05. fejezet – Kondenzátorok

A hűtőkör négy fő eleme közül a kondenzátor az, amelyik a legtöbbet „látszik”: a split klíma kültéri egységének lamellás tömbje, a kereskedelmi aggregát ventilátoros hőcserélője, egy ipari hűtőrendszer evaporatív kondenzátora. A szerelő a munkája során ezekkel találkozik a legtöbbször: telepíti, tisztítja, méréssel ellenőrzi, és – különösen télen – beállítja a szabályozását.

A fejezet a 2. fejezetre épül. A telítési nyomás és hőmérséklet összefüggését (2.3 pont), a túlhevítést és az utóhűtést (2.4 pont), az energiamérleget (2.5 pont) és a hőátbocsátást (2.8 pont) itt már ismertnek tekintjük, és csak hivatkozunk rájuk.

5.1 A kondenzátor feladata; a hőleadás három szakasza (túlhevítés-elvétel, kondenzáció, utóhűtés)

Mit csinál a kondenzátor?

A kondenzátor tehát a hűtőgép „kipufogója”: itt távozik mindaz az energia, amelyet a hűtőközeg az elpárologtatóban hőként és a kompresszorban munkaként felvett. A 2.5 pontban ezt az energiamérleggel írtuk fel:

Q_k = Q₀ + P
Q_k  a kondenzátorban leadott hőteljesítmény, kW
Q₀   hűtőteljesítmény, kW
P    a kompresszor felvett teljesítménye, kW

Ebből két fontos következmény adódik. Az első: a kondenzátornak mindig több hőt kell leadnia, mint amennyit a gép a hűtött térből elvon. A második: a nagynyomású oldal nyomását nem a kompresszor, hanem a hőt felvevő levegő vagy víz hőmérséklete és mennyisége határozza meg. A hűtőközeg a kondenzátorban addig melegszik – és vele a nyomása addig nő –, amíg a hőmérséklete annyival nagyobb nem lesz a környezeténél, hogy a hő el tudjon távozni (2.5 pont).

A hőleadás három szakasza

A kompresszorból érkező gőz nagy nyomású, forró és túlhevített. A kondenzátorban három, egymást követő szakaszon adja le a hőt (5.1. ábra):

1. A túlhevítés elvétele. A gőz lehűl a nyomásához tartozó telítési hőmérsékletre, a kondenzációs hőmérsékletre (t_c). Ez érzékelhető hő: a hőmérséklet csökken.
2. Kondenzáció. A telített gőz – állandó nyomáson és tiszta közegnél állandó hőmérsékleten – lecsapódik, folyadékká alakul. Ez rejtett hő: a hőmérő nem mozdul, de itt távozik a hő legnagyobb része.
3. Utóhűtés. A már teljesen folyékony hűtőközeg tovább hűl, a kondenzációs hőmérséklet alá. Ez ismét érzékelhető hő.

Az 5.1. ábra egy valódi mérés tanulságát mutatja. A kondenzátor teljes hosszán ugyanazt a nyomást méred, a hőmérséklet viszont három szakaszban változik: a forró gőz gyorsan hűl, a kondenzáció alatt a hőmérséklet áll, végül a folyadék kissé lehűl. A két 43 °C-os pont – a kondenzációs szakasz eleje és vége – megegyezik a 10 bar-os manométerjelzéshez tartozó telítési hőmérséklettel (10 + 1 = 11 bar abszolút nyomás, 2.3 pont). Az utolsó pontban mért 35 °C-ból kiolvasható az utóhűtés is: 43 − 35 = 8 K.

Mennyi hő távozik az egyes szakaszokban?

A log p–h diagramon a kondenzáció egy vízszintes szakasz a nagynyomású oldalon (2.6 pont). A három szakasz entalpiakülönbsége közvetlenül megmutatja, melyik mennyi hőt ad le 1 kg hűtőközegből (5.2. ábra).

5.1. táblázat. A kondenzátorban leadott fajlagos hő megoszlása két példakörben (számítás: CoolProp 8.0.0; az R-134a-s kör hőmérsékletei a [R1] 19. táblázatából, az R-32-es kör adatai a 2.a mintapéldából).

A tanulság egyszerű: a hő zömét – mindkét példában kb. háromnegyedét – a kondenzáció adja le, a túlhevítés elvétele és az utóhűtés a kisebb rész. Ezért a kondenzátor méretezésénél a hatósági tananyag is egyszerűsít: a túlhevítési hőt a kondenzációs hővel összevonva, a kondenzációs hőmérsékleten leadottnak tekinti (5.7 pont).

Gőzhűtő, utóhűtő, hővisszanyerés

A három szakasz nem feltétlenül egyetlen hőcserélőben zajlik. A hatósági tananyag szerint ipari berendezésekben a túlhevítési hőt gyakran külön hőcserélőben, a gőzhűtőben vonják el. Hőszivattyúnál a gőzhűtő azért hasznos, mert a forró gőzből a kondenzációs hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű vizet lehet nyerni.

Ugyanígy az utóhűtés is történhet külön, ellenáramú utóhűtőben. Ennek az az előnye, hogy a folyadékgyűjtő után építik be, így a gyűjtőből kilépő folyadékot hűti tovább, és biztosabban jut gőzmentes folyadék az adagolóhoz. Hogy miért jó az utóhűtés – több folyadék forr el az elpárologtatóban, javul a jóságfok –, azt a 2.4 pontban láttuk. Az utóhűtés egy különleges változata a belső hőcserélő, amelyben a szívott hideg gőz hűti a folyadékot (8.6 pont).

A kondenzátor hője nem feltétlenül veszteség. Hővisszanyeréskor a kondenzációs hő egy része – vagy akár egésze – használati melegvíz készítésére fordítható: a kondenzátorral párhuzamosan egy víz–hűtőközeg hőcserélőt kapcsolnak, és egy háromjáratú szelep osztja meg a forró gőzt a két hőcserélő között. Ha nincs melegvíz-igény, a hűtőközeg a szokásos kondenzátorban csapódik le. A hatósági tananyag két gyakorlati figyelmeztetést is ad: a gép nem mindig termel annyi hőt, amennyi melegvíz kell, ezért kiegészítő vízmelegítés szükséges; a kint telepített vizes hőhasznosítót pedig téli leállásnál üríteni kell, különben elfagyhat. A mestervizsga-jegyzet a kondenzátor hulladékhőjét a használati melegvíz és a fűtési víz előmelegítésére is javasolja (a melegvíz-készítést a 20.7 pont tárgyalja).

A kondenzátorok csoportosítása

A kondenzátorokat a hőt felvevő közeg szerint csoportosítjuk:

5.2. táblázat. A kondenzátorok csoportosítása a hőt felvevő közeg szerint ([T] 3.3.1, [K] 3.2, [R2] 24.).

Melyiket érdemes választani? A hatósági tananyag szerint a környezeti levegő ingyen van, de nyáron – éppen akkor, amikor a hűtési igény is a legnagyobb – a melegebb levegő nagyobb kondenzációs hőmérsékletet, nagyobb energiafogyasztást, és nagyobb teljesítményű motor működtetését igényli. A víz hőmérséklete kedvezőbb és kevésbé ingadozik, a víz viszont nem ingyenes, nem áll korlátlanul rendelkezésre, az elvezetése is költséges, a felszíni vizeket pedig szűrni, tisztítani kell, hogy ne rakódjanak le a hőcserélőben. A választás tehát gazdasági és műszaki mérlegelés – a szerelő többnyire a kész döntéssel, a tervben megadott kondenzátorral találkozik.

5.2 Léghűtéses kondenzátor: felépítés, ventilátor, elhelyezés

Természetes légáramlású kondenzátor

A legegyszerűbb léghűtéses kondenzátor a háztartási hűtőszekrény hátoldalán látható drótbordás (huzalbordás) csőkígyó. Ventilátora nincs: a kondenzációs hő felmelegíti a cső körüli levegőt, a meleg levegő a kisebb sűrűsége miatt felfelé áramlik, és alulról hideg levegő áramlik a helyére. A bútor hátoldala és a fal közötti rés kürtőként működik.

Ebből következik a telepítés egyetlen, de fontos szabálya: a levegő be- és kiáramlására szolgáló keresztmetszetet nem szabad leszűkíteni. A szekrény hátoldalát a falhoz tolni, a rést bútorral, polccal letakarni – ez a kondenzátor „megfojtása”, amely nagyobb nyomással, hosszabb üzemidővel és nagyobb fogyasztással jár.

Ventilátoros (lamellás) kondenzátor

A kereskedelmi és klímaberendezések léghűtéses kondenzátora bordás csövekből áll, és a levegőt ventilátor áramoltatja át rajta (5.3. ábra). A kialakítás hasonlít a levegőt hűtő elpárologtatóéhoz (7.3 pont), két különbséggel: a hő áramlási iránya ellentétes, és a bordázat sűrűbb, a bordák közötti távolság kisebb.

Miért kell a sok borda? A 2.8 pontban láttuk, hogy a hűtőközeg oldalán lecsapódás közben a hőátadás jó, a levegő oldalán viszont gyenge. A [R1] számai szerint a halmazállapot-változásban lévő hűtőközeg hőátadási tényezője 600–800 W/(m²·K), a levegőé – a légsebességtől függően – mindössze 6–25 W/(m²·K). Ezt a nagy különbséget a levegőoldali felület növelésével lehet kiegyenlíteni.

A hűtőközeg-oldal felépítésének logikája az 5.3. ábra a) részén látható. A forró gőz nagy térfogatú, ezért a belépésnél egy elosztócső több párhuzamos csőágra osztja – így kisebb az áramlási ellenállás. A kondenzáció során a térfogat erősen csökken, ezért a kondenzátor második felében már kevesebb ág is elég, a folyadék végül egy gyűjtőcsövön vagy egyetlen ágon lép ki. A levegő áramlási irányára merőleges csősorok száma kicsi, hogy a ventilátor teljesítményigénye mérsékelt maradjon.

Anyagok. A kisebb léghűtéses kondenzátorok jellemzően rézcsőből készülnek alumíniumlamellákkal; előfordul acélcső acélbordával és – kisebb sorozatokban – rézcső rézbordával is. A hatósági tananyag szerint járműklímákban ma már jellemzően, más berendezésekben is előfordulóan teljesen alumíniumból készült mikrocsöves kondenzátort használnak: ennek hőátadása lényegesen jobb, sérülés vagy szivárgás esetén azonban csak cserével javítható, míg a rézcsöves-alumíniumlamellás kivitel javítható. A rézcsövezésű hűtőkörbe épített alumínium kondenzátornál a réz–alumínium átmenet is meghibásodási pont lehet.

A ventilátor

A léghűtéses kondenzátorok ventilátora általában axiális, és a kondenzátor jellemzően szívott kialakítású: a ventilátor a lamellás tömbön keresztül szívja át a levegőt (5.3. ábra b) része). Kis teljesítménynél egy ventilátor szolgálja ki a hőcserélőt – ilyenkor a homlokfelület közel négyzetes, hogy a légáramlás egyenletes legyen –, nagyobb teljesítménynél kettő vagy több ventilátor dolgozik egymás mellett. A kondenzátorokat vertikális (álló) és horizontális (fekvő) kivitelben is gyártják; nagy teljesítménynél a hőcserélőfelületeket „V” alakban helyezik el.

A ventilátorról két dolgot érdemes megjegyezni:

• A légáram teljesítmény. Nagyobb légsebességnél nő a kondenzátor hőteljesítménye – de nő a ventilátor teljesítményfelvétele is ([R2]).
• A kis axiális ventilátor érzékeny az ellenállásra. A [R2] szerint a szokásos kis axiális ventilátorok már kis ellenállás-növekedésnél – például szennyeződés vagy a légút megtörése miatt – sokkal kevesebb levegőt szállítanak. Egy vékony porréteg tehát kétszeresen árt: rontja a hőátadást, és csökkenti a légáramot is.

A ventilátor jelleggörbéjét és a munkapontot a 18.4 pont, a ventilátormotorok bekötését és a fordulatszám-szabályozást a 10. fejezet tárgyalja.

Mekkora a hőmérséklet-különbség a levegő és a kondenzáció között?

A léghűtéses kondenzátor akkor ad le elég hőt, ha a kondenzációs hőmérséklet kellően nagyobb a belépő (környezeti) levegő hőmérsékleténél. Ezt a különbséget hőfoklépcsőnek is nevezik.

Mekkora legyen? A két forrás kissé eltérő számot ad:

• a mestervizsga-jegyzet szerint léghűtéses kondenzátornál kb. 15 K különbség biztosítja az optimális teljesítményt;
• a [R2] szerint tartós üzemben a különbség nem több 12–15 K-nél.

A két érték nagyságrendben egyezik; a konkrét gépen a gyártó adatai a mérvadók. A [R2] egy fontos korlátot is kimond: a kondenzációs hőmérséklet kis hőfoklépcső mellett sem lépheti túl a kompresszorra megengedett legnagyobb értéket – a kompresszor alkalmazási határait a 4.10 pont tárgyalja. Vízhűtéses kondenzátoroknál a hőfoklépcső jóval kisebb (5.3 pont).

A léghűtéses kondenzátor szerepe az évek alatt változott. A [R2] – régebbi megfogalmazásban – még azt írja, hogy nagy méretük és nyári nagy nyomásuk miatt jobbára csak kis gépeken használják őket. A hatósági tananyag és a mestervizsga-jegyzet szerint ma nagy teljesítményű berendezésekben is egyre gyakoribbak; a források tehát időben eltérő állapotot írnak le.

Elhelyezés

A léghűtéses kondenzátor teljesítménye a levegőn múlik. A telepítéskor ezért két dolgot kell biztosítani ([R2]):

• a levegő zavartalan, szabad be- és kiáramlását;
• azt, hogy a kondenzátor ne a saját, már felmelegített levegőjét szívja vissza – ezt visszakeveredésnek (rövidzárnak) nevezzük (5.4. ábra).

Visszakeveredésnél a gép „saját magát melegíti”: a belépő levegő néhány fokkal melegebb a környezetnél, így ugyanakkora hőfoklépcsőhöz magasabb kondenzációs hőmérséklet tartozik. A kondenzátor és a fal, illetve az akadályok közötti legkisebb távolságot a gyártói telepítési útmutató adja meg – ezt mindig tartsd be. A helykiválasztás további szempontjait (zaj, rezgés, konzolozás) a 15.4 pont tárgyalja.

5.3 Vízhűtéses kondenzátor: köpeny-cső, lemezes, koaxiális

Közös követelmények

A vízhűtéses kondenzátorok hőátadó felülete jellemzően cső: egyes típusoknál a víz áramlik a csőben, és a hűtőközeg a cső külső felületén csapódik le, másoknál fordítva. A hatósági tananyag két követelményt emel ki, amely minden típusra érvényes:

1. a vízoldalon megfelelő áramlási sebesség kell – kis sebességnél romlik a hőátbocsátás, és könnyebben rakódik le a szennyeződés;
2. a kondenzátor felépítése tegye lehetővé, hogy a hűtött felületen képződő kondenzátum gyorsan eltávozzon – a felgyűlő folyadék eltakarja a hőátadó felületet.

A vízhűtéses kondenzátorban a hűtővíz és a kondenzációs hőmérséklet közötti hőfoklépcső kisebb, mint léghűtésesnél: a mestervizsga-jegyzet szerint a kondenzációs hőmérséklet és a belépő víz hőmérséklete között kb. 5 K különbség megfelelő teljesítményt biztosít. A víz mennyiségét vízszabályozó szelep állítja a beállított kondenzációs hőmérséklethez (5.6 pont).

Csőkígyós kondenzátor

Kisebb teljesítményhez a hatósági tananyag a csőkígyós kondenzátort írja le: egy hengeres köpenyben rézcsőkígyó van, benne áramlik a víz. A túlhevített gőz felülről lép be, a csőkígyó külső felületén csapódik le, a folyadék a köpeny alján gyűlik össze, és onnan jut az adagolóhoz. Mivel a köpeny alja folyadékot tárol, a kondenzátor folyadékgyűjtőként is működik, és a folyadékba merülő csőszakasz kismértékű utóhűtést ad. A tananyag a hűtővíz oldalán 1–1,25 m/s áramlási sebességet ajánl a lerakódás megakadályozására.

Kettőscsövű (koaxiális) kondenzátor

A kettőscsövű ellenáramú kondenzátor két egymásba helyezett csőből áll: a belső csőben áramlik a víz alulról felfelé, a két cső közötti gyűrű alakú térben a gőz felülről lefelé (5.6. ábra b) része). Az ellenáram miatt a kilépő hűtőközeg a leghidegebb, belépő vízzel találkozik – ez kedvez az utóhűtésnek, bár a hatósági tananyag szerint az elérhető utóhűtés itt is kismértékű.

A hatósági tananyag szerint a kettőscsövű kondenzátor előnye a jó hőátadás, az egyszerű szerkezet és az, hogy vízoldala mechanikusan tisztítható; hátránya a nagy anyagszükséglet, és hogy a felső részen képződött kondenzátum az alsó szakaszokat is terheli. Nagyobb teljesítményhez több egységet kapcsolnak sorba.

A hőszivattyúkban használt koaxiális hőcserélő ugyanez az elv, spirálba csavarva: a belső (mag)cső bordázott, ami nagy fajlagos hőteljesítményt ad. A víz- (vagy fagyálló-) oldala azonban csak kémiai úton tisztítható.

Csőköteges (köpeny-cső) kondenzátor

Közepes és nagy teljesítményre a fekvő csőköteges (más néven nyalábcsöves, köpeny-cső) kondenzátor terjedt el (5.5. ábra).

A hengeres köpenyben párhuzamos csövekből álló csőköteg van; a csövek végeit a két csővégfalba rögzítik. A víz a csövekben, a hűtőközeg a csövek és a köpeny közötti térben áramlik. A gőz felül lép be, a csövek külső felületén lecsapódik, a kondenzátum a köpeny aljára csorog, és onnan a folyadékgyűjtőbe távozik.

A vízjáratok. A csőköteg két végén lévő fedelekben vízterelő válaszfalak vannak. Ezek úgy irányítják a vizet, hogy egyszerre csak a csövek egy részén haladjon át, majd megforduljon, és a következő csőcsoporton jöjjön vissza (5.5. ábra: két járat). A [R2] szerint a víz így akár 2–12-szer is megteheti az utat a két fedél között. A járatok számával a vízsebességet lehet beállítani: a hatósági tananyag a vízoldali hőátadáshoz 1–1,5 m/s sebességet ad meg.

A köpenytérben felgyűlő kondenzátum, ha eléri a csöveket, csökkenti a hőátadó felületet – ezért folyamatosan el kell vezetni (a kondenzátor és a folyadékgyűjtő kapcsolása: 5.5 pont); egyes kivitelekben külön utóhűtő szakasz is van.

Karbantartás szempontjából a csőköteges kondenzátor kedvező: a fedelek levehetők, és a vízoldal a hűtőközeg-oldal megbontása nélkül mechanikusan tisztítható ([T], [K]). Hátránya a robusztus kivitel és a viszonylag magas ár ([K]).

Lemezes kondenzátor

A lemezes kondenzátor profilozott (préselt, hullámos mintázatú) rozsdamentes acéllemezekből álló csomag; a lemezek közötti résekben felváltva áramlik a hűtőközeg és a víz (5.6. ábra a) része). A források a gyártási módokat kissé eltérően írják le – a lemezeket forrasztással (a [R1] szerint vákuumkemencében, réz- vagy nikkelforraszanyaggal), hegesztéssel vagy tömítéssel, bonthatóan erősítik össze.

A mestervizsga-jegyzet szerint a lemezes kondenzátor a csőkötegesnél lényegesen olcsóbb és könnyebb, hátránya viszont, hogy nehezen tisztítható. Kis belső térfogata miatt a hatósági tananyag azt ajánlja, hogy lemezes kondenzátor mellé is építsenek folyadékgyűjtőt – különben a kondenzátornak kell a folyadékot tárolnia, a felgyűlő kondenzátum eltakarja a hasznos felületet, és nő a kondenzációs nyomás és a kompresszor munkája (5.5 pont).

Lemezes vagy koaxiális? – a hőszivattyúk kondenzátora

Levegő–víz és víz–víz hőszivattyúkban a kondenzátor fűti a vizet. A hatósági tananyag szerint itt gyakrabban lemezes, ritkábban koaxiális hőcserélőt használnak. Mindkettő hőátadása megfelelő; a lemezes olcsóbb, a koaxiális viszont kevésbé érzékeny a vízoldali szennyeződésre. Ebből a szerelő számára az következik, hogy lemezes hőcserélőnél a vízoldali szennyeződés elleni védelem – a szűrés és a megfelelő vízminőség – különösen fontos (20.4 és 20.6 pont).

5.3. táblázat. A vízhűtéses kondenzátorok összehasonlítása ([T] 3.3.2, [K] 3.2, [R2] 24.2).

5.4 Evaporatív kondenzátor és hűtőtorony

Miért kell víztakarékos megoldás?

A vízhűtéses kondenzátor jó hőelvonó, a friss víz azonban drága, és nem mindig áll rendelkezésre elegendő mennyiségben. A hatósági tananyag két „víztakarékos” megoldást ír le, amelyekkel a frissvíz-szükséglet nagymértékben csökkenthető: a hűtőtornyot és az evaporatív kondenzátort. Mindkettő ugyanarra az elvre épül: a víz egy kis részét elpárologtatják a levegőbe, és a párolgáshoz szükséges hőt a maradék víz (vagy a hűtőközeg) adja le. A párolgás rejtett hője (2.2 pont) nagy, ezért kevés elpárolgó víz sok hőt visz el.

Hűtőtorony

A hűtőtorony nem kondenzátor: a vízhűtéses kondenzátorból érkező felmelegedett vizet hűti vissza, hogy újra felhasználható legyen (5.7. ábra a) része).

A szívott kivitelű hűtőtorony tetején ventilátor szívja át a levegőt egy felületnövelő betéten, amelyre felülről, egy vízelosztó teríti a meleg vizet. A víz és a levegő ellenáramban érintkezik: a levegő nedvességtartalma nő, a víz lehűl, és a torony alján lévő vízgyűjtő tálcába csorog, ahonnan szivattyú juttatja vissza a kondenzátorba. A ventilátor előtt cseppleválasztó tartja vissza a levegő által elragadott vízcseppeket, a ház alján pótvízszelep pótolja az elpárolgott vizet, a vízelvezetésnél szűrő fogja meg a szennyeződést.

Evaporatív kondenzátor

Felépítése hasonlít a hűtőtoronyéhoz (5.7. ábra b) része), de a felületnövelő betét helyett csőregiszter van benne, és abban kondenzál a kompresszorból érkező túlhevített gőz. A kondenzátum a csőregiszter alsó kilépőcsonkján át távozik. A víztálcából szivattyú szállítja a vizet a vízelosztóhoz (permetezőkhöz); a víz egy része elpárolog, a többi visszacsorog a tálcába. A pótvizet úszós szintszabályozó adagolja, a túltöltés ellen túlfolyó véd, a levegővel elragadott vízcseppeket cseppfogó tartja vissza. A ventilátor a hatósági tananyag leírása szerint a beszívórácson áthaladó levegőt átnyomja a kondenzátoron.

Az evaporatív kondenzátor jellemzően nagy teljesítményű ipari hűtőknél fordul elő; nagyobb üzemekben több egységet állítanak fel egymás mellett. Egy különleges tulajdonsága, hogy télen víz nélkül, léghűtéses kondenzátorként is üzemeltethető – ezt száraz üzemmódnak nevezik. A hatósági tananyag ammóniás példája szerint fagypont alatt a víz a csövek külső felületére fagyhat, és roncsolhatja a csőhálózatot – ezért ilyenkor a kondenzátor víz nélkül üzemel.

Karbantartás. A hatósági tananyag példája szerint egy evaporatív kondenzátor tartós leállásakor el kell távolítani a szennyeződést, meg kell tisztítani a víztálcát és a szűrőt, centrifugális ventilátornál kenni kell a tengelycsapágyakat, és ellenőrizni kell a víztálca fűtését.

5.5 Folyadékgyűjtő

Mire való?

A hatósági tananyag szerint a nagynyomású folyadékgyűjtő több feladatot lát el:

• befogadja a kondenzátumot, így a kondenzátor folyamatosan ürülhet;
• folyadékteret biztosít a töltet ingadozásához: terhelésváltozáskor az elpárologtatóban lévő hűtőközeg mennyisége változik, és a különbség a gyűjtőben „puffereződik”;
• ellátja az elpárologtatót üzem közbeni terhelésváltozáskor;
• befogadja a berendezés egyes részeinek töltetét a megbontáskor;
• hűtőközeget tartalékol az esetleges szivárgások kompenzálására.

A gyűjtőnek maximális folyadéktöltet mellett is megfelelő gőztérrel kell rendelkeznie – a teljesen tele „lőtt” gyűjtő nem tudja ellátni a feladatát.

Kereskedelmi gépeknél a kompresszorból, a kondenzátorból és a folyadéktartályból álló egységet aggregátnak nevezik; a beépített gyűjtő álló vagy – helytakarékosságból – fekvő kivitelű ([K]). A gyűjtő lehet a kompresszorral egybeépítve, közös alapkeretre szerelve vagy külön telepítve ([T]). Járműklímákban a gyűjtő és a szárítószűrő gyakran a kondenzátorba építve található ([T]). Nem minden berendezésben van folyadékgyűjtő – a gyűjtő nélküli rendszerek sajátosságát lásd alább ([R2]).

A kondenzátornak folyamatosan ürülnie kell

A hatósági tananyag így fogalmaz: egy kondenzátor akkor működik optimálisan, ha folyamatosan ürül. Ha a folyadék nem tud akadálytalanul a gyűjtőbe folyni, visszatorlódik a kondenzátorba, és elfoglalja a kondenzáló felület egy részét. Ennek következményei:

• nő a kondenzációs nyomás és az energiafelhasználás,
• csökken a hűtőteljesítmény,
• szélsőséges esetben az elpárologtatóban hűtőközeghiány alakul ki – miközben a rendszerben elég hűtőközeg van.

A tananyag szerint a hibát a kondenzátor és a gyűjtő kapcsolatának hibás kialakítása okozhatja: például az ürítővezeték rossz méretezése vagy hibás nyomvonala, a kondenzációsnál melegebb gyűjtő, vagy párhuzamosan kapcsolt kondenzátoroknál az eltérő ellenállás és terhelés. A tananyag szerint ha a kondenzátorból távozó folyadék utóhűtése 4 K fölé nő, az ilyen problémát jelez. Ezt az értéket folyadékgyűjtős rendszerre értsd: a nagy utóhűtésnek más oka is lehet (túltöltés, téli túlhűlés – 5.6 és 5.8 pont).

A hatósági tananyag ajánlása, hogy a kondenzátor folyamatosan ürüljön (5.8. ábra):

1. A folyadékgyűjtő kerüljön a kondenzátor ALÁ; ha ez nem lehetséges,
   intenzív légáramba (hogy ne melegedjen fel).
2. Az ürítővezetékben az áramlási sebesség legyen 0,5 m/s-nál kisebb.
3. A kondenzátor folyadékoldali kilépőcsonkja és a gyűjtő között legyen
   legalább 30 cm hosszú függőleges csőszakasz,
   VAGY a kondenzátor és a gyűjtő között kiegyenlítő vezeték.

Gyűjtő nélküli és kültéri kondenzátoros rendszerek

Két gyakorlati helyzetre érdemes külön figyelni:

• Nincs gyűjtő. A [R2] szerint folyadékgyűjtő nélküli berendezésben a folyadékvezetékbe épített mágnesszelep a kompresszor leállásakor zár, és megakadályozza, hogy a kondenzátorban lévő nagynyomású folyadék állásidőben az elpárologtatóba áramoljon, és induláskor folyadékütést okozzon (8.1 pont).
• Kint a kondenzátor, bent a gyűjtő. Kültéri léghűtéses kondenzátor és beltéri gyűjtő esetén nagyon hideg időben a hűtőközeg a viszonylag meleg gyűjtőből átpárologhat a hideg kondenzátorba, és induláskor a gyűjtőben nem lesz elég folyadék. Ezt a [R2] szerint visszacsapó szelep akadályozza meg (8.4 pont).

5.6 A kondenzációs nyomás szabályozása; téli üzem

Miért kell szabályozni?

Az első gondolat az lehet: minél hidegebb a kondenzátor, annál jobb – hiszen a 2.7. táblázat szerint az alacsonyabb kondenzációs hőmérséklet jobb jóságfokot ad. Ez igaz, de csak egy határig. A hatósági tananyag szerint a kondenzációs nyomás megfelelő értéken tartása az adagoló problémamentes működésének alapfeltétele.

Az adagoló (például a termosztatikus expanziós szelep) annyi folyadékot tud átengedni, amennyit a két oldala közötti nyomáskülönbség (p_c − p₀) „átnyom” rajta (6. fejezet). Ha télen a kondenzációs nyomás nagyon lecsökken, a nyomáskülönbség is kicsi lesz, a szelep nem tud elég folyadékot adagolni, és az elpárologtatóban hűtőközeghiány alakul ki: csökken a hűtőteljesítmény.

A helyes cél a hatósági tananyag szerint: a kondenzációs nyomást a lehető legalacsonyabban kell tartani, de úgy, hogy a körfolyamathoz szükséges minimális nyomáskülönbség megmaradjon. Különösen veszélyesek a téli részterheléses vagy terhelés nélküli időszakok, amikor túlkondenzálás léphet fel. A [R2] ezért kimondja: a szabadba kihelyezett léghűtéses kondenzátoroknál a kondenzációs nyomás szabályozása a zavartalan üzemvitel miatt szükségszerű; a split kivitelű gépek gyakori hibái között említi a kondenzátor hibás telepítését és a nyomásszabályozás mellőzését.

A szabályozás módjai

A kondenzációs nyomást kétféleképpen lehet befolyásolni: a hőelvonó közeg (levegő, víz) mennyiségével vagy hőmérsékletével, illetve a hűtőközeg oldalán, a hatásos kondenzáló felület csökkentésével. Az 5.4. táblázat a lehetőségeket foglalja össze.

5.4. táblázat. A kondenzációs nyomás szabályozásának módjai ([T] 3.3.5, [R2] 26.3–26.4).

Vízhűtéses kondenzátor: a vízszabályozó szelep

A természetes víz hőmérséklete az év során kevésbé, a hűtési igény viszont erősen változik. Hogy a kondenzációs nyomás ne kövesse ezt, a kondenzátor elé automatikus vízszelepet (más néven vízautomatát) építenek. A hatósági tananyag szerint ez segédenergia nélkül működő arányos (P-) szabályozó, amely

• a kondenzátornyomást érzékeli (ilyenkor nyomásszabályozónak nevezik), vagy a távozó víz hőmérsékletét (vízhőmérséklet-szabályozó);
• a kompresszor leállása után lezárja a vizet, így akadályozza a vízpazarlást;
• villamos érintkezővel kiegészítve túlnyomásvédelmi funkciót is elláthat.

Kiválasztásakor kerülni kell a túlméretezést, és figyelembe kell venni a hűtőközegnek megfelelő nyomás-alapértéket. A [R2] szerint kis teljesítményű vízhűtéses gépeknél egyszerűbb megoldás is működik: termosztát vagy nyomáskapcsoló figyeli a kondenzátorból kilépő folyadék hőmérsékletét vagy nyomását, és mágnesszelep nyitja-zárja a vizet.

Visszahűtött vizes rendszerben (hűtőtoronnyal) a szivattyú vízárama állandó; a víz egy része – a pillanatnyi igénytől függően – visszakerül a szivattyú szívóoldalára, a többi a hűtőtoronyba jut. A kettő keverésével állítható a kondenzátorba belépő víz hőmérséklete, és vele a kondenzátornyomás. Evaporatív kondenzátornál a keringtetett vízáram vagy a légáram csökkentése szabályoz.

Léghűtéses kondenzátor: szabályozás a levegő oldalán

Léghűtéses kondenzátornál a környezeti levegő hőmérséklete gyakrabban és nagyobb mértékben változik, mint a vízé. A szabályozás a levegő- vagy a hűtőközeg-oldalon történhet, szükség esetén mindkettőn egyszerre (5.9. és 5.10. ábra).

• Ventilátorok léptetése. Több ventilátoros kondenzátornál a ventilátorokat egymás után, a kondenzátornyomásról vezérelve kapcsolják be és ki. A hatósági tananyag szerint minél több a ventilátor, annál nagyobb kondenzátornyomás-ingadozással kell számolni.
• Ventilátor ki-be kapcsolása nyomáskapcsolóval. A [R2] leírása szerint ilyenkor a nagynyomású presszosztátot „fordított” értelemben kötik be: növekvő nyomásnál indítja, csökkenőnél leállítja a ventilátort. A [R2] szerint 0 °C alatti környezetben ez már általában nem elég, mert a kondenzátorban ventilátor nélkül, pusztán a természetes légmozgástól is nagyon alacsony lehet a nyomás.
• Fordulatszám-szabályozás. Ha (legalább) egy ventilátor fordulatszámát szabályozzák, a légáram fokozatmentesen változtatható. A [R2] szerint az elektronikus kondenzátornyomás-szabályzók gyakran nem nyomást, hanem a kondenzátor csövének hőmérsékletét érzékelik – a kondenzációs szakaszban ez a telítési összefüggés miatt ugyanazt az információt adja (2.3 pont), és nem kell hozzá megbontani a hűtőkört. A folyamatos szabályozás pontosabb a kétpont-szabályozásnál; az érzékelő helyét a gyártói leírás adja meg.
• Zsalu. Télen automatikusan működő zsaluval lehet védekezni a túl nagy és túl hideg légáram ellen; a [R2] a kondenzációs nyomásról vezérelt, mozgatható zsaluzatot említi.

A presszosztátok és a nyomástávadók bekötését a 13.5 pont, a beállítás gyakorlatát a 13.7 pont tárgyalja. A hatósági tananyag a beszabályozás feladatai között külön kiemeli a léghűtésű kondenzátor működtető presszosztátjainak beállítását.

Léghűtéses kondenzátor: szabályozás a hűtőközeg oldalán

A másik lehetőség, hogy a kondenzátor hatásos felületét csökkentjük: a kondenzátum egy részét visszatartjuk (torlasztjuk) a kondenzátorban. A folyadékkal megtelt csövek ekkor már nem kondenzálnak, csak utóhűtenek – a kondenzátor „kisebb lesz”, és a nyomás emelkedik (5.10. ábra).

A hatósági tananyag és a [R2] leírása alapján a kapcsolás így működik:

1. A kondenzátor utáni folyadékvezetékben KONDENZÁCIÓS NYOMÁSSZABÁLYOZÓ
   (torlasztó) szelep van. Rugója a beállított nyomásig zárva tartja.
2. Amíg a kondenzátornyomás kisebb a beállítottnál, a szelep zárva van:
   a kondenzátor feltöltődik folyadékkal, csökken a hatásos felület,
   a nyomás emelkedik.
3. A beállított nyomás elérésekor a szelep nyit, és csak annyi folyadékot
   enged a gyűjtőbe, hogy a kondenzátornyomás állandó maradjon.
4. Közben a GYŰJTŐ nyomását is korlátozni kell alulról, hogy az adagoló
   előtt elegendő nyomás legyen: ezt kettős funkciójú szelep vagy a
   nyomóoldalról a gyűjtőre vezető megkerülő vezeték saját szelepe végzi.

A hatósági tananyag egy kamrahűtő-kapcsolásban azt is bemutatja, hogy indításkor a kompresszor forró gőze nyomáskülönbség-tartó és nyomásszabályozó szelepek révén megkerülheti a kondenzátort, amíg a nyomóoldalon fel nem épül a tervezett nyomás; a nyomás felépülése után nyomáskapcsoló indítja a kondenzátor ventilátorait. A kondenzációs nyomástartó szelepek felépítését a 8.5 pont tárgyalja.

A [R2] szerint megfelelően méretezett elektronikus adagolószeleppel a minimálisan szükséges kondenzációs hőmérséklet lejjebb vihető, ami éves szinten energiát takarít meg (elektronikus expanziós szelep: 6.5 pont).

5.7 Hőcserélő-teljesítmény és hőmérséklet-különbség – mintapélda

Három egyenlet ugyanarra a hőre

A kondenzátorban leadott hőteljesítményt (Q_c, a 2. fejezet jelölésével Q_k) háromféleképpen írhatjuk fel – a hatósági tananyag így vezeti be a kondenzátor jelleggörbéjét. A három kifejezés ugyanazt a hőt adja meg, csak más oldalról nézve:

1. a hűtőközeg oldaláról:   Q_c = ṁ · (h₂ − h₃)               (2.6 pont)
2. a levegő/víz oldaláról:  Q_c = ṁ_a · c_a · (t_a2 − t_a1)
3. a hőátbocsátásból:       Q_c = k · A · Δt_k                 (2.8 pont)

ṁ     a hűtőközeg tömegárama, kg/s      h₂, h₃  belépő, kilépő entalpia, kJ/kg
ṁ_a   a hűtőlevegő/hűtővíz tömegárama, kg/s
c_a   fajhője, kJ/(kg·K): levegő kb. 1,0 · víz 4,2 (2.1. táblázat)
t_a1, t_a2   a hűtőlevegő/hűtővíz belépő és kilépő hőmérséklete, °C
k · A  a hőátbocsátási tényező és a felület szorzata, kW/K
Δt_k  a közepes hőmérséklet-különbség a hűtőközeg és a levegő/víz között, K

A szerelő számára a 2. egyenlet a leghasznosabb: a levegő vagy a víz tömegárama és felmelegedése mérhető, így a kondenzátor tényleges teljesítménye a helyszínen is becsülhető. Az írásbeli vizsga számításos feladatai is erre épülnek (5.b és 5.c mintapélda).

Δt_k = (t_a2 − t_a1) / ln[(t_c − t_a1) / (t_c − t_a2)]

A kondenzátor jelleggörbéje: a hőfoklépcső hajtja a hőt

Egy adott kondenzátornál, adott légárammal a hatósági tananyag egyszerűsített összefüggése szerint a leadott hő arányos a kondenzációs hőmérséklet és a belépő levegő hőmérsékletének különbségével (a hőfoklépcsővel):

Q_c ≈ B_c · (t_c − t_a1)
B_c  az adott kondenzátorra és légáramra jellemző állandó, kW/K

Ebből a szerelő számára három gyakorlati következmény adódik:

1. Ha több hőt kell leadni (nagyobb terhelés, nagyobb kompresszor), a hőfoklépcsőnek – és vele t_c-nek és a nyomásnak – nőnie kell.
2. Ha melegebb a belépő levegő, ugyanakkora hőfoklépcső magasabb t_c-t jelent.
3. Ha kisebb a B_c – kevesebb a levegő, szennyezett a felület, kevesebb a hatásos felület –, ugyanannyi hő leadásához nagyobb hőfoklépcső kell: nő a kondenzációs nyomás.

A munkapont: a kondenzátor és a kompresszor „megegyezik”

A valódi gépben a kondenzációs hőmérséklet ott áll be, ahol a kondenzátor éppen annyi hőt tud leadni, amennyit a kompresszor és az elpárologtató „beszállít” (Q₀ + P). Ezt a pontot munkapontnak nevezzük. Az 5.11. ábra a hatósági tananyag egy kidolgozott példájának munkapontjait mutatja.

5.5. táblázat. A [T] 7.8 munkapont-példája. A P itt a kompresszor belső (indikált) teljesítménye. *A forrás a harmadik esetre 3,5-öt közöl; a saját számaiból 9,5 / 2,6 = 3,65 adódik – a jegyzet a számított értéket adja meg.

A táblázat ugyanazt mutatja, amit a 2.7. táblázat a log p–h diagramból: hidegebb levegővel csökken a kondenzációs hőmérséklet, nő a hűtőteljesítmény, és csökken a felvett teljesítmény – a jóságfok jelentősen javul. Kevesebb levegővel (eltömődött lamellák, lassabban forgó vagy álló ventilátor) nő a kondenzációs hőmérséklet, csökken a hűtőteljesítmény, és romlik a jóságfok.

Mintapéldák

Q = m · c · Δt = 1200 · 1,008 · (42 − 22) = 24 192 kJ
P = Q / t = 24 192 kJ / 3600 s = 6,72 kW

a) Q_c = ṁ · q_k = 0,0144 · 287,5 = 4,14 kW
   (ellenőrzés: Q₀ + P = 3,5 + 0,64 = 4,14 kW – a 2.a mintapélda szerint)
b) ṁ_a = Q_c / (c · Δt) = 4,14 / (1,0 · (38 − 30)) = 0,518 kg/s ≈ 1860 kg/h
   V    = ṁ_a / ρ = 1860 / 1,2 ≈ 1550 m³/h
c) t_c − t_a1 = 45 − 30 = 15 K

tiszta:       B_c = Q_c / (t_c − t_a1) = 4,14 / 15 = 0,276 kW/K
szennyezett:  B_c' = 0,8 · 0,276 = 0,221 kW/K
              t_c − t_a1 = 4,14 / 0,221 = 18,75 K   →   t_c ≈ 48,8 °C
nyomás (R-32, CoolProp):  45 °C → 27,95 bar,  48,8 °C → 30,52 bar (abszolút)

5.8 Tisztítás, karbantartás, tipikus hibák

Miért szennyeződik a kondenzátor?

A mestervizsga-jegyzet szerint a léghűtésű kondenzátorok a sűrű lamellaosztás miatt levegőoldalon könnyen eltömődnek, a vízhűtésűek pedig vízkövesednek. Akár a vízkő, akár a levegőoldali szennyeződés rontja a hőcserélő hőátbocsátási tényezőjét: csökken a leadott hőmennyiség, és nő a kondenzációs hőmérséklet. A [R2] szerint a lerakódott szennyeződés hővezetési ellenállása megközelíti a gyengébb hőszigetelő anyagokét – már vékony réteg is észrevehetően megemeli a nyomást (2.8 pont).

Mikor kell tisztítani? – mérés azonos üzemállapotban

A [R2] egyszerű, a gyakorlatban jól használható módszert ad. Az adott gépen mérd meg az átlagos üzemállapothoz tartozó léghőmérsékletet, kondenzációs nyomást és elpárolgási nyomást. Időnként ismételd meg a mérést azonos üzemviszonyok között (állandósult állapotban, két leolvasztás között, közel azonos napszakban), és hasonlítsd össze. A [R2] szerint ha azonos üzemállapotban a levegő és a kondenzációs hőmérséklet különbsége az idő múlásával 2–3 °C-kal nagyobb, már érdemes a kondenzátort megtisztítani. A mérési pontokat az 5.12. ábra mutatja.

Hogyan tisztíts?

Léghűtéses kondenzátor. Egy karbantartási utasítás példája ([RP]) a léghűtéses kondenzátor háromhavonkénti portalanítását írja elő sűrített levegővel, ecsettel, nagyfokú elszennyeződés esetén csapvízzel.

1. Áramtalanítsd a berendezést (feszültségmentesítés: 12.7 pont) –
   vizes tisztításnál különösen ügyelj a villamos csatlakozásokra.
2. Szemrevételezz: por, levél, pihe, rovarok a lamellákon és a lamellák
   között; a lamellák közötti fényátszűrődés jó támpont.
3. Tisztíts a lamellákat nem sértő módon (sűrített levegő, ecset,
   szükség esetén víz).
4. Ellenőrizd a lamellák állapotát: deformáció, oxidáció.
5. Ellenőrizd a kondenzátor rögzítését, és hogy semmi nem dörzsöli,
   koptatja a csöveket (a kidörzsölt cső szivárog).
6. Ellenőrizd a ventilátort: szabadon forog-e, nem sérült-e a lapát.
7. Üzem közben mérj, és hasonlítsd össze a korábbi mérésekkel.

Vízhűtéses kondenzátor. A vízoldal tisztításának módja a típustól függ (5.3. táblázat): a csőköteges és az egyenes kettőscsövű kondenzátor mechanikusan tisztítható, a spirál koaxiális és az evaporatív kondenzátor vegyi úton, a lemezes a mestervizsga-jegyzet szerint nehezen. Az [R2] toronykondenzátor-példája szerint vízkőlerakódás esetén a vegyi tisztításhoz a megfelelő vegyszert a hűtővízbe keverik, és a keringtető szivattyúval megfelelő ideig körforgásban tartják. A vegyszer kiválasztásában a hőcserélő gyártójának előírása az irányadó.

Évszakos teendők. A [R2] szerint nyárfavirágzás idején gondoskodni kell a léghűtéses kondenzátor tisztításáról vagy védelméről; a szabadba telepített aggregátot téliesíteni kell, hosszabb állás után pedig újraindítás előtt a kompresszor forgattyúházát elő kell fűteni (4.9 pont). A téli üzem nyomásszabályozását az 5.6 pont tárgyalja.

Üzemeltetői ellenőrzés. A hatósági tananyag szerint a felügyelet nélkül vagy időszakos ellenőrzés mellett üzemelő berendezéseknél az üzemeltető is figyeli a léghűtésű kondenzátor külső felületének elszennyeződését, és ha szükséges, szakcéget hív. A karbantartási feladatok és az ellenőrzőlista a 17.6 pontban vannak.

Tipikus hibák

A [RP] egy jellemző vizsgahelyzetet ír le: egy léghűtéses kondenzátoros rendszeren nő a kondenzátornyomás, csökken a hűtőteljesítmény és nő az energiafogyasztás. A lehetséges okok: elpiszkolódott kondenzátorfelület (por, növényi hulladék), álló ventilátor, deformálódott lamellák. Egy másik feladata szerint egy jól megtervezett és összeépített rendszeren hónapok óta tartó hibátlan működés után a tervezettnél nagyobb kondenzációs nyomás okai: kisebb légtömegáram, melegebb hűtőlevegő, a kondenzátorban lévő nem kondenzálódó gáz és a szennyezett felület.

A mestervizsga-jegyzet a nyomóoldali nyomást és az utóhűtést együtt elemzi – így a hibák két csoportra válnak (5.6. táblázat).

5.6. táblázat. A nyomóoldali nyomás és az utóhűtés együttes elemzése ([K] IV.1, rövidítve).

Az 5.6. táblázat logikája: ha a kondenzátornak nincs elég felülete vagy levegője, a nyomás nő, de a folyadék nem torlódik – az utóhűtés kicsi. Ha viszont folyadék tölti ki a kondenzátor egy részét (túltöltés, dugulás a folyadékoldalon, rosszul ürülő kondenzátor), a hatásos felület csökken, a nyomás nő, és a kondenzátorban maradó folyadék erősen utóhűl. A téli túlkondenzálásnál (5.a eset) is nagy az utóhűtés – ott azonban a nyomás alacsony, és az ok a túl erős hűtés.

Magasnyomásra leállás. A [RP] szerint ennek oka az esetek döntő többségében az eltömődött kondenzátorfelület vagy más ok miatti elégtelen légáramlás. Jó esetben a nagynyomású presszosztát letiltja a gépet, rosszabb esetben a kompresszor tönkremegy. Ha a felület tiszta, a kondenzátorventilátort vizsgáld: laza vagy elszakadt ékszíj, a ventilátormotor belső hővédelme, külső túláramvédelme, mágneskapcsoló-hiba, laza villamos csatlakozás vagy hiányzó vezérlőjel ([RP], [T]).

Közegcsere után. A hatósági tananyag szerint hűtőközeg-csere előtt azt is meg kell vizsgálni, hogy a kondenzátor teljesítménye illeszkedik-e a kompresszor megváltozott teljesítményéhez; nagyobb hőmérséklet-csúszású közegnél a kondenzációs hőmérséklet megnőhet (16.7 pont).

Gyakorlatok

Összefoglalás

• A kondenzátor a nagynyomású oldal hőcserélője: cseppfolyósítja a túlhevített gőzt, és leadja mindazt a hőt, amit a hűtőközeg az elpárologtatóban és a kompresszorban felvett (Q_k = Q₀ + P). A nagynyomású oldal nyomását a hőt felvevő levegő vagy víz határozza meg.
• A hőleadás három szakasza: a túlhevítés elvétele, a kondenzáció és az utóhűtés. A hő zömét – a példákban kb. háromnegyedét – a kondenzáció adja le.
• Léghűtéses kondenzátor: lamellás hőcserélő, jellemzően szívott axiális ventilátorral; a hőfoklépcső (t_c − t_a1) a források szerint kb. 12–15 K. A szabad légút és a visszakeveredés elkerülése telepítési alapszabály.
• Vízhűtéses kondenzátor: csőkígyós, kettőscsövű/koaxiális, csőköteges és lemezes; kisebb hőfoklépcső, de a vízoldali sebesség, a vízminőség és a tisztíthatóság a kulcs. Evaporatív kondenzátor és hűtőtorony: a víz párolgása viszi el a hőt; nyitott vízkör, vízkezelés, téli száraz üzem.
• A folyadékgyűjtő befogadja a kondenzátumot és a töltetingadozást; a kondenzátornak folyamatosan ürülnie kell – a gyűjtő a kondenzátor alá kerül.
• A kondenzációs nyomást nem szabad túl alacsonyra engedni: télen kicsi a nyomáskülönbség az adagolón, hűtőközeghiány-tünetek jelennek meg. Szabályozás vízárammal, ventilátorléptetéssel, fordulatszámmal, zsaluval vagy a kondenzátum torlasztásával (ez utóbbihoz nagyobb töltet és gyűjtő kell).
• A kondenzátor teljesítménye a hűtőközeg, a levegő/víz és a hőátbocsátás oldaláról is felírható; a helyszínen a levegő vagy a víz felmelegedéséből becsülhető (Q = ṁ · c · Δt).
• A szennyezett kondenzátor megemeli a kondenzációs hőmérsékletet és a nyomást, rontja a jóságfokot. A nyomóoldali nyomást és az utóhűtést együtt elemezve elkülöníthető a levegőoldali hiba, a túltöltés és a nem kondenzálódó gáz.

Ellenőrző kérdések

1. Miért kell a kondenzátornak több hőt leadnia, mint amennyit a gép a hűtött térből elvon? Mi határozza meg a nagynyomású oldal nyomását?
2. Melyik az a három szakasz, amelyen a hűtőközeg a kondenzátorban leadja a hőt? Melyikben áll a hőmérséklet, és melyik adja a hő legnagyobb részét?
3. Miért kell a léghűtéses kondenzátorra sűrű lamellázat? Miért fontos, hogy a borda szorosan feküdjön a csövön?
4. Mit jelent a visszakeveredés, és miért emeli meg a kondenzációs nyomást?
5. Hasonlítsd össze a csőköteges és a lemezes vízhűtéses kondenzátort felépítés, ár és tisztíthatóság szerint!
6. Mi a különbség a hűtőtorony és az evaporatív kondenzátor között? Mit kell biztosítani a nyitott vízkörben?
7. Milyen feladatai vannak a folyadékgyűjtőnek? Mi történik, ha a kondenzátor nem ürül folyamatosan, és hogyan előzhető meg?
8. Miért kell a kondenzációs nyomást télen szabályozni? Sorold fel a léghűtéses kondenzátor nyomásszabályozásának módjait!

Tudáspróba

1. Mi a kondenzátor feladata a hűtőkörben?

• a) Lecsökkenti a hűtőközeg nyomását az elpárolgási nyomásra.
• b) Cseppfolyósítja a túlhevített gőzt, és hőt ad le a levegőnek vagy a víznek.
• c) Elválasztja a folyadékot a gőztől a kompresszor szívócsonkja előtt.
• d) Sűríti a gőzt, és ezzel emeli a nyomását és a hőmérsékletét a nagynyomású oldalon.

2. Az 5.1. táblázat R-134a-s példájában (t_c = 43 °C, belépő gőz 75 °C, kilépő folyadék 35 °C) melyik szakaszban adja le a hűtőközeg a hő legnagyobb részét?

• a) a túlhevítés elvételekor
• b) az utóhűtéskor
• c) a három szakaszban közel egyenlő arányban
• d) a kondenzáció során

3. Egy léghűtéses kondenzátoron óránként 2000 kg levegő halad át, és 25 °C-ról 35 °C-ra melegszik (c = 1,0 kJ/(kg·K)). Mekkora a kondenzátor hőteljesítménye?

• a) 5,56 kW
• b) 20,0 kW
• c) 0,56 kW
• d) 55,6 kW

4. Mi a következménye, ha a kondenzátor nem ürül folyamatosan, és a folyadék visszatorlódik benne?

• a) Csökken a kondenzációs nyomás, ezért javul a jóságfok és nő a hűtőteljesítmény.
• b) Nem változik semmi, mert a folyadék is ad le hőt.
• c) Csökken a hatásos kondenzáló felület, nő a nyomás és az energiafelhasználás.
• d) A kompresszor folyadékot szív, mert a gőz elfogy.

5. Télen egy kültéri léghűtéses kondenzátor nyomása nagyon lecsökken. Mi ennek a legfontosabb káros következménye?

• a) A kompresszor túlmelegszik, mert a nagy nyomásviszony miatt nő a nyomógáz-hőmérséklet.
• b) A hűtőközeg a kondenzátorban megfagy.
• c) Nő a kondenzátor hőteljesítménye, ezért a gép túlhűt.
• d) Kicsi a nyomáskülönbség az adagolón, nem jut elég folyadék az elpárologtatóba.

6. Mi a feltétele a hűtőközeg-oldali (torlasztásos) kondenzációs nyomásszabályozásnak?

• a) Nagyobb hűtőközeg-töltet és nagyobb folyadékgyűjtő.
• b) Fordulatszám-szabályozott kondenzátorventilátor.
• c) Vízhűtéses kondenzátor vízszabályozó szeleppel.
• d) Elektronikus expanziós szelep a kondenzátor előtt.

7. Egy berendezésen a kondenzációs nyomás magas, az utóhűtés kicsi, a kondenzátor pedig tapintásra a nyomáshoz képest alig meleg. Mire utal ez a mestervizsga-jegyzet hibamátrixa szerint?

• a) túltöltött rendszerre
• b) eldugult folyadékszűrőre
• c) levegőre (nem kondenzálódó gázra) a kondenzátorban
• d) túl nagy kondenzátorra

8. Melyik vízhűtéses kondenzátor vízoldala tisztítható mechanikusan, a hűtőközeg-oldal megbontása nélkül?

• a) a lemezes kondenzátoré
• b) a csőköteges (köpeny-cső) kondenzátoré
• c) a spirálba csavart koaxiális kondenzátoré
• d) az evaporatív kondenzátor csőregiszteréé

(Megoldások: B. függelék.)

A fejezet forrásai