Вентилятор конденсора что это

Обновлено: 24.04.2024

Конденсатор, как и компрессор, является одним из главных компонентов любой холодильной системы. Он служит для переноса в окружающую среду тепловой энергии хладагента, и параметры этого агрегата могут быть разными. В отдельных случаях, исходя из этих характеристик, пользователь и выбирает кондиционер, поэтому об особенностях конденсатора следует знать заранее.

Как работает конденсатор?

Тепло хладагента посредством конденсатора обычно передается воздуху или воде. При этом показатель тепла приблизительно на 30% превышает холодопроизводительность самого кондиционера, и если последняя, к примеру, равна 20 кВт, то конденсатор способен выделить 25-27 кВт тепла.

Особенно популярными на рынке являются конденсаторы с воздушным охлаждением.

В чем особенность таких конденсаторов?

Этот агрегат состоит из теплообменника и вентиляторного блока, оснащенного электродвигателем. По трубкам теплообменника движется хладагент, а вентилятор обдувает их, таким образом охлаждая. Скорость потока обычно составляет 1-3,5 м/с.

При этом теплообменник состоит из оребренных трубок, имеющих диаметр в пределах 6-20 мм (выбирать нужный диаметр следует в зависимости от ряда факторов, включая потери давления, легкость обработки и др.) и расстояние между ребрами на уровне 1-3 мм. Как правило, трубки являются медными, и этот материал используется потому, что он не окисляется и обладает высокой теплопроводностью. Ребра при этом чаще всего изготавливают из алюминия.

Тип ребер может быть разным, что влияет на гидравлические и тепловые параметры теплообменника. Так, сложный профиль, имеющий множество выступов и просечек, может создать завихрения воздуха (турбулентность), который будет омывать теплообменник. Это повысит эффективность передачи тепла от хладагента к воздуху, а также увеличит холодопроизводительность самого кондиционера.

При этом трубки могут соединяться с ребрами двумя способами:

В ребрах проделываются отверстия, в которые вставляются трубки теплообменника. Это самый простой способ. Однако такое соединение снижает теплопередачу, поскольку контакт между трубками и ребрами будет не очень плотным, а если среда в конденсаторе будет загрязнена, на месте прилегания может образоваться коррозия, что еще сильнее снизит производительность агрегата.
В местах соединения трубок и ребер устанавливаются воротнички (буртики). Такой способ считается более сложным и дорогим, однако именно он позволяет увеличить поверхность теплообмена. Дополнительно же отдачу тепла хладагента увеличивают, создавая рифление внутренней поверхности трубок обменника. Это обеспечивает турбулентность при течении хладагента.

Как правило, в конденсаторе устанавливают 1-4 ряда трубок. Располагаются они по направлению потока хладагента, но иногда их могут также устанавливать в шахматном порядке, чтобы увеличить эффективность теплопередачи.

Как происходит охлаждение?

Следует помнить, что интенсивность теплообмена никогда не бывает одинаковой, пока хладагент движется по трубкам. В обменник он поступает сверху, а затем движется вниз. Вначале, когда хладагент захватывает 5% поверхности теплообменника, охлаждение оказывается самым интенсивным – скорость его движения высока, как и разница температур охлаждающего воздуха и самого хладагента. Далее, захватывая 85% поверхности (основной участок движения), хладагент конденсируется, и его температура остается константной. Затем, остальные 10% поверхности хладагент проходит, охлаждаясь. В этот момент он имеет жидкое состояние.

Конденсация хладагента происходит при температуре, превышающей температуру окружающего воздуха примерно на 10-20 градусов. Обычно он конденсируется при 42-55 градусах, хотя температура нагретого воздуха, выходящего из теплообменника, бывает всего на 2-5 градусов ниже температуры конденсации.

Как работают конденсаторы с водяным охлаждением?

Такие агрегаты могут иметь конструкцию трех разных типов. В частности, в продаже представлены:

1. Кожухотрубные конденсаторы.

Представляют собой стальной цилиндр, по обоим концам которого устанавливаются стальные решетки. К ним крепятся головки с патрубками, которые позволяют подключить агрегат к системе водяного охлаждения. В решетки также интегрируются медные, оребренные снаружи трубки – именно по ним и будет протекать вода. Как правило, диаметр трубок составляет 20 и 25 мм. Теплообмен в них максимально повышен, а холодная вода поступает снизу и затем выходит сверху. Как правило, эту воду берут из систем оборотного водоснабжения.

При работе такого конденсатора, пар хладагента из компрессора поступает в верхнюю часть кожуха из стали. Трубки с холодной водой омываются им, а затем пар заполняет все пространство между трубками и кожухом. В нижней части агрегата находится патрубок, который отводит жидкий хладагент. При контакте с водой пар хладагента тоже становится холодным, конденсируется при температуре, которая приблизительно на 5 градусов выше температуры выходящей воды, и накапливается на дне кожуха.

В отдельных случаях кожухотрубный конденсатор имеет также участок для дополнительного охлаждения, который располагается на дне и представляет собой пучок трубок, разделенных с основным трубопроводом перегородкой. Вода минимальной температуры, поступившая в конденсатор, вначале проходит этот участок, а затем поступает в основной трубопровод. Для передачи 1 кВт тепла проточной воде от хладагента в таком конденсаторе расход самой воды составляет примерно 170 л в час.

Этот тип агрегатов представляет собой систему двух спиральных трубок, одна из которых располагается внутри второй. По внешней или внутренней трубке впоследствии движется хладагент, а вторую выбирают для движения воды. Обе жидкости движутся навстречу друг другу, причем хладагент поступает в трубку сверху и выходит снизу, а вода – наоборот. При этом внутренняя трубка изготавливается только из меди, а внешняя может быть как медной, так и стальной. Также поверхности обеих трубок могут быть оснащены оребрением, повышающим эффективность теплообмена.

Лучше всего конденсаторы этого типа использовать в автономных системах кондиционирования или же установках охлаждения малой мощности. При этом следует учитывать главный недостаток такого оборудования – его конструкция неразъемна, поэтому трубки можно очищать только с применением химических средств.

3. Пластинчатые конденсаторы.

Такие виды конденсаторов отличаются множеством преимуществ:

они обладают очень эффективным теплообменом,
они очень компакты,
они отличаются малым весом,
хладагент и охлаждающая вода имеют не слишком большую разницу температур, причем при поступлении в конденсатор температура воды, как правило, составляет 16 градусов, а в момент конденсации хладагента она достигает 32-36 градусов (если же температура поступающей воды составляет 24 градуса, то хладагент конденсируется при 37-40 градусах).

Учитывая это, пластинчатые конденсаторы могут использоваться в холодильных установках малой или средней мощности. При этом максимально возможное давление в рабочем режиме в водяном контуре будет равно 1 МПа, а в контуре хладагента будет всегда составлять 2,45 МПА.

Если вы когда-нибудь разбирали детскую машинку и вынимали из нее небольшие моторчики, то могли заметить, что на каждом из них напаян небольшой конденсатор к выводам питания.
Если его отпаять и проверить работу мотора, то практически ничего не изменится. Так зачем он нужен?
Конденсаторы емкостью 0,1-0,01 мкФ обычно припаиваются параллельно выводам коллекторных электродвигателей.

Проверим на опыте

Давайте возьмем двигатель и отпаяем конденсатор. Возьмем вольтметр и подключим параллельно выводам мотора. Для питания будем использовать две пальчиковые батарейки включенные последовательно, общим напряжением 3 В.

Это нормально, ЭДС самоиндукции еще никто не отменял. Причем с конденсатором таких скачков не наблюдалось.
Такие импульсы называю еще обратным током, они обычно губительный для любой цепи где есть электроника. Это первое для чего устанавливают этот конденсатор.

Изменения в работе

Изменения конечно не очевидные, но мотор без конденсатора работает с дребезгами и более не устойчиво. Это второе зачем ставят конденсатор: искрогашение, благодаря чему увеличивается ресурс щеток и двигателя в целом.
И наконец третье, для чего используют конденсатор, это помехозащищенность. Если во время работы моторчика без конденсатора включить любой радиоприемник, то в нем будут отчетливо слышны помехи издаваемые коллектором двигателя.

Итог: зачем нужен электродвигателю нужен конденсатор?

Первое - это искрогашение на щетках коллектора.
Второе - помехозащита.
Третье - защита питающей цепи от обратного тока.

Смотрите видео

Современные чиллеры с воздушным конденсатором охлаждения представляют собой холодильные машины, которые используются для нагрева или охлаждения жидкого теплоносителя. В качестве теплоносителя используют воду или антифриз (пропилен или этиленгликоль). В зависимости от принципа работы и отвода тепла чиллеры можно разделить на модели с воздушным и водяным охлаждением конденсатора. Чаще всего используются установки с воздушным типом охлаждения.

В современных системах воздушные чиллеры выполняют роль переносчика тепла. Тепло от холодоносителя берет на себя испаритель, а воздушный конденсатор отвечает за сброс этого тепла наружу. Наиболее простым способом передачи тепла наружу является передача его наружному воздуху. Именно этим и занимается конденсатор в воздушных чиллерах.

Конденсатор воздушного охлаждения

Современный конденсатор воздушного охлаждения представлен в виде трубчато-ребристого теплообменника. Принцип работы заключается в том, что рабочее вещество протекает по трубкам холодильного контура. В качестве этого вещества часто называют фреон.

Трубки и ламели обдуваются воздухом снаружи. В процессе обдува горячие трубки с хладагентом охлаждаются. Также необходимо добиться высокой эффективности работы самого чиллера для быстрого охлаждения хладагента. Достичь этой цели можно несколькими путями.

Во-первых, для охлаждения на трубки насаживаются специальные ребра. Для этого чаще всего используют медные трубки в сочетании с алюминиевыми ребрами. Толщину ребер и их частоту необходимо проектировать исходя из соображений эффективности работы системы и максимального теплоотвода. Это позволит добиться наибольшей эффективности работы всей системы.

Во-вторых, важно правильно спроектировать конструктивные особенности теплообменников.

Конструктивные особенности современных конденсаторов воздушного охлаждения

Необходимо позаботиться о том, чтобы с конструктивной точки зрения через конденсатор проходило максимальное количество воздуха. При этом будет обеспечиваться высокий уровень теплосъёма. Достичь таких результатов можно несколькими способами.

Изначально все конденсаторы делали прямоугольной формы, а устанавливали их вертикально. Они крепились по бокам самой холодильной машины. С развитием технологий и изменением подходов, эта конструкция была изменена и усовершенствована. Для этого стали использовать новые конденсаторы с W-образной формой, что позволило значительно улучшить эффективность работы.

Такое решение помогло максимально оптимизировать воздушный поток и обеспечить эффективное и быстрое охлаждение. Чиллеры стали работать более продуктивно, при этом снизилось потребление электроэнергии для вентиляторов конденсатора. Также удалось улучшить теплоотвод и снизить в целом температуру конденсации.

Необходимо понимать, что снижение даже на 1°С температуры конденсации улучшает эффективность (холодопроизводительность) работы холодильной машины. Такое решение приводит к повышению энергоэффективности на 3%, при этом сохраняется та же генерируемая холодильная мощность.

Разновидности чиллеров с воздушным конденсатором

С осевыми вентиляторами моноблочные — готовы к уличной установке и охлаждаются посредством наружного воздуха.

Вентиляторы для конденсаторов воздушного охлаждения

Для прогона наружного воздуха посредством конденсатора применяется вентилятор. Зачастую, он подлежит установке сверху холодильного агрегата: воздух втягивается с боковых сторон чиллера, далее проходит сквозь конденсатор, тем самым, охлаждая его, после чего выбрасывается назад на улицу строго вертикально вверх.

К тому же, немалое внимание уделяется именно вентиляторам, поскольку они представлены вторыми по показателю величины энерго потребителями только после компрессора и возможно, насоса.

Чиллеры с осевыми вентиляторами

Процесс охлаждения конденсаторов происходит посредством притока воздуха из окружающей среды. Главное преимущество использования такого оборудования – это уникальная возможность применения для внедрения систем кондиционирования включительно незадействованных площадей. Основным его минусом является шум, неизбежно являющийся сопутствующей составляющей при работе механизмов. Для минимизации либо устранения такого недостатка производители используют специальные вентиляторы, которые снабжены пониженным уровнем шума и обладающие лопастями особой формы. Стоит заметить, что довольно часто это приводит к увеличению определенных габаритов конструкции, именно поэтому потребителю может быть предложена такая альтернатива, как пониженный уровень шума либо малые размеры. Довольно часто производят чиллер с выносным конденсатором, когда он располагается на улице, а сам холодильный модуль в помещении.

Чиллеры с центробежными вентиляторами

Чиллер, который наделен центробежным вентилятором подлежит установке внутри зданий. Как приток охлаждающего воздуха, так и отвод тепла происходит благодаря системе воздуховодов. В свою очередь, вентиляторы центробежные, которые характерны внушительным статическим набором, дающим возможность преодолеть воздуховодное сопротивление, способны перемещать воздух. Немаловажным достоинством оборудования такого типа есть все сезонность производимой работы, его можно использовать при разнообразных погодных условиях, а также температуре окружающей среды. Для того, чтобы не возникало недостатка установок под агрегаты неукоснительно должна быть выделена специальная площадка габаритного размера внутри сооружения. Кроме того, на создание обязательной сети воздуховодов потребуются вспомогательные затраты.

Принцип работы чиллера — холодильный цикл

Водоохлаждающая установка является разновидностью холодильной машины, которую используют для охлаждения всех типов хладоносителей. Это устройство функционирует за счет холодильного цикла парокомпрессионного типа. Аналогичный цикл применяют также и в обычных кондиционерах. В целом, искусственный холод получают с помощью простых физических процессов — расширения, испарения, сжатия и конденсации рабочих веществ или холодильных агентов.

Понятие и особенности холодильного цикла

Компрессор. Этот агрегат является ключевой составляющей каждой холодильной установки. Он поддерживает нормальный ход хладагента в системе. В компрессор поступает охлажденный хладагент низкого давления в форме пара, который проходит сжатие для повышения давления и температуры. В силу малого количества движущихся компонентов компрессор характеризуется высокой надежностью, малыми вибрациями и минимальным уровнем шума во время работы.
воздушный конденсатор. Сюда поступает пар, который под давлением трансформируется в жидкое состояние. Этот процесс называют конденсацией. Он необходим для сброса отводимого хладагентом тепла в окружающую среду.
Регулятор потока. На данном этапе жидкий хладагент проходит сквозь регулятор потока, охлаждаясь и снижая давление.
Испаритель. Здесь хладагент низкого давления закипает, забирая тепло из воздуха внутри помещения и трансформируясь в газообразное состояние. После хладагент в форме газа вновь попадает в компрессор и холодильный цикл повторяется.

Существуют чиллеры, которые функционируют по обратному холодильному циклу, создавая вместо тепла холод. Этот процесс схож с реверсивным режимом кондиционера. Здесь конденсатор выступает в качестве испарителя, отбирая тепло извне и передавая его хладоносителю. Последний корректнее в данном случае называть теплоносителем.

Кроме исправности и слаженной работы всех систем и агрегатов автомобиля, немаловажным является поддержание наиболее комфортного для водителя температурного режима в салоне машины. С этой задачей прекрасно справляется конденсор - радиатор кондиционера.

Принцип работы конденсора - радиатора кондиционера

Принцип работы системы кондиционирования заложен в названии. Компрессор сжимает фреон и преобразует его под давлением в газообразное состояние. Горячий газ поступает в конденсор, охлаждается и становится жидким. Через фильтрующий ресивер-осушитель попадает в регулирующий вентиль, отверстие которого очень малого разреза. Это способствует превращению жидкости в холодный газ низкого давления. Далее, в испарителе происходит забор тепла холодным газом из воздуха, который продувает салонный вентилятор сквозь соты испарителя. Происходит конденсация влаги на внешней стороне испарителя и выводится за пределы салона. Внутри же сразу становиться прохладно.

Неисправности радиатора-кондиционера

К основным неисправностям системы кондиционирования относятся:

Нарушение герметичности;
Физические или химические ( в основном коррозия) повреждения;
Скопление грязи, забивание тополиным пухом, которое хорошо просматривается на сотах в пространстве между конденсором и радиатором охлаждения двигателя;
Повреждены трубопроводы.

Плановые работы по обслуживанию конденсора

К плановым работам по обслуживанию которые, помогут продлить бесперебойную службу радиатора-конденсатора относятся:

Летом очистить и вымыть от пыли, зимой (желательно раз в неделю) – от грязи и соли;
Раз в год сменить салонный фильтр (можно и по мере необходимости);
Обработать испаритель антисептиком;
Следить за уровнем хладагента и вовремя дозаправлять;
Минимум раз в год проверять работу конденсора в специализированном сервисном центре.

Читайте также: