Skrócenie kapilary w chłodziarce Whirlpool, Bosch – skutki, objawy, diagnostyka

Pytanie

Skrócenie kpilary w chłodziarce

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Skrócenie kapilary w domowej chłodziarce rzadko poprawia, a najczęściej pogarsza pracę układu: zwiększa przepływ czynnika, podnosi ciśnienie parowania, rozregulowuje bilans cieplny i może doprowadzić do zatarcia sprężarki.
• Zabieg ten warto rozważać wyłącznie po dokładnych obliczeniach i wykonać go powinien wykwalifikowany technik chłodnictwa; standardową naprawą jest oczyszczenie lub wymiana kapilary na oryginalną.

Szczegółowa analiza problemu

1. Rola kapilary
   • Element dławiący (rozprężny) między skraplaczem a parownikiem.
   • Parametry krytyczne: średnica wewnętrzna d (0,4 – 2 mm), długość L (1 – 3 m), materiał – Cu.
   • Masowy strumień czynnika (w przybliżeniu)
   \[ \dot m\;\propto\;\frac{\sqrt{\Delta P}}{L}\;f(d,T,\rho) \]
   gdzie ΔP – różnica ciśnień między skraplaczem a parownikiem.

2. Co dzieje się po skróceniu L ↓
   • Opór hydrauliczny ↓ ⇒ \(\dot m\) ↑.
   • Ciśnienie ssania (parowania) \(p_e\) ↑ ⇒ temperatura parowania \(T_e\) ↑.
   • Wyższe \(T_e\) zmniejsza gradient temperatury między parownikiem a komorą ⇒ słabsze chłodzenie.
   • Nadmierny przepływ → parownik nie odparowuje całego czynnika ⇒ ciecz dociera do sprężarki („mokre ssanie”) → utrata oleju, uderzenia hydrauliczne, przegrzanie uzwojeń.
   • Ciśnienie tłoczenia \(p_c\) może wzrosnąć (większa masa czynnika w obiegu), co dodatkowo obciąża silnik sprężarki.

3. Typowe objawy źle dobranej (zbyt krótkiej) kapilary

   • Krótkie, częste cykle pracy lub praca ciągła.
   • Nierównomierne oszronienie parownika.
   • Wysoki prąd rozruchowy, przegrzewanie korpusu sprężarki.
   • Podniesiona temperatura w komorze, choć parownik miejscowo zamarza.

4. Diagnostyka przed decyzją o modyfikacji

   • Pomiary manometrami: \(p_e\), \(p_c\), prąd sprężarki.
   • Obliczenie przegrzania (superheat) i przechłodzenia (subcooling).
   • Inspekcja filtr-odwadniacza (zatkanie imituje „zbyt długą kapilarę”).
   • Test azotowy 10–20 bar w celu weryfikacji drożności.

5. Alternatywy dla skracania

   • Oczyszczenie kapilary (płukanie roztworem esterowym + azot).
   • Wymiana na identyczną (d, L) – dane w serwisówkach producenta.
   • Przy modernizacji (np. zmiana czynnika na R600a / R290 lub sprężarki o innej wydajności) – dobór nowej kapilary z tabel producentów lub selekcja empiryczna (metoda „pressure-enthalpy matching”).
   • Zastosowanie zaworu rozprężnego (TXV/EEV) – rozwiązanie droższe, ale stabilniejsze, stosowane w nowoczesnych liniach premium.

Aktualne informacje i trendy

• Przejście z czynników HFC (R134a) na naturalne (R600a, R290) wymusza mniejsze ładunki i nieco inny dobór kapilary (zwykle krótsza i o mniejszej średnicy).
• Lodówki klasy A–ECO coraz częściej korzystają z kompresorów inwerterowych i elektronicznych zaworów rozprężnych, eliminując kapilarę lub stosując „kapilarę o zmiennej średnicy” (variable bore).
• Regulacje F-gas (UE 517/2014, nowelizacja 2024) podnoszą kary za emisję – czynnik musi być odzyskany przed każdą ingerencją.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Przy skróceniu o 5 % długości (\(\Delta L/L=0{,}05\)) napływ czynnika może wzrosnąć nawet o 8-12 % (przepływ ~1/L w turbulentnym reżimie dławienia).
• Tolerancja długości fabrycznej wynosi zwykle ±2 cm; producenci dobierają kapilarę w testach klimatycznych (32 °C/43 °C ambient).
• Analogicznie do rezystora w obwodzie elektrycznym: zmniejszenie „rezystancji” przepływu przekłada się na większy „prąd” czynnika.

Aspekty etyczne i prawne

• Czynnik chłodniczy to odpad niebezpieczny; zgodnie z ustawą o substancjach kontrolowanych i F-gas do jego odzysku potrzebna jest legitymacja F-gazowa.
• Nieautoryzowana modyfikacja może unieważnić gwarancję oraz narazić na odpowiedzialność za emisję gazów o wysokim GWP.
• Ryzyko oparzeń kriogenicznych i zapłonu (R290, R600a – czynniki palne, klasa A3).

Praktyczne wskazówki

1. Jeśli mimo prawidłowego ładunku układ „nie wyrabia”, zacznij od:
   a) kontroli wentylacji skraplacza,
   b) wymiany filtra-odwadniacza,
   c) sprawdzenia termostatu / sterownika.
2. Gdy diagnoza potwierdzi częściowe zatkanie kapilary – spróbuj płukania.
3. Gdy wymiana konieczna:
   • Odczytaj oryginalne parametry (kolorowe pierścienie, wytłoczenia na rurce lub karta serwisowa).
   • Lut twardy Cu-Ag 5 % z topnikiem bezhalogenowym, stosując osłonę azotową (zapobiega powstawaniu tlenków wewnątrz).
   • Obowiązkowo: próba szczelności > 20 bar, próżnia < 1 mbar, załadowanie czynnika wagowo (±2 g).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• W starszych lodówkach danego typu kapilara mogła być „fabrycznie” dłuższa lub krótsza – różnice serii produkcyjnych; kopiowanie innego egzemplarza nie zawsze działa.
• Modele z parownikiem wewnętrznym (żebrowym) są bardziej wrażliwe na przelew czynnika niż przewijane „roll-bond”.
• Część serwisantów „poprawia” chłodzenie skracając kapilarę – zwykle pomaga na krótko, kosztem żywotności.

Sugestie dalszych badań

• Modelowanie przepływu dwufazowego w kapilarze z uwzględnieniem pulsacji inwerterowej sprężarki.
• Zastosowanie kapilar spiralnych (coiled capillary) vs. prostych – wpływ na separację faz.
• Miniaturowe, niskokosztowe EEV sterowane PWM jako retrofit dla chłodziarek klasy Premium.
• Badanie wpływu czynników o ultra-niskim GWP (R1234yf, R455A) na optymalną długość kapilary.

Krótkie podsumowanie

Kapilara jest precyzyjnie dobranym „zaworem stało-otworowym”. Jej skrócenie zmniejsza opór przepływu, co rozstraja obieg chłodniczy, grozi mokrym ssaniem i uszkodzeniem sprężarki. Zamiast ingerować w długość, usuń zanieczyszczenia lub wymień na element o oryginalnych parametrach; wszelkie prace wykonuj zgodnie z przepisami F-gas i normami chłodniczymi.