Zawór rozprężny, czyli zawór rozprężny, to jeden z najważniejszych elementów każdego układu chłodniczego, choć często niezauważany. Jego zadaniem jest precyzyjne sterowanie ilością czynnika chłodniczego, który trafia do parownika. To właśnie dzięki temu system działa sprawnie i bezpiecznie. Wyobraź sobie, że system chłodniczy to orkiestra, a zawór to dyrygent, który dba, żeby każdy instrument zagrał dokładnie w odpowiednim momencie i w odpowiedniej ilości.
Gdy zawór rozprężny przepuszcza za dużo czynnika, parownik może zostać „zalany”, co grozi uszkodzeniem sprężarki, serca całej instalacji. Z kolei zbyt mała ilość czynnika sprawia, że chłodzenie jest niewystarczające, a energia zużywana jest mniej efektywnie. To dlatego odpowiedni dobór i kalibracja zaworu to gwarancja, że cały układ będzie działał stabilnie i ekonomicznie przez wiele lat.
Na rynku spotkasz trzy główne rodzaje zaworów rozprężnych. Najprostszy to kapilara. Stała dysza stosowana w mniejszych urządzeniach, gdzie warunki pracy są stabilne i przewidywalne. W systemach o zmiennym obciążeniu lepiej sprawdzi się termostatyczny zawór TXV, który sam reguluje ilość czynnika na podstawie temperatury na końcu parownika, zapewniając stałe nadparowanie. Najnowocześniejszym rozwiązaniem jest elektroniczny zawór EEV. Dzięki temu, że jest sterowany silnikiem lub serwomechanizmem, szybko reaguje na zmiany obciążenia, a to przekłada się na oszczędności energii i stabilniejsze chłodzenie, szczególnie w dużych instalacjach sklepowych czy magazynach.
Sprężarka zasysa czynnik w stanie gazowym i zwiększa jego ciśnienie oraz temperaturę. Następnie czynnik trafia do skraplacza, gdzie oddaje ciepło do otoczenia i skrapla się. Potem zawór rozprężny obniża ciśnienie, przez co część cieczy odparowuje i tworzy mieszaninę. Dzięki temu w parowniku czynnik pochłania ciepło z wnętrza, chłodząc powietrze i przestrzeń. Na koniec czynnik wraca do sprężarki jako gaz i cykl zaczyna się od nowa.
Żeby zobaczyć, jak działają poszczególne elementy układu chłodniczego, dobrze wiedzieć, z jakimi wartościami spotykają się specjaliści na co dzień. Przykładowo, ciśnienie skraplania w układach wykorzystujących popularne czynniki chłodnicze, takie jak R134a, R404A czy R410A, zazwyczaj mieści się w szerokim zakresie 12–26 bar(g). Ciśnienie parowania to natomiast zwykle od 1 do 6 bar, choć jego dokładna wartość zależy od specyficznych warunków pracy i zastosowanego czynnika.
Co ciekawe, temperatura panująca w parowniku, czyli miejscu, gdzie odbywa się właściwe chłodzenie, zwykle waha się między minus 25 a plus 4 stopnie Celsjusza – wszystko zależy od tego, co przechowywane jest w chłodzonej przestrzeni. Bardzo istotnym parametrem jest też tzw. superheat, czyli nadparowanie, które w zaworach TXV ustawia się zazwyczaj na 5–8 kelwinów. Dzięki temu zabezpieczamy sprężarkę i zapewniamy, że pracuje tylko z gazem, nie ryzykując uszkodzeń.
Nowoczesne elektroniczne zawory rozprężne EEV pozwalają z kolei zredukować zużycie energii nawet o 15%, co przekłada się nie tylko na oszczędności finansowe, ale także na bardziej ekologiczne działanie instalacji.
Wybór zaworu rozprężnego to ważny krok, który decyduje o efektywności i niezawodności instalacji chłodniczej. Nie jest to trudne, jeśli zastosujesz sprawdzony plan.
Najpierw dokładnie określ moc chłodniczą systemu, zwykle w kilowatach (kW) lub tonach chłodniczych (TR). To podstawowa wartość doboru zaworu o właściwej wielkości i przepustowości. Dzięki temu zawór będzie działać sprawnie, nawet w szczytowych momentach pracy.
Następnie uwzględnij warunki pracy układu. Zwróć uwagę na długość kapilary (rurki przepływu czynnika), ciśnienie skraplania oraz zmianę obciążenia systemu w ciągu dnia. Te czynniki znacząco wpływają na działanie zaworu, więc ich prawidłowa ocena zapobiegnie problemom.
Przy większych lub bardziej złożonych instalacjach warto postawić na elektroniczny zawór rozprężny (EEV). Precyzyjne sterowanie i szybka reakcja na zmiany obciążenia poprawiają stabilność pracy i pozwalają oszczędzać energię, co obniża koszty eksploatacji.
Nie trzeba wymyślać wszystkiego samodzielnie. Producenci, tacy jak Danfoss czy Parker, oferują tabele doborowe. Na podstawie parametrów pomogą wybrać odpowiedni zawór. Korzystanie z nich oszczędza czas i eliminuje błędy. Dzięki temu instalacja pracuje zgodnie z projektem i oczekiwaniami.
Jeśli parownik jest zalany, sprawdź, czy superheat jest ustawiony prawidłowo i czujnik temperatury dobrze zamocowany. To najczęstsze przyczyny problemu.
W przypadku wysokiego superheatu przyczyną może być niewłaściwy wybór zaworu lub jego zatkanie, co ogranicza dopływ czynnika do parownika.
Przy częstych wahnięciach temperatur warto rozważyć montaż elektronicznego zaworu rozprężnego (EEV) lub dokładniejszą regulację TXV. Oba rozwiązania stabilizują warunki pracy, nawet przy zmiennym obciążeniu.
Sprawdź, czy czujnik TXV jest solidnie przytwierdzony do końca parownika.
Zmierz temperaturę i ciśnienie, a następnie oblicz superheat (cel to 5–8 K).
Po każdym większym serwisie wykonaj test szczelności.
Regularnie czyść skraplacz i kontroluj nastawy zaworów.
Zawór rozprężny to dyrygent układu chłodniczego. Gdy jest prawidłowo dobrany i obsługiwany, zapewnia bezpieczeństwo, wysoką wydajność oraz niższe zużycie energii. W mniejszych instalacjach wystarczy termostatyczny zawór TXV. W większych systemach warto postawić na elektroniczny zawór EEV, który daje spokój użytkowania i realne oszczędności.
