HVAC – Underkylningsladdningsmetoden, förklarad!

i den här artikeln kommer vi att definiera underkylning, beräkna underkylning, förklara hur man använder underkylning för att kontrollera köldmediumladdningen och visa var mätpunkterna tas på ett luftkonditioneringssystem.

Underkylningsformel:

mättad Temp-faktisk linje Temp = underkylning så vad betyder detta?

enkelt uttryckt är underkylning sänkning av temperaturen hos det flytande kylmediet i kondensorspolen. På ett delat system luftkonditionering är kondensorspolen i utomhusenheten. Medan systemet är igång lämnar köldmediet ångkompressorn och färdas genom kondensatorspolen för att avvisa värme i utomhusluften. För att göra detta drar en kondensorfläkt utomhusluft över kondensorns spolflänsar och blåser den varmare luften ut ur enhetens överdel. Köldmediet färdas genom kondensorn spolen är högre i temperatur än uteluften så när uteluften passerar kondensorn spolen fenor, lufttemperaturen stiger som köldmediet avvisar sin värme i luften. Resultatet är varmare luft som blåser ut från toppen av kondenseringsenheten än den som sugs in i sidan av enheten. Denna heta luft utvisas i utomhusmiljön.

utomhus kondensorbatteriet är värmeavstötningsdelen av ett luftkonditioneringsapparat medan inomhusförångarbatteriet är värmeabsorptionsdelen av luftkonditioneringsapparaten. Kom ihåg att när köldmediet strömmar genom ett löpande system absorberar köldmediet värme från luften som rör sig över förångarens spolflänsar. Köldmediet färdas sedan till utomhusenheten där den avvisar värmen i luften som rör sig över kondensorns spolflänsar. Detta resulterar i avlägsnande av värme från luften i byggnaden. För att lära dig mer om kylcykeln, kolla in den här videon nedan och dyka in i vår bok ”Köldmediumladdning och serviceprocedurer för luftkonditionering”.

nu när vi har en allmän uppfattning om vad som händer i ett löpande luftkonditioneringssystem, låt oss fokusera på utomhusenheten och köldmediets tillstånd i kondensorspolen. Kom ihåg att ett tillstånd kan vara ånga (annars känd som ånga eller gas), flytande eller fast. Vi hittar köldmedium i vätska, ånga eller blandat tillstånd av vätska och ånga. När kylmediet är i blandat tillstånd kallas det”mättat”.

i en luftkonditioneringsapparats utomhusenhet lämnar köldmediet kompressorn som ett kylmedel med hög temperatur. Detta högtemperaturångkylmedel kommer in i kondensatorspolen och börjar avvisa värme medan temperaturen sänks. När köldmediet avvisar tillräckligt med värme och sänker temperaturen blir köldmediet mättat (se bilden nedan). När kylmediet blir mättat sänks det inte längre i temperaturen, men det fortsätter att avvisa värme. Detta är hemligheten till köldmediets förmåga att lagra och överföra värme. Istället för att sänka temperaturen medan du avvisar värme ändras köldmediet från 99% ånga och 1% flytande blandning till en 50% ånga och 50% flytande blandning, hela vägen till 99% vätska och 1% ångblandning. Köldmediet kan avvisa majoriteten av sin värme medan köldmediet är i detta mättade tillstånd som ändras från ånga till helt flytande tillstånd. Efter köldmediet ändras helt i flytande tillstånd, köldmediet sänker temperaturen tills den kommer ut ur kondensorn spolen som en lägre temperatur vätska. Sänkningen av temperaturen hos det flytande kylmediet i kondensorspolen kallas Underkylningen. Det är verkligen det vi mäter!

om vi känner till temperaturen på det mättade kylmediet i kondensorn, vet vi vätskans starttemperatur innan den börjar sänka temperaturen. Om vi mäter temperaturen på vätskeledningen som lämnar kondensatorspolen vet vi sluttemperaturen efter att kylmediet har sänkt temperaturen. Subtrahera den lägre temperaturen uppmätt på vätskeledningen från den mättade temperaturen och du har underkylning!

105 oc IC f Sat Temp-93 oc IC f faktisk linje Temp = 12 oc IC f av underkylning

Ok, nu praktiskt taget, hur mäter vi underkylning? Nedan är ett exempel på en

R-410A split system luftkonditionering. Gör en tryckmätning på vätskeledningen där köldmediet lämnar kondensatorspolen. Detta görs med en grenrörsmätare med den röda, högtrycksmätaren och slangen. Det finns vanligtvis en tryckport på utomhusenhetens lilla vätskeledningsventil. Mät detta tryck och konvertera trycket till mättad temperatur (sat temp) med hjälp av ett P/T-diagram, mätarens ansikte, en app eller ett digitalt grenrör. (Vi har snabbladdnings-och felsökningskort tillgängliga som också innehåller ett P/T-Diagram här.) På mätarens ansikte på bilden nedan är det uppmätta trycket 318 PSIG. Trycknålen skär vid 100 kg f mättad temperatur för R-410A. därför är den mättade temperaturen inuti kondensorspolen 100 kg F. nedan är exemplet:

beräkna underkylningen baserat på bilden:

Sat Temp – faktisk linje Temp= underkylning

100 kg f – 95 kg F = 5 kg f av underkylning

I vet att det är svårt att föreställa sig, men tryckmätningen vid vätskeledningen är ungefär samma tryck som hittades under mättnaden av kylmediet i kondensorspolen trots att temperaturen på de flytande kylmedelsunderkylarna (sänker) innan den kommer till denna flytande serviceport.

för att kunna använda underkylning för att kontrollera laddningen av ett löpande luftkonditioneringsapparat måste enheten vara utrustad med en TXV (termostatisk expansionsventil) som mätanordning och ha en enhastighetskompressor eller en tvåhastighetskompressor som körs i andra hastighet. (Om enheten har en fast öppningsmätningsanordning, använd den totala Överhettningsladdningsmetoden.) Enheten måste också ha korrekt luftflöde som passerar inomhusspolen. För varje 12 000 BTU/h värmeavlägsningskapacitet måste inomhusspolen ha 350-425 CFM (kubikfot per minut) luftflöde som passerar denna spole. Detta innebär att luftfiltret måste vara rent, kanalsystemet måste dimensioneras korrekt och fläkthastigheten måste ställas in på rätt luftflödeshastighet. Ett luftflöde på 400 CFM per 12 000 BTU/h är ett bra antal att skjuta för.

innan du kontrollerar köldmediumladdningen vid underkylning måste både inomhus-och utomhustemperaturerna vara över 70 kg F. Detta ger en värmebelastning för systemet att arbeta med och är den minsta inomhus och utomhus temps som du exakt kan kontrollera köldmedieladdning på. Anslut mätarna och rensa luften från slangarna innan du startar enheten. Om du vill lära dig mer om steg-för-steg-procedurerna, kolla in vår bok som går in i alla detaljer. Kolla även in vår video om anslutning och frånkoppling av manifold gauge set. Kom ihåg att enheten måste köras i 5-10 minuter innan du kontrollerar underkylningen.

När du har beräknat underkylningen måste detta nummer jämföras med målkylningen från tillverkaren. Detta kan hittas på utomhusenhetens märkskylt, på insidan av utomhusenhetens hölje eller i tillverkarens litteratur. Tillverkaren kan ge dig ett mål underkylning nummer eller flera nummer baserat på utomhus temp. Om tillverkaren bara tillhandahåller ett målunderkylningsnummer är detta nummer Den genomsnittliga underkylningen som enheten ska köra med. Underkylningen av ett system kommer dock att vara lite högre när utomhustemperaturen är hög och lite lägre när utomhustemperaturen är närmare 70. Om en tillverkare tillhandahåller flera målunderkylningsnummer kommer dessa siffror inte att variera mycket. Jag vill bara att du ska ha detta i åtanke. Målunderkylningen kan läggas ut på märkskylten som ”TXV-underkylning” som på bilden nedan.

hur som helst, om den faktiska underkylningen ligger inom plus eller minus 3 kg f Från målkylningen, är laddningsnivån korrekt. Men du vill vara så nära målkylningen som möjligt.

om den faktiska underkylningen är lägre än målkylningen är enhetens köldmedienivå underladdad. Det finns en läcka som måste fixas och köldmedium måste läggas till. Om den faktiska underkylningen är högre än målkylningen, är enhetens köldmediumladdningsnivå överladdad. Vissa köldmedium måste återvinnas till en återvinningsflaska.

• faktisk underkylning +/-3 Aug. f underkylning för mål = korrekt Köldmedienivå

• faktisk underkylning < underkylning för mål = Lägg till köldmedium

• faktisk underkylning > underkylning för mål = Återställ köldmedium

även om vi måste kontrollera laddningen av denna enhet med underkylning, se till att Ångmätaren visar en Sat-Temp högre än 32 kg f, annars kan det finnas ett problem som lågt luftflöde, Vätskeledningsbegränsning eller låg köldmediumladdning som gör det möjligt för inomhusförångarspolen att frysa. För nu är det bara att se till att ångmätaren läser ovan 32 kcal f och kolla in våra artiklar om felsökning av en frusen förångare för mer info! I följande exempel kan vi avgöra om enheten är korrekt laddad, underladdad eller överladdad.

vi mäter underkylningen baserat på bilden. Sedan jämför vi det med målkylningen.

Sat Temp – faktisk linje Temp = underkylning

100 kg f – 95 kg F = 5 kg F för underkylning

5 kg F för underkylning< 12 kg f mål för underkylning = Underladdad

eftersom den faktiska underkylningen som mäts är mindre än målet underkylning, vi skulle behöva lägga till kylmedel lite åt gången tills underkylningen var densamma som målkylningen.

om det här var en befintlig enhet som tidigare fungerade bra, måste det finnas ett kylmedelsläckage i systemet. När det är möjligt, hitta och fixa läckan innan du lägger till mer kylmedel. Om systemet är mycket låg på köldmedium, inte bara lägga till mer köldmedium eftersom det sannolikt kommer att läcka ut snabbt från systemet som inte kommer att vara bra för tjänsten tech, husägare, eller miljön. Jag använder anti frätande bubbla läcksökare, och främst ultraljud läcksökare när du söker efter köldmedium läckor. Här är länkarna för dessa objekt för att söka efter köldmedieläckage:

• ultraljud läcksökare – https://amzn.to/2JOLYhX

• bubbla läcksökare – https://amzn.to/3c0kdzb

• liten bubbla läcksökare – https://amzn.to/2yI4VRj

Om du vill för att lära dig hur du använder underkylning, överhettning, mättade temps och delta T för att felsöka ett problem med ett system, Kolla in vår bok tillgänglig här på vår webbplats och på Amazon! Den här boken går från grunderna hela vägen till felsökning av komplexa problem. Den är utformad för dem som börjar i fältet såväl som de som är erfarna i fältet. Det finns bra metoder för alla och det är skrivet i lekmäns termer så det är lätt för den genomsnittliga personen eller tekniken att förstå.

se också till att kolla in våra HVAC – Snabbreferenskort samt vår arbetsbok för Kylmedelsladdning! De är båda stora resurser för att ge dig en fördel ute på fältet!

publicerad: 4/8/2020 författare: Craig Migliaccio

Om författaren: Craig är ägare till AC Service Tech LLC och författare till boken ”köldmedium laddning och service förfaranden för luftkonditionering”. Craig är en licensierad lärare i HVACR, plåt och byggnadsunderhåll i delstaten New Jersey i USA. Han är också en HVACR entreprenadföretag ägare av 15 år och har en NJ HVACR Master License. Craig skapar pedagogiska HVACR-artiklar och videor som publiceras på https://www.acservicetech.com&https://www.youtube.com/acservicetechchannel&https://www.facebook.com/acservicetech/