Τι είναι η Υπερθέρμανση (Superheat);

Στον κόσμο της ψύξης και του κλιματισμού υπάρχει ένας όρος που ακούγεται συχνά αλλά η σημασία του δεν κατανοείται πλήρως τις περισσότερες φορές: Superheat ή στα ελληνικά Υπερθέρμανση. Το superheat είναι μια κρίσιμη μέτρηση που επηρεάζει άμεσα όχι μόνο το πόσο αποδοτικά λειτουργεί ένα σύστημα ψύξης, αλλά και τη διάρκεια ζωής του συμπιεστή, που είναι το πιο ακριβό εξάρτημα. Τι είναι λοιπόν ακριβώς το superheat και γιατί είναι τόσο σημαντικό;

Τι είναι το Superheat (Υπερθέρμανση);

Με τον πιο απλό ορισμό, το superheat είναι το πόσο έχει θερμανθεί ο ατμός του ψυκτικού μέσου πάνω από τη θερμοκρασία κορεσμού (βρασμού) στην ίδια πίεση.

Για να το κατανοήσουμε καλύτερα, ας σκεφτούμε το νερό. Στο επίπεδο της θάλασσας το νερό βράζει και μετατρέπεται σε ατμό στους 100°C. Αν συνεχίσουμε να θερμαίνουμε αυτόν τον ατμό στους 100°C, η θερμοκρασία του θα ανέβει σε τιμές όπως 101°C, 105°C, 110°C. Αυτή η αύξηση θερμοκρασίας του ατμού πάνω από το σημείο βρασμού ονομάζεται superheat. Για παράδειγμα, ο ατμός στους 110°C έχει τιμή superheat 10°C (110°C - 100°C).

Η λογική είναι η ίδια στα συστήματα ψύξης. Καθώς το ψυκτικό μέσο περνά μέσα από τον εξατμιστή, απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον, βράζει και εξατμίζεται. Όταν φτάνει στην έξοδο του εξατμιστή, στόχος είναι το ρευστό να είναι πλήρως σε αέρια φάση και μάλιστα να έχει θερμανθεί λίγο πάνω από τη θερμοκρασία βρασμού. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας αποτελεί την τιμή superheat του συστήματος.

Γιατί είναι το Superheat Τόσο Ζωτικό;

Το superheat έχει δύο βασικές και ζωτικές λειτουργίες:

1-Προστασία Συμπιεστή

Αυτή είναι η σημαντικότερη λειτουργία του superheat. Οι συμπιεστές είναι σχεδιασμένοι για να συμπιέζουν μόνο ατμούς, όχι υγρά. Αν το ψυκτικό μέσο που εξέρχεται από τον εξατμιστή δεν έχει θερμανθεί αρκετά (δηλαδή η τιμή superheat είναι πολύ χαμηλή ή μηδέν), μπορεί να φτάσει υγρό ρευστό στη γραμμή αναρρόφησης του συμπιεστή. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται υγρή ολίσθηση (liquid slugging). Επειδή τα υγρά δεν συμπιέζονται, το υγρό που εισέρχεται στον συμπιεστή μπορεί να προκαλέσει άμεσες και καταστροφικές ζημιές στα έμβολα, τις πλάκες βαλβίδων και άλλα μηχανικά μέρη.

Ένα σωστά ρυθμισμένο superheat είναι η εγγύηση ότι το ψυκτικό μέσο είναι 100% σε αέρια μορφή πριν φτάσει στον συμπιεστή.

2-Απόδοση και Ικανότητα Συστήματος

Το superheat επηρεάζει άμεσα την απόδοση του συστήματος.

• Χαμηλό Superheat: Εκτός από τον κίνδυνο για τον συμπιεστή, σημαίνει ότι η επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας του εξατμιστή δεν χρησιμοποιείται πλήρως. Αυτή η κατάσταση μειώνει την ψυκτική ικανότητα του συστήματος.

• Υψηλό Superheat: Σε αυτή την περίπτωση ο εξατμιστής έχει “πεινάσει”. Δηλαδή, στα τελευταία τμήματα του εξατμιστή δεν έχει μείνει υγρό για να εξατμιστεί και ο ατμός υπερθερμαίνεται υπερβολικά. Αυτό οδηγεί σε αναποτελεσματική χρήση του εξατμιστή, πτώση της πίεσης αναρρόφησης και αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας καθώς ο συμπιεστής λειτουργεί περισσότερο. Επίσης μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση του συμπιεστή μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του.

Η βέλτιστη τιμή superheat κρατά τον συμπιεστή ασφαλή και εξασφαλίζει τη μέγιστη αξιοποίηση όλης της επιφάνειας του εξατμιστή με τη μέγιστη απόδοση.

Πώς Μετριέται το Superheat;

Η μέτρηση του superheat είναι μια απλή αφαίρεση αλλά απαιτεί σωστό εξοπλισμό και βήματα:

1. Μετρήστε την Πίεση της Γραμμής Αναρρόφησης: Χρησιμοποιώντας το σετ manifold σας, διαβάστε την πίεση από τη βαλβίδα αναρρόφησης (service) του συμπιεστή ή από το πλησιέστερο σημείο στην έξοδο του εξατμιστή.

2. Μετατρέψτε την Πίεση σε Θερμοκρασία Κορεσμού: Μετατρέψτε την τιμή πίεσης που διαβάσατε στην αντίστοιχη θερμοκρασία κορεσμού (βρασμού) χρησιμοποιώντας τον πίνακα Πίεσης-Θερμοκρασίας (P-T) του ψυκτικού μέσου που χρησιμοποιείται στο σύστημα. Τα ψηφιακά manifold κάνουν αυτή τη μετατροπή αυτόματα.

3. Μετρήστε τη Θερμοκρασία της Γραμμής Αναρρόφησης: Από ένα σημείο όσο το δυνατόν πιο κοντά στο σημείο που μετρήσατε την πίεση, μετρήστε την πραγματική θερμοκρασία επιφάνειας της γραμμής αναρρόφησης με ένα ποιοτικό θερμόμετρο με σφιγκτήρα σωλήνα.

Υπολογίστε:

Superheat = Πραγματική Θερμοκρασία Γραμμής (Βήμα 3) - Θερμοκρασία Κορεσμού (Βήμα 2)

Παράδειγμα:

• Το σύστημα έχει αέριο R410A.
• Πίεση γραμμής αναρρόφησης: 118 psi.
• Η αντιστοιχία των 118 psi για το R410A στον πίνακα P-T είναι 5°C (θερμοκρασία κορεσμού).
• Η πραγματική θερμοκρασία γραμμής που μετρήσατε με το θερμόμετρο: 12°C.

Superheat = 12°C - 5°C = 7°C

Ποια είναι η Ιδανική Τιμή Superheat;

Η ιδανική τιμή superheat εξαρτάται από το σχεδιασμό του συστήματος, τις συνθήκες λειτουργίας και τον τύπο της βαλβίδας εκτόνωσης που χρησιμοποιείται. Ωστόσο, ως γενικός κανόνας, για τα περισσότερα συστήματα κλιματισμού και ψύξης μέσης θερμοκρασίας στοχεύεται μια τιμή superheat μεταξύ 5°C και 8°C (ή 8°F έως 15°F). Για ακριβείς τιμές πρέπει πάντα να συμβουλεύεστε τα τεχνικά δεδομένα του κατασκευαστή.

Συμπέρασμα

Το superheat είναι ένα από τα ισχυρότερα διαγνωστικά εργαλεία ενός τεχνικού ψύξης. Εκφράζει πολλά περισσότερα από έναν απλό αριθμό· είναι ένας δείκτης του πόσο υγιής είναι η κυκλοφορία του αίματος του συστήματος. Η σωστή ρύθμιση superheat είναι ο θεμέλιος λίθος για τη μακροζωία, ασφαλή και αποδοτική λειτουργία του συστήματος. Για αυτόν τον λόγο, ο έλεγχος superheat σε κάθε εργασία συντήρησης και επισκευής δεν είναι πολυτέλεια αλλά αναγκαιότητα.