Odwadniacz, Osuszacz i Parownik: Zasada Działania w Układach Chłodniczych
- Szczegóły
Kondensacyjne osuszacze powietrza, stosowane w wielu urządzeniach, nie są jednolite, a ich budowa może się różnić w zależności od modelu. Najważniejszą częścią kondensacyjnego osuszacza powietrza jest sprężarkowy układ chłodniczy.
Układ Chłodniczy w Osuszaczach Kondensacyjnych
Sercem układu chłodniczego jest sprężarka, która spręża i tłoczy czynnik chłodniczy, wymuszając jego przepływ przez cały układ. Wzrostowi ciśnienia (sprężaniu) towarzyszy wzrost temperatury. Sprężony czynnik (w stanie gazowym) trafia rurociągiem do skraplacza, gdzie następuje jego ochłodzenie. Ciepło czynnika zostaje odebrane przez omywające wymiennik (skraplacz) powietrze. Czynnik ze stanu gazowego, w wyniku działania ciśnienia i spadku temperatury, przechodzi w stan ciekły.
Skroplony czynnik przepływa przez filtr odwadniacz, który pochłania parę wodną, mogącą dostać się do układu podczas produkcji osuszacza lub prac serwisowych. Po przejściu przez filtr ciecz trafia do organu dławiącego (kapilary lub zaworu rozprężnego), który, mając duże opory przepływu, powoduje taką różnicę ciśnień, że czynnik zaczyna się rozprężać i odparowywać.
Parownik i Proces Parowania
Proces parowania zachodzi w części zwanej parownikiem. W przeciwieństwie do skraplania, towarzyszy mu spadek ciśnienia oraz temperatury. To właśnie dzięki temu zjawisku powietrze oddaje swoje ciepło czynnikowi, umożliwiając jego odparowanie. Temperatura powietrza spada poniżej punktu rosy, co powoduje wykroplenie nadmiaru wilgoci na ściankach parownika.
Rozprężony czynnik jest ponownie zasysany przez sprężarkę i cały cykl powtarza się. Działanie układu chłodniczego sprowadza się w uproszczeniu do pobrania energii w jednym miejscu i oddania jej w innym. Proces ten zachodzi jednak w złożonym systemie wzajemnie powiązanych ze sobą elementów, czyli w układzie chłodniczym.
Przeczytaj także: Zasada Działania Filtra Powietrza 1/4"
Warto przy tym zwrócić uwagę na to, że działający w kondensacyjnych osuszaczach powietrza filtr wyłapuje także kurz i inne zanieczyszczenia stałe. W konsekwencji do pomieszczenia trafia nie tylko odwilgocone powietrze, ale również dokładnie oczyszczone. To ważna informacja dla alergików, którzy zastanawiają się nad zakupem dodatkowego urządzenia do zwalczania znajdujących się powietrzu alergenów.
W przypadku pracy w niższych temperaturach otoczenia woda wykroplona na parowniku może zamarzać, wskutek czego następuje zwiększenie oporów powietrza przepływającego przez wymienniki. Aby zapobiec temu zjawisku, elektroniczny układ sterujący okresowo otwiera zawór elektromagnetyczny. Umożliwia to skierowanie gorącego czynnika (w stanie gazowym) bezpośrednio na parownik. Dzięki temu lód zaczyna się topić i spływać do zbiornika skroplin.
Funkcje Osuszacza Klimatyzacji
Osuszacz klimatyzacji, często określany mianem odwadniacza, to bardzo istotny element układu klimatyzacji. Jego podstawowym zadaniem jest zabezpieczanie układu klimatyzacji przed nadmiarem wilgoci. Przyjrzyjmy się dokładnie funkcjom, jakie ten element spełnia:
- Stanowi rodzaj zbiornika na czynnik chłodniczy - utrzymując pewne rezerwy chłodziwa, zapewnia jego płynny i właściwy dopływ do parownika.
- Odpowiada za odwadnianie czynnika chłodniczego - wilgoć, która przedostaje się do układu podczas montażu sprężarki czy jakiejkolwiek innej mechanicznej ingerencji w system, ma negatywny wpływ na funkcjonowanie klimatyzacji.
- Zapewnia filtrację cząstek stałych - obecne wewnątrz osuszacza warstwy filtrujące mają za zadanie zatrzymać wszelkie opiłki, osady, bród i inne zanieczyszczenia mogące przeniknąć do układu podczas montażu.
- Pozwala kontrolować poziom czynnika w układzie - ta funkcja dotyczy jedynie niektórych modeli osuszaczy, wyposażonych w wziernik do kontroli stanu napełnienia układu klimatyzacji.
Różne Typy Osuszaczy
Należy pamiętać, że filtr osuszający został zaprojektowany w taki sposób, aby pochłaniać wilgoć już od chwili jego rozhermetyzowania. Na czas transportu i magazynowania osuszacze napełniane są azotem i zachowują swoje własności. Jeżeli w wyniku niewiedzy lub zaniedbania pozostawimy osuszacz otwarty choćby na 20-30 min przed jego montażem, to niestety jest on bezużyteczny i nie zabezpiecza układu w sposób właściwy! Ta sama zasada dotyczy osuszaczy niewymienionych w układach, które były rozszczelnione (np. podczas naprawy sprężarki czy wymiany skraplacza). Możliwości chłonne odwadniacza są ograniczone, po zaabsorbowaniu maksymalnej objętości wody nie jest on w stanie chronić czynnika przed wilgocią.
Kiedy Wymieniać Osuszacz Klimatyzacji?
Dlatego osuszacz należy wymienić przy każdorazowej ingerencji w układ i narażeniu go na dostęp powietrza. Jest to także wymóg gwarancyjny stawiany przez wszystkich producentów sprężarek klimatyzacji na świecie. Posiadając kilka podstawowych informacji o specyfice budowy i funkcji odwadniacza, trudno zrozumieć powszechne zjawisko sprzedaży osuszaczy używanych.
Przeczytaj także: Wybór kompresora do warsztatu
Cząsteczki wody trafiają do układu klimatyzacji najczęściej w trakcie awarii związanej z utratą szczelności bądź też podczas niewłaściwie przeprowadzonych czynności montażowych i serwisowych. Wielokrotnie zupełnie nieświadomie wilgoć wprowadzana jest do układu podczas jego napełniania przez mechanika.
Wśród osuszaczy wyróżnia się dwa typy: kondensacyjne oraz adsorpcyjne. Dzieli się je na podstawie ich budowy oraz zasady działania.
Schemat Działania Układu Chłodniczego
Poniżej przedstawiamy elementy układu chłodniczego i ich zadania:
- Sprężarka - jej zadaniem jest zasysanie pary czynnika chłodniczego o niskim ciśnieniu i sprężanie jej do wysokiego ciśnienia.
- Odolejacz - stosowany we wszystkich instalacjach chłodniczych, w których olej smarujący sprężarkę musi wracać bezpośrednio do miski olejowej. W ten sposób uniemożliwia się krążenie oleju w instalacji chłodniczej razem z czynnikiem chłodniczym.
- Zawór zwrotny - zapewnia jednokierunkowy przepływ czynnika, zabezpiecza przed przepływem czynnika do miejsc o niższym ciśnieniu.
- Skraplacz - zadaniem skraplacza jest odprowadzenie ciepła pobranego przez czynniki w parowniku oraz ciepła jakie on uzyskał w czasie sprężania (zmiana fazy parowej na ciecz).
- Zbiornik czynnika - element układu przeznaczony do gromadzenia zapasu czynnika chłodniczego. Dzięki niemu wyrównywane jest stale zmieniające się zapotrzebowanie elementu dławiącego na czynnik, spowodowane zróżnicowanymi warunkami pracy urządzenia.
- Filtr - odwadniacz - jego zadaniem jest absorbowanie wilgoci z czynnika, przechwytywanie stałych zanieczyszczeń (takich jak opiłki, osady, zgorzelina i nagar olejowy).
- Wziernik - stosowany do obserwacji stanu czynnika chłodniczego w przewodzie cieczowym instalacji, zawartości wilgoci w czynniku chłodniczym, przepływu w przewodzie powrotnym oleju z odolejacza.
- Zawór rozprężny - zadaniem zaworu rozprężnego jest regulacja przepływu czynnika chłodniczego do parownika.
Klimatyzacja Samochodowa i Jej Komponenty
Klimatyzacja samochodowa to element wyposażenia, który znacznie podnosi komfort jazdy. Pomimo że rozwiązanie to spotykane jest w tak wielu samochodach, to sporo kierowców nie jest świadomych konieczności wymiany takich podzespołów, jak filtr osuszacz. To niewielkie urządzenie ma ogromny wpływ na trwałość i wydajność klimatyzacji samochodowej.
Klimatyzacja może być:
Przeczytaj także: Zastosowanie filtra powietrza w lakiernictwie
- Manualna - sterowana bezpośrednio przez użytkownika.
- Climatronic - sterowana poprzez panel z programatorem elektronicznym.
Urządzenia klimatyzacyjne mogą być:
- Modułowe - składające się z podzespołów, które są montowane w pojeździe w różnych miejscach.
- Kompaktowe - oprócz sprężarki zawierają wszystkie elementy w jednej obudowie.
Zasada Działania Klimatyzacji Samochodowej
Powietrze z wnętrza samochodu przechodzi przez parownik na skutek wymuszenia jego ruchu przez dmuchawę. W tym miejscu jest schładzane i chłodniejsze już - wtłaczane do samochodu. Poprzez parownik powietrze oddaje ciepło czynnikowi chłodniczemu, czyli ogrzewa przepływający przez parownik gaz.
Sprężarka napędzana przez pasek klinowy (czyli przez silnik) zasysa czynnik chłodniczy w postaci pary z parownika poprzez przewód ssawny, spręża go i dostarcza do skraplacza. Sprężanie powoduje wzrost temperatury i ciśnienia na tyle, że ciepło pobrane w parowniku może z kolei zostać oddane w skraplaczu. Wskutek sprężenia pary czynnika chłodniczego w sprężarce osiągana jest temperatura około 60-100 °C. Czynnik chłodzący przechodzi w stan płynny.
Następnie czynnik chłodniczy jest gromadzony w zbiorniku odwadniacza i osuszany. Dalej czynnik z odwadniacza przechodzi do zaworu rozprężnego gdzie wyniku spadku ciśnienia, stan czynnika ulega zmianie na tyle, że może nastąpić odparowanie czynnika w parowniku wskutek pobrania ciepła od powietrza z kabiny samochodu.
Chłodne powietrze jest wtłaczane z powrotem do kabiny, a czynnik (gaz) zaczyna swoją drogę od nowa, czyli jest zasysany przez sprężarkę.
Komponenty Klimatyzacji Samochodowej
- Sprężarka - jej zadaniem jest podniesienie ciśnienia gazu i dostarczenie do skraplacza.
- Skraplacz (kondenser) - zadaniem skraplacza jest przekazanie powietrzu ciepła, które czynnik chłodniczy uzyskał w parowniku, gdy jego temperatura wzrosła wskutek sprężenia.
- Odwadniacz z filtrem (Osuszacz) - Czynnik chłodniczy ze skraplacza przepływa do odwadniacza, gdzie następuje oczyszczenie i osuszenie czynnika.
- Wziernik kontrolny - zapewnia sprawdzenie czynnika chłodniczego.
- Zawór rozprężny - Odparowanie czynnika chłodzącego powoduje odebranie ciepła z przygotowanego powietrza.
- Parownik - Jego zadaniem jest schłodzenie powietrza doprowadzonego z kabiny.
Objawy Usterek i Wymiana Osuszacza
Sporo kierowców zaczyna się interesować stanem podzespołów klimatyzacji dopiero wtedy, gdy układ przestaje poprawnie pracować. Osuszacz to wymienny element systemu klimatyzacji, który zapewnia bezawaryjne i wydajne wychładzanie wnętrza pojazdu. Filtr osuszacz to niewielki podzespół systemu klimatyzacji samochodowej, najczęściej o walcowatym kształcie, nazywany często także odwadniaczem.
Odwadniacz wypełniony jest materiałem higroskopijnym w postaci granulatu, którego zadaniem jest pochłanianie wody obecnej w układzie, a w konsekwencji wyeliminowanie jej z układu. Filtr może jednorazowo wchłonąć od 6 do 12 gramów wody. Rzeczywista pojemność urządzenia zależy od temperatury panującej w układzie. Im niższa, tym więcej wody może zgromadzić filtr osuszacz.
Funkcje Osuszacza
- Wyłapywanie i magazynowanie drobin wody obecnych w układzie klimatyzacji, które mogą wiązać się z chłodziwem i olejem.
- Stała filtracja czynnika chłodzącego.
- Funkcja magazynująca odwadniacza zapewnia utrzymywanie stałego dopływu czynnika chłodzącego do parownika.
Zużyty filtr osuszacz zazwyczaj długo nie daje o sobie znać. Dlatego kierowca o usterkach tego podzespołu dowiaduje się przy okazji mniej lub bardziej poważnych awarii układu klimatyzacji. Stopień zużycia podzespołu powinien być określany podczas czynności serwisowych urządzeń odpowiadających za schładzanie powietrza.
Nadmiar wilgoci w układzie często prowadzi do korozji metalowych podzespołów. Po pierwsze skorodowane elementy często tracą szczelność. Sprzyja to ulatnianiu się chłodziwa, a uzupełnienie jego stanu jest kosztowne i w przypadku nieszczelności daje krótkotrwały efekt. Po drugie korozja może doprowadzić do uwalniania się szkodliwych drobin z uszkodzonych powierzchni, co szybko degraduje pozostałe podzespoły układu, takie jak np. sprężarka klimatyzacji.
Interwał Wymiany
Osuszacz klimatyzacji to element eksploatacyjny, który podobnie jak wiele innych części z czasem ulega zużyciu. Interwał wymiany tego podzespołu określany jest przez producentów samochodów. Najczęściej zaleca się wymianę filtra osuszacza co 2 lata w przypadku normalnej eksploatacji samochodu.
Razem z odwadniaczem należy wymienić także filtr kabinowy. Rekomendowanym okresem na przegląd i serwisowanie systemu klimatyzacji jest początek wiosny. W czasie napraw podzespołów klimatyzacji samochodowej do układu mogą dostawać się zanieczyszczenia. Dlatego przy każdej wymianie skraplacza, parownika lub kompresora klimatyzacji należy zamontować nowy filtr osuszacz. Podobnie po każdej naprawie nieszczelności w systemie klimatyzacji konieczna jest wymiana odwadniacza, m.in. z uwagi na rozhermetyzowanie układu i kontakt urządzenia z parą wodną z otoczenia.
Koszty Wymiany
Koszt zakupu nowego odwadniacza wynosi zazwyczaj od 70 do 300 zł. Filtr osuszacz stanowi element hermetycznego układu klimatyzacji. Samodzielna wymiana tego podzespołu jest niemożliwa bez profesjonalnego sprzętu. Przed zdemontowaniem odwadniacza należy zebrać cały czynnik chłodzący, który znajduje się w układzie. Nowy filtr osuszacz klimatyzacji dostarczany jest zawsze w hermetycznym opakowaniu, które należy otworzyć tuż przed montażem urządzenia. Pozostawienie odwadniacza bez opakowania nawet na kilkanaście minut sprawia, że para wodna obecna w otoczeniu może całkowicie wypełnić złoże absorbujące wilgoć w układzie klimatyzacji. Sprawia to, że urządzenie staje się bezużyteczne.
Koszt robocizny związanej z wymianą filtra osuszacza oscyluje zazwyczaj w zakresie od 100 do 300 zł. Na cenę końcową wpływa także ilość czynnika chłodzącego, którą udało się odzyskać z układu.
Cena zakupu nowego osuszacza do Twojego samochodu jest o wiele niższy od kosztów związanych np. z wymianą sprężarki czy innych podzespołów klimatyzacji samochodowej. Dlatego nie warto oszczędzać na wymianie tego podzespołu. Regularny serwis klimatyzacji samochodowej zapewnia także wydajną pracę układu wtedy, gdy najbardziej go potrzebujesz.
tags: #odwadniacz #osuszacz #parownik #zasada #działania

