Kotien ilmanlämmitysjärjestelmissä kapillaariputki toimii eräänlaisena tarkkuusohjausventtiilinä kylmäyssyklin sisällä. Nämä putket on yleensä valmistettu kuparista ja niiden halkaisija on noin puoli millimetriä kahden millimetrin välillä. Ne toimivat luomalla juuri oikean määrän vastusta, kun korkeapaineinen nestemäinen kylmäaine poistuu järjestelmän kondensaattoriosasta. Kun kylmäaine virtaa ohuen kapean kautta, kitka yhdessä paineen laskun kanssa saa sen laajenemaan nopeasti ja jäähtymään merkittävästi, siirtyen lämpimästä noin 45 celsiusasteesta lähes jäätymispisteen läheisyyteen. Mitä sitten tapahtuu, on melko uskomatonta – tämä muutos johtaa kylmän, matalapaineisen seoksen syntymiseen, joka on täydellinen lämmön keräämiseen sisemmästä höyrystin kelasta. Kapillaariputkia on käytetty yleisesti asuinkäytössä, koska ne ovat helppo asentaa, kestävät pitkään ilman vikoja ja niiden hinnat ovat kohtuullisia. Siksi monet valmistajat luottavat edelleen niihin erityisesti alueilla, joilla säännöllinen huolto ei ole mahdollista tai käytännöllistä.
Kylmäaineen virtausta säädetään kapillaariputken kiinteiden mittojen avulla: pidemmät tai kapeammat putket lisäävät vastusta ja vähentävät virtausta. Tärkeitä suorituskykytekijöitä ovat:
Säädettäviin laajentimiventtiileihin verrattuna kapillaariputket tarjoavat kiinteän virtausnopeuden, mikä tekee niistä optimaalisia vain silloin, kun ne on tarkasti sovitettu järjestelmän suunnitteluun.
| Ominaisuus | Kapillaaritube | Lämpölaajenemisventtiili (TXV) |
|---|---|---|
| Kustannus | $8–$15 | $40–$100 |
| Säätökyvyn | Kiinteä virtaus | Automaattinen säätö |
| Huolto | Ei mitään | Vaatii kalibrointia |
| Ideaalikäyttö | Kotitalouskoneet | Kaupallinen jäähdytys |
Vaikka TXV:t tarjoavat parempaa sopeutumiskykyä vaihtelevissa olosuhteissa, kapillaariputket ovat edelleen hallitsevia kotien ilmanlämmityksessä niiden luotettavuuden, yksinkertaisuuden ja todetun suorituskyvyn ansiosta vakaissa ympäristöissä.
Kun jäähdytysjärjestelmät alkavat menettää noin 15–20 % tehokkuudestaan, se viittaa yleensä kapillaariputken ongelmiin. Asia tulee ilmi, kun tilat eivät jäädy oikein, vaikka laite toimii koko ajan. Mitä tapahtuu, on se, että osittaiset tukokset estävät kylmäaineen virtaamista järjestelmän läpi, mikä pakottaa kompressorin toimimaan erityisen kovalla teholla saaden aikaan vähemmän varsinaista jäähdytystehoa. Näihin ongelmiin liittyvät tutkimukset viittaavat siihen, että virtauksen rajoittuminen voi laskea järjestelmän tehokkuutta jopa 18 prosentilla, ja tämä ilmiö tuntuu erityisen voimakkaasti kuumina kesäpäivinä, jolloin jäähdytyksen tarve on suurimmillaan.
Vähänkin pienet hiukkaset, joiden koko on noin 40 mikronia, eli noin kolmannes siitä, mitä yhden hiusten paksuus on, voivat oikeasti jumittua kapillaariputkeen. Suurimman osan ajasta kosteus aiheuttaa ongelmia tässä yhteydessä. Kun järjestelmä laajenee, jäätyminen pyrkii tapahtumaan juuri siellä, missä putki kapenee todella paljon. Teollisuuden tietojen mukaan noin seitsemän kymmenestä huoltohakemuksesta, jotka liittyvät kapillaariputkiin, johtuu juuri näistä kosteuskysymyksistä, erityisesti silloin kun aiemmilla huoltokertojen aikana kosteus ei ole poistunut täysin järjestelmästä. Kun järjestelmä on tällä tavalla tukkeutunut, sen on vaikea imeä lämpöä oikein, ja huoltajat huomaavat usein, että höyrystinpatja alkaa jäätyä epätasaisesti, niin että jäätyminen tapahtuu eri tavalla kuin normaalisti.
Korkean taajuiset viheltävät äänet sisäyksikön läheisyydessä voivat viitata häiriintyneeseen kylmäaineen virtaukseen vaurioituneen tai osittain tukkeutuneen kapillaariputken kautta. Huoltajat seuraavat kahta tärkeää paine-arvoa:
Säännöllinen ennakkohuolto pidentää huoneilmanvaihtojärjestelmien elinkaarta huomattavasti suojaamalla herkkiä osia, kuten kapillaariputkea. Ennakoiva huolto vähentää korjauskustannuksia jopa 50 %:lla verrattuna reaktiivisiin korjauksiin, estäen kalliiden kompressorivaurioiden ja jäähdytteen häviämisen.
Järjestä kondensointiputkien ja jäähdytteen liitosten tarkistukset kahdesti vuodessa valmistajan hyväksymin työkaluin ja liuottimin. 0,5 mm:n ylittävä likaantuminen voi häiritä paine tasapainoa kapillaariputken 0,5–2,0 mm halkaisijaltaan. Varmista, että kondenssivesivallit ovat tyhjinä puhdistuksen yhteydessä, sillä jäähtynyt kondenssivesi edistää korroosiohiukkasten syntymistä, jotka voivat päätyä jäähdytteen kiertoon.
Jokaisen jäähdytyskauden alussa asiantuntijoiden tulisi tarkistaa jäähdytteen määrä käyttämällä oikein kalibroituja monimutkaisia mittareita. Tavoitteena on pitää ylikuumennusmittaukset enintään 2 astetta valmistajan määrittämän arvon ylä- tai alapuolella. Kun järjestelmät ovat alivaraukset, öljyä ei liiku riittävästi järjestelmässä. Tämä aiheuttaa lisäksi kitkaa ja kulumista komponenteissa, kuten kapillaariputkessa. Toisaalta liian paljon jäähdytettä lisääminen aiheuttaa myös ongelmia. Ylimääräinen varaus voi johtaa nestevahinkoihin, jotka haittaavat kompressorin öljyn laatua. Entistä pahemmin tämä johtaa happamien lämmön muodostumiseen, joka kerääntyy erityisesti sinne, missä putket ovat kapeimpia. Nämä saasteet lyhentävät laitteen käyttöikää, jos ne jäävät huomioimatta.
Tukkien ilmanpuhdistimet voivat nostaa järjestelmän painetta jopa 35 %, häiriten kapillaariputken toimintaa ja poistamalla voiteluaineita kylmäainevirtauksesta. Puhdas suodatin ylläpitää vakaa toimintaa ja minimoitaa epäpuhtauksien kertymistä:
| Huoltosuunnitelma | Suodattimen vaikutus kapillaariterveyteen |
|---|---|
| Kuukausittainen vaihto | Vähentää hiukkasten pääsyä 80 % |
| Vuosineljänneksen tarkastus | Estää paineenvaihteluita |
| Kesäkauden ulkopuolinen tiivistys | Poistaa hyödyntäjäjätepäisyyden |
Kauden alun huoltotoimet takaavat järjestelmän optimaalisen tasapainon. Asiantuntijat arvioivat ilmavirran symmetrisyyttä, testaavat sähkökomponentteja ja kalibroivat termostaatteja. Tämä kattava lähestymistapa pitää kapillaariputken suorituskyvyn turvallisella tehokkuusalueella, estäen jään muodostumisriskin eksponentiaalisen nousun, joka alkaa tehokkuuden laskiessa yli 15 %.
Kun virtausongelmia tarkistetaan, teknikot ottavat yleensä painemittarinsa ja seuraavat, mitä paineelle tapahtuu sen kulkiessa kapillaariputken läpi. Useimmissa hyväkuntoisissa järjestelmissä on noin 60–80 psi:n ero paineessa siinä kohdassa, jossa jäähdytysaine menee sisään ja tulee ulos. Jos lukemat ovat tämän alueen ulkopuolella, on todennäköistä, että jossain on tukos, joka haittaa virtausta. Luotettavien mittausten saamiseksi mittaukset tulee tehdä silloin, kun järjestelmä on oikeasti käynnissä, ei vain levossa. Vertaa näitä mittaustuloksia valmistajan ilmoittamiin teknisiin arvoihin, joita pitäisi esiintyä normaalien käyttöolosuhteiden vallitessa. Näin saadaan selkeämpi kuva siitä, ollaanko kyseessä pieniä rajoituksia vai vakavampi ongelma, joka estää virtausta kokonaan.
Kun näemme jäätä muodostuvan kapillaariputken ulostulon ympärille, se tarkoittaa yleensä, että jokin estää kylmäaineen virtausta. Tämä voi johtua järjestelmän tukoksista tai yksinkertaisesti väärästä kylmäainemäärästä. Kun virtaus rajoittuu, paine laskee liikaa tietyissä kohdissa. Tämä tekee kyseisistä alueista erittäin kylmiä, jopa pakkasen alapuolelle, mikä johtaa jään muodostumiseen juuri siihen kohtaan. Jos jää tulee jatkuvasti takaisin, etenkin sen jälkeen kun järjestelmä on käynyt läpi sulatusjakson, todennäköisesti järjestelmään pääsee kosteutta jostain. Kosteus pyrkii kertymään ja jäätyään kiinteästi putken kapeimpaan kohtaan, jossa kouristus on voimakkainta.
Vuoden 2023 analyysi 120 kotitalousilmanvaihtoyksiköstä paljasti, että 68 % kapillaariputken vioista johtui kosteuden tunkeutumisesta. Järjestelmään joutunut vesi muodostaa jääkiteereitä, jotka tarttuvat sisäseiniin ja vähentävät tehollista halkaisijaa 40–60 % 6–12 kuukauden aikana. Vaikutetut järjestelmät osoittivat:
| Oire | Keskimääräinen suorituskyvyn lasku |
|---|---|
| Jäähdytyskapasiteetti | 34% vähennykseen |
| Energiatehokkuus | 28 % vähennys |
| Kompressorin käyntiaika | 42% kasvu |
Oikea tyhjiöiminen huollon yhteydessä poistaa yli 99,7 % kosteudesta, mikä vähentää huomattavasti vioittumisriskiä.
Ensimmäiseksi, katkaise virransyotto kokonaan ennen kuin kukaan koskee mitään. Poista sitten kaasu turvallisesti EPA-sertifioidun kaasunkeruujärjestelmän avulla. Kun on aika leikata vaurioitunut osa pois, käytä tarkkoja leikkureita huolellisesti, jotta emme päädy metallisirpien kanssa myöhemmin järjestelmään. Uuden kapillaariputken asennukseen tarvitaan myös erityistä huomiota. Useimmat teknikot unohtavat typen puhdistuksen, kun he valmistavat liitokset, mutta tämän vaiheen sivuuttaminen johtaa hapettumisongelmiin myöhemmin, mikä on itse asiassa yksi pääsyistä putkien ennenaikaiseen vikaantumiseen. Liitosten tiivistämiseen paras vaihtoehto on vanha kunnon fosforipronssiseosolda. Se luo tiukat liitokset, jotka eivät päästä kaasua vuotamaan. Ja totuus on, että tilastojen mukaan noin 4 joka 10 varhaisvikaantumisesta johtuu siitä, että joku on tehnyt virheen asennuksessa.
Korjattaessa kapillaariputkia:
Kemiallinen pesu voi poistaa pieniä tukoksia, kuten öljykerrostumia, jotka ovat yleisiä vanhemmissa järjestelmissä (vaikuttavat noin 58 %:iin yli 10 vuoden ikäisistä laitteista), ja se voi toimia tilapäisenä korjauksena. Täyden vaihdon sijaan on kuitenkin turvauduttava, kun:
Korjaajat raportoivat 84 %:n onnistumisasteen vaihdossa verrattuna 52 %:iin pesussa vakavissa tapauksissa. Vaikka vaihto maksaa noin 40 % enemmän, se tarjoaa parempaa pitkän aikavälin luotettavuutta.
Säiliöputki toimii tarkan säätöventtiilinä kotitalouksien ilmanlämmitysjärjestelmissä, säätämällä jäähdytteen virtausta luomalla vastusta sen liikkuessa järjestelmän läpi.
Säiliöputken vikaantumisen merkkejä ovat jäähdytyksen heikko tehokkuus, jäähdytteen tukokset, epätavalliset äänet ja paine-erojen esiintyminen.
Kyllä, tukokset voivat vähentää järjestelmän tehokkuutta jopa 18 %, erityisesti kysyntähuippujen, kuten kesäkaudella, aikana.
Säännöllinen puhdistus ja tarkastus, oikea jäähdytteen määrä, säännöllinen ilman suodattimen huolto sekä kausittainen huoltaminen auttavat säiliöputken kunnon ylläpitämisessä.
Korroosion vähentäessä seinämän paksuutta tai jos taivutuksissa tai liitokisissa on jännityskuoria, suositellaan täydellistä vaihtoa, joka tarjoaa paremman pitkän aikavälin luotettavuuden.