Každoročně se pro toto vydání stává naším spolupracovníkem rovněž Michael R. Ingvardsen ze společnosti Nissens. Michael patří ke světovým odborníkům na klimatizační systémy vozidel, mj. se podílí na tvorbě legislativy v tomto oboru. Tentokrát vám přináší informace z několika oblastí klimatizace.
Nové nástroje pro klimatizace
Nestabilita R1234yf se stala tématem v oblasti klimatizace, které je třeba v praxi řešit. V posledních letech jsme byli svědky toho, že i v případě, kdy dílna zakoupila chladivo z ověřeného zdroje, došlo k polymeraci při plnění z transportní láhve do plničky. Polymerace je výsledkem reakce R1234yf s produkty na bázi alkoholu a detergentů. Při napouštění R1234yf z tlakové láhve do plničky dochází k poklesu tlaku. To způsobí, že R1234yf reaguje a polymeruje. Když se tento jev začal objevovat, věřilo se, že chladivo má špatnou kvalitu, ale není tomu tak.
Při servisu klimatizacíe se pak chladivo dostává do chladicího okruhu vozidla a vznikají typické problémy s expanzním ventilem a výparníkem. V expanzním ventilu dochází k poklesu tlaku a teploty, opět dojde k reakci a výparník se naplní polymery ve formě pěny. Ta je pevná a může se rosit chladivem R1234yf.
Jakmile je však kontaminované chladivo v systému klimatizace, je nutné jeho úplné propláchnutí a vyčištění. To je časově náročný proces, proto je třeba polymeraci předcházet. Níže uvedené nástroje nabízejí řešení, které odhalí problém dříve, než se chladivo dostane do plničky. Jeden umožňuje odstranění kontaminace a prostřednictvím druhého mohou mechanici detekovat kontaminaci pomocí průhledítka.
Servisní zařízení pro klimatizace, které dokáže propláchnout a vypustit olej bez demontáže jakýchkoli součástí
Nové zařízení (obr. 1) od společnosti Tektino zavádí funkci proplachování klimatizace bez nutnosti demontáže jediné součásti. Zařízení proplachuje systém klimatizace obousměrně a může z něj vypustit olej, UV barvivo a nečistoty. Vzhledem k nízkému proplachovacímu tlaku a skutečnosti, že se k proplachování a čištění AC systému používá chladivo, nemusíte odstraňovat žádné součásti. Je do něj zabudováno sledovací zařízení, takže technik může v případě potřeby pozorovat postup. Po úplném propláchnutí přebytečného oleje se UV barvivo odloučí do vratné láhve a technik může zkontrolovat výsledek. V případě potřeby, pokud je AC systém silně kontaminován, lze proplach provést ještě jednou.
Procedura trvá asi hodinu a je bez rizika pro komponenty v AC systému. To umožní provést úplný proplach klimatizace za rozumnou cenu. V minulosti se musely komponenty demontovat, což zabralo spoustu času a velké finanční náklady. Evropský distributor je Nunchi Climate Group a lze jej kontaktovat na nunchiclimategroup@gmail.com.
Stroj na odstraňování alkoholu/detergentu, který řeší problém s novým R1234yf
Jak již bylo popsáno, kvůli nestabilitě R1234yf se vyskytly případy, kdy interakce mezi chladivem a detergentem/alkoholem vytvořila pěnu v plničkách a následně v klimatizačních systémech vozidel. Ve většině případů směs detergentů a alkoholu pochází z láhví s novým chladivem R1234yf. Aby se zajistilo, že bude směs odstraněna předtím, než se dostane do plničky a poté do náplní klimatizace vozidla, společnost Airsept v USA (Atlanta) vyvinula zařízení, které se připojí mezi láhev s chladivem a plničku. Ohřeje chladivo tak, že se směs detergentu a alkoholu odseparuje a může být poté odstraněna. Evropským distributorem je opět Nunchi Climate Group.
Válec, který pomůže zkontrolovat, zda v nové láhvi s chladivem nedochází k polymeraci
ZDE si prohlédněte, jak Spy-Cylinder-Check funguje.
Spy-Cylinder-Check je přístroj pro vzorkování a ověřování chladiva R1234yf pro klimatizace. Díky přípojkám 1/2″-16 ACME SX a 21,8W-1/14″ SX pro přímé připojení k láhvi umožňuje odběr malého množství chladiva k ověření přítomnosti projevů polymerace. Zařízení se snadno čistí a umožňuje vícenásobné testy díky závitovým spojkám, které lze snadno rozebrat.
Nová/alternativní chladiva k R1234yf a R134a
Společnost Koura (Fluor & Energy Materials) je výrobcem chladiv s více než 50 lety zkušeností ve výrobě vysoce jakostních a udržitelných chladiv pro automobilový průmysl. V této části článku popisuje dnešní výzvy v segmentu automobilové klimatizace a nové produkty, které jsou dnes k dispozici.
Oblast chlazení zaznamenala v posledních letech mnoho změn a výzev, například kolísající ceny R134a, daně z F-plynů, problémy s polymerací R1234yf a nelegální obchod, abychom jmenovali alespoň některé. To vedlo k vývoji a představení nových chladiv, která mají těmto problémům čelit a pomoci stabilizovat dodavatelský řetězec pro autoservisy. Zde je to, co potřebujete vědět o nových chladivech na trhu.
Klea 456A
Se zpřísňujícími se předpisy pro klimatizace v celé EU, včetně zdanění F-plynů, které bylo zavedeno v některých evropských zemích, se náklady na chladivo pro profesionály a majitele vozidel zvýšily. Tyto vyšší ceny bohužel posílily atraktivitu nelegálního obchodu, který v posledních letech opanoval evropský trh. V roce 2024 jsme byli svědky toho, že orgány EU zatýkaly, udělovaly pokuty a zabavily na 400 000 tun ekvivalentů CO2. To se silně odrazilo v turbulentních cenách chladiva R134a.
Jako řešení těchto problémů společnost Koura uvedla na trh novou generaci chladiva pro klimatizace Klea 456A, což je náhrada za R134a. Chladivo nabízí 50% snížení potenciálu globálního oteplování (GWP 687) ve srovnání s R134a (GWP 1430), což je dobrá zpráva pro dovoz do EU.
Klea 456A má stejnou bezpečnostní klasifikaci jako R134a a je navržena jako jeho přímá náhrada. jde o směs chladiva obsahující R1234ze(E)/ R134a/R32 (v poměru 49/45/6 %) a má velmi podobnou energetickou účinnost jako chladivo R134a.
Při použití jako kompletní náhrady po odstranění R134a a jeho nahrazení čistým chladivem Klea 456A se chladicí výkon vozidla zvýší přibližně o 10 %, což umožňuje rychlejší ochlazení v horkých letních měsících. Nejlepší praxí je používat chladiva odděleně, avšak protože Klea 456A obsahuje R134a, v případě jejich smíchání nedojde k žádným negativním vlivům na vozidlo nebo klimatizační systém.
Doporučuje se označit, že systém klimatizace obsahuje Klea 456A, a zaznamenat to do servisní knížky. Pokud se chce uživatel vrátit zpět k R134a, je to možné. Další informace o používání naleznete na: www.kouraglobal.com/applications/refrigerant-gases/r456a/. Klea 456A je dnes k dispozici od hlavních dodavatelů chladiv.
Klea Edge 444A
Chladivo Klea Edge 444A (R444A) vyvinula společností Koura jako cenově výhodnou alternativu k R1234yf. R444A má stejnou bezpečnostní třídu jako R1234yf a je navrženo tak, aby poskytovalo rychlejší a účinnější chlazení ve vozidlech používajících chladivo R1234yf. R444A je kompatibilní se stávajícími systémy s R1234yf, což umožňuje bezproblémový přechod, servisní technici tedy mohou používat stávající servisní vybavení, měřidla a nástroje.
R444A je směs chladiva pro klimatizace obsahující R32/R152a/ R1234ze(E) (v poměru 12/5/83 %). Na rozdíl od R1234yf nejsou u R444A známy žádné problémy s polymerací, což zajišťuje dlouhou životnost nejen v systému vozidla, ale také v systému chlazení akumulátorů, což dává klid jak mechanikům v dílnách, tak majitelům vozidel.
R444A nabízí až o 10 % vyšší kapacitu chlazení ve srovnání s R1234yf. Tato vyšší energetická účinnost přispívá ke snížení energetických nároků klimatizačního systému.
Informace o použití naleznete na: www.kouraglobal.com/wp-content/uploads/Klea-Edge-444A-TDS_EN_UK_EU.pdf. Klea Edge 444A je dnes k dispozici od hlavních dodavatelů chladiv.
R290 (propan): lze ho použít a jaká je jeho budoucnost?
R456A a R444A představují chladiva pro klimatizace v klasifikaci hořlavosti A2L. Existuje také šance, že se setkáme s chladivy klasifikace hořlavosti A3, pokud se ovšem podaří vyřešit problémy s nimi spojené. Jedním z nich je hořlavost a prudké reakce chladiva v okamžiku havárie vozidla (ale totéž platí pro benzin v palivové nádrži, stejně jako pro chemikálie v akumulátorech elektromobilů). Jedním z chladiv klasifikovaných ve třídě A3 je R290 (propan).
Důvodem pro zavedení R290 je to, že jde o přírodní chladivo, GWP je nízké (4) a překonává R1234yf. Zahřívá se o 29 % lépe a chladí o 5 % lépe než R1234yf. Současně pracuje se stejným tlakem jako R134a a R1234yf, ale nelze jej použít jako náhradní chladivo kvůli problémům s hořlavostí.
Systémy klimatizace pro R290 (propan) musí být speciálně navrženy tak, aby vyhovovaly riziku hořlavosti. Toho se dosahuje menšími konstrukčními změnami a potenciálně, jak to vidíme u některých modelů Mercedes s R1234yf, uvolňováním dusíku, pokud tlak v systému AC/tepelného čerpadla dramaticky poklesne. To zajistí, že se chladivo nevznítí.
Již dnes se v automobilovém průmyslu setkáváme s celou řadou chladiv. Je potřeba používat správné postupy a dobře systémy vozidel znát. Klíčem k tomu jsou školení a znalosti.
Výzvy na trhu s tepelnými čerpadly
Vzhledem k rostoucímu počtu tepelných čerpadel pro klimatizace v hybridních a čistě elektrických vozidlech je třeba se více zaměřit na správné postupy a vyvarovat se chyb. Obavy vzbuzuje nejen složitost systému tepelného čerpadla ve srovnání s klasickým systémem, ale také různé oleje, chladiva a jeho ovládání. Bez úplného pochopení schémat a způsobu ovládání budete při provádění servisu nebo opravy tápat ve tmě. Proto bude školení klíčovou součástí budoucnosti pro všechny techniky v automobilovém průmyslu. Níže vám přinášíme některé z nejčastějších témat, která řešíme v souvislosti se systémem tepelného čerpadla:
Použití UV barviva
UV barvivo pro test klimatizace je nejpoužívanější a nejběžnější způsob, jak najít netěsnost v AC systému. Proto je přirozené si myslet, že všichni výrobci umožňují přidání UV barviva do systému tepelného čerpadla. Je tomu naopak. Pokud dojde k přidání UV barviva, výrobci vozidel ruší jakoukoli záruku na své produkty. Nezáleží na tom, na jaké bázi je barvivo vyvinuto nebo zda jeho výrobce zaručí, že je kompatibilní. Riziko je, že UV barvivo bude reagovat s materiálem kabeláže. Může ve výsledku až zkratovat kompresor. V každém případě jsme svědky stejného přístupu výrobců automobilů, jako když bylo UV barvivo poprvé zavedeno, a sice doporučení, aby se mechanici zdrželi jeho přidávání do systému tepelného čerpadla, pokud je v záruce. Po skončení záruční doby je důležité zjistit u dodavatelů komponent, zda použití UV barviva umožňují.
Trh s náhradními díly pro klimatizace je v případě hybridů a elektromobilů stále malý, takže mnoho komponentů se stále nakupuje prostřednictvím autorizovaných prodejců – proto platí stejná kritéria záruky. Pokud chcete zachovat záruku na konkrétní díl, který jste právě koupili, nepřidávejte UV barvivo.
Na trhu náhradní spotřeby se to ale může lišit a při výměně a nákupu součásti pro systém tepelného čerpadla musíte požádat svého dodavatele o specifická záruční kritéria a postupy. Jinak hrozí návrat fenoménu zvaného „černá smrt“, který se objevoval na vozidlech z 80. a 90. let během přechodu z R12 na R134a (obr. 4). Ten se nyní vrací a výsledkem je černý kal a nečistoty. Bohužel postižený systém je třeba řádně propláchnout – ne jednu nebo dvě trubky, ale celý systém (obr. 5). Pamatujte, že tepelné čerpadlo má často 5–10krát více trubic než klasický systém klimatizace.
Poruchy kompresoru
Obecně platí, že u systémů tepelných čerpadel pro klimatizace vozidel nedochází k mnoha poruchám kompresoru (obr. 6). Ale vidíme problémy konkrétně se systémy tepelných čerpadel, které jsou naplněné chladivem na bázi CO2 (R744). Je to proto, že R744 pracuje s desetkrát vyšším tlakem než R1234yf. Jakmile dojde k úniku, chladivo rychle zmizí a distribuce oleje se dramaticky sníží. Kompresor v té chvíli běží na sucho, protože není k dispozici žádné chladivo, které by jím prošlo. I když je na velké většině elektrických kompresorů odlučovač oleje, který jej pomáhá v kompresoru udržet, poruše to zpravidla nezabrání.
Druhý problém je způsoben zvýšeným počtem chladiv pro klimatizace (R1234yf, R744 [CO2] a potenciálně R444A) a olejů (POE, PAG YF a PVE) používaných v systémech tepelných čerpadel. Kombinace nesprávných chemikálií může způsobit zadření kompresoru. Při cirkulaci oleje a chladiva přes tepelné čerpadlo dochází k různým reakcím. Pokud kombinace není správná, může teplo nebo chlad způsobit chemickou reakci oleje nebo chladiva. Viděli jsme případy pěnění, tvorby pevné pěny či nedostatečného mazání kvůli olejovým kapsám v komponentech přenášejících teplo (výparník, kondenzátor, vnitřní výměník tepla, vnitřní kondenzátor atd.).
Úniky ze systémů tepelných čerpadel s CO2 (R744)
Systémy tepelných čerpadel pro klimatizace s CO2 (R744) (CO2 se používá pouze v klimatizacích založených na systému tepelných čerpadel, obr. 7) jsou vysoce účinné v nejchladnějších oblastech světa, protože mohou zahřát prostor pro cestující a akumulátory na –10 až –20 stupňů Celsia. To znamená, že spotřebu externího elektrického topení lze minimalizovat a vůz může v chladných oblastech jet na jedno nabití dále. Nevýhodou je, že z hlediska chlazení není tak účinný jako R1234yf a že pracuje s 10krát vyšším tlakem. To zatěžuje samotný systém tepelného čerpadla a vytváří nároky na těsnost potřebnou k udržení chladiva v systému. Problémy, se kterými jsme dosud byli konfrontováni, jsou ve spojích všech trubek a také ve spojích na součástech. Důrazně se doporučuje dotáhnout spoje pokaždé, když je systém tepelného čerpadla CO2 (R744) v provozu, aby bylo zajištěno, že vše funguje tak, jak má. Pokud dojde k malému úniku a v kondenzátoru je provozní tlak 90–100 barů, chladivo rychle unikne a způsobí poškození kompresoru. Mějte na paměti, že primárním účelem systému tepelného čerpadla je udržet akumulátor chladný. Bez správné teploty akumulátoru nebude systém fungovat správně a může dojít k poškození akumulátoru nebo jiné elektrické součásti. Nehledě na to, že vozidlo v takovém případě nepojede, protože řídicí jednotka teplotu akumulátoru hlídá.
ZDE si můžete stáhnout tento článek v PDF.
Tento článek najdete v časopisu AutoEXPERT, vydání č. 5/2025.
