W poprzednich częściach cyklu omówione zostały mechaniczne uszkodzenia sprężarek. Czas powiedzieć o drugim typie uszkodzeń – uszkodzeniach elektrycznych.

Przejdźmy do kolejnego typu uszkodzeń elektrycznych. Już wspominaliśmy o powstawaniu kwasów w instalacji. Jest to problem, który pojawił się kilka lat temu, gdy do użytku weszły czynniki typu HFC. Nieco wcześniej zostały opisane konsekwencje pozostawienia wilgoci w układzie chłodniczym. Wilgoć w połączeniu z olejem tworzy kwas. Kwas w układzie powstaje także w innym przypadku – gdy dochodzi do spalenia się silnika sprężarki. O ile w pierwszym przypadku sprawa jest jasna – powstaje kwas i zostaje uszkodzony silnik – to o tyle w drugim nie do końca – spala się silnik, powstaje kwas i uszkadza już uszkodzony silnik? W drugim przypadku nie chodzi o możliwość uszkodzenia już uszkodzonego silnika. Problem polega na tym, że kwas, który powstał w wyniku spalenia się silnika może uszkodzić inny silnik sprężarki – silnik nowej sprężarki lub też silnik innej sprężarki pracującej na tym samym układzie chłodniczym. Zacznijmy jednak po kolei.

Jak powstaje kwas?

Kwas powoduje uszkodzenie silnika sprężarki, dokładniej powiedziawszy, uszkadza on uzwojenia silnika oraz ich izolację. W wyniku działania kwasu uzwojenie ulega trwałemu zniszczeniu. A więc należy wyeliminować kwas z układu. Kwas w układzie krąży wraz z olejem i czynnikiem. A więc po całym układzie chłodniczym. Jak go wyeliminować? Przede wszystkim nie pozwolić na jego powstanie. Kwas powstaje w wyniku kontaktu oleju estrowego z powietrzem, a dokładniej z wilgocią zawartą w tym powietrzu. Olej estrowy jest higroskopijny, a więc bardzo pochłania wilgoć. Należy zatem chronić olej przed wilgocią w czasie jego przechowywania i napełniania instalacji. Opakowanie oleju zamykamy zaraz po użyciu, nie magazynujemy otwartych puszek oleju przez dłuższy czas. Lepiej kupować olej w małych opakowaniach, zużywając jednocześnie kilka opakowań, niż kupować w dużych opakowaniach i z jednego opakowania napełniać kilka instalacji i to w sporej rozciągłości czasowej. Po napełnieniu sprężarki i układu olejem jak najszybciej usuwamy z niego powietrze. W żadnym wypadku nie stosujemy powietrza do sprawdzania szczelności układu. Do tego celu należy używać tylko i wyłącznie obojętnych i suchych gazów, najczęściej w tej roli stosowany jest azot. Stosujmy filtry osuszacze z możliwością pochłaniania kwasów. No i to, co już wspomnieliśmy wcześniej – dokładnie osuszamy instalację chłodniczą przez wytworzenie próżni i odparowanie w tych warunkach resztek wody. Stosowanie tych zasad pozwoli nam na wyeliminowanie ryzyka powstania kwasu w układzie przez działanie wilgoci. Kwas jednak w układzie powstaje nie tylko przez kontakt wilgoci z olejem. Jeśli dojdzie do spalenia silnika sprężarki, dojdzie również do zakwaszenia oleju. Jak nie dopuścić do spalenia się silnika sprężarki omówione zostanie za chwilę, jako kolejny typ uszkodzeń elektrycznych sprężarki. Jeśli spaleniu uległa sprężarka, która pracowała jako jedyna na danym układzie chłodniczym (czyli układ jednosprężarkowy), nie mamy bezpośredniego niebezpieczeństwa kolejnych uszkodzeń. Jeśli uszkodzenie sprężarki, czyli jej spalenie, nie wynikało z działania kwasu w układzie chłodniczym, ale wynikało z innych przyczyn, to kwas powstały w momencie uszkodzenia sprężarki nie miał już szansy być rozprowadzony po instalacji. Po prostu – w momencie spalenia się sprężarki, sprężarka zatrzymała się, a więc i powstały kwas pozostał w sprężarce. Niewielka ilość kwasu mogła się wprawdzie przedostać do reszty instalacji, ale zakres i jego ilość nie będą duże i będą łatwe do usunięcia przez nawet jednokrotną wymianę oleju i jednokrotną wymianę filtrów w sposób omówiony poniżej. Jeśli spalenie się sprężarki wynikało jednak z działania kwasu powstałego wcześniej, odkwaszenie instalacji będzie wymagało od nas większego nakładu pracy oraz nie jednokrotnej wymiany filtrów i oleju. Ale i w tym przypadku nie ma ryzyka kolejnej awarii na zasadzie efektu domina. Od momentu zaistnienia awarii do momentu jej zauważenia nie dojdzie do żadnych dalszych uszkodzeń. Inaczej sprawa wygląda w przypadku układów wielosprężarkowych. W tym przypadku po spaleniu się jednej sprężarki zakwaszony olej będzie migrował do kolejnych sprężarek. Im dłużej będziemy zwlekać z jego wymianą oraz działaniem zmniejszającym zakwaszenie, tym większe ryzyko uszkodzenia kolejnych sprężarek w układzie. Jeśli nawet z jakiegoś względu nie wymieniamy lub naprawiamy spalonej sprężarki, musimy ją odciąć od układu, przede wszystkim po stronie olejowej i ssawnej, a także przeprowadzić odkwaszanie pozostałej części układu chłodniczego. Pamiętajmy, że jeżeli nawet nie dojdzie do trwałego uszkodzenia uzwojenia w kolejnej sprężarce i uda się nam odkwasić układ przed jej spaleniem, to i tak uzwojenie tej sprężarki będzie już w pewnym stopniu uszkodzone i nawet niewielkie anomalia w pracy układu mogą spowodować jej uszkodzenie. Taką anomalią może być zwiększony prąd pracy, np. w okresie letnim, który dla w pełni sprawnego uzwojenia nie stanowi żadnego problemu, ale dla uzwojenia z już częściowo uszkodzoną izolacją może być zabójczy – po prostu izolacja będzie za cienka, by skutecznie zaizolować przepływ większego prądu.

Rys. 6. Uzwojenie sprężarki uszkodzone przez działanie kwasu, w efekcie doszło do spalenia uzwojenia

Rys. 8. Tester kwasowości produkcji SPORLAN

Odkwaszanie instalacji

Co jednak zrobić, gdy ten kwas już powstanie? Jeżeli mamy zakwaszony układ, ale jeszcze nie doszło do trwałego uszkodzenia sprężarki, możemy próbować ratować sytuację. Przede wszystkim wymieniamy olej. Czasem jednokrotna wymiana oleju jest niewystarczająca, szczególnie w układach, gdzie spora część oleju krąży po układzie. Przy wymianie możemy wymienić tylko olej w sprężarkach i linii olejowej, ale w pozostałej części układu nie mamy już takiej możliwości. Po kilkudziesięciu godzinach pracy (od 48 do 168 godzin) musimy sprawdzić ponownie zakwaszenie oleju i, w przypadku zakwaszenia, przeprowadzić kolejną jego wymianę. Nie wymieniajmy jednak oleju zaraz po stwierdzeniu ponownego zakwaszenia, ale wpierw wymieniajmy filtry odkwaszające (o nich już za chwilę), a sam olej dopiero w przypadku silnego zakwaszenia lub też po zakończeniu procesu odkwaszania instalacji. I tak aż do całkowitego wyeliminowania zakwaszenia z oleju. Odkwaszając układ, nie tylko wymieniamy olej. Należy również przeprowadzać wymianę filtra odwadniacza. Po zakwaszeniu układu należy stosować specjalne filtry i wkłady, które służą przede wszystkim do odkwaszenia instalacji (ry 7.). Mają one dużą zdolność absorbowania kwasów z instalacji. Pamiętajmy jednak, że takie fi ltry należy bezwzględnie wymienić już po 48 godzinach pracy, niezależnie od tego, czy układ jest jeszcze zakwaszony, czy nie. Kolejne wymiany filtrów i wkładów przeprowadza się aż do całkowitego odkwaszenia układu, a czas między kolejnymi wymianami jest uzależniony od stopnia zakwaszenia instalacji. No i jeszcze jedna rzecz, którą należy wykonać przy zakwaszeniu układu. Kwas ma negatywne działanie głównie na sprężarkę, więc i sprężarkę trzeba dodatkowo zabezpieczyć. Jak to zrobić? Stosując przed sprężarką na stronie ssawnej fi ltry odkwaszające. W zależności od firmy, stosujemy dokładnie takie same filtry, co na tłoczeniu (oczywiście o odpowiednio większej średnicy i wielkości, dostosowanej do wymogów rurociągu ssawnego) lub też specjalne filtry odkwaszające na ssanie. Jeśli na ssaniu przed sprężarką mamy zamontowaną obudowę filtra ssawnego na wymienne wkłady, sprawa jest dosyć prosta – montujemy po prostu odpowiedni wkład odkwaszający. Częstotliwość wymiany filtrów i wkładów na ssaniu jest identyczna, jak w przypadku filtra cieczowego. Jest jednak jedna różnica, już po zakończeniu odkwaszania. Jeśli stwierdzimy, że układ został prawidłowo odkwaszony, filtry cieczowe możemy pozostawić, natomiast filtry ssawne należy zdemontować. Dlaczego? Filtry odkwaszające mają spory opór przepływu. O ile po stronie ciekłego czynnika nie wpływa to w sposób drastyczny na wydajność i efektywność energetyczną układu, o tyle na ssaniu ma to znaczący wpływ na pracę układu. W trakcie odkwaszania często można zaobserwować znaczny spadek efektywności chłodzenia układu. A jak wygląda procedura odkwaszania układu w przypadku uszkodzenia sprężarki? Dokładnie tak samo, no może z jednym wyjątkiem, że w przypadku montażu nowej sprężarki nie musimy w niej wymieniać oleju zaraz po jej zamontowaniu, a dopiero wraz z kolejną wymianą oleju w instalacji. Bo przecież w niej jest świeży, nie zakwaszony olej. A jak sprawdzić zakwaszenie instalacji? Za pomocą testów chemicznych, przewidzianych do sprawdzania kwasowości w układach chłodniczych (rys. 8.). Za pomocą tych testerów sprawdzamy zakwaszenie oleju w sprężarkach. Wystarczy spuścić niewielką jego ilość, by przeprowadzić test. Taki test warto wykonywać raz na pół roku dla każdego układu chłodniczego. I przy każdej wymianie oleju, by sprawdzić, czy wszystko jest w porządku w instalacji. Pamiętajmy, by test przeprowadzić zaraz po spuszczeniu oleju, a nie czekać, bo możemy zawilgocić spuszczony olej i test wykaże nam zakwaszenie oleju, choć instalacja będzie wolna od kwasów.

Rys. 9. Uszkodzone uzwojenie rozruchowe

Rys. 7. Filtr odkwaszający produkcji SPORLAN

Musimy też pamiętać, że proces niszczenia uzwojeń przez kwas nie jest procesem szybkim i błyskawicznym, może on trwać wiele tygodni, a nawet lat. Kwas może też spowodować uszkodzenie sprężarki w niespełna kilka godzin działania na nią. Wszystko zależy od jego ilości w układzie, a więc i jego stężenia. Ważne jest też to, czy nasze działania dają możliwość powstawania coraz większej ilości kwasu, czy też wręcz przeciwnie – kolejne prace serwisowe przeprowadzamy w sposób zmniejszający ryzyko powstawania kwasu. Pamiętajmy, że tego typu awarie są nie tylko długotrwałe do usunięcia, ale też kosztowne.