Předměty:
- Úvod
- Kapilární
- Termostatický expanzní ventil (TEV)
- Mogelijke storageen
Předmluva:
Expanzní ventil je nezbytnou součástí klimatizačních systémů. Funguje jako omezení v potrubí mezi sušicí/filtrační vložkou a výparníkem, což má za následek přechod z vysokého na nízký tlak. Na obrázku níže je expanzní ventil (v provedení blokový) orámován zeleně.
Poté, co chladivo z kompresoru projde filtrační/sušicí vložkou, dosáhne expanzního ventilu při tlaku přibližně 15 barů a teplotě přibližně 45 stupňů Celsia. Chladivo proudí z expanzního ventilu do výparníku. Když chladivo protéká omezením expanzního ventilu, dochází v něm k výraznému snížení tlaku. Při poklesu tlaku klesá i bod varu chladiva. Chladivo se začne vypařovat a přecházet z kapalné do plynné formy. Při této změně fáze z kapaliny na páru chladivo absorbuje teplo z okolí. Toto uvolněné teplo se odebírá z procházejícího vzduchu proudícího přes výparník, což má za následek ochlazení vzduchu. Tento ochlazený vzduch je veden do interiéru a výsledkem je ochlazený a vysušený vzduch, který klimatizace produkuje.
Existují různé typy expanzních ventilů, jmenovitě kapilární expanzní ventil a termostatický expanzní ventil (TEV), který se také často nazývá „blokový ventil“. Ty jsou popsány níže.
Kapilární:
V klimatizačních systémech se někdy setkáte s jednoduchým typem expanzního ventilu nazývaného kapilára nebo clona. U novějších vozidel již expanzní ventily většinou nejsou vybaveny kapilárou, ale termostatickým (řízeným) expanzním ventilem.
U klimatizačního systému s kapilárou nelze přesně nastavit chladicí výkon. Pokud je tlak příliš vysoký nebo výparník příliš studený, kompresor klimatizace se obvykle vypne.
Vnější strana kapilárního expanzního ventilu je obvykle vyrobena z plastu a uvnitř je speciální trubice. Před a za tou trubicí jsou filtry. Kapilára způsobí náhlý pokles tlaku, který rychle sníží teplotu varu chladiva a změní jej z kapaliny na plyn. Jak je kapilára konstruována, určuje, jak moc poklesne tlak, a to ovlivňuje teplotu, když chladivo vstupuje do výparníku. Kapilára může být nalezena v různých velikostech a instalace jedné s různými rozměry změní chladicí kapacitu systému. Pokud je ve výparníku menší odpařování, obvykle to znamená menší chlazení.
V klimatizačních systémech s kapilárou najdeme většinou v nízkotlaké části také akumulátor. Tím se zabrání nasávání kapaliny kompresorem, protože kapilára má pevný otvor. Akumulátor má i další důležité úkoly, jako je filtrování, odstraňování vlhkosti (sušení) a skladování chladiva. Chladivo vstupuje do akumulátoru z výparníku jako plyn s kapičkami kapaliny. Separační síto v akumulátoru zajišťuje, že částice kapaliny klesají po straně. Vysoušedlo odstraňuje vlhkost z chladiva. Kromě toho je pára nahoře nasávána kompresorem malým otvorem asi 1 milimetr a bere s sebou trochu oleje.
V klimatizačních systémech s kapilárou se mohou vyskytnout následující poruchy:
- Zanesení: Pokud se kapilára ucpe nečistotami v chladivu, může to snížit chladicí kapacitu;
- Nesprávné rozměry: V určitých případech může být nutné vyměnit kapiláru za jinou s jinými rozměry, aby se upravil chladicí výkon systému. To může být vyžadováno při změnách systému nebo pokud původní specifikace nesplňují požadovaný výkon, jako je mrazicí výparník nebo nedostatečné chlazení.
- Systematické problémy: Pokud má klimatizační systém přetrvávající problémy s výkonem a ostatní součásti byly zkontrolovány a jsou v dobrém stavu, může být možnou příčinou kapilára. Kapilára může být poškozena a to není snadno vidět.
Termostatický expanzní ventil (TEV):
Klimatizační systém, který běžně najdeme v moderních vozidlech, je systém s termostaticky ovládaným expanzním ventilem, zkráceně TEV. Termostatický expanzní ventil nahrazuje systém kapilárou a jde v podstatě o zúžení, jehož velikost otvoru je řízena teplotou plynu proudícího z výparníku.
Existují různé verze. Kromě výměny kapiláry se liší také filtrační/sušicí vložka. Filtr/sušička je umístěna přímo za kondenzátorem a pracuje s chladivem v kapalné formě. Teplota se měří za výparníkem. Pokud se teplota výparníku příliš zvýší, protože jím neprotéká dostatek chladiva, otvor se zvětší, čímž se do výparníku dostane více chladiva a teplota opět klesne. Termostatický expanzní ventil udržuje konstantní teplotu (a tlak) v určitých mezích. To také znamená, že máme jistotu, že chladivo ve formě páry je nasáváno kompresorem, takže v nízkotlaké sekci již není potřeba používat akumulátor.
Termostatický expanzní ventil lze rozdělit do tří typů:
- Expanzní ventil s dálkovým čidlem (dálkové ovládání žárovky) s vnitřním nebo vnějším vyrovnáváním tlaku.
- Blokový ventil s vnitřní nebo vnější membránou.
- Elektronicky řízený expanzní ventil.
Termostatický expanzní ventil s dálkovým čidlem a vnitřním vyrovnáváním tlaku:
Termostatický expanzní ventil se skládá ze dvou částí, a to z měřicí části a čidla nebo baňky, která je připojena k vlastnímu expanznímu ventilu. Měřicí část je naplněna plynem a je umístěna na výstupu z výparníku. Když teplota na výstupu z výparníku stoupne, protože projde příliš málo chladiva, plyn expanduje a tlak se zvýší. Čep pak vytlačí kuličku a způsobí, že do výparníku proudí více chladiva a teplota na výstupu opět klesne. Kulička se uvolní, jakmile síla na membránu ze snímače překročí součet síly pružiny a tlakové síly chladiva na vstupní straně výparníku. Když se teplota po výparníku příliš sníží, stane se opak. Síla pružiny přitlačí kouli zpět na sedlo, otvor se zúží a průtok chladiva se sníží. Ventil TEV tedy udržuje konstantní teplotu chladiva. Termostatický expanzní ventil měří teplotu a převádí ji na tlak. Regulace tlaku aktivuje ventil.
Termostatický expanzní ventil s dálkovým čidlem a externím vyrovnáváním tlaku:
Vyrovnání tlaku souvisí s tlakem pod membránou. Pokud je prostor pod membránou napojen na vstupní stranu výparníku, nebereme v úvahu tlakovou ztrátu, ke které ve výparníku dochází. Ostatně měření teploty probíhá na výstupní straně výparníku, zatímco regulace na vstupní straně. Když tlaková ztráta překročí 0,2 baru, doporučuje se použít expanzní ventil s externím vyrovnáváním tlaku. Pokud je prostor pod membránou napojen na výstupní stranu výparníku, je tlaková ztráta kompenzována. Externí vyrovnávání tlaku se obvykle používá u větších systémů.
Blokový ventil s externí regulační membránou
Blokový ventil se instaluje na vstupní a výstupní potrubí výparníku. Vstupní potrubí je umístěno vedle výstupního potrubí u výparníku. Ve spodní části blokového ventilu vstupuje chladivo v kapalné formě z filtru/sušiče (kondenzátoru) a prochází kulovým ventilem na cestě do výparníku. Nad membránou je pevné množství plynného chladiva. Tento plyn převezme teplotu plynu přicházejícího z výparníku. Jak se teplota zvyšuje, zvýšení tlaku bude tlačit kolík dolů, což má za následek větší průtokový otvor v přívodním potrubí. To umožňuje, aby do výparníku vstoupilo více chladiva, což snižuje teplotu. V obrácených situacích se kulový ventil uzavře, což umožní, aby do výparníku vstoupilo méně chladiva a způsobilo zvýšení teploty.
Blokový ventil s vnitřní regulační membránou:
V blokovém ventilu s vnitřní regulační membránou je na výstupní straně výparníku termohlavice s chladivem. Chladivo v termohrnku přebírá teplotu chladiva opouštějícího výparník. Při vysokých teplotách chladivo expanduje, což způsobí, že membrána kapsle stlačí tyč dolů a rozšíří otvor kulového ventilu. Naopak nižší teplota způsobí zvednutí membrány, čímž se otvor zmenší. Tyto dvě situace jsou znázorněny na obrázcích níže.
Elektronicky řízený termostatický expanzní ventil:
Elektronicky řízený expanzní ventil (zkráceně EEV) lze ovládat pomocí ECU klimatizace. K tomu lze použít krokový motor. Tento krokový motor umožňuje jehle zvětšovat nebo zmenšovat otvor v malých krocích. V závislosti na požadované teplotě v interiéru dokáže ECU velmi rychle regulovat výkon pomocí elektricky ovládaného kompresoru klimatizace a expanzního ventilu.
Možné poruchy:
V dílně se setkáváme s problémy s expanzním ventilem. Problémy obvykle vznikají v důsledku znečištění, které způsobí, že se expanzní ventil ucpe nebo zůstane otevřený.
- Ventil je ucpaný:
Ucpání je způsobeno nečistotami v chladivu. V důsledku ucpání se do výparníku dostane příliš málo chladiva, což vede ke zvýšení tlaku s rizikem přehřátí kompresoru. - Ventil zůstává otevřený:
Pokud necháte ventil otevřený, do kompresoru se dostane příliš mnoho chladiva. Pokud se veškeré chladivo ve výparníku nepřeměnilo na plyn, existuje možnost, že (nadměrné) množství kapalného chladiva skončí v kompresoru, což způsobí, že kompresor zažije kapalný šok.
Kontaminaci lze snadno zabránit: pravidelně vyměňujte filtr/sušičku.
Související stránka:
