空调及冷冻冷藏设备冷媒系统管理与维护

冷媒在冷冻循环四大元件的压力与温度状态：

冷媒莫利尔(Mollier chart)线图之结构：

又称冷媒性质图或压(力)焓图，将冷媒之压力、焓、温度、比容等各种冷媒相关相态条件之关系，以曲线图表之，利于对冷媒特性之分析与应用。

冷媒饱和温度与压力：

系统冷媒过多的现象：

采用感温式膨胀阀、或蒸发器液位控制、或蒸发压力控制之系统，过多的冷媒将 堆积于冷凝器，造成过冷度增加、高压过高，与系统效率下降。

采用冷凝器液位控制之系统，过多的冷媒堆积于蒸发器，造成液态回流压缩机， 毁损压缩机，或润滑油离开压缩机油槽。

系统冷媒不足的现象：

采用蒸发器液位控制、蒸发压力控制或感温式膨胀阀之系统，冷媒不足将导致未完全冷凝冷媒蒸气进入蒸发器，系统效率下降，且无法达到设定之温度。

高压降低、低压降低、液管视窗不饱满、压缩机吸气过热度上升。

冷媒膨胀阀控制不当：

冷媒将堆积于冷凝器，蒸发器冷媒不足，造成高压过高、低压降低，冷冻能力与系统效率下降，或无法达到设定之冷冻冷藏温度。

高压升高、低压降低、液管视窗饱满、压缩机吸气过热度上升、排气温度上升。

冷媒充填量满足最佳冷冻循环：

水冷式冰水机热交换器合理之温度条件：

风冷式空调机热交换器合理之温度条件：

说明：环温在35℃时；冷凝温度会随外气温度升高而压力增大，温度下降而压力减少；1kg/cm ² ＝0.098MPa。

蒸发温 度 与 冷 凝温 度 与系统效 率 的关系：

增加一度蒸发温度或降低一度冷凝温度，可提高3%主机理论效率。

判断直膨式蒸发器出口过热度的方法：

目的：了解冷媒充填量是否足够以及膨胀阀开度是否适当。

步骤：

量测压缩机吸入管(保温层内)的表面温度(T1)。

由主机上之低压压力表或以 复合压力表量测吸入管压力，查出此压力对应的饱和温度(T2)。

步骤1、2温度相减(T1-T2)即 可得过热度。

直膨式蒸发器合理过热度为5~ 8 K。

判断冷凝器出口过冷度的方法：

目的：了解冷媒充填量是否足够。

步骤：

量测冷凝器出口液管的表面温度(T1)(尽量排除外气温度的影响)。

由主机上之高压表或以复合压力表量测压缩机吐出管之压力值，查出此压力对应的饱和温度(T2)。

步骤2所得温度减步骤1 所得温度(T2-T1)即为过冷度。

美国环保署强制维修之泄漏量：

根据美国清洁空气法案修正案第608节的规定，冷媒充填量超过50磅的设备于12个月期间之泄漏超过规定数值时，业主必须在30天内修复，或在30天内拟订汰旧换新计划，并于一年内执行完毕。

若工业制程无法配合停机施工，修复工作可延长6个月或至环保署允许的时间。

探漏用肥皂泡沫：肥皂泡沫停驻时间愈长者为佳。

务必使用冷媒回收设备：

不要因冷媒回收麻烦而放弃回收，把回收机缺点告诉制造业者，为环境尽一份心力。

有压缩机吐出管逆止阀(或关断阀)与液管关断阀之系统，可先进行冷媒泵集(非维修冷凝器时)。

大型冷媒系统可先使用冷媒液泵，将液态冷媒泵出至冷媒储槽，再使用冷媒回收机进行液/气态冷媒回收。

冷媒回收期间，水冷式热交换器之水侧循环务必开启，以免热传管因水冻结而破管。

蒙特娄议定书列管化学物质管理办法

（96.05.04.）第十七条规定回收、回用设备用于冷冻、冷藏及空调设备者，应符合下列规范：

回收设备应具有抽取冷媒后，被回收设备或系统压力降至-102mmHg（毫米汞柱）以下之功能。(完全真空为-760mmHg)

回用设备应兼具回收设备功能，并可处理冷媒中所含水分、润滑油及空气等不纯物分别至低于30ppm（百万分之一重量比）、3,000ppm及百分之1.5（体积百分比）之浓度。

冷媒的回收标准作业程序：

回收机将回收系统压力抽至停机设定值时，回收程序初步完成。有时冷媒系统因回收机功能或工作阀安装位置，致使只能回收气态冷媒时，系统内压力会因冷媒相态改变产生降温及降压现象。所以在回收过程应将被回收系统适当的加温，以提高回收效率与避免损坏系统。

回收完成时应稍等一段时间，看系统压力有无上升，确定系统内已无冷媒继续蒸发。当系统压力达到再启动值时回收机将会再次运转至压力达停机值为止。

冷媒回收机示意图：

使用可再次充填之钢瓶：

请勿使用市售一次使用的冷媒钢瓶进行回收，因可能会装有逆止阀使冷媒无法进入钢瓶内，造成回收机高压过高。

钢瓶液态充填量应小于80%，以免发生液压过高爆炸。

更换冷媒回收机干燥过滤器：

冷媒干燥过滤器，目的为确保回收冷媒的干燥度及纯净度，所以每使用一段时间（或回收之冷媒太脏、水份含量过高等），就应更换干燥过滤器。

在正常情况下，冷媒回收机内会贮存一定量的冷媒，所以欲更换干燥过滤器时，应先将冷媒全部泵集回收在机器里，以减少浪费及空气污染。

相关注意事项：

以气态回收避免回收装置吸入过多的润滑油；

回收装置所使用的润滑油最好与回收冷媒中的润滑油同类；

回收新种类冷媒，务必将回收装置残留冷媒抽真空彻底清除；

回收容器只回收同种类冷媒。

配管及施工：

铜管喇叭口加工制作

冷媒专用螺纹密封胶与密封带：

冷媒压力软管与气嘴密封零件缺损：

无氧焊接处理：

为避免管路接头产生泄漏，管路衔接大多以气焊方式为之。焊接过程中，使氮气充满于管路﹙或称无氧焊接﹚，可避免氧化膜产生﹙黑色片状物﹚污染、堵塞冷冻循环系统。

焊接处理：

旁通管焊接处应定期检查：

配管施工之注意事项：

绝不可让异物、水分进入管内。

在施工中，所有对外开口尚未密封前，皆应以保护盖或胶布密闭，防止金属氧化及异物掉入。

下雨天施工需特别注意，大量水分进入系统内，会造成冷冻机油吸水劣化。

要用干燥氮气及真空帮浦排除水分。

站压处理：

站压之目的：

检查维修后的系统是否仍有泄漏；

站压前应先装好压力表，并确保站压用气体连通 到系统每一元件；

加压至测试压力后，下列因素可能导致压力降低：

焊接点与接头处施工不良仍有泄漏；

环境温度导致压力改变(1℃气温变化影响0.01kg/cm ² )；

尚有其他部位泄漏。

冷媒与冷冻油的选择：

冷冻油与水分的关系：

在常温下，矿物油之饱和含水量约为50ppm，而POE油及PAG油之饱和含水量分别为2000～3000ppm与10000～20000ppm，皆比矿物油高出许多。

系统中的水将与冷媒形成酸化反应，产生酸性物质腐蚀马达的线圈，造成马达短路烧毁。

小系统常用的冷媒扫除法并不能将水分有效移除，应尽可能用抽真空之方式进行去除系统中之气体与水分。

系统抽真空处理：

抽真空目的：移除系统内空气、水分与先前站压之气体；

真空帮浦连接器：为防止真空帮浦断电时，真空帮浦之机油逆流，造成冷冻系统破坏，所以必须使用有电磁阀控制的连接器或真空逆止阀。

抽真空的程序：

选择适当抽气量的真空帮浦。

确认真空度能达到-755mmH以下。如果真空度不能达到要求，则需检查是否有漏气口。

开始站空，抽真空与站空之压力观察如下图。

冷水机系统以冷媒破空的注意事项：

冰水机于抽真空与站空完成后，应先启动冰水与冷凝器循环，再进行以液/气态冷媒破空与定量充填。

若无法提供冰水与冷凝器循环，则应以气态冷媒破空，直至系统压力与冷媒瓶压力平衡时，再以冷媒泵进行定量充填。

以上步骤可免于破空之液态冷媒于壳内蒸发将热传管之水冻结造成破管。