Védelmi berendezések

Minden berendezés meghatározott működési tartományra készül. A hűtőberendezésekben kialakuló hűtőközegoldali üzemállapotot a külső feltételek határozzák meg. Azon esetekben, amikor a berendezésben kialakuló üzemállapot túllépi az alkalmazhatóság határait, a részegységek – és ezzel a berendezés –meghibásodása következik be. Ennek elkerülésére megfelelő védelmi rendszert, illetve biztonsági szerelvényeket kell beépíteni. Ezek a szerelvények olyan kétállású szabályozók, melyekkel a veszélyes értéket elérő jellemző további káros változása megakadályozható. A védelmi berendezésekkel kapcsolatos előírásokat az EN 378 számú szabvány fogalmazza meg, amely a hűtő– és hőszivattyú berendezések létesítésének, telepítésének, üzemeltetésének biztonsági követelményeit tartalmazza. Az alapvető biztonsági szerelvények tudnivalóit a következőkben foglaljuk össze:

Túlnyomás elleni védelem (biztonsági túlnyomáskapcsoló)

A berendezés nagy nyomású oldalán valamely rendellenesség (például a kondenzátoron keresztül áramló (fűtendő) víz kimaradása) miatt bekövetkező, meg nem engedhető mértékű nyomásemelkedést akadályozni kell. A szükséges védelmet az úgynevezett biztonsági túlnyomáskapcsoló presszosztát látja el, amely szabályozóként működik és a kompresszor utáni nyomást érzékeli. Amikor az érzékelt nyomás eléri az alapjelként beállított, megengedhető maximális értéket, a szabályozó érintkezőpár nyit: megszakítja a hajtás (motor) vezérlő áramkörét, leállítja a berendezést. A nyomás ezt követő lecsökkenésekor rendszerint reteszelés akadályozza meg az érintkezőpár záródását. Így a berendezés – a nyomásnövekedést kiváltó ok megszüntetése után – csak kézi beavatkozással lehet újraindítani.  

Alacsony nyomás elleni védelem (szívóoldali nyomáskapcsoló presszosztát)

A kompresszor üzembiztos működése, típusonként más-más műszaki ok miatt meghatározza a szívóoldali nyomás megengedett minimális értékét. Egyes esetekben a berendezés meghibásodás elleni védelme érdekben (például fagyveszély) határolni kell a szívóoldali nyomást. A tervezettnél kisebb szívóoldali nyomás kialakulásának oka a hőforrás oldalon a hőt leadó közeg hőmérsékletének, illetve tömegáramának lecsökkenése, az elpárologtató elpiszkolódása, stb. lehet. A szükséges védelmet az úgynevezett szívóoldali nyomáskapcsoló presszosztát látja el, amely leállítja a berendezést, ha a nyomás eléri a megengedett minimális értéket. A szívónyomás emelkedésekor a kapcsoló újra indítja a berendezést.

Differenciál-nyomáskapcsoló

A szivattyús olajozású kompresszorok biztonságos üzeméhez meghatározott nagyságú olajnyomás szükséges, amely lehetővé teszi az egyes kenési helyek megfelelő olajozását. A kompresszor forgattyúházában kialakuló, úgynevezett karternyomáshoz képest az olajszivattyú utáni olaj meghatározott túlnyomású kell hogy legyen, alacsonyabb olajtúlnyomás esetén a kompresszor a meghibásodás veszélye nélkül nem üzemelhető. A szükséges védelmet az úgynevezett differenciál-presszosztát, más néven a nyomáskülönbség-kapcsoló adja, ami a szivattyú utáni olaj- és a karternyomások különbségét méri. Ha ez a beállított alapértéknél kisebb, a szabályozó elektromos érintkező párt nyit, amely a kompresszort leállítja. A kompresszor indításakor a differenciál-presszosztát működése 60 – 80 másodperccel késleltetett.

Kompresszió véghőmérséklet emelkedése elleni védelem

A tervezettnél kisebb szívóoldali nyomás, illetve nagyobb túlhevítési hőmérséklet, valamint a tervezettnél nagyobb nyomóoldali nyomás a kompresszió véghőmérséklet emelkedését okozzák. A megengedettnél magasabb hőmérséklet a kompresszor hűtésének elégtelenségét, károsodását okozza. Amennyiben a kompresszió véghőmérséklete eléri a megengedett maximális értéket, a kompresszort le kell állítani. Ezt a feladatot egy termosztát látja el, a kompresszor nyomócsonkjában méri a hűtőközeg hőmérsékletét, és a beállított megengedett értéknél magasabb a kompresszort leállítja.

Hermetikus kompresszorok motorvédelme

A hermetikus kompresszoroknál a villanymotor hűtését a szívott hűtőközeg (hideg gőz) végzi. A motor szempontjából veszélyt jelent a megengedettnél nagyobb áramfelvétel (túláram), és az elégtelen hűtés következtében előálló, tekercs- túlmelegedés. A motor meghibásodása ellen a túláram, hővédő kapcsoló, illetve a tekercshőmérsékletet érzékelő hőfokkapcsoló nyújt védelmet.

Fagyás elleni védelem

A folyadék (víz) hőforrású hőszivattyúknál fennáll a veszély, hogy a folyadék megfagyhat. A lefagyás oka lehet, hogy a folyadék tömegárama kisebb a tervezettnél, vagy az elpárologtatónak nem megfelelő a hűtőközeg-ellátása vagy például lemezes hőcserélő esetén az elpárologtató szennyeződése miatt egyes járatok elzáródnak és rajtuk az áramlás megszűnik. Ennek megelőzésére fagyvédelemre van szükség. A megoldás egyik módja úgynevezett fagyvédő termosztát beépítése. Érzékelője az elpárologtató legveszélyesebb helyén méri a folyadék hőmérsékletét és veszély esetén leállítja a kompresszort. A másik megoldás a szívóvezetékbe épített szívónyomás-szabályozó, amivel a szabályozók témakörénél már találkoztunk.