AC kompresörlerin termal koruması var mı?

AC Kompresörlerde Termal Korumayı Anlamak

Evet, hemen hemen tüm modern AC kompresörleri, aşırı ısınma nedeniyle ciddi arızaları önlemek için tasarlanmış termal koruma cihazlarıyla donatılmıştır. Bu kritik güvenlik bileşenleri kompresör sıcaklığını izler ve tehlikeli ısı seviyeleri tespit edildiğinde gücü otomatik olarak keserek pahalı kompresör motorunu kalıcı hasardan korur. Termal koruyucular konut, ticari ve endüstriyel iklimlendirme sistemlerinde standart ekipman haline gelmiş olup, ekipmanın ömrünü uzatan ve maliyetli onarımları önleyen önemli bir korumayı temsil etmektedir. Bu cihazların nasıl çalıştığını, mevcut farklı tiplerini ve çalışma özelliklerini anlamak, HVAC teknisyenlerinin ve mülk sahiplerinin soğutma sistemlerinin bakımını düzgün bir şekilde yapmalarını ve ortaya çıktıklarında sorunları teşhis etmelerini sağlar.

AC kompresörlerde termal korumanın uygulanması, elektrik motorlarının ısı hasarına karşı temel hassasiyetini giderir. Kompresör motorları normal çalışma sırasında elektriksel direnç ve mekanik sürtünme yoluyla ısı üretirken aynı zamanda sıkıştırma döngüsü sırasında soğutucu akışkandan ısıyı emer. Normal koşullar altında bu ısı, kompresör muhafazası ve soğutucu akışkan dolaşımı yoluyla yeterince dağıtılır. Ancak düşük soğutucu akışkan miktarı, kısıtlı hava akışı, elektrik sorunları veya mekanik sorunlar gibi anormal çalışma koşulları sıcaklıkların tehlikeli seviyelere yükselmesine neden olabilir. Termal koruma olmadan, bu koşullar motor sargılarını hızlı bir şekilde tahrip eder ve ciddi bir masrafla kompresörün tamamen değiştirilmesini gerektirir.

AC Kompresörlerde Kullanılan Termal Koruyucu Çeşitleri

Dahili Termal Koruyucular

Dahili termal koruyucular doğrudan kompresör mahfazasının içine monte edilir ve tipik olarak motor sargılarının içine gömülür veya motor sargılarına takılır ve böylece gerçek sargı sıcaklığını doğru bir şekilde algılayabilirler. Bu cihazlar, dolaylı ölçümlere dayanmak yerine ısıyı kaynağında ölçtükleri için en doğru sıcaklık izlemeyi sağlar. En yaygın tür, önceden belirlenmiş bir sıcaklığa ulaştığında açılarak kompresör motoruna giden akım akışını kesen, sıcaklığa duyarlı bir bimetalik diskten oluşan klixon veya bimetalik disk koruyucudur. Dahili koruyucular, spesifik kompresör tasarımına ve üretici spesifikasyonlarına bağlı olarak genellikle 115°C ila 135°C (240°F ila 275°F) arasındaki sıcaklıklarda etkinleşir.

Dahili termal koruyucular, ortam koşulları veya ikincil göstergeler yerine doğrudan motor sıcaklığına tepki verdikleri için üstün koruma sağlar. Koruyucu devreye girdiğinde kompresör anında kapanarak sıcaklığın daha fazla yükselmesini önler. Motor soğudukça bimetalik disk orijinal şekline döner ve kontaklar kapanır, böylece sıcaklık sıfırlama noktasının altına (tipik olarak tetikleme noktasından 20-30°C (35-55°F) daha düşük) düştüğünde kompresörün yeniden başlatılmasına olanak sağlanır. Bu otomatik sıfırlama işlevi, sistemin soğuduktan sonra yeniden başlamayı deneyeceği anlamına gelir; bu, aşırı ısınmanın altında yatan nedenin çözülüp çözülmediğine bağlı olarak faydalı veya sorunlu olabilir.

Harici Termal Koruyucular

Harici termal koruyucular, kompresör muhafazasının dışına monte edilir ve doğrudan sargı sıcaklığı ölçümü yerine kompresör kabuğuyla temas yoluyla sıcaklığı algılar. Bu cihazlar, değiştirme ve test için daha kolay erişilebilirdir ancak dahili koruyuculara kıyasla daha az hassas sıcaklık izleme sağlar. Harici koruyucular genellikle iki çeşittir: tüm kompresör devresine giden gücü kesen hat kopma koruyucuları ve kompresör gücünü kesen bir kontaktörü veya röleyi etkinleştirmek için bir kontrol devresini açan pilot görev koruyucuları. Harici termal koruyucular genellikle dahili cihazlardan daha düşük sıcaklıklarda, tipik olarak 90°C ila 120°C (195°F ila 250°F) arasında etkinleşir ve dahili cihazlar tetiklenmeden önce ek bir koruma katmanı sağlar.

Kombinasyon Koruyucular

Birçok modern kompresör, hem sıcaklığa hem de akım çekişine yanıt veren kombine termal aşırı yük koruyucularını kullanır. Bu gelişmiş cihazlar, sıcaklığa ek olarak motor amperajını da izleyerek kilitli rotor koşullarına, voltaj dengesizliklerine ve hemen sıcaklık artışına neden olmayan ancak zamanla motora zarar verebilecek diğer elektrik sorunlarına karşı koruma sağlar. Kombinasyon koruyucuları tipik olarak, sıcaklığa dayalı korumayı tamamlayan, akım akışına göre bimetalik diski ısıtan kompresöre seri olarak bağlanan bir ısıtma elemanına sahiptir. Bu çift modlu çalışma, belirli arıza koşullarına daha hızlı yanıt verilmesini sağlar ve daha kapsamlı motor koruması sağlar.

Termal Koruyucular Gerçek Dünya Koşullarında Nasıl Çalışır?

Termal koruyucuların çalışma döngüsünü anlamak, teknisyenlerin sistem sorunlarını teşhis etmesine ve koruyucu arızaları ile kompresörün kapanmasına neden olan diğer sorunları ayırt etmesine yardımcı olur. Normal çalışma sırasında, termal koruyucu kapalı kalır ve akımın kompresör motoruna akmasına izin verir. Motor çalışırken koruyucunun sürekli izlediği ısı üretir. Çalışma koşulları sıcaklığın normal seviyelerin üzerine çıkmasına neden olursa, koruyucunun sıcaklığa duyarlı elemanı açma noktasına yaklaşmaya başlar. Sıcaklık artış hızı, aşırı ısınmaya neden olan sorunun ciddiyetine bağlıdır; soğutucu akışkan yükünün tamamen kaybı veya hızlı sıcaklık artışlarına neden olan kilitli rotor koşulları gibi ciddi sorunlar.

Açma sıcaklığına ulaşıldığında koruyucunun kontakları açılır ve kompresör motoruna giden güç akışı kesilir. Ani güç kaybı kompresörün çalışmasının durmasına neden olarak motorun çalışması ve sıkıştırma çalışmasından kaynaklanan ısı oluşumunu ortadan kaldırır. Daha sonra kompresörün çevredeki havaya ve yüzeylere iletim yoluyla yavaş yavaş soğuması ile ısı dağıtımı başlar. Soğutma hızı ortam sıcaklığına, kompresör boyutuna ve dış fanın çalışmaya devam edip etmediğine bağlı olarak değişir. Orta dereceli ortam koşullarındaki tipik ev tipi kompresörler için, sıfırlama sıcaklığına kadar soğuma genellikle 5-15 dakika gerektirir; ancak bu süre, yüksek ortam sıcaklıklarında veya daha büyük ticari kompresörler için önemli ölçüde daha uzun olabilir.

Termal Koruyucu Aktivasyonunun Yaygın Nedenleri

Termal koruyucular, yüksek kompresör sıcaklıklarına tepki olarak etkinleşir, ancak aşırı ısınmanın altında yatan nedenler büyük ölçüde farklılık gösterir ve tanımlanması ve düzeltilmesi için sistematik teşhis gerektirir. Düşük soğutucu akışkan şarjı, termal koruyucunun tetiklenmesinin en yaygın nedenlerinden birini temsil eder; çünkü yetersiz soğutucu, kompresör motorunun soğumasını azaltır ve daha yüksek tahliye sıcaklıklarına neden olur. Soğutucu akışkan sızıntıları zamanla korozyondan, titreşimden kaynaklanan çatlaklardan veya bağlantı arızalarından kaynaklanır ve soğutma kapasitesi azalıncaya ve kompresör sıcaklıkları yükselene kadar sistem şarjını kademeli olarak azaltır. Teknisyenler, şarjın doğru olduğunu doğrulamak için aşırı ısınma ve aşırı soğutmayı ölçmeli ve sistemi yeniden doldurmadan önce sızıntıları tespit edip onarmak için sızıntı tespit ekipmanı kullanmalıdır.

Kondenser bobini boyunca kısıtlı hava akışı, boşaltma basıncının artmasına neden olur, sıkıştırma işini ve ısı üretimini artırırken ısı atma kapasitesini azaltır. Yaygın hava akışı kısıtlamaları arasında toz, polen veya döküntüyle kaplı kirli serpantinler; arızalı motorlar veya tutukluk yapan yataklar nedeniyle kondenser fanlarının bloke olması; ve dış ünite çevresinde uygun havalandırmayı engelleyen yetersiz açıklık. Gerilim dengesizlikleri, üç fazlı sistemlerde tek faz veya bozulmuş kablo bağlantıları gibi elektrik sorunları aşırı akım çekilmesine ve ısı oluşumuna neden olur. Arızalı rulmanlar, uygun olmayan şarj veya kurulumdan kaynaklanan soğutucu akışkan birikmesi veya dahili valf arızaları gibi mekanik sorunlar, motor yükünü ve sıcaklığını artırarak termal korumayı tetikler.

• Düşük soğutucu akışkan şarjı, motorun soğumasını azaltır ve tahliye sıcaklığını güvenli çalışma sınırlarının üzerine çıkarır
• Kirli kondansatör bobinleri, ısının atılmasını kısıtlar ve yüksek yoğuşma basınçlarına ve sıcaklıklarına neden olur
• Arızalı kondenser fan motoru, çalışma sırasında kondenser bobini boyunca yeterli hava akışını önlüyor
• Düşük voltaj, voltaj dengesizliği veya aşırı akım çekilmesine ve ısınmaya neden olan tek fazlı voltaj sorunları
• Soğutucu akışkan akışını ve sistemin düzgün çalışmasını azaltan kısıtlı ölçüm cihazı veya filtre kurutucusu
• Tahliye basıncını artıran aşırı şarj koşulları ve kompresörün tasarım spesifikasyonlarının ötesinde çalışması
• Aşınmış yataklar, kırık valfler veya sürtünmeyi ve ısıyı artıran dahili hasarlar dahil mekanik arızalar
• Uzun süre boyunca ekipman tasarım parametrelerini aşan aşırı ortam sıcaklıkları

Termal Koruyucu Sorunlarını Teşhis Etme

Sistematik teşhis, yasal aşırı ısınma koşulları nedeniyle termal koruyucunun etkinleştirilmesi ile istenmeyen açmaya neden olan koruyucu arızaları arasında ayrım yapar. Kompresörün gerçekten aşırı ısınıp ısınmadığını veya koruyucunun arızalı olup olmadığını belirleyerek teşhise başlayın. Çalışma sırasında ve kapatmanın hemen ardından kompresör gövdesinin sıcaklığını ölçmek için kızılötesi termometre veya kontak termometresi kullanın. Ünite tetiklendiğinde ölçülen sıcaklıklar tipik tetikleme noktalarına (koruyucu tipine bağlı olarak 90-135°C) yaklaşır veya bu noktaları aşarsa, koruyucu doğru şekilde çalışıyor demektir ve tanı, aşırı ısınmanın nedeninin belirlenmesine odaklanmalıdır. Tersine, kompresör 80°C'nin altındaki normal çalışma sıcaklıklarında devreye girerse termal koruyucunun kendisi arızalı olabilir.

Sürekli olarak termal korumayı kullanan sistemler için başlatma ve kapatma arasındaki zaman aralığını izleyin. Bir dakikadan daha kısa çalışma süreleri genellikle sıcaklığa bağlı kapanmadan ziyade rotorun kilitlenmesi, tek fazlı çalışma veya ciddi voltaj sorunları gibi elektrik sorunlarına işaret eder. Kapatmadan önceki 5-15 dakikalık çalışma süreleri, soğutucu akışkan, hava akışı veya mekanik sorunlardan kaynaklanan aşırı ısınmayı gösterir. Çalışma sırasında sistem basınçlarını kontrol edin, emme ve boşaltma basınçlarını ortam koşullarına yönelik üretici spesifikasyonlarıyla karşılaştırın. Düşük emme basıncı ve yüksek tahliye basıncı, soğutucu akışkan kısıtlamalarını gösterirken, yüksek emme ve tahliye basınçları, sistemde aşırı şarj veya yoğuşmayan madde olduğunu gösterir.

Termal Koruyucuların Test Edilmesi ve Değiştirilmesi

Termal koruyucuların test edilmesi, dahili ve harici cihazlar için farklı yaklaşımlar gerektirir. Harici termal koruyucular, soğukken koruyucu terminalleri arasındaki sürekliliği kontrol etmek için bir ohmmetre kullanılarak doğrudan test edilebilir. Düzgün çalışan bir harici koruyucu, oda sıcaklığında sıfır veya sıfıra yakın direnç gösterir, bu da kontakların kapalı olduğunu gösterir. Koruyucu soğuduğunda sonsuz direnç gösteriyorsa kontaklar açık kalmış ve cihaz arızalanmıştır. Sıcaklık tepkisini doğrulamak için, nominal açma sıcaklığında sonsuz (açık devre) geçiş yapması gereken direnci izlerken koruyucuyu bir ısı tabancası kullanarak dikkatlice ısıtın. Bu test, çevredeki bileşenlere zarar vermemek için koruyucu sistemden çıkarılmış halde gerçekleştirilmelidir.

Dahili termal koruyucular, kompresör açılmadan doğrudan test edilemez; bu da kapalı üniteler için pratik değildir. Bunun yerine teşhis, terminaller arasındaki kompresör direncinin ölçülmesine ve çalışma davranışının gözlemlenmesine dayanır. Açık dahili koruyucuya sahip bir kompresör, devredeki koruyucunun konumuna bağlı olarak ortak ve çalıştırma terminalleri arasında veya ortak ve başlatma terminalleri arasında sonsuz direnç gösterir. Koruyucu, normal açık durumunda sıfırlanmayı bekliyor olabileceğinden, kompresör yakın zamanda çalışıyorsa yeterli soğuma süresi tanıyın. Orta sıcaklıktaki bir ortamda 30 dakika soğuduktan sonra direnç sonsuz kalırsa, koruyucu açık kalmış olabilir veya motor sargıları hasar görmüş olabilir ve kompresörün değiştirilmesi gerekebilir.

Harici Termal Koruyucuların Değiştirme Prosedürleri

Harici termal koruyucuların değiştirilmesi basittir ancak etkili çalışma için doğru kuruluma dikkat edilmesi gerekir. Değiştirmeye başlamadan önce, klima ünitesine giden elektrik gücünü kesin ve bir multimetre kullanarak voltaj olmadığını doğrulayın. Yalıtılmış bir tornavidayla terminalleri kısa devre yaptırarak kapasitörlerde depolanan enerjiyi boşaltın. Kablo terminallerinin bağlantısını keserek ve onu kompresör mahfazasına sabitleyen montaj donanımını çıkararak mevcut termal koruyucuyu çıkarın. Yeni koruyucu ile kompresör kabuğu arasındaki termal teması engelleyebilecek eski termal macunu, korozyonu veya kalıntıları gidererek montaj yüzeyini iyice temizleyin.

Açma sıcaklığına, sıfırlama sıcaklığına, akım değerine ve montaj stiline özellikle dikkat ederek, orijinal cihazla eşleşen teknik özelliklere sahip bir yedek termal koruyucu seçin. Kompresör kabuğundan verimli ısı aktarımı sağlamak için yeni koruyucunun temas yüzeyine ince bir tabaka termal iletken macun uygulayın. Koruyucuyu orijinal cihazla aynı konuma konumlandırarak kompresöre sıkıca monte edin. Çoğu üretici, kurulumun kompresör gövdesinin sıcaklığın en yüksek olduğu üst kısmına yapılmasını belirtir. Elektrik kablolarını devre şemasına göre bağlayın, kablo ölçüsünün akım değerine uygun olduğundan emin olun ve kompresörün çalışması sırasında titreşmeyecek terminal bağlantılarını emniyete alın.

Bakım Yoluyla Termal Koruyucu Aktivasyonunun Önlenmesi

Önleyici bakım, kompresörün aşırı ısınmasına neden olan temel koşulları ele alarak termal koruyucunun etkinleştirilmesini önemli ölçüde azaltır. Uygun ısı atma kapasitesini korumak için üç ayda bir kondenser bobini temizliğini de içeren düzenli bir bakım programı uygulayın. Serpantinleri, belirli serpantin tasarımına uygun yöntemler kullanarak temizleyin; fin tipi serpantinler, su ile hassas yıkamaya ve onaylı serpantin temizleme solüsyonlarına iyi yanıt verir; mikrokanallı serpantinler ise hasarı önlemek için daha dikkatli bir temizliğe ihtiyaç duyar. Kondenser fanlarını kontrol edip temizleyin, dönüş yönünün uygun olduğunu, hava akışının yeterli olduğunu ve dış ünite çevresinde herhangi bir pislik veya engel bulunmadığını doğrulayın.

Ölçümleri isim plakası spesifikasyonlarıyla karşılaştırarak, kompresör çalışması sırasında bağlantı kesme noktasındaki voltaj dahil olmak üzere elektrik parametrelerini izleyin. Gerilim, nominal gerilimin ±%10'u dahilinde kalmalıdır; üç fazlı sistemler, tüm fazlar boyunca gerilim dengesini %2 içinde gösterir. Belirtilenden çok daha yüksek amper çeken herhangi bir kompresör olup olmadığını araştırarak akım çekişini isim plakası değerlerine göre kontrol edin. Kızgın ısı ve alt soğutmayı ölçerek, yalnızca ölçümler üretici spesifikasyonlarının dışına çıktığında şarjı ayarlayarak, yıllık olarak uygun soğutucu şarjını doğrulayın. Düşük şarj nedeniyle tekrarlanan aşırı ısınma, termal koruma anında arızayı önlese bile kompresörün ömrünü önemli ölçüde azalttığından, sadece şarj eklemek yerine tüm soğutucu akışkan sızıntılarını derhal giderin.

Termal Koruyucu Sınırlamalarını Anlamak

Termal koruyucular, yıkıcı kompresör arızalarına karşı temel koruma sağlarken, kullanıcıların ve teknisyenlerin anlaması gereken sınırlamaları vardır. Termal koruyucular aşırı ısınmanın altında yatan nedenlere değil, sıcaklığa yanıt verir; bu da sorunlardan ziyade semptomları tedavi ettikleri anlamına gelir. Termal koruma üzerinde sürekli olarak döngü yapan bir sistem, koruyucunun ani arızayı önlemesine rağmen, her döngüde hasar biriktirerek aşırı ısınmaya neden olan durumdan muzdarip olmaya devam eder. Bu marjinal durumda uzun süreli çalışma, motor yalıtımını, yatak yüzeylerini ve soğutucu yağı kalitesini bozar ve sonuçta termal korumanın mevcut ve işlevsel olmasına rağmen kompresör arızasına yol açar.

Termal koruyucular ayrıca kompresörleri etkileyen tüm arıza modlarına karşı da koruma sağlayamaz. Kırık bağlantı çubukları, parçalanmış valf plakaları veya yıkıcı rulman tutuklukları gibi ani mekanik arızalar, termal korumanın hasarı önleyemeyeceği kadar hızlı meydana gelir. Yavaş soğutucu sızıntıları da dahil olmak üzere kademeli arızalar, termal koruma tetikleme noktalarının altında çalışabilirken yine de yetersiz soğutma performansına ve müşteri memnuniyetsizliğine neden olabilir. Bu sınırlamaların anlaşılması, koruyucuyu devam eden çalışma sorunlarına kalıcı bir çözüm olarak görmek yerine, termal koruyucunun etkinleştirilmesinin temel nedenlerini ele almanın önemini güçlendirir. Bir termal koruyucu devreye girdiğinde, bu yalnızca hoşgörülecek geçici bir rahatsızlığa değil, araştırma ve düzeltme gerektiren bir soruna işaret eder.

Gelişmiş Termal Koruma Teknolojileri

Modern HVAC sistemleri, geleneksel bimetalik koruyuculardan daha gelişmiş izleme ve koruma sağlayan gelişmiş termal koruma teknolojilerini giderek daha fazla bir araya getiriyor. Elektronik termal koruma modülleri, daha hassas sıcaklık izleme ve daha hızlı tepki süreleri sağlamak için termistör sensörlerini ve katı hal anahtarlamayı kullanır. Bu cihazlar, teşhis bilgileri sağlamak, çalışma eğilimlerini takip etmek ve normal termal döngü ile servis müdahalesi gerektiren gelişen sorunları ayırt etmek için sistem kontrolleriyle entegre edilebilir. Bazı birinci sınıf konut sistemleri ve çoğu ticari kurulum artık kapsamlı motor koruması sağlamak için sıcaklık, akım, voltaj ve çalışma döngüleri dahil olmak üzere birden fazla parametreyi izleyen kompresör koruma modülleri içermektedir.

Değişken hızlı kompresör sistemleri, çalışma esnekliğini en üst düzeye çıkarırken korumayı optimize etmek için motor sıcaklığını, akımını ve hızını sürekli olarak izleyen, invertör sürücüsüne entegre edilmiş gelişmiş motor koruma algoritmaları kullanır. Bu sistemler, termal sınırlara yaklaşıldığında tamamen kapanmak yerine kompresör hızını düşürebilir ve hasarı önlerken soğutma kapasitesinin bir kısmını koruyabilir. Akıllı termostatlar ve bina yönetim sistemleri giderek daha fazla termal koruma izlemeyi bir araya getirerek kullanıcıları veya hizmet sağlayıcılarını, profesyonel dikkat gerektiren sorunların ortaya çıktığını gösteren tekrarlanan termal kesintiler konusunda uyarıyor. HVAC teknolojisi ilerlemeye devam ettikçe, termal koruma sistemleri daha entegre, akıllı ve proaktif hale gelecek ve basit reaktif korumadan sorunları hizmet kesintilerine neden olmadan önleyen öngörücü bakım özelliklerine geçiş yapacak.