Компании: | 12 022 |
Товары и услуги: | 5 060 |
Статьи и публикации: | 416 |
Тендеры и вакансии: | 78 |
Правила эксплуатации кондиционеров
Проблемы эксплуатации кондиционеров в зимний период
Проблемы, возникающие при эксплуатации холодильного оборудования с воздушными теплообменниками в холодное время года достаточно подробно описаны во многих источниках, посвященных эксплуатации холодильного оборудования и кондиционеров. К числу проблем относятся:
Суть первой из перечисленных проблем состоит в сильной зависимости эффективности воздушного теплообменника от температуры охлаждающего воздуха.
Падение давления конденсации вызовет пропорциональное падение давления испарения. Упадет массовый расход хладагента и холодопроизводительность кондиционера. Для рассмотренного примера в 2 раза. Побочным неприятным эффектом будет обмерзание внутреннего блока кондиционера и перегрев двигателя герметичного компрессора, который, как известно, охлаждается газообразным хладагентом, масса которого зависит от давления испарения.
Одним из возможных способов решения этой проблемы является регулирование потока воздуха через конденсатор. Для некоторых моделей кондиционеров в этих целях используют несколько вентиляторов, которые управляются ступенчато от датчика, контролирующего температуру конденсации хладагента. Аналогично, используются и многоскоростные вентиляторы конденсатора.
Однако это не решает проблемы при низких отрицательных температурах, характерных для нашей климатической зоны.
Рекомендуемый способ решения проблемы для кондиционеров, работающих круглый год на "ХОЛОД" (серверные, аппаратные, термоизолированные помещения с тепловыделяющей аппаратурой, и др.) - установка на серийные кондиционеры замедлителей скорости вращения вентиляторов. В состав замедлителя входит сенсор, установленный на теплообменнике (конденсаторе), и устройство управления вентилятором. У большинства замедлителей можно настроить рабочую точку (желаемую температуру конденсации), диапазон регулирования по температуре и по скорости вращения вентилятора. Для исключения колебательных режимов регулирования регулятор, как правило, имеет временную задержку по управлению.
Вторая из перечисленных проблем тесно связана с первой. Чтобы обеспечить нормальную производительность кондиционера необходимо как можно быстрее поднять давление (температуру) конденсации. В тоже время при снижении температуры входящего воздуха возрастает теплосъем с конденсатора, что удлиняет время разогрева конденсатора до нужной температуры, однако из-за низкого перепада между давлением всасывания и нагнетания в испаритель поступает недостаточное количество хладагента и перенос тепла из испарителя в конденсатор незначителен. Уменьшить переходный режим можно путем блокировки включения вентилятора конденсатора до достижения требуемого давления конденсации, что автоматически реализуется при использовании в качестве замедлителя скорости вращения, уже упоминавшихся автоматических регуляторов скорости.
Третья проблема возникает при длительных остановках компрессора наружного блока, когда компрессор остывает до температуры окружающей среды. В силу известных физических законов, в частности эффекта "холодной стенки Ватта", жидкий хладагент сосредотачивается в наименее нагретой части холодильной машины, элементах наружного блока, в том числе и в компрессоре. При этом жидкий хладагент частично растворяется в масле, и частично, как более тяжелая жидкость, располагается на дне картера компрессора. При очередном пуске компрессора в работу в результате снижения давления в картере компрессора происходит внезапное вскипание хладагента, внутренняя полость компрессора заполняется масляной суспензией, которая попадает в полость всасывания компрессора и может вызвать сильный гидравлический удар и поломку компрессора. Кроме того, при пуске масляный насос вместо масла всасывает жидкий хладагент со дна картера компрессора, который смывает масло с трущихся поверхностей, испаряясь, вызывает кавитацию, в результате компрессор работает практически без смазки и может заклинить.
Проблему решает использование нагревателя картера компрессора. Даже небольшая разница температур компрессора и остальных деталей наружного блока исключает натекание хладагента в картер. Наиболее просто установить на компрессор бандажный нагреватель картера. Причем его желательно запитывать при остановке компрессора, для чего можно использовать нормально замкнутые контакты пускового контактора компрессора. Мощность такого нагревателя обычно невелика (несколько десятков ватт) и он не вызывает перегрева компрессора при эксплуатации в летнее время. Особенностью этих нагревателей является то, что они легко устанавливаются на компрессоры различных марок и размеров. Имеющийся бандаж и зажимной винт позволяют обеспечить хороший тепловой контакт нагревателя с картером компрессора и прочно закрепить его.
Четвертая проблема связана с увеличением вязкости смазки компрессора при низких температурах. Эта проблема также решается использованием картерного нагревателя.
И наконец, пятая проблема связана с тем, что часто нет возможности отвести конденсат, производимый кондиционером, в канализацию и его сливают через отверстие в стене на улицу. Если не принять специальных мер, зимой дренажный трубопровод замерзает и конденсат начинает заливать помещение. Решает проблему дренажный нагреватель. В настоящее время используют несколько типов дренажных нагревателей. По способу установки их можно разделить на устанавливаемые внутри и снаружи дренажной магистрали.
Проблемы по установке возникают для дренажных нагревателей второго типа, если их приходится устанавливать на ранее смонтированное оборудование. Более удобными в этом случае являются нагреватели, устанавливаемые внутрь дренажной магистрали, например нагреватели фирмы.
Подводя итог можно сказать, что особенно остро перечисленные выше проблемы стоят в России где сезонные колебания температур зима-лето могут достигать нескольких десятков градусов. Эксплуатировать зимой кондиционеры без перечисленных выше дополнительных элементов недопустимо. Пренебрежение этим правилом приведет к выводу из строя кондиционера, большим материальным затратам, в число которых часто входит не только стоимость ремонта кондиционера.
Для эксплуатации кондиционеров в зимний период времени
Производители бытовых кондиционеров с реверсивным циклом в технической документации на товар, как правило, указывают температурный диапазон, в котором можно эксплуатировать кондиционер. Нижняя граница этого диапазона редко опускается до температуры ниже -5°С для режима "Холод" и 0°С для режима "Тепло". Что произойдет с кондиционером, если пренебречь этим ограничением? Что необходимо сделать, чтобы кондиционер можно было эксплуатировать при более низких температурах без риска вывести его из строя? Эти вопросы являются особенно актуальными в условиях русской зимы и поэтому требуют ответа.
Если следовать рекомендациям производителя, то лучший способ эксплуатации кондиционера в холодное время года при отрицательных температурах наружного воздуха - это его консервация.
Консервация кондиционера на зиму предусматривает следующие мероприятия:
1. Конденсация хладагента в наружный блок, которая предусматривает выполнение следующих операций:
Это позволит избежать потерь хладагента через неплотности наружной фреоновой магистрали.
2. Отключение или блокировка цепей запуска компрессора, исключающая ошибочный запуск компрессора.
3. Ограждение компрессорно-конденсаторного блока кондиционера с целью исключить его повреждение льдом или падающими сосульками (при необходимости).
Рис. 1. Таким образом устанавливается замедлитель.
Что же делать, если без кондиционера зимой не обойтись, и чем мы рискуем, пренебрегая ограничением, наложенным производителем? Как уменьшить риск серьезной поломки кондиционера?
Выясним, что же происходит внутри кондиционера при низких температурах окружающего воздуха.
Известно, что бытовые кондиционеры не производят холод или тепло, они лишь "перекачивают" тепло из одного термоизолированного объема в другой, то есть по принципу действия - это "тепловые насосы". Для переноса тепла используются специальные вещества - хладагенты. Обмен теплом между хладагентом и окружающим воздухом происходит через воздушные теплообменники. Схематически это выглядит так:
Производительность воздушного теплообменника или количество тепла, которое может отдать или получить хладагент через теплообменник, зависит от конструкции теплообменника и температуры воздуха, проходящего через теплообменник. Поэтому суть основной проблемы, ограничивающей использование бытового кондиционера с реверсивным циклом зимой, - изменение производительности теплообменника компрессорно-конденсаторного блока при снижении температуры окружающего воздуха. Причем при работе на "холод" теплообменник оказывается переразмеренным (слишком большим), а при работе на "тепло" - недоразмеренным (слишком маленьким).
Рис. 2. Установленный картерный нагреватель
При работе кондиционера в режиме "холод" возникают также и дополнительные проблемы:
Остановимся на отрицательных последствиях указаных проблем. А именно:
К счастью, перечисленные проблемы, возникающие при работе кондиционера на "холод", имеют решение. Это решение - использование зимнего комплекта кондиционера.
В состав зимнего комплекта входит:
Вариант установки зимнего комплекта на кондиционер приведен на рис. 3.
Рис. 3. Комплект для "адаптации" кондиционера к работе зимой:
1. Замедлитель скорости вращения вентилятора; 2. Картерный нагреватель; 3. Дренажный нагреватель.
Каковы же проблемы, возникающие при работе кондиционера с реверсивным циклом на «тепло" при отрицательных температурах?
Заметим, что существует два источника тепла, которое «перекачивает" кондиционер в помещение. Во-первых, это тепло, которое забирается из наружного воздуха. Во-вторых, это теплота работы сжатия компрессора и теплота, выделяемая электродвигателем компрессора. Первая составляющая сильно зависит от температуры наружного воздуха и по сути определяет все негативные явления происходящие в кондиционере при низких температурах наружного воздуха. Для того, чтобы тепло наружного воздуха перетекало в нужном направлении, температура фазового перехода хладагента (испарения) должна соответствовать определенной величине, которая является характеристикой теплообменника и называется полным перепадом.
Что происходит в кондиционере, работающем на "тепло" при температурах, близких к 0°С?
Температура фазового перехода для нормального процесса переноса тепла устанавливается ниже температуры окружающего воздуха на величину полного перепада, которая для наружных блоков бытовых кондиционеров составляет 5-15°С. То есть, уже при температуре окружающего воздуха +5°С температура фазового перехода (испарения) даже для хорошего теплообменника с малым перепадом отрицательная. Это приводит к тому, что теплообменник начинает покрываться инеем, ухудшается теплообмен с воздухом, растет полный температурный перепад, температура испарения падает. Поскольку производительность кондиционера практически пропорционально зависит от давления (температуры) испарения, она также падает. Мощности "заросшего" инеем теплообменника недостаточно для испарения поступающего в него жидкого хладагента, и он начинает поступать на всасывание компрессора.
Какие последствия для кондиционера это может вызвать?
Причина перечисленных последствий-слишком низкая производительность теплообменника компрессорно-конденсаторного блока кондиционера при снижении температуры наружного воздуха. Действенных методов повышения этой производительности, к сожалению, нет. Последствия, как правило, катастрофические.
Поэтому включать кондиционер на "тепло" при отрицательных температурах окружающего воздуха категорически нельзя.
Подводя итог, можно сказать:
Основные причины выхода кондиционера из строя
Необходимость в кондиционере, работающим круглый год, может возникнуть в двух случаях. Во-первых, когда требуется охлаждать помещение не только в летнее, но и в зимнее время, например помещение с большим количеством тепловыделяющей техники (серверные, компьютерные залы и т.д.), поскольку охлаждение такого помещения с помощью приточной вентиляции приведет к недопустимому уменьшению влажности воздуха. Во-вторых, в случае обогрева с помощью кондиционера в зимнее время. Однако такое использование кондиционера не всегда оправдано, поскольку даже будучи адаптированным к зимним условиям, при температуре наружного воздуха -20°С, производительность (мощность) кондиционера падает в три раза по сравнению с номинальной.
Эксплуатация неадаптированного кондиционера в холодное время года в первую очередь уменьшает рабочий ресурс компрессора.
Кроме этого при включении кондиционера в режим охлаждения конденсат (вода), образующийся во внутреннем блоке, не сможет течь по дренажной трубке наружу из-за ледяной пробки. В результате через полчаса после включения вода из внутреннего блока польется прямо в комнату.
Заметим, что адаптировать к зимним условиям возможно любую сплит-систему. Для этого в нее встраивается устройство подогрева картера компрессора и регулятор оборотов вентилятора наружного блока, а так же устанавливается «теплый» дренаж.
http://www.kit-klimat.ru