Montaż i uruchomienie klimatyzatorów typu split

Wprowadzenie

W branży klimatyzacyjnej jednym z powszechnie stosowanych typów systemów klimatyzacyjnych są klimatyzatory typu split. Są to układy składające się z dwóch odrębnych części - jednostki zewnętrznej i jednostki wewnętrznej, które połączone są ze sobą miedzianą instalacją chłodniczą tworząc zamknięty układ chłodniczy.

Obecnie większość producentów posiada w swojej ofercie klimatyzatory typu split, które mogą pracować w trybie chłodzenia lub ogrzewania pomieszczeń.

Są to układy klimatyzacyjne z pompą ciepła. Aby umożliwić poprawną pracę splitów konieczny jest prawidłowy dobór mocy i rodzaju jednostki wewnętrznej, staranny i prawidłowy montaż oraz właściwa konserwacja. Montaż klimatyzatorów powinien być wykonywany przez wyszkolony personel posiadający Świadectwo Kwalifikacji w zakresie napraw i obsługi technicznej urządzeń i instalacji chłodniczych zawierających substancje kontrolowane oraz aktualne Świadectwo Kwalifikacyjne typu E uprawniające do zajmowania się eksploatacją urządzeń i instalacji elektroenergetycznych o napięciu nie wyższym niż 1kV – dla wentylacji i chłodnictwa. Aby poprawnie zamontować i w razie konieczności naprawiać układy typu split niezbędna jest znajomość ich budowy oraz zasad działania.

Budowa klimatyzatora typu split

a)   Jednostka zewnętrzna

1. Sprężarka – Sprężarki chłodnicze na czynnik chłodniczy R407c , R410a i inne. Są wyposażone w silnik elektryczny, który wraz z częścią sprężająca znajduje się we wspólnej, hermetycznej obudowie ( np. sprężarka rotacyjna).
2. 4-drogowy zawór rewersyjny – zawór czterodrogowy pozwala na odwrócenie obiegu chłodniczego, zmieniając pracę klimatyzatora z trybu chłodzenia latem do trybu grzania zimą. Odwrócenie obiegu jest inicjowane przez mały zawór elektromagnetyczny, sterujący ruchem suwaka, zmieniającego kierunek przepływu czynnika chłodniczego
3. Płytka sterująca - znajduje się w jednostce wewnętrznej ( tylko w inwerterowych urządzeniach znajduje się płytka sterująca w jednostce zewnętrznej).
4. Wentylator – wprawia powietrze w ruch. W ten sposób omywa powietrzem skraplacz. Wentylator powinien mieć regulację obrotów. Jeśli jej nie ma, to może pracować w mniejszym zakresie temperatur zewnętrznych (montuje się moduły zimowe). Często się zdarza, że ma trzystopniowy zakres obrotów. A w inwerterach regulacja obrotów wentylatora odbywa się płynnie.
5. Skraplacz – to miejsce, w którym czynnik chłodniczy oddaje ciepło do otoczenia i skrapla się.
6. Filtr czynnika chłodniczego z kapilarą bądź z zaworem rozprężnym – zainstalowany jest przed wejściem do sprężarki i przed kapilarą, ochraniając ją przed np. opiłkami miedzi, zgorzeliną, bądź innymi zanieczyszczeniami.
7. Przyłącza – niskiego i wysokiego ciśnienia. Posiadają zawory kulowe na klucz imbusowy. Do nich podłącza się miedziane rurki, które łączą jednostki wewnętrzną i zewnętrzną.
8. Pokrywa – ochrania przyłącza instalacji chłodniczej oraz połączenia elektryczne i sterujące.

b)   Jednostka wewnętrzna

1. Przedni panel – plastikowa kratka lub pełna obudowa przez którą do jednostki dostaje się powietrze z pomieszczenia. Panel jest demontowany podczas serwisu.
2. Filtr oczyszczania – to plastikowa siatka, która ma za zadanie zatrzymanie największych zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu zasysanym przez jednostkę wewnętrzną, np. sierść zwierząt. Dlatego też producenci zalecają czyszczenie tych filtrów nawet dwa razy w miesiącu, zależnie od warunków w których pracuje klimatyzator.
3. Parownik – wymiennik, w którym czynnik chłodniczy odparowuje i schładza przepływające przez niego powietrze w pomieszczeniu.
4. Żaluzje horyzontalne – regulują kierunek wydmuchiwanego powietrza. Ich położenie można regulować za pomocą pilota. Żaluzje pracujące w trybie „SWING” równomiernie rozprowadzają powietrze po pomieszczeniu.
5. Panel sterujący – na panelu mamy diody sygnalizujące czy klimatyzator jest włączony, czy pracuje sprężarka, informuje nas także w jakim trybie pracuje. Najczęściej umieszczony jest także wyświetlacz, który pokazuje temperaturę zadaną.
6. Filtr głębokiego oczyszczania – rozróżniamy różne typy tych filtrów: węglowy (usuwa nieprzyjemne zapachy), elektrostatyczny (zatrzymuje drobny pył) i inne. Obecność lub brak filtrów głębokiego oczyszczania nie ma wpływu na pracę systemu klimatyzacyjnego.
7. Żaluzje wertykalne – służą do regulowania kierunku powietrza w poziomie. W większości modeli klimatyzatorów ustawienia tych żaluzji robimy ręcznie. Coraz częściej można spotkać sterowanie z pilota.
8. Taca ociekowa – umieszczona pod parownikiem w celu zbierania kondensatu (wody, która tworzy się na powierzchni chłodnego parownika)

Rozróżniamy jednostki wewnętrzne różnych typów. Omówiona powyżej to typ naścienny, oprócz niej można spotkać również jednostkę kasetonową, kanałową i przypodłogowo podstropową.

Zasady montażu klimatyzatorów typu split

Po zakupie odpowiednio dobranego klimatyzatora można przystąpić do jego montażu.

W pierwszej kolejności należy wybrać odpowiednie miejsce montażu jednostki wewnętrznej i zewnętrznej.

Przy wyborze lokalizacji jednostki wewnętrznej należy pamiętać o zapewnieniu równomiernego rozprowadzenia powietrza w pomieszczeniu oraz zapewnieniu komfortu użytkowania klimatyzatora. Nie należy doprowadzać do nadmiernych przeciągów w strefie stałego przebywania ludzi. Unikniemy dzięki temu zbędnych problemów zdrowotnych, gdyż nie jest wskazane kierowanie powietrza nawiewanego bezpośrednio na osoby przebywające w pomieszczeniu. Zależy nam na zapewnieniu komfortowej temperatury w pomieszczeniu, a nie na „schłodzeniu” osób w nim przebywających. W trakcie montażu jednostki wewnętrznej warto mieć również na uwadze dostęp serwisowy do urządzenia, choćby na potrzeby czyszczenia filtrów i dezynfekcji parownika.

Wybór lokalizacji jednostki zewnętrznej

Lokalizacja jednostki zewnętrznej jest uzależniona od różnych czynników. W miarę możliwości warto przewidzieć jej montaż tak aby odległość od jednostki wewnętrznej była możliwie jak najkrótsza. Jednostka zewnętrzna może być montowana na konstrukcji wsporczej typu L przytwierdzonej do ściany budynku, może być posadowiona na konstrukcji wolnostojącej na dachu budynku lub na wylewce betonowej na gruncie. W przypadku klimatyzatorów z pompą ciepła bezwzględnie należy montować jednostkę zewnętrzną około 30-50 cm nad gruntem tak aby umożliwić odpływ i gromadzenie kondensatu powstałego w trakcie odszraniania agregatu zewnętrznego. Ponadto jednostki zewnętrzne powinny być montowane w miejscach dobrze wentylowanych. W miarę możliwości należy zapewnić łatwy dostęp dla celów serwisowych. Bardzo istotną kwestią jest też wybór lokalizacji, w której hałas emitowany głównie przez wentylatory nie będzie przeszkadzał użytkownikowi i sąsiadom. Nie zaleca się montować agregatu w pobliżu okien i wejść do budynków.

Mając odpowiednio ustalone i zaakceptowane przez inwestora odpowiednie miejsce montażu dla jednostki zewnętrznej i wewnętrznej, przystępujemy do montażu w pierwszej kolejności jednostki wewnętrznej.

Montujemy stelaż, na którym zostanie powieszona jednostka wewnętrzna naścienna. Wyznaczamy na ścianie środek jego położenia, poziomujemy i przytwierdzamy do ściany.

W następnej kolejności w ścianie wykonujemy otwór o średnicy 65mm (tak aby zakryty został on przez jednostkę wewnętrzną), przez który poprowadzona zostanie instalacja freonowa, elektryczna i odprowadzenia skroplin. Otwór wykonujemy z lekkim spadkiem na zewnątrz.

W otworze dobrze jest zamontować tuleję ochronną, a od strony ściany zewnętrznej rozetę, która osłoni otwór i zwiększy estetykę wykonanej instalacji.

Odpływ skroplin z jednostki wewnętrznej należy zawsze jeśli tylko to możliwe wykonywać w sposób grawitacyjny, prowadząc rurę ze spadkiem ok 3%. Rozwiązanie z pompką skroplin należy traktować jako ostateczność. Pompka jest częścią mechaniczną, która zwiększa ryzyko awarii systemu klimatyzacyjnego. Po zamontowaniu instalacji odpływu skroplin należy sprawdzić jej drożność wlewając około 2 litry wody do tacy ociekowej. Jeśli klimatyzator pracuje w układzie całorocznym ( np. serwerownia) w rurze odpływowej należy zamontować kabel grzejny.

Przed powieszeniem jednostki wewnętrznej na stelażu zamontowanym na ścianie, podłączamy do niej instalację chłodniczą. Połączenie jest połączeniem kielichowym skręcanym, dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na staranne wykonanie kielicha, tak aby zapewnić trwałość i szczelność instalacji chłodniczej.

Na zewnętrznej powierzchni kielicha (między stożkiem kielicha i stożkiem nakrętki) stosujemy pastę zapewniającą poślizg i zapobiegającą skręceniu kielicha w trakcie dokręcania śrubunków.

Koniecznie należy zaizolować śrubunki na rurociągu gazowym i cieczowym przy jednostce wewnętrznej. Zapobiegnie to wykraplaniu wilgoci na zewnętrznej powierzchni rur i powstawaniu zacieków na ścianie pod jednostką wewnętrzną.

Montaż jednostki zewnętrznej możemy wykonać na przykład na konstrukcji wsporczej typu L. Należy pamiętać o wypoziomowaniu konstrukcji i montażu jednostki zewnętrznej na gumowych podkładkach antywibracyjnych. Aby uchronić instalację chłodniczą przed uszkodzeniem przez osoby trzecie rurociągi można prowadzić na przykład w stalowej rurze osłonowej. Jednostkę należy zamontować w bezpiecznej odległości od ściany, tak aby zapewnić swobodny przepływ powietrza przez skraplacz oraz aby możliwa była jego późniejsza konserwacja i oczyszczenie.

Mając zamontowaną jednostkę wewnętrzną oraz zewnętrzną przystępujemy do podłączenia instalacji chłodniczej do jednostki zewnętrznej. W trakcie przeprowadzania instalacji przez przegrody budowlane koniecznie należy zaślepić rurociągi chłodnicze, tak aby żadne zanieczyszczenia nie dostały się do wnętrza rurociągów. Prowadząc instalację chłodniczą należy pamiętać o syfonowaniu instalacji w celu wykonania pułapek olejowych, umożliwiających powrót oleju do karteru sprężarki. O syfonowaniu należy pamiętać jeśli różnica poziomów między jednostką wewnętrzną a zewnętrzną przekracza 5mb. Należy przestrzegać dopuszczalnych różnic poziomów oraz długości instalacji podanych przez producenta.

Próba szczelności

Po montażu rurociągów należy wykonać nadciśnieniową próbę szczelności instalacji chłodniczej przy wykorzystaniu azotu technicznego.

W przypadku układów klimatyzacyjnych pracujących na czynniku chłodniczym R410A, w trybie grzania ciśnienie skraplania może osiągnąć wartość nawet około 37 bar. Dlatego wartość ciśnienia na jakie należy sprawdzić szczelność instalacji wynosi 43 bar. Nadciśnieniowa próba szczelności daje większą gwarancję szczelności układu aniżeli próba podciśnieniowa wykonywana pompą próżniową. Jest to szczególnie istotne dla początkujących instalatorów, którzy nie posiadają dostatecznego doświadczenia i wprawy w wykonywaniu połączeń kielichowych. Jakiekolwiek nieszczelności w trakcie wykonywania próby nadciśnieniowej zostaną ujawnione i nie dopuścimy do emisji czynnika chłodniczego do atmosfery. Szczelność sprawdzamy roztworem mydlanki z wodą (np. płyn „ Ludwik” + woda), spryskując nim miejsca połączeń skręcanych ( lutowanych). Do dyspozycji są również specjalne detektory elektroniczne pozwalające sprawdzać szczelność szczególnie w miejscach trudno dostępnych (np. szachty instalacyjne).

Wykonywanie próżni w układzie klimatyzacyjnym

Po pomyślnym wyniku próby szczelności można przystąpić do wykonania próżni w układzie chłodniczym. Do tego celu służy pompa próżniowa, która usuwa powietrze i obniża ciśnienie w układzie chłodniczym. Przy obniżonym ciśnieniu wilgoć zawarta w powietrzu odparowuje i instalacja zostaje osuszona. W trakcie wykonywania próżni istotne znaczenie ma czas jej trwania oraz temperatura zewnętrzna. Im niższa temperatura na zewnątrz tym niższe ciśnienie należy osiągnąć w instalacji i czas próżni się wydłuża.

Temperatura wrzenia wody względem poziomu próżni

W przypadku układów o długości instalacji nie przekraczającej 10 mb czas trwania próżni nie powinien być krótszy niż 60 minut. Celem próżniowania instalacji nie jest samo uzyskanie podciśnienia ( jak twierdzą niektórzy instalatorzy) tylko jego utrzymanie przez dłuższy czas tak aby wilgoć miała czas by odparować. Poprawne wykonanie próżni ma znaczenie dla żywotności klimatyzatora. Wilgoć pozostała w układzie chłodniczym wchodzi w reakcję z olejem tworząc kwasy, które uszkadzają uzwojenia silnika elektrycznego w sprężarce. Może prowadzić również do przymarzania i blokowania elementu rozprężnego.

Wykonanie połączeń elektrycznych

W trakcie wykonywania próżni mamy sporo czasu aby wykonać podłączenia elektryczne w jednostce zewnętrznej i wewnętrznej. Dobrze jest jeśli klimatyzator jest podłączony w rozdzielni elektrycznej do oddzielnego zabezpieczenia elektrycznego typu C. W trakcie podłączeń elektrycznych koniecznie należy zapoznać się ze schematem w instrukcji montażu, bądź umieszczonym na obudowie jednostki wewnętrznej i zewnętrznej, tak aby zgodnie z nim dokonać podłączeń.

Napełnienie instalacji czynnikiem chłodniczym

Po poprawnym wykonaniu próżni można przystąpić do napełnienia instalacji czynnikiem chłodniczym. W przypadku klimatyzatorów typu split jednostki zewnętrzne fabrycznie napełnione są czynnikiem w ilości odpowiedniej dla określonej przez producenta długości rurociągu cieczowego. Przykładowo jeśli mamy układ o długości instalacji 30 mb, a producent określa, że powyżej długości 10 mb instalację należy dopełnić czynnikiem, to w pierwszej kolejności należy określić ilość dodatkowego czynnika chłodniczego i dopełnić go przed otwarciem zaworów w jednostce zewnętrznej. Ilość czynnika przypadająca na każdy dodatkowy metr jest zależna od wydajności układu, a co za tym idzie od średnicy rurociągu cieczowego. I tak dla średnicy ¼” ilość dodatkowego napełnienia wynosi 20g/mb. Powyższą instalację należy dopełnić czynnikiem w ilości 400g. Po uzupełnieniu dodatkowej ilości czynnika można całkowicie otworzyć zawory odcinające w jednostce zewnętrznej i przystąpić do uruchomienia.

Uruchomienie klimatyzatora

Klimatyzator uruchamiamy pilotem zdalnym i ustawiamy tryb pracy na chłodzenie. Po uruchomieniu kontrolujemy wskazania ciśnień na manometrach podłączonych do zaworu serwisowego klimatyzatora. Ciśnienie mierzone przez manometr w trakcie pracy klimatyzatora w trybie chłodzenia, jest ciśnieniem ssania. Dla czynnika R410 A, w poprawnie działającym klimatyzatorze powinno wynosić około 7.5 bar, co odpowiada temperaturze odparowania czynnika chłodniczego +2 °C. Dodatkowo termometrem można sprawdzić temperaturę powietrza nawiewanego przez jednostkę wewnętrzną, która powinna wynosić bezpośrednio na nawiewie około 10°C mniej niż temperatura powietrza wpływającego do parownika. Temperatura na sterowniku powinna być ustawiona na wartość o około 5-6°C niższą niż temperatura na zewnątrz, tak aby korzystanie z klimatyzatora nie powodowało problemów zdrowotnych.

Podsumowanie

Poprawnie zamontowany klimatyzator powinien służyć użytkownikowi przez długie lata. Bezwzględnie należy pamiętać o corocznych przeglądach oraz konserwacji jednostki zewnętrznej i wewnętrznej. Jest to niezbędne ze względów zdrowotnych użytkowników oraz dla prawidłowej pracy układu i dla zachowania gwarancji na urządzenie.

mgr inż. Tomasz Jaroch

SYSTHERM D.Gazińska S.J.