Tepelná čerpadla, klimatizace a chlazení - pájení trubek, výměníků tepla, atd

912 Pohledy 11 Líbilo se
Vloženo na: 03.05.2024
 

Pájení v chladících zařízeních a instalacích - základy

Pájení je jedním z nezbytných dovedností pro každého odborníka zabývajícího se instalací nebo servisem klimatizace nebo tepelných čerpadel - obecně chladících agregátů, které využívají chladící média.

✅ Specifika chladicích médií nebo podobných látek neumožňuje jiné možnosti, než spojovat prvky pomocí pájení. Ale co tento proces vlastně znamená, proč je pájení nezbytné, jaké druhy pájek jsou k dispozici? Dále, jaké materiály si vybrat a na co si zvlášť dát pozor při jejich výběru? V tomto článku se pokusíme stručně odpovědět na tyto a další otázky, diskutující podstatu pájení a související (nicméně důležité) otázky. Jedná se o článek, který vysvětluje laikům nebo nadšencům, kteří chtějí například přestavět klimatizaci na tepelné čerpadlo nebo sami provádět podobné úpravy.

Pájení v oblasti chlazení a vytápění

Jednotlivé prvky systémů musí být vždy správně spojeny - v souladu s technologií vhodnou pro média používaná v daném systému. Například spojení trubek ve vodních systémech se liší od spojení v systémech s jinými médii (například při výběru materiálů pro spojovací prvky, závity atd.). Je zřejmé, že jiný způsob spojování trubek s prvky tepelného čerpadla (jako je kondenzátor atd.) je zapotřebí pro plynná média - tj. chladicí látky.
✅ Zde používáme pájení - je to způsob spojování jednotlivých částí klimatizačních systémů, tepelných čerpadel a podobných zařízení - jako jsou chladicí agregáty.

Proces pájení z fyzikálního hlediska

Vlastně samotné pájení je fyzikální jev - proces.
☑️ Pájení spočívá v difuzi, což je spontánní šíření částic pájky, jejich pronikání do struktury pájených materiálů. Tím vzniká pevně ukotvené pojivo, tedy pájka, tvrdé pojivo, ve spojených částech.

Rozdíl mezi svařováním a pájením

Z pohledu laika se svařování a pájení jeví podobně, alespoň co se týče výsledku - spojujeme dva prvky trvale. Z fyzikálního hlediska jsou však rozdíly značné - při svařování dochází k částečnému roztavení původního materiálu, ke kterému připojujeme nějaký prvek. Tím dochází k trvalému spojení, pojivo tedy představuje samotný původní materiál. V případě pájení je pojivem pájka, která je zde tavena, zatímco struktura původního materiálu zůstává nezměněná. Proto v klimatizačních zařízeních, tepelných čerpadlech, výměníků tepla pro chladicí média není řeč o svařování, ale o pájení.

✅ Svařování a pájení nejsou totéž, jsou to odlišné fyzikální procesy, i když z pohledu laika vedou ke stejným výsledkům.

Pájení tvrdé a pájení měkké

Samozřejmě existují různé druhy pájení - nejčastěji se setkáváme s tvrdým pájením a měkkým pájením. Rozdíl spočívá v teplotě tání pájky, protože k tavení pájky je obvykle používána vysoká teplota.

✅ Tvrdé pájení je to, které nás zajímá v kontextu našeho článku - protože obvykle se tento typ pájení používá v klimatizačních zařízeních, chladicích agregátech a tepelných čerpadlech. Jedná se o proces, který vyžaduje teplotu vyšší než 450 °C. Naopak měkké pájení (nebo "pájení na měkko") je proces, který probíhá při nižších teplotách než zmíněných 450 stupňů Celsia. Pro nás je méně zajímavý, protože je méně často používán v chladící technice.

Kromě toho se můžeme setkat i s pojmem vysokoteplotního pájení - někteří lidé je zaměňují s tvrdým pájením. Nicméně to není úplně totéž, protože se jedná o proces nanesení pájky při ještě vyšší teplotě - nad 1000°C.

☑️ Tvrdé pájení a vysokoteplotní pájení nejsou totéž - "tvrdé" se pájí při teplotách > 450°C - zatímco "vysokoteplotní" při mnohem vyšších, > 1000°C.

Kapilarita - základní vlastnost tekuté pájky ovlivňující jej užitečnost

Kapilarita je charakteristickým pojmem pro proces pájení.
✅ Kapilarita je jednoduše schopnost tekuté pájky pronikat do pájecí mezery. To se děje vzdor gravitaci. Pájecí mezerou myslíme trhlinu mezi prvky při pájení. Čím menší je tato trhlina, tím snáze ji vyplníme pájkou.

☑️ V kontextu pájecí mezery - konkrétně její velikosti a s ní spojené kapilarity - je velmi důležité zajistit, aby pájová trhlina, tedy skutečný prostor mezi různými pájenými prvky, byla dostatečně malá. Pak kapilarita udělá své a pomůže nám účinně spojit prvky. Musíme si to pamatovat již při plánování prací, aby jednotlivé prvky, jako jsou trubky, měly relativně kompatibilní rozměry.

Smáčivost pájky - co to je a jaký má význam v praxi?

V tomto případě je důležitá spíše schopnost praktického nanesení pájky, ačkoliv se zdá, že tyto termíny mohou být pro laika odrazující. Jsou to však základy, které vám pomohou lépe porozumět jevům, se kterými se setkáte v praxi.

Pájka má určitou schopnost rovnoměrně se rozkládat na povrchu lomeného materiálu, vytvářejíc tak tenkou, pravidelnou vrstvu bez hrbolek a druhu ,,ztvrdnutí".
✅ Schopnost takového rovnoměrného rozložení významně usnadňuje práci - nazývá se smáčivost pájky. Aby dosáhli této úrovně - je třeba správně vybrat použité materiály k pájení, případně je vylepšit přidáním tzv. tavidla - ale také se postarat o základní přípravu pájeného materiálu (musí být čistý).

Jaký druh pájky pro klimatizaci nebo tepelné čerpadlo?

V systémech klimatizace nebo tepelného čerpadla může být nutné spojit různé materiály - nebo stejné materiály, například měď s mědí.
☑️ Pájku je třeba vybírat s ohledem na materiály, které se mají spojit, aby se řídili osvědčenými vzorci a měli co nejjednodušší úkol. Jinou pájku zvolíme pro spojení mědi s mědí - a jinou pro spojení oceli s mědí atd.

✅ Jaká pájka se používá k propojení mědi s mědí?

Pro spojování mědi s mědí postačí jedna z běžně dostupných pájek - měděno-fosforová pájka (měď - fosfor pájka) . Použije se například k propojení měděných trubek v klimatizacích apod. Obvykle je poměrně snadno nanesitelná, díky dostatečně dobré smáčivosti a nevyžaduje speciální přípravu, například přidání tavidla ( látky zvyšující smáčivost pájky). Měděno-fosforová pájka má samozřejmě určité nevýhody, například není vhodná k pájení železa s niklem - ale nejsou to nevýhody v našem kontextu tématu.

Stojí za to si uvědomit, že existuje možnost zlepšení kvality měděno-fosforové pájky - přidáním stříbrné pájky (v minimálním rozsahu). To zvýší pevnost a smáčivost, což nám pomůže při práci.

Jaká pájka se používá k propojení mědi a mosazi?

Pro spojení měděného a mosazného prvku musíme použít pájku s určitým obsahem stříbra, který by měl činit přibližně 40% (čím vyšší, tím snadněji se nanesuje a pájka je trvanlivější). Kvůli mosazi bude nutné použití tavidla.

Jaká pájka se používá k propojení mědi s hliníkem - nebo hliníku s hliníkem?

Pro spojení mědi s hliníkem - nebo hliníkových prvků mezi sebou - je třeba použít cínovou-hliníkovou pájku - samozřejmě s tavidlem.

✅ Jakou pájku použít výměník tepla a měď?

Otázka pájení nerezové oceli (ze které jsou vyrobeny deskové výměníky tepla pro klimatizace a tepelná čerpadla) a mědi - vyvolává určité nejasnosti, protože na internetu lze nalézt různé komentáře praktiků, kteří již tento postup prováděli a používali různé metody. Nejdůležitější je dosáhnout cíle.

Pokud instalujete výměník tepla jako kondenzátor a chcete spájet ocelové trubky s mědí, doporučujeme použití měděné pájky s vysokým obsahem stříbra, až 45 %, s použitím tavidla.

Správné spojení výměníku tepla, který má pracovat s freonem (chladivem), má samozřejmě klíčový význam pro celý systém, takže se nevyplácí šetřit na obsahu stříbra ve spájce.

Základní vybavení pro pájení spojů klimatizace

V případě gelegenčního použití, pokud nejsme profesionálními instalatéry, kteří si pořizují vybavení určené k dlouhodobému používání, se obvykle volí jednoduché a kompaktní elektrické páječky. Tyto používají také instalatéři, kteří si prostě pořizují poněkud dražší a odolnější vybavení. Jedná se o kompaktní a pohodlné řešení, které je navíc poměrně bezpečné, a proto bychom ho doporuči

_____________

✔️ Pokud hledáte výměník tepla určený pro chladicí média a připravený k pájení, který se osvědčí v klimatizaci nebo tepelném čerpadle, zkuste sérii Nordic Tec Ba-26-F.

_____________

Slovníček použitých pojmů v článku

Agregát chladícího zařízení (chladicí jednotká)- je zařízení používané k vytvoření chladu a udržování nízké teploty v oběhu chladiva / chladicího média (obvykle má uzavřený okruh). Zařízení má určité podobnosti s klimatizačními agregáty.

Cín-hliníková pájka - používaná k spojování hliníku s hliníkem nebo mědi s hliníkem. Má nízký bod tání - proto se hodí pro tyto materiály, aniž by je deformovala vysokou teplotou

Freonový deskový výměník tepla - typ výměníku tepla, často používaný jako kondenzátor nebo vypařovač v tepelných čerpadlech, klimatizacích, atd. Často používaný při úpravách klimatizátorů na tepelná čerpadla. Jeho připojení samozřejmě vyžaduje pájení jeho připojovacích bodů.

Kapilarita pájky - schopnost pájky samovolně pronikat do pájecí mezery, řekněme, že se do ní "lepí" rovnoměrně a bezproblémově. Pokud má daná pájka dobrou kapilaritu, bude snadné ji nanesen a rovnoměrně vyplnit pájecí mezeru, dokonce i proti gravitaci.

Měkké pájení (pájení na měkko) - proces aplikace pájky, který probíhá při relativně nízkých teplotách tavení pájky (tedy pod 450 °C).

Měděno-fosforečná pájka - používaná k spojování měděných prvků, také používaná v elektrotechnice. Je relativně nenáročná, snadno se pokládá, často nepotřebuje ani přidání tavidla.

Pájecí mezera - škvíra, prázdný prostor mezi materiály, které plánujeme spájit pájením. Čím menší je, tím snazší bude celý proces pájení.

Pájení - proces spojování dvou materiálů tavením pájky, v tomto případě - bez tavení samotného materiálu (na rozdíl od svařování).

Smáčivost pájky - je to její schopnost rozprostírat se a přilnout k povrchu lutaného materiálu. Pokud je nízká, můžeme mít potíže s efektivním pájením. Můžeme na ni ovlivnit čistěním povrchu nebo přidáním tzv. tavidla. Důležité je také správně vybrat druh pájky pro lutané materiály.

Svařování - fyzikální proces, který vede ke spojení materiálů tavením pojiva. Částečně také zahrnuje roztavení původního materiálu (na rozdíl od lakování).

Tavidlo - chemická látka, jejímž cílem je zlepšení mokřivosti pájky a ochrana povrchu kovů před oxidací během procesu pájení. Obvykle usnadňuje práci, často bez jeho přidání nedosáhneme úspěšného spojení materiálů pájkou.

Tvrdé pájení (pájení na tvrdo) - proces aplikace pájky, při kterém se používají teploty tavení nad 450 °C. Vzniklá pájka má samozřejmě odlišné vlastnosti než při měkkém pájení.

Výměník tepla - zařízení pro přenos tepla z jednoho média na druhé, používané v chladicích jednotkách, klimatizacích, či tepelných čerpadlech - má přenášet teplo (nebo chlad) na vodu nebo vzduch. Kromě toho existuje v mnoha formách a je široce rozšířen v průmyslu.

Vysokoteplotní pájení - proces aplikace pájky, vyžadující teploty nad 1000 °C.

 
Publikováno v: Chladivo a výměníky tepla pro plyn, VŠEOBECNÉ, Tepelná čerpadla a všechny aspekty jejich fungování

Zanechat komentář

Bezpečnostní kód
Souhlas s používáním souborů cookie