Γράφει ο Δαλαβούρας Δημήτριος,
Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, MSc, MBA
OPMP ASHRAE Certified
Γενική Ψυκτική ΑΤΕΚΕ

Η απόψυξη δεν είναι χρονοδιακόπτης αλλά αλγόριθμος. Όταν ρυθμιστεί σωστά, μειώνει την κατανάλωση ενέργειας, σταθεροποιεί τις θερμοκρασίες προϊόντων και αποτρέπει βλάβες στον εξοπλισμό. Στις επόμενες ενότητες εξηγούμε γιατί σχηματίζεται πάχνη/πάγος, ποιες μέθοδοι απόψυξης υπάρχουν και ποιες ρυθμίσεις κάνουν τη διαφορά στο πεδίο για θαλάμους ψύξης/κατάψυξης.

Τι είναι ο πάγος και από πού προέρχεται

Σε έναν θάλαμο ψύξης/κατάψυξης, το νερό υπάρχει κυρίως σε μορφή υδρατμών στον αέρα και ως δεσμευμένη υγρασία στα προϊόντα. Όταν ο αέρας διέρχεται από τον εξατμιστή και συναντά πτερύγια ψυχρότερα από το σημείο δρόσου, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται πάνω στην επιφάνεια και δημιουργείται ένα φιλμ νερού. Αν η επιφάνεια είναι ≤ 0 °C, το συμπύκνωμα αρχίζει να παγώνει: αρχικά ως λεπτή πάχνη, που με τη συνεχή ροή αέρα και τις διαδοχικές φάσεις απόψυξης/επαναπάγωσης συμπιέζεται και εξελίσσεται σε συμπαγή πάγο.

Πηγές υγρασίας είναι:

  • η αφυδάτωση προϊόντων (κυρίως φρέσκων τροφίμων)
  • η εισροή υγρού αέρα από πόρτες / ανοίγματα

Το αποτέλεσμα είναι ένα στρώμα πάχνης που μονώνει θερμικά και περιορίζει τη ροή αέρα του εξατμιστή. Οι συνέπειες για το σύστημα είναι:

  • Υποβάθμιση της απόδοσης του εξατμιστή
  • Πιθανή βλάβη στον εξατμιστή από τη συσσώρευση πάγου
  • Αύξηση χρόνου λειτουργίας
  • Αυξημένη κατανάλωση ενέργειας
  • Ενδεχόμενη αδυναμία του ψυχόμενου χώρου να διατηρεί την επιθυμητή θερμοκρασία, καταστροφή προϊόντων

 

Τι είναι η απόψυξη

Απόψυξη (defrost) είναι η ελεγχόμενη διαδικασία απομάκρυνσης της πάχνης/πάγου από την επιφάνεια του εξατμιστή, ώστε να αποκαθίσταται η μεταφορά θερμότητας και η ελεύθερη ροή αέρα. Η θερμότητα για την απόψυξη παρέχεται είτε φυσικά (off-cycle/αέρας, εφικτό σε χώρους > +4 °C), είτε ηλεκτρικά (αντιστάσεις εντός του εξατμιστή), είτε με ψυκτικό αέριο από την πλευρά υψηλής πίεσης (hot-gas), είτε με οποιοδήποτε θερμό ρευστό που περνάει από τον εξατμιστή. Μια ορθή απόψυξη ξεκινά όταν η απόδοση του εξατμιστή πέσει και τερματίζει με θερμοκρασία πτερυγίων, ακολουθούμενη από αποστράγγιση (drip) και καθυστέρηση έναρξης του ανεμιστήρα ώστε να μη μείνει ή να μη διασκορπιστεί νερό που θα ξαναπαγώσει. Στόχος είναι καθαρά πτερύγια που επιτρέπουν τη μέγιστη εναλλαγή θερμότητας και λιγότερη κατανάλωση ενέργειας.

Συχνότητα αποψύξεων

Η «σωστή» συχνότητα είναι αποτέλεσμα των πραγματικών συνθηκών: υγρασία, συχνότητα ανοίγματος της πόρτας, ΔΤ εξατμιστή, απόσταση πτερυγίων(finspacing), ροή αέρα. Ως αφετηρία για καταψύξεις (≈−18 °C) ξεκινάμε με 2–4 αποψύξεις/ημέρα και ελάχιστο διάστημα ≥6 ώρες. Από εκεί και πέρα, δεν μετράμε κύκλους αλλά μετράμε απόδοση: αν το coil επανέρχεται καθαρό, το ΔΤ αέρα σταθεροποιείται γρήγορα και η κατανάλωση μένει χαμηλά, τότε η συχνότητα είναι σωστή. Αν βλέπεις τάσεις προς πιο συχνή παγοποίηση (πτώση ΔΤ προ της απόψυξης, αύξηση αντίστασης ροής ή παραμένοντα «γυαλιστερά» σημεία μετά τον κύκλο), αυξάνεις τη συχνότητα ή/και βελτιώνεις το πρόγραμμα αποψύξεων.

Προσαρμοζόμενη απόψυξη (Adaptivedefrost) — πώς γίνεται σωστά

Το σκεπτικό λειτουργίας του adaptivedefrost είναι να μην γίνονται αποψύξεις σε σταθερά χρονικά διαστήματα αλλά όταν ο εξατμιστής δείξει ότι έχει σχηματιστεί πάχνη, και ο τερματισμός γίνεται όταν τα πτερύγια είναι όντως καθαρά.

Αισθητήρια / τι μετράμε

ΔΤ αέρα στον εξατμιστή (T_in − T_out)ή/και Διαφορά πίεσης αέρα (Δp) μέσα από τη δέσμη.

Θερμοκρασία πτερυγίων (T_coil) για τον τερματισμό.

Ενεργειακό ισοζύγιο: από το ψυκτικό ρευστό με βάση το άνοιγμα της ηλεκτρονικής εκτονωτικής βαλβίδας και το ΔΤ_αέρα εκτιμάται η ροή αέρα και συγκρίνουμε την τιμή με αυτή που δίνει ο κατασκευαστής του εξατμιστή

Αρχικά, θα πρέπει να υπάρχουν οι συνθήκες έναρξης τηςαπόψυξης τουλάχιστον 8–10 λεπτά και το διάστημα μεταξύ 2 αποψύξεων να είναι μεγαλύτερο από 6 ώρες.

Με αυτή την αρχική παραδοχή, μία απόψυξη θα ενεργοποιείται όταν:

  • Η πτώση του ΔΤ του αέρα ≥20% σε σχέση με αυτό που έχουμε όταν το στοιχείο είναι «καθαρό»
  • Άνοδος Δp_αέρα ≥25%
  • Όταν η ροή αέρα Airflowratioμειωθεί R≤ 0.8 από το ενεργειακό ισοζύγιο.

Η λήξη της απόψυξης θα πρέπει να γίνεται με μέτρηση θερμοκρασίας στα πτερύγια του στοιχείου του εξατμιστή.

Ενδεικτικά:

Σε απόψυξη με ηλεκτρικές αντιστάσεις στους 8–10 °C και μέγιστο χρόνο απόψυξης 20-30 λεπτά

Σε απόψυξη με hotgas στους 5–8 °C και μέγιστο χρόνο απόψυξης 20-30 λεπτά

Επίσης μετά την απόψυξη θα πρέπει να επιλέγουμε χρόνο αποστράγγισης 3-5 λεπτά, χρόνο καθυστέρησης έναρξης των ανεμιστήρων 1-3 λεπτά και θερμοκρασία έναρξης των ανεμιστήρων < 0 °C. Όταν σε έναν θάλαμο υπάρχουν περισσότεροι από 1 εξατμιστές θα πρέπει η απόψυξή τους να γίνεται συγχρονισμένα. Να ξεκινάνε ταυτόχρονα και αν σε κάποιον από τους εξατμιστές ικανοποιηθούν τα κριτήρια διακοπής της απόψυξης πριν από τους άλλους να μην αρχίζει τη λειτουργία ψύξης πριν να ολοκληρώσουν όλοι οι εξατμιστές την απόψυξή τους.

Συνήθη προβλήματα: Αιτία και αντιμετώπιση

Εισροή «υγρού» αέρα

Ο αέρας εισέρχεται όταν ανοίγει η πόρτα του θαλάμου. Η υγρασία αυτή αποτελεί θερμικό φορτίο που πρέπει να αφαιρεθεί από το ψυκτικό σύστημα, συνεισφέρει στο σχηματισμό πάγου και μπορεί να αυξήσει την κατανάλωση ενέργειας 30% ή και περισσότερο. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος απαιτείται καλή διαχείριση στη λειτουργία της πόρτας ώστε να παραμένει ανοιχτή τον ελάχιστο απαιτούμενο χρόνο. Επιπλέον λύσεις είναι οι αεροκουρτίνες και οι λωριδοκουρτίνεςPVC που αποτρέπουν σε μεγάλο βαθμό την εισροή αέρα όταν ανοίγει η πόρτα. Τέλος θα μπορούσε να υπάρχει προθάλαμος ώστε η διαφορά θερμοκρασίας να είναι μικρότερη περιορίζοντας την ποσότητα υγρασίας που θα εισέλθει στον θάλαμο. Για ακόμα καλύτερο αποτέλεσμα στον προθάλαμο μπορεί να χρησιμοποιηθεί αφυγραντήρας.

«Χτίσιμο» πάγου στην πλευρά εισόδου του αέρα

Η δημιουργία πάγου ξεκινά στην είσοδο του στοιχείου (air-on), στους δακτυλίους των ανεμιστήρων και στα πρώτα πτερύγια. Η ροή αέρα πέφτει, το ΔΤ αέρα μειώνεται, η πίεση αναρρόφησης χαμηλώνει.

Πιθανά αίτια:

  1. Βλάβη ή ανεπαρκής ισχύς αντιστάσεων αποψύξης.
  2. Λανθασμένη διακοπή αποψύξης: λάθος θερμοκρασία τερματισμού, αισθητήριο θερμοκρασίας σε λάθος θέση (στον αέρα/σε λείο σωλήνα) ή ελαττωματικό αισθητήριο θερμοκρασίας.
  3. Πολύ σύντομη διάρκεια αποψύξης
  4. Προβληματικοί ανεμιστήρες (ανάποδη φορά/φθαρμένες φτερωτές) ή ελαττωματική εκτονωτική βαλβίδα
  5. Χαμηλή πλήρωση ψυκτικού ρευστού
  6. Υγρασία στο κύκλωμα που παγώνει στην εκτονωτική βαλβίδα (παγοφραγμός)
  7. Φτωχή ροή αέρα από εμπόδια, μικρές αποστάσεις από ράφια, λερωμένα πτερύγια/φίλτρα.

Η διάγνωση γίνεται οπτικά. Για την επίλυση του προβλήματος ελέγχουμε τα επί μέρους σημεία:

Αντιστάσεις: μέτρησε ρεύμα και σύγκρινε με την προβλεπόμενη τιμή. Έλεγχος καλωδίων/συνδέσεων.

Αισθητήριο θερμοκρασίας λήξης: να είναι δεμένος στα πτερύγια (μεσαία δέσμη), με θερμοαγώγιμη πάστα και σταθερή στήριξη.

Ροή αέρα: όλοι οι ανεμιστήρες δουλεύουν, σωστή φορά, καθαρά πλέγματα

Τροφοδοσία ψυκτικού ρευστού: Έλεγχος πίεσης αναρρόφησης και υπέρθερμανσης

Πάγος γύρω από τον εξατμιστή (περίβλημα, δακτύλιοι ανεμιστήρων, οροφή)

Μετά από κύκλους απόψυξης εμφανίζεται φρέσκια πάχνη/πάγος γύρω από τον εξατμιστή (περίβλημα, καλύμματα ανεμιστήρων, γειτονική οροφή/τοιχία). Συχνά συνοδεύεται από σταγόνες/νερό που φυσάει ο ανεμιστήρας και παγώνει τριγύρω.

Τυπικές αιτίες

  1. Υπερβολικά μεγάλος χρόνος απόψυξης → υπερβολική τήξη/ατμοποίηση
  2. Λάθος θέση αισθητηρίου θερμοκρασίας τερματισμού της απόψυξης (στον αέρα ή σε «ζεστό» σημείο) → καθυστερημένος τερματισμός.
  3. Υψηλή θερμοκρασία τερματισμού → περισσότερο νερό/ατμός.
  4. Πάρα πολλοί κύκλοι → επαναλαμβανόμενη θέρμανση/εξάτμιση, περισσότερο νερό στην ατμόσφαιρα.
  5. Πολύ μικρή τιμή στο χρόνο καθυστέρησης των ανεμιστήρων → σταγονίδια που δεν έχουν αποστραγγιστεί ακόμα σκορπίζονται προς το περίβλημα και παγώνουν.
  6. Στον ίδιο χώρο υπάρχουν και άλλοι εξατμιστές οι οποίοι είναι σε λειτουργία ψύξης ενώ αυτός με το πρόβλημα κάνει απόψυξη.

Μπλοκαρισμένη αποχέτευση εξατμιστή

Λίμνες στη λεκάνη συμπυκνωμάτων, σταλακτίτες κάτω από τον εξατμιστή, φρέσκος πάγος γύρω από το περίβλημα μετά τον κύκλο απόψυξης, επαναπαγοποίηση κοντά στην έξοδο της λεκάνης συμπυκνωμάτων.

Τυπικές αιτίες

  1. Βλάβη θερμαντικού καλωδίου αποχέτευσης. Τυπική ισχύς αναφοράς: ≈40 W/m.
  2. Έλλειψη/κακή μόνωση της αποχέτευσης  →απώλεια θερμότητας και επαναπαγοποίηση.
  3. Λάθος σιφώνι: τοποθετημένο εντός θαλάμου ή κοινό για πολλούς εξατμιστές.Μικρή κλίση ή κοιλιές στην αποχέτευση
  4. Ρύποι/βιοφίλμστη λεκάνη συμπυκνωμάτων

 

Μετακίνηση αντιστάσεων

Η επαναλαμβανόμενη διαστολή/συστολή των αντιστάσεων κατά την απόψυξη μπορεί να τις κάνει να μετακινηθούν μέσα στο στοιχείο. Αυτό αφήνει «κρύες ζώνες» χωρίς επαρκή θέρμανση και, σε ακραίες περιπτώσεις, προκαλεί τριβές/φθορές μόνωσης και βραχυκύκλωμα.

Για την αποτροπή του φαινομένου:

  • Ελέγχουμε και σφίγγουμε τα clips / στηρίγματα σε όλο το μήκος∙ συμπληρώνουμε όπου λείπουν.
  • Εξασφαλίζουμε σταθερή επαφή της αντίστασης με το σωλήνα/ρίζα πτερυγίων (όχι «αιωρούμενη»).
  • Προστατεύουμε τις εξόδους καλωδίων από αιχμηρά άκρα.
  • Κάνουμε έλεγχο με θερμοκάμερασε δοκιμαστική απόψυξη για να εντοπίσουμε κρύες ή υπερθερμές ζώνες.

Για να αντικατασταθεί ευθύγραμμη αντίσταση, χρειάζεται ελεύθερος χώρος ≥ 0,8 × το μήκος της αντίστασης.Όταν δεν υπάρχει χώρος, πρέπει να προβλέπεται θύρα πρόσβασης από την πλευρά του θαλάμου, με θερμομόνωση και ατμοστεγανότητα.

Η βασική θέση του αισθητηρίου λήξης απόψυξης είναι πάνω στα πτερύγια, δεμένος σφιχτά με ανοξείδωτο δεματικό και θερμοαγώγιμη πάστα και όχι στον αέρα. Αν το μοτίβο πάγου δείχνει υπολειπόμενο πάγο σε συγκεκριμένη ζώνη, μετακίνησέ τον προς το τελευταίο σημείο που λιώνει Αν η διάταξη των αντιστάσεων είναι ασύμμετρη, τοποθετούμε το αισθητήριο στην πλευρά με τη χαμηλότερη θερμική πυκνότητα.

Συμπέρασμα

Η απόψυξη όταν γίνεται σωστά και στην ώρα της, ο θάλαμος κρατά σταθερές θερμοκρασίες, τα προϊόντα μένουν ασφαλή και η κατανάλωση ρεύματος μένει χαμηλή. Αποφεύγουμε βλάβες, νερά και πάγους γύρω από τον εξατμιστή, και κερδίζουμε ηρεμία στην καθημερινή λειτουργία.

Πηγές: Danfoss.com