Для чего нужен регулятор давления конденсации для кондиционера
Обновлено: 18.05.2024
После того, как я сделал несколько обычных фреоновых установок, мне захотелось большего. Серьезных минусовых температур. Хотелось увидеть на термометре заветную цифру -100. Такие температуры (кроме жидкого азота) может обеспечить только каскадная машина. Вот о такой машине я и хочу рассказать.
Эта статья рассказывает о работе, которой я занимался в течение последнего года. Работа, как мне в начале казалась, простая и легкая. Но… Не все так просто, как кажется на первый взгляд.
После того, как я сделал несколько обычных фреоновых установок (1, 2, 3), мне захотелось большего. Серьезных минусовых температур. Хотелось увидеть на термометре заветную цифру -100. Такие температуры (кроме жидкого азота) может обеспечить только каскадная машина. Вот о такой машине я и хочу рассказать.
реклама
Для начала вкратце вспомним принцип действия обычной Single Stage(SS) фреонки - холодильной машине на одном компрессоре.
Компрессор сжимает рабочее тело (фреон). Фреон при этом нагревается. В таком виде он поступает в конденсатор, где охлаждается до температур +30 - +45 градусов. В зависимости от температуры воздуха и величины конденсатора. Фреон при таком давлении и температуре начинает конденсироваться. Дальше, через дроссель (устройство с высоким гидравлическим сопротивлением) поступает в испаритель. В испарителе хладагент кипит (испаряется) при пониженном давлении и низкой температуре. Необходимая для кипения теплота отнимается от охлаждаемого тела, вследствие чего его температура понижается (вплоть до температуры кипения хладагента). Пары по всасывающей трубке возвращаются в компрессор.
Но для серьезного оверклокинга хочется более низких температур. Такая же машина не может обеспечить температуру ниже -60 градусов Цельсия при требуемой хладопроизводительности. А хочется. Хочется большего. Как быть?
Если взять фреон с более низкой температурой кипения (ниже -60), например, фреон R23 с температурой кипения -82,1 при атмосферном давлении, то для того, чтобы сконденсировать его при тех же +35, нужно будет создать давление 60,3 атм. На такие давления обычный компрессор не рассчитан. Как уменьшить давление конденсации? Ответ прост - снизить температуру конденсации. Для этого придется охлаждать конденсатор первой фреонки еще одной фреонкой.
При температуре -25 для конденсации того же R23 потребуется создать давление порядка 12-ти атм. Что вполне реально. И на испарителе низкотемпературного контура мы получаем -82 градуса по Цельсию. Рассмотрим принцип работы такой машины.
Схема 1. Каскадная машина
реклама
А теперь подробнее. Верхняя (по температурной шкале) ступень каскада состоит из компрессора, конденсатора, ресивера, смотрового стекла, фильтра, ТРВ и испарителя-конденсатора. Испаритель верхней ступени и конденсатор нижней объединяют в одно устройство – теплообменник. Назначение компрессора и конденсатора мы рассматривать не будем. Оно изложено выше. Идем дальше – ресивер.
Ресивер - сосуд для хранения жидкого рабочего тела под высоким давлением перед подачей его к устройству понижения давления. Предназначен для хранения основного запаса рабочего тела (фреона) и излишков рабочего тела, выведенных из области конденсации, низкого давления и обратного потока в связи с изменением режима работы установки.
Заумно и непонятно? Можно проще. Ресивер необходим для стабильной работы ТРВ. Для того, чтобы ТРВ работал нормально, необходимо подавать ему на вход жидкий хладагент, не содержащий паров. А запас этого жидкого хладагента и обеспечивает ресивер.
Проконтролировать то, что на ТРВ поступает жидкость без пузырьков газа можно через смотровое стекло.
Так же смотровое стекло ставится на магистраль, возвращающую масло в компрессор после маслоотделителя нижнего контура. Подробнее об этом скажем в описании работы нижней ступени. В середине смотрового стекла имеется индикатор влажности. По его цвету можно судить о наличии (или отсутствии) влаги в системе. Особо доверять этим индикаторам не следует, всё, кроме "очень влажно", - они показывают условно.
Терморегулирующий вентиль (ТРВ) является наиболее распространенным устройством регулирования подачи хладагента в испарители холодильных установок. ТРВ представляет из себя устройство с высоким гидравлическим сопротивлением, способное менять свое проходное сечение и, таким образом, регулировать количество поступающего в систему хладагента и его давление.
В этом случае используется ТРВ с термобаллоном. Помимо пружины, в нем на иглу действует сила, создаваемая давлением паров в термобаллоне, которая зависит от температуры баллона. Разместив баллон на выходе испарителя можно получить постоянную степень перегрева рабочего тела. И у нас не будет ни перелива хладагента в испаритель, ни его недостатка при резком повышении нагрузки.
Теплообменник (ТО). Это устройство является испарителем верхней и конденсатором нижней ступени каскада одновременно.
Теперь рассмотрим нижнюю ступень каскада. Компрессор сжимает низкотемпературный фреон, который поступает в предохладитель. Предохладитель представляет из себя обычный конденсатор небольшой мощности. Служит для предварительного охлаждения паров фреона, перед поступлением их в теплообменник. Он снижает нагрузку на верхнюю ступень каскада. Охлажденные пары фреона поступают в маслоотделитель.
Маслоотделитель отделяет масло от фреона. Изначально масло находится в компрессоре. Во время работы компрессора масло разбрызгивается внутри него и смазывает детали компрессора. Естественно мелкие капли масла смешиваются с парами фреона и циркулируют по контуру системы. Но это допустимо при температурах до -60. При более низких температурах масло замерзает и нарушает работу дросселирующего элемента. Забивает его. Система перестает работать. Для предотвращения этого и служит маслоотделитель. Конструкция маслоотделителя будет рассмотрена ниже.
После маслоотделителя поток разделяется на две магистрали – линию возврата масла в компрессор и поток паров фреона, идущих в теплообменник.
На линию возврата масла ставится смотровое стекло и вентиль. С помощью вентиля масло, скопившееся в маслоотделителе, сливается обратно в компрессор. А контролировать этот процесс можно по смотровому стеклу. Для уменьшения скачков давления в системе в магистраль лучше впаять кусок капиллярной трубки.
А теперь про линию, идущую в теплообменник. В ТО пары конденсируются и поступают через фильтр на дроссель. Теплообменник можно изготовить самостоятельно, или приобрести готовый.
После ТО фреон поступает в дроссель, а затем в испаритель, где хладагент кипит (испаряется) при пониженном давлении. Необходимая для кипения теплота отнимается от охлаждаемого объекта. После чего пары фреона возвращаются в компрессор.
реклама
В качестве дросселя нижней ступени обычно используется CPEV. Это регулятор давления, он поддерживает заданный перепад давлений. Позволяет автоматически контролировать температуру испарения, при условии постоянной температуры конденсации. Должен работать по давлению всасывания, при понижении - открываться, при повышении - закрываться.
Вот так, все вроде просто и понятно. Так поначалу показалось и мне. Было даже удивительно, почему у российских оверклокеров каскадные машины можно пересчитать по пальцам одной руки. Очень захотелось самому построить подобную машину.
Так как русскоязычной информации на эту тему крайне мало, а зарубежные специалисты предпочитают на страницах форумов размещать в основном красивые и увесистые фотографии, я решил обратиться за помощью к нашему, российскому эксперту. Вы его прекрасно знаете по конференции. Он курирует все темы, связанные с системами охлаждения на фазовом переходе. Его ник - Boud. Этот замечательный человек откликнулся и оказал мне неоценимую помощь. И не только как консультант.
Но, хватит слов, пора переходить к делу.
реклама
Компрессоры
Вообще из практики каскадостроителей установлено, что мощности компрессора верхней ступени много никогда не бывает. Поэтому лучше было бы взять более мощный компрессор, с объемом цилиндра более 26-ти кубиков. Но с повышением мощности значительно возрастает цена. Еще очень хороший вариант – использование роторных компрессоров. Но там свои сложности.
Выход из ситуации предложил Boud. Он посоветовал поставить в нижнюю ступень расширительную емкость.
реклама
Принцип работы такой. После запуска, когда верхняя ступень охладила ТО, закрывается вентиль 2 и 3. Вентиль 1 открыт. Запускаем нижнюю ступень. Компрессор включается. Начинаем понемногу заполнять нижний контур 23-м из расширительной емкости. Порциями. Открывая и закрывая вентиль 3. Для более плавного пуска в магистраль лучше впаять кусок капилляра, длиной 30-40 см. Чем длиннее капилляр, тем более плавно происходит пуск. В этом случае будет достаточно мощности относительно небольшого компрессора. Низкотемпературный фреон охлаждается постепенно. Поэтому и снижаются требования к мощности компрессора.
Система без расширительной емкости запускается рывком, а в этом случае, сколько мощности не давай - все равно не хватает.
Для предотвращения этого и подключают к системе сосуд, называемый расширительной емкостью. Объем же рассчитывается так, чтобы при остановке машины весь агент высокого давления превратился в пар, давление которого при этом не превысило бы расчетного давления всей остальной аппаратуры.
реклама
Так же если понадобится что-то переделать в системе, низкотемпературный хладагент можно закачать в расширительную емкость, отсечь ее от остального контура вентилями. И спокойно работать. Большая часть дефицитного и дорогостоящего хладагента сохранится. Работает это так. Выключаем верхнюю ступень каскада. Низкотемпературный фреон больше не конденсируется, а только испаряется. Закрываем вентиль 1 (см.схему 2) и вентиль 3. А вентиль 2 открываем. Компрессор закачивает хладагент в емкость. Проконтролировав давления в контуре по манометрам, закрываем вентиль 2 и выключаем компрессор нижней ветви. Каскад выключен. Большая часть низкотемпературного фреона в закрытой емкости.
В этот баллон впаивается несколько штуцеров. Сколько? Зависит от схемы включения емкости.
Схема, изложенная выше, самая затратная – 3 вентиля. Минимальная комплектация - один вентиль + капилляр. Вентиль ставится перед теплообменником, капилляр - перед вентилем. Второй конец капилляра в расширительную емкость через штуцер. При закрытом вентиле на ТО и на емкости происходит заполнение емкости 23-м, при этом происходит откачка из испарителя и ТО жидкого 23-го. После откачки машина останавливается. После старта компрессора сперва открывается вентиль на ТО, потом - понемногу (можно еще капилляр поставить) стравливается 23-й из емкости в обратный поток.
Итак, исходя из вышеизложенного, были выбраны и приобретены два компрессора:
реклама
- ACC (ELECTROLUХ) S26TN R-22 - 26 см куб.
- Aspera T 2168 GK R-404 - 17,40 см куб.
Компрессоры
Компрессор для нижней ступени надо выбирать по совместимости масла с низкотемпературным фреоном. Самое универсальное масло: POE (Polyol Ester). Это все компрессоры, рассчитанные на фреон R-404.
Конденсатор
реклама
В рабочем режиме верхней ступени достаточно конденсатора мощностью 1 кВт. Но при старте потребуется отвести до двух киловатт. Я приобрел BC218W075(2168) производительностью Q – 1900 Bт.
Конденсатор
Предохладитель LU-VE 800 Вт. Мощность предохладителя я не выбирал. Такой у меня был в наличии.
Предохладитель
Ресивер
Так же для стабильной работы ТРВ в верхнюю ступень необходимо поставить ресивер. Ресивер, это сосуд для хранения жидкого рабочего тела под высоким давлением перед подачей его к устройству понижения давления.
Предназначен для хранения основного запаса рабочего тепла и излишков рабочего тепла, выведенных из области конденсации, низкого давления и обратного потока в связи с изменением режима работы установки.
Объем его должен быть больше объема жидкостной линии после ТРВ/капилляра. Для теплообменников это весьма важно, но, в этом случае, проще взять ресивер заведомо чуть большего объема и не заправлять его по максимуму. У меня стоит BC-RV- 1,2L.
Смотровое стекло
Смотровое стекло желательно поставить после ресивера. По нему удобно будет контролировать заправку и степень конденсации верхнего контура. Так же смотровое стекло ставится на магистраль, возвращающую масло в компрессор после маслоотделителя нижнего контура.
Смотровое стекло
Фильтры
Манометры
Для контроля работы каскада желательно предусмотреть стационарно установленные манометры.
Манометры бывают с резьбой SAE. То есть их можно сразу ставить в систему с помощью развальцовки. Первый на фото. А бывают с другой резьбой – NPT. Все следующие на фото. Для их установки в систему понадобятся переходники NPT1/8 - SAE ¼.
Переходник накручивается на манометр с лентой ФУМ. Мотать надо немного, пару витков. Манометры можно подключить через капилляр. Капилляр даже улучшает показания манометров, т.к. они становятся более инерционными и на нагнетании, если манометр не глицериновый, пропадает дрожание.
Брать ТРВ лучше импортный. Два наилучших выбора - это приборы фирм Danfoss или ALCO. Первые ощутимо дороже вторых, но ярко выраженных преимуществ перед вторыми не имеют. Я выбрал ALCO.
Современные ТРВ состоят как бы из двух частей. Собственно самого ТРВ и клапанного узла. Другое название дюза, вставка. Эта вставка и определяет мощность ТРВ. Находится под нижней (см. фото) гайкой.
У меня стоит вставка 001. 3,2 кВт для R-22, при Ткип.-50С, Т конд.+400С. На первый взгляд может показаться, что она несколько великовата, но этот запас мощности очень пригодится при пуске каскада. К тому же более мощные ТРВ лучше работают при меньшей мощности, чем более слабые ТРВ, работающие на превышающей номинал мощности.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
К приобретенной бытовой технике всегда прилагается пользовательский мануал, созданный для потребителя. В нем размещены все технические характеристики, параметры, руководство по установке, использованию, обслуживанию и т.д. Не исключение и климатические моноблоки, перед использованием которых настоятельно рекомендуется прочесть пользовательскую документацию.
Регуляторы давления конденсации
регулятор давления конденсации
После проведенных действий проверяют работу регулятора при повышении температуры. Для этого нагревают его сенсор, опустив его в емкость с горячей водой. В процессе нагревания будет увеличиваться и скорость вращения вентилятора.
Регуляторы edc international ltd hpc ¼ (1/7) и lac ¼ (1/7) Компания EDC International Ltd производит регуляторы следующих моделей: HPC ¼ (1/7) и LAC ¼ (1/7), которые существенно отличаются от FASEC, поскольку разработаны специально для кондиционеров и имеют специальные крепления, позволяющие их крепить к любой поверхности как к горизонтальной, так и вертикальной. Компания EDC производит несколько модификаций регуляторов, каждый из которых учитывает особенности конкретного кондиционера.
Регулятор LAC можно монтировать и в реверсивные модели, также имеются модификации с двумя датчиками, с помощью которых можно управлять двухконтурным кондиционером. Большинство регуляторов компании легко монтируются на наружный блок кондиционера и выполнены в корпусе унифицированного размера 150х53х75 мм.
Регулировка устройств осуществляется следующим образом. При помощи потенциометра устанавливается температура конденсации и минимальная скорость вращения вентилятора. Для первого случая регулятор располагается на лицевой панели, а для второго — в отверстии в боковой крышке корпуса. При этом дифференциал не регулируется, поскольку имеет постоянное значение около 8°С.
Монтаж регулятора давления LAC 1/4 При подключении регулятора LAC ¼ необходимо соблюдать следующие правила:
- место установки должно быть максимально близко к соединительной колодке наружного блока;
- регуляторы устройства должны быть доступны;
- питание на регулятор и компрессор должно подаваться одновременно;
- при подключении устройства необходимо соблюдать правильность соединение нейтрального и фазного провода;
- схема подключения регулятора должна быть такой, чтобы при его поломке можно было восстановить прежний вариант настроек;
- нагрузку на устройство необходимо выполнять в разрыв нейтрального провода;
- место установки сенсора необходимо выбирать с учетом того, чтобы обеспечивался хороший тепловой контакт датчика с поверхностью теплообменника.
Монтажные инструменты и материалы
Раскрывать здесь принцип действия сплит-системы мы не будем, он подробно описывается на другой странице нашего ресурса. Для общего понимания: между двумя теплообменниками – внешним и внутренним, по трубопроводам движется хладагент (фреон) в жидком и газообразном состоянии, перенося тепловую энергию на улицу либо в дом в зависимости от выбранного режима (кондиционирование или нагрев).
Задача монтажника – разместить и закрепить блоки по всем правилам, объединить их трубами и подключить к электросети, а в конце произвести запуск и проверку агрегатов.
Также нет смысла вносить в список каждую отвертку или ключик, подобный инструментарий у мастеровитого хозяина должен быть под рукой. Учтем лишь оборудование и приспособления, без которых смонтировать и запустить кондиционер самому нереально:
- перфоратор с алмазным буром либо коронным сверлом (зависит от материала стен) диаметром не меньше 45 мм;
- вакуумный насос;
- манометрический коллектор.
Примечание. Если работы ведутся в процессе ремонта квартиры, то прибавьте к данному перечню болгарку с кругом по бетону. Она пригодится для выполнения скрытой прокладки магистралей в бороздах стен (в просторечии – штробах).
Специалисты по холодильным машинам, занимающиеся инсталляцией климатического оборудования, тут же спросят: а где набор для резки и развальцовки медных труб с шабером для зачистки (римером)? Ответ прост: новичку для одноразового монтажа сплит-системы мощностью до 3 кВт эти приспособления не нужны. Проще купить готовый установочный комплект, куда включены все необходимые элементы:
- 2 медных трубки заказной длины диаметром мм (¼”) и мм (3/8”) с правильно развальцованными торцами и надетыми гайками;
- каучуковая изоляция типа K-Flex (уже натянута на магистрали);
- шланг гофрированный для дренажа;
- электрический кабель на 4 или 5 жил сечением от 1.5 мм²;
- кронштейн для крепления наружного блока.
Почему для установки кондиционера в квартире лучше применять комплект. Во-первых, его цена сопоставима со стоимостью вальцовочных приспособлений и материалов, купленных по отдельности. Во-вторых, концы магистралей разделаны на станке, а не вручную, что способствует надежному соединению. Некачественная ручная развальцовка – ошибка большинства неопытных мастеров, ведущая к утечкам фреона и поломке компрессора.
Заводская (слева) и ручная вальцовка (справа)
Примечание. В зависимости от условий прокладки коммуникаций придется докупить пластиковый кабель-канал, обмоточную ПВХ ленту, монтажную пену и козырек.
Руководство для кондиционера LG LWG0561ASG
Оконный кондиционер LG, информация, рекомендуемая к прочтению пользователем:
- Техника безопасности при использовании модификации LG LWG0561ASG.
- Расположение, обозначение электромеханических элементов управления.
- Режимы функционирования LG LWG0561ASG.
- Пульт дистанционного управления, дисплей прибора.
- Управление воздухопотоком с помощью решеток жалюзи.
- Содержание, уход, очистка фильтров, других элементов блока.
- Этапы установки климат-устройства, описание основных деталей LG LWG0561ASG.
- Демонтаж входной решетки охлаждающего блока.
Меры безопасности
- Чтобы эксплуатация оборудования была безопасной, не стоит давать регулировать его параметры сотрудникам, не прошедшим специальный инструктаж.
- Плюс в процессе работы агрегата точно нельзя касаться его вращающихся частей.
- Еще одной частой ошибкой является желание удалить с испарителя иней с помощью ножей или механическое вмешательство можно легко повредить сложную машину.
- Не разрешается и загромождать холодильное оборудование, подступы и проходы к нему посторонними предметами. Иначе есть риск создать серьезные помехи нормальной циркуляции воздуха.
Зимний комплект для кондиционера … Что такое зимний комплект для … Зимний комплект для кондиционеров
Если установка начала работать неправильно, ее рекомендуют сразу же отключить. К примеру, если функционирующая в автоматическом режиме машине неожиданно повысила температуру или и вовсе сама выключилась и долгое время не включается, это точно должно насторожить.
Требования к монтажу внутреннего блока
Существуют следующие правила размещения внутреннего блока кондиционера в комнате:
- расстояние между феном и потолком должно быть не менее 15 см (некоторые модели устанавливают на расстоянии от потолка 20-30 см);
- расстояние от установленного блока до стены справа или слева – не менее 30 см;
- препятствие на пути потока воздуха должно находиться не ближе 150 см.
Иногда возникает вопрос: на какой высоте вешать внутренний модуль, если в комнате высокие потолки? В среднем, вешать кондиционер на стену можно на высоте 280 см от пола, как показано на рисунке.
На следующем рисунке приведены примеры различных вариантов установки, наглядно показывающие, как лучше установить кондиционер.
Доработка кондиционера для зимней эксплуатации
Комплект для эксплуатации кондиционера в зимнее время оснащен приборами, которые не дают холодильному веществу излишне переохладиться, обеспечивают обогрев дренажной магистрали и поддерживают масло в сжиженном состоянии.
Принцип его работы таков:
- картерный нагреватель подогревает масло в компрессоре, на который приходится основная нагрузка при запуске, особенно зимой; прибор для обогрева дренажной системы как изнутри, так и снаружи, позволяет конденсату свободно выходить через дренажную трубку, препятствуя образованию ледяной пробки;
- датчик температур вовремя фиксирует их понижение на улице и замедляет работу вентилятора на внешнем блоке устройства, благодаря чему в нем не образуется наледь, и попутно решаются проблемы со сниженной производительностью сплит-системы.
Зимний комплект устанавливается единожды и далее выполняет свои функции автоматически — срабатывает при похолодании. Теперь информацией о том, до какой температуры можно включать кондиционер, написанной в руководстве к устройству можно пренебречь, ведь зимний комплект значительно расширяет его возможности — в среднем до отметки в -15°С, а при отсутствии сильного ветра до -20°С. Температурный диапазон можно еще увеличить, хотя обычно это экономически не оправданная мера.
Эксплуатация кондиционера, усовершенствованного зимним комплектом, допустима при заниженном температурном пороге, однако, это справедливо лишь для режима охлаждения! При обогреве все останется без изменений, более того, возникнет риск гидравлического удара.
Кроме того, низкотемпературный комплект для кондиционера иногда может стоить больше самого устройства. Дешевле и проще установить его сразу при монтаже сплит-системы. Стоит помнить и о том, что гарантия на оборудование будет распространяться только, если установку его производили специалисты сервисных центров, а не хозяин своими силами.
Механизм внедрения прибора в уже существующую систему питания
Специфика того, как подключить кондиционер к электросети, имеет свои технические особенности.
Оптимальный вариант решения данной проблемы – подсоединение регулирующего температуру прибора к отдельно выделенному в щитке автомату. Ампераж последнего подбирается исходя из технических характеристик оборудования, высчитывается по такой формуле: мощность кондиционера делится на 220В напряжения, полученное число увеличивается на 30% (как запас).
Перед тем, как осуществить процедуру подсоединения охладительной системы, следует правильно подобрать необходимое сечение проводов. Осуществляется это таким образом:
Сама процедура внедрения прибора в энергетическую систему квартиры заключается в следующем. Сама линия питания проводится максимально близко от распределителя к кондиционеру. Следует позаботиться о безопасности окружающих, прокладывая провода либо по глубокой выемке в стене, либо сконструировав защитный короб. Это не допустит доступ к голым незащищенным проводам посторонних людей. Кабель закрепляется с помощью специальных зажимов. Помимо защитной опции короб выполняет еще и эстетическую функцию – не позволяет чужому глазу заметить провода.
Корпус кондиционера оснащен цветными проводами, выведенными извне, которые подсоединяются к соответствующим клеммам.
Установку прибора лучше всего осуществлять во время проведения ремонтных работ. Суть состоит в том, то именно в это время монтажники обязаны штробить стену с целью укладки коммуникационных линий. В квартире агрегат размещают таким образом, чтобы охлажденный воздух равномерно распределялся по всему помещению.
Любого рода сплит – система сконструирована из двух блоков:
- внешнего (прикрепляется на стену снаружи)
- внутреннего (размещается в самом помещении)
Монтаж системы проводится в таком закономерном порядке:
- в стене необходимо сделать отверстие, через которое будет сливаться образовавшийся в процессе охлаждения воздуха конденсат
- внешний агрегат надежно закрепляется с помощью кронштейнов на уличной части дома
- внутренний блок устанавливается в квартире
- фреоновая магистраль соединяет обе части устройства между собой
- прокладка электропроводов
- следует осуществить вакуумирование трубы с фреоном при помощи помпы с целью снижения общей нагрузки на мотор, а также удаления лишнего воздуха из системы
Охлаждение кондиционером зимой
В некоторых помещениях требуется постоянно охлаждать воздух, потому что там находится дорогостоящее оборудование. Как уже упоминалось, чаще всего – это серверные залы, которые имеют большую теплоотдачу. При повышении температур летом оборудование может выйти из строя и нарушить работу всего предприятия.
Подобным оборудованием являются магнитно-резонансные томографы в больницах. Эти устройства стоят несколько сотен тысяч долларов и очень дорого обходятся в монтаже и ремонте. Задача кондиционера – защитить аппарат МРТ от поломки, поэтому он должен работать на охлаждение и зимой, и летом. Летом проблем не возникает, но зимой нужно ставить подогрев для климатического оборудования и соблюдать температурный режим.
Зимний комплект для кондиционеров Инструкция по установке зимнего … Зимний комплект для кондиционеров
В районах с суровым климатом лучше не экономить на охлаждении электронного диагностического оборудования, так как ремонт обойдется дороже, чем самая дорогая модель. Лучшими являются японские сплит системы, которые включаются при температурах до минус 25 градусов, а с зимним комплектом до минус 30.
В специальных помещениях устанавливают несколько систем охлаждения, чтобы при выходе какой-либо из строя, можно было включить запасную.
1. Проблема с заправкой хладагентом и подбором ресивера.
В зимнее время конденсатор оказывается переразмеренным, т.к. по теплоотдаче рассчитан на самые жаркие летние температуры. Чем ниже опускается температура, окружающего конденсатор воздуха, тем более повышается уровень жидкости в нем, но для нормальной работы холодильной системы требуется заполнение жидкостью ресивера, жидкостной магистрали и испарителя. Вывод 1: заправка хладагентом в зимнее время должна быть больше, чем в летнее. При повышении температуры, окружающего конденсатор воздуха, растет давление конденсации и происходит, при открывании регулятора, опорожнение конденсатора с перетеканием избытков хладагента в ресивер. Вывод 2: ресивер должен быть способен вместить весь избыточный хладагент (иначе его придется стравливать в атмосферу). Показатель малого объема ресивера: слишком высокое давление конденсации, отключение по РД -HP . При понижении наружного воздуха регулятор давления начнет перекрывать подачу жидкого хладагента из конденсатора в ресивер, создавая в нем недостаток, что постепенно (при низких температурах окружающих конденсатор) весь хладагент скопится в конденсаторе, жидкостная линия будет наполнена парами, давление всасывания понизится до критических значений и система отключиться по РД-LP. Вывод 3: если в системе установлен регулятор давления конденсации, то следует правильно рассчитывать емкость и заправку системы хладагентом (может составить до 2-х объемов от расчетной) а лучше проектировать системы без регуляторов.
2. Проблема с выносным конденсатором (установка выше компрессора).
При очень низких температурах окружающего воздуха конденсатор может заполниться до верхней точки (патрубок входа газа), жидкость под действием силы тяжести может начать стекать в нагнетающую полость головки блока цилиндров с последующим гидроударом и поломке клапанов. Кроме того, если высота подъема нагнетающей магистрали выше 3-х метров, после остановки компрессора, под воздействием силы тяжести, в головку блока цилиндров будет перетекать и масло, если участок нагнетающего трубопровода проходит по наружной стороне, то из-за разности температур газ будет конденсироваться на стенках и стекать в низ. Вывод 4: требуется обязательная установка обратного клапана на нагнетании, установка лирообразного колена на входе в конденсатор и установка маслоподъемной петли в нижней части восходящего трубопровода. Требуется учесть потери давления из-за обратного клапана, шум и ограниченный срок службы данного механического элемента. В случае простоя системы без работы на длительный период времени конденсатор быстро охладиться и давление в нем упадет, что приведет к закрытию прохода в регуляторе давления , но при этом теплый ресивер будет соединен с холодным конденсатором через дифференциальный клапан перепуска и жидкий хладагент, в соответствии холодной стенки Ватта , начнет перетекать в конденсатор. Когда наступит время пуска системы, давление будет настолько низким, что пуск станет не возможным и только для этого придется проводить дозаправку системы, хотя количество в ней хладагента вполне нормальное. Вывод 5: на входе в ресивер установить обратный клапан и предотвратить перетекание хладагента в конденсатор. Опять не в пользу регуляторов.
3. Проблема с подбором регулятора давления конденсации.
Если регулятор установлен после конденсатора, то даже в летнее время при полном его открытии, регулятор будет представлять собой местное сопротивление течению жидкого хладагента и порождать потерю давления. В самом конденсаторе из-за достаточной длины трубопровода тоже будет происходить потери давления, что в сумме с регулятором может превысить давление настройки дифференциального клапана перепуска и привести к его открытию. Последствия повышения теплопритока на входе в конденсатор; повышение давления конденсации с потерей холодопроизводительности. Определить данную неисправность можно прощупыванием трубы на выходе из дифференциального клапана, при его открытии температура будет очень высокой, такой же, как температура конденсации, и ресивер будет аномально горячим. Вывод 6: при подборе регулятора давления конденсации необходимо учитывать потери давления для данного типа хладагента и лучше пусть регулятор будет переразмерен. Кстати, можно забыть про переохлаждение жидкости, т.к. из-за перепада давления в жидкостном трубопроводе, она будет вскипать.
4. Проблема с регулированием работы вентилятора конденсатора.
Реле высокого давления настраивается так, чтобы обеспечить включение вентилятора при превышении давления конденсации на 1..2 бар выше настройки регулятора давления конденсации. Необходимо исключить частые включения и выключения вентилятора при затоплении конденсатора в холодное время, что может привести к пульсации как в регуляторе, так и в испарителе, может сработать реле защиты по низкому давлению.
5. Проблема при совместной установке с регулятором давления в ресивере.
В случае установки в одной системе обоих регуляторов необходимо настроить регулятор давления в ресивере таким образом, чтобы разность между давлением нагнетания и давлением в ресивере была выше сумм потерь давления в конденсаторе и регуляторе давления конденсации, тогда при полностью открытом в жаркое время года регуляторе давление конденсации - регулятор давления в ресивере будет полностью закрыт и обеспечит достаточно высокое давление на входе в ТРВ. Вывод 7: настраивать регулятор давления в ресивере ниже на 1 бар, чем регулирование давления конденсации. Не забывать установить обратный клапан на входе в ресивер.
Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.
Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.
Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.
Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.
Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.
Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.
Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.
Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.
Из холода в жар
Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.
Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.
В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.
Виды компрессоров
Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.
Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.
Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:
- Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
- Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
- Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.
Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.
Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.
Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.
Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.
Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.
Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.
Типы хладагентов
В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.
В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:
Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.
R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.
R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.
R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.
Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.
Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.
Читайте также: