Montaż instalacji chłodniczej pompy ciepła typu split

Montaż pompy ciepła nie jest niczym skomplikowanym, wystarczy przestrzegać instrukcji i wytycznych danego producenta. Zwykle układ chłodniczy pompy ciepła jest już fabrycznie wykonany i napełniony odpowiednią ilością czynnika. Więcej trudności sprawiają pompy ciepła typu split, w których połączenie modułu zewnętrznego pompy ciepła z wewnętrznym, trzeba wykonać samodzielnie na miejscu montażu. Należy przy tym zachować szczególną staranność wykonywanych połączeń, żeby uniknąć problemów, które mogą pojawić się od razu lub w niedalekiej przyszłości.

Połączenie obu modułów pompy ciepła wykonuje się z rur miedzianych, zazwyczaj łączonych za pomocą lutowania twardego, w których przepływa czynnik chłodniczy pompy ciepła, np. R410A. Każdy instalator wie, co to jest lutowanie twarde i jak się je wykonuje. Jednak, w odróżnieniu od instalacji centralnego ogrzewania, w układach chłodniczych należy zachować szczególną ostrożność i więcej uwagi poświęcić staranności wykonania połączeń – lutowanych, jak również skręcanych.

Miedź w układach chłodniczych

Do połączenia jednostek pompy ciepła wykorzystujemy rury miedziane przeznaczone dla instalacji chłodniczych – tzw. rury chłodnicze i odpowiednie łączniki: bez wgnieceń, znacznych rys, innych widocznych uszkodzeń; dokładnie okrągłe i czyste. Różnią się od tradycyjnych rur miedzianych, głównie tym, że:
- rura chłodnicza ma grubszą ściankę – jest bardziej wytrzymała, bo przeznaczona do pracy pod znacznie wyższym ciśnieniem, niż rura w instalacji c.o.;
- rura chłodnicza jest bardziej odporna chemicznie (trwała) – wykonana z miedzi, beztlenowej i fosforowej, bo czynnik chłodniczy jest bardziej aktywny chemicznie niż woda.

Podstawowe zasady montażu instalacji chłodniczej

Każda ingerencja w układ chłodniczy pompy ciepła to możliwość jego zanieczyszczenia, które może wpłynąć negatywnie na pracę urządzenia. Dlatego, podczas wykonywania instalacji chłodniczej łączącej obie jednostki split należy przestrzegać podstawowych zasad: czysto, sucho, szczelnie.
Czysto – brak zanieczyszczeń wewnątrz rurek.
Sucho – brak wilgoci wewnątrz rurek.
Szczelnie – brak wycieków czynnika chłodniczego z układu.
Nieprzestrzeganie tych zasad może powodować nieprawidłowości w działaniu układu chłodniczego pompy ciepła, np.: spowodować hydrolizę i degradację oleju chłodniczego, uszkodzenie sprężarki, obniżenie skuteczności ogrzewania-chłodzenia czy awaryjnego wyłączenia pompy ciepła.

Transport, przechowywanie, montaż

Na każdym etapie rury chłodnicze powinny być zabezpieczone przed dostaniem się do ich wnętrza wilgoci i zanieczyszczeń, np. z powietrza atmosferycznego, padającego deszczu, podczas przeprowadzania rur przez przegrody budowlane, itp. Wilgoć z powietrza, która dostała się do wnętrza rur przechowywanych na zewnątrz, może kondensować (wykroplić się), po wprowadzeniu ich do ogrzewanego pomieszczenia.
Dlatego, rury są zamykane – zabezpieczane zatyczką. Jednym z najlepszych zabezpieczeń jest zaciskanie końcówek rur i ich lutowanie (fot. 1). Większy stopień zabezpieczenia można uzyskać, wypełniając rurę azotem pod ciśnieniem od 0,2 do 0,5 MPa.
Owijanie końcówek rur taśmą winylową jest również dopuszczalne (fot. 2), w zależności od miejsca i czasu trwania montażu.
Podczas obcinania i gradowania rury, opiłki mogą dostać się do wnętrza układu, powodując jego zanieczyszczenie (fot. 3).

Aby tego uniknąć wystarczy wykonywać pracę z rurą skierowaną otworem w dół, a po ich zakończeniu oczyścić wnętrze rury – cienkim przedmiotem owiniętym kawałkiem tkaniny.

Podczas montażu instalacji chłodniczej stosujemy połączenia lutowane i skręcane.
Do przygotowania połączeń lutowanych możemy użyć roztłaczarki. Za jej pomocą roztłoczymy jeden koniec rurki miedzianej, do której będziemy mogli wsunąć drugą rurkę i obie trwale połączymy przez lutowanie twarde.
Do przygotowania połączeń skręcanych potrzebna będzie kielichownica. Za jej pomocą formujemy kielich na końcu rury miedzianej. Szczelność połączenia uzyskuje się dzięki metalowej uszczelce, którą jest wykonany kielich. Właściwa siła sprężystości materiału uzyskiwana jest dzięki dokręceniu śrubunku kluczem dynamometrycznym, z odpowiednim momentem dokręcenia (odpowiednią siłą dokręcenia).
Jeżeli śrubunek zostanie za mocno dokręcony, kołnierz zniekształci się, a efekt metalowej uszczelki zostanie utracony. Skutkiem tego będzie brak szczelności połączenia – wyciek gazu z układu chłodniczego.
Jeżeli kielich nie zostanie prawidłowo wykonany, należy powtórzyć procedurę kielichowania.

Podczas wykonywania instalacji chłodniczej powinniśmy unikać takich błędów, jak:
- używanie niewłaściwych lub niesprawnych narzędzi, które mogą spowodować tzw. owalizowanie rury, niezachowanie prostopadłości płaszczyzny cięcia, pozostawienie zadziorów na krawędzi rury;
- niewłaściwe wykonanie kielichów i roztoczeń, przez używanie rozkalibrowanych narzędzi,
- niewłaściwe osadzenie rury w kielichownicy i roztłaczarce, co powoduje osłabienie ścianki i niebezpieczeństwo jej pęknięcia;
- niewłaściwe wykonanie łuków, np. bez giętarki lub o promieniu gięcia nieodpowiednim dla danej średnicy rury – osłabienie ścianki rury, co naraża ją na pęknięcie, przewężenia, które zwiększają opory przepływu czynnika chłodniczego;
- połączenia skręcane powinny być wykonywane z odpowiednią siłą, z tzw. odpowiednim momentem dokręcania, co zapewnia klucz dynamometryczny – unikniemy za słabego lub za mocnego dokręcenie śrubunków, stosujemy przy tym metodę dwóch kluczy – śrubunek dokręcamy kluczem dynamometrycznych, a łącznik przytrzymujemy drugim kluczem;
- za rzadkie podpory rur i bez podkładek gumowych – narażenie instalacji na drgania;
- należy używać śrubunki określone lub dostarczane przez producenta. 

Wykonanie połączeń lutowanych

Lutowanie rur chłodniczych wykonuje się w osłonie gazu ochronnego – azotu. Podczas lutowania usuwamy powietrze z rur, wpuszczając do nich azot.
Azot zapobiega utlenianiu wewnętrznych ścianek rur.
Dlaczego w osłonie azotu? Ponieważ produkty utleniania powodują powstawanie zanieczyszczeń, które mogą powodować zakwaszenie oleju, zatkanie zaworów elektromagnetycznych, mogą też uszkodzić sprężarkę, czy zatkać rurkę ciśnieniową zaworu rozprężnego.

Zamiast lutowania

Alternatywą dla lutowania twardego w układach chłodniczych jest system złączek zaciskowych Lokring. Umożliwia szybkie, łatwe i pewne łączenie rur o średnicach od 6 do 35 mm.
Sposób wykonywania połączeń można zobaczyć na filmie tutaj.

Izolacja przewodów chłodniczych

Niewłaściwie wykonana izolacja rur chłodniczych również może być przyczyną kłopotów. Za mała grubość izolacji i/lub niestaranne jej wykonanie, np. brak szczelności izolacji, może powodować kondensację pary wodnej na ściankach rur i ich „pocenie się”. Minimalną wymaganą grubość izolacji znajdziemy w instrukcji montażu urządzenia danego producenta.
W układzie chłodniczym pompy ciepła gaz i ciecz mają wysokie temperatury, dlatego warto pomyśleć o dodatkowej izolacji przewodów chłodniczych, dla ograniczenia nadmiernych strat ciepła w układzie.
Izolacje rur biegnących na zewnątrz budynku warto dodatkowo zabezpieczyć przed wydziobaniem przez ptaki, np. za pomocą koryt z tworzywa sztucznego lub metalowych.
Instalacja chłodnicza, ze względu na swoje wymagania, jest szczególnie narażona na błędy. Warto więc zachować staranność i przestrzegać zasad przy jej wykonywaniu, żeby uniknąć niekorzystnych efektów i późniejszych problemów. W najlepszym przypadku, błędy spowodują zmniejszenie efektywności grzania pompy ciepła, a w skrajnym doprowadzić mogą do uszkodzenia urządzenia. Staranny montaż, zgodny z zaleceniami producenta, gwarantuje prawidłową pracę pompy ciepła, ale również przynosi oszczędności, bo nie trzeba będzie odwiedzać klienta, który nie będzie miał powodów do zgłaszania reklamacji.

W artykule wykorzystani materiały firmy FUJITSU GENERAL LIMITED: Instrukcja serwisowo-montażowa.

Polecam również:
1. Akademia miedzi – artykuł: Rury z miedzi i stopów miedzi stosowane w chłodnictwie. Bezpośredni link do pobrania artykułu PDF tutaj.
2. Miedź w instalacjach chłodniczych, klimatyzacyjnych oraz urządzeniach HVACR. Wytyczne stosowania i projektowania. Europejski Instytut Miedzi, wydanie 2017 r. Link do pobrania poradnika PDF tutaj.
3. Alternatywny sposoby łączenia rur Lokring.

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 1/2018 12/2017 4/2017