα της βαλβίδας. Η βαλβίδα είναι τοποθετημένη σωστά, όταν η πίεση του υγρού, υποβοηθά στη διατήρηση της βαλβίδας σε κλειστή θέση. Εάν η υψηλή πίεση ασκείται κάτω από την έδρα της βαλβίδας, τότε η βαλβίδα θα έχει τη τάση να ανασηκωθεί από την έδρα της.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Πηγή: Εταιρεία Parker Εικόνα 7-33: Λειτουργία Ηλεκτρομαγνητικής Βαλβίδας
Πηγή: Εταιρεία Parker Εικόνα 7-34: Λειτουργία Ηλεκτρομαγνητικής Βαλβίδας, τύπου Διαφράγματος
Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, για τη σωστή λειτουργία τους πρέπει να διαστασιολογηθούν σωστά, ανάλογα με την εφαρμογή τους. Ειδικότερα, πρέπει να ληφθούν υπόψη:
-  η παροχή υγρού που πρέπει να διέλθει μέσα από τη βαλβίδα και
-  η αποδεκτή πτώση πίεσης, μέσα στη βαλβίδα, γι' αυτήν την παροχή.

7.22 . Απόψυξη (αποπάγωση) εξατμιστών απ' ευθείας εκτόνωσης
Απόψυξη ή αποπάγωση του εξατμιστή (ψυκτικού στοιχείου) απευθείας εκτόνωσης, απαιτείται για το λιώσιμο του πάγου που σχηματίζεται πάνω στο στοιχείο και εμποδίζει τη σωστή μεταφορά θερμότητας. Διότι στην περίπτωση ενός ψυκτικού θαλάμου συντήρησης, οι θερμοκρασίες αέρα, μέσα στο θάλαμο μπορεί να κυμαίνονται από 1,1 μέχρι 7,2 °C.
Η θερμοκρασία εξάτμισης είναι συνήθως 6 ÷ 8 °C χαμηλότερη, από τη θερμοκρασία του θαλάμου, δηλαδή είναι -6,9 έως +1,2 °C.

Επομένως, θα έχουμε πάντα σχηματισμό πάγου.
Εάν όμως διακοπεί η λειτουργία της ψύξης, τότε η θερμοκρασία που έχει ο αέρας μέσα στο θάλαμο θα ανέλθει πάνω από τη θερμοκρασία σχη -ματισμού πάγου και θα λιώσει τον πάγο. Δηλαδή θα έχουμε απόψυξη.
Η λειτουργία της απόψυξης μπορεί να είναι τυχαία ή προγραμματιζό -μενη.

1) Τυχαία απόψυξη
Η τυχαία απόψυξη, οφείλεται σε απόψυξη λόγω διακοπής της λειτουργίας του ψυκτικού συστήματος, δηλαδή διακοπής της λειτουργίας του συμπιε -στή. Για να επιτευχθεί, όμως, η απόψυξη μέσα σε εύλογο χρονικό διάστη -μα, θα πρέπει η θερμοχωρητικότητα των προϊόντων, που είναι μέσα στον ψυκτικό θάλαμο, να είναι αρκετή ώστε να αποδώσει τη θερμότητα που απαιτείται για την αποπάγωση (απόψυξη) του στοιχείου του εξατμιστή.
Στην τυχαία απόψυξη η ποσότητα του πάγου που πρέπει να λιώσει, είναι φυσικά, ανεξέλεγκτη.

2) Προγραμματισμένη απόψυξη
Κατά την προγραμματισμένη απόψυξη, μέσω χρονοδιακόπτη, εξαναγκά -ζεται ο συμπιεστής να σταματάει τη λειτουργία του σε καθορισμένα χρονι -κά διαστήματα. Με αυτόν τον τρόπο ο αέρας μέσα στο θάλαμο ψύξης θα μπορεί να αποψύχει το στοιχείο του εξατμιστή.
Στις περιπτώσεις αυτές, γίνεται τέτοια οργάνωση, ώστε, ο ψυκτικός θά -λαμος να έχει τη μικρότερη ποσότητα προϊόντων και να μη δημιουργείται πρόβλημα λειτουργίας στην επιχείρηση. Για παράδειγμα, ένας ψυκτικός θάλαμος εστιατορίου θα μπορούσε να προγραμματισθεί να κάνει απόψυ -ξη στο διάστημα 15:00 ÷ 17:00 και 02:00 ÷ 06:00.

ΑΠΟΨΥΞΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΤΩΝ ΧΑΜΗΛΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ
Μία ιδιαίτερη περίπτωση, που απαιτεί την προσοχή μας, είναι η απόψυξη εξατμιστών απευθείας εκτόνωσης χαμηλών θερμοκρασιών.
Οι εξατμιστές λειτουργούν σε θερμοκρασίες στις οποίες σχηματίζεται πάγος και πρέπει πάντα να γίνεται προγραμματισμένη απόψυξη. Στις πε -ριπτώσεις αυτές, μέσω μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, διοχετεύεται θερμό ψυκτικό αέριο από την κατάθλιψη του συμπιεστή, πίσω στην είσο -δο του εξατμιστή και αμέσως μετά τη θερμοεκτονωτική βαλβίδα. Η διαδι -κασία αυτή συνεχίζεται για τόσο χρονικό διάστημα όσο απαιτείται για την απόψυξη του στοιχείου.

7.23 . Έλεγχος ικανότητος αερόψυκτων συμπυκνωτών
Η απόδοση του αερόψυκτου συμπυκνωτή εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα του περιβάλλοντος. Η μείωση της θερμοκρασίας του εξωτερικού αέρα οδηγεί σε αύξηση της απόδοσης του συμπυκνωτή.
Αντίστροφα, η αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος έχει σαν αποτέ -λεσμα τη μείωση της ψυκτικής ικανότητας όλης της εγκατάστασης.
Ο συνδυασμός των παραγόντων:
-  μειωμένο ψυκτικό φορτίο, που απαιτεί τη συμπύκνωση μικρότερου όγκου αέριου ψυκτικού και
-  αυξημένη απόδοση του συμπυκνωτή,
οδηγεί σε μείωση της πίεσης συμπύκνωσης.

Ως συνέπεια, η πίεση συμπύκνωσης μπορεί να πέσει σε επίπεδο, όπου δεν επαρκεί πλέον η πίεση του συμπυκνωθέντος ψυκτικού υγρού, ώστε η εκτονωτική βαλβίδα να λειτουργήσει ικανοποιητικά. Η κατάσταση αυτή συναντάται σε περιπτώσεις όπου το ψυκτικό φορτίο είναι σταθερό και απαιτείται η συνεχής λειτουργία της ψυκτικής εγκατάστασης ακόμα και όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλή.
Για τους πιο πάνω λόγους, απαιτείται η εγκατάσταση συστημάτων ελέγχου που θα μειώνουν την απόδοση του συμπυκνωτή, όταν απαιτείται μειωμένη ψυκτική ικανότητα λόγω πτώσης της εξωτερικής θερμοκρασίας, ώστε να συμβαδίζει με τη συνολική μείωση του ψυκτικού φορτίου.

Υπάρχουν 3 μέθοδοι για τον έλεγχο της ικανότητας του αερόψυκτου συμπυκνωτή:

1) Έλεγχος με διαφράγματα αέρα (Damper control)
Πηγή: Εταιρεία Trane
Εικόνα 7-36: Έλεγχος ικανότητος Αερόψυκτου Συμπυκνωτή με Διαφράγματα Αέρα (Damper Control)
Μία αυξημένη πίεση συμπύκνωσης κινεί το μηχανισμό του διαφράγματος έτσι, ώστε τα φύλλα του να είναι σε ανοικτή θέση. Επομένως, μεγαλύτερη παροχή αέρα ψύξης περνά πάνω από τις επιφάνειες συμπύκνωσης. Αντί -θετα, μία μειωμένη πίεση συμπύκνωσης, κινεί τα φύλλα του διαφράγματος προς τη κλειστή θέση με αναλογικό τρόπο, οπότε η παροχή του αέρα ψύ -ξης μειώνεται.

Για ψυκτική εγκατάσταση με R-22, κατά την εκκίνηση, όταν δηλαδή τα φύλλα του διαφράγματος μόλις αρχίζουν να κινούνται προς την ανοικτή θέση, η πίεση συμπύκνωσης είναι περίπου 8,5 bar.
Καθώς το φορτίο συμπύκνωσης αυξάνει, η πίεση συμπύκνωσης φθάνει και τα 16,2 bar και τα φύλλα του διαφράγματος είναι πλέον στην πλήρως ανοικτή θέση τους. Αυτή η μέθοδος ελέγχου μπορεί να εφαρμοσθεί για θερμοκρασίες εξωτερικού αέρα έως και 4,4 °C.

2) Έλεγχος με εκκίνηση - παύση των ανεμιστήρων του συμπυκνωτή (Fan - cycling control)
Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται στην περίπτωση αερόψυκτων συμπυ -κνωτών, με πολλούς ανεμιστήρες. Ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρα -σία λειτουργεί και ένας αριθμός από τους ανεμιστήρες του συμπυκνωτή.
Όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, τότε λειτουργούν όλοι οι ανεμιστήρες. Καθώς η εξωτερική θερμοκρασία μειώνεται, τότε ένας -ένας από τους ανεμιστήρες, τίθενται εκτός λειτουργίας. Όπως και στην περίπτωση ελέγχου με για τον έλεγχο διάφραγμα αέρα, αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοσθεί για θερμοκρασίες εξωτερικού αέρα έως και 4,4 °C.

3) Πλήρωση των αυλών (σωλήνων) του συμπυκνωτή με υγρό ψυκτικό (Flood - back control)
Όπως γνωρίζουμε, ενώ μειώνεται η εξωτερική θερμοκρασία, ταυτόχρονα αυξάνεται η απόδοση του συμπυκνωτή, οπότε έχουμε ως αποτέλεσμα την πτώση της θερμοκρασίας και της πίεσης συμπύκνωσης. Με τη συζητού -μενη μέθοδο, υγρό ψυκτικό διατηρείται μέσα στο συμπυκνωτή, πληρώνο -ντας έναν αριθμό αυλών.
Επειδή ένας αυλός πλήρης ψυκτικού υγρού, δεν συμμετέχει στη λει -τουργία του συμπυκνωτή, αυτός ο τρόπος μειώνει την απόδοση του συ -μπυκνωτή.

- Ο αριθμός των αυλών που πληρώνονται με υγρό ψυκτικό ρυθμίζεται έτσι, ώστε να σταθεροποιεί την πίεση και τη θερμοκρασία του συμπυκνω -τή μέσα στα όρια σχεδιασμού.
- 1) Η επιπλέον ποσότητα ψυκτικού μέσου που απαιτείται για την πλήρωση των αυλών του συμπυκνωτή είναι, εν γένει, αποθηκευμένη στο δοχείο υγρού.
- 2) Κάθε μία από τις πιο πάνω μεθόδους ελέγχου, οδηγεί σε μεταβαλλόμε -νη απόδοση του συμπυκνωτή και βεβαίως μία ελεγχόμενη μεταβλητή πίεση συμπύκνωσης.

7.24. Θερμοστάτες 2 θέσεων (ON-OFF)
- Ο θερμοστάτης είναι ένας ηλεκτρικός διακόπτης που ενεργοποιείται από τη θερμοκρασία. Το σημείο ρύθμισης, καθορίζεται πάνω στο θερμοστάτη, ο οποίος διαθέτει συνήθως μία μεταγωγική επαφή 2 θέσεων. Με την άνο -δο της θερμοκρασίας πάνω από το σημείο ρύθμισης, η ανοικτή επαφή γίνεται κλειστή.
Η ηλεκτρική ικανότητα της μεταγωγικής επαφής, είναι συνήθως 10 Α.
Ο κάθε θερμοστάτης κατασκευάζεται για ορισμένη περιοχή θερμοκρα -σιών λειτουργίας και μπορεί να είναι τύπου επαφής, εμβαπτιζόμενος, ή με απομεμακρυσμένο θερμοστατικό βολβό. Στην τελευταία περίπτωση, ο βολβός συνδέεται με το σώμα του θερμοστάτη, μέσω τριχοειδούς σωλή -νος.

7.25. Έλεγχος ικανότητος υδρόψυκτων συμπυκνωτών
Βλέπε σχετικά κεφάλαια για τους Συμπυκνωτές και τους Πύργους Ψύξης.

ΜΕΡΟΣ A': ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ

1. ΣΙΓΑΣΤΗΡΕΣ ΘΕΡΜΟΥ ΑΕΡΙΟΥ
Παλμικές κινήσεις, του αερίου ψυκτικού, μέσα στη γραμμή κατάθλιψης ενός συμπιεστή, εξαιτίας της παλινδρομικής κίνησης των εμβόλων, μπο -ρεί να προκαλέσουν παραγωγή θορύβου μέσα στη σωλήνωση. Σ' αυτές τις περιπτώσεις εγκαθίσταται ένας σιγαστήρας θερμού ψυκτικού αερίου, που ελαττώνει σημαντικά το θόρυβο. Συνιστάται να εγκαθίσταται ο σιγα -στήρας σε οριζόντιο τμήμα του σωλήνα κατάθλιψης. Αν όμως, πρέπει να εγκατασταθεί σε κατακόρυφο τμήμα του σωλήνα, τότε πρέπει να υπάρχει μέσα στο σιγαστήρα ένας μικρός σωληνίσκος για τη συλλογή του λαδιού.

2. ΦΙΛΤΡΟ - ΞΗΡΑΝΤΗΣ
Υγρασία ή υδρατμός και ξένα μικροσωματίδια μπορούν να προκαλέσουν πολύ σοβαρά προβλήματα, σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση. Για την απο -μάκρυνση της υγρασίας, των υδρατμών και των ξένων μικροσωματιδί -ων από το ψυκτικό υγρό έχουν επινοηθεί και χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι φίλτρων -ξηραντών. Για να επιτευχθεί η μέγιστη προστασία στην εκτονωτική βαλβίδα και την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, το φίλτρο - ξηρα -ντής κατά κανόνα εγκαθίσταται στη γραμμή υγρού ακριβώς πριν απ' αυτά τα δύο εξαρτήματα.

3. ΕΛΑΙΟΔΙΑΧΩΡΙΣΤΕΣ
Οι ελαιοδιαχωριστές είναι συσκευές που συγκρατούν μηχανικά τις σταγό -νες λαδιού που εμπεριέχονται στον υπέρθερμο ατμό υψηλής πίεσης.

4. ΠΑΓΙΔΑ ΣΤΑΓΟΝΩΝ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΡΕΥΣΤΟΥ
Για την προστασία των συμπιεστών από τις σταγόνες ψυκτικού μέσου,

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
εγκαθίσταται, στις μικρές εγκαταστάσεις, παγίδα σταγόνων ψυκτικού μέ -σου. Η παγίδα αυτή είναι ένα δοχείο μεγάλης σχετικά διαμέτρου, οπότε με τη μείωση της ταχύτητας του μίγματος ατμού - σταγόνων, οι σταγόνες κα -τακάθονται στον πυθμένα του δοχείου. Το υγρό ψυκτικό μέσο που συσσω -ρεύεται στον πυθμένα του δοχείου, θα ατμοποιηθεί αργότερα, σε κάποια άλλη φάση της λειτουργίας του ψυκτικού συστήματος, και θα αναρροφηθεί κανονικά ως ατμός από τον συμπιεστή. Λαμβάνεται πρόνοια για την επι -στροφή του συσσωρευόμενου λαδιού στο σωλήνα αναρρόφησης και την επαναφορά του στο κάρτερ λαδιού του συμπιεστή.

Στις μεγαλύτερες ψυκτικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται κατασκευ -ές κυκλώνων.

5. ΔΕΙΚΤΕΣ ΡΟΗΣ
Οι δείκτες ροής είναι γυαλιά οπτικού ελέγχου, που εγκαθίστανται στη γραμμή υγρού, σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση. Τοποθετούνται ακριβώς πριν από την εκτονωτική βαλβίδα και παρέχουν τη δυνατότητα παρατήρη -σης της ροής του υγρού ψυκτικού μέσου.

6. ΜΑΝΟΜΕΤΡΑ
Μανόμετρα μόνιμα εγκατεστημένα, που να δείχνουν τις πιέσεις αναρρό -φησης και κατάθλιψης του συμπιεστή, εξυπηρετούν ιδιαίτερα στην επιτή -ρηση της λειτουργίας και στη συντήρηση του ψυκτικού συστήματος.
Εξαιτίας των παλμικών κινήσεων του αερίου ψυκτικού, καθώς ρέει μέσα στις σωληνώσεις, συνιστάται να συνδέονται τα μανόμετρα με στραγ -γαλιστικές βαλβίδες.

7. ΧΕΙΡΟΚΙΝΗΤΕΣ ΑΠΟΦΡΑΚΤΙΚΕΣ ΒΑΛΒΙΔΕΣ (διακοπής)
Στις ψυκτικές σωληνώσεις χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι χειροκίνητων αποφρακτικών βαλβίδων διακοπής, ή συνδυασμός βαλβίδων, είτε για δια -κοπή της ροής είτε για αλλαγή κατεύθυνσης.

8. ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΠΛΗΡΩΣΗΣ
Βαλβίδα πλήρωσης με υγρό ψυκτικό μέσο, στην πλευρά της υψηλής πί -εσης, εγκαθίσταται εν γένει, στην έξοδο του δοχείου συμπύκνωσης (συλ -λέκτη υγρού).

9. ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΔΟΧΕΙΟΥ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ (ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΥΓΡΟΥ)
Οι βαλβίδες αυτές εγκαθίστανται απευθείας στα στόμια εισόδου και εξό -δου του δοχείου συμπύκνωσης. Ειδικά, η βαλβίδα εξόδου φέρει ένα "σω -λήνα υγρού", ώστε να μπορεί να αναρροφηθεί υγρό από τον πυθμένα του δοχείου.

10. ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΔΙΑΚΟΠΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ (ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ - SERVICE)
Οι βαλβίδες διακοπής, (ή βαλβίδες συντήρησης) εγκαθίστανται στα στόμια αναρρόφησης και κατάθλιψης του συμπιεστή. Οι βαλβίδες αυτές είναι του τύπου "πίσω έδρασης" και φέρουν πίσω στόμιο που δίνει τη δυνατότητα να έχει κανείς πρόσβαση στο ψυκτικό σύστημα, για μέτρηση πίεσης. Επι -πλέον, αυτές οι βαλβίδες έχουν ένα ακόμη στόμιο προς την πλευρά της σωλήνας σύνδεσης. Αυτό το στόμιο χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση του αισθητήριου βολβού των οργάνων ασφαλείας, όπως του πρεσσοστά -τη της χαμηλής πίεσης.

11. ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
Οι βαλβίδες ασφαλείας ή ασφαλιστικές δικλείδες είναι όργανα ασφαλείας που έχουν σχεδιασθεί για να ανακουφίζουν από την πίεση, να αποτρέ -πουν, δηλαδή, τη δημιουργία υψηλής πίεσης του ψυκτικού αερίου μέσα στην ψυκτική εγκατάσταση. Η βαλβίδα ασφαλείας εγκαθίσταται πάνω στο συμπυκνωτή ή στο συλλέκτη υγρού, εάν χρησιμοποιείται. Πλην όμως, ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να τοποθετηθεί και βαλβίδα ασφαλείας στην πλευρά χαμηλής πίεσης της ψυκτικής εγκατάστασης. Όταν εκτονω -θεί η πίεση, τότε η βαλβίδα ασφαλείας ξανακλείνει και δεν επιτρέπει στο υπόλοιπο ψυκτικό να διαφύγει στην ατμόσφαιρα.

12. ΕΥΤΗΚΤΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΕΣ
Η εύτηκτη ασφάλεια είναι ένα όργανο που φέρει κατάλληλη γόμωση, η οποία και τήκεται σε μία ονομαστική θερμοκρασία, που αντιστοιχεί βέβαια σε μία δεδομένη πίεση του ψυκτικού αερίου. Είναι φανερό ότι εάν τακεί μία ασφάλεια, τότε όλο το ψυκτικό που βρίσκεται μέσα στην ψυκτική εγκα -τάσταση θα διαφύγει στο περιβάλλον. Η εύτηκτη ασφάλεια τοποθετείται συνήθως στην πλευρά αναρρόφησης του συστήματος, κοντά στο συμπι -εστή.

13. ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ
Μία περίπτωση χρήσης βαλβίδας αντεπιστροφής σε ψυκτική εγκατάστα -ση, είναι όταν ο συμπιεστής είναι εγκατεστημένος σε χώρο με πολύ χαμη -λότερη θερμοκρασία από εκείνη του συμπυκνωτή.
Σ' αυτήν την περίπτωση, είναι πιθανόν, το ψυκτικό να μετακινηθεί και να συμπυκνωθεί στο στόμιο κατάθλιψης του συμπιεστή στα χρονικά δι -αστήματα που το ψυκτικό σύστημα δεν λειτουργεί. Εάν οι βαλβίδες κα -τάθλιψης του συμπιεστή δεν είναι πολύ σφικτά κλειστές, τότε μπορεί το συμπυκνωθέν ψυκτικό υγρό να εισέλθει μέσα στους κυλίνδρους και έτσι να έχουμε πολύ σοβαρό πρόβλημα κατά την επανεκκίνηση του συμπιεστή (αναρρόφηση υγρού). Για την αποφυγή αυτού του προβλήματος, εγκα -θίσταται μία βαλβίδα αντεπιστροφής στη σωλήνα κατάθλιψης, μετά την έξοδο από το συμπιεστή.

14. ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΗ ΒΑΛΒΙΔΑ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
Μία τέτοια βαλβίδα εγκαθίσταται στη γραμμή υγρού μεταξύ του συμπυ -κνωτή και του συλλέκτη υγρού, όταν ειδικότερα ο συλλέκτης υγρού βρί -σκεται σε χώρο με θερμοκρασία πολύ υψηλότερη από εκείνη του συμπυ -κνωτή.

15. ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΥΓΡΟΥ
Ο συλλέκτης υγρού χρησιμοποιείται για να συλλέγει και να διατηρεί το συμπυκνωμένο ψυκτικό υγρό έως ότου ζητηθεί από το ψυκτικό σύστημα. Σε άλλες περιπτώσεις, ο συλλέκτης υγρού χρησιμοποιείται, για να απο -θηκεύει όλη την ποσότητα πλήρωσης του ψυκτικού μέσου, όταν το ψυ -κτικό συγκρότημα είναι εκτός λειτουργίας για τη χειμερινή περίοδο ή όταν εξαρτήματα της πλευράς υψηλής πίεσης του συγκροτήματος πρόκειται να αποξηλωθούν για επισκευή.

16. ΔΙΑΝΕΜΗΤΕΣ ΥΓΡΟΥ
Οι διανεμητές ψυκτικού υγρού, είναι ορειχάλκινοι και διακρίνονται σε 2 βα -σικές κατασκευές, ως κάτωθι:
- 1. Τύπος ακροφυσίου
- 2. Τύπος Venturi

ΜΕΡΟΣ Β': ΟΡΓΑΝΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ
Τα όργανα ελέγχου του ψυκτικού συστήματος, διακρίνονται σε 2 γενικές κατηγορίες, τα όργανα ελέγχου λειτουργίας και τα όργανα ασφαλείας. Ειδικότερα:
-  Όργανα ελέγχου λειτουργίας είναι εκείνα τα όργανα που καθο -ρίζουν τη λειτουργία του συστήματος, μεταβάλλοντας τα χαρακτη -ριστικά του, ώστε να ικανοποιούνται προκαθορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και πίεσης.
-  Όργανα ασφαλείας είναι εκείνα τα όργανα που παρακολουθούν συνεχώς τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του συστήματος και επεμ -βαίνουν μόνο για να εμποδίσουν τη δημιουργία ανεπιθύμητων ή επικίνδυνων, για την ασφάλειά του, συνθηκών.

17. ΠΡΕΣΣΟΣΤΑΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΛΑΔΙΟΥ
Ο πρεσσοστάτης αυτός μετράει τη διαφορά πίεσης μεταξύ:
-  της εξόδου της αντλίας λίπανσης του συμπιεστή (πίεση λαδιού) και
-  του στροφαλοθαλάμου του συμπιεστή (πίεση αναρρόφησης)
Η διαφορά αυτή (πίεση λαδιού μείον πίεση αναρρόφησης) είναι η ωφέ -λιμη πίεση λαδιού.
- Ο πρεσσοστάτης πίεσης λαδιού, έχει ενσωματωμένο ένα θερμικό μη -χανισμό χρονοκαθυστέρησης.

18. ΔΙΠΛΟΣ ΠΡΕΣΣΟΣΤΑΤΗΣ ΥΨΗΛΗΣ - ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ
Ο πρεσσοστάτης αυτός έχει δύο διαφράγματα ανίχνευσης πίεσης τα οποία συνδυαζόμενα ελέγχουν τη λειτουργία ενός μοναδικού διακόπτη. Το μεγαλύτερο διάφραγμα είναι συνδεδεμένο στην πλευρά αναρρόφησης, ενώ το μικρότερο διάφραγμα συνδέεται στην πλευρά κατάθλιψης του ψυ -κτικού συστήματος. Το καθένα από τα δύο αισθητήρια πίεσης μπορούν να ανοίξουν το διακόπτη εφόσον οι πιέσεις του συστήματος αυξομειώνονται αλλά βρίσκονται πάντα μέσα στα λειτουργικά τους όρια. Το αισθητήριο πί -εσης αναρρόφησης λειτουργεί τόσο ως όργανο ελέγχου λειτουργίας όσο και ως όργανο ασφαλείας.

Το στοιχείο χαμηλής πίεσης επανέρχεται αυτόματα όταν η πίεση αναρ -ρόφησης επανέλθει στην κανονική της τιμή. Πλην όμως, όταν έχει ενεργο -
ποιηθεί το στοιχείο υψηλής πίεσης, τότε το αντίστοιχο όργανο επαναφέρε -ται χειροκίνητα.

19. ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ (EVAPORATOR PRESSURE CONTROLLER)
Ο ρυθμιστής πίεσης εξατμιστή είναι μία βαλβίδα που τοποθετείται στην έξοδο του εξατμιστή, στη γραμμή αναρρόφησης. Η βαλβίδα ρυθμίζει τη ροή του αερίου ψυκτικού μέσου που φεύγει από τον εξατμιστή προς το συμπιεστή.
Όταν ο ρυθμιστής πίεσης του εξατμιστή συνεργάζεται με θερμοεκτονω -τική βαλβίδα, τότε έχουμε τα χαρακτηριστικά μιας σταθερής υπερθέρμαν -σης διατηρώντας την πίεση του εξατμιστή πολύ χαμηλά.
Είναι δυνατή η σύνδεση πολλών εξατμιστών με διαφορετικές πιέσεις (και επομένως και θερμοκρασίες) λειτουργίας, σε κοινό συμπιεστή, εάν τοποθετηθεί σε κάθε έξοδο εξατμιστή, ένας ρυθμιστής πίεσης.

20. ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ (COMPRESSOR PRESSURE REGULATOR)
Ο ρυθμιστής πίεσης αναρρόφησης εγκαθίσταται κοντά στο συμπιεστή, στο στόμιο αναρρόφησής του. Διαθέτει, επίσης, ένα στόμιο μέτρησης της πίεσης αναρρόφησης, που βρίσκεται προς την πλευρά του εξατμιστή.
Ο ρυθμιστής πίεσης αναρρόφησης χρησιμοποιείται για την προστασία του συμπιεστή από την υπερφόρτωση, δηλαδή από υπερβολική πίεση αναρρόφησης.

21. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΒΑΛΒΙΔΑ (SOLENOID VALVE)
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι μία βαλβίδα που ελέγχει τη ροή του υγρού ψυκτικού. Είναι βαλβίδα τύπου "ΑΝΟΙΚΤΗ - ΚΛΕΙΣΤΗ", αυτόματα ενεργοποιούμενη.
Χαρακτηριστικό της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας είναι η πολύ με -γάλη ταχύτητα ανοίγματος και κλεισίματός της. Σε ορισμένες περιπτώ -σεις, όμως, η γρήγορη αυτή κίνηση της βαλβίδας μπορεί να προκαλέσει "υδραυλικό πλήγμα". Η κίνηση στον άξονα της βαλβίδας δίδεται μέσω ενός μαγνητικού πηνίου, που όταν ενεργοποιείται ανασηκώνει τον άξονα, που είναι σταθερά συνδεδεμένος με το δίσκο της βαλβίδας.

Λειτουργία ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας
- 1) Η κλειστή βαλβίδα παραμένει κλειστή, έως ότου ενεργοποιηθεί το πηνίο της. Τότε ανοίγει.
- 2) Η ανοικτή βαλβίδα παραμένει ανοικτή, καθόλο το διάστημα που είναι ενεργοποιημένη, δηλαδή που έχει τάση το πηνίο της. Όταν το πη -νίο απενεργοποιηθεί, τότε ο άξονας και η βαλβίδα λόγω του βάρους των, κατέρχονται και κλείνουν τη δίοδο του υγρού. Η βαλβίδα είναι τότε κλειστή.
Προσοχή απαιτείται στη σωστή εγκατάσταση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Η κατεύθυνση ροής του υγρού μέσα από τη βαλβίδα πρέπει να γίνεται κατά τη σωστή φορά, που υποδηλώνεται με ένα βέλος πάνω στο σώμα της βαλβίδας.

Γενικά, η βαλβίδα είναι τοποθετημένη σωστά, όταν η πίεση του υγρού, υποβοηθά στη διατήρηση της βαλβίδας σε κλειστή θέση. Εάν η υψηλή πίεση ασκείται κάτω από την έδρα της βαλβίδας, τότε η βαλβίδα θα έχει τη τάση να ανασηκωθεί από την έδρα της.

22. ΑΠΟΨΥΞΗ (ΑΠΟΠΑΓΩΣΗ) ΕΞΑΤΜΙΣΤΩΝ ΑΠ' ΕΥΘΕΙΑΣ ΕΚΤΟΝΩΣΗΣ
Απόψυξη ή αποπάγωση του εξατμιστή (ψυκτικού στοιχείου), απευθείας εκτόνωσης, απαιτείται για το λιώσιμο του πάγου που σχηματίζεται πάνω στο στοιχείο και εμποδίζει τη σωστή μεταφορά θερμότητας. Η λειτουργία της απόψυξης μπορεί να είναι τυχαία ή προγραμματιζόμενη.
Η τυχαία απόψυξη, οφείλεται σε απόψυξη, λόγω διακοπής της λει -τουργίας του ψυκτικού συστήματος, δηλαδή διακοπής της λειτουργίας του συμπιεστή. Στην τυχαία απόψυξη η ποσότητα του πάγου που πρέπει να λιώσει, είναι, φυσικά, ανεξέλεγκτη.

Κατά την προγραμματισμένη απόψυξη, μέσω χρονοδιακόπτη, εξα -ναγκάζεται ο συμπιεστής να σταματάει τη λειτουργία του, σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα. Με αυτόν τον τρόπο ο αέρας μέσα στο θάλαμο ψύ -ξης, θα μπορεί να αποψύχει το στοιχείο του εξατμιστή.

Απόψυξη στοιχείων εξατμιστών χαμηλών θερμοκρασιών
Μία ιδιαίτερη περίπτωση, που απαιτεί την προσοχή μας, είναι η απόψυξη εξατμιστών, απευθείας εκτόνωσης, χαμηλών θερμοκρασιών.
Οι εξατμιστές λειτουργούν σε θερμοκρασίες στις οποίες σχηματίζεται

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
πάγος και πρέπει πάντα να γίνεται προγραμματισμένη απόψυξη.
Στις περιπτώσεις αυτές, μέσω μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας διο -χετεύεται θερμό ψυκτικό αέριο από την κατάθλιψη του συμπιεστή, πίσω στην είσοδο του εξατμιστή και αμέσως μετά τη θερμοεκτονωτική βαλβίδα.
Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται για τόσο χρονικό διάστημα όσο απαιτεί -ται για την απόψυξη του στοιχείου.

23. ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΟΣ ΑΕΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ
Η απόδοση του αερόψυκτου συμπυκνωτή εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα του περιβάλλοντος. Η μείωση της θερμοκρασίας του εξωτερικού αέρα, οδηγεί σε αύξηση της απόδοσης του συμπυκνωτή.
Αντίστροφα, η αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος έχει σαν αποτέ -λεσμα τη μείωση της ψυκτικής ικανότητας όλης της εγκατάστασης.
Για τους πιο πάνω λόγους, απαιτείται η εγκατάσταση συστημάτων ελέγχου που θα μειώνουν την απόδοση του συμπυκνωτή, όταν απαιτείται μειωμένη ψυκτική ικανότητα λόγω πτώσης της εξωτερικής θερμοκρασίας, ώστε να συμβαδίζει με τη συνολική μείωση του ψυκτικού φορτίου.

Υπάρχουν 3 μέθοδοι για τον έλεγχο της ικανότητας του αερόψυκτου συμπυκνωτή, όπου η κάθε μία οδηγεί σε μεταβαλλόμενη απόδοση του συμπυκνωτή και βεβαίως σε μία ελεγχόμενη μεταβλητή πίεση συμπύκνω -σης:

1) Έλεγχος με διαφράγματα αέρα (Damper control)
Αυτή η μέθοδος ελέγχου μπορεί να εφαρμοσθεί για θερμοκρασίες εξωτε -ρικού αέρα έως και 4,4 °C.

2) Έλεγχος με εκκίνηση - παύση των ανεμιστήρων του συμπυκνω -τή (Fan - cycling control )
Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται στη περίπτωση αερόψυκτων συμπυκνω -τών, με πολλούς ανεμιστήρες. Ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία λειτουργεί και ένας αριθμός από τους ανεμιστήρες του συμπυκνωτή.
Όπως και στη περίπτωση ελέγχου με για τον έλεγχο με διάφραγμα αέρα, αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοσθεί για θερμοκρασίες εξωτερικού αέρα έως και 4,4 °C.

3) Πλήρωση των αυλών (σωλήνων) του συμπυκνωτή με υγρό ψυ -κτικό (Flood - back control)
Με τη μέθοδο αυτή, υγρό ψυκτικό διατηρείται μέσα στο συμπυκνωτή, πλη -ρώνοντας έναν αριθμό αυλών.
Επειδή ένας αυλός πλήρης ψυκτικού υγρού, δεν συμμετέχει στη λει -τουργία του συμπυκνωτή, αυτός ο τρόπος μειώνει την απόδοση του συ -μπυκνωτή.

24. ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΕΣ 2 ΘΕΣΕΩΝ (ΟΝ - OFF)
- Ο θερμοστάτης είναι ένας ηλεκτρικός διακόπτης που ενεργοποιείται από τη θερμοκρασία. Το σημείο ρύθμισης, καθορίζεται πάνω στο θερμοστά -τη, ο οποίος διαθέτει συνήθως μία μεταγωγική επαφή, 2 θέσεων. Με την άνοδο της θερμοκρασίας πάνω από το σημείο ρύθμισης, η ανοικτή επαφή γίνεται κλειστή.
Η ηλεκτρική ικανότητα της μεταγωγικής επαφής, είναι συνήθως 10 Α.
- Ο θερμοστάτης μπορεί να είναι τύπου επαφής, εμβαπτιζόμενος, ή με απομεμακρυσμένο θερμοστατικό βολβό.

25. ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΟΣ ΥΔΡΟΨΥΚΤΩΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΩΝ
Βλέπε σχετικό κεφάλαιο για τους Συμπυκνωτές και τους Πύργους Ψύξης.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Πού τοποθετείται ο σιγαστήρας σ' ένα παλινδρομικό συμπιεστή; Γιατί εγκαθίσταται οριζόντιος και τι σχεδιασμό πρέπει να έχει για κατακόρυ -φη εγκατάσταση;
- 2. Περιγράψτε ένα φίλτρο - ξηραντή. Πού τοποθετείται και γιατί χρειάζε -ται;
- 3. Τι είναι ο ελαιοδιαχωριστής και γιατί χρειάζεται;
- 4. Τι είναι η παγίδα σταγόνων ψυκτικού ρευστού; Πού εγκαθίσταται και σε τι χρησιμεύει;
- 5. Ποια η χρησιμότητα των δεικτών ροής;
- 6. Περιγράψτε τα μανόμετρα και τις βαλβίδες τους στις ψυκτικές εγκατα -στάσεις.
- 7. Περιγράψτε τις χειροκίνητες αποφρακτικές βαλβίδες (διακοπής) μιας ψυκτικής εγκατάστασης. Τι είναι "πίσω έδραση"; Τι είναι τα στεγανο -ποιητικά καλύμματα;
- 8. Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά μιας βαλβίδας διαφράγματος;
- 9. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των βαλβίδων του δοχείου συμπύκνω -σης;
- 10. Περιγράψτε μια βαλβίδα συντήρησης συμπιεστή.
- 11. Τι είναι η βαλβίδα ασφαλείας; Πού εγκαθίσταται;
- 12. Σε τι διαφέρει η βαλβίδα ασφαλείας από την εύτηκτη ασφάλεια;
- 13. Πού χρησιμοποιούνται και γιατί οι βαλβίδες αντεπιστροφής;
- 14. Πού χρησιμοποιείται η συνδυασμένη βαλβίδα αντεπιστροφής και ασφαλείας;
- 15. Περιγράψτε το συλλέκτη υγρού. Σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιεί -ται;
- 16. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ των οργάνων λειτουργίας και των ορ -γάνων προστασίας μιας ψυκτικής εγκατάστασης;
- 17. Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας του πρεσσοστάτη πίεσης λαδιού.
- 18. Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας του διπλού πρεσσοστάτη υψηλής χαμηλής πίεσης.
- 19. Περιγράψτε το ρυθμιστή πίεσης εξατμιστή. Ποιος είναι ο λόγος εγκα -τάστασής του;
- 20. Περιγράψτε το ρυθμιστή πίεσης αναρρόφησης. Ποιος είναι ο λόγος εγκατάστασής του;
- 21. Περιγράψτε τα μέρη μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Εξηγήστε τον τρόπο λειτουργίας της. Πού εγκαθίσταται;
- 22. Τι εννοούμε όταν λέμε απόψυξη (αποπάγωση) εξατμιστή; Σε ποιες ψυκτικές εγκαταστάσεις απαιτείται; Τι είδη απόψυξης έχουμε;
- 23. Με ποιους τρόπους επιτυγχάνεται ο έλεγχος της ικανότητας των αε -ρόψυκτων συμπυκνωτών; Γιατί απαιτείται να γίνεται τέτοιος έλεγχος;
- 24. Για εξωτερικές θερμοκρασίες μικρότερες από 4,4 °C ποια μέθοδο ελέγχου της ικανότητας ενός αερόψυκτου συμπυκνωτή θα συνιστού -σατε;

ΤΑ ΨΥΚΤΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ
- 8.1 ΣΥΝΤΟΜΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ
- 8.2 ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ
- 8.3 ΤΑ ΠΙΟ ΔΙΑΔΕΔΟΜΕΝΑ ΨΥΚΤΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ
- 8.4 ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΨΥΚΤΙ -ΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ
- 8.5 ΤΑ ΝΕΑ Ή ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΑ ΨΥΚΤΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ
- 8.6 ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΑΛΑΙΩΝ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΜΕ ΝΕΑ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΑ
- 8.7 ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΑ ΨΥΚΤΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ - ΚΑΝΟΝΕΣ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΤΗΡΟΥΝΤΑΙ
Να γνωρίσουν οι μαθητές σε μεγαλύτερο βάθος τα χαρακτηριστικά των ψυκτικών ρευστών που χρησιμοποιούνται στις εγκαταστάσεις ψύξης, επαγγελματικού και βιομηχανικού τύπου.

- Να ενημερωθούν για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της χρήσης των ψυκτικών μέσων, και ειδικότερα για το πρόβλημα της «τρύπας του όζοντος», αλλά και για τις προσπάθειες που καταβάλλονται σε πα -γκόσμια κλίμακα για να περιορισθούν αυτές οι επιπτώσεις.
- 9 Να γνωρίσουν τη σύνθεση, τις ιδιότητες και τις χρήσεις των νέων οι -κολογικών ψυκτικών ρευστών.
- 9 Να εξοικειωθούν με τη διαδικασία αντικατάστασης των παλιών ψυκτι -κών ρευστών με τα νέα οικολογικά.

8.1 Σύντομη ιστορική αναδρομή
Όπως αναφέραμε στο ΚΕΦ. 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ, τα ψυκτικά μέσα είναι ρευστά που χρησιμοποιούνται ως ο υλικός φορέας που παραλαμβάνει το ποσό θερμότητας από το χώρο χαμηλής θερμοκρασίας και το μεταφέρει, με χρήση της ψυκτικής διάταξης, στο χώρο με την υψηλή θερμοκρασία, όπου και το απορρίπτει.
Ο αιθέρας ήταν το πρώτο ψυκτικό μέσο που χρησιμοποιήθηκε - ανεπι -τυχώς όμως - σε ένα κλειστό ψυκτικό σύστημα, παρόμοιο με τα σημερινά ( J. Perkins, 1834). Η αμμωνία χρησιμοποιήθηκε από πολύ νωρίς σε ψυ -γείο που μπορεί να θεωρηθεί ως ο πρόγονος των σημερινών ψυγείων (F. Carré, 1858 και 1864). Σε εμπορική κλίμακα, άρχισαν να διατίθενται οικι -ακά ψυγεία το 1918, τα οποία τότε ήταν διαιρούμενου τύπου (Kelvinator).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Έτσι, ήδη από τις αρχές του 20ου αιώνα, χρησιμοποιήθηκαν ως ψυ -κτικά ρευστά διάφορες ουσίες, όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO$\_{2}$), το διοξείδιο του θείου (SO$\_{2}$) ακόμη και το θειικό οξύ (H$\_{2}$SO$\_{4}$) κ.λπ. Τα ψυκτι -κά αυτά ρευστά σύντομα εγκαταλείφθηκαν, αφού και επικίνδυνα ήταν και προκαλούσαν γρήγορη φθορά στις εγκαταστάσεις. Το μόνο από τα πρώτα αυτά ψυκτικά ρευστά που χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα, σε ορισμέ -νες εγκαταστάσεις βιομηχανικής ψύξης, είναι η αμμωνία (ΝΗ$\_{3}$).

Τα κυριότερα και περισσότερο χρησιμοποιηθέντα ψυκτικά μέσα άρ -χισαν να παρασκευάζονται σε βιομηχανική κλίμακα από τη δεκαετία του 1930 και μετά. Ανήκουν στους χλωροφθοράνθρακες (CFC) και στους υδροχλωροφθοράνθρακες (HCFC), δηλ. είναι χλωριωμένα και φθοριωμέ -να παράγωγα του μεθανίου (CH$\_{4}$) και του αιθανίου (C$\_{2}$H$\_{6}$). Η σειρά αυτή των ψυκτικών μέσων κυριάρχησε μέχρι το τέλος του 20ου αιώνα, ενώ τα περισσότερα παραμένουν σε χρήση και στις μέρες μας. Είχαν - και έχουν πολλά από τα πλεονεκτήματα που αναφέραμε στο ΚΕΦ. 1, αλλά τα περισ -σότερα έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον και γι' αυτό το λόγο, όπως θα δούμε αναλυτικά παρακάτω, η παραγωγή τους μειώνεται και η χρήση τους σταδιακά απαγορεύεται. Η τάση είναι να αντικατασταθούν με τους λιγότερο επιβλαβείς στο περιβάλλον υδροφθοράνθρακες (HFC) ή με μίγματα διαφόρων ψυκτικών.

8.2 Γενικά χαρακτηριστικά και κατάταξη των ψυκτικών ρευστών

8.2.1. Αμιγή ψυκτικά ρευστά και μίγματα
Τα ψυκτικά ρευστά, που έχουν ένα συγκεκριμένο χημικό τύπο, χαρακτη -ρίζονται ως αμιγή ψυκτικά ρευστά. Οι CFCs, οι HCFCs και οι HFCs εί -ναι αμιγή ψυκτικά ρευστά. Ο χαρακτηριστικός τους διψήφιος ή τριψήφιος αριθμός (για κάποια ψυκτικά και τετραψήφιος) που μπαίνει μετά το σύμβο -λο R- προκύπτει με ειδικό τρόπο, ανάλογα με το πόσα άτομα C, Η, F, CI περιέχει το μόριό τους (Ονοματολογία της ASHRAE 1 ).
Επίσης, αμιγή ψυκτικά ρευστά είναι ορισμένες ανόργανες ενώσεις, όπως η ΝΗ$\_{3}$, το CO$\_{2}$, το SO$\_{2}$, ο αέρας, το νερό κ.λπ. Ο χαρακτηριστικός αριθμός των ανόργανων ψυκτικών αρχίζει πάντα από 7 (Σειρά 700).

Παράλληλα με τα αμιγή, χρησιμοποιήθηκαν κατά καιρούς - και ιδιαίτε -ρα στις μέρες μας - και μίγματα 2 ή και 3 διαφορετικών ψυκτικών ρευστών, σε καθορισμένη αναλογία, που έχουν ικανοποιητικές ιδιότητες για ορισμέ -νες εφαρμογές. Όμως, για τα μίγματα αυτά χρειάζεται προσοχή ως προς τη συμπεριφορά τους μέσα στην ψυκτική διάταξη και γι' αυτό είναι απαραί -τητο και πολύ σπουδαίο να τα διακρίνουμε στις εξής κατηγορίες:

 Αζεοτροπικά μίγματα:
Τα αζεοτροπικά μίγματα συμπεριφέρονται κατά την ατμοποίηση και τη συμπύκνωση σαν ένα -διαφορετικό -ψυκτικό μέσο, με σταθερή ογκο -μετρική σύσταση και καθορισμένες ιδιότητες στις διάφορες φάσεις του ψυκτικού κύκλου. Έτσι π.χ. κατά την εξάτμισή τους υπό σταθερή πίεση, εξακολουθεί να διατηρείται σταθερή και η θερμοκρασία εξάτμισης, όπως δηλαδή συμβαίνει και στα αμιγή ψυκτικά μέσα (Βλέπε Εικόνα 8-1α).
Τα αζεοτροπικά μίγματα είναι σταθερά και δεν διασπώνται στα συστα -τικά τους σε περίπτωση διαρροής και έτσι δεν αλλάζει καθόλου η σύνθεση του ψυκτικού που μένει στο κύκλωμα. Ο χαρακτηριστικός τους αριθμός αρχίζει από 5 (Σειρά 500).

-  Η θερμοκρασία εξάτμισης είναι σ' όλα τα σημεία (Α-Β-Γ) ίδια (σταθερή): θ$\_{Ε}$
-  Λόγω υπερθέρμανσης θ$\_{ΑΝ}$ > θ$\_{Ε}$
Εικόνα 8-1 α: Θερμοκρασίες λειτουργίας κατά μήκος του ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ μιας ψυκτι -κής διάταξης με αμιγές ή αζεοτροπικό ψυκτικό μέσο.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
 Ζεοτροπικά 2 μίγματα: Λέγονται και μη-αζεοτροπικά μίγματα.
Σε αντίθεση με τα προηγούμενα, είναι μίγματα τα οποία, όταν χρησιμο -ποιούνται σε ψυκτικό κύκλωμα, παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκομετρική τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του ψυκτικού κύκλου. Έτσι π.χ. κατά την εξάτμισή τους (ή τη συμπύκνωση) υπό σταθερή πίεση, μεταβάλλεται η θερμοκρασία εξάτμισης (ή συμπύκνωσης). Στην Εικόνα 8-1β παριστά -νεται αυτή η διαφορετική συμπεριφορά των ζεοτροπικών ψυκτικών μέσων και συγκεκριμένα η αύξηση της θερμοκρασίας εξάτμισης από την αρχή (Αείσοδος ψυκτικού) προς το τέλος του εξατμιστή (Γ και Δ-έξοδος ψυκτικού).

Στα διαγράμματα P-h αυτών των ζεοτροπικών μιγμάτων, οι ισοθερμο -κρασιακές γραμμές, μέσα στην «καμπάνα», δεν είναι οριζόντιες -όπως ξέρουμε ότι συμβαίνει με τα αμιγή ψυκτικά - αλλά έχουν μιαν ελαφρά κλί -ση. [Βλέπε π.χ. διαγράμματα για το R-404A και το R-407C, στο ΠΑΡΑΡ -ΤΗΜΑ]. Παρουσιάζουν, όπως λέμε, «ολίσθηση ή φάσμα βρασμού», που είναι η διαφορά μεταξύ θερμοκρασίας εξάτμισης ή συμπύκνωσης όταν το ψυκτικό είναι σε κατάσταση κορεσμένου υγρού και της θερμοκρασίας εξά -τμισης (ή συμπύκνωσης) όταν το ψυκτικό είναι σε κατάσταση κορεσμένου ατμού, υπό σταθερή πίεση.

Αυτό το χαρακτηριστικό έχει ως συνέπεια ότι, σε περίπτωση διαρροής ατμών από τον εξατμιστή ή το συμπυκνωτή, μπορεί να προκληθεί αλλαγή στη σύνθεση του ψυκτικού που μένει στο κύκλωμα. Οι χειρισμοί τέτοιων μιγμάτων θέλουν ιδιαίτερη προσοχή. Ο χαρακτηριστικός τους αριθμός αρ -χίζει από 4 (Σειρά 400).
Ωστόσο, για μερικά απ' αυτά τα μίγματα, οι μεταβολές αυτές είναι μι -κρές. Έτσι εμφανίζονται να συμπεριφέρονται σχεδόν σαν ένα ενιαίο ψυκτι -κό μέσο. (Αυτό δεχόμαστε ότι συμβαίνει αν η «ολίσθηση βρασμού» που παρουσιάζεται είναι μικρότερη των 3 °C). Οπότε, σε περιπτώσεις διαρ -ροών η σύνθεση του ψυκτικού που μένει στο κύκλωμα δεν αλλοιώνεται πολύ. Τα μίγματα αυτά λέγονται σχεδόν αζεοτροπικά μίγματα. Και αυτά ανήκουν στη Σειρά 400.

-  Λόγω της ''ολίσθησης βρασμού'': θ$\_{Ε1}$ > θ$\_{Ε2}$
-  Στο σημείο Β η θερμοκρασία είναι ενδιάμεση
-  Λόγω υπερθέρμανσης θ$\_{ΑΝ}$ > θ$\_{Ε1}$
Εικόνα 8-1β: Θερμοκρασίες λειτουργίας κατά μήκος του ΕΞΑΤΜΙΣΤΗ μιας ψυκτι -κής διάταξης με ζεοτροπικό ψυκτικό μέσο.

8.2.2 Κωδικοί χρωματισμοί - Αποθήκευση και διακίνηση
Τα ψυκτικά ρευστά, υπό πίεση σε υγρή κατάσταση, αποθηκεύονται και διακινούνται μέσα σε βαρέλια μεγάλης χωρητικότητας, κυλίνδρους (μπου -κάλες) μέσης χωρητικότητας (συνήθως των 45 ή 60 kg) και φιάλες μικρής χωρητικότητας (συνήθως των 5 ή 13,5 kg). Τα δοχεία είναι χαλύβδινα ή αλουμινένια. Καθένα απ' αυτά τα δοχεία έχει ένα χαρακτηριστικό χρώμα που αντιστοιχεί στο συγκεκριμένο ψυκτικό ρευστό που περιέχει. Επίσης, ορισμένοι συμπιεστές μπορεί να έχουν μια τέτοια χρωματική ένδειξη, ώστε να φαίνεται ποιο ψυκτικό μέσο χρησιμοποιεί η ψυκτική διάταξη που εξυπηρετούν. (Οι αμερικάνικοι κωδικοί χρωματισμοί θα αναφερθούν πα -ρακάτω για κάθε ψυκτικό ρευστό).

Μερικές μπουκάλες και φιάλες είναι εφοδιασμένες με μία βαλβίδα δύο εξόδων [Εικόνα 8-2α], ώστε να μπορεί να αφαιρεθεί το ψυκτικό ρευστό

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
ή σε αέρια ή σε υγρή μορφή, χωρίς να χρειαστεί αναποδογύρισμα της μπουκάλας. Αυτό γίνεται με τη βοήθεια ενός σωληνίσκου που ξεκινάει από τον πυθμένα του δοχείου και συνδέεται με την έξοδο υγρού της βαλβίδας.
Για τις εργασίες πλήρωσης ή συμπλήρωσης με ψυκτικό μέσο μιας εγκατάστασης, είναι πολύ χρήσιμη η χρησιμοποίηση ειδικών φιαλών πλή -ρωσης, βαθμονομημένων, με υποδιαιρέσεις γραμμαρίων (gr), όπως αυτή που φαίνεται στην Εικόνα 8-2β. Οι φιάλες πλήρωσης μπορεί να έχουν διάφορες χωρητικότητες ψυκτικού μέσου (από 0,5 kg έως 4 kg).

8.2.3. Επικινδυνότητα-Απαιτήσεις ασφάλειας ψυκτικών ρευστών
Οι κίνδυνοι από τα ψυκτικά μέσα σχετίζονται με τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες αλλά και με τις θερμοκρασίες και πιέσεις που εμφανίζονται σ' ένα ψυκτικό σύστημα. Ατυχήματα στο προσωπικό και ζημιές στον εξοπλισμό μπορούν να συμβούν από:
-  Ρήξη ή έκρηξη σε τμήμα του συστήματος, οπότε ο κίνδυνος προέρχεται από μεταλλικά κομμάτια που εκτινάσσονται ή από καταρρεύσεις δομι -κών στοιχείων.
-  Απελευθέρωση ψυκτικού μέσου λόγω θραύσης ή διαρροή από μη στε -γανοποιημένες συνδέσεις ή λόγω κακής λειτουργίας και συντήρησης.
-  Πυρκαγιά που προκαλείται ή υποβοηθείται από καύση ή ανάφλεξη λι -παντικών λαδιών ή ψυκτικού μέσου.

Ειδικότερα, οι πιθανές βλάβες στο προσωπικό, λόγω διαφυγής στην ατμόσφαιρα ψυκτικών μέσων, είναι:
-  Ασφυξία, λόγω διαφυγής ψυκτικών μέσων που είναι βαρύτερα του ατμ. αέρα, μέσα σε κλειστό (μη αεριζόμενο) χώρο. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Όλα τα συνήθη ψυκτικά ρευστά είναι βαρύτερα του ατμοσφαιρικού αέρα, εκτός της αμμωνίας.
-  Φαινόμενα νάρκωσης ή καρδιακών επιπλοκών.
-  Τοξικές επιπτώσεις από ατμούς ή από ουσίες που προέρχονται από διάσπαση λόγω επαφής των ατμών με φλόγα ή πολύ θερμές επιφάνειες.
-  Προσβολές στα μάτια, στο δέρμα και γενικά σε άλλα όργανα.
-  Πάγωμα ιστών, από επαφή με το ψυκτικό σε υγρή φάση.

Σύμφωνα με το πρότυπο 34-1992 της ASHRAE, για την εκτίμηση των κινδύνων από τα ψυκτικά ρευστά, αυτά ταξινομούνται ανάλογα με τις το -ξικές τους επιπτώσεις και την αναφλεξιμότητά τους. Καθορίζονται έτσι οι κλάσεις επικινδυνότητας (Βλέπε ΠΙΝΑΚΑ 8-1) στις οποίες τα διάφορα ψυ -κτικά ρευστά κατατάσσονται.
ΠΙΝΑΚΑΣ 8-1: Κλάσεις επικινδυνότητας ψυκτικών ρευστών

| Κλάση επικινδυνότητας   | Χαρακτηριστικά                              |
|-------------------------|---------------------------------------------|
| Α1                      | Δεν μεταδίδουν τη φλόγα - Χαμηλή τοξικότητα |
| Α2                      | Μικρή αναφλεξιμότητα - Χαμηλή τοξικότητα    |
| A3                      | Μεγάλη αναφλεξιμότητα - Χαμηλή τοξικότητα   |
| Β1                      | Δεν μεταδίδουν τη φλόγα - Υψηλή τοξικότητα  |
| Β2                      | Μικρή αναφλεξιμότητα - Υψηλή τοξικότητα     |
| Β3                      | Μεγάλη αναφλεξιμότητα - Υψηλή τοξικότητα    |

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
- 1. Παρακάτω, για κάθε ψυκτικό ρευστό θα αναφέρεται η κλάση επικινδυ -νότητας - αν και πρέπει να έχουμε υπόψη μας ότι η κατάταξη κάποιου ψυκτικού μπορεί να αλλάξει, εφόσον προκύψουν άλλα νεότερα επιστη -μονικά δεδομένα σχετικά με τη συμπεριφορά του.
- 2. Στην παρ. 8.7 αναφέρονται οι κανόνες και τα μέτρα προφύλαξης και ασφάλειας κατά τη χρήση ψυκτικών ρευστών.

8.2.4 Ανίχνευση ψυκτικών ρευστών
Επειδή η πίεση στο εσωτερικό μιας ψυκτικής διάταξης είναι μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής, το ψυκτικό μέσο μπορεί εύκολα να διαφύγει προς το περιβάλλον. Διαρροές ψυκτικού μέσου από το κύκλωμα μπορεί να συμ -βούν σε οποιοδήποτε τμήμα μιας ψυκτικής διάταξης, αλλά τις περισσότε -ρες φορές εμφανίζονται στο τμήμα υψηλής πίεσης. Συνήθως οφείλονται σε αστοχία - γήρανση των συγκολλήσεων ή των στεγανοποιητικών υλικών καθώς και σε ρωγμώσεις ή σε χαλάρωμα των συσφίγξεων διαφόρων συν -δέσεων, λόγω ταλαντώσεων ή άλλων καταπονήσεων.

Η διαρροή συμβαίνει τόσο στη διάρκεια της λειτουργίας όσο και στις παύσεις λειτουργίας της ψυκτικής διάταξης, αλλά τότε είναι πιο περιορι -σμένη. Έτσι η διαρροή μπορεί να διαρκεί μήνες ή και χρόνια και να μην έχει γίνει αντιληπτή, παρά μόνο όταν σχεδόν έχει ολοκληρωθεί.
Σε μεγάλα συστήματα, μικρές διαρροές ψυκτικού μέσου μπορούν να περάσουν εύκολα απαρατήρητες, γιατί δεν θα έχουν σημαντική επίπτωση στη λειτουργία τους. Αντίθετα, σε μικρά συστήματα και η παραμικρή διαρ -ροή μπορεί να επιφέρει ανωμαλίες στη λειτουργία τους και γίνεται ευκολό -τερα αντιληπτή.

Η ανίχνευση διαρροών είναι απαραίτητη για λόγους εξοικονόμησης ψυκτικού μέσου, προστασίας του εξοπλισμού, μείωσης πρόσθετων βλα -πτικών εκπομπών και προστασίας των εργαζομένων. Έλεγχος για ύπαρ -ξη διαρροών πρέπει να γίνεται σε κάθε καινούργια εγκατάσταση ή κατά την αντικατάσταση εξαρτημάτων στο ψυκτικό κύκλωμα και γενικά ύστερα από κάθε εργασία συντήρησης που μπορεί να «σπάσει» τη στεγανότη -τα του ψυκτικού συστήματος. Σε μεγάλα συστήματα, μόνο ο προληπτικός έλεγχος, σε τακτά χρονικά διαστήματα, μπορεί να οδηγήσει σε έγκαιρο εντοπισμό διαρροών. Τέλος, για να μπορεί να γίνει ανίχνευση διαρροών ή
έλεγχος στεγανότητας ενός συστήματος, πρέπει - συνήθως - η πίεση στο κύκλωμα να είναι τουλάχιστον 2 bar.

 Απλές μέθοδοι ανίχνευσης
- 1) Με την ακοή: Σημαντικές διαρροές ψυκτικού μέσου μπορούν να γίνουν αντιληπτές από το χαρακτηριστικό σφύριγμα που ακούγεται καθώς ατμοί ψυκτικού μέσου διαφεύγουν προς την ατμόσφαιρα. Προϋπόθεση απαραίτητη είναι να μην υπάρχουν κοντά πηγές θο -ρύβου.
- 2) Με διάλυμα σαπουνιού ή απορρυπαντικού σε νερό (σαπουνάδα), είναι δυνατόν να ανιχνευθούν και μικρές διαρροές ψυκτικού (μπορεί να χρησιμοποιηθούν και έτοιμα διαλύματα του εμπορίου ή να προ -στεθεί γλυκερίνη στη σαπουνάδα, για καλύτερα αποτελέσματα). Το διάλυμα απλώνεται σε όλα τα σημεία που είναι ύποπτα για διαρροή, οπότε, αν υπάρχει διαφυγή αερίου, θα σχηματισθούν στο σημείο εκείνο φυσαλίδες ή ελαστικές φουσκάλες. Η μέθοδος αυτή αξίζει να εφαρμόζεται αν είναι περίπου γνωστή η περιοχή της διαρροής.

Οι παραπάνω μέθοδοι είναι βέβαια πρόχειρες, χρονοβόρες και όχι πάντα αξιόπιστες. Γι' αυτό υπάρχουν ειδικές συσκευές ανίχνευ -σης των ατμών ψυκτικού μέσου που διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα, οι ανιχνευτές διαρροών ψυκτικών μέσων.

 Τύποι ανιχνευτών
Ανάλογα με τη μέθοδο ανίχνευσης, τις δυνατότητες και τη χρήση τους, οι ανιχνευτές μπορεί να είναι:

1) Ανιχνευτές αλογόνων - τύπου Halide (Χέιλάϊντ)
Πρόκειται για επιλεκτικούς ανιχνευτές που ενεργοποιούνται με την παρουσία χημικών ενώσεων που περιέχουν κυρίως χλώριο, όπως τα ψυκτικά μέσα CFCs και HCFCs, χωρίς να επηρεάζονται από άλλα είδη ατμών [Εικόνα 8-3α].
Η λειτουργία τους στηρίζεται στην αλλαγή του χρώματος μιας μι -κρής φλόγας, ασετιλίνης ή προπανίου. Η φλόγα θερμαίνει ένα έλα -σμα χαλκού και έχει κανονικά ένα αμυδρό μπλε χρώμα. Αν υπάρχει κάποια ποσότητα ψυκτικού μέσου που περιέχει χλώριο, το χρώμα

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
της φλόγας γίνεται πράσινο (μικρή διαρροή) και πηγαίνει προς το βαθύ μπλε (μεγάλη διαρροή).
Χρησιμοποιώντας τέτοιους ανιχνευτές έχουμε το πλεονέκτημα ότι αποφεύγουμε λανθασμένες ενδείξεις διαρροής, από ουσίες διαφορε -τικές από αυτές που μας ενδιαφέρουν και μπορούμε να εντοπίσουμε σχετικά εύκολα τη διαρροή. Επίσης είναι εύκολοι στη χρήση, έχουν αρκετά καλή ευαισθησία, μεγάλη διάρκεια ζωής και είναι φθηνοί.

ΠΡΟΣΟΧΗ
Εάν η διαρροή ψυκτικού είναι σημαντική, πρέπει να διακοπεί η λειτουρ -γία της λυχνίας το συντομότερο δυνατόν. Επί πλέον, η λυχνία Halide δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για ανίχνευση ψυκτικών μιγμάτων που περιέχουν κάποιο εύφλεκτο συστατικό και δεν είναι αποτελεσματική για ανίχνευση των ψυκτικών μέσων HFCs.

2) Ηλεκτρονικοί ανιχνευτές, μη επιλεκτικοί
Ανιχνεύουν ατμούς ψυκτικού μέσου, ανεξάρτητα από τη χημική του σύσταση. Είναι ηλεκτρονικοί, σχετικά εύκολοι στη χρήση, πολύ αν -θεκτικοί, φθηνοί και σχεδόν πάντα φορητοί (με μπαταρία). Σε περί -πτωση ανίχνευσης ψυκτικού δίνουν ένα οπτικό και ηχητικό σήμα ή και ένδειξη σε κάποια κλίμακα ή οθόνη. Μερικά μειονεκτήματά τους, που όμως δεν περιορίζουν τη χρησιμοποίησή τους, είναι ότι δεν ρυθ -μίζονται, δεν έχουν μεγάλες δυνατότητες για επιλογή ψυκτικού μέ -σου, έχουν μεγάλη ευαισθησία και μπορεί να ενεργοποιούνται και από άλλα αέρια (όπως π.χ. από ατμούς αλκοόλης ή μονοξείδιο του άνθρακα). Γι' αυτό είναι δύσκολος ο εντοπισμός της διαρροής, αν αυτή είναι σημαντική μέσα σ' έναν χώρο [Εικόνα 8-3β].

Η λειτουργία τους βασίζεται στη δημιουργία ή στη μεταβολή της έντασης ασθενούς ηλεκτρικού ρεύματος, που οφείλεται σε ιονισμό που προκαλείται λόγω της παρουσίας χλωρίου, φθορίου αλλά και άλλων αερίων. Δεν συνιστάται η χρησιμοποίησή τους σε χώρους όπου μπορεί να υπάρχουν εύφλεκτα ή εκρηκτικά αέρια.
Πηγή: Εταιρεία WIGAM
Εικόνα 8-3α: Ανιχνευτής διαρροών Halide. Το ψυ -κτικό κύκλωμα ανιχνεύ εται με το άκρο του ανι -χνευτικού σωλήνα.
Πηγή: Εταιρεία ROBINAIR Εικόνα 8-3β: Ηλεκτρονικός ανι -χνευτής ψυκτικών (μη επιλεκτι κός).

3) Ηλεκτρονικοί ανιχνευτές, συγκεκριμένου ρευστού
Είναι επιλεκτικοί, σχεδιασμένοι να ανιχνεύουν συγκεκριμένο είδος ψυκτικού ρευστού. Είναι ηλεκτρονικοί, πολύ ευαίσθητοι, περισσό -τερο πολύπλοκοι και ακριβοί. Σε περίπτωση ανίχνευσης ψυκτικού δίνουν ένα οπτικό και ηχητικό σήμα ή και ένδειξη σε κάποια κλίμακα ή οθόνη. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε συστήματα ελέγχου περι -βάλλοντος (monitors), που τοποθετούνται μόνιμα και κάνουν συνε -χή έλεγχο και παρακολούθηση για ύπαρξη διαρροών σε ένα χώρο (π.χ. σ' ένα ψυχροστάσιο). Υπάρχουν όμως και φορητοί ανιχνευτές τέτοιου τύπου [Εικόνα 8-3γ].

Μερικοί ανιχνευτές αυτού του τύπου δεν επιτρέπεται να χρησιμο -ποιούνται σε χώρους όπου μπορεί να υπάρχουν εύφλεκτα ή εκρη -κτικά αέρια.

4) Λυχνία υπεριωδών ακτίνων (χρωματικού φθορισμού)
Με την ειδική αυτή λυχνία ανιχνεύονται ουσίες που έχουν την ιδιότη -τα να φθορίζουν, όταν πέσει πάνω τους υπεριώδες φως. Οι ουσίες αυτές εισάγονται στο ψυκτικό κύκλωμα (συνήθως μέσα στο λιπα -ντικό), με την προϋπόθεση βέβαια ότι είναι συμβατές με το χρησι -μοποιούμενο ψυκτικό μέσο και το ψυκτέλαιο. Αν υπάρχει διαρροή, θα διαρρεύσει και η φθορίζουσα ουσία, οπότε μπορεί να ανιχνευθεί, γιατί στην περιοχή της διαρροής θα φανεί ένα λαμπερό κιτρινοπρά -σινο χρώμα, μόλις πέσει πάνω της το υπεριώδες φως [Εικόνα 8-3δ], Είναι αρκετά αξιόπιστος και γρήγορος τρόπος ανίχνευσης διαρρο -ών, σχετικά φθηνός, και το μόνο του μειονέκτημα είναι ότι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε χώρους ή τμήματα χώρων όπου δεν έχουμε οπτική επαφή.

8.3 Τα πιο διαδεδομένα ψυκτικά ρευστά
Παρακάτω, αναφέρονται λίγο αναλυτικότερα τα μέχρι σήμερα πιο διαδε -δομένα ψυκτικά ρευστά. Τα περισσότερα από αυτά είναι χλωροφθοράν -θρακες (CFCs) και η παραγωγή τους έχει σταματήσει από το 1996, οπότε στην αγορά υπάρχουν μόνο λίγα αποθέματα. [Βλέπε παρακάτω την πα -ράγραφο 8.4].

8.3.1. To R-11 (CCI$\_{3}$F =Τριχλωρο-φθορο-μεθάνιο, δηλ. CFC)
Κωδικό χρώμα: Πορτοκαλί
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
To R-11 χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε μεγάλες κλιματιστικές εγκαταστά -σεις, με φυγοκεντρικούς πολυβάθμιους συμπιεστές, σχετικά μεγάλης ψυ -κτικής ισχύος, άνω των 350 kW έως και 3500 kW (=100 RT έως 1000 RT). Παράλληλα ήταν το πιο γνωστό μέσο καθαρισμού ψυκτικών κυκλωμάτων από την υγρασία και υπολείμματα λιπαντικών.

8.3.2. To R-12 (CCΙ$\_{2}$F$\_{2}$=Διχλωρο-διφθορο-μεθάνιο, δηλ. CFC)
Κωδικό χρώμα: Άσπρο
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
To R-12 ήταν το πλέον γνωστό και διαδεδομένο ψυκτικό μέσο στις πε -ρασμένες δεκαετίες. Χρησιμοποιήθηκε σε πολλές εφαρμογές της ψύξης, όπως μικρού και μέσου μεγέθους οικιακά και επαγγελματικά ψυγεία (συ -ντήρησης και κατάψυξης), αλλά και σε ειδικές εφαρμογές κλιματισμού, σε

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
κλιματιστικές συσκευές αυτοκινήτων κ.λπ. Εργάζεται με όλους τους τύ -πους συμπιεστών ακόμη και σε πολύ μεγάλους φυγοκεντρικούς συμπιε -στές (άνω των 1000 RT).

8.3.3. To R-22 (CΗCΙF$\_{2}$=Χλωρο-διφθορο-μεθάνιο, δηλ. HCFC)
Κωδικό χρώμα: Πράσινο

Κλάση επικινδυνότητας: Α1
To R-22 ήταν (και είναι ακόμη) ένα πολύ γνωστό και ευρύτατα χρησι -μοποιούμενο ψυκτικό μέσο. Ήταν το κυρίαρχο ψυκτικό μέσο στις μικρές και μεσαίες εγκαταστάσεις κλιματισμού (τόσο σε υδρόψυκτα όσο και σε αερόψυκτα συστήματα), σε βιομηχανικές ψυκτικές εγκαταστάσεις αλλά και σε εφαρμογές ψύξης χαμηλών θερμοκρασιών (κυρίως κατάψυξης). Εργά -ζεται με τους περισσότερους τύπους συμπιεστών.
Η παραγωγή του συνεχίζεται και στις μέρες μας, αλλά σταδιακά, με την πάροδο των ετών, μειώνεται. Το 2030 προβλέπεται να μην παρά -γεται πλέον. Χρησιμοποιείται, λοιπόν, ακόμη και σήμερα ευρύτατα, γιατί θεωρείται ενδιάμεσο ψυκτικό ρευστό (επειδή είναι HCFC), μεταξύ των παλαιών-συμβατικών ψυκτικών ρευστών και των νέων-οικολογικών ψυκτι -κών ρευστών [Βλέπε και την παράγραφο 8.4].

-  Έχει πολύ χαμηλή τοξικότητα, δεν αναφλέγεται, δεν είναι εκρηκτικό (σε κανονικές συνθήκες) και μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί με σα -πουνοδιάλυμα, λυχνία Halide, ηλεκτρονικούς ανιχνευτές κ.λπ. Είναι άχρωμο, με ανεπαίσθητη αιθέρια οσμή. Δεν προσβάλλει το ανα -πνευστικό σύστημα ή τα μάτια (για τις συνήθεις συγκεντρώσεις που εμφανίζονται κατά την διάρκεια χρησιμοποίησής του).
-  Έχει αρκετά χαμηλή θερμοκρασία βρασμού: -40,8 °C υπό ατμοσφ. πίεση ≈ 1 atm {-29,8 °C αντίστοιχα το R-12}. Γι' αυτό χρησιμοποιεί -ται και σε εγκαταστάσεις ψύξης χαμηλών θερμοκρασιών.
-  Έχει σχετικά μεγάλη θερμότητα ατμοποίησης (περίπου 234 kJ/kg σε 1 atm), δηλ. μεγαλύτερη από του R-12 (που έχει περίπου 166 kJ/kg σε 1 atm). Επίσης έχει μικρότερο ειδικό όγκο απ' ότι το R-12. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών του, τα ψυκτικά συστήματα με R-22 απαιτούν μικρότερες σε όγκο εγκαταστάσεις, μικρότερους συμπιε -στές, έχουν καλές αποδόσεις και γι' αυτό είναι τόσο διαδεδομένα σήμερα.

-  Διαλύεται εύκολα στο νερό, γι' αυτό στα ψυκτικά κυκλώματα με R-22 πρέπει να μην αφήνονται υπολείμματα υγρασίας και να τοποθετού -νται καλοί αφυγραντήρες.
-  Έχει χημική ευστάθεια και δεν αλλοιώνεται στις πιέσεις και θερμο -κρασίες που χρησιμοποιείται.
-  Αναμιγνύεται καλά με τα συμβατικά ψυκτέλαια (ορυκτέλαια), σε με -γάλη περιοχή θερμοκρασιών λειτουργίας.

8.3.4. To R-113 (C$\_{2}$ CΙ$\_{3}$F$\_{3}$=Τριχλωρο-τριφθορο-αιθάνιο, δηλ. CFC)
Κωδικό χρώμα: Βυσσινί
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
Όπως και το R-11, έτσι και το R-113, χρησιμοποιήθηκε σε φυγοκεντρικούς συμπιεστές ή σε εγκαταστάσεις σχετικά χαμηλών θερμοκρασιών για ψύξη νερού ή άλμης.

8.3.5. To R-502 (Αζεοτροπικό μίγμα R-22 και R-115, δηλ. CFC)
Κωδικό χρώμα: Ανοιχτό βιολετί
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
Ήταν το περισσότερο σε χρήση ψυκτικό μέσο για εφαρμογές κατάψυ -ξης σε βιομηχανίες τροφίμων, σε ψυκτικές βιτρίνες πολυκαταστημάτων, σε παγωτομηχανές, σε χώρους κατάψυξης μεταφορικών μέσων και γενικά όπου απαιτούνταν αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες (γύρω στους -40 °C), γιατί έχει σημείο βρασμού αρκετά χαμηλό (-45,5 °C). Λειτουργεί μόνο με παλινδρομικούς συμπιεστές και πλεονεκτεί έναντι του R-22 γιατί δεν πα -ρουσιάζει υψηλή θερμοκρασία εξόδου από το συμπιεστή (hot gas).

8.3.6. To R-717 (ΝΗ$\_{3}$=Αμμωνία)
Κωδικό χρώμα: Ασημί
Κλάση επικινδυνότητας: Β2
Όπως προαναφέραμε, η αμμωνία υπήρξε από τα πρώτα ψυκτικά ρευ -στά που χρησιμοποιήθηκε σε μεγάλη κλίμακα και εξακολουθεί να χρησι -μοποιείται ακόμη και στις μέρες μας.
Τα κύρια πλεονεκτήματα της ΝΗ$\_{3}$ είναι:
-  Έχει αρκετά χαμηλή θερμοκρασία βρασμού -33,3 °C υπό ατμοσφαι -ρική πίεση ≈ 1 atm {-29,8 °C αντίστοιχα το R-12}, που την κάνουν κατάλληλη τόσο για εφαρμογές ψύξης όσο και κλιματισμού.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Έχει πολύ μεγάλη θερμότητα ατμοποίησης (περίπου 1370 kJ/kg σε 1 atm), κατά πολύ μεγαλύτερη από τα άλλα ψυκτικά μέσα CFC, HCFC και HFC. Έτσι, για μια ορισμένη ψυκτική ισχύ, απαιτούνται γενικά μικρές σε όγκο εγκαταστάσεις, με μικρές διατομές σωλήνων κυκλοφορίας και με καλές επιδόσεις. Άρα, προκύπτουν συστήματα οικονομικά τόσο στην κατασκευή τους όσο και στη λειτουργία τους, με λίγες βλάβες. (Έχει όμως βρεθεί ότι στις εγκαταστάσεις αμμωνίας η πιθανότητα διαρροών είναι μεγαλύτερη απ' όσο σε εγκαταστάσεις άλλων ψυκτικών με τις ίδιες πιέσεις λειτουργίας).
-  Χαμηλό κόστος αγοράς αλλά και μικρό βάρος κυκλοφορούντος ρευ -στού μέσα στην εγκατάσταση.

Μειονεκτήματα της ΝΗ$\_{3}$ είναι:
-  Όταν είναι σε υγρή φάση προκαλεί εγκαύματα στα σημεία επαφής με το δέρμα. Οι ατμοί της -που είναι ελαφρύτεροι από τον ατμ. αέρασε ίχνη έχουν χαρακτηριστική δηκτική οσμή ενώ σε μικροποσότητες προσβάλουν τα αναπνευστικά όργανα. Σε μεγαλύτερες ποσότητες προξενούν βλάβες στα μάτια και φλεγμονές στους πνεύμονες και σε σημαντικές ποσότητες για παρατεταμένη έκθεση (30 λεπτά έως 1 ώρα) μπορεί να προκαλέσουν και θάνατο. Γι' αυτό θεωρείται ως ψυκτικό μέσο υψηλής τοξικότητας.
-  Οι ατμοί της μπορεί, σε υψηλές σχετικά συγκεντρώσεις, να αναφλε -χθούν ή να δημιουργούν εκρηκτικά μίγματα με τον αέρα.
-  Ακόμη, επιδρά στη γεύση και στο χρώμα αρκετών προϊόντων (νω -πών τροφίμων, κρεάτων, φρούτων, λουλουδιών, παγωτών κ.λπ).

Τα παραπάνω μειονεκτήματα της ΝΗ$\_{3}$ «απαλύνουν» την επικινδυνότη -τά της, ακριβώς επειδή μας προειδοποιούν σχετικά εύκολα και γρήγορα για να προφυλαχθούμε σε περίπτωση διαρροής αλλά και επειδή μας ανα -γκάζουν να λάβουμε τα κατάλληλα μέτρα σήμανσης, ανίχνευσης, προστα -σίας και ελέγχου ασφαλούς λειτουργίας.
Έτσι, τα τελευταία χρόνια επανέρχεται το ενδιαφέρον για χρήση της ΝΗ$\_{3}$, στο πεδίο της βιομηχανικής ψύξης, σε μεσαίες και μεγάλες εγκατα -στάσεις (όχι σε μικρές), συνυπολογίζοντας την οικονομία, την εξοικονόμη -ση ενέργειας και τη μείωση στη ρύπανση του περιβάλλοντος.

Προκειμένου για εγκαταστάσεις με αμμωνία πρέπει ακόμη να έχουμε υπόψη μας τα παρακάτω:
-  Πρέπει να χρησιμοποιούνται σωλήνες, όργανα και συσκευές, με βάση κυρίως το σίδηρο ή το χάλυβα. Υλικά από χαλκό ή ψευδάρ -γυρο ή γαλβανισμένα εξαρτήματα δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται. Επιτρέπονται μερικά είδη ορειχάλκου καθώς επίσης και πολλά είδη πλαστικών και ελαστομερών.
-  Ως λιπαντικά μέσα χρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο ειδικά ορυκτέλαια.
-  Η ανίχνευσή της συνήθως γίνεται με καιόμενο θειάφι, του οποίου τα καυσαέρια σχηματίζουν λευκή ομίχλη. Μπορεί επίσης να ανιχνευθεί με ειδικό χημικό χαρτί-δείκτη, που αλλάζει χρώμα με παρουσία αμ -μωνίας.
-  Πρέπει να λαμβάνονται ειδικά μέτρα προφύλαξης, προστασίας και πρώτων βοηθειών για το προσωπικό, για την αποτροπή του κινδύνου πυρκαγιάς και έκρηξης και για την προστασία του εξοπλισμού και των προϊόντων.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
- 1. Τα παραπάνω ψυκτικά ρευστά μπορούμε να τα ονομάζουμε «συμβατικά » σε αντίθεση με τα «νέα ή οικολογικά» ψυκτικά ρευστά, στα οποία θα αναφερθούμε παρακάτω.
- 2. Σε Πίνακες του ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ παρουσιάζονται τα περισσότερα από τα γνωστά ψυκτικά μέσα και μερικά χαρακτηριστικά τους. Επίσης, στο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ δίδονται τα Διαγράμματα p-h για μερικά από τα πιο γνω -στά συμβατικά και οικολογικά ψυκτικά ρευστά.

8.4 Επιπτώσεις στο περιβάλλον από τη χρήση των ψυκτικών ρευστών

8.4.1. Η «τρύπα του όζοντος» και τα ψυκτικά μέσα
Το όζον είναι μια από τις μορφές του οξυγόνου. Το μόριό του έχει τρία άτομα οξυγόνου (Ο$\_{3}$), αντί δύο άτομα που έχει το κανονικό οξυγόνο (Ο$\_{2}$). Δημιουργείται με τη συνένωση ενός «ελεύθερου» ατόμου οξυγόνου με ένα
μόριο οξυγόνου, που γίνεται με την επίδραση διαφόρων ακτινοβολιών, με ηλεκτρικές εκκενώσεις κ.λπ.
Ενώ το οξυγόνο είναι ένα σταθερό αέριο, το όζον αντίθετα, εξαιτίας αυ -τού του παραπάνω ατόμου που έχει, είναι ένα ασταθές αέριο και μπο -ρεί εύκολα να διασπασθεί. Η διάσπασή του αυτή γίνεται στα ανώτερα στρώματα της γήινης ατμόσφαιρας, τη στρατόσφαιρα, με απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου. Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι μια δραστική ακτινοβολία, που μπορεί να έχει πολύ δυσμενείς επιπτώ -σεις στην ανθρώπινη υγεία, αλλά και γενικότερες επιζήμιες επιδράσεις στο φυτικό και ζωικό βασίλειο. Στην υπεριώδη ακτινοβολία οφείλεται κυρίως το «μαύρισμα» κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, η αποδόμηση (θρυμματι -σμός) διαφόρων πλαστικών κ.λπ.

Έτσι, το όζον δημιουργείται συνεχώς και καταστρέφεται, αλλά πάντα υπάρχει ένα στρώμα (στιβάδα) όζοντος στην ανώτερη ατμόσφαιρα (το 90% του όζοντος βρίσκεται στη στρατόσφαιρα), που παίζει ρόλο «προστατευτικής ασπίδας» για τους γήινους οργανισμούς, απορροφώντας το μεγαλύτερο ποσοστό αυτής της επικίνδυνης υπεριώδους ακτινοβολίας.
Όμως, τα τελευταία χρόνια (από το 1975) έχει διαπιστωθεί ότι αρκε -τές χημικές ουσίες συντελούν στην καταστροφή αυτής της προστατευτικής στιβάδας του όζοντος. Τα περισσότερα ψυκτικά μέσα, και ειδικά οι χλω -ροφθοράνθρακες (CFCs), περιλαμβάνονται ανάμεσα σ' αυτές τις ουσίες. Οι CFCs, βέβαια, δεν χρησιμοποιούνται μόνο ως ψυκτικά ρευστά, αλλά έχουν και πολλές άλλες χρήσεις, όπως στην κατασκευή θερμομονωτικών υλικών, σε όλα τα προϊόντα ψεκασμού (σπρέι), σε πυροσβεστήρες, ως καθαριστικά κ.λπ.

Ας δούμε σύντομα πώς και γιατί αυτές οι ουσίες καταστρέφουν το όζον. Τόσο κατά τη φάση της παραγωγής όσο και κατά τη χρήση τους μεγά -λες ποσότητες ψυκτικών μέσων διαρρέουν αναγκαστικά στην ατμόσφαιρα, και το ίδιο βέβαια συμβαίνει και λόγω των διαφυγών από κατεστραμμένες ψυκτικές διατάξεις (παλιά ψυγεία, κλιματιστικά κ.λπ.). Εξ αιτίας της μεγάλης χημικής τους σταθερότητας, ειδικά οι CFCs, παραμένουν στην ατμόσφαιρα για πολλά χρόνια (μέχρι και 110) και τελικά διαχέονται μέσα στη στρατό -σφαιρα. Εκεί, με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, διασπώνται ελευ -θερώνοντας χλώριο (CI), όπως σχηματικά δείχνει η Εικόνα 8-4.

Το χλώριο αυτό αντιδρά πολύ εύκολα με το όζον της στρατόσφαιρας και το διασπά. Το άσχημο είναι ότι οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν
είναι τέτοιες ώστε ένα άτομο χλωρίου να διασπά πολλά μόρια όζοντος, όπως φαίνεται στην Εικόνα 8-4.
Σταδιακά, λοιπόν, έχει ανατραπεί η ισορροπία δημιουργίας - καταστρο -φής του όζοντος και έχει υπερισχύσει η καταστροφή. (Ας θυμηθούμε ότι οι CFCs χρησιμοποιούνται από το 1930 περίπου). Επομένως, μειώνεται το όζον στη στρατόσφαιρα, δηλαδή αραιώνει η στιβάδα του όζοντος και αυτό το φαινόμενο έχει επικρατήσει να λέγεται «τρύπα του όζοντος». Η «τρύπα του όζοντος» θεωρείται από πολλούς -ίσως υπερβολικά -ως μια από τις αιτίες για μελλοντικές μεταβολές στο κλίμα της γης. Αλλά εκεί -νο που είναι επιστημονικά βεβαιωμένο είναι ότι οι άνθρωποι τώρα προ -στατεύονται λιγότερο από την υπεριώδη ακτινοβολία και έτσι έχει παρατη -ρηθεί παγκόσμια αύξηση των καρκίνων του δέρματος, αυξημένες βλάβες στα μάτια κ.λπ.

Εικόνα 8-4: Απελευθέρωση χλωρίου από τη διάσπαση CFCs στη στρατόσφαιρα. Δέσμευση και καταστροφή του όζοντος από το χλώριο.

8.4.2 Η συμβολή των ψυκτικών μέσων στο «φαινόμενο του θερμοκηπίου».
Τα διάφορα ψυκτικά μέσα που διαρρέουν προς την ατμόσφαιρα, πριν φθά -σουν στη στρατόσφαιρα, περνούν από τα διάφορα στρώματα της κατώτερης ατμόσφαιρας (τροπόσφαιρα), όπου παραμένουν επίσης για αρκετό χρόνο. Εκεί έχουν μια διαφορετική δράση: απορροφούν και κατακρατούν ένα μέρος της θερμότητας που εκπέμπει η επιφάνεια της γης προς το διάστημα (με μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας). Έτσι, αυτή η «παγίδευση» της ακτινοβολίας της γης από διάφορα αέρια στρώματα, συμβάλλει στην υπερθέρμανση της γης, δηλαδή στο «φαινόμενο του θερμοκηπίου».

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Αν και ο κύριος παράγοντας για το «φαινόμενο του θερμοκηπίου» είναι το διοξείδιο του άνθρακα (CO$\_{2}$), εντούτοις και οι CFCs και πολλά άλλα ψυκτικά μέσα θεωρείται ότι είναι επίσης υπεύθυνα γι' αυτό, σε σημαντικό ποσοστό. Εξάλλου, δεν πρέπει να αμελούμε και το ότι η «τρύπα του όζο -ντος» συντελεί στην υπερθέρμανση της γης, αφού αφήνει να περνά και να προσπίπτει περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνειά της.

8.4.3 Αντιμετώπιση των δυσμενών συνεπειών από τη χρήση των ψυκτικών μέσων στο περιβάλλον.
Η καταστροφή του όζοντος και η επιδείνωση του φαινομένου του θερμο -κηπίου είναι πολύ σημαντικά προβλήματα για την ανθρωπότητα. Περίπου μια δεκαετία μετά την αποκάλυψη των σοβαρών επιπτώσεων που έχουν δημιουργηθεί (και εξακολουθούν να δημιουργούνται) στο περιβάλλον από τη χρήση των ψυκτικών μέσων, η παγκόσμια κοινότητα άρχισε να παίρνει κάποια μέτρα για να περιοριστούν όσο είναι δυνατόν αυτές.
Συγκεκριμένα το 1987, υπογράφηκε το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, που αποτελεί μια διεθνή συμφωνία για τον έλεγχο της παραγωγής των ου -σιών που καταστρέφουν το όζον, ανάμεσα στις οποίες είναι και τα ψυκτικά μέσα που περιέχουν χλώριο και βρώμιο. Στο αρχικό Πρωτόκολλο έγιναν τέσσερις τροποποιήσεις: του Λονδίνου το 1990, της Κοπεγχάγης -η πιο σπουδαία - το 1992, του Μόντρεαλ το 1997 και του Μπεϊτζίνγκ (Πεκίνου) το 1999. Σ' αυτές τις συμβάσεις προβλέπεται:

- α) Μετά την 1/1/1996 πλήρες σταμάτημα της παραγωγής CFCs. (R-11, R-12, R-113, R-502 κ.λπ.). Επιτρέπεται η χρησιμοποίηση αποθεμάτων από ανακύκλωση ή βελτίωση ψυκτικών μέσων CFCs. Στις αναπτυσσόμενες χώρες, το πλήρες σταμάτημα της παραγωγής θα γίνει αργότερα, αλλά και σ' αυτές, εν τω μεταξύ, μειώνεται σταδι -ακά η παραγωγή.
- β) Από την 1/1/1996 σταδιακή απόσυρση των HCFCs (R-22, R-123 κ.λπ.) στις αναπτυγμένες χώρες, ως εξής:
- - Το 1996, «πάγωμα» της παραγωγής τους στα επίπεδα του 1989.
- - Το 2004, μείωση της παραγωγής κατά 35% (σε σχέση με το 1989)
- - Το 2010, μείωση της παραγωγής κατά 65%
- - Το 2015, μείωση της παραγωγής κατά 90%

- - Το 2020, μείωση της παραγωγής κατά 99,5%
- - Το 2030 πλήρες σταμάτημα της παραγωγής HCFCs. Δεν υπάρχει χρονικός περιορισμός στη χρησιμοποίηση αποθεμάτων από ανα -κύκλωση ή βελτίωση ψυκτικών μέσων HCFCs.
- γ) Η παραγωγή και χρήση HFCs (R-32, R-134a, R-404A, R-407C, R- 410Α κ.λπ.) επιτρέπεται ελεύθερα.
Ας σημειωθεί ότι η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θεσπίσει ακόμη αυστηρό -τερες ρυθμίσεις σχετικά με την παραγωγή και τη χρήση HCFCs, (Κανονι -σμός 2037/2000) όπως:
- - Γενική απαγόρευση της χρήσης των CFCs από την 1-1-2001.
- - Απαγόρευση της χρήσης των HCFCs σε νέες εγκαταστάσεις ψύξης και κλιματισμού, από την 1-1-2001, με κάποιες εξαιρέσεις (όπως π.χ. εξαιρούνται τα κλιματιστικά συστήματα αντλιών θερμότητας μέχρι την 1-1-2004).
- - Για την εξυπηρέτηση-συντήρηση των υπαρχόντων συστημάτων με HCFCs, επιτρέπεται η χρησιμοποίηση αποθεμάτων από ανακύκλωση ή βελτίωση ψυκτικών μέσων HCFCs, μέχρι 31-12-2014, αλλά η χρη -σιμοποίηση «παρθένων» HCFCs επιτρέπεται μόνο μέχρι 31-12-2009.
- - Επιβάλλεται η ετήσια επιθεώρηση για εντοπισμό διαρροών σε όλες τις μόνιμες ψυκτικές ή κλιματιστικές εγκαταστάσεις, εφόσον αυτές φέ -ρουν φόρτο ψυκτικών ρευστών CFCs ή HCFCs άνω των 3 kg.

Όλες οι παραπάνω διεθνείς συμβάσεις και κανονισμοί είχαν, έχουν και θα έχουν σημαντικές οικονομικές και τεχνολογικές συνέπειες. Δημιουρ -γούνται διάφορα προβλήματα που θα φέρουν ανακατατάξεις στην ψυκτική βιομηχανία, αλλά και σε μια σειρά άλλους κλάδους, όπως τη χημική βιομη -χανία, το εμπόριο ψυκτικών ρευστών και μηχανημάτων.
Ειδικά για ό,τι ενδιαφέρει τις ψυκτικές εγκαταστάσεις:
- 1) Αποδείχθηκε ότι η αντικατάσταση των CFCs από άλλα ψυκτικά μέσα είναι σχετικά εύκολη υπόθεση για τις βιομηχανίες, τους εγκαταστάτες, τους συντηρητές και τους χρήστες. Δεν συμβαίνει όμως το ίδιο με την αντικατάσταση των HCFCs, που είναι περισ -σότερο πολύπλοκη (κι αυτός ήταν ένας από τους λόγους που δόθη -κε και αρκετό χρονικό περιθώριο μέχρι την κατάργησή τους.)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 2) Η μόνη πηγή αγοράς ψυκτικών CFCs, για παλιές συσκευές που λει -τουργούν ακόμη, είναι διάφορα εργαστήρια/εργοστάσια που παρέ χουν ανακυκλωμένα τέτοια ψυκτικά μέσα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η τιμή των CFCs να γίνει υψηλή, η διαθέσιμη ποσότητα μικρή και απρόβλεπτη.
- 3) Οι χημικές βιομηχανίες έχουν ήδη παράγει μια σειρά ψυκτικών μέσων που θα αντικαταστήσουν CFCs, ενώ παράλληλα διεξά -γουν συνεχώς έρευνες και δοκιμές για να βρουν κατάλληλα μίγματα ή άλλες ενώσεις που θα αντικαταστήσουν τους HCFCs. Έτσι έχουν προκύψει τα νέα ή οικολογικά ψυκτικά ρευστά (για τα οποία γίνεται εκτενής αναφορά αμέσως παρακάτω).
- 4) Όπου είναι δυνατόν και συμφέρον, στις λειτουργούσες ακόμη εγκαταστάσεις με CFCs, γίνεται αντικατάστασή τους με τα νέα ψυκτικά.
- 5) Οι βιομηχανίες κατασκευής ψυκτικού εξοπλισμού δεν κατασκευάζουν πλέον συσκευές που λειτουργούν με CFCs, αλλά άλλες που λειτουργούν με τα νέα ψυκτικά. Αντίθετα κατασκευάζουν ακό -μη συσκευές που λειτουργούν με HCFCs (κυρίως μικρού ή μεσαίου μεγέθους), ενώ ταυτόχρονα καταβάλλουν προσπάθεια να περάσουν σταδιακά στην παραγωγή εξοπλισμού που θα λειτουργεί ικανοποιητικά με οικολογικά ψυκτικά ρευστά. Έτσι, σήμερα υπάρχει διαθέσιμος στην αγορά νέος εξοπλισμός για ψύξη ή κλιματι -σμό, που είναι κατάλληλος να λειτουργεί όχι πλέον με HCFCs, αλλά με νέα οικολογικά ψυκτικά HFCs.
- 6) Οι εγκαταστάτες και συντηρητές ψυκτικού εξοπλισμού απαιτείται να διαθέτουν ειδικές γνώσεις και εμπειρία, γιατί τα νέα ψυκτι -κά ρευστά και τα νέα ψυκτικά λάδια χρειάζονται περισσότερη προσο χή, καλή εξειδίκευση αλλά και υπευθυνότητα από μέρους τους.

8.5 Τα νέα ή οικολογικά ψυκτικά ρευστά
Η παρουσία του υδρογόνου στους HCFCs και τους HFCs κάνει αυτές τις ενώσεις λιγότερο σταθερές στην ατμόσφαιρα, με συνέπεια να έχουν αρκετά μικρότερη διάρκεια ζωής, περίπου 10 χρόνια. Ωστόσο, οι HCFCs περιέχουν χλώριο, και επομένως εξακολουθούν να έχουν αρνητικές επι -
πτώσεις στο περιβάλλον 3 , ενώ οι HFCs, επειδή δεν έχουν χλώριο, έχουν ασήμαντες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Γι' αυτό η γενική κατεύθυνση είναι να χρησιμοποιηθούν κατά το δυνατόν σε μεγαλύτερη κλίμακα και όσο γίνεται γρηγορότερα ψυκτικά ρευστά που περιέχουν HFCs. Αυτό βέβαια δεν είναι εύκολο, γιατί αυτά τα ρευστά -που λέγονται και εναλλακτικά ψυκτικά -πρέπει να έχουν τις επιθυμητές ιδιότητες που αναφέρθηκαν αναλυτικά στην παράγραφο 1.2 του ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 1. Αλλά μερικές ιδιότητες αποκτούν βαρύνουσα σημα -σία, εφόσον αυτά τα ψυκτικά ρευστά θα εργαστούν μέσα σε συγκεκριμέ -νης τωρινής τεχνολογίας εξοπλισμό, είτε αυτόν που υπάρχει είτε αυτόν που θα εξακολουθήσει να κατασκευάζεται. Έτσι, για τα οικολογικά ψυκτικά μέσα, χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή ώστε:

-  Να έχουν τις γενικές «καλές» ιδιότητες των συμβατικών ψυκτικών μέσων, όπως π.χ. να έχουν χαμηλή τοξικότητα, να μην είναι εύφλε -κτα, να έχουν θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά κατάλληλα για τη χρή -ση που προορίζονται κ.λπ.
-  Να μην διαβρώνουν ή οξειδώνουν τα υλικά από τα οποία είναι κατα -σκευασμένα τα ψυκτικά κυκλώματα, όπως μέταλλα, πλαστικά, κολ -λήσεις, στεγανώσεις κ.λπ.
-  Να εξασφαλίζουν στην υφιστάμενη εγκατάσταση μία ικανοποιητική ψυκτική απόδοση με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (δηλ. η εγκα -τάσταση να εργάζεται με υψηλό COP). Γιατί, αν με το νέο ψυκτικό η εγκατάσταση απορροφά υψηλά ποσά ενέργειας, τότε είναι «δώ -ρον-άδωρον»: αυτή η παραπάνω ηλεκτρική ενέργεια θα παραχθεί με καύση, δηλαδή με εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα, που είναι επίσης βλαπτικό στο περιβάλλον!
-  Να διατίθενται σε σχετικά χαμηλό κόστος και οι εργασίες αντικατά -στασής τους ή και οι απαιτούμενες επεμβάσεις στον εξοπλισμό, να μην είναι πολύ δαπανηρές.
-  Να συνεργάζονται ικανοποιητικά με τα λιπαντικά λάδια (ψυκτέλαια)

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

Τα πιο γνωστά νέα-οικολογικά ψυκτικά ρευστά είναι τα εξής:
8.5.1. To R-134a (C$\_{2}$ H$\_{2}$F$\_{4}$ = Τετραφθορο-αιθάνιο, δηλ. HFC)
Κωδικό χρώμα: Ανοιχτό γαλάζιο
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
To R-134a είναι το νέο ψυκτικό ρευστό που αντικαθιστά το R-12, γιατί έχει παρόμοια φυσικά και θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά και πολλά από τα πλεονεκτήματά του. Έχει μηδενική επίδραση στην καταστροφή του όζοντος. Είναι παγκόσμια αποδεκτό και χρησιμοποιείται πλέον σχεδόν αποκλειστικά σε οικιακά και επαγγελματικά ψυγεία συντήρησης, κλιμα -τιστικά αυτοκινήτων και σε μερικές περιπτώσεις μεγάλων ψυκτικών συ -γκροτημάτων νερού για κλιματισμό (με κοχλιοφόρους ή φυγοκεντρικούς συμπιεστές).

Οι βασικές ιδιότητές του είναι:
-  Έχει πολύ χαμηλή τοξικότητα, δεν αναφλέγεται, δεν είναι εκρηκτικό (σε κανονικές συνθήκες) και μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί με νέου τύπου ανιχνευτές κατάλληλους για HFCs. Είναι άχρωμο, με ανεπαί -σθητη αιθέρια οσμή. Δεν προσβάλλει το αναπνευστικό σύστημα ή τα μάτια (για τις συνήθεις συγκεντρώσεις που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια χρησιμοποίησής του). Όμως, βλέπε ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ.
-  Έχει αρκετά χαμηλή θερμοκρασία βρασμού -26,1 °C υπό ατμοσφαι -ρική πίεση ≈ 1 atm {-29,8 °C αντίστοιχα το R-12}
-  Έχει μεγάλη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης: Περίπου 217 kJ/kg σε 1 atm {έναντι περίπου 166 kJ/kg σε 1 atm για το R-12}.
-  Ο ειδικός όγκος του στις χαμηλές θερμοκρασίες λειτουργίας είναι κάπως μεγαλύτερος από του R-12 (και αυτό είναι ένα μικρό μειονέ -κτημα γιατί απαιτεί μεγαλύτερη συμπίεση).
-  Έχει χημική ευστάθεια και δεν αλλοιώνεται στις πιέσεις και θερμο -κρασίες που χρησιμοποιείται.
-  Δεν προκαλεί διάβρωση ή οξείδωση στο χαλκό, στο χάλυβα ή στο αλουμίνιο, δεν προκαλεί σημαντικές αλλοιώσεις στα πλαστικά και στα περισσότερα ελαστομερή και είναι συμβατό με τις κυριότερες ρητίνες μόνωσης των τυλιγμάτων των κινητήρων των συμπιεστών. (Σε κάθε

περίπτωση, πάντως, πρέπει να ελέγχεται η τυχόν αλληλεπίδραση με τέτοια υλικά. Π.χ. δεν είναι όλοι οι ελαστικοί σωληνίσκοι που χρησιμο -ποιούνται σε κλιματισμό οχημάτων κατάλληλοι για το R-134a).
-  Το νερό διαλύεται ευκολότερα σ' αυτό απ' όσο στο R-12, με απο -τέλεσμα να μην είναι κατάλληλα για το R-134a όλα τα αφυγραντι -κά υλικά. Ωστόσο, αν παρεμβληθεί το κατάλληλο αφυγραντικό, δεν παρουσιάζονται ιδιαίτερα προβλήματα, γιατί η παρουσία υγρασίας είναι λιγότερο βλαβερή στο R-134a.
-  Αλλά, δεν συνεργάζεται με τα κοινά ψυκτέλαια (ορυκτέλαια), παρά μόνο με τα νέα πολυεστερικά ψυκτέλαια, που είναι κατάλληλα για τα οικολογικά ψυκτικά ρευστά. Τότε έχουμε καλή ανάμειξη ψυκτικού/ λιπαντικού και το μίγμα παρουσιάζει καλή θερμική ευστάθεια.
-  Παράγεται ήδη σε μεγάλες ποσότητες και η τιμή του είναι προσιτή.
-  Η αλλαγή ενός συστήματος με R-12 ώστε να εργάζεται με R-134a, γενικά δεν απαιτεί εκτεταμένες μετατροπές και δεν είναι πολύ δαπα -νηρή.
-  Μπορεί να αναμιχθεί με το R-12, αλλά το μίγμα δεν διαχωρίζεται στα συστατικά του. Πάντως, μίγματα R-12 και R-134a δεν συνιστά -ται να χρησιμοποιούνται σε κανένα ψυκτικό σύστημα, γιατί μπορεί να έχουν ιδιότητες εντελώς ακατάλληλες για τη συγκεκριμένη εφαρ -μογή.
-  Η ψυκτική ικανότητα και ο COP μιας ψυκτικής διάταξης με R-134a είναι σχεδόν ίδια με την ικανότητα και τον COP όταν εργάζεται με R-12, στις ίδιες συνθήκες λειτουργίας ή λίγο μικρότερα.
-  Μερικοί μη επιλεκτικοί ανιχνευτές που χρησιμοποιούνταν για ανί -χνευση R-12, παρουσιάζουν πολύ μικρότερη ευαισθησία στο R-134a και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται. Υπάρχουν νέοι ανιχνευτές με ικανοποιητική ευαισθησία και στο R-134a, αλλά σε κάθε περίπτωση πρέπει να βεβαιωθείτε γι' αυτό.
- 8.5.2 To R-404A (Σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα R-125/R-143a/R-134a, δηλ. HFC)

Κωδικό χρώμα: Σκούρο πορτοκαλί Κλάση επικινδυνότητας: Α1

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
To R-404A έχει διεθνώς αναγνωριστεί ως το νέο ψυκτικό ρευστό που αντικαθιστά το R-502, το οποίο δεν παράγεται πια επειδή περιέχει R-12. Είναι σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα τριών οικολογικών ψυκτικών ρευστών (HFCs) και συγκεκριμένα περιέχει:
R-125 (C$\_{2}$HF$\_{5}$ = Πενταφθορο-αιθάνιο)
: 44% κατά βάρος
R-143a (C$\_{2}$H$\_{3}$F$\_{3}$ = Τριφθορο-αιθάνιο)
R-134a (C$\_{2}$ H$\_{2}$F$\_{4}$ = Τετραφθορο-αιθάνιο)
: 4% κατά βάρος
Δεν συντελεί στην καταστροφή του όζοντος. Έχει φυσικά και θερμο -δυναμικά χαρακτηριστικά παρόμοια με του R-502, αλλά και μικροδιαφο -ρές από αυτό. Πάντως, χρησιμοποιείται ήδη από πολλούς κατασκευαστές νέων ψυκτικών συστημάτων, μέσων και χαμηλών θερμοκρασιών στον εμπορικό τομέα, που σχεδιάζονταν να λειτουργήσουν με R-502 ή με R-22. Γενικά είναι αποδεκτό σε εφαρμογές ψύξης μέσων και χαμηλών θερμο -κρασιών εξάτμισης, κάτω των 0 °C έως και -35 °C.

- Οι βασικές ιδιότητές του είναι:
-  Έχει πολύ χαμηλή τοξικότητα, δεν αναφλέγεται, δεν είναι εκρηκτικό (σε κανονικές συνθήκες) και μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί με νέου τύπου ανιχνευτές κατάλληλους για HFCs. Είναι άχρωμο, με ανεπαί -σθητα αιθέρια οσμή. Δεν προσβάλλει το αναπνευστικό σύστημα ή τα μάτια (για τις συνήθεις συγκεντρώσεις που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια χρησιμοποίησής του). Όμως, βλέπε ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ.
-  Έχει αρκετά χαμηλή θερμοκρασία βρασμού: -46,5 °C περίπου υπό ατμοσφαιρική πίεση ≈ 1 atm {-45,4 °C αντίστοιχα το R-502}. Βέβαια, θεωρητικά το R-404A, παρουσιάζει μια ελάχιστη «ολίσθηση βρα -σμού», επειδή είναι σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα. Έτσι π.χ. η εξάτμιση του R-404A υπό ατμοσφαιρική πίεση ≈ 1 atm, γίνεται μεταξύ των θερμοκρασιών -46,6 °C (θερμοκρασία κορεσμένου υγρού - bubble point) και -45,8 °C (θερμοκρασία κορεσμένου ατμού - dew point).
-  Έχει αρκετά μεγάλη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης: Περίπου 200 kJ/kg σε 1 atm {έναντι περίπου 172,5 kJ/kg σε 1 atm για το R-502}.
-  Ο ειδικός όγκος του στις χαμηλές θερμοκρασίες λειτουργίας είναι λίγο μεγαλύτερος από του R-502 (και αυτό είναι ένα μικρό μειονε -

: 52% κατά βάρος
κτήμα γιατί απαιτεί λίγο μεγαλύτερη συμπίεση). Έχει, όμως, μικρό -τερη θερμοκρασία εξόδου από το συμπιεστή (hot gas) -περίπου κατά 9 °C σε σχέση με το R-502 - κι αυτό είναι πλεονέκτημα για τη διάρκεια ζωής του συμπιεστή.
-  Έχει καλή χημική ευστάθεια και δεν αλλοιώνεται στις πιέσεις και θερμοκρασίες που χρησιμοποιείται.
-  Δεν προκαλεί διάβρωση ή οξείδωση στο χαλκό, στο χάλυβα ή στο αλουμίνιο, δεν προκαλεί σημαντικές αλλοιώσεις στα πλαστικά και στα περισσότερα ελαστομερή και είναι συμβατό με τις κυριότερες ρητίνες μόνωσης των τυλιγμάτων των κινητήρων των συμπιεστών. Σε κάθε περίπτωση, πάντως, πρέπει να ελέγχεται η τυχόν αλληλε -πίδραση με τέτοια υλικά και μάλιστα λαμβάνοντας υπόψη και την παρουσία του συγκεκριμένου ψυκτελαίου που χρησιμοποιείται.
-  Όλα τα αφυγραντικά υλικά δεν είναι κατάλληλα για το R-404A και πρέπει στο ψυκτικό κύκλωμα να τοποθετηθεί ειδικό φίλτρο/αφυγρα -ντήρας.
-  Δεν συνεργάζεται με τα κοινά ψυκτέλαια (ορυκτέλαια), αλλά μόνο με τα νέα πολυεστερικά ψυκτέλαια, που είναι κατάλληλα για τα οικολο -γικά ψυκτικά ρευστά. Τότε έχουμε καλή ανάμειξη ψυκτικού / λιπαντι -κού και το μίγμα παρουσιάζει καλή θερμική ευστάθεια.
-  Όλες οι βιομηχανίες παραγωγής ψυκτικών ρευστών παράγουν ήδη R-404A σε τιμή φθηνότερη από το R-502.
-  Η μετατροπή ενός συστήματος με R-502 ώστε να εργάζεται με R404Α, είναι μεν δαπανηρή, αλλά όχι τόσο πολύ, κι έτσι σε αρκετές περιπτώσεις είναι συμφέρουσα.
-  Μπορεί να αναμιχθεί με το R-502, χωρίς να αντιδρά το ένα με το άλλο, αλλά το μίγμα δεν διαχωρίζεται στα συστατικά του. Πάντως δεν συνιστάται μίγμα R-502 και R-404A σε κανένα ψυκτικό σύστη -μα, γιατί μπορεί να έχει ιδιότητες εντελώς ακατάλληλες για τη συγκε -κριμένη εφαρμογή.
-  Η ψυκτική ικανότητα μιας ψυκτικής διάταξης με R-404A είναι σχε -δόν ίδια με την ικανότητά της όταν εργάζεται με R-502, στις ίδιες συνθήκες λειτουργίας. Οι πολύ καλές θερμοδυναμικές ιδιότητές του R-404A αντισταθμίζουν τη μικρότερη απόδοση του συμπιεστή που παρατηρείται σε σχέση με το R-502.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Η απώλεια ψυκτικού (διαρροή) είναι πιθανό να έχει ως επακόλουθο τη μεταβολή της σύστασης του ψυκτικού μέσου R-404A, επειδή τα συστατικά του έχουν διαφορετική θερμοκρασία βρασμού. Πάντως, μικρές διαρροές δεν επηρεάζουν σημαντικά τη λειτουργία και την απόδοση του συστήματος που λειτουργεί με R-404A, επειδή είναι σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα και έχει μικρή «ολίσθηση βρασμού». Η τυχόν διαρροή ψυκτικού θα έχει σημαντικές επιπτώσεις μόνο αν εί -ναι εκτεταμένη, οπότε η επαναπλήρωση χρειάζεται ιδιαίτερη προσο -χή. [Βλέπε παρακάτω τα σχετικά με το R-407C].
-  Τέλος, όπως για όλα τα ζεοτροπικά ή σχεδόν αζεοτροπικά μίγματα, η πλήρωση του ψυκτικού κυκλώματος γίνεται πάντα και μόνο με το ψυκτικό στην υγρή του φάση. Γι' αυτό, η μπουκάλα γεμίσμα -τος καλό είναι να έχει μία βαλβίδα δύο εξόδων, ώστε να μπορεί να αφαιρεθεί το ψυκτικό ρευστό ή σε αέρια ή σε υγρή μορφή, χωρίς να χρειαστεί αναποδογύρισμα της μπουκάλας. Αν δεν υπάρχει αυτή η βαλβίδα, πρέπει η φιάλη να αναποδογυριστεί για να εξασφαλιστεί ότι το σύστημα θα γεμίσει με υγρό ψυκτικό.

8.5.3. To R-407C (Ζεοτροπικό μίγμα R-32/R-125/R-134a, δηλ. HFC)
Κωδικό χρώμα: Σοκολατί
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
To R-407C φαίνεται να έχει επικρατήσει, τα τελευταία χρόνια, ως το νέο ψυκτικό ρευστό που θα αντικαταστήσει το R-22, το οποίο, όπως και προη -γουμένως αναφέρθηκε, μέχρι το 2030 θα έχει αποσυρθεί. Είναι ζεοτροπι -κό μίγμα τριών οικολογικών ψυκτικών ρευστών (HFCs) και συγκεκριμένα περιέχει:
R-32 (CH$\_{2}$F$\_{2}$ = Διφθορο-μεθάνιο)
: 23% κατά βάρος
R-125 ( C$\_{2}$ HF$\_{5}$ = Πενταφθορο-αιθάνιο)

: 25% κατά βάρος
R-134a (C$\_{2}$H$\_{2}$F$\_{4}$ = Τετραφθορο-αιθάνιο)
: 52% κατά βάρος
Δεν συντελεί στην καταστροφή του όζοντος. Έχει φυσικά και θερμοδυ -ναμικά χαρακτηριστικά παρόμοια με του R-22, αλλά και κάποιες διαφορές από αυτό, επειδή ακριβώς δεν είναι αζεοτροπικό μίγμα. Πάντως, έχει υι -οθετηθεί ήδη από πολλούς κατασκευαστές ψυκτικών συστημάτων και ει -δικά από εταιρείες μηχανημάτων κλιματισμού που λειτουργούσαν πριν με
R-22. Γενικά είναι αποδεκτό σε εφαρμογές ψύξης μέσων θερμοκρασιών εξάτμισης, από -7 °C έως 10 °C.

- Οι βασικές ιδιότητές του είναι:
-  Έχει πολύ χαμηλή τοξικότητα, δεν αναφλέγεται, δεν είναι εκρηκτικό (σε κανονικές συνθήκες) και μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί με νέου τύπου ανιχνευτές κατάλληλους για HFCs. Είναι άχρωμο, με ανεπαί -σθητη αιθέρια οσμή. Δεν προσβάλλει το αναπνευστικό σύστημα ή τα μάτια (για τις συνήθεις συγκεντρώσεις που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια χρησιμοποίησής του). Όμως, βλέπε ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ.
-  Παρουσιάζει «ολίσθηση βρασμού», επειδή είναι ζεοτροπικό μίγμα. Δηλαδή, υπό σταθερή πίεση δεν εξατμίζεται σε μία (σταθερή) θερμο -κρασία. Έτσι π.χ. όταν εξατμίζεται υγρό R-407C υπό ατμοσφαιρική πίε -ση ≈ 1 atm, έχει δύο χαρακτηριστικές θερμοκρασίες: Σε -43,8 °C αρχίζει να γίνεται η εξάτμιση (θερμοκρασία κορεσμένου υγρού - bubble point). Εφόσον το ψυκτικό μέσο - το οποίο έχει γίνει μίγμα υγρού/ατμού - εξα -κολουθεί να απορροφά θερμότητα, η εξάτμισή του συνεχίζεται αλλά η θερμοκρασία του αυξάνεται. Σε -36,7 °C θα έχει εξατμιστεί όλο το ψυκτικό μέσο (θερμοκρασία κορεσμένου ατμού - dew point). Λέμε ότι η «ολίσθηση βρασμού» είναι 7,1 °C (δηλ. 43,8-36,7=7,1) {To R-22 όπως είναι γνωστό έχει σταθερή θερμοκρασία εξάτμισης -40,8 °C, σε 1 atm}.
-  Έχει μεγάλη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης: Περίπου 248 kJ/kg σε 1 atm {δηλ. διαφέρει ελάχιστα από την αντίστοιχη του R-22, που είναι περίπου 234 kJ/kg}.
-  Ο ειδικός όγκος του στις χαμηλές θερμοκρασίες λειτουργίας είναι λίγο μεγαλύτερος από του R-22 (και αυτό είναι ένα μικρό μειονέκτη -μα γιατί απαιτεί λίγο μεγαλύτερη συμπίεση, για να επιτευχθεί παρό -μοια ψυκτική ικανότητα).
-  Έχει χημική ευστάθεια και δεν αλλοιώνεται στις πιέσεις και θερμο -κρασίες που χρησιμοποιείται.
-  Δεν προκαλεί διάβρωση ή οξείδωση στο χαλκό, στο χάλυβα ή στο αλουμίνιο, δεν προκαλεί σημαντικές αλλοιώσεις στα πλαστικά και στα περισσότερα ελαστομερή και είναι συμβατό με τις κυριότερες ρητίνες μόνωσης των τυλιγμάτων των κινητήρων των συμπιεστών. (Σε κάθε περίπτωση, πάντως, πρέπει να ελέγχεται η τυχόν αλληλε -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
πίδραση με τέτοια υλικά και μάλιστα λαμβάνοντας υπόψη και την παρουσία του συγκεκριμένου ψυκτελαίου που χρησιμοποιείται).
-  Όλα τα αφυγραντικά υλικά δεν είναι κατάλληλα για το R-407C και πρέπει στο ψυκτικό κύκλωμα να τοποθετηθεί ειδικό φίλτρο/αφυγρα -ντήρας.
-  Δεν συνεργάζεται με τα κοινά ψυκτέλαια (ορυκτέλαια), αλλά μόνο με τα νέα πολυεστερικά ψυκτέλαια, που είναι κατάλληλα για τα οικολο -γικά ψυκτικά ρευστά. Τότε έχουμε καλή ανάμιξη ψυκτικού / λιπαντι -κού και το μίγμα παρουσιάζει καλή θερμική ευστάθεια.
-  Όλες οι βιομηχανίες παραγωγής ψυκτικών ρευστών παράγουν ήδη R-407C σε προσιτή τιμή.
-  Η αλλαγή ενός συστήματος με R-22 ώστε να εργάζεται με R-407C, γενικά απαιτεί κάποιες μετατροπές και μπορεί, σε αρκετές περι -πτώσεις, να είναι αρκετά δαπανηρή και ασύμφορη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός της «ολίσθησης βρασμού» που παρουσιάζεται, τόσο κατά την εξάτμιση όσο και κατά τη συμπύκνωση του R-407C. Έτσι, μπορεί να χρειασθούν αλλαγές εξαρτημάτων και συσκευών του συστήματος, που να επιτρέπουν τη λειτουργία του κάτω από τις νέες μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες εξάτμισης και συμπύκνωσης. Οπωσδήποτε θα χρειασθούν νέες ρυθμίσεις της εκτονωτικής συ -σκευής, των οργάνων αυτοματισμού και ασφάλειας κ.λπ.
-  Μπορεί να αναμιχθεί με το R-22, χωρίς να αντιδρά το ένα με το άλλο, αλλά το μίγμα δεν διαχωρίζεται στα συστατικά του. Πάντως δεν συνιστάται μίγμα R-22 και R-407C σε κανένα ψυκτικό σύστημα, γιατί μπορεί να έχει ιδιότητες εντελώς ακατάλληλες για τη συγκεκρι -μένη εφαρμογή.
-  Η ψυκτική ικανότητα μιας ψυκτικής διάταξης με R-407C είναι σχεδόν ίδια με την ικανότητά της όταν εργάζεται με R-22, στις ίδιες συνθή -κες λειτουργίας, αλλά ο COP είναι κατά 3-5% μικρότερος.
-  Η απώλεια ψυκτικού (διαρροή) χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή, επειδή τα συστατικά του έχουν διαφορετική θερμοκρασία βρασμού, αφού είναι ζεοτροπικό μίγμα. Επομένως, είναι πιθανόν η διαρροή να έχει ως επακόλουθο τη μεταβολή της σύστασης του ψυκτικού μέσου R407C. Έτσι:
- Αν η διαρροή συμβεί με την ψυκτική διάταξη σε λειτουργία, σε τμήματα όπου έχουμε ταυτόχρονη παρουσία υγρού και ατμού (εκτονωτική συσκευή έως εξατμιστή), τότε χάνεται μαζί υγρό και ατμός. Η σύσταση του R-407C που παραμένει στο σύστημα δεν θα μεταβληθεί ουσιαστικά. Άρα, όταν ξαναγεμιστεί το σύστημα για να αποκτήσει τον κανονικό φόρτο ψυκτικού ρευστού, η από -δοσή του δεν θα επηρεαστεί ουσιαστικά.
- Αν η διαρροή συμβεί με την ψυκτική διάταξη σταματημένη, σε τμήματα όπου έχουμε ταυτόχρονη παρουσία υγρού και ατμού, τότε χάνεται μόνο ατμός (αυτό θα συμβεί σίγουρα αν η διάταξη έχει διαρροή και είναι σταματημένη για μια-δυο μέρες). Οπότε, θα αλλάξει σημαντικά η σύσταση του ψυκτικού ρευστού που παρα -μένει στο σύστημα σε σχέση με του αρχικού (θα έχει περισσότε -ρο R-134a). Τότε, αν ξαναγεμιστεί το σύστημα, η απόδοσή του θα είναι μειωμένη, αλλά υπάρχει και κίνδυνος βλαβών στο συμπιε -στή. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι σε περίπτωση τέτοιων διαρροών, ακόμη κι αν δεν είναι πολύ εκτεταμένες, η απόδοση μπορεί να είναι μειωμένη έως και 10%, μετά τη συμπλήρωση με ψυκτικό του συστήματος.
- Για τους παραπάνω λόγους, σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές ψυ -κτικών συστημάτων (κυρίως για κλιματισμό) που λειτουργούν με R-407C συνιστούν, σε κάθε περίπτωση απώλειας ψυκτικού μέ -σου, να αδειάσει τελείως το κύκλωμα, να επισκευαστεί η διαρροή και να ξαναγεμιστεί το κύκλωμα με πλήρη φόρτο νέου ψυκτικού R-407C.
-  Τέλος, όπως για όλα τα ζεοτροπικά ή σχεδόν αζεοτροπικά μίγματα, η πλήρωση του ψυκτικού κυκλώματος γίνεται πάντα και μόνο με το ψυκτικό στην υγρή του φάση. Αυτό ισχύει ειδικά για το R-407C, γιατί έχει μεγάλη «ολίσθηση βρασμού». Στη φιάλη γεμίσματος, θα υπάρχει στο πάνω μέρος της ατμός, με διαφορετική σύσταση (σύν -θεση) από του υγρού R-407C. Έτσι, αν αφαιρεθεί ατμός για πλή -ρωση του συστήματος τότε: και θα μπει στο κύκλωμα ψυκτικό με λάθος σύσταση και το υγρό που θα μείνει στη φιάλη θα έχει επίσης λάθος σύσταση. Γι' αυτό η μπουκάλα γεμίσματος καλό είναι να έχει μία βαλβίδα δύο εξόδων, ώστε να μπορεί να αφαιρεθεί το ψυκτικό ρευστό ή σε αέρια ή σε υγρή μορφή, χωρίς να χρειαστεί αναποδο -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
γύρισμα της μπουκάλας. Αν δεν υπάρχει αυτή τη βαλβίδα, πρέπει η φιάλη να αναποδογυριστεί για να εξασφαλιστεί ότι το σύστημα θα γεμίσει με υγρό ψυκτικό.

8.5.4 To R-410A (Σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα R-32/R-125, δηλ. HFC)
Κωδικό χρώμα: Ροζ
Κλάση επικινδυνότητας: Α1
To R-410A δοκιμάζεται τα τελευταία χρόνια ως ένα άλλο εναλλακτικό ψυκτικό μέσο για το R-22 και ανταγωνίζεται το R-407C. Είναι σχεδόν αζε -οτροπικό μίγμα δύο οικολογικών ψυκτικών ρευστών (HFCs) και συγκεκρι -μένα περιέχει:
(CH$\_{2}$F$\_{2}$ = Διφθορο-μεθάνιο)
: 50% κατά βάρος
R-125 (C$\_{2}$HF$\_{5}$ = Πενταφθορο-αιθάνιο)
: 50% κατά βάρος
Δεν συντελεί στην καταστροφή του όζοντος. Το βασικό χαρακτηριστικό του είναι ότι λειτουργεί γενικά σε πιέσεις κατά πολύ υψηλότερες (κατά 4050% περίπου) από εκείνες στις οποίες λειτουργούν συνήθως τα συστήματα με R-22. Επομένως, συστήματα που έχουν κατασκευασθεί για λειτουργία με R-22 είναι αδύνατο να λειτουργήσουν με R-410A. Γενικά, ένα ψυκτικό σύστημα πρέπει να σχεδιασθεί εξ αρχής για να λειτουργήσει με R-410A, οπότε θα απαιτηθούν εξαρτήματα ανθεκτικά στις υψηλές πιέσεις, παχύτε -ρες σωληνώσεις κ.λπ., πράγμα το οποίο αυξάνει το κόστος παραγωγής. Από την άλλη πλευρά όμως, υπάρχει το θετικό ότι, ακριβώς λόγω των υψη -λών πιέσεων λειτουργίας, προκύπτουν συστήματα μικρότερα σε όγκο και βελτιωμένης απόδοσης. Επιπλέον, το R-410A δεν έχει το μειονέκτημα της «ολίσθησης βρασμού» που έχει το R-407C, σε τόσο σημαντικό βαθμό.

- Οι βασικές ιδιότητές του είναι:
-  Έχει πολύ χαμηλή τοξικότητα, δεν αναφλέγεται, δεν είναι εκρηκτικό (σε κανονικές συνθήκες) και μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί με νέου τύπου ανιχνευτές κατάλληλους για HFCs. Είναι άχρωμο, με ανεπαί -σθητα αιθέρια οσμή. Δεν προσβάλλει το αναπνευστικό σύστημα ή τα μάτια (για τις συνήθεις συγκεντρώσεις που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια χρησιμοποίησής του). Όμως, βλέπε ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ.
-  Έχει αρκετά χαμηλή θερμοκρασία βρασμού -51,5 °C περίπου υπό ατμοσφαιρική πίεση ≈ 1 atm {-40,8 °C αντίστοιχα το R-22}. Θεω -

ρητικά το R-410A, παρουσιάζει μια ελάχιστη «ολίσθηση βρασμού», επειδή είναι σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα. Πάντως, αυτή γενικά αμε -λείται αφού είναι περίπου 0,1 °C. Έτσι, πρακτικά δεν υπάρχει πρό -βλημα για να γίνει απλή συμπλήρωση του κυκλώματος με ψυκτικό, σε περίπτωση διαρροής.
-  Έχει αρκετά μεγάλη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης: Περίπου 272 kJ/kg σε 1 atm {ενώ η αντίστοιχη του R-22 είναι περίπου 234 kJ/kg σε 1 atm}.
-  Για συνηθισμένες (μέσες) συνθήκες λειτουργίας, απαιτεί πολύ υψη -λές πιέσεις. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι, για ένα αερόψυκτο σύστημα με θερμοκρασία συμπύκνωσης 40 °C, η αντίστοιχη πίεση του ατμού του R-410A θα είναι περίπου 2400 kPa, ενώ στην ίδια θερμοκρασία το R-22 συμπυκνώνεται σε πίεση μόνο 1530 kPa περίπου.
-  Φαίνεται να έχει καλή χημική ευστάθεια και να μην αλλοιώνεται στις πιέσεις και θερμοκρασίες που χρησιμοποιείται (αν και σχετικές δοκι -μές βρίσκονται ακόμη σε εξέλιξη).
-  Δεν προκαλεί διάβρωση ή οξείδωση στο χαλκό, στο χάλυβα ή στο αλουμίνιο, δεν προκαλεί σημαντικές αλλοιώσεις στα πλαστικά και στα περισσότερα ελαστομερή και είναι συμβατό με τις κυριότερες ρητίνες μόνωσης των τυλιγμάτων των κινητήρων των συμπιεστών.
-  Όλα τα αφυγραντικά υλικά δεν είναι κατάλληλα για το R-410A και πρέπει στο ψυκτικό κύκλωμα να τοποθετηθεί ειδικό φίλτρο/αφυγρα -ντήρας.
-  Δεν συνεργάζεται με τα κοινά ψυκτέλαια (ορυκτέλαια), αλλά μόνο με τα νέα πολυεστερικά ψυκτέλαια, που είναι κατάλληλα για τα οικολο -γικά ψυκτικά ρευστά. Τότε έχουμε καλή ανάμειξη ψυκτικού/λιπαντι -κού και το μίγμα παρουσιάζει καλή θερμική ευστάθεια.
-  Παράγεται ήδη από δύο τουλάχιστον βιομηχανίες παραγωγής ψυ -κτικών ρευστών.
-  Η ψυκτική απόδοση μιας ψυκτικής διάταξης με R-410A αναμένεται να είναι αρκετά καλή (υψηλό COP), αν και αυτό εξαρτάται από τη (νέα) τεχνολογία κατασκευής.
-  Τέλος, όπως για όλα τα ζεοτροπικά ή σχεδόν αζεοτροπικά μίγματα, η πλήρωση του ψυκτικού κυκλώματος γίνεται πάντα και μόνο με

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
το ψυκτικό στην υγρή του φάση. Γι' αυτό, η μπουκάλα γεμίσμα -τος καλό είναι να έχει μία βαλβίδα δύο εξόδων, ώστε να μπορεί να αφαιρεθεί το ψυκτικό ρευστό ή σε αέρια ή σε υγρή μορφή, χωρίς να χρειαστεί αναποδογύρισμα της μπουκάλας. Αν δεν υπάρχει αυτή τη βαλβίδα, πρέπει η φιάλη να αναποδογυριστεί για να εξασφαλιστεί ότι το σύστημα θα γεμίσει με υγρό ψυκτικό.
-  ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Παρόμοιες ιδιότητες και χρήσεις αναμένεται να έχει και το R-410B, που διαφέρει από το R-410A μόνο κατά την αναλογία των συστατικών. To R-410B αποτελείται από 45% κ.β. R-32 και 55% κ.β. R-125.

8.6 Αντικατάσταση παλαιών ψυκτικών ρευστών με νέα οικολογικά

8.6.1 Γενικά
Οι ψυκτικές εγκαταστάσεις που υπάρχουν και λειτουργούν με ψυκτικά ρευστά CFCs, θα πρέπει ή να αντικατασταθούν ή να τροποποιηθούν (με -τατραπούν) ώστε να μπορούν να λειτουργήσουν με τα νέα οικολογικά ψυκτικά HFCs. Γενικά η τροποποίηση (μετατροπή) μιας εγκατάστασης που είναι σχεδιασμένη να λειτουργεί με τα συμβατικά ψυκτικά, δεν είναι πάντα απλή υπόθεση. Ωστόσο, είναι αρκετές φορές συμφέρουσα λύση, ειδικά αν ο εξοπλισμός είναι σχετικά καινούργιος ακόμη. Βέβαια, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και το συνολικό κόστος της τροποποίησης και η αναμενόμενη απόδοση του ψυκτικού συστήματος όταν θα λειτουργεί με το νέο ψυκτικό.

Σε κάθε περίπτωση, οι διαφορετικές φυσικοχημικές και θερμοδυναμι -κές ιδιότητες του νέου ψυκτικού σε σχέση με το υπάρχον ψυκτικό μέσο, πρέπει να εξετάζονται προσεκτικά, γιατί είναι πιθανό με το νέο ψυκτικό να έχουμε πολύ μικρή απόδοση ή και αδυναμία λειτουργίας της υπάρχουσας εγκατάστασης.
Εξίσου προσεκτικά και σχολαστικά πρέπει να ακολουθείται η διαδικα -σία για την τροποποίηση (μετρήσεις, εργασίες, ενέργειες, δοκιμές κ.λπ.) και να τηρούνται πιστά οι οδηγίες των κατασκευαστών και των προμη -θευτών των υλικών. Μόνο έτσι θα εξασφαλισθεί η σωστή και ασφαλής λειτουργία της τροποποιημένης εγκατάστασης.

Αυτή η διαδικασία τροποποίησης περιγράφεται συνοπτικά παρακάτω, για λειτουργούσες εγκαταστάσεις με συμπιεστές θετικής εκτόπισης, δηλ. παλινδρομικούς, περιστροφικούς, σπειροειδείς, κοχλιωτούς (όχι φυγοκε -ντρικούς) και εξατμιστές «κατ' ευθείαν (=άμεσης) εκτόνωσης» (όχι για εξα -τμιστές «πλημμυρισμένου τύπου»).

Αντικατάσταση του R-12
To R-134a αντικαθιστά το R-12 κυρίως σε εφαρμογές επαγγελματικής ψύξης και κλιματισμού, σε ψυκτικές βιτρίνες συντήρησης πολυκαταστη -μάτων (supermarkets), σε αυτοκίνητα-ψυγεία κ.λπ. Επίσης συνιστάται σε μόνιμους ψυκτικούς θαλάμους με θερμοκρασία εξάτμισης άνω των -7 °C, οπότε και η εγκατάσταση θα εξακολουθήσει να έχει καλή απόδοση. Για χαμηλότερες θερμοκρασίες θα υπάρξει μείωση της απόδοσης (σε σχέση με την απόδοση που είχε η εγκατάσταση με R-12), εκτός εάν γίνουν εκτε -ταμένες μετατροπές.

Σε μεγάλους φυγοκεντρικούς ψύκτες που λειτουργούσαν με R-12, η μετατροπή σε R-134a απαιτεί και εκτεταμένη επέμβαση στο ρότορα (φτε -ρωτή) του συμπιεστή, αλλαγές στην ταχύτητα περιστροφής και άλλες πρόσθετες τροποποιήσεις, οπότε επιτυγχάνεται σωστή λειτουργία και αυ -ξημένη απόδοση του ψύκτη.

Αντικατάσταση του R-502
To R-404A αντικαθιστά το R-502 κυρίως σε εφαρμογές βιομηχανικής ψύξης σχετικά χαμηλών θερμοκρασιών, σε ψυκτικές βιτρίνες κατάψυξης πολυκαταστημάτων (supermarkets), σε αυτοκίνητα-ψυγεία κ.λπ. Είναι κα -τάλληλο για μεγάλη περιοχή θερμοκρασιών εξάτμισης. Η χρήση του θα οδηγήσει σε χαμηλότερες θερμοκρασίες εξόδου του ζεστού ατμού από τον συμπιεστή, με συνέπεια την αύξηση της διάρκειας ζωής και της αξιοπιστί -ας του, αν και συνήθως η απόδοση θα μειωθεί λίγο.

Αντικατάσταση του R-22
To R-134Α δεν συνιστάται ως υποκατάστατο του R-22, γιατί απαιτεί με -γαλύτερου κυβισμού συμπιεστές, μεγαλύτερης διατομής σωληνώσεις και μεγαλύτερης επιφάνειας εναλλάκτες (δηλ. εξατμιστή - συμπυκνωτή).
Προς το παρόν, το πιο αποδεκτό ψυκτικό μέσο για αντικατάσταση του R-22, φαίνεται να είναι το R-407C, κυρίως σε εγκαταστάσεις που περι -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
λαμβάνουν καινούργιο ψυκτικό εξοπλισμό. Η αντικατάσταση του R-22 σε υφιστάμενη εγκατάσταση με R-407C, μπορεί να συμφέρει μόνο σε περι -πτώσεις που ο εξοπλισμός έχει τοποθετηθεί σχετικά πρόσφατα και είναι ακριβός. Διαφορετικά είναι προτιμότερο να αφεθεί να εργάζεται με R-22, μέχρι το όριο ζωής του, (το οποίο πάντως πρέπει να είναι πριν το 2030), και μετά να αντικατασταθεί ο εξοπλισμός με καινούργιο, τεχνολογικά προ -ηγμένο που θα εργάζεται προφανώς με οικολογικό ψυκτικό ρευστό. Ωστό -σο, λόγω της «ολίσθησης βρασμού» που παρουσιάζει, το R-407C είναι ακατάλληλο σε πιο σύνθετα ψυκτικά ή κλιματιστικά συστήματα, όπως π.χ. σε εγκαταστάσεις με πολλαπλούς εξατμιστές. Επίσης δεν συνιστάται σε συστήματα με φυγοκεντρικούς συμπιεστές.

8.6.2 Τροποποίηση του συστήματος
Σε κάθε περίπτωση τροποποίησης μιας ψυκτικής διάταξης για να γίνει αντικατάσταση παλαιού ψυκτικού με νέο, θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας τα εξής:
-  Αν η διάταξη (και κυρίως ο συμπιεστής) καλύπτεται ακόμη από εγ -γύηση, πρέπει να ξεκαθαριστούν οι τυχόν επιπτώσεις στην ισχύ της εγγύησης, εφόσον γίνει τροποποίηση για αντικατάσταση ψυκτικού μέσου. Ταυτόχρονα πρέπει να ελεγχθεί μήπως, λόγω της αλλαγής του ψυκτικού, επηρεαστεί η ασφαλής λειτουργία της διάταξης.
-  Το παλαιό-συμβατικό ψυκτέλαιο πρέπει να αντικατασταθεί από νέ -ο-πολυεστερικό, που να έχει κατάλληλο ιξώδες.
-  Το παλιό ψυκτικό πρέπει να αντικαθίσταται πλήρως από το νέο. Δεν συνιστάται ανάμειξη παλιού με νέο ψυκτικό, γιατί έτσι θα προκύψει ένα ψυκτικό μέσο άγνωστων - και ίσως επικίνδυνων - ιδιοτήτων.
-  Να ζητούνται στοιχεία από τον κατασκευαστή του συστήματος ώστε να εξασφαλισθεί ότι τα υλικά που έχουν χρησιμοποιηθεί, τα μέταλλα και τα πλαστικά και τα ελαστομερή εξαρτήματα, είναι κατάλληλα για το νέο ψυκτικό και το νέο λιπαντικό. Αν όχι, θα πρέπει τα μη συμ -βατά υλικά και εξαρτήματα να αντικατασταθούν, γιατί διαφορετικά μπορεί να υπάρχουν διαρροές ψυκτικού και μείωση της απόδοσης ή ζημιές.
-  Το φίλτρο/αφυγραντήρας μάλλον θα χρειαστεί αντικατάσταση.
-  Καλό είναι (με βάση τα παραπάνω) να γίνει από πριν ένας κατάλο -

γος των υλικών και εξαρτημάτων που θα αντικατασταθούν.
-  Μπορεί να είναι απαραίτητες νέες ρυθμίσεις στα εξαρτήματα ελέγ -χου και ασφάλειας, συνήθως στους πρεσοστάτες υψηλής και χα -μηλής πίεσης ή ακόμη και κάποια επέμβαση στο συμπιεστή, που πρέπει να γίνει από τον κατασκευαστή του.
-  Οι πιο πολλές μηχανές ανάκτησης και ανακύκλωσης παλαιών ψυ -κτικών ρευστών CFCs, πιθανόν να μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για τα νέα ψυκτικά. Σε κάθε περίπτωση αυτό πρέπει να ξεκαθα -ρίζεται στις προδιαγραφές και τις οδηγίες χρήσης του εξοπλισμού αυτού.

ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗΣ [Περισσότερες λεπτομέρειες ανα -φέρονται σε αντίστοιχη Εργαστηριακή Άσκηση]
- 1. Καταγράψετε τα χαρακτηριστικά λειτουργίας της υπάρχουσας εγκα -τάστασης, συμπληρώνοντας ένα κατάλληλο «ΦΥΛΛΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ», με το παλιό ψυκτικό.
- 2. Αδειάστε το υπάρχον παλιό ψυκτέλαιο από το σύστημα και μετρήστε τον όγκο που αδειάσατε. Αφήστε το παλιό ψυκτικό (CFC ή HCFC) μέσα στο σύστημα.
- 3. Προσθέσετε νέο πολυεστερικό ψυκτέλαιο, ίσου όγκου με αυτό που αδειάσατε στο Βήμα 2. Λειτουργήστε το σύστημα για 24 ώρες τουλά -χιστον.
- 4. Αδειάστε το πολυεστερικό ψυκτέλαιο και επαναλάβετε τα Βήματα 2 και 3, δύο ακόμη φορές τουλάχιστον. Συνεχίστε έως ότου βεβαιωθείτε ότι το παλιό ψυκτέλαιο που απομένει στο σύστημα είναι λιγότερο από 5% κατά βάρος ή και πιο λίγο, όπως συνιστά ο κατασκευαστής του συμπιεστή. Όσο πιο χαμηλές είναι οι θερμοκρασίες λειτουργίας, τόσο λιγότερο παλιό ψυκτέλαιο πρέπει να μείνει στο κύκλωμα.
- 5. Ανακτήσετε το παλιό ψυκτικό (CFC ή HCFC), μέσα σε κατάλληλο δο -χείο.
- 6. Αντικαταστήσετε το φίλτρο/αφυγραντήρα, με άλλο καινούργιο και κα -τάλληλο για το νέο ψυκτικό που θα χρησιμοποιήσετε.
- 7. Δημιουργήστε κενό στο σύστημα και ελέγξετε για διαρροές.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 8. Γεμίστε το σύστημα με την κατάλληλη ποσότητα νέου ψυκτικού HCF. (Συνήθως απαιτείται λιγότερο ψυκτικό σε σχέση με το υπάρχον στο σύστημα παλιό ψυκτικό CFC ή HCFC). Η πλήρωση με μίγματα ψυκτι -κών μέσων γίνεται πάντα από την υγρή φάση τους.
- 9. Ξεκινήστε το σύστημα και ρυθμίσετε την ποσότητα του ψυκτικού.
- 10. Γράψετε μια πινακίδα με στοιχεία για το νέο ψυκτικό ρευστό και το ψυ -κτέλαιο που χρησιμοποιήσατε και τοποθετήστε τη σε εμφανές σημείο.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣH
Πολλοί κατασκευαστές συμπιεστών και γενικά ψυκτικών διατάξεων μπο -ρεί να ακολουθούν, για αλλαγή ψυκτικού μέσου και τροποποίηση των συστημάτων τους, διαφορετική διαδικασία από αυτήν που περιγράφηκε παραπάνω. Σ' αυτές τις περιπτώσεις πρέπει να τηρηθούν επακριβώς οι οδηγίες του κατασκευαστή.

8.7 Μέτρα ασφαλείας και προστασίας για τα ψυκτικά ρευστάΚανόνες που πρέπει να τηρούνται

▲ Προφύλαξη - Προστασία - Πρώτες βοήθειες για το προσωπικό
-  Διαβάζετε ή ζητήστε να πληροφορηθείτε τις οδηγίες ασφαλούς χρή -σης κάθε ψυκτικού ρευστού.
-  Πρέπει να αποφεύγονται οι διαφυγές του ψυκτικού μέσου στην ατμόσφαιρα χωρίς λόγο. Όπου είναι δυνατόν, τα ψυκτικά μέσα πρέ -πει να συλλέγονται για να ανακυκλωθούν ή να βελτιωθούν.
-  Βεβαιωθείτε ότι τα δοχεία, οι βαλβίδες, οι φλάντζες, οι σωλήνες, τα όργανα, οι συσκευές και γενικά τα υλικά που θα χρησιμοποιήσετε είναι κατάλληλα για τη συγκεκριμένη δουλειά και για το ψυκτικό ρευ -στό σας.
-  Να φροντίζετε ώστε ο χώρος που εργάζεστε να αερίζεται καλά με φυσικό ή τεχνητό τρόπο. Ποτέ δεν πρέπει να προκαλείτε διαφυγές ψυκτικού μέσα σε περιορισμένο χώρο.
-  Σε περίπτωση διαρροών, μην εισπνέετε ατμούς ψυκτικού μέσου ή λιπαντικού.
-  Να φοράτε προστατευτικά γυαλιά, γάντια και παπούτσια ασφαλείας όταν μεταχειρίζεστε δοχεία ψυκτικού ή εργάζεστε σε ψυκτικά κυκλώ -ματα και υπάρχει πιθανότητα να έλθετε σε επαφή με ψυκτικό ρευστό (π.χ. γέμισμα-άδειασμα εγκατάστασης, έλεγχο πιέσεων κ.λπ.).
-  Να φροντίζετε ώστε το ψυκτικό ρευστό να μην έλθει σε επαφή με φλόγα ή με πολύ θερμές επιφάνειες (π.χ. ηλεκτρικές αντιστάσεις) γιατί διασπάται και παράγει αέρια πολύ τοξικά και ερεθιστικά, με ενοχλητική καυστική οσμή. Γι' αυτό, μην ξεκολλάτε ή κόβετε ψυκτι -κές σωληνώσεις με φλόγα, πριν βεβαιωθείτε ότι έχει αφαιρεθεί όλο το ψυκτικό μέσο από την εγκατάσταση.
-  Μην ανιχνεύετε μεγάλες διαρροές με γυμνή φλόγα και μην εργάζε -στε πολλή ώρα με λυχνία halide.
-  Ειδικά με τα νέα-οικολογικά ψυκτικά ρευστά HCFs, που δεν περι -έχουν χλώριο, οι λυχνίες halide είναι ακατάλληλες και πρέπει να χρησιμοποιούνται νέοι ηλεκτρονικοί ανιχνευτές, κατάλληλοι για την ανίχνευση του χρησιμοποιούμενου ψυκτικού ρευστού.
-  Αν παρατηρήσετε αλλαγή στο σχήμα ή στο μέγεθος ή στο χρώμα φλόγας που χρησιμοποιείτε για να εκτελέσετε εργασίες επισκευών, σταματήστε αμέσως την εργασία σας και βγείτε από το χώρο. Μάλ -λον υπάρχει διαρροή ψυκτικού. Αερίστε καλά το χώρο, εντοπίστε και σταματήστε τη διαρροή πριν συνεχίσετε την εργασία σας.
-  Σε περίπτωση παρατεταμένης ή υπερβολικής εισπνοής μπορεί να παρατηρηθεί ζαλάδα, πονοκέφαλος, σύγχυση, δυσκολία προσανα -τολισμού, απώλεια συνείδησης, καρδιακές αρρυθμίες ή και ανακοπή καρδιάς. Αν κάποιος παρουσιάσει ένα από τα παραπάνω συμπτώ -ματα, πρέπει να μεταφερθεί αμέσως σε καθαρό αέρα και να κρατη -θεί ζεστός και ήρεμος. Μπορεί να χρειαστεί τεχνητή αναπνοή ή να του χορηγηθεί οξυγόνο. Πρέπει αμέσως να κληθεί γιατρός.
-  Σε περίπτωση εκτεταμένων διαρροών, υπάρχει κίνδυνος ασφυξίας, γιατί οι ατμοί του ψυκτικού μέσου είναι βαρύτεροι από τον αέρα και τον εκτοπίζουν. Εκκενώστε αμέσως το χώρο. Αερίστε τον καλά με ανεμιστήρες κυρίως κοντά στο δάπεδο ή σε κανάλια που τυχόν βρί -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
σκονται χαμηλά στο δάπεδο και γενικά σε χώρους που βρίσκονται σε χαμηλή στάθμη. Πριν ξαναμπείτε μέσα, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρ -χουν ατμοί ψυκτικού και, για περισσότερη ασφάλεια, μπείτε φορώ -ντας φορητή συσκευή οξυγόνου. Οι φορητοί ανιχνευτές διαρροών δεν εξασφαλίζουν πάντοτε ότι υπάρχει αρκετό οξυγόνο στο χώρο.
-  Γενικά, ελέγχετε και φροντίζετε να είναι η εγκατάσταση (τα εξαρτή -ματα, οι συσκευές, τα όργανα κ.λπ.) πάντα σε καλή κατάσταση από άποψη στεγανότητας. Για προληπτικούς λόγους, είναι αναγκαίο να γίνεται συχνά έλεγχος ανίχνευσης διαρροών, ιδιαίτερα σε κλειστούς χώρους εγκατάστασης εξοπλισμού και κυρίως σε υπόγεια. Σε ορι -σμένες περιπτώσεις ίσως πρέπει να εγκατασταθεί αυτόματο σύστη -μα ανίχνευσης διαρροών.
-  Οι σωληνώσεις εκτόνωσης από τις ανακουφιστικές βαλβίδες και εξα -ερισμού του συστήματος πρέπει να καταλήγουν σε εξωτερικό χώρο.
-  Αν από διαρροή ή κατά λάθος, υπάρξει μεγάλη εκροή υγρού, μην το αφήσετε να τρέξει σε αποχέτευση ή σε υπόγειο χώρο ή γενικά σε χώρο που η εξάτμισή του μπορεί να γίνει επικίνδυνη. Σκεπάστε το υγρό με χώμα ή άμμο ή άλλο απορροφητικό υλικό, φροντίζοντας πάντα τον καλό εξαερισμό.
-  Από επαφή με υγρή φάση του ψυκτικού μπορεί να προκληθούν κρυοπαγήματα στο δέρμα ή βλάβες στα μάτια. Σε τέτοια περίπτω -ση, το παγωμένο μέρος πρέπει να μουσκευτεί με χλιαρό (όχι ζεστό) νερό. Αν παρουσιαστεί ερεθισμός ή φουσκάλες στο δέρμα πρέπει να κληθεί γιατρός. Αν προσβληθούν τα μάτια ξεπλύνετέ τα αμέσως με κατάλληλο διάλυμα ή με καθαρό νερό, κρατώντας τα βλέφαρα ανοιχτά για 10 λεπτά τουλάχιστον και καλέστε αμέσως γιατρό. Φο -ράτε γάντια - γυαλιά ή μάσκα, εάν υπάρχει ενδεχόμενο να έλθετε σε επαφή με υγρό ψυκτικό μέσο.

▲ Προφύλαξη για ανάφλεξη ή έκρηξη
Τα περισσότερο συνηθισμένα ψυκτικά μέσα δεν αναφλέγονται στις συ -νηθισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Εντούτοις, ορισμένα μίγματα ψυκτικών μπορεί να περιέχουν κάποιο εύφλεκτο συστατικό και, επομένως, παρουσιάζουν αυξημένους κινδύνους και απαιτούν ειδι -κά μέτρα και προσοχή. Μίγματα ψυκτικού με αέρα, σε πιέσεις μεγαλύ -
τερες της ατμοσφαιρικής και σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, μπορεί να είναι αναφλέξιμα. Γι' αυτό:
-  Ποτέ και για κανένα λόγο, δεν πρέπει να αναμιγνύονται ψυκτικά μέσα με άλλα εύφλεκτα αέρια ή υγρά, γιατί το μίγμα που θα προκύ -ψει μπορεί να είναι εύφλεκτο ή εκρηκτικό.
-  Να μην πρεσάρετε ποτέ το σύστημα (για ανίχνευση διαρροής) με μίγμα ψυκτικού μέσου και αέρα, αλλά με ξηρό άζωτο (ή μόνο με ψυκτικό).
-  Να μην καθαρίζετε - εξαερώνετε ποτέ το σύστημα με οξυγόνο. Χρη -σιμοποιήστε ξηρό άζωτο.
-  Στη διαδικασία πλήρωσης, οι σωληνώσεις εξόδου της αντλίας κενού πρέπει να είναι ελεύθερες από εξαρτήματα ή όργανα ή στενώσεις, έτσι ώστε η πίεση να μην μπορεί να αυξηθεί πάνω από 205 kPa (15 psig).
-  Το γέμισμα να γίνεται αφού πρώτα έχει αδειάσει το κύκλωμα πλή -ρως και κανονικά και ποτέ να μην βρίσκεται σε θετική πίεση (υπερ -πίεση).
-  Η ανώτατη πίεση πλήρωσης-φόρτισης να μην υπερβαίνει τα 2170 kPa (300 psig). Γενικά, να μην ξεπερνιούνται οι μέγιστες επιτρεπό -μενες πιέσεις λειτουργίας.
-  Αν εκτελείτε εργασίες συγκόλλησης, βεβαιωθείτε ότι στην περιοχή που κολλάτε δεν υπάρχουν λιπαντικά λάδια ή υπολείμματά τους. Μην εκτελείτε τέτοιες εργασίες σε εξοπλισμό ή κύκλωμα που βρί -σκεται σε πίεση.
-  Στη διαδικασία ανάκτησης του ψυκτικού, απαιτείται δημιουργία κε -νού στο τέλος του κύκλου ανάκτησης. Οι γραμμές αναρρόφησης προς ένα συμπιεστή ανάκτησης πρέπει να ελέγχονται περιοδικά για διαρροές, ώστε να μην υπάρξει συμπίεση αέρα μέσα στον κύλινδρο ανάκτησης κατά τη διάρκεια της δημιουργίας κενού. Η πίεση του κυλίνδρου ανάκτησης πρέπει να παρακολουθείται και η λειτουργία της αντλίας κενού πρέπει να διακόπτεται σε περίπτωση απότομης αύξησης της πίεσης.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

▲ Προφυλάξεις - Προστασία για αποθηκευμένο ψυκτικό ρευστό
-  Μην εκθέτετε τα δοχεία σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 52 °C. Αν συμβεί κάτι τέτοιο, κρυώστε το δοχείο ψεκάζοντάς το με νερό.
-  Μην εκθέτετε τα δοχεία ή τις βαλβίδες τους σε φλόγα (π.χ. από καμινέτο ή συσκευή οξυγόνου) ούτε και σε θερμό (ζωντανό) ατμό. Απομακρύνετέ τα από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία. Αν χρειάζεται, ζεστάνετέ τα μόνο με θερμό νερό ή με άλλο ελεγχόμενο τρόπο.
-  Ποτέ μην ξαναγεμίζετε (με οτιδήποτε) άδεια δοχεία που έχουν απορ -ριφθεί.
-  Φορτώνετε και ξεφορτώνετε τα δοχεία, τηρώντας τους κανόνες ασφαλείας. Μην χρησιμοποιείτε μαγνήτες ανύψωσης.
-  Ποτέ μην χρησιμοποιείτε τα δοχεία του ψυκτικού ρευστού σαν υπο -στηρίγματα ή σαν τροχούς κύλισης ή για οποιοδήποτε άλλο σκοπό.
-  Προφυλάξτε τα δοχεία από μηχανικούς τραυματισμούς της εξωτερι -κής τους επιφάνειας (π.χ. από πτώσεις, χτυπήματα κ.λπ.).
-  Μην σκαλίζετε χωρίς λόγο (και γνώση) τα εξαρτήματα ασφαλείας στα δοχεία, στις βαλβίδες κ.λπ.
-  Να ανοιγοκλείνετε τις βαλβίδες αργά και ήρεμα.
-  Μην προσπαθήσετε να επισκευάσετε μόνοι σας ή να μεταποιήσετε ένα δοχείο ή μία βαλβίδα. Απευθυνθείτε στον προμηθευτή.
-  Βεβαιωθείτε ότι τα δοχεία, οι βαλβίδες, οι φλάντζες, οι σωλήνες και γενικά τα υλικά που θα χρησιμοποιήσετε είναι κατάλληλα για τη συ -γκεκριμένη δουλειά και για το ψυκτικό ρευστό σας. Ποτέ μην επι -μένετε να συνδέσετε εξαρτήματα που δεν ταιριάζουν μεταξύ τους. Βεβαιωθείτε ότι τα σπειρώματα, οι σύνδεσμοι κ.λπ. είναι κατάλληλα για να προσαρμοστούν εύκολα το ένα στο άλλο.
-  Κλείστε σφιχτά τις βαλβίδες και βάλτε τα τυχόν καπάκια κ.λπ. στη σωστή θέση τους, όταν δεν χρησιμοποιείτε τα δοχεία.
-  Να φυλάσσετε τα δοχεία σε στεγασμένο αεριζόμενο χώρο, θερμο -κρασίας μικρότερης από 45 °C, χωρίς υπερβολική υγρασία.

▲ Γενικοί κανόνες και οδηγίες
-  Σε συστήματα που παραδίδονται με στεγανοποιημένα και προγεμι -σμένα ψυκτικά κυκλώματα, δεν πρέπει να προσθέτετε παραπάνω ψυκτικό.
-  Σε περίπτωση αντλιών θερμότητας (ψύξη-θέρμανση), ο σωστός φόρτος ψυκτικού μέσου αναφέρεται πάντα για τη λειτουργία ψύξης.
-  Βεβαιωθείτε ότι το ψυκτικό μέσο που χρησιμοποιείτε είναι πράγματι αυτό που χρειάζεστε.
-  Μην προσπαθήσετε να αφαιρέσετε οποιοδήποτε εξάρτημα του ψυ -κτικού κυκλώματος ενώ εργάζεται το ψυκτικό σύστημα ή βρίσκεται υπό πίεση. Βεβαιωθείτε ότι ο γενικός διακόπτης της μονάδας είναι κλειστός.
-  Μην προσπαθήσετε να επισκευάσετε ή να ξαναρυθμίσετε φθαρμέ -νες ή σκουριασμένες ή «κολλημένες» συσκευές και διατάξεις ασφα -λείας. Πρέπει να τις αντικαταστήσετε.
-  Αποφύγετε τη μεταφορά ή γενικά τη μετακίνηση υγρού ψυκτικού μέ -σου με σιφωνισμό.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣH
Τα νέα οικολογικά ψυκτικά ρευστά είναι ασφαλή όσο και τα συμβατικά ψυ -κτικά ρευστά που αντικαθιστούν, αλλά το πιο σπουδαίο είναι ότι χρειάζεται η πρέπουσα προσοχή για όλα τα ψυκτικά ρευστά.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ
- 1. Ως ψυκτικά μέσα μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές οργανικές ενώσεις (όπως παράγωγα του μεθανίου ή του αιθανίου κ.λπ.) αλλά και μερικές ανόργανες (όπως η αμμωνία, το διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.). Συμβολίζονται με το R, ακολουθούμενο από ένα διψήφιο ή τριψήφιο χαρακτηριστικό αριθμό.
- 2. Τα κυριότερα ψυκτικά μέσα (ρευστά) είναι:
-  Οι χλωροφθοράνθρακες (CFC)
-  Οι υδροχλωροφθοράνθρακες (HCFC)
-  Οι υδροφθοράνθρακες (HFC)
-  Μίγματα των παραπάνω
-  Η αμμωνία (ΝΗ$\_{3}$)
- 3. α) Τα αμιγή ψυκτικά ρευστά είναι όλα εκείνα που έχουν μιαν ορισμένη σταθερή χημική σύσταση και χρησιμοποιούνται μόνα τους, όπως π.χ. το R-22, το R-134a κ.ά. Εξατμίζονται (ή συμπυκνώνονται) σε ορισμένη θερμοκρασία, που εξαρτάται από την πίεση.
- β) Τ α αζεοτροπικά μίγματα σχηματίζονται με την ανάμειξη δύο αμιγών ψυκτικών ρευστών, σε καθορισμένη αναλογία (όπως π.χ. το R-502 κ.ά.) και συμπεριφέρονται κατά την ατμοποίηση και τη συμπύκνωση σαν ένα -διαφορετικό -ψυκτικό μέσο, με σταθερή ογκομετρική σύσταση και καθορισμένες ιδιότητες στις διάφορες φάσεις του ψυ -κτικού κύκλου. Έτσι π.χ. κατά την εξάτμισή τους υπό σταθερή πίεση, διατηρείται σταθερή και η θερμοκρασία εξάτμισης.
- γ) Τ α ζεοτροπικά μίγματα σχηματίζονται με την ανάμειξη δύο ή πε -ρισσότερων αμιγών ψυκτικών ρευστών, σε καθορισμένη αναλογία (όπως π.χ. το R-407C κ.ά.), αλλά αυτά παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκομετρική τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του ψυκτι -κού κύκλου. Έτσι π.χ. κατά την εξάτμισή τους (ή τη συμπύκνωση) υπό σταθερή πίεση, μεταβάλλεται η θερμοκρασία εξάτμισης (ή συ -μπύκνωσης), δηλ. παρουσιάζουν «ολίσθηση θερμοκρασίας». Όσα
απ' αυτά έχουν «ολίσθηση» μικρότερη από 3 °C λέγονται σχεδόν αζεοτροπικά μίγματα (όπως π.χ. το R-404A, το R-410A κ.ά.).

Τα ψυκτικά ρευστά αποθηκεύονται και διακινούνται υγροποιη -μένα, σε δοχεία υπό πίεση. Τα δοχεία είναι βαμμένα μ' ένα κωδικό χρώμα, χαρακτηριστικό και ορισμένο για κάθε ψυκτικό ρευστό.
- 4. Τα ψυκτικά μέσα μπορούν να προκαλέσουν ατυχήματα (όπως έκρηξη ή ανάφλεξη) ή και βλάβες στο προσωπικό (όπως ασφυξία, καρδιακές επιπλοκές, τοξικές επιπτώσεις, κρυοπαγήματα κ.λπ.) αν δεν τηρούνται κατά τη χρήση τους, τη διακίνηση και την αποθήκευσή τους ορισμένοι κανόνες ασφαλείας (βλέπε παρακάτω). Ανάλογα με την αναφλεξιμότη -τα και την τοξικότητά τους, τα ψυκτικά μέσα κατατάσσονται σε «κλάσεις επικινδυνότητας».
- 5. Στις ψυκτικές διατάξεις, συχνά παρατηρούνται μικρές ή μεγάλες διαρ -ροές του ψυκτικού μέσου. Οι διαρροές δημιουργούν προβλήματα στη λειτουργία, επιβαρύνουν το περιβάλλον και αυξάνουν τα έξοδα συντή -ρησης. Ο έλεγχος και η ανίχνευση διαρροών γίνεται:
- α) Με απλές μεθόδους, όπως με την ακοή (ή με την όσφρηση, αν έχουν οσμή) ή με επάλειψη σαπουνάδας.
- β) Με τη βοήθεια ανιχνευτών διαρροών, όπως η λυχνία Halide, οι ηλε -κτρονικοί ανιχνευτές και η λυχνία υπεριωδών ακτίνων.
- 6. Τα πιο διαδεδομένα ψυκτικά ρευστά είναι:
- α) Εκείνα που μέχρι πριν λίγα χρόνια χρησιμοποιήθηκαν σε πολλές ψυκτικές εφαρμογές, αλλά ήδη έχει απαγορευθεί η παραγωγή τους (από το 1996) και σχεδόν έχει σταματήσει και η χρήση τους. Λέ -γονται και παλαιά-συμβατικά ψυκτικά μέσα. Είναι ψυκτικά CFCs και θεωρούνται υπεύθυνα για την καταστροφή του προστατευτικού στρώματος του όζοντος και για την υπερθέρμανση της ατμόσφαι -ρας. Τα κυριότερα απ' αυτά είναι:
-  To R-11 (σε μεγάλες εγκαταστάσεις με φυγοκεντρικούς συμπιε -στές, καθώς και ως μέσο καθαρισμού ψυκτικών κυκλωμάτων).
-  To R-12 (σε μικρού και μέσου μεγέθους οικιακά και επαγγελματι -κά ψυγεία και σε κλιματιστικές συσκευές αυτοκινήτων).

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  To R-113 (σε φυγοκεντρικούς συμπιεστές ή σε εγκαταστάσεις σχετικά χαμηλών θερμοκρασιών για ψύξη νερού ή άλμης).
-  To R-502, που είναι αζεοτροπικό μίγμα (σε εφαρμογές χαμηλών θερμοκρασιών, καταψύξεις, παγωτομηχανές κ.λπ.).
- β) Τα ενδιάμεσα ψυκτικά ρευστά, που είναι ψυκτικά HCFCs και είναι λιγότερο βλαβερά για το περιβάλλον από τα προηγούμενα. Θα εξα -κολουθήσουν να παράγονται και να χρησιμοποιούνται μερικά ακόμη χρόνια. (Τυπικά μέχρι το 2030, αλλά ουσιαστικά μέχρι το 2020). Το κυριότερο απ' αυτά είναι:
-  To R-22 (σε μικρές και μεσαίες εγκαταστάσεις κλιματισμού, σε βιομηχανικές ψυκτικές εγκαταστάσεις αλλά και σε εφαρμογές ψύ -ξης χαμηλών θερμοκρασιών/κυρίως κατάψυξης).
- γ) Τα νέα-οικολογικά ψυκτικά ρευστά, που είναι HFCs, δεν έχουν καμιά επίπτωση στο όζον και μικρή συμβολή στο φαινόμενο θερμοκηπίου. Ήδη παράγονται και χρησιμοποιούνται κυρίως σε νέες εγκαταστά -σεις, αλλά και σε πολλές υπάρχουσες ψυκτικές διατάξεις, ύστερα από κατάλληλες μετατροπές τους, που γίνονται με ορισμένη διαδι -κασία. Τα κυριότερα απ' αυτά είναι:
-  To R-134a (σε όλες τις εγκαταστάσεις που χρησιμοποιείται το R-12, του οποίου αποτελεί πολύ καλό αντικαταστάτη, επειδή έχει παρόμοια φυσικά και θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά).
-  To R-404A, που είναι σχεδόν αζεοτροπικό μίγμα (κυρίως σε εγκα -ταστάσεις χαμηλών ή πολύ χαμηλών θερμοκρασιών, εκεί όπου χρησιμοποιούταν το R-502 ή και το R-22).
-  To R-407C, που είναι ζεοτροπικό μίγμα (σε μικρού και μεσαίου μεγέθους μηχανήματα και εγκαταστάσεις κλιματισμού, ως υπο -κατάστατο του R-22). Σε περίπτωση διαρροής R-407C πρέπει να αδειάσει τελείως το ψυκτικό κύκλωμα, να επισκευαστεί η διαρροή και να ξαναγεμιστεί το κύκλωμα με πλήρη φόρτο νέου ψυκτικού R-407C.
-  To R-410A, δοκιμάζεται τα τελευταία χρόνια ως ένα άλλο εναλλα -κτικό ψυκτικό μέσο για το R-22, αλλά μόνο για νέες εγκαταστάσεις και συστήματα. Έχει το μειονέκτημα ότι εργάζεται σε πολύ υψηλές πιέσεις.
- δ) Αμμωνία: Τα τελευταία χρόνια επανέρχεται το ενδιαφέρον για χρήση της NH$\_{3}$, (R-707) στο πεδίο της βιομηχανικής ψύξης, σε μεσαίες και μεγάλες εγκαταστάσεις. Οι λόγοι είναι κυρίως οικονομικοί (χαμηλό κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας), ενώ παράλληλα η αμμωνία δεν ρυπαίνει το περιβάλλον. Ωστόσο, επειδή είναι τοξική για τον άνθρωπο, απαιτούνται πρόσθετα μέτρα ασφάλειας, ανίχνευσης και προστασίας, σε σχέση με τα υπόλοιπα ψυκτικά.
- 7. Σε υπάρχοντα ψυκτικά συστήματα, η αντικατάσταση των παλαιών-συμ -βατικών ψυκτικών ρευστών, με νέα-οικολογικά HFCs, επιβάλλεται ή συμφέρει σε αρκετές περιπτώσεις. Είναι απαραίτητο όμως να γίνουν μικρής ή μεγάλης έκτασης μετατροπές στην εγκατάσταση, ανάλογα με το είδος της εγκατάστασης και το χρησιμοποιούμενο ψυκτικό ρευστό. Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και το συνολικό κόστος της τροποποίη -σης και η αναμενόμενη απόδοση του ψυκτικού συστήματος όταν θα λειτουργεί με το νέο ψυκτικό. Η διαδικασία και οι οδηγίες τροποποί -ησης, που συνήθως δίδονται από τον κατασκευαστή του συμπιεστή, πρέπει να ακολουθούνται σχολαστικά. Οπωσδήποτε είναι απαραίτη -τη η αλλαγή του παλαιού ψυκτελαίου (ορυκτελαίου) με νέο κατάλληλο συνθετικό ψυκτέλαιο.

8. ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ - ΚΑΝΟΝΕΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ
[Δείτε αναλυτική αναφορά στην παράγραφο 8.7.- Παρακάτω αναφέρονται μόνο τα σπουδαιότερα].
-  Πληροφόρηση για την ασφαλή χρήση κάθε ψυκτικού ρευστού.
-  Υλικά και όργανα κατάλληλα για το κάθε ψυκτικό μέσο.
-  Χρήση προστατευτικού εξοπλισμού (γυαλιά, γάντια, παπούτσια).
-  Εξασφάλιση επαρκούς αερισμού του χώρου εργασίας. Όχι ει -σπνοή ατμών ψυκτικού μέσου ή λιπαντικού. Μεταφορά σε καθα -ρό αέρα ή τεχνητή αναπνοή ή και χορήγηση οξυγόνου, σ' όποιον παρουσιάσει ύποπτα συμπτώματα (ζαλάδα, πονοκέφαλο κ.λπ.) λόγω υπερβολικής εισπνοής ψυκτικού.
-  Το ψυκτικό ρευστό να μην έλθει σε επαφή με φλόγα ή με πολύ θερμές επιφάνειες, γιατί παράγονται τοξικά αέρια.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
-  Αποφυγή χρήσης γυμνής φλόγας, όταν διαπιστώνονται μεγάλες διαρροές. Αλλαγή σε χρησιμοποιούμενη φλόγα σημαίνει μεγάλη διαρροή. Εκκένωση του χώρου και καλός εξαερισμός του, σε πε -ρίπτωση εκτεταμένων διαρροών.
-  Ξέπλυμα ματιών αμέσως με καθαρό νερό ή του δέρματος με χλι -αρό νερό, αν αυτά έλθουν σε επαφή με υγρή φάση του ψυκτικού. Κλήση γιατρού.
-  Η ανώτατη πίεση πλήρωσης-φόρτισης να μην υπερβαίνει τα 2170 kPa (300 psig).
-  Εργασίες συγκόλλησης να μην γίνονται σε κύκλωμα που βρίσκε -ται υπό πίεση ούτε κοντά σε λιπαντικά λάδια.
-  Τα δοχεία ψυκτικού να βρίσκονται σε θερμοκρασία το πολύ μέχρι 52 °C.
-  Τα δοχεία ψυκτικού ή οι βαλβίδες τους να μην εκτίθενται σε φλόγα ή σε ατμό. Να θερμαίνονται μόνο με θερμό νερό ή με άλλον ελεγ -χόμενο τρόπο (αν απαιτείται θέρμανση του ψυκτικού).
-  Προφύλαξη των δοχείων από πτώσεις, χτυπήματα κ.λπ. Η διακί -νησή τους να γίνεται με προσοχή.
-  Εξαρτήματα ασφαλείας και βαλβίδες των δοχείων να μην πειρά -ζονται. Να επισκευάζονται από τον προμηθευτή.
-  Αργό και ήρεμο άνοιγμα/κλείσιμο των βαλβίδων των δοχείων. Να κλείνουν σφιχτά όταν δεν χρησιμοποιούνται.
-  Σύνδεση σωλήνων, εξαρτημάτων, συνδέσμων κ.λπ. μόνο αν αυτά ταιριάζουν μεταξύ τους. Όχι μεταποιήσεις τους.
-  Το ψυκτικό μέσο να είναι πράγματι αυτό που πρέπει για την εγκα -τάσταση.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ - ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
- 1. Μίγματα ψυκτικών μέσων που δεν παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκο -μετρική τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του ψυκτικού κύκλου, λέ -γονται ………………… μίγματα. Αναφέρετε ένα τουλάχιστον.
- 2. Μίγματα ψυκτικών μέσων που παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκομετρι -κή τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του ψυκτικού κύκλου, λέγονται ………………… μίγματα. Αναφέρετε ένα τουλάχιστον.
- 3. Σε ποια ψυκτικά μίγματα η θερμοκρασία εξάτμισης υπό σταθερή πίε -ση μεταβάλλεται; Πώς ονομάζουμε αυτά τα μίγματα, ανάλογα με το αν παρουσιάζουν μεγάλη ή μικρή μεταβολή της θερμοκρασίας εξάτμισης υπό σταθερή πίεση;
- 4. Τι σημαίνει ότι ένα ψυκτικό μέσο ανήκει στην κλάση επικινδυνότητας Α2 και τι στην κλάση Β1 (κατά ASHRAE);
- 5. Σε ατμοσφαιρική πίεση, τα συνήθη ψυκτικά μέσα είναι …………………. από τον ατμ. αέρα. Εξαιρείται η αμμωνία που είναι ……………………………. από τον ατμ. αέρα.
- 6. Γιατί τα ψυκτικά μέσα δεν πρέπει να έρχονται σε επαφή με πολύ θερ -μές επιφάνειες ή με φλόγα;
- 7. Με έναν ανιχνευτή Halide θα καταλάβουμε ότι υπάρχει διαρροή ψυ -κτικού μέσου, αν το χρώμα της φλόγας από ……………………… γίνε -ται ……………………………….
- 8. Γιατί η αμμωνία θεωρείται τοξικό ψυκτικό μέσο;
- 9. Είναι η αμμωνία βλαβερή στο περιβάλλον; Γιατί;
- 10. Επιτρέπεται η χρήση χαλκού (π.χ. χαλκοσωλήνων) σε εγκαταστάσεις αμμωνίας; Επιτρέπεται η χρήση σιδήρου;
- 11. Αναφέρετε δυο απλούς τρόπους ανίχνευσης διαρροών αμμωνίας.
- 12. Τα ψυκτικά μέσα CFCs, περιέχουν ………………….., φθόριο και άν -θρακα. Αναφέρετε ένα.
- 13. Τα ψυκτικά μέσα HCFCs περιέχουν …………….., ……………………, φθόριο και άνθρακα. Αναφέρετε ένα.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 14. Τα ψυκτικά μέσα HFCs περιέχουν ……………………, φθόριο και άν -θρακα και δεν περιέχουν ……………. Αναφέρετε ένα.
- 15. Εξηγήσετε με απλό τρόπο τι είναι η «τρύπα του όζοντος» και πώς δημιουργείται.
- 16. Γιατί το R-12 είναι βλαβερό για το περιβάλλον ενώ το R-134a δεν είναι;
- 17. Ποιο έτος προβλέπεται να σταματήσει πρακτικά η παραγωγή των ενδιάμεσων ψυκτικών ρευστών HCFCs; Ποιο έτος θα σταματήσει η παραγωγή τους πλήρως και οριστικά;
- 18. Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία που επιτρέπεται να φθάσει μία φι -άλη με ψυκτικό μέσο, όταν εργαζόμαστε μ' αυτό; Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία αποθήκευσης δοχείων με ψυκτικό μέσο;
- 19. Σε ποια περίπτωση κινδυνεύουμε να πάθουμε κρυοπαγήματα δου -λεύοντας με ψυκτικό μέσο; Πώς πρέπει να ενεργήσουμε αν συμβεί κάτι τέτοιο;
- 20. Σε ποια περίπτωση συνάδελφός μας, με τον οποίο εργαζόμαστε μαζί σε μηχανοστάσιο ψυκτικού εξοπλισμού, μπορεί να αισθανθεί ζαλάδα ή πονοκέφαλο ή σύγχυση ή καρδιακή αρρυθμία; Πώς πρέπει να ενερ -γήσουμε αν συμβεί κάτι τέτοιο;
- 21. Η ψυκτική εγκατάσταση σ' ένα ψυκτικό θάλαμο λειτουργούσε με R-12 έτσι ώστε η θερμοκρασία εξάτμισης να είναι -8°C και η υπερθέρμαν -ση 6°C. Γίνεται μετατροπή της για να δουλέψει με R-134a, (με την ίδια υπερθέρμανση). Απαντήστε στα εξής:
- α. Πόση ήταν η χαμηλή πίεση (απόλυτη) με το R-12;
- β. Πόση ήταν η θερμοκρασία αναρρόφησης με το R-12;
- γ. Πόση πρέπει να είναι η χαμηλή πίεση (απόλυτη) με το R-134a;
- δ. Πόση θα είναι η θερμοκρασία αναρρόφησης με το R-134a;
- 22. Κατά τη μετατροπή μιας ψυκτικής διάταξης που λειτουργούσε με R-12 ώστε να λειτουργήσει με το νέο ψυκτικό ρευστό R-134a, περιμένουμε οι πιέσεις λειτουργίας να μην διαφέρουν και πάρα πολύ. Συγκρίνο -ντας τις ιδιότητες αυτών των δύο ψυκτικών και τα διαγράμματα P-h, δικαιολογήστε αυτό το γεγονός.
- 23. Αν από μια φιάλη με R-407C, έχουμε αδειάσει όλο το υγρό, οι ατμοί που παραμένουν μέσα είναι ατμοί R-407C; Δικαιολογήσετε την απά -ντησή σας.

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ
- 9.1 Η ΡΟΗ ΤΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΜΕΣΟΥ ΣΕ ΜΙΑ ΨΥΚΤΙΚΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
- 9.2 Η ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΜΕΣΟΥ ΣΤΙΣ ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ
- 9.3 Η ΠΑΡΟΧΗ ΤΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΜΕΣΟΥ
- 9.4 ΤΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΤΩΝ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ
- 9.5 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΜΕΣΟΥ
- 9.6 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
- 9.7 ΑΣΤΟΧΙΕΣ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ ΜΙΑΣ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ
- 9 Να μάθουν οι μαθητές τα κύρια υλικά των σωληνώσεων ψυκτικών εγκαταστάσεων
- 9 Να ενημερωθούν για τις μεθόδους υπολογισμού των δικτύων σωλη -νώσεων ψυκτικών εγκαταστάσεων.
- 9 Να γνωρίσουν τις συνήθεις αστοχίες των σωληνώσεων και τις πιθα -νές αιτίες.

9.1 Η ροή του ψυκτικού μέσου σε μια ψυκτική εγκατάσταση
Η ροή του ψυκτικού μέσου σε μια ψυκτική εγκατάσταση γίνεται μέσα από το δίκτυο σωλήνων της εγκατάστασης. Οι σωληνώσεις αποτελούν σπου -δαιότατο τμήμα της ψυκτικής εγκατάστασης και σχεδιάζονται έτσι ώστε:
-  Να εξασφαλίζουν την σωστή τροφοδοσία των εξατμιστών.
-  Να μην είναι πολύ υψηλό το κόστος τους χωρίς όμως μεγάλες πτώ -σεις πίεσης 1 .
-  Να αποφεύγεται η παγίδευση μεγάλων ποσοτήτων λιπαντικού ψυ -κτελαίου σε οποιοδήποτε τμήμα του συστήματος.
-  Να προστατεύουν το συμπιεστή από την είσοδο υγρού ψυκτικού ή σταγόνων ψυκτελαίου.
-  Να διατηρούν την ψυκτική μηχανή καθαρή και ξηρή.

9.2 Η ταχύτητα του ψυκτικού μέσου στις σωληνώσεις
Για την επιλογή της ταχύτητας του ψυκτικού μέσου στις σωληνώσεις λαμ -βάνεται υπόψη η μείωση του κόστους, η διατήρηση της πτώσης πίεσης σε καθορισμένα όρια και η σωστή διακίνηση του ψυκτελαίου. Με βάση τα πα -ραπάνω κριτήρια, οι ταχύτητες του ψυκτικού μέσου στα διάφορα τμήματα των σωληνώσεων για τα ψυκτικά υγρά R-22, R-134a και R-502, πρέπει να κυμαίνονται στα όρια του ακόλουθου πίνακα 9-1:
ΠΙΝΑΚΑΣ 9-1: Ταχύτητες ψυκτικού μέσου

| ΤΜΗΜΑ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ                              | ΤΑΧΥΤΗΤΑ       |
|-----------------------------------------------|----------------|
| Αναρρόφηση αερίου                             | 4,5 έως 20 m/s |
| Κατάθλιψη αερίου                              | 10 έως 18 m/s  |
| Γραμμή υγρού από συμπυκνωτή προς δοχείο υγρού | ≤ 0,5 m/s      |
| Γραμμή υγρού από δοχείο υγρού προς εξατμιστή  | ≤ 1,5 m/s      |

9.3 Η παροχή του ψυκτικού μέσου
Στα διαγράμματα των εικόνων 9-1, 9-2 και 9-3 δίνεται η παροχή του ψυκτι -κού μέσου (R-22, R-134a και R-502 αντίστοιχα) ανά kW ψυκτικής ικανότη -τας της εγκατάστασης.
Εικόνα 9-1
Εικόνα 9-2
Εικόνα 9-1

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Η παροχή του ψυκτικού μέσου ανά kW ψυκτικής ικανότητας, δίνεται σε συνάρτηση με την θερμοκρασία κορεσμένου αερίου στην έξοδο του εξατμιστή, σε διάφορες θερμοκρασίες υγρού ψυκτικού μέσου στην είσοδο του εξατμιστή. Για να υπολογίσουμε την παροχή ψυκτικού μέσου σε μια εγκατάσταση, βρίσκουμε την παροχή ανά kW με βάση τις θερμοκρασίες εισόδου εξόδου στον εξατμιστή, την οποία πολλαπλασιάζουμε με την ψυκτική ισχύ της εγκατάστασης.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Σε μία εγκατάσταση με ψυκτική ισχύ 75 kW που λειτουργεί με R-134a, η θερμοκρασία στην είσοδο του εξατμιστή είναι 40 °C και στην έξοδο 5 °C. Να βρεθεί η παροχή ψυκτικού μέσου στην εγκατάσταση.

Απάντηση
Από το διάγραμμα της εικόνας 9-2 για R-134a, θερμοκρασία κορεσμένου ατμού στην έξοδο του εξατμιστή ίση με 5 °C και θερμοκρασία υγρού 40 °C στην είσοδο του εξατμιστή, βρίσκουμε παροχή ψυκτικού μέσου 24 (kg/h)/ kW.
Άρα, η παροχή του ψυκτικού μέσου στην εγκατάσταση θα είναι:
75 kW x 24 (kg/h)/kW = 1.800 kg/h

9.4 Τα υλικά κατασκευής των σωληνώσεων 2
Οι σωληνώσεις ψυκτικού μέσου κατασκευάζονται στις περισσότερες πε -ριπτώσεις από χαλκοσωλήνες. Σε ειδικές περιπτώσεις οι σωληνώσεις κατασκευάζονται από χαλυβδοσωλήνες (π.χ. όταν χρησιμοποιείται αμ -μωνία) ή από ανοξείδωτους σωλήνες (π.χ. ψύξη υγρών τροφίμων). Στο βιβλίο αυτό θα ασχοληθούμε μόνο με τους χαλκοσωλήνες. Στην περίπτω -ση χαλυβδοσωλήνων (ή ανοξείδωτων σωλήνων) οι διαδικασίες υπολο -γισμού, τα κριτήρια σχεδιασμού κ.λπ., είναι παρόμοια με αυτά των χαλ -
κοσωλήνων, θα πρέπει όμως να έχουμε τα κατάλληλα διαγράμματα και πίνακες για χαλυβδοσωλήνες (ή ανοξείδωτους σωλήνες).
- Οι χαλκοσωλήνες που χρησιμοποιούνται στα ψυκτικά δίκτυα είναι τύ -που ACR και κατασκευάζονται σύμφωνα με την προδιαγραφή ASTM-280. Οι χαλκοσωλήνες παράγονται σε ρόλους (μαλακοί χαλκοσωλήνες) ή ευθύ -γραμμα τμήματα (σκληροί χαλκοσωλήνες).
- Οι μαλακοί χαλκοσωλήνες για διαμέτρους από 3/16" μέχρι 1/2" πα -ράγονται σε ρόλους μήκους 50 m. Για διαμέτρους από 5/8" μέχρι 7/8" πα -ράγονται σε ρόλους των 15 m.
- Οι σκληροί χαλκοσωλήνες για διαμέτρους από 3/8" μέχρι 4 1/8" πα -ράγονται σε ευθύγραμμα τμήματα μήκους 4 m.

Στους πίνακες 9-2 και 9-3 που ακολουθούν φαίνονται οι τυποποιημένες διαστάσεις των χαλκοσωλήνων τύπου ACR κατά ASTM-280.
ΠΙΝΑΚΑΣ 9-2: Τυποποίηση μαλακών χαλκοσωλήνων ACR

| ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   | ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   | ΠΑΧΟΣ ΤΟΙΧΩΜΑΤΟΣ   | ΒΑΡΟΣ   |
|-----------------------|-----------------------|--------------------|---------|
| inch                  | mm                    | mm                 | kg/m    |
| 3/16"                 | 4.76                  | 0.76               | 0.086   |
| 1/4"                  | 6.35                  | 0.76               | 0.120   |
| 5/16"                 | 7.94                  | 0.81               | 0.162   |
| 3/8"                  | 9.52                  | 0.81               | 0.199   |
| 1/2"                  | 12.70                 | 0.81               | 0.271   |
| 5/8"                  | 15.87                 | 0.89               | 0.373   |
| 3/4"                  | 19.05                 | 0.89               | 0.454   |
| 7/8"                  | 22.23                 | 1.14               | 0.677   |

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-3: Τυποποίηση σκληρών χαλκοσωλήνων ACR

| ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   | ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ   | ΠΑΧΟΣ ΤΟΙΧΩΜΑΤΟΣ   | ΒΑΡΟΣ   |
|-----------------------|-----------------------|--------------------|---------|
| inch                  | mm                    | mm                 | kg/m    |
| 3/8"                  | 9.52                  | 0.762              | 0.186   |
| 1/2"                  | 12.70                 | 0.889              | 0.291   |
| 5/8"                  | 15.87                 | 1.016              | 0.419   |
| 3/4"                  | 19.05                 | 1.067              | 0.533   |
| 7/8"                  | 22.23                 | 1.143              | 0.669   |
| 1 1/8"                | 28.58                 | 1.270              | 0.963   |
| 1 3/8"                | 34.93                 | 1.397              | 1.301   |
| 1 5/8"                | 41.28                 | 1.524              | 1.682   |
| 2 1/8"                | 53.98                 | 1.778              | 2.577   |
| 2 5/8"                | 66.68                 | 2.032              | 3.647   |
| 3 1/8"                | 79.38                 | 2.286              | 4.892   |
| 3 5/8"                | 92.08                 | 2.540              | 6.313   |
| 4 1/8"                | 104.78                | 2.794              | 7.988   |

9.5 Υπολογισμός των σωληνώσεων ψυκτικού μέσου
Το δίκτυο σωληνώσεων ψυκτικού σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση αποτελεί -ται από τα ακόλουθα τρία μέρη:
-  Σωλήνωση αναρρόφησης αερίου (suction line), από τον εξατμιστή μέχρι το συμπιεστή
-  Σωλήνωση κατάθλιψης αερίου (discharge line), από το συμπιεστή μέχρι το συμπυκνωτή
-  Σωλήνωση υγρού υψηλής πίεσης (liquid line), από το συμπυκνωτή μέχρι την εκτονωτική βαλβίδα.
Κάθε ένα από τα παραπάνω μέρη έχει τις δικές του απαιτήσεις και υπο -λογίζεται χωριστά, με βάση τα κριτήρια που ήδη συζητήσαμε. Τα βασικότε -ρα κριτήρια υπολογισμού των σωληνώσεων είναι η ταχύτητα του ψυκτικού μέσα στις σωλήνες και η πτώση πίεσης, που οφείλεται στην τριβή με τα
τοιχώματα των σωλήνων και στα εξαρτήματα που παρεμβάλλονται για τη δημιουργία του δικτύου.

Η ταχύτητα του ψυκτικού που ρέει μέσα σε μια σωλήνα είναι αντίστρο -φα ανάλογη με το τετράγωνο της εσωτερικής διαμέτρου του σωλήνα και ανάλογη με την παροχή του ψυκτικού μέσου.
Η πτώση πίεσης από τις τριβές στα τοιχώματα των σωλήνων είναι ανά -λογη με το πραγματικό μήκος των σωλήνων και ανάλογη με το τετρά -γωνο της ταχύτητας του ψυκτικού μέσου.
Η πτώση πίεσης στα εξαρτήματα του δικτύου (καμπύλες, ταφ, βάνες, βαλβίδες κ.λπ.) εξαρτάται από το είδος των εξαρτημάτων, τη διάμετρό τους και την παροχή του ψυκτικού μέσου. Για την απλούστευση της διαδικασίας υπολογισμού της πτώσης πίεσης στα εξαρτήματα, έχει υπολογιστεί, για κάθε εξάρτημα, ένα μήκος ευθύγραμμου σωλήνα της ίδιας διαμέτρου με το αντίστοιχο εξάρτημα, το οποίο, για την ίδια παροχή ψυκτικού θα έδινε την ίδια πτώση πίεσης με το εξάρτημα. Το μήκος αυτό του σωλήνα ονομά -ζεται ισοδύναμο μήκος εξαρτήματος. Στον πίνακα 9-5 δίνονται τα ισο -δύναμα μήκη για τα κυριότερα εξαρτήματα ενός δικτύου ψυκτικού μέσου.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-5: Ισοδύναμα μήκη εξαρτημάτων (σε m)

|   ONOM. ΔΙΑΜ. |   ΒΑΝΑ GLOBE |   ΓΩΝΙΑΚΗ  ΒΑΝΑ |   ΒΑΛΒΙΔΑ ΑΝΤΕΠΙΣΤ. |   ΓΩΝΙΑ 90° |   ΚΑΜΠΥΛΗ 90° |   ΚΑΜΠΥΛΗ 45° |   ΤΑΦ ΓΡΑΜΜΗΣ | ΤΑΦ ΔΙΑΚΛΑΔ.   |
|---------------|--------------|-----------------|---------------------|-------------|---------------|---------------|---------------|----------------|
|           5.2 |          1.8 |             1.5 |                 0.4 |         0.3 |           0.2 |           0.3 |           0.8 | 3/8"           |
|           5.4 |          1.9 |             1.7 |                 0.4 |         0.3 |           0.2 |           0.3 |           0.8 | 1/2"           |
|           5.6 |          2.1 |             1.8 |                 0.5 |         0.3 |           0.2 |           0.3 |           0.9 | 5/8"           |
|           6.7 |          2.1 |             2.1 |                 0.6 |         0.4 |           0.3 |           0.4 |           1.2 | 3/4"           |
|           7.7 |          2.9 |             2.6 |                 0.7 |         0.4 |           0.3 |           0.4 |           1.3 | 7/8"           |
|           8.8 |          3.7 |             3   |                 0.8 |         0.5 |           0.4 |           0.5 |           1.5 | 1 1/8"         |
|          12   |          4.6 |             4.3 |                 1   |         0.7 |           0.5 |           0.7 |           2.1 | 1 3/8"         |
|          13   |          5.5 |             4.9 |                 1.2 |         0.8 |           0.6 |           0.8 |           2.4 | 1 5/8"         |
|          17   |          7.3 |             6.1 |                 1.5 |         1   |           0.8 |           1   |           3   | 2 1/8"         |
|          21   |          8.8 |             7.6 |                 1.8 |         1.2 |           1   |           1.2 |           3.7 | 2 5/8"         |
|          26   |         11   |             9.1 |                 2.3 |         1.5 |           1.2 |           1.5 |           4.6 | 3 1/8"         |
|          30   |         15   |            10   |                 2.7 |         1.8 |           1.4 |           1.8 |           5.5 | 3 5/8"         |
|          37   |         18   |            12   |                 3   |         2   |           1.6 |           2   |           6.4 | 4 1/8"         |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Ισοδύναμο μήκος σωλήνωσης, ονομάζεται το άθροισμα του πραγ -ματικού μήκους της σωλήνωσης συν το άθροισμα όλων των ισοδύναμων μηκών των εξαρτημάτων που περιλαμβάνονται στη σωλήνωση.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Η γραμμή κατάθλιψης αερίου μίας ψυκτικής μηχανής έχει διάμετρο 1 1/8" (28 mm) και μήκος 15 m. Στη γραμμή παρεμβάλλονται 6 καμπύλες 90°, δύο καμπύλες 45° και μία γωνιακή βάνα. Να υπολογιστεί το ισοδύναμο μήκος της γραμμής.

Απάντηση
Από τον πίνακα 9-5 για διάμετρο 1 1/8" βρίσκουμε ισοδύναμα μήκη εξαρ -τημάτων:
-  καμπύλη 90°
: 0,5 m
-  καμπύλη 45°
: 0,4 m
-  γωνιακή βάνα

: 3,7 m
Υπολογισμός ισοδύναμου μήκους γραμμής:
- Ισοδύναμο μήκος εξαρτημάτων
-  Καμπύλη 90°
6 x 0,5 m = 3,0 m
-  Καμπύλη 45°
2 x 0,4 m = 0,8 m
-  Γωνιακή βάνα
1 x 3,7 m = 3,7 m
-  Ισοδύναμο μήκος εξαρτημάτων
7,5 m
- Ισοδύναμο μήκος γραμμής:
-  Ισοδύναμο μήκος εξαρτημάτων
7,5 m
-  Πραγματικό μήκος σωλήνων
15,0 m
-  Ισοδύναμο μήκος γραμμής
22,5 m
Ο υπολογισμός των διαμέτρων των σωληνώσεων γίνεται με χρήση πινάκων ικανότητας σωληνώσεων, όπως θα δούμε στην συνέχεια. Από τους πίνακες αυτούς βρίσκουμε την κατάλληλη διάμετρο του σωλήνα (χω -ριστά για κάθε μέρος του δικτύου) με βάση το ισοδύναμο μήκος και την ψυκτική ισχύ (ικανότητα) της εγκατάστασης.

Για τον υπολογισμό όμως του ισοδύναμου μήκους της γραμμής πρέπει να γνωρίζουμε τη διάμετρο (που ακόμα δεν έχουμε επιλέξει). Η διαδικασία που ακολουθούμε περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα:
- 1) Προεκτιμούμε ένα ισοδύναμο μήκος για τη γραμμή που θέλουμε να υπολογίσουμε. Η προεκτίμηση γίνεται ως εξής:
-  Αν το πραγματικό μήκος της γραμμής (L) είναι μικρότερο ή ίσο από 30 m τότε παίρνουμε:
- Ισοδύναμο μήκος = 1,60 x πραγματικό μήκος (για L ≤ 30 m)
-  Αν το πραγματικό μήκος της γραμμής είναι μεγαλύτερο από 30 m παίρνουμε:
- Ισοδύναμο μήκος = 1,25 πραγματικό μήκος (για L > 30 m)
- 2) Με το ισοδύναμο μήκος που υπολογίσαμε και την ψυκτική ισχύ της εγκατάστασης βρίσκουμε, από τον αντίστοιχο πίνακα ικανότητας σωλή -νων, μια διάμετρο σωλήνας.
- 3) Με βάση την διάμετρο που βρήκαμε υπολογίζουμε ξανά το ισοδύναμο μήκος της γραμμής, όπως στο παράδειγμα.
- 4) Με το ισοδύναμο μήκος που υπολογίσαμε και την ψυκτική ισχύ της εγκατάστασης ελέγχουμε, από τον αντίστοιχο πίνακα ικανότητας σωλή -νων, αν η διάμετρος είναι σωστή. Εάν η διάμετρος δεν είναι η σωστή ξανακάνουμε τον υπολογισμό του ισοδύναμου μήκους της γραμμής με την νέα διάμετρο και ξαναελέγχουμε από τον πίνακα.
- 5) Η διαδικασία αυτή θα επαναληφθεί όσες φορές χρειάζεται, μέχρι να βρεθεί η σωστή διάμετρος. Στην πραγματικότητα μετά τον πρώτο ή, το πολύ, το δεύτερο υπολογισμό έχουμε βρει την σωστή διάμετρο της σωλήνωσης.

Αναλυτικότερα για κάθε μέρος του δικτύου σωληνώσεων ψυκτικού μέσου, οι υπολογισμοί γίνονται όπως περιγράφεται στις επόμενες παρα -γράφους. Πρέπει όμως να παρατηρήσουμε ότι η ροή στις σωληνώσεις ψυκτικών ρευστών είναι πολύπλοκο φαινόμενο γιατί συχνά είναι διφασική (υγρό και ατμός), συντελείται και μεταβολή της φάσης (υγροποίηση ή βρα -σμός-εξάτμιση), το δε αέριο ψυκτικό ρευστό έχει μεγάλη συμπιεστότητα. Έτσι, ο υπολογισμός των σωληνώσεων ψύξης και η χρήση των απλοποι -ημένων πινάκων, που ακολουθούν, προϋποθέτουν γνώση από το μελετη -

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
τή, ενός πλήθους παραμέτρων και περιορισμών, υπό τις οποίες ισχύουν. Τέλος, ο χειρισμός αυτών των υπολογιστικών μέσων απαιτεί καλή γνώση ρευστομηχανικής.

9.5.1 Γραμμή αναρρόφησης
Η γραμμή αναρρόφησης είναι το πιο κρίσιμο τμήμα του συστήματος σωληνώ -σεων μιας ψυκτικής μηχανής. Η γραμμή αναρρόφησης οδηγεί το αέριο ψυκτι -κό μέσο από τον εξατμιστή στο συμπιεστή. Η ταχύτητα στη γραμμή αυτή πρέ -πει να είναι αρκετά υψηλή ώστε να κινήσει το ψυκτέλαιο προς το συμπιεστή και στα οριζόντια αλλά και στα κατακόρυφα (με ροή αερίου προς τα επάνω) τμήματά της.
Για δεδομένη ψυκτική ικανότητα της εγκατάστασης, όσο αυξάνει η πτώση πίεσης στη γραμμή αναρρόφησης, τόσο αυξάνει και η ποσότητα του αερίου ψυκτικού που πρέπει να αναρροφά ο συμπιεστής, με αποτέλεσμα την αύξη -ση της ηλεκτρικής κατανάλωσης (δηλαδή αύξηση του κόστους λειτουργίας της εγκατάστασης). Επίσης, με δεδομένη θερμοκρασία συμπύκνωσης, όσο αυξά -νει η πτώση πίεσης στην αναρρόφηση, τόσο ελαττώνεται η ογκομετρική από -δοση του συμπιεστή, με αποτέλεσμα την μείωση της ψυκτικής ικανότητας της εγκατάστασης. Επομένως, η πτώση πίεσης στην γραμμή αναρρόφησης πρέ -πει να διατηρείται χαμηλή σε λογικά όρια. Πολύ χαμηλή πτώση πίεσης σημαί -νει πολύ μεγάλη διάμετρος σωλήνωσης άρα αυξημένο κόστος εγκατάστασης και παράλληλα μείωση της ταχύτητας με κίνδυνο τη μη ασφαλή μεταφορά του ψυκτελαίου, όπως θα δούμε στη συνέχεια. Με βάση τα παραπάνω έχει συ -νταχθεί ο πίνακας 9-6 που ακολουθεί, στον οποίο φαίνονται οι επιτρεπόμενες μέγιστες πτώσεις πίεσης για διάφορα ψυκτικά μέσα σε διάφορες θερμοκρασίες αναρρόφησης.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-6: Μέγιστες επιτρεπόμενες πτώσεις πίεσης στη γραμμή αναρρό -φησης (kPa)

|   ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ  ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ °C |   R-12 |   R-22 |   R-134a |   R-502 |
|-------------------------------|--------|--------|----------|---------|
|                            10 |   13.8 |   20.7 |     13.8 |    22.8 |
|                             7 |   13.8 |   20.7 |     13.8 |    22.8 |
|                             4 |   13.8 |   20.7 |     13.8 |    22.8 |
|                            -7 |    9.4 |   15.4 |      9.4 |    16.8 |
|                           -20 |    6.9 |   11   |      6.9 |    12.9 |
|                           -30 |    5.2 |    8   |      5.2 |     9.4 |
|                           -40 |    3.5 |    5.6 |      3.5 |     6.9 |

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ
Επίσης, κατά τον υπολογισμό των σωληνώσεων, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ταχύτητα του ψυκτικού μέσου στη γραμμή αναρρόφησης, ώστε να διακινείται σωστά το ψυκτέλαιο. Η ελάχιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα στη γραμ -μή αναρρόφησης είναι:
-  Στα οριζόντια τμήματα: 2,5 m/s
-  Στα κατακόρυφα τμήματα με ροή προς τα πάνω: 5 m/s
Στην πράξη χρησιμοποιούνται ταχύτητες λίγο μεγαλύτερες από τα ελάχι -στα επιτρεπόμενα όρια. Επίσης, η μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα στη γραμμή αναρρόφησης, για αποφυγή υπερβολικού (ανεπιθύμητου) θορύβου, είναι 20 m/s.

Άρα, οι ταχύτητες ροής του ψυκτικού ρευστού στις σωληνώσεις είναι αυ -στηρά οριοθετημένες προς τα κάτω αλλά και προς τα επάνω (ελάχιστη και μέγιστη).
Η σχετική θέση του συμπιεστή, ως προς τον εξατμιστή, παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του δικτύου αναρρόφησης. Η διαμόρφωση του δικτύου γίνεται με κριτήριο την ορθή κίνηση του ψυκτελαίου και την επιστροφή του στο συμπιεστή, χωρίς να παγιδεύεται στα χαμηλά σημεία του δικτύου. Διακρίνουμε τις ακόλουθες περιπτώσεις:
-  Ο εξατμιστής βρίσκεται υψηλότερα από το συμπιεστή [εικόνα 9-4]. Στην περίπτωση αυτή δεν απαιτείται παγίδα ψυκτελαίου.
-  Ο εξατμιστής βρίσκεται χαμηλότερα από το συμπιεστή αλλά το κατακόρυφο τμήμα της αναρρόφησης δεν ξεπερνά τα 2,50 m [εικόνα 9-5]. Στην περί -πτωση αυτή δεν απαιτείται, επίσης, παγίδα ψυκτελαιου.
-  Ο εξατμιστής βρίσκεται χαμηλότερα από το συμπιεστή, με υψομετρική διαφορά από 2,50 m μέχρι 7,50 m. Στην περίπτωση αυτή απαιτείται παγίδα ψυκτελαίου [εικόνα 9-6].
-  Ο εξατμιστής βρίσκεται χαμηλότερα από το συμπιεστή, με υψομετρική διαφορά μεγαλύτερη από 7,50 m. Στην περίπτωση αυτή απαιτείται παγίδα ψυ -κτελαίου κάθε 7,50 m κατακόρυφης στήλης [εικόνα 9-7].

Εικόνα 9-4: Ο εξατμιστής υψηλότερα από το συμπιεστή
Οι παραπάνω περιπτώσεις αφορούν ψυκτικές εγκαταστάσεις σταθερής ισχύος, δηλαδή με συμπιεστές που έχουν σταθερή παροχή, χωρίς βαθμίδες μεί -ωσης του φορτίου (ικανότητας). Στην περίπτωση όμως μεγάλων εγκαταστάσεων (κυρίως κλιματισμού) με συμπιεστές που έχουν βαθμίδες μείωσης του φορτίου (capacity steps), όταν έχουμε κατακόρυφη αναρρόφηση με ροή προς τα επάνω, απαιτείται κατασκευή διπλής κατακόρυφης σωλήνωσης [εικόνα 9-8].
Εικόνα 9-5: Ο εξατμιστής χαμηλότερα από το συμπιεστή με υψομετρική διαφορά μέχρι 2,50 m

Εικόνα 9-6: Ο εξατμιστής χαμηλότερα από το συμπιεστή με υψομετρική διαφορά από 2,50 m μέχρι 7,50 m
Εικόνα 9-7: Ο εξατμιστής χαμηλότερα από το συμπιεστή με υψομετρική διαφορά μεγαλύτερη από 7,50 m
Εικόνα 9-8: Ο εξατμιστής χαμηλότερα από το συμπιεστή. Διάταξη διπλής κατακόρυφης αναρρόφησης
Όταν ο συμπιεστής λειτουργεί σε ελάχιστο φορτίο, η ταχύτητα του αερί -ου στην κατακόρυφη γραμμή αναρρόφησης είναι πολύ μικρή και το αέριο δεν μπορεί να μεταφέρει το ψυκτέλαιο. Το ψυκτέλαιο ρέει προς τα κάτω και συγκε -ντρώνεται στην παγίδα. Όταν συγκεντρωθεί αρκετό ψυκτέλαιο στην παγίδα, η παγίδα φράζει εμποδίζοντας την ροή του αερίου από την σωλήνα αναρρόφη -σης, έτσι όλο το αέριο ρέει στην δευτερεύουσα κατακόρυφη σωλήνα, μερικού φορτίου. Ο σωλήνας μερικού φορτίου διαστασιολογείται για ισχύ ίση με την ελάχιστη ισχύ του συμπιεστή. Όταν αποκατασταθεί το φορτίο, η σημαντικά αυ -ξημένη παροχή αερίου παρασύρει το ψυκτέλαιο καθαρίζοντας την παγίδα και η ροή γίνεται και από τον κύριο σωλήνα αναρρόφησης. Ο κύριος σωλήνας κα -τακόρυφης αναρρόφησης διαστασιολογείται για ισχύ ίση με την ολική ισχύ της ψυκτικής μηχανής μείον την ελάχιστη ισχύ της μηχανής. Αν, για παράδειγμα, μία ψυκτική μηχανή έχει ολική ισχύ 80 kW και δυνατότητα αποφόρτισης σε 4 βήματα, τότε τα μερικά φορτία θα είναι 60, 40 και 20 kW αντίστοιχα. Επομένως ο κύριος σωλήνας αναρρόφησης θα διαστασιολογηθεί για ισχύ 80 -20 = 60 kW και ο δευτερεύων για ισχύ 20 kW.

Η διαστασιολόγηση των σωλήνων αναρρόφησης γίνεται με χρήση του πί -νακα 9-7, για ψυκτικό μέσο R-22.
ΠΙΝΑΚΑΣ 9-7: Ικανότητα χαλκοσωλήνων αναρρόφησης (kW), για R-22

|                      | 4 1/8"                       | 104.78               | 600.0 600.0   | 600.0       | 598.6       |
|----------------------|------------------------------|----------------------|---------------|-------------|-------------|
|                      | 3 1/8"  79.38 3  5/8"  92.08 | 340.0 450.0          | 340.0 450.0   | 335.7 450.0 | 287.0 429.0 |
|                      | 2 5/8"                       | 66.68 240.0          | 240.0         | 213.2       | 180.5       |
|                      | 2 1/8"                       | 53.98 150.0          | 150.0         | 120.4       | 103.1       |
|                      | 1 5/8"  41.28                | 85.0                 | 73.0          | 57.9        | 49.4        |
|                      | 1 3/8"  34.93                | 62.0                 | 46.5          | 36.6        | 31.6        |
|                      | 1 1/8"  28.58                | 38.2                 | 26.5          | 21.0        | 17.8        |
|                      | 7/8" 22.23                   | 18.9                 | 13.1          | 10.3        | 9.0         |
|                      | 3/4" 19.05                   | 12.2                 | 8.5           | 6.7         | 5.8         |
|                      | 5/8" 15.87                   | 7.1                  | 5.0           | 3.9         | 3.4         |
|                      | 1/2" 12.70                   | 3.8                  | 2.7           | 2.1         | 1.8         |
| ΙΣΟΔΥΝ. ΜΗΚΟΣ (m) 10 | ΙΣΟΔΥΝ. ΜΗΚΟΣ (m) 10         | ΙΣΟΔΥΝ. ΜΗΚΟΣ (m) 10 | 20            | 30          | 40          |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Ο πίνακας 9-7 έχει συνταχθεί για μέγιστη πτώση πίεσης 20,7 kPa (3 psi), μέγιστη ταχύτητα αερίου 20 m/s, σε θερμοκρασία αναρρόφησης 4,4 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 40,5 °C. Για άλλες θερμοκρασίες λειτουργίας χρησιμοποιούνται οι συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 9-8. Με το συντελε -στή διόρθωσης πολλαπλασιάζουμε την ψυκτική ικανότητα της εγκατάστασης και βρίσκουμε την ψυκτική ισχύ υπολογισμού. Με την ψυκτική ισχύ υπολογι -σμού και το ισοδύναμο μήκος της γραμμής, από τον πίνακα 9-7 βρίσκουμε τη διάμετρο του σωλήνα αναρρόφησης.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-8: Συντελεστές διόρθωσης ικανότητας χαλκ οσωλήνων αναρρόφησης, για R-22

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

| 10.0                             | 0.84   | 0.86   | 0.88   |      | 0.90 0.92   | 0.94   | 0.97   |      | 1.00 1.03   | 1.06   | 1.09   | 1.13   | 1.17   |
|----------------------------------|--------|--------|--------|------|-------------|--------|--------|------|-------------|--------|--------|--------|--------|
| 7.2                              | 0.87   | 0.89   | 0.91   | 0.94 | 0.96        | 0.98   | 1.01   | 1.04 | 1.07        | 1.11   | 1.15   | 1.18   | 1.23   |
| 4.4                              | 0.91   | 0.93   | 0.95   | 0.98 | 1.00        | 1.03   | 1.06   | 1.09 | 1.12        | 1.15   | 1.19   | 1.24   | 1.28   |
| 1.7                              | 0.96   | 0.99   | 1.01   | 1.04 | 1.06        | 1.09   | 1.12   | 1.15 | 1.19        | 1.23   | 1.27   | 1.31   | 1.37   |
| -1.1                             | 1.02   | 1.04   | 1.06   | 1.09 | 1.12        | 1.15   | 1.18   | 1.22 | 1.26        | 1.29   | 1.34   | 1.39   | 1.44   |
| -3.9                             | 1.07   | 1.09   | 1.12   | 1.15 | 1.18        | 1.21   | 1.25   | 1.28 | 1.33        | 1.37   | 1.41   | 1.46   | 1.52   |
| -6.7                             | 1.13   | 1.16   | 1.19   | 1.22 | 1.25        | 1.29   | 1.32   | 1.36 | 1.41        | 1.15   | 1.50   | 1.56   | 1.62   |
| -9.4                             | 1.20   | 1.23   | 1.26   | 1.30 | 1.33        | 1.37   | 1.41   | 1.45 | 1.50        | 1.54   | 1.60   | 1.66   | 1.73   |
| -12.2                            | 1.28   | 1.31   | 1.35   | 1.38 | 1.42        | 1.46   | 1.50   | 1.55 | 1.60        | 1.65   | 1.71   | 1.77   | 1.87   |
| -15.0                            | 1.37   | 1.41   | 1.44   | 1.48 | 1.52        | 1.56   | 1.61   | 1.66 | 1.71        | 1.77   | 1.83   | 1.90   | 1.98   |
| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ °C -17.7 | 1.45   | 1.49   | 1.53   | 1.56 | 1.61        | 1.65   | 1.70   | 1.75 | 1.81        | 1.87   | 1.94   | 2.02   | 2.10   |
| -20.6                            | 1.56   | 1.60   | 1.64   | 1.68 | 1.73        | 1.78   | 1.83   | 1.88 | 1.95        | 2.01   | 2.09   | 2.17   | 2.26   |
| -23.3                            | 1.65   | 1.69   | 1.73   | 1.78 | 1.83        | 1.88   | 1.94   | 2.00 | 2.07        | 2.14   | 2.22   | 2.31   | 2.40   |
| -26.1                            | 1.75   | 1.80   | 1.84   | 1.89 | 1.94        | 2.00   | 2.06   | 2.13 | 2.20        | 2.28   | 2.37   | 2.46   | 2.56   |
| -28.9                            | 1.87   | 1.92   | 1.97   | 2.02 | 2.08        | 2.14   | 2.21   | 2.28 | 2.36        | 2.44   | 2.54   | 2.63   | 2.75   |
| -31.7                            | 2.00   | 2.05   | 2.11   | 2.17 | 2.22        | 2.29   | 2.36   | 2.44 | 2.53        | 2.61   | 2.72   | 2.83   | 2.95   |
| -34.4                            | 2.13   | 2.19   | 2.25   | 2.31 | 2.38        | 2.45   | 2.52   | 2.61 | 2.70        | 2.79   |        | 3.02   | 3.16   |
|                                  |        |        |        |      |             |        |        |      |             |        | 2.91   |        |        |
| ΘΕΡΜ. ΣΥΜΠ. °C                   | 29.4   | 32.2   | 35.0   | 37.8 | 40.5        | 43.4   | 46.1   | 48.9 | 51.7        | 54.4   | 57.2   | 60.0   | 62.7   |

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να βρεθεί η κατάλληλη διάμετρος για γραμμή αναρρόφησης μίας ψυκτικής μηχανής που λειτουργεί με R-22 σε θερμοκρασία αναρρόφησης -4 °C και θερ -μοκρασία συμπύκνωσης 46 °C, αν η ψυκτική ισχύς της μηχανής είναι 32 kW και το ισοδύναμο μήκος της γραμμής είναι 30 m.

Απάντηση
Από τον πίνακα 9-8 για θερμοκρασία αναρρόφησης -4 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 46 °C, βρίσκουμε συντελεστή διόρθωσης 1,08. Άρα η ψυκτική ικανότητα υπολογισμού του σωλήνα θα είναι: 32 x 1,08 = 34,6 kW.
Από τον πίνακα 9-7 για ισοδύναμο μήκος 30 m βρίσκουμε διάμετρο σωλή -νας 1 3/8 " .
Η ταχύτητα του αερίου στη γραμμή αναρρόφησης, με βάση την ψυκτική ισχύ, για διάμετρο χαλκοσωλήνα από 1/2 " μέχρι και 4 1/8 " , παριστάνεται στο διάγραμμα της εικόνας 9-9 (για R-22).
Εικόνα 9-9: Διάγραμμα ταχύτητας γραμμής αναρρόφησης, για R-22

Το διάγραμμα ταχυτήτων έχει υπολογιστεί για θερμοκρασία αναρρόφησης 4,4 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 40,5 °C. Για άλλες θερμοκρασίες λει -τουργίας χρησιμοποιούνται οι συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 9-9.
ΠΙΝΑΚΑΣ 9-9: Συντελεστές διόρθωσης ταχύτητ ας στη γραμμή αναρρόφησης, για R-22

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

| 10.0           | 0.76           | 0.78   | 0.79   | 0.81   | 0.83   | 0.85   | 0.88   | 0.90   | 0.93      | 0.96   | 0.99   | 1.03   | 1.07   |
|----------------|----------------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|-----------|--------|--------|--------|--------|
| 7.2            | 0.83           | 0.85   | 0.87   | 0.89   | 0.91   | 0.94   | 0.96   | 0.99   | 1.02      | 1.05   | 1.09   | 1.13   | 1.17   |
| 4.4            | 0.91           | 0.93   | 0.95   | 0.98   | 1.00   | 1.03   | 1.06   | 1.09   | 1.12      | 1.15   | 1.19   | 1.24   | 1.28   |
| 1.7            | 1.00           | 1.02   | 1.05   | 1.07   | 1.10   | 1.13   | 1.16   | 1.19   | 1.23      | 1.27   | 1.31   | 1.36   | 1.41   |
| -1.1           | 1.10           | 1.12   | 1.15   | 1.18   | 1.21   | 1.24   | 1.28   | 1.31   | 1.36      | 1.40   | 1.45   | 1.50   | 1.56   |
| -3.9           | 1.21           | 1.24   | 1.27   | 1.30   | 1.33   | 1.37   | 1.41   | 1.45   | 1.50      | 1.54   | 1.60   | 1.66   | 1.72   |
| -6.7           | 1.33           | 1.37   | 1.40   | 1.43   | 1.47   | 1.51   | 1.55   | 1.60   | 1.66      | 1.71   | 1.77   | 1.83   | 1.90   |
| -9.4           | 1.47           | 1.51   | 1.55   | 1.59   | 1.63   | 1.67   | 1.72   | 1.77   | 1.83      | 1.89   | 1.96   | 2.03   | 2.11   |
| -12.2          | 1.63           | 1.67   | 1.71   | 1.76   | 1.80   | 1.85   | 1.91   | 1.97   | 2.04      | 2.10   | 2.17   | 2.25   | 2.35   |
| -15.0          | 1.81           | 1.86   | 1.91   | 1.96   | 2.01   | 2.06   | 2.12   | 2.19   | 2.26      | 2.34   | 2.42   | 2.51   | 2.62   |
| -17.7          | 2.01           | 2.06   | 2.12   | 2.17   | 2.23   | 2.29   | 2.36   | 2.43   | 2.52      | 2.60   | 2.70   | 2.80   | 2.91   |
| -20.6          | 2.25           | 2.30   | 2.36   | 2.42   | 2.49   | 2.56   | 2.63   | 2.72   | 2.81      | 2.90   | 3.01   | 3.13   | 3.26   |
| -23.3          | 2.50           | 2.57   | 2.64   | 2.71   | 2.78   | 2.86   | 2.95   | 3.04   | 3.15      | 3.25   | 3.37   | 3.50   | 3.65   |
| -26.1          | 2.80           | 2.87   | 2.95   | 3.03   | 3.11   | 3.20   | 3.30   | 3.41   | 3.53      | 3.64   | 3.79   | 3.93   | 4.10   |
| -28.9          | 3.14           | 3.22   | 3.51   | 3.40   | 3.49   | 3.60   | 3.71   | 3.82   | 3.97      | 4.10   | 4.26   | 4.42   | 4.62   |
| -31.7          | 3.53           | 3.63   | 3.72   | 3.83   | 3.93   | 4.05   | 4.18   | 4.31   | 4.47      | 4.62   | 4.8    | 4.99   | 5.22   |
|                | 3.99           | 4.10   | 4.21   | 4.32   | 4.45   | 4.58   | 4.72   | 4.88   | 5.06      | 5.23   | 5.45   | 5.66   | 5.92   |
| -34.4          |                |        |        |        |        |        |        |        |           |        |        |        |        |
| ΘΕΡΜ. ΣΥΜΠ. °C | ΘΕΡΜ. ΣΥΜΠ. °C | 29.4   | 32.2   | 35.0   | 37.8   | 40.5   | 43.4   | 46.1   | 48.9 51.7 | 54.4   | 57.2   | 60.0   | 62.7   |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Από τον πίνακα 9-9 βρίσκουμε το συντελεστή διόρθωσης με τον οποίο πολλαπλασιάζουμε την ψυκτική ισχύ της εγκατάστασης. Με την διορθωμένη τιμή ισχύος και τη διάμετρο του σωλήνα βρίσκουμε την ταχύτητα του αερίου. Η ταχύτητα αυτή θα πρέπει να βρίσκεται μέσα στα όρια που έχουμε ήδη ορίσει.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να βρεθεί η ταχύτητα του αερίου στη γραμμή αναρρόφησης του προηγούμε -νου παραδείγματος.

Απάντηση
Για θερμοκρασία αναρρόφησης -4°C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 46°C, από τον πίνακα 9-9 βρίσκουμε συντελεστή διόρθωσης 1.41. Άρα η ψυκτική ικανότητα υπολογισμού είναι: 32 x 1,41 = 45,1 kW. Η διάμετρος της σωλήνω -σης είναι 1 3/8"
Με τις τιμές αυτές από το διάγραμμα της εικόνας 9-9 βρίσκουμε ταχύτητα αερίου περίπου 15 m/s, που είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια.

9.5.2 Γραμμή κατάθλιψης
Για τη διαστασιολόγηση της γραμμής θερμού αερίου (κατάθλιψη) από το συ -μπιεστή στο συμπυκνωτή, πρέπει να ληφθούν υπόψη κριτήρια πτώσης πίεσης και ταχύτητας, παρόμοια με εκείνα που εξετάσαμε για τη γραμμή αναρρόφη -σης. Αύξηση της πτώσης πίεσης στην κατάθλιψη αυξάνει το λόγο συμπίεσης με αποτέλεσμα την αύξηση της κατανάλωσης. Ταυτόχρονα μειώνεται η ογκομε -τρική απόδοση του συμπιεστή με αποτέλεσμα την μείωση της απόδοσής του. Η μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση πίεσης στη γραμμή κατάθλιψης είναι 17,6 kPa για R-12 και 41,4 kPa για R-22.

Η μετακίνηση του ψυκτελαίου προς το συμπυκνωτή με τη βοήθεια του θερμού αερίου γίνεται συνήθως χωρίς πρόβλημα. Εντούτοις, αν η ταχύτητα είναι πολύ χαμηλή, είναι δυνατόν να παραμείνει ψυκτέλαιο στη σωλήνωση. Οι ελάχιστες επιτρεπόμενες ταχύτητες του θερμού αερίου είναι 2,5 m/s για τα οριζόντια τμήματα και 5 m/s για τα κατακόρυφα (με ροή προς τα επάνω) τμή -ματα της γραμμής. Η μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα είναι 20 m/s για λόγους περιορισμού του θορύβου.
Η σχετική θέση συμπιεστή - συμπυκνωτή είναι επίσης σημαντικό θέμα στη διαμόρφωση του δικτύου. Ισχύουν όσα ήδη συζητήσαμε για την γραμμή αναρ -ρόφησης, στην προηγούμενη παράγραφο. Στα σχήματα των εικόνων 9-10, 9-11, 9-12, και 9-13, φαίνονται οι διαμορφώσεις του δικτύου στις διάφορες περιπτώσεις.

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ
Εικόνα 9-10: Ο συμπυκνωτής υψηλότερα από το συμπιεστή με υψομετρική διαφορά μέχρι 2,50 m
Εικόνα 9-11: Ο συμπυκνωτής υψηλότερα από το συμπιεστή με υψομετρική διαφορά από 2,50 m μέχρι 7,50 m
Εικόνα 9-12: Ο συμπυκνωτής υψηλότερα από το συμπιεστή με υψομετρική διαφορά μεγαλύτερη από 7,50 m
Εικόνα 9-13: Ο συμπυκνωτής υψηλότερα από το συμπιεστή. Διάταξη διπλής κατακόρυφης κατάθλιψης
Η διαστασιολόγηση των σωλήνων κατάθλιψης γίνεται με χρήση του πίνακα 9-10, για ψυκτικό μέσο R-22.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-10: Ικανότητα χαλκοσωλήνων κατάθλιψης (kW), για R-22

| 4                                                     | 1/8"  104.78            | 1.200       |             | 1.200 1.12   |
|-------------------------------------------------------|-------------------------|-------------|-------------|--------------|
| 3 1/8"  79.38 3 5/8"  92.08                           |                         | 700.0 950.0 | 618.0 919.5 | 807.4        |
| 2                                                     | 490.0 700.0             |             |             | 547.4        |
| 2 1/8"  53.98 5/8"  66.68                             | 310.0 310.0 490.0       | 263.2 465.2 | 222.4 394.7 | 198.1 347.5  |
| 1 5/8"  41.28                                         | 185.0 185.0             | 126.1       | 105.9       | 93.7         |
| ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΧΑΛΚΟΣΩΛΗΝΑ (in/mm) 1 3/8"  34.93 | 135.0 101.7             | 81.3        | 68.6        | 60.5         |
| 1/8"  28.58                                           | 84.2 58.3               | 46.2        | 39.5        | 34.8         |
| 3/4" 19.05 7/8" 22.23 1                               | 26.7 41.3 18.7 28.4     | 14.9 22.7   | 12.4 19.2   | 11.0 16.8    |
| 1/2" 12.70 5/8"                                       | 15.87 8.4 15.6 5.8 10.8 | 4.6 8.5     | 4.0 7.2     | 3.5 6.3      |
| (m)                                                   |                         | 30          | 40          |              |
| ΙΣΟΔΥΝ. ΜΗΚΟΣ                                         | 10 20                   |             |             | 50           |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Ο πίνακας 9-10 έχει συνταχθεί για μέγιστη πτώση πίεσης 41,4 kPa (6 psi), μέγιστη ταχύτητα αερίου 20 m/s, σε θερμοκρασία αναρρόφησης 4,4°C και θερ -μοκρασία συμπύκνωσης 40,5°C. Για άλλες θερμοκρασίες λειτουργίας χρησι -μοποιούνται οι συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 9-11. Με το συντελεστή διόρθωσης πολλαπλασιάζουμε την ψυκτική ικανότητα της εγκατάστασης και βρίσκουμε την ψυκτική ισχύ υπολογισμού. Με την ψυκτική ισχύ υπολογισμού και το ισοδύναμο μήκος της γραμμής, από τον πίνακα 9-10 βρίσκουμε τη διά -μετρο του σωλήνα κατάθλιψης.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-11: Συντελεστές διόρθωσης ικανότητας χαλκοσωλήνων κατ άθλιψης, για R-22

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

| 10.0                             |   1.07 |   1.05 |   1.02 |   1.00 |   0.99 |   0.97 |   0.96 |   0.95 |   0.94 |   0.94 |   0.94 |   0.93 |   0.94 |
|----------------------------------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|
| 7.2                              |   1.08 |   1.05 |   1.03 |   1.01 |   0.99 |   0.98 |   0.97 |   0.96 |   0.95 |   0.95 |   0.94 |   0.94 |   0.95 |
| 4.4                              |   1.08 |   1.06 |   1.04 |   1.02 |   1    |   0.99 |   0.98 |   0.97 |   0.96 |   0.95 |   0.95 |   0.95 |   0.96 |
| 1.7                              |   1.09 |   1.07 |   1.04 |   1.02 |   1.01 |   0.99 |   0.98 |   0.97 |   0.97 |   0.96 |   0.96 |   0.96 |   0.96 |
| -1.1                             |   1.1  |   1.07 |   1.05 |   1.03 |   1.02 |   1    |   0.99 |   0.98 |   0.97 |   0.97 |   0.97 |   0.97 |   0.97 |
| -3.9                             |   1.11 |   1.08 |   1.06 |   1.04 |   1.02 |   1.01 |   1    |   0.99 |   0.98 |   0.98 |   0.98 |   0.98 |   0.98 |
| -6.7                             |   1.11 |   1.09 |   1.07 |   1.05 |   1.03 |   1.02 |   1.01 |   1    |   0.99 |   0.99 |   0.99 |   0.99 |   0.99 |
| -9.4                             |   1.12 |   1.1  |   1.07 |   1.05 |   1.04 |   1.03 |   1.01 |   1.01 |   1    |   1    |   1    |   1    |   1    |
| ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ °C -12.2 |   1.13 |   1.1  |   1.08 |   1.06 |   1.05 |   1.03 |   1.02 |   1.01 |   1.01 |   1    |   1.01 |   1.01 |   1.01 |
| -15.0                            |   1.14 |   1.11 |   1.09 |   1.07 |   1.06 |   1.04 |   1.03 |   1.02 |   1.02 |   1.01 |   1.02 |   1.02 |   1.02 |
| -17.7                            |   1.15 |   1.12 |   1.1  |   1.08 |   1.07 |   1.05 |   1.04 |   1.03 |   1.03 |   1.02 |   1.03 |   1.03 |   1.04 |
| -20.6                            |   1.16 |   1.13 |   1.11 |   1.09 |   1.08 |   1.06 |   1.05 |   1.04 |   1.04 |   1.04 |   1.04 |   1.04 |   1.05 |
| -23.3                            |   1.17 |   1.14 |   1.12 |   1.1  |   1.08 |   1.07 |   1.06 |   1.05 |   1.05 |   1.05 |   1.05 |   1.05 |   1.06 |
| -26.1                            |   1.18 |   1.15 |   1.13 |   1.11 |   1.09 |   1.08 |   1.07 |   1.06 |   1.06 |   1.06 |   1.06 |   1.06 |   1.07 |
| -28.9                            |   1.19 |   1.16 |   1.14 |   1.12 |   1.11 |   1.09 |   1.08 |   1.08 |   1.07 |   1.07 |   1.07 |   1.08 |   1.09 |
| -31.7                            |   1.2  |   1.17 |   1.15 |   1.13 |   1.12 |   1.1  |   1.09 |   1.09 |   1.08 |   1.08 |   1.08 |   1.09 |   1.1  |
| -34.4                            |   1.21 |   1.18 |   1.16 |   1.14 |   1.13 |   1.12 |   1.11 |   1.1  |   1.1  |   1.09 |   1.1  |   1.1  |   1.12 |
| ΘΕΡΜ. ΣΥΜΠ. °C                   |  29.4  |  32.2  |  35    |  37.8  |  40.5  |  43.4  |  46.1  |  48.9  |  51.7  |  54.4  |  57.2  |  60    |  62.7  |

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να βρεθεί η κατάλληλη διάμετρος για τη γραμμή κατάθλιψης μίας ψυκτικής μη -χανής που λειτουργεί με R-22 σε θερμοκρασία αναρρόφησης -15°C και θερ -μοκρασία συμπύκνωσης 35 °C, αν η ψυκτική ισχύς της μηχανής είναι 28 kW και το ισοδύναμο μήκος της γραμμής είναι 20 m.

Απάντηση
Από τον πίνακα 9-11 για θερμοκρασία αναρρόφησης -15°C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 35 °C, βρίσκουμε συντελεστή διόρθωσης 1,09. Άρα η ψυκτική ικανότητα υπολογισμού του σωλήνα θα είναι: 28 x 1,09 = 30,5 kW.
Από τον πίνακα 9-10, για ισοδύναμο μήκος 20 m, βρίσκουμε διάμετρο σω -λήνα 1 1/8 " .
Η ταχύτητα του θερμού αερίου στη γραμμή κατάθλιψης, με βάση την ψυ -κτική ισχύ, για διάμετρο χαλκοσωλήνα από 1/2 " μέχρι 4 1/8 " , παριστάνεται στο διάγραμμα της εικόνας 9-14 (για R-22).
Εικόνα 9.14: Διάγραμμα ταχύτητας γραμμής κατάθλιψης, για R-22

Το διάγραμμα ταχυτήτων έχει υπολογιστεί για θερμοκρασία αναρρόφησης 4,4 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 40,5 °C. Για άλλες θερμοκρασίες λει -τουργίας χρησιμοποιούνται οι συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 9-12.
ΠΙΝΑΚΑΣ 9-12: Συντελεστές διόρθωσης ταχύτητας στη γραμμή κατ άθλιψης, για R-22

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

| 10.0        | 1.15      | 1.10   | 1.05   | 1.01   | 0.97   | 0.93   | 0.90   | 0.87   | 0.85   | 0.82   | 0.81   | 0.79   | 0.78   |
|-------------|-----------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|
| 7.2         | 1.17      | 1.12   | 1.07   | 1.02   | 0.98   | 0.95   | 0.91   | 0.89   | 0.86   | 0.84   | 0.82   | 0.80   | 0.79   |
| 4.4         | 1.08      | 1.13   | 1.08   | 1.04   | 1.00   | 0.96   | 0.93   | 0.90   | 0.88   | 0.85   | 0.83   | 0.82   | 0.80   |
| 1.7         | 1.21      | 1.15   | 1.10   | 1.06   | 1.02   | 0.98   | 0.95   | 0.92   | 0.90   | 0.87   | 0.85   | 0.83   | 0.82   |
| -1.1        | 1.23      | 1.18   | 1.13   | 1.08   | 1.04   | 1.01   | 0.97   | 0.94   | 0.92   | 0.89   | 0.87   | 0.85   | 0.84   |
| -3.9        | 1.26      | 1.20   | 1.15   | 1.11   | 1.07   | 1.03   | 0.99   | 0.97   | 0.94   | 0.91   | 0.90   | 0.87   | 0.86   |
| -6.7        | 1.28      | 1.23   | 1.18   | 1.13   | 1.09   | 1.05   | 1.02   | 0.99   | 0.97   | 0.94   | 0.92   | 0.90   | 0.88   |
| -9.4        | 1.31      | 1.26   | 1.21   | 1.16   | 1.12   | 1.08   | 1.05   | 1.02   | 0.99   | 0.97   | 0.95   | 0.92   | 0.91   |
| -12.2       | 1.35      | 1.29   | 1.24   | 1.19   | 1.15   | 1.11   | 1.08   | 1.05   | 1.02   | 0.99   | 0.97   | 0.95   | 0.94   |
| -15.0       | 1.38      | 1.32   | 1.27   | 1.22   | 1.18   | 1.14   | 1.1    | 1.07   | 1.05   | 1.02   | 1.01   | 0.98   | 0.97   |
| -17.7       | 1.42      | 1.36   | 1.3    | 1.26   | 1.21   | 1.17   | 1.14   | 1.11   | 1.08   | 1.05   | 1.04   | 1.01   | 1.00   |
| -20.6       | 1.46      | 1.40   | 1.34   | 1.29   | 1.25   | 1.21   | 1.17   | 1.14   | 1.12   | 1.09   | 1.07   | 1.05   | 1.04   |
| -23.3       | 1.49      | 1.44   | 1.38   | 1.33   | 1.29   | 1.25   | 1.21   | 1.18   | 1.16   | 1.13   | 1.11   | 1.09   |        |
| -26.1       | 1.54      | 1.48   | 1.42   | 1.37   | 1.33   | 1.29   | 1.25   | 1.22   | 1.19   | 1.17   | 1.15   |        |        |
| -28.9       | 1.59      | 1.52   | 1.47   | 1.42   | 1.37   | 1.33   | 1.29   | 1.26   | 1.24   |        |        |        |        |
|             |           | 1.58   | 1.51   | 1.46   | 1.42   | 1.37   |        |        |        |        |        |        |        |
| -34.4 -31.7 | 1.70 1.64 | 1.63   | 1.57   | 1.52   | 1.47   |        |        |        |        |        |        |        |        |
|             | 29.4      | 32.2   |        | 37.8   | 40.5   |        |        |        |        |        |        |        |        |
|             |           |        | 35.0   |        |        | 43.4   | 46.1   | 48.9   | 51.7   | 54.4   | 57.2   | 60.0   | 62.7   |

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Από τον πίνακα 9-12 βρίσκουμε το συντελεστή διόρθωσης με τον οποίο πολλαπλασιάζουμε την ψυκτική ισχύ της εγκατάστασης. Με την διορθωμένη τιμή ισχύος (ισχύς υπολογισμού) και τη διάμετρο του σωλήνα βρίσκουμε την ταχύτητα του αερίου. Η ταχύτητα αυτή θα πρέπει να βρίσκεται μέσα στα όρια που έχουμε ήδη ορίσει.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να βρεθεί η ταχύτητα του θερμού αερίου στη γραμμή κατάθλιψης του προη -γούμενου παραδείγματος.

Απάντηση
Για θερμοκρασία αναρρόφησης -15 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 35 °C, από τον πίνακα 9-12 βρίσκουμε συντελεστή διόρθωσης 1,27. Άρα η ψυκτική ικανότητα υπολογισμού είναι: 28 x 1,27 = 35,6 kW.
Η διάμετρος του σωλήνα είναι 1 1/8 " .
Με τις τιμές αυτές, από το διάγραμμα της εικόνας 9-26 βρίσκουμε ταχύτητα θερμού αερίου περίπου 8 m/s, που είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια.

9.5.3 Γραμμή υγρού υψηλής πίεσης
Η γραμμή υγρού μεταφέρει το υγρό ψυκτικό μέσο από το συμπυκνωτή στην εκτονωτική βαλβίδα. Η διαστασιολόγηση της γραμμής υγρού είναι λιγότερο κρίσιμη από τη διαστασιολόγηση των άλλων γραμμών του δικτύου (αναρρό -φηση, κατάθλιψη). Εφόσον το ψυκτέλαιο διαλύεται στο υγρό ψυκτικό μέσο, στη γραμμή υγρού δεν υπάρχει πρόβλημα κίνησης του ψυκτελαίου. Κατά τον σχεδιασμό της γραμμής υγρού πρέπει να λαμβάνονται υπόψη:
-  Η πτώση πίεσης, η οποία δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 27,6 kPa (περίπου 4 psi) για τα R-12 και R-134a και τα 41,4 kPa (περίπου 6 psi) για τα R-22 και R-502.
-  Η υδροστατική πτώση πίεσης από υψομετρική διαφορά, σε στήλες με ροή προς τα επάνω, η οποία υπολογίζεται σε 11,2 kPa για κάθε μέτρο ανόδου (11,2 kPa/m).
-  Η ταχύτητα ροής του υγρού στο σωλήνα, η οποία δεν πρέπει να ξεπερνά τα 1,8 m/s.

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ
Ταχύτητες μεγαλύτερες από αυτή την τιμή είναι δυνατόν να προκαλέσουν υδραυλικά πλήγματα 3 λόγω ύπαρξης διατάξεων που κλείνουν τη ροή, όπως π.χ. ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες. Η μείωση της πίεσης στη γραμμή υγρού εί -ναι ίση με το άθροισμα της πτώσης πίεσης λόγω τριβών, συν την υδροστατι -κή πίεση λόγω διαφοράς ύψους (όπου υπάρχει). Λόγω της μείωσης της πίε -σης, στην γραμμή υγρού, είναι δυνατόν να έχουμε μερική εξάτμιση του υγρού (flashing). Αυτό είναι ανεπιθύμητο και δημιουργεί αστάθεια στη λειτουργία της εκτονωτικής βαλβίδας και του ψυκτικού κύκλου γενικότερα. Η λύση στο πρό -βλημα αυτό είναι η μείωση της θερμοκρασίας του ψυκτικού (υπόψυξη) τόσο ώστε στη μειωμένη πίεση (λόγω απωλειών), το ψυκτικό να παραμένει υγρό.

Η υπόψυξη του υγρού ψυκτικού μέσου γίνεται στο τελευταίο τμήμα του συ -μπυκνωτή, όπως συζητήσαμε στο αντίστοιχο κεφάλαιο. Οι σύγχρονοι συμπυ -κνωτές έχουν την δυνατότητα να υποψύχουν το υγρό από 3 έως και 10 °C. Ο τρόπος υπολογισμού της υπόψυξης φαίνεται στο παράδειγμα που ακολουθεί.

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Ένα ψυκτικό συγκρότημα κλιματισμού λειτουργεί σε θερμοκρασία συμπύκνω -σης 40 °C, με ψυκτικό υγρό R-22. Η γραμμή υγρού έχει υπολογιστεί για πτώ -ση πίεσης 41 kPa. Η υψομετρική διαφορά από τον συμπυκνωτή μέχρι την εκτονωτική βαλβίδα είναι 5 m. Να υπολογιστεί η απαιτούμενη υπόψυξη.

Απάντηση
-  Η πτώση πίεσης στη γραμμή είναι
41 kPa
-  Η υδροστατική πτώση πίεσης είναι : 5 x 11,2 = 56 kPa
-  Η ολική πτώση πίεσης είναι
: 41 + 56 = 97 kPa
-  Από τον πίνακα ιδιοτήτων για R-22 βρίσκουμε, σε θερμοκρασία συμπύ -κνωσης 40 °C, πίεση 1.534,1 kPa
-  Άρα η πίεση στην εκτονωτική βαλβίδα θα είναι: 1.531,1 -97 = 1.434,1 kPa
-  Σε πίεση 1.434,1 kPa η θερμοκρασία εξάτμισης είναι: 37,3 °C
-  Επομένως η ελάχιστη απαιτούμενη υπόψυξη είναι: 40 - 37,3 = 2,7 °C
- Η διαστασιολόγηση των σωλήνων υγρού γίνεται με χρήση του πίνακα 9-13, για ψυκτικό μέσο R-22.
- 3 Υδραυλικό πλήγμα λέγεται το κύμα πίεσης που δημιουργείται σε ένα σωλήνα που διαρρέεται από ένα υγρό, όταν σταματήσει απότομα η ροή του υγρού. Τότε η ανάκλαση του κύματος δημιουργεί ένα χτύπημα. Για το λόγο αυτό το υδραυλικό πλήγμα λέγεται και ''χτύπημα των σωλήνων'' και παρατηρείται συχνά σε εγκαταστάσεις ύδρευσης πολυκατοικιών. Αν το υδραυλικό πλήγμα είναι ισχυρό, μπορεί να προκαλέσει σημαντικές βλάβες στη σωλήνωση, μέ -χρι και ολοκληρωτική διάρρηξη.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-13: Ικανότητα χαλκοσωλήνων γραμμής υγρού (kW), για R-22

|                                         | 2 1/8"  53.98                           | 595.0          | 595.0          | 595.0          | 595.0          | 595.0          |
|-----------------------------------------|-----------------------------------------|----------------|----------------|----------------|----------------|----------------|
|                                         | 1 5/8"  41.28                           | 310.0          | 310.0          | 310.0          | 310.0          | 310.0          |
| ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΧΑΛΚΟΣΩΛΗΝΑ (in/mm) | 5/8" 15.87 3/4" 19.05 7/8" 22.23 1 3/8" | 50.0 68.0 92.0 | 46.2 68.0 92.0 | 36.6 60.4 92.0 | 31.0 51.5 82.0 | 25.8 45.1 71.5 |
|                                         | 34.93                                   | 235.0          |                |                |                |                |
|                                         |                                         |                | 235.0          | 235.0          | 235.0          | 235.0          |
|                                         | 1 1/8"  28.58                           | 155.0          | 155.0          | 155.0          | 155.0          | 141.3          |
|                                         | 1/2" 12.70                              | 31.0           | 25.0           | 19.9           | 16.9           | 14.6           |
|                                         | 3/8" 9.52                               | 15.4           | 10.5           | 8.5            | 7.0            | 6.2            |

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ
Ο πίνακας 9-13 έχει συνταχθεί για μέγιστη πτώση πίεσης 41,4 kPa (6 psi), μέγιστη ταχύτητα αερίου 1,8 m/s, σε θερμοκρασία αναρρόφησης 4,4 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 40,5 °C. Για άλλες θερμοκρασίες λειτουργίας χρησιμοποιούνται οι συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 9-14. Με το συντελε -στή διόρθωσης πολλαπλασιάζουμε την ψυκτική ικανότητα της εγκατάστασης και βρίσκουμε την ψυκτική ισχύ υπολογισμού. Με την ψυκτική ισχύ υπολογι -σμού και το ισοδύναμο μήκος της γραμμής, από τον πίνακα 9-12 βρίσκουμε τη διάμετρο του σωλήνα υγρού.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9-14: Συντελεστές διόρθωσης ικανότητας χαλκ οσωλήνων γραμμής υγρού, για R-22

|                | 10.0           |   0.90 |   0.92 |   0.94 |   0.96 |   0.99 |   1.01 |   1.04 |   1.07 |   1.10 |   1.14 |   1.18 |   1.22 |
|----------------|----------------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|
|                | 7.2            |   0.9  |   0.92 |   0.95 |   0.97 |   0.99 |   1.02 |   1.05 |   1.08 |   1.11 |   1.15 |   1.19 |   1.23 |
|                | 4.4            |   0.91 |   0.93 |   0.95 |   0.98 |   1    |   1.03 |   1.06 |   1.09 |   1.12 |   1.15 |   1.19 |   1.24 |
|                | 1.7            |   0.91 |   0.94 |   0.96 |   0.98 |   1.01 |   1.03 |   1.06 |   1.09 |   1.13 |   1.16 |   1.2  |   1.25 |
|                | -1.1           |   0.92 |   0.94 |   0.97 |   0.99 |   1.02 |   1.04 |   1.07 |   1.1  |   1.14 |   1.17 |   1.22 |   1.26 |
|                | -3.9           |   0.93 |   0.95 |   0.97 |   1    |   1.02 |   1.05 |   1.08 |   1.11 |   1.15 |   1.18 |   1.23 |   1.27 |
|                | -6.7           |   0.93 |   0.96 |   0.98 |   1    |   1.03 |   1.06 |   1.09 |   1.12 |   1.16 |   1.19 |   1.24 |   1.28 |
|                | -9.4           |   0.94 |   0.96 |   0.99 |   1.01 |   1.04 |   1.07 |   1.1  |   1.13 |   1.17 |   1.21 |   1.25 |   1.3  |
|                | -12.2          |   0.95 |   0.97 |   1    |   1.02 |   1.05 |   1.08 |   1.11 |   1.14 |   1.18 |   1.22 |   1.26 |   1.31 |
|                | -15.0          |   0.95 |   0.98 |   1    |   1.03 |   1.06 |   1.09 |   1.12 |   1.15 |   1.19 |   1.23 |   1.28 |   1.32 |
|                | -17.7          |   0.96 |   0.99 |   1.01 |   1.04 |   1.07 |   1.1  |   1.13 |   1.16 |   1.2  |   1.24 |   1.29 |   1.34 |
|                | -20.6          |   0.97 |   0.99 |   1.02 |   1.05 |   1.08 |   1.11 |   1.14 |   1.17 |   1.22 |   1.25 |   1.3  |   1.35 |
|                | -23.3          |   0.98 |   1    |   1.03 |   1.06 |   1.08 |   1.12 |   1.15 |   1.19 |   1.23 |   1.27 |   1.32 |   1.37 |
|                | -26.1          |   0.99 |   1.01 |   1.04 |   1.07 |   1.09 |   1.13 |   1.16 |   1.2  |   1.24 |   1.28 |   1.33 |   1.38 |
|                | -28.9          |   0.99 |   1.02 |   1.05 |   1.08 |   1.11 |   1.14 |   1.17 |   1.21 |   1.25 |   1.3  |   1.35 |   1.4  |
|                | -31.7          |   1    |   1.03 |   1.06 |   1.09 |   1.12 |   1.15 |   1.18 |   1.22 |   1.27 |   1.31 |   1.36 |   1.42 |
|                | -34.4          |   1.01 |   1.04 |   1.07 |   1.09 |   1.13 |   1.16 |   1.2  |   1.24 |   1.28 |   1.33 |   1.38 |   1.43 |
| ΘΕΡΜ. ΣΥΜΠ. °C | ΘΕΡΜ. ΣΥΜΠ. °C |  29.4  |  32.2  |  35    |  37.8  |  40.5  |  43.4  |  46.1  |  48.9  |  51.7  |  54.4  |  57.2  |  60    |

π.χ. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Να βρεθεί η κατάλληλη διάμετρος για γραμμή κατάθλιψης μίας ψυκτικής μηχα -νής που λειτουργεί με R-22 σε θερμοκρασία αναρρόφησης -15 °C και θερμο -κρασία συμπύκνωσης 40,5 °C, αν η ψυκτική ισχύς της μηχανής είναι 52 kW και το ισοδύναμο μήκος της γραμμής είναι 20 m.

Απάντηση
Από τον πίνακα 9-14 για θερμοκρασία αναρρόφησης -15 °C και θερμοκρασία συμπύκνωσης 40,5 °C, βρίσκουμε συντελεστή διόρθωσης 1,06. Άρα η ψυκτι -κή ικανότητα υπολογισμού του σωλήνα θα είναι: 52 x 1,06 = 55,1 kW.
Από τον πίνακα 9-13, για ισοδύναμο μήκος 20 m, βρίσκουμε διάμετρο σω -λήνα 3/4".

9.6 Έλεγχος των σωληνώσεων μετά την εγκατάσταση
Μετά την ολοκλήρωση κάθε τμήματος (δικτύου) σωλήνωσης, γίνεται ο έλεγχος στεγανότητας. Ο έλεγχος γίνεται με αέριο άζωτο σε πίεση 20% μεγαλύτερη από τη μέγιστη πίεση λειτουργίας του δικτύου. Για τη δοκιμή ταπώνονται τα άκρα και η γραμμή γεμίζεται με αέριο άζωτο μέχρι την προ -βλεπόμενη πίεση δοκιμής. Μετά το γέμισμα ελέγχονται όλες οι συνδέσεις. Ο έλεγχος γίνεται:
- 1. Με την ακοή. Αν έχουμε σημαντική διαρροή αζώτου, αυτή γίνεται αντιληπτή από το χαρακτηριστικό σφύριγμα. Προϋπόθεση είναι να μην υπάρχει θόρυβος. Ο έλεγχος αυτός είναι πρόχειρος και εντοπί -ζει μόνο τις σημαντικές διαρροές.
- 2. Με σαπουνάδα. Μετά τον ακουστικό έλεγχο και αφού αποκαταστα -θούν τυχόν διαρροές που εντοπίστηκαν, γίνεται ο έλεγχος με διάλυ -μα σαπουνιού (με προσθήκη γλυκερίνης) ή με έτοιμο διάλυμα του εμπορίου. Το διάλυμα απλώνεται σε όλες τις συνδέσεις, οπότε, αν υπάρχει διαφυγή αζώτου, θα σχηματισθούν στο σημείο εκείνο φυ -σαλίδες. Με την ολοκλήρωση του ελέγχου, τον εντοπισμό των τυχόν διαρροών και την αποκατάστασή τους γίνεται απόπλυση των συνδέ -σεων και καθαρισμός των υπολειμμάτων της σαπουνάδας.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Μετά την ολοκλήρωση κάθε δικτύου της εγκατάστασης γίνεται εκφύ -σηση (φύσιγμα) των σωλήνων με αέριο άζωτο. Το φύσιγμα έχει σκοπό να απομακρύνει τυχόν υπολείμματα αποξειδωτικού, σκόνες και άλλες ακα -θαρσίες από τους σωλήνες. Το φύσιγμα πρέπει να διαρκεί τουλάχιστον 10 λεπτά και να παρακολουθείται για να διαπιστωθεί αν από το ανοιχτό άκρο βγαίνουν ακαθαρσίες.
Εφόσον η σωλήνωση αποδειχθεί κατ' αρχάς στεγανή γίνεται η πλή -ρωση με ψυκτικό μέσο (σε ολόκληρο το δίκτυο των σωληνώσεων της εγκατάστασης, μετά την ολοκλήρωσή της). Επαναλαμβάνεται ο έλεγχος στεγανότητας αλλά με ειδικές συσκευές ανίχνευσης των ατμών ψυκτικού μέσου που διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα (ανιχνευτές διαρροών ψυκτικών μέσων). Η μέθοδος και οι ανιχνευτές περιγράφονται σε επόμενο κεφάλαιο.

9.7 Αστοχίες του δικτύου σωληνώσεων μιας ψυκτικής εγκατάστασης
Εκτός από τις πιθανές διαρροές οι οποίες ελέγχονται όπως περιγράφεται πιο πάνω, είναι δυνατό να υπάρξουν και άλλες αστοχίες των δικτύων. Οι αστοχίες αυτές κατατάσσονται στις ακόλουθες κατηγορίες:
- Υδροδυναμικές
- Μηχανικές
- Χημικοτεχνικές

9.7.1 Υδροδυναμικές αστοχίες
Εδώ κατατάσσουμε σφάλματα που συνεπάγονται μη επιθυμητές συνθήκες ροής. Συνήθως, στις σωληνώσεις είναι επιθυμητή ομαλή διαμόρφω -ση της ροής, με όσο γίνεται σταθερή ή ομαλά μεταβαλλόμενη ταχύτητα, χωρίς αποκολλήσεις (δίνες ή στροβιλισμούς) και υπερβολικές αντιστάσεις ή/και στραγγαλισμούς. Τα σφάλματα αυτά οφείλονται είτε σε κακό σχεδιασμό - μορφοποίηση του δικτύου (άμεση ευθύνη του μηχανικού που σχεδίασε και καθοδήγησε επιτόπου το έργο), είτε σε κακή εφαρμογή. Δη -λαδή, συχνά, από αμέλεια ή ανοργανωσιά ή άγνοια:

-  χρησιμοποιούνται γωνίες αντί για ανοιχτές καμπύλες, χωρίς λόγο (π.χ. στενότητα χώρου),
-  γίνονται διακλαδώσεις "φυτευτές", δηλαδή χωρίς τυποποιημένα εξαρτήματα (ταφ) αλλά με κομμάτια σωλήνα,
-  χρησιμοποιούνται συστολές τύπου "Αμερικής" αντί τύπου "Αγγλίας" (μπουκάλα),
-  κάμπτονται σωλήνες χωρίς τα ειδικά εργαλεία (πρέσσες, καλούπια, ελατήρια) για να διασώζεται η κυκλική μορφή της σωλήνας και η λεία επιφάνεια του τοιχώματος,
-  εφαρμόζονται ακατάλληλα αποφρακτικά όργανα (σύρτες ή επιστό -μια αντί για σφαιρικούς διακόπτες ροής, σφαιρικοί διακόπτες μειω -μένης διατομής αντί ολικού περάσματος).

Εννοείται ότι σε ορισμένες περιπτώσεις επιβάλλεται η χρησιμοποίηση διαφορετικών εξαρτημάτων και οργάνων από αυτά που υπαγορεύονται από το κριτήριο "ομαλής ροής". Αυτό είναι επιλογή και ευθύνη του μελε -τητή μηχανικού, ο οποίος πρέπει να λάβει υπόψη του τη δημιουργούμενη ανωμαλία στη ροή. Σε κάθε περίπτωση, ο τεχνίτης που κατασκευάζει ένα δίκτυο πρέπει να ακολουθεί πιστά τις οδηγίες της μελέτης και του σχεδια -σμού. Κάθε απόκλιση πρέπει να γνωστοποιείται στον υπεύθυνο μηχανικό ο οποίος θα αποφασίσει για την αναγκαιότητα της τροποποίησης και πιθα -νώς θα λάβει ορισμένα μέτρα.

Ένας ειδικός τύπος υδροδυναμικής αστοχίας παρουσιάζεται στη γραμ -μή υγρού υψηλής πίεσης και συνίσταται στη δημιουργία υδραυλικού πλήγ -ματος ("χτύπημα"). Το υδραυλικό πλήγμα δημιουργείται από απότομο στα -μάτημα της ροής του υγρού από το κλείσιμο κάποιου οργάνου και είναι η ανάκλαση κύματος πίεσης. Κατά το υδραυλικό πλήγμα η πίεση ανεβαίνει πολύ ψηλά και είναι δυνατό να προκληθούν σημαντικές βλάβες στη σω -λήνωση. Υδραυλικό πλήγμα μπορεί να έχουμε όταν η ταχύτητα του υγρού είναι υψηλή (μεγαλύτερη από 1,8 m/s). Γι' αυτό πρέπει να δίνεται σημα -ντική προσοχή στην επιλογή της διαμέτρου του σωλήνα ώστε η ταχύτητα να διατηρείται στα επιτρεπόμενα όρια, σε συνάρτηση με το μήκος του. Το υδραυλικό πλήγμα οφείλεται σε αδυναμία της μελέτης - σχεδιασμού της σωλήνωσης. Τέλος, η υδροδυναμική αστοχία συνεπάγεται σπατάλη στην εγκατάσταση (μεγάλες αντλίες ή συμπιεστές μεγάλης ισχύος), σπατάλη ενέργειας, φθορές, θόρυβο και κραδασμούς. Ο ασυνήθιστος θόρυβος της ροής προδίδει την υδροδυναμική αστοχία.

9.7.2 Μηχανικές αστοχίες
Οφείλονται σε ταλαντώσεις των σωλήνων οι οποίες είναι δυνατό να προ -καλέσουν ρωγμές ή και σπάσιμο. Είναι πιο σημαντικές όταν το δίκτυο είναι εκτεταμένο και η διάμετρος των σωλήνων μεγάλη (>1"). Οι ταλαντώσεις προέρχονται από τους κραδασμούς του συμπιεστή και των ανεμιστήρων. Ο περιορισμός των ταλαντώσεων γίνεται με σωστή στήριξη των σωλήνων και χρήση ειδικών αντικραδασμικών τεμαχίων στις συνδέσεις του συμπιε -στή (ειδικά, μάλιστα όταν είναι παλινδρομικός). Η σωστή στήριξη των σω -λήνων πρέπει να συνδυάζεται με τη στιβαρότητα της κατασκευής αλλά και με τη δυνατότητα συστολοδιαστολής των σωλήνων. Η μη πρόβλεψη της εκτόνωσης των συστολοδιαστολών είναι, επίσης, μία άλλη αιτία μηχανικής αστοχίας.

9.7.3 Χημικοτεχνικές αστοχίες
Προέρχονται από χημικές αντιδράσεις ή από ηλεκτρολυτική διάβρωση στις συνδέσεις διαφορετικών μετάλλων (μέταλλα με διαφορετικό ηλεκτροχημι -κό δυναμικό), που βρίσκονται σε υγρό περιβάλλον (σε επαφή με νερό). Ο χαλκός για παράδειγμα διαβρώνει το σίδερο. Περιορισμός του φαινομένου γίνεται με παρεμβολή, μεταξύ των δύο μετάλλων, τρίτου μετάλλου με ενδι -άμεσο ηλεκτροχημικό δυναμικό. Στην περίπτωση χαλκού - σιδήρου πρέ -πει να παρεμβάλλεται ορειχάλκινο εξάρτημα. Πολλά ανοξείδωτα συμπερι -φέρονται, επίσης, σαν το χαλκό σε σχέση με τον κοινό χάλυβα (μαύρο ή γαλβανισμένο σιδηροσωλήνα).

Μία άλλη συνηθισμένη χημική διάβρωση είναι η προσβολή και αποσά -θρωση του χαλκού από θειούχες ενώσεις, που περιέχονται στα καυσαέ -ρια λεβητοστασίων πετρελαίου (μαζούτ αλλά και Diesel). Εμφανίζεται στις σωληνώσεις που τοποθετούνται στις ταράτσες κτιρίων όταν δεν τηρούνται οι αποστάσεις ασφαλείας ή δεν προστατεύονται κατάλληλα οι χαλκοσωλή -νες οι οποίοι εκτίθενται στα καυσαέρια των καπνοδόχων.
- 1. Η ροή του ψυκτικού μέσου σε μια εγκατάσταση γίνεται με δίκτυα σω -λήνων.
- 2. Ο σωστός σχεδιασμός των δικτύων σωλήνων έχει σκοπό τη σωστή τροφοδότηση των διαφόρων τμημάτων μιας ψυκτικής εγκατάστασης, την αποφυγή της εισόδου υγρού στο συμπιεστή, την αποφυγή συσ -σώρευσης ψυκτελαίου σε διάφορα σημεία του ψυκτικού κυκλώματος και τη διατήρηση καθαρής και ξηρής της ψυκτικής εγκατάστασης.
- 3. Με βάση τα παραπάνω κριτήρια γίνεται η επιλογή των ταχυτήτων στα διάφορα τμήματα των σωληνώσεων.
- 4. Ο υπολογισμός της απαιτούμενης ροής ψυκτικού ρευστού γίνεται με χρήση διαγραμμάτων.
- 5. Τα δίκτυα σωληνώσεων κατασκευάζονται από:
-  Χαλκοσωλήνες
-  Μαύρους χαλυβδοσωλήνες
-  Ανοξείδωτους σωλήνες
- 6. Τα περισσότερα δίκτυα κατασκευάζονται από σκληρούς ή μαλακούς χαλκοσωλήνες τύπου ACR με προδιαγραφές ASTM-280.
- 7. Το δίκτυο σωληνώσεων σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση αποτελείται από τα εξής μέρη:
-  Σωλήνωση Αναρρόφησης αερίου
-  Σωλήνωση Κατάθλιψης αερίου
-  Σωλήνωση υγρού υψηλής πίεσης
- 8. Η ταχύτητα του ψυκτικού μέσου σε μια σωλήνωση είναι αντίστροφα ανάλογη με το τετράγωνο της εσωτερικής διαμέτρου του σωλήνα και ανάλογη με την παροχή του ψυκτικού μέσου.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 9. Η πτώση της πίεσης, από τριβές στα τοιχώματα των σωλήνων, είναι ανάλογη του μήκους των σωλήνων και του τετραγώνου της ταχύτητας του ψυκτικού μέσου.
- 10. Η πτώση πίεσης στα διάφορα εξαρτήματα ενός δικτύου δίνεται από πίνακα στον οποίο αναφέρεται το ισοδύναμο μήκος κάθε εξαρτήμα -τος.
- 11. Ισοδύναμο μήκος σωλήνωσης είναι το άθροισμα του πραγματικού μήκους της γραμμής συν το άθροισμα των ισοδύναμων μηκών όλων των εξαρτημάτων της γραμμής.
- 12. Το ισοδύναμο μήκος μιας γραμμής είναι περίπου ίσο με το πραγματι -κό μήκος της γραμμής επί 1,60 (για γραμμή μήκους, έως 30 m) ή επί 1,25 (για γραμμή μήκους μεγαλύτερου από 30 m).
- 13. Ο υπολογισμός των διαμέτρων των σωλήνων των δικτύων σωληνώ -σεων μίας ψυκτικής εγκατάστασης γίνεται με χρήση πινάκων και δια -γραμμάτων.
- 14. Μετά την κατασκευή κάθε δικτύου γίνεται έλεγχος όλων των συνδέσε -ων για τυχόν διαρροές, με πλήρωση του δικτύου με αέριο άζωτο, σε δύο στάδια:
-  Προκαταρτικός έλεγχος με την ακοή
-  Κανονικός έλεγχος με σαπουνάδα
- 15. Μετά τον έλεγχο των συνδέσεων γίνεται εκφύσηση των δικτύων και κανονική πλήρωση της εγκατάστασης με ψυκτικό μέσο.
- 16. Επαναλαμβάνεται ο έλεγχος των συνδέσεων με ανιχνευτή αερίου ψυ -κτικού μέσου.
- 17. Οι αστοχίες που πιθανόν να υπάρξουν σε μία σωλήνωση είναι:
-  Υδροδυναμικές, από μη ομαλή ροή ή υδραυλικό πλήγμα
-  Μηχανικές , από ταλαντώσεις ή συστολοδιαστολές των σωλήνων
-  Χημικοτεχνικές, από ηλεκτροχημική διάβρωση ή χημικές αντιδρά -σεις.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
Μετά την ολοκλήρωση κάθε δικτύου της εγκατάστασης γίνεται εκφύ -σηση (φύσιγμα) των σωλήνων με αέριο άζωτο. Το φύσιγμα έχει σκοπό να απομακρύνει τυχόν υπολείμματα αποξειδωτικού, σκόνες και άλλες ακα -θαρσίες από τους σωλήνες. Το φύσιγμα πρέπει να διαρκεί τουλάχιστον 10 λεπτά και να παρακολουθείται για να διαπιστωθεί αν από το ανοιχτό άκρο βγαίνουν ακαθαρσίες.
Εφόσον η σωλήνωση αποδειχθεί κατ' αρχάς στεγανή γίνεται η πλή -ρωση με ψυκτικό μέσο (σε ολόκληρο το δίκτυο των σωληνώσεων της εγκατάστασης, μετά την ολοκλήρωσή της). Επαναλαμβάνεται ο έλεγχος στεγανότητας αλλά με ειδικές συσκευές ανίχνευσης των ατμών ψυκτικού μέσου που διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα (ανιχνευτές διαρροών ψυκτικών μέσων). Η μέθοδος και οι ανιχνευτές περιγράφονται σε επόμενο κεφάλαιο.

9.7 Αστοχίες του δικτύου σωληνώσεων μιας ψυκτικής εγκατάστασης
Εκτός από τις πιθανές διαρροές οι οποίες ελέγχονται όπως περιγράφεται πιο πάνω, είναι δυνατό να υπάρξουν και άλλες αστοχίες των δικτύων. Οι αστοχίες αυτές κατατάσσονται στις ακόλουθες κατηγορίες:
- Υδροδυναμικές
- Μηχανικές
- Χημικοτεχνικές

9.7.1 Υδροδυναμικές αστοχίες
Εδώ κατατάσσουμε σφάλματα που συνεπάγονται μη επιθυμητές συνθήκες ροής. Συνήθως, στις σωληνώσεις είναι επιθυμητή ομαλή διαμόρφω -ση της ροής, με όσο γίνεται σταθερή ή ομαλά μεταβαλλόμενη ταχύτητα, χωρίς αποκολλήσεις (δίνες ή στροβιλισμούς) και υπερβολικές αντιστάσεις ή/και στραγγαλισμούς. Τα σφάλματα αυτά οφείλονται είτε σε κακό σχεδιασμό - μορφοποίηση του δικτύου (άμεση ευθύνη του μηχανικού που σχεδίασε και καθοδήγησε επιτόπου το έργο), είτε σε κακή εφαρμογή. Δη -λαδή, συχνά, από αμέλεια ή ανοργανωσιά ή άγνοια:

-  χρησιμοποιούνται γωνίες αντί για ανοιχτές καμπύλες, χωρίς λόγο (π.χ. στενότητα χώρου),
-  γίνονται διακλαδώσεις "φυτευτές", δηλαδή χωρίς τυποποιημένα εξαρτήματα (ταφ) αλλά με κομμάτια σωλήνα,
-  χρησιμοποιούνται συστολές τύπου "Αμερικής" αντί τύπου "Αγγλίας" (μπουκάλα),
-  κάμπτονται σωλήνες χωρίς τα ειδικά εργαλεία (πρέσσες, καλούπια, ελατήρια) για να διασώζεται η κυκλική μορφή της σωλήνας και η λεία επιφάνεια του τοιχώματος,
-  εφαρμόζονται ακατάλληλα αποφρακτικά όργανα (σύρτες ή επιστό -μια αντί για σφαιρικούς διακόπτες ροής, σφαιρικοί διακόπτες μειω -μένης διατομής αντί ολικού περάσματος).

Εννοείται ότι σε ορισμένες περιπτώσεις επιβάλλεται η χρησιμοποίηση διαφορετικών εξαρτημάτων και οργάνων από αυτά που υπαγορεύονται από το κριτήριο "ομαλής ροής". Αυτό είναι επιλογή και ευθύνη του μελε -τητή μηχανικού, ο οποίος πρέπει να λάβει υπόψη του τη δημιουργούμενη ανωμαλία στη ροή. Σε κάθε περίπτωση, ο τεχνίτης που κατασκευάζει ένα δίκτυο πρέπει να ακολουθεί πιστά τις οδηγίες της μελέτης και του σχεδια -σμού. Κάθε απόκλιση πρέπει να γνωστοποιείται στον υπεύθυνο μηχανικό ο οποίος θα αποφασίσει για την αναγκαιότητα της τροποποίησης και πιθα -νώς θα λάβει ορισμένα μέτρα.

Ένας ειδικός τύπος υδροδυναμικής αστοχίας παρουσιάζεται στη γραμ -μή υγρού υψηλής πίεσης και συνίσταται στη δημιουργία υδραυλικού πλήγ -ματος ("χτύπημα"). Το υδραυλικό πλήγμα δημιουργείται από απότομο στα -μάτημα της ροής του υγρού από το κλείσιμο κάποιου οργάνου και είναι η ανάκλαση κύματος πίεσης. Κατά το υδραυλικό πλήγμα η πίεση ανεβαίνει πολύ ψηλά και είναι δυνατό να προκληθούν σημαντικές βλάβες στη σω -λήνωση. Υδραυλικό πλήγμα μπορεί να έχουμε όταν η ταχύτητα του υγρού είναι υψηλή (μεγαλύτερη από 1,8 m/s). Γι' αυτό πρέπει να δίνεται σημα -ντική προσοχή στην επιλογή της διαμέτρου του σωλήνα ώστε η ταχύτητα να διατηρείται στα επιτρεπόμενα όρια, σε συνάρτηση με το μήκος του. Το υδραυλικό πλήγμα οφείλεται σε αδυναμία της μελέτης - σχεδιασμού της σωλήνωσης. Τέλος, η υδροδυναμική αστοχία συνεπάγεται σπατάλη στην εγκατάσταση (μεγάλες αντλίες ή συμπιεστές μεγάλης ισχύος), σπατάλη ενέργειας, φθορές, θόρυβο και κραδασμούς. Ο ασυνήθιστος θόρυβος της ροής προδίδει την υδροδυναμική αστοχία.

9.7.2 Μηχανικές αστοχίες
Οφείλονται σε ταλαντώσεις των σωλήνων οι οποίες είναι δυνατό να προ -καλέσουν ρωγμές ή και σπάσιμο. Είναι πιο σημαντικές όταν το δίκτυο είναι εκτεταμένο και η διάμετρος των σωλήνων μεγάλη (>1"). Οι ταλαντώσεις προέρχονται από τους κραδασμούς του συμπιεστή και των ανεμιστήρων. Ο περιορισμός των ταλαντώσεων γίνεται με σωστή στήριξη των σωλήνων και χρήση ειδικών αντικραδασμικών τεμαχίων στις συνδέσεις του συμπιε -στή (ειδικά, μάλιστα όταν είναι παλινδρομικός). Η σωστή στήριξη των σω -λήνων πρέπει να συνδυάζεται με τη στιβαρότητα της κατασκευής αλλά και με τη δυνατότητα συστολοδιαστολής των σωλήνων. Η μη πρόβλεψη της εκτόνωσης των συστολοδιαστολών είναι, επίσης, μία άλλη αιτία μηχανικής αστοχίας.

9.7.3 Χημικοτεχνικές αστοχίες
Προέρχονται από χημικές αντιδράσεις ή από ηλεκτρολυτική διάβρωση στις συνδέσεις διαφορετικών μετάλλων (μέταλλα με διαφορετικό ηλεκτροχημι -κό δυναμικό), που βρίσκονται σε υγρό περιβάλλον (σε επαφή με νερό). Ο χαλκός για παράδειγμα διαβρώνει το σίδερο. Περιορισμός του φαινομένου γίνεται με παρεμβολή, μεταξύ των δύο μετάλλων, τρίτου μετάλλου με ενδι -άμεσο ηλεκτροχημικό δυναμικό. Στην περίπτωση χαλκού - σιδήρου πρέ -πει να παρεμβάλλεται ορειχάλκινο εξάρτημα. Πολλά ανοξείδωτα συμπερι -φέρονται, επίσης, σαν το χαλκό σε σχέση με τον κοινό χάλυβα (μαύρο ή γαλβανισμένο σιδηροσωλήνα).

Μία άλλη συνηθισμένη χημική διάβρωση είναι η προσβολή και αποσά -θρωση του χαλκού από θειούχες ενώσεις, που περιέχονται στα καυσαέ -ρια λεβητοστασίων πετρελαίου (μαζούτ αλλά και Diesel). Εμφανίζεται στις σωληνώσεις που τοποθετούνται στις ταράτσες κτιρίων όταν δεν τηρούνται οι αποστάσεις ασφαλείας ή δεν προστατεύονται κατάλληλα οι χαλκοσωλή -νες οι οποίοι εκτίθενται στα καυσαέρια των καπνοδόχων.
- 1. Η ροή του ψυκτικού μέσου σε μια εγκατάσταση γίνεται με δίκτυα σω -λήνων.
- 2. Ο σωστός σχεδιασμός των δικτύων σωλήνων έχει σκοπό τη σωστή τροφοδότηση των διαφόρων τμημάτων μιας ψυκτικής εγκατάστασης, την αποφυγή της εισόδου υγρού στο συμπιεστή, την αποφυγή συσ -σώρευσης ψυκτελαίου σε διάφορα σημεία του ψυκτικού κυκλώματος και τη διατήρηση καθαρής και ξηρής της ψυκτικής εγκατάστασης.
- 3. Με βάση τα παραπάνω κριτήρια γίνεται η επιλογή των ταχυτήτων στα διάφορα τμήματα των σωληνώσεων.
- 4. Ο υπολογισμός της απαιτούμενης ροής ψυκτικού ρευστού γίνεται με χρήση διαγραμμάτων.
- 5. Τα δίκτυα σωληνώσεων κατασκευάζονται από:
-  Χαλκοσωλήνες
-  Μαύρους χαλυβδοσωλήνες
-  Ανοξείδωτους σωλήνες
- 6. Τα περισσότερα δίκτυα κατασκευάζονται από σκληρούς ή μαλακούς χαλκοσωλήνες τύπου ACR με προδιαγραφές ASTM-280.
- 7. Το δίκτυο σωληνώσεων σε κάθε ψυκτική εγκατάσταση αποτελείται από τα εξής μέρη:
-  Σωλήνωση Αναρρόφησης αερίου
-  Σωλήνωση Κατάθλιψης αερίου
-  Σωλήνωση υγρού υψηλής πίεσης
- 8. Η ταχύτητα του ψυκτικού μέσου σε μια σωλήνωση είναι αντίστροφα ανάλογη με το τετράγωνο της εσωτερικής διαμέτρου του σωλήνα και ανάλογη με την παροχή του ψυκτικού μέσου.

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 9. Η πτώση της πίεσης, από τριβές στα τοιχώματα των σωλήνων, είναι ανάλογη του μήκους των σωλήνων και του τετραγώνου της ταχύτητας του ψυκτικού μέσου.
- 10. Η πτώση πίεσης στα διάφορα εξαρτήματα ενός δικτύου δίνεται από πίνακα στον οποίο αναφέρεται το ισοδύναμο μήκος κάθε εξαρτήμα -τος.
- 11. Ισοδύναμο μήκος σωλήνωσης είναι το άθροισμα του πραγματικού μήκους της γραμμής συν το άθροισμα των ισοδύναμων μηκών όλων των εξαρτημάτων της γραμμής.
- 12. Το ισοδύναμο μήκος μιας γραμμής είναι περίπου ίσο με το πραγματι -κό μήκος της γραμμής επί 1,60 (για γραμμή μήκους, έως 30 m) ή επί 1,25 (για γραμμή μήκους μεγαλύτερου από 30 m).
- 13. Ο υπολογισμός των διαμέτρων των σωλήνων των δικτύων σωληνώ -σεων μίας ψυκτικής εγκατάστασης γίνεται με χρήση πινάκων και δια -γραμμάτων.
- 14. Μετά την κατασκευή κάθε δικτύου γίνεται έλεγχος όλων των συνδέσε -ων για τυχόν διαρροές, με πλήρωση του δικτύου με αέριο άζωτο, σε δύο στάδια:
-  Προκαταρτικός έλεγχος με την ακοή
-  Κανονικός έλεγχος με σαπουνάδα
- 15. Μετά τον έλεγχο των συνδέσεων γίνεται εκφύσηση των δικτύων και κανονική πλήρωση της εγκατάστασης με ψυκτικό μέσο.
- 16. Επαναλαμβάνεται ο έλεγχος των συνδέσεων με ανιχνευτή αερίου ψυ -κτικού μέσου.
- 17. Οι αστοχίες που πιθανόν να υπάρξουν σε μία σωλήνωση είναι:
-  Υδροδυναμικές, από μη ομαλή ροή ή υδραυλικό πλήγμα
-  Μηχανικές , από ταλαντώσεις ή συστολοδιαστολές των σωλήνων
-  Χημικοτεχνικές, από ηλεκτροχημική διάβρωση ή χημικές αντιδρά -σεις.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
- 1. Με ποια κριτήρια σχεδιάζονται τα δίκτυα σωληνώσεων μιας ψυκτικής εγκατάστασης;
- 2. Ποια είναι τα είδη των δικτύων σωληνώσεων μιας ψυκτικής εγκατά -στασης;
- 3. Από τι υλικά κατασκευάζονται οι σωληνώσεις ψυκτικού μέσου;
- 4. Από τι εξαρτάται η ταχύτητα του ψυκτικού ρευστού μέσα σε μια σωλή -νωση;
- 5. Από τι εξαρτάται η πτώση πίεσης του ψυκτικού ρευστού μέσα σε μια σωλήνωση;
- 6. Πώς υπολογίζεται η πτώση πίεσης στα διάφορα εξαρτήματα ενός δι -κτύου σωληνώσεων;
- 7. Τι είναι το πραγματικό και τι το ισοδύναμο μήκος ενός δικτύου σωλή -νων;
- 8. Πώς προεκτιμούμε το ισοδύναμο μήκος ενός δικτύου;
- 9. Από τι εξαρτάται η μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση πίεσης σε μια γραμ -μή αναρρόφησης;
- 10. Ποια είναι η ελάχιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα σε οριζόντιο και σε κα -τακόρυφο (με ροή προς τα πάνω) τμήμα γραμμής αναρρόφησης;
- 11. Γιατί ορίζουμε ελάχιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα ψυκτικού αερίου, σε μια γραμμή αναρρόφησης;
- 12. Σε ποιες περιπτώσεις απαιτείται η κατασκευή παγίδας ψυκτελαίου σε μια γραμμή αναρρόφησης;
- 13. Με τι τρόπο αντιμετωπίζεται η μεταβολή της παροχής ψυκτικού αερί -ου σε μια κατακόρυφη (με ροή προς τα επάνω) γραμμή αναρρόφη -σης, αν έχουμε συμπιεστή με βαθμίδες μείωσης του φορτίου;
- 14. Τι επιπτώσεις στη λειτουργία μίας ψυκτικής εγκατάστασης έχει η αύ -ξηση της πτώσης πίεσης στην κατάθλιψη του συμπιεστή και γιατί;

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
- 15. Ποια είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση πίεσης σε μια γραμμή κα -τάθλιψης θερμού αερίου, για R-22;
- 16. Γιατί η ταχύτητα στη γραμμή κατάθλιψης δεν πρέπει να ξεπερνά τα 20 m/s;
- 17. Σε ποιες περιπτώσεις απαιτείται κατασκευή παγίδας ψυκτελαίου σε γραμμή κατάθλιψης θερμού αερίου;
- 18. Πώς λειτουργεί η διπλή κατακόρυφη στήλη (με ροή προς τα επάνω) σε γραμμή αναρρόφησης ή κατάθλιψης σε εγκατάσταση μεταβαλλό -μενου φορτίου;
- 19. Απαιτούνται παγίδες ελαίου σε γραμμή κατάθλιψης υγρού και γιατί;
- 20. Πόση είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση πίεσης σε γραμμή υγρού για R-134a;
- 21. Πόση είναι η υδροστατική πτώση πίεσης σε κατακόρυφη γραμμή υγρού με ροή προς τα επάνω;
- 22. Γιατί η ταχύτητα του υγρού δεν πρέπει να ξεπερνά τα 1,8 m/s;
- 23. Με τι ισούται η μείωση της πίεσης στη γραμμή υγρού;
- 24. Για ποιο λόγο είναι δυνατόν να έχουμε μερική εξάτμιση του ψυκτικού ρευστού σε μια γραμμή υγρού;
- 25. Με τι τρόπο αντιμετωπίζεται το πρόβλημα της μερικής εξάτμισης στη γραμμή υγρού μιας ψυκτικής εγκατάστασης;
- 26. Πώς υπολογίζεται η απαιτούμενη υπόψυξη σε μία ψυκτική εγκατάστα -ση;
- 27. Πού γίνεται η υπόψυξη του υγρού ψυκτικού ρευστού;
- 28. Με ποιους τρόπους ελέγχεται η στεγανότητα μίας σύνδεσης;
- 29. Ποιες είναι οι αιτίες υδροδυναμικής αστοχίας και ποιες οφείλονται στον κατασκευαστή της σωλήνωσης;
- 30. Τι είναι οι μηχανικές αστοχίες σε μία σωλήνωση;
- 31. Πώς προφυλάσσουμε μία χαλκοσωλήνα από χημική διάβρωση όταν πρέπει να τοποθετηθεί σε μία ταράτσα που υπάρχουν καυσαέρια από μαζούτ;

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ

E ΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ


ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ
ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΛΟΙΟΥ