Stickstoffspülung und Hartlöten
ie meisten HVAC-Installationsanweisungen verlangen, dass während des Lötens Stickstoff durch das Kupferrohr fließt. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Herstellung eines hochwertigen HLK-Systems.
Warum Stickstoffspülung?
Der Sauerstoff in der Luft verbindet sich mit Kupfer und bildet Kupferoxid an der Oberfläche. Wir sehen dies auf Kupferrohren als eine hell- bis dunkelbraune Verfärbung. Wahrscheinlich haben Sie schon einmal ACR-/Medizingas-Kupferrohre gesehen, die von der Rohrmühle mit Stickstoff geladen und verschlossen wurden. Dies soll die Oxidbildung im Inneren des Rohrs verhindern. Sobald die Kappen entfernt werden und das Rohr für die Installation geschnitten wird, geht der Stickstoffschutz verloren.
Bei hohen Löttemperaturen bildet sich ein schwereres schwarzes Oxid (Kupferoxid). Beim Abkühlen blättert dieses Oxid ab und bildet "Zunder".
Abbildung 1: Zunder auf Kupferrohren
Während es sich auf der Außenseite des Rohrs meist um kosmetische Verunreinigungen handelt, werden die Oxidflocken im Inneren des Rohrs durch das Kältemittel durch das System getragen. Diese Verunreinigungen können den Durchfluss durch kleine Öffnungen wie Dosiervorrichtungen oder das Kapillarrohr des Vorsteuerventils in einem Umschaltventil behindern.
Abbildung 2: Oxidationsablagerungen im Inneren eines 5/8"-Rohrs
Dieses Problem ist seit langem ein Problem beim Löten von HVAC-Rohren. Es hat mit dem Wechsel von HFCKW-Kältemitteln wie R-22, die Mineralöl verwenden, zu den neuen HFC-Kältemitteln (410a), die POE-Öle verwenden, an Bedeutung gewonnen. Aufgrund ihrer polaren Beschaffenheit haben POE-Öle eine lösende Wirkung und können die Kupferrohrwände "schrubben". Oxide von den Rohrwänden und loser Kalk können durch das System zirkulieren.
Wie ist die Vorgehensweise?
Um Oxidation zu verhindern, lassen Sie während des Lötens trockenen Stickstoff durch das Rohr fließen. Stickstoff ist inert (nicht reaktiv) und verdrängt den Sauerstoff, um die Bildung von Zunder zu verhindern.
Abbildung 3: Oben stickstoffgespülte Rohre, unten keine Stickstoffspülung
Stickstoff wird normalerweise durch das Schrader-Ventil (nach Entfernen des Kerns) oder eine andere Systemöffnung in das System eingeführt.
Abbildung 4: Harris-Stickstoffregler
Verbinden Sie einen Schlauch oder ein Rohr von der Stickstoffflasche mit einem Ende des Rohrs. Die Flasche ist mit einem Regler oder Durchflussregelventil ausgestattet. Es gibt keine allgemeingültige Vorschrift für die Einstellung des Förderdrucks, aber das Ziel ist es, den Sauerstoff durch ein geringes Volumen/einen geringen Druck zu verdrängen. Ein empfohlener Ausgangspunkt ist 2 - 3 CFH oder 1,5 - 2 PSI. Manche Anwender stellen den Druck so lange ein, bis sie an der Austrittsstelle auf dem Handrücken eine leichte Strömung spüren. Es hat sich bewährt, den Durchfluss vor dem Erhitzen einzuleiten und den Stickstofffluss fortzusetzen, bis das Teil abgekühlt ist.
Vermeiden Sie eine übermäßige Durchflussrate, die einen Druck im Inneren des Rohrs aufbaut. Eine hohe Durchflussrate kühlt das Rohr ab und verringert die Wärmeeffizienz des Lötprozesses. Übermäßiger Stickstoffdruck kann sich im Inneren des Rohrs aufbauen und die Durchdringung des Lots verringern. Durch ein kleines Loch in einer Kappe am Ende der Leitung kann der Stickstoff entweichen.
Es ist eine gute Idee, mit den Durchflussmengen zu experimentieren, indem man Teile auf dem Labortisch testlötet. Trennen Sie die fertigen Teile und prüfen Sie, ob die Rohrinnenwand sauber ist.
Wenn Sie diesen Schritt während der Installation durchführen, können Sie spätere Probleme vermeiden.