Регулятор давления конденсации
Наиболее часто применяемым регулятором давления конденсации является KVR, хотя принцип работы у всех марок и производителей одинаковый. Регулятор является неотъемлемой составляющей холодильных установок с системой холодного запуска.
2. Общее описание
Регулятор работает по принципу изменения площади поверхности теплообмена, вследствие увеличения заполнения конденсатора жидким хладагентом. Такой механизм эффективен, при падении температуры воздуха вокруг конденсатора, когда установка выключена и давление в конденсаторе не нагнетается компрессором и не поддерживается на заданной отметке ДРД (дифференциальным реле давления) или ЧР(частотным реле вращения вентиляторов конденсора). В регионах с существенными температурными колебаниями по сезонам, зимой регулятор давления помогает избежать эффекта переразмерного конденсатора, уменьшая рабочую теплообменную поверхность. Также регулятор давления конденсации может быть эффективно применен, при резком снижении температуры охлаждаемого воздуха в камере или снижении температуры жидкого хладоносителя в чиллере.
1. Резьбовой колпачок; 2. Прокладка; 3. Винт регулировки давления; 4. Пружина; 5. Корпус; 6. Сильфон; 7. Пластина клапана; 8. Посадочное седло; 9. Демпфер; 10. Штуцер для подключения контрольного манометра.
3. Принцип действия
Избыточное переохлаждение фреона и уменьшение производительности конденсатора увеличивает давление конденсации. Когда давление в конденсаторе начинает снижаться ниже настроенной на регуляторе отметки (пружинный регултор), то клапан постепенно перекрывает проходное сечение сконденсированного фреона из конденсатора в ресивер.
Далее, давление в ресивере начинает снижаться, ввиду того что из ресивера фреон поступает к ТРВ и испаритель. В момент, когда давление внутри ресивера снизится ниже, чем давление нагнетания на 1.4 бара, начинает открываться дифференциальный клапан, например (NRD), далее, горячий газ из нагнетательного трубопровода станет поступать в ресивер, для повышения давления с целью обеспечения бесперебойной подачи жидко хладагента к ТРВ. Начало открытия клапана 1.4 бар, полое открытие 3 бар.
Когда холодильная установка поработает какое-то время, то давление конденсации выравнивается и поддерживается на требуемом уровне компрессором и регулирующей автоматикой. В этом случае регулятор давления остается открытым на 100% проходного сечения, а дифференциальный клапан полностью закрыт.
4. Практические рекомендации
4.1. Подбор ресивера
При проектировании системы с регулятором давления конденсации необходимо включать в комплектацию ресивер , который способен вместить строго весь объем заправки хладагента во фреоновый контур. Если этого не сделать, то летом, при повышении давления, клапан регулировки будет полностью открыт, и ресивер будет заполнен жидком хладагентом, но при этом, значительная часть теплообменной поверхности конденсатора также будет заполнена жидком хладагентом, что приведет к чрезмерному росту давления конденсации и остановке компрессора по аварии высокого давления.
Если проектировщик ошибся в расчетах, при этом монтаж с пуско-наладочными работами производились зимой, то эта ошибка может быть не выявлена до наступления жары. Так как зимой чиллер с недоразмерном ресивером и регулятором давления конденсации будет работать корректно.
Если все же имеет место быть такая конструктивная ошибка, то есть несколько практических решений:
— замена ресивера на корректный объем;
— параллельное добавление еще одного ресивера, для достижения общего необходимого объема, причем добавочный ресивер в зимний период можно перекрывать вентилями, зимой этот объем будет не востребован и даже “вреден”, так как будет способствовать снижению уровня жидкого хладагента и давления в ресивере, как следствие, дифференциальный клапан (NRD) будет открываться чаще и дольше, чего можно избежать перекрыв дополнительный ресивер.
— Слив части хладагента в отвакуумированный баллон, с наступлением летней жары. В зиму придется снова его дозаправить. Метод прост, но требует проведения данных манипуляций на протяжении всего срока эксплуатации холодильной установки.
4.2. Заправка хладагентом
Заправка хладагента должна быть максимальной для данной установки, разумеется, при заправке и пуско-наладке должны быть достигнуты референсные значения перегрева фреона и переохлаждения фреона, чтобы избежать значительной перезаправки. Максимальная заправка вовсе не означает перезаправка холодильного контура (со всеми вытекающими…), но увеличение объема холодильного контура, за счет увеличенного ресивера. Если недозаправить чиллер, то летний режим работы может быть близок к корректному, но зимой начнутся сложности. Вследствие работы регулятора давления конденсации, большое количество жидкого хладагента будет запираться в конденсаторе, так в ресивере хладагента может быть недостаточно, вплоть до осушения трубки забора хладагента из ресивера к ТРВ, через который в испаритель будет поступать недостаточно вскипающего хладагента для существующей теплообменной поверхности, как следствие — сработает авария низкого давления. Можно сделать вывод, что заправку с пуско-наладкой лучше, по возможности, производить при максимально низкой температуре, при которой установка будет эксплуатироваться.
4.3. Регулировка
Регулировка осуществляется затягиванием или ослаблением пружины, посредством шестигранного ключа, как проиллюстрировано ниже. Чем сильнее затянута пружина, тем меньше пропускная способность и выше давление конденсации и наоборот.
Т екущее давление контролируйте по манометру высокого давления . Стоит помнить, что давление не меняется мгновенно, особенно в мощных промышленных чиллерах, в этой связи, между регулировками и фиксацией показаний манометра давления конденсации, следует выдерживать паузы 2-15 минут — зависит от мощности, емкости системы и удаленности конденсаторного блока от компрессорно-испарительного блока. Обратите внимание, при отсутствии штатных манометров в холодильном контуре, манометрический коллектор для мониторинга показаний, следует присоединять, через клапан Шредера, на жидкостной магистрали до регулятора давления, т.е. между конденсатором и регулятором давления конденсации, но никак не между регулятором давления и ресивером.
5. Подбор регулятора давления конденсации
Подбор регулятора осуществляется по справочным данным, которые предоставляет производитель. Побор осуществляется по двум параметрам: диаметр жидкостной магистрали и холодопроизводительность по жидкости.
Ниже приведем таблицу подбора, на примере KVR от Danfoss.
Данные указаны для:
— температуры кипения T0 = -10 °C
— температуры конденсации Tк = +30 °C
(!) Важно, если максимальной производительности клапана не хватает для существующего чиллера, то допускается параллельное соединение через коллектор (тройники) двух и более регуляторов, для достижения требуемой суммарной пропускной способности — производительности.
Ремонт регулятора давления конденсации
Менеджеры компании ответят на все Ваши вопросы, подберут необходимое оборудование и подготовят коммерческое предложение.
При установке зимнего комплекта перепутали провода? Это несложно исправить, отремонтировав плату регулятора давления конденсации
В этой статье рассмотрим ремонт электронного замедлителя оборотов вращения вентилятора типа РДК-8.4
Похожую схему имеют и другие регуляторы работающие от датчика температуры конденсатора многих других производителей.
Ремонт не потребует много времени и доступен мастерам с начальными знаниями электроники.
Причины неисправности
Обычно виной его выхода из строя является неправильный монтаж.
Неквалифицированные установщики не любят читать инструкций и смотреть схемы — и так всё понятно. После этого, как правило, сгорает его силовой элемент — симметричный тиристор, triak, в англоязычной терминологии.
Ещё одна причина выхода из строя регуляторов давления — перегрев силового элемента, так как радиатор имеет небольшие размеры, летом при повышении температуры он может перегреться.
При коротком замыкании в двигателе вентилятора регулятор также сгорит из-за резко возросшего тока.
Реже причиной поломки становится температурный датчик.
Определение и устранение поломки РДК-8.4
Регулятор РДК-8.4 представляет из себя микроконтроллерный электронный блок, управляющий мощностью двигателя вентилятора.
Его выходной силовой каскад имеет типовую схему, применяющуюся во многих изделиях:
На вход оптопары MOC2032 поступает сигнал управления с микроконтроллера, а сама оптопара уже управляет включением симистора BT-137.
Функция оптопары — развязка высоковольтной и низковольтной части схемы, высоковольтная часть — симистор, а низковольтная — контроллер.
LOAD — нагрузка, то есть обмотка двигателя вентилятора.
Силовой симистор BT-137 имеет такие параметры:
- максимальное напряжение 600 В
- максимальный ток (RMS) 8 А
- максимальная температура 125 0 С
Этих значений вполне достаточно для управления двигателем вентилятора бытового кондиционера.
Проверить симистор можно мультиметром в режиме проверки диодов.
В обесточенном состоянии он не должен проводить ток на силовых выводах ни в одну ни в другую сторону.
Смотрим распиновку выводов симистора BT-137
По схеме видно, что нам нужно проверить проводимость между выводами 1 и 3.
Если элемент пробит, то он будет показывать проводимость.
Его необходимо заменить.
Для этого откручиваем винт крепящий симистор к радиатору
После чего выпаять его. Как выпаять симистор можно посмотреть в статье «ремонт платы кондиционера»
Для установки нового радиоэлемента на плату, необходимо согнуть ножки так же как и на выпаяном, при этом держать его надо не за корпус, а пинцетом у основания детали.
После чего металлическую часть надо намазать термопастой, установить на место и запаять.
Часто силовые детали выходят из строя из-за пересыхания термопасты, так что не пренебрегайте этим.
После этого остаётся лишь установить плату на место, закрыть корпус регулятора и проверить его в работе.
Купить регулятор давления для кондиционера
Менеджеры компании ответят на все Ваши вопросы, подберут необходимое оборудование и подготовят коммерческое предложение.
Менеджеры компании ответят на все Ваши вопросы, подберут необходимое оборудование и подготовят коммерческое предложение.
Примеры стандартных и нестандартных неисправностей систем кондиционирования
Ранее в журнале СОК было рассказано о методике поиска неисправностей систем кондиционирования воздуха [1]. Сегодня мы продолжим эту тему и остановимся на наиболее часто встречающихся неисправностях, которые можно обнаружить с помощью измерения давления и температуры хладагента в различных точках холодильного контура.
Многие опытные сервисные специалисты гордятся тем, что могут «на глаз» определить неисправность холодильной установки. Однако, например, такая часто встречающаяся неисправность, как обмерзание внутреннего блока, может быть вызвана не только банальной нехваткой фреона, но и другими факторами. А именно: забитый фильтр внутреннего блока, неисправный вентилятор, загрязнённый теплообменник внутреннего блока, переохлаждение конденсатора, залóм на жидкостном трубопроводе и т. д. Поэтому для правильной постановки «диагноза» необходимо проведение инструментального обследования системы кондиционирования или холодоснабжения.
Стандартные параметры работы
Рассмотрим для начала нормальный режим работы холодильного контура на примере наиболее часто встречающегося хладагента R410a. Традиционно замкнутый цикл хладагента изображают с помощью диаграммы «давление — энтальпия», которую мы видим на рис. 1.
Рис. 1. Фрагмент диаграммы «абсолютное давление — энтальпия» для фреона R410a
При стандартных (расчётных) параметрах наружного воздуха компрессор забирает газообразный хладагент (точка 2) с температурой около 1 0 °C и избыточным давлением 8 бар (не путать с абсолютным давлением на рис. 1), сжимает его и так же газообразным подаёт в конденсатор (точка 3–7 0 °C, 30 бар). Конденсатор обдувается наружным воздухом с температурой +3 5 °C. В конденсаторе фреон сначала охлаждается до температуры конденсации 5 0 °C (точка 3*), а затем полностью конденсируется при этой температуре (точка 4*). Далее происходит его переохлаждение до температуры 4 5 °C (точка 4). И следующим этапом жидкий хладагент (4 5 °C, 30 бар) попадает на регулятор давления (капиллярную трубку или ТРВ), как это показано на рис. 2.
Рис. 2. Стандартные параметры работы холодильного контура системы кондиционирования на R410a
Цель регулятора давления — создать требуемую температуру кипения во внутреннем блоке + 5 °C. Следовательно, избыточное давление кипения фреона должно быть 8,3 бар. Регулятор снижает давление жидкого хладагента до требуемых 8,3 бар, понижая при этом его температуру до 5 °C, так как часть хладагента при дросселировании вскипает (точка 1). Далее фреон попадает во внутренний блок, где теплообменник обдувается внутренним воздухом, имеющим температуру +2 7 °C (именно такая расчётная температура принята в Японии), и полностью выкипает (точка 2*). Затем хладоноситель немного перегревается до температуры +1 0 °C и возвращается по газовому трубопроводу снова на всасывание компрессора (точка 2).
Для чего нужен перегрев хладагента? Для защиты компрессора от попадания жидкого несжимаемого фреона и, как следствие, выхода компрессора из строя. Как правило, перегрев хладагента величиной 5 °C считается оптимальным. С другой стороны, перегрев хладагента в испарителе понижает общее КПД системы, поэтому некоторые производители уменьшают перегрев до 1 °C, но при этом тщательно контролируют газообразную фазу на всасывании компрессора.
Стандартные неисправности
Рассмотрим различные варианты отклонения параметров холодильной системы от нормальных и поймём, вследствие каких неисправностей это происходит. Для удобства сведём все неисправности в одну табл. 1.
1. Поломка компрессора
Начнём с главного — допустим, произошла поломка компрессора. Поломки компрессора бывают разные, например, это выход из строя электродвигателя, механическое заклинивание и т. д. Чаще всего сама система определит неисправность и выдаст код ошибки. Однако на старых системах такой возможности нет. Основные признаки поломки компрессора: система кондиционирования включается, вентиляторы внутреннего и наружного блока крутятся, компрессор подаёт признаки жизни (вибрация, шум) или не подаёт, но параметры давления конденсации и испарения практически равны. Холодопроизводительность равна нулю. Энергопотребление может быть как больше, как и меньше номинального.
2. Отсутствие фреона
Отсутствие фреона происходит чаще всего после утечек из-за неплотностей в местах соединений. Если размер отверстий достаточно большой или проходит много времени, то фреон уходит практически весь, и давление внутри системы и снаружи выравнивается. Производительность системы равна нулю.
Основной показатель отсутствия фреона — давление в остановленной системе равно атмосферному.
3. Недостаточное количество фреона
Недостаточное количество фреона возможно из-за утечки или недостаточной заправки кондиционера. Низкое давление всасывания приводит к обмерзанию внутреннего блока (фото 1). Однако обмерзание внутреннего блока может происходить не только из-за банальной утечки хладагента. Причин обмерзания может быть достаточно много:
- причина, которую можно назвать «слабый испаритель» и которая может возникнуть, например, вследствие ухудшения теплообмена внутреннего блока из-за грязного фильтра, низкой температуры в помещении, поломки вентилятора внутреннего блока и т. д. — всё это приводит к недостаточному кипению фреона во внутреннем блоке и к снижению давления испарения;
- переохлаждение конденсатора — пониженная температура наружного воздуха, повышенная скорость вентилятора наружного блока может привести к переохлаждению фреона и снижению давления в системе;
- повышенные потери давления в трубопроводах вследствие залома, слишком длинных трасс, забивания фильтра и т. д.;
- и в том числе — недостаток фреона в системе вследствие утечки.
Фото 1. Обмерзание внутреннего блока
Все эти варианты можно объединить одной причиной обмерзания — во внутреннем блоке давление фреона стало ниже, чем необходимо. А поскольку давление насыщенного фреона неразрывно связано с его температурой, температура кипения понижается ниже нуля (рис. 3). Недостаточное количество фреона можно дифференцировать от остальных вариантов с помощью большого перегрева после испарителя (7–1 5 °C, однако только до того момента, когда весь теплообменник внутреннего блока не покрылся льдом) и большой температуры нагнетания после компрессора (+90…+11 0 °C).
Поскольку компрессор охлаждается циркулирующим хладагентом, то снижение расхода хладагента приводит к перегреву компрессора и повышенной температуре нагнетания.
Рис. 3. Температура и давление насыщения для фреона R410a
4. Переохлаждение конденсатора
Переохлаждение конденсатора возникает в переходный и холодный периоды года, когда система кондиционирования работает, например, в серверной. Если конденсатор не имеет регулятора скорости вращения вентилятора наружного блока, то сначала небольшое понижение наружной температуры (обычно до +2 0 °C) сказывается положительно — увеличивается производительность кондиционера и снижается энергопотребление компрессора. Однако дальнейшее снижение приводит к отрицательным температурам кипения и обмерзанию внутреннего блока. Отличается от недостаточного количества фреона величиной перегрева на испарителе. Перегрева практически нет.
5. Залóм (засор) на газовой трубе
Данная ситуация может произойти по причине некачественного монтажа, когда газовый трубопровод сгибается не с помощью трубогиба, а вручную. После залома монтажниками делаются попытки выправить ситуацию — труба немного расширяется плоскогубцами, и в итоге её сечение оказывается около 3 0 % от необходимого. Система кондиционирования запускается и работает, но производительность снижается. На месте залома возникают потери давления. Давление и температура испарения во внутреннем блоке увеличиваются, а давление всасывания компрессора уменьшается.
Всё вместе это приводит к падению производительности компрессора и снижению производительности внутреннего блока. Визуально можно оценить проблему по обмерзанию газового трубопровода после места залома и на газовом запорном вентиле. Внутренний блок при этом не обмерзает. Аналогичная ситуация наблюдается при забитом фильтре на газовой трубе.
6. Залóм (засор) на жидкостной трассе, капиллярной трубке, ТРВ
Происходит достаточно редко, однако «симптомы» похожи на механический засор капиллярной трубки или снижение производительности ТРВ. Температура всасывания проваливается в область отрицательных значений, и происходит обмерзание внутреннего блока. Расход хладагента падает, компрессор перегревается. Отличается от залома на газовой трубе обмерзанием внутреннего блока. Перегрева нет. При этом наблюдается большое переохлаждение на конденсаторе. Дозаправка не решает проблемы, давление не растёт.
7. «Слабый» испаритель
Проблема возникает при недостаточной производительности теплообменника внутреннего блока. Причины: забит фильтр внутреннего блока, вентилятор не работает или забит пылью, снижен воздухообмен, низкая температура внутреннего воздуха и т. д. Это приводит к неполному кипению хладагента, понижению давления и температуры испарения, обмерзанию внутреннего блока.
8. Перегрев конденсатора
Может произойти при засорении теплообменника наружного блока, неисправном вентиляторе, высокой температуре окружающего воздуха (выше +3 5 °C), а также при образовании «замкнутого кольца» циркулирующего воздуха, когда тёплый воздух после вентилятора снова попадает на всасывание. Всё это приводит к повышению температуры конденсации, снижению производительности, повышению энергопотребления. Отсюда становится понятным, насколько важно держать наружный блок кондиционера чистым. Пыль на теплообменниках означает повышенный расход электроэнергии и увеличенные затраты при эксплуатации кондиционера.
9. Примеси в хладагенте
Примеси в хладагенте появляются при отсутствии вакуумирования или неправильном запуске кондиционера. Как правило, в холодильный контур могут попасть воздух или остатки азота. Наличие неконденсируемых газов приводит к аномальному росту давления конденсации, перегреву компрессора, снижению производительности системы. Неконденсируемый газ скапливается в верхней части ресивера или конденсатора, снижая его производительность.
Оценить наличие примесей можно до включения кондиционера. В состоянии равновесной температуры с окружающей средой измеряется давление в системе и сравнивается с давлением испарения (при данной температуре). Если отклонение составляет более 2 °C, в системе присутствуют примеси газов. Эта ситуация отличается от перегрева конденсатора большой величиной переохлаждения фреона.
10. Избыточное количество хладагента
Современные системы кондиционирования имеют достаточно большие ресиверы и аккумуляторы жидкого хладагента, чтобы компенсировать небольшую перезаправку фреоном. Поэтому проблема возникает только если ресивер заполнен полностью, и объёма для компенсации избыточного хладагента больше не хватает. Жидкий хладагент начинает полностью заполнять испаритель и конденсатор, давление в системе растёт, энергопотребление и производительность компрессора растут, температура нагнетания также возрастает.
Основная проблема возникает при отсутствии перегрева на испарителе, что ведёт к попаданию жидкого хладагента на всасывание компрессора и выходу его из строя.
Необычные неисправности
Мы рассмотрели некоторые стандартные неисправности холодильного контура. Но я хотел бы рассказать о необычных случаях из практики, с которыми встречался.
1. Ошибка низкого давления
Проблема: Прецизионный кондиционер (фото 2) останавливается по низкому давлению. Причём, когда приезжают сервисники и подключают манометры, всё работает нормально и сколько угодно долго. Когда они уезжают, появляется ошибка низкого давления. Чудеса?
Фото 2. Прецизионный кондиционер с открытыми передними панелями
Решение: В момент измерения параметров перегрева и переохлаждения система работала нормально. Падение давления начиналось, когда сервисная служба отключала манометры и закрывала переднюю панель. На передней панели находился фильтр, который создавал сопротивление воздуху в закрытом состоянии, и расход воздуха уменьшался. При открытой панели испаритель обдувался нормально, а при закрытой расход воздуха сильно падал. Фреон не докипал в испарителе и возвращался по газовой трубе частично в жидкой фазе. Давление фреона в испарителе снижалось, и компрессор отключался по защите от низкого давления.
Проблема была решена путём увеличения сечения воздухозабора и замены фильтра.
2. Низкое давление всасывания
Проблема: Кассетные сплит-системы вида ON-OFF на фреоне R410a после монтажа на одном объекте работают все на экстремально низком давлении всасывания — около 6 бар (нормальное давление составляет 7–9 бар). Монтаж произведён правильно. Попытка дозаправить систему не увеличила давление всасывания.
Решение: Температура наружного воздуха была +1 5 °C. Стандартная температура работы наружного блока +3 5 °C. Поскольку наружные блоки не имели регуляторов скорости вращения, происходило переохлаждение конденсатора и снижение давления испарения до 6 бар. Проблема была решена установкой регуляторов скорости вращения вентиляторов.
3. Высокое давление всасывания
Проблема: Полупромышленная модель китайского производителя после монтажа имеет производительность всего 3 0 % и очень высокое давление всасывания — 15 бар. Количество фреона в норме. Перегрева конденсатора нет.
Решение: Данная серия производителя Galanz имеет в своей конструкции выносное дросселирующее устройство. Внешне оно похоже на трубку-переходник, поэтому монтажники посчитали, что это «лишняя деталь». В результате система функционировала без дросселирующего устройства. После установки его на место система заработала нормально.
4. Жидкий хладагент на всасывании VRF
Проблема: VRF-система в офисном центре с различными арендаторами работает при запуске нормально. Однако в процессе эксплуатации один раз в два-три дня возникает ошибка попадания жидкого хладагента на всасывание компрессора. В чём может быть причина?
Решение: На внутренних блоках стояли отдельные автоматы питания. Арендаторы «для экономии» отключали автоматы, при этом клапаны ЭРВ во внутренних блоках оставались открытыми. Жидкий хладагент поступал в газовый трубопровод и затем на всасывание компрессора.
5. «Плавающая» неисправность
Проблема: Две одинаковые кассетные сплит-системы японского производителя были установлены весной в большом обеденном зале, благополучно запущены и успешно отработали всё лето без проблем. Однако осенью стала появляться ошибка низкого давления всасывания и возникло обмерзание теплообменника. Наружный блок снабжён регулятором скорости вращения, поэтому переохлаждения нет. Количество хладагента также в норме.
Решение: Проблема была в том, что монтажники перепутали кабели управления. Системы одинаковы, наружные блоки стоят рядом, трубопровод и кабель проходят через одно отверстие, поэтому перепутать было несложно. Когда системы были запущены (одновременно) управляющий сигнал пришёл от одного кондиционера, а хладагент — от другого. Но проблемы не было, так как режим работы совпадал. Осенью теплоизбытки снизились и включили только один кондиционер. Включился вентилятор одного блока, а фреон стал подаваться в другой. В результате мы получили проблему «слабый испаритель», низкое давление испарения и обмерзание теплообменника внутреннего блока. После переключения кабеля связи всё заработало нормально.
Проблемы, связанные с холодильным маслом
Большое количество неисправностей возникает из-за проблем с циркуляцией и возвратом масла в компрессор.
Тип холодильного масла, используемого в холодильных системах для смазки компрессоров, зависит от типа компрессора, его производительности, но главное — от используемого фреона. Маслá для холодильного цикла классифицируются как минеральные и синтетические. Минеральное масло используется главным образом с хладагентами CFC (R12) и HCFC (R22) и основано на нафтене или парафине, либо смеси парафина и акрилбензола. Хладагенты HFC (R32, R410a, R407c) не растворяются в минеральном масле, поэтому для них используется синтетическое масло.
При взаимной растворимости холодильное масло смешивается с хладагентом и циркулирует с ним на протяжении всего цикла охлаждения. Масляный картер в компрессоре содержит некоторое количество растворённого хладагента, а жидкий хладагент в конденсаторе содержит небольшое количество растворённого масла. Когда жидкий хладагент испаряется во внутреннем блоке, растворённое масло практически полностью отделяется от хладагента. Когда кондиционер отключается, холодильное масло накапливается не только в компрессоре, но и в любых элементах холодильного контура.
Недостаток использования растворимого масла — это образование пены. Если холодильная машина отключается на длительный период и температура масла в компрессоре ниже, чем в других частях, хладагент конденсируется, и бóльшая его часть растворяется в масле. Если в этом состоянии происходит запуск компрессора, то давление в картере падает и растворённый хладагент испаряется, образуя пену. Данный процесс, называемый пенообразованием, приводит к выходу масла из компрессора по нагнетательному патрубку и ухудшению смазки компрессора. Для предотвращения пенообразования устанавливают подогреватель картера компрессора (фото 3).
Фото 3. Подогреватель картера компрессора
Влияние примесей на работу холодильного контура
В нашей статье обязательно следует коснуться проблем, возникающих из-за примесей в холодильном контуре:
1. Технологическое масло (машинное масло, масло для сборки). Если в систему, использующую хладагент HFC, попадёт технологическое масло (например, машинное), то такое масло будет отделяться, образуя хлопья и вызывая засор капиллярных трубок.
2. Вода. Если в систему охлаждения, использующую хладагент HFC, попадает вода, то повышается кислотность масла и происходит разрушение органических материалов, используемых в двигателе компрессора. Всё это приводит к разрушению и пробоям изоляции электродвигателя, засорению капиллярных трубок и т. д.
3. Механический мусор и грязь. Возникающие проблемы: засорение фильтров и капиллярных трубок, разложение и отделение масла, разрушение изоляции электродвигателя компрессора.
4. Воздух. Результат попадания большого количества воздуха (например, систему заправили без вакуумирования): аномальное давление, повышенная кислотность масла, пробой изоляции компрессора.
5. Примеси других хладагентов. Если в систему охлаждения попадает большое количество хладагентов различного типа, возникают аномальные рабочие давление и температура. Следствием чего является повреждение системы.
6. Примеси других холодильных масел. Многие холодильные масла не смешиваются друг с другом и выпадают в осадок в виде хлопьев. Хлопья забивают фильтры и капиллярные трубки, снижая расход фреона в системе, что ведёт к перегреву компрессора.
Для чего необходимо масло в холодильном контуре? Для смазки компрессора. И находиться масло должно именно в компрессоре. В обычной сплит-системе масло свободно циркулирует вместе с фреоном и равномерно распределяется по всему холодильному контуру. У систем VRF холодильный контур слишком большой, чтобы масло равномерно распределилось по нему. Поэтому первое устройство для возврата масла обратно в компрессор — это сепаратор масла в наружном блоке. Сепараторы масла ставятся на нагнетательной трубе компрессора. Бóльшая часть масла оседает в сепараторе и возвращается по отдельному маслопроводу в картер компрессора. Это устройство значительно улучшает режим смазки компрессора и в конечном итоге повышает надёжность системы.
Примеры из практики
Влияние примесей в холодильном масле на работу систем кондиционирования или холодоснабжения не исчерпывается созданием перечисленных выше проблем. Автор хотел бы рассказать о двух примерах из личной практики.
1. Регулярный выход из строя компрессоров на системе VRF
Проблема: Смонтирована VRF-система кондиционирования воздуха. Дозаправка системы, параметры работы, конфигурация трубопроводов — всё в норме. Единственный нюанс — часть внутренних блоков не смонтирована, но коэффициент загрузки наружного блока допустимый — 8 0 %. Тем не менее, компрессоры регулярно выходят из строя по причине заклинивания. В чём причина?
Решение: Причина оказалась проста: дело в том, что для монтажа недостающих внутренних блоков были подготовлены ответвления (рис. 4). Эти ответвления были тупиковыми «аппендиксами», в которые циркулирующее вместе с фреоном масло попадало, но обратно выйти уже не могло и накапливалось. Поэтому компрессоры выходили из строя из-за обычного «масляного голодания».
Чтобы этого не происходило, на ответвлениях максимально близко к разветвителям необходимо было поставить запорные вентили. Тогда масло свободно циркулировало бы в системе и собиралось режимом сбора масла.
Рис. 4. Схема частичного монтажа внутренних блоков в системе кондиционирования
2. Заклинивание компрессора
Проблема: Сплит-система кондиционирования обслуживает зал совещаний на втором этаже. Наружный блок установлен в подвале здания. Отработав абсолютно нормально лето, система осенью выдала заклинивание компрессора. В чём причина, если перепад высот, температура в подвале, количество фреона — всё в норме?
Решение: Причина выхода из строя наружного блока была в отсутствии маслоподъёмной петли на газовом трубопроводе. Масло — жидкость, поэтому разделение фреона и масла может произойти лишь в движущемся потоке и только когда фреон находится в газовой фазе. Конкретно в этом случае в летний период система работала в режиме охлаждения. Наружный блок располагается ниже внутреннего, поэтому масло вместе с жидким фреоном нормально поднималось во внутренний блок. Затем фреон переходил в газовую фазу и возвращался. Масло самотёком тоже возвращалось обратно в наружный блок. То есть в режиме «холод» проблем не было.
Осенью блок переключили в режим «тепло» и направление движения фреона изменилось: от наружного блока в газовой фазе фреон поднимался к внутреннему блоку. Масло отделялось от фреона на вертикальных участках и оставалось на стенках газовой трубы, постепенно накапливаясь. Далее компрессор испытывал «масляное голодание» и выходил из строя.
Для фреонов R410a и R32 маслоподъёмные петли рекомендуется ставить через каждые 10 м вертикальных участков. Для фреонов R22 и R407c маслоподъёмные петли рекомендуется ставить через 5 м вертикальных участков (рис. 5).
Рис. 5. Схема маслоподъёмной петли в системе кондиционирования
Физический смысл маслоподъёмной петли сводится к накоплению масла перед вертикальным подъёмом. Масло скапливается в нижней части трубы и постепенно перекрывает отверстие для пропуска фреона. Газообразный фреон увеличивает свою скорость в свободном сечении трубопровода, захватывая при этом жидкое масло. При полном перекрытии сечения трубы маслом фреон выталкивает масло, как пробку, до следующей маслоподъёмной петли.
Заключение
Рассмотренные нами случаи не охватывают, к сожалению, все возможные варианты неисправностей холодильного контура систем кондиционирования. Жизнь очень многообразна и часто способна удивить даже опытного сервисного специалиста. Но не нужно забывать, что чудес не бывает и с помощью законов физики можно решить любую проблему или хотя бы понять, почему она возникла. А затем либо устранить неисправность, либо не допускать ситуаций, которые приводят к поломкам систем кондиционирования.
Как определить неисправность регулятора давления конденсации
Менеджеры компании ответят на все Ваши вопросы, подберут необходимое оборудование и подготовят коммерческое предложение.
При установке зимнего комплекта перепутали провода? Это несложно исправить, отремонтировав плату регулятора давления конденсации
В этой статье рассмотрим ремонт электронного замедлителя оборотов вращения вентилятора типа РДК-8.4
Похожую схему имеют и другие регуляторы работающие от датчика температуры конденсатора многих других производителей.
Ремонт не потребует много времени и доступен мастерам с начальными знаниями электроники.
Причины неисправности
Обычно виной его выхода из строя является неправильный монтаж.
Неквалифицированные установщики не любят читать инструкций и смотреть схемы — и так всё понятно. После этого, как правило, сгорает его силовой элемент — симметричный тиристор, triak, в англоязычной терминологии.
Ещё одна причина выхода из строя регуляторов давления — перегрев силового элемента, так как радиатор имеет небольшие размеры, летом при повышении температуры он может перегреться.
При коротком замыкании в двигателе вентилятора регулятор также сгорит из-за резко возросшего тока.
Реже причиной поломки становится температурный датчик.
Определение и устранение поломки РДК-8.4
Регулятор РДК-8.4 представляет из себя микроконтроллерный электронный блок, управляющий мощностью двигателя вентилятора.
Его выходной силовой каскад имеет типовую схему, применяющуюся во многих изделиях:
На вход оптопары MOC2032 поступает сигнал управления с микроконтроллера, а сама оптопара уже управляет включением симистора BT-137.
Функция оптопары — развязка высоковольтной и низковольтной части схемы, высоковольтная часть — симистор, а низковольтная — контроллер.
LOAD — нагрузка, то есть обмотка двигателя вентилятора.
Силовой симистор BT-137 имеет такие параметры:
- максимальное напряжение 600 В
- максимальный ток (RMS) 8 А
- максимальная температура 125 0 С
Этих значений вполне достаточно для управления двигателем вентилятора бытового кондиционера.
Проверить симистор можно мультиметром в режиме проверки диодов.
В обесточенном состоянии он не должен проводить ток на силовых выводах ни в одну ни в другую сторону.
Смотрим распиновку выводов симистора BT-137
По схеме видно, что нам нужно проверить проводимость между выводами 1 и 3.
Если элемент пробит, то он будет показывать проводимость.
Его необходимо заменить.
Для этого откручиваем винт крепящий симистор к радиатору
После чего выпаять его. Как выпаять симистор можно посмотреть в статье «ремонт платы кондиционера»
Для установки нового радиоэлемента на плату, необходимо согнуть ножки так же как и на выпаяном, при этом держать его надо не за корпус, а пинцетом у основания детали.
После чего металлическую часть надо намазать термопастой, установить на место и запаять.
Часто силовые детали выходят из строя из-за пересыхания термопасты, так что не пренебрегайте этим.
После этого остаётся лишь установить плату на место, закрыть корпус регулятора и проверить его в работе.
Купить регулятор давления для кондиционера
Менеджеры компании ответят на все Ваши вопросы, подберут необходимое оборудование и подготовят коммерческое предложение.
Менеджеры компании ответят на все Ваши вопросы, подберут необходимое оборудование и подготовят коммерческое предложение.
Клапан регулятора уровня конденсата
Помимо регуляторов температуры сетевой воды, у каждого сетевого подогревателя устанавливается регулятор уровня конденсата , управляющий клапаном на напоре конденсат-ных насосов подогревателей. В тех случаях, когда конденсат из подогревателей откачивается общей группой конденсатных насосов ( рис. 4 — 10), устанавливается один регулятор уровня, импульсные линии которого подключены к обоим подогревателям. [16]
Реализация уравнения ( 74) решается достаточно просто, путем установки регулятора уровня конденсата в греющей камере выпарного аппарата, воздействующего на отвод конденсата. [17]
Конденсатосборник заполняют водой, производят проверку работы конденсаторных насосов и их блокировок, организуют рециркуляцию конденсата с включенным регулятором уровня конденсата греющего пара , после чего приступают к подаче пара в подогреватель. [18]
При быстром увеличении давления следует, выполняя все обычные операции, диктуемые повышением давления в конденсаторе, пустить резервный конденсатный насос и затем проверить, а если необходимо отрегулировать работу регулятора уровня конденсата в конденсатосборнике, а также конден-сатного насоса. [19]
Температура газа, выходящего из скруббера-охладителя, регулируется при помощи регулятора температуры Рв, воздействующего на подачу в холодильник циркулирующего конденсата охлаждающей воды. Задание регулятору температуры корректируется регулятором уровня конденсата в скруббере-охладителе. [21]
Температура газа, выходящего из скруббера-охладителя, поддерживается на постоянном уровне с помощью регулятора температуры Р6, воздействующего на по дачу охлаждающей воды в холодильник циркулирующего конденсата. Задание регулятору температуры корректируется регулятором уровня конденсата в скруббере. [23]
Дальнейшее повышение нагрузки следует производить со скоростью не более 3 — 5 %, а вышедшего из ремонта — со скоростью не более 2 — 3 % в минуту по отношению к номинальной мощности турбогенератора. При нагрузке около 10 — 15 % нужно полностью открыть главную парозапорную задвижку турбины и включить в работу регулятор уровня конденсата в конденсаторе. Дренажи прямой продувки корпуса турбины и паровой коробки клапанов необходимо закрыть полностью, а другие дренажи ( главного паропровода, водоотделителя и др.) перевести в закрытую систему через конденсационные горшки. В процессе приема нагрузки необходимо тщательно следить за состоянием и работой оборудования установки. [24]
Меры предупреждения коробления следуют из его причин. Необходимо строго выдерживать начальные параметры пара, в особенности температуру, во избежание интенсификации процесса ползучести, поддерживать в исправности регуляторы уровня конденсата греющего пара в подогревателях и обратные клапаны, чтобы исключить заброс воды в турбину, скрупулезно соблюдать пусковые инструкции. [25]
В выбранной нейтральной точке тепловой сети поддерживается постоянное давление. Для этого применяют регулятор подпитки, действующий на изменение добавки воды в сеть. Подпитка компенсирует утечку воды из сети, вызывающую снижение давления. Находят применение также регуляторы температуры воды за подогревателями. Клапаны этих регуляторов установлены на линиях подачи пара на подогреватели. Поддерживаемая регулятором температура горячей воды должна меняться в зависимости от температуры наружного воздуха и других внешних условий. Изменение задания обычно производится вручную. Находят применение регуляторы уровня конденсата в подогревателях. [27]
Пособие для ремонтника
Использование способа регулирования работы конденсаторов с воздушным охлаждением при помощи регуляторов давления конденсации требует соблюдения многочисленных предосторожностей как при монтаже, так и в ходе настройки и эксплуатации системы.
Рассмотрим различные дефекты, опасность возникновения которых появляется при несоблюдении определенных требований.
А) Проблема заправки хладагентом и емкости ресивера
В зимнее время регулятор давления конденсации позволяет противодействовать переразмеренности конденсатора, обусловленной низкой наружной температурой, уменьшая поверхность теплообмена.
Уменьшение теплообменной поверхности предполагает повышение уровня жидкости в конденсаторе, тем большее, чем ниже опускается наружная температура.
Имея в виду, что при этом жидкость должна находиться также в ресивере, в жидкостной маги- Рис. 36.1.
страли и в испарителе, мы можем заключить, что заправка установки хладагентом зимой должна быть больше, чем летом (см. рис. 36.1).
Летом, при повышении наружной температуры, давление конденсации тоже растет.
Рост давления конденсации по мере открытия регулятора давления конденсации приводит к опорожнению конденсатора и увеличению теплообменной поверхности с целью восстановления нормальной производительности конденсатора и заполнению ресивера.
Следовательно, ресивер должен быть способным накапливать илишки заправки (см. рис. 36.2).
Если жидкостной ресивер слишком мал?
Мы увидели, что летом ресивер дополнительно к обычному содержимому должен вмещать те излишки жидкости, которые зимой находились в конденсаторе: следовательно, ресивер должен иметь достаточно большую вместимость.
Если ресивер слишком мал, летом он окажется полностью залитым и в конденсаторе будет оставаться еще слишком много жидкости, что приведет к снижению поверхности теплообмена, аномальному росту давления конденсации и нежелательному отключению компрессора предохранительным реле ВД (см. рис. 36.3).
Таким образом, если задействован установленный в контуре регулятор давления конденсации, необходимо, чтобы жидкостной ресивер имел объем, достаточный для размещения в нем полной заправки установки, включая заправку конденсатора.
В противном случае необходимо заменить ресивер на образец большей емкости.
Если недостаточно количества заправленного хладагента?
Если летом и в ресивере и в конденсаторе достаточно хладагента, работа установки проходит нормально. Однако, по мере снижения наружной температуры, регулятор начнет перекрывать подачу жидкости из конденсатора в ресивер, уменьшая поверхность теплообмена с целью сохранения давления конденсации в нормальных пределах.
При этом все больше жидкости остается в конденсаторе и все меньше поступает в ресивер, создавая в нем недостаток жидкости.
Наконец может наступить такой момент, когда уровень жидкости в ресивере понизится настолько, что оголится погруженная в него заборная трубка, жидкостная линия перестанет подпитываться жидкостью и заполнится парами.
В результате ТРВ не сможет больше пропускать достаточное для соответствующей запитки испарителя количество хладагента и установка очень быстро отключится предохранительным реле НД.
Таким образом, заправка хладагентом при наличии регулятора давления конденсации может оказаться достаточной для лета, но недостаточной для зимы, что будет приводить к отключению установки предохранительным реле НД (см. рис. 36.4).
Следовательно, наличие регулятора давления конденсации требует, чтобы заправка холодильной установки была существенно выше номинальной с целью сохранения достаточного количества жидкости в ресивере и испарителе, даже если зимой конденсатор окажется полностью заполнен жидкостью.
При использовании регулятора давления конденсации, как правило при-нимают, что потребная заправка хладагентом может составлять до двукратной номинальной заправки.
Заправка хладагентом и емкость ресивера.
В заключение сформулируем основные требования к заправке хладагентом и емкости ресивера. Чтобы обеспечить нормальную работу установки в любое время года, ее заправку следует производить зимой при наружной температуре, по возможности наиболее близкой к минимальной температуре, при которой должна работать установка.
Дополнительно к этому ресивер должен иметь такие размеры, чтобы в нем могла умещаться полная заправка установки хладагентом, включая все содержимое конденсатора.
Безусловно, на установках, не имеющих ресивера, нельзя ни в коем случае монтировать систему регулирования с помощью регулятора давления конденсации (если только не добавлена достаточная емкость).
Заметим, что в настоящее время наблюдается тенденция к созданию установок с возможно более низким содержанием хладагента, главным образом из-за проблем, связанных с загрязнением окружающей среды и стоимостью этих хладагентов, поэтому системы регулирования при помощи регулятора давления конденсации в дальнейшем будут использоваться все меньше и меньше.
Однако, почти все мы слышали разговоры о так называемых «проклятых» холодильных установках, в которых зимой недостает хладагента (и ремонтник вынужден дозаправлять установку), а летом наблюдается его избыток (тогда нужно сливать часть заправки!). Предшествующие объяснения могут помочь в понимании причины этой разновидности дефектов и, может быть, найти способ их кардинального устранения.
Б) Проблема конденсаторов, расположенных над компрессорами
Когда компрессор должен работать зимой (холодильные камеры, машинные залы ЭВМ. ), то есть при очень низких наружных температурах, переразмеренность конденсатора может становиться очень значительной из-за того, что он выбирается для летней наружной температуры.
Чтобы устранить эту временную переразмеренность и поддержать на нормальном уровне давление в жидкостной магистрали для обеспечения стабильной подпитки ТРВ, регулятор давления конденсации должен сильно снизить поверхность теплообмена конденсатора и уменьшать ее тем больше, чем ниже наружная температура.
Таким образом, чем больше падает наружная температура, тем выше поднимается уровень жидкости в конденсаторе (см. рис. 36.5).
В пределе, при очень низкой наружной температуре, уровень жидкости в конденсаторе может подняться настолько, что дойдет до верхней точки конденсатора и трубки подвода к нему горячих газов (в основном, для конденсаторов небольшой высоты и расположенных горизонтально).
В этот момент жидкость под действием силы тяжести может даже стекать в нагнетающую полость головки блока цилиндров компрессора по нагнетающей магистрали.
Возврат жидкости в головку блока может в этом случае привести к механическим повреждениям в результате гидроудара (главным образом, к поломке клапанов).
Во избежание такой опасности настоятельно рекомендуется либо установить обратный клапан на входе в конденсатор (см. поз. 1 на рис. 36.5), либо сам вход выполнить в виде лирообразного колена (поз. 2), особенно если конденсатор расположен над компрессором, а установка обязательно должна работать при очень низких наружных температурах (следовательно, с сильно залитым конденсатором).
Установка лирообразного колена (или обратного клапана) на входе в конденсатор является наилучшим способом предотвращения возврата жидкости в головку блока, если работа конденсатора регулируется при помощи регулятора давления конденсации, а сам конденсатор расположен над компрессором.
Однако в том случае, когда разность уровней между компрессором и конденсатором превышает 3 метра, возникает еще одна проблема.
Действительно, холодильное масло из-за близости по свойствам к хладагентам, находится в постоянном движении в магистрали нагнетания.
Когда компрессор останавливается и газ перестает циркулировать, масло под действием силы тяжести стекает в нагнетающий коллектор.
Чем больше высота магистрали, тем больше масла будет стекать и накапливаться в головке блока (см. поз. 2 ни рис. 36.6).
Если разность уровней (высота Н на рис. 36.6) превышает 3 метра, то экспериментами установлено, что количеством масла уже нельзя будет пренебрегать.
Более того, если нагнетающий патрубок проходит через холодный участок (а это очень часто бывает, когда конденсатор находится снаружи, а компрессор внутри помещения), при остановке компрессора хладагент может конденсироваться в нагнетающей магистрали (поз. 1 на рис. 36.6).
Такое скопление сконденсировавшейся жидкости и масла приводит к опасности поломки клапанов при последующем запуске компрессора.
Сконденсировавшаяся жидкость точно так же стекает в головку блока под действием силы тяжести, добавляясь к уже находящемуся там маслу.
Чтобы избежать этой опасности, главным образом, когда разность уровней превышает 3 метра, необходимо в нижней части восходящего трубопровода расположить лирообразную ловушку жидкости (маслоподъемную петлю) (поз. 3).
Жидкость, которая стекает туда при остановке компрессора, очень быстро будет перекачена в конденсатор безо всякого риска для клапанов, когда компрессор будет вновь запущен.
Примечание. Некоторые предпочитают устанавливать на нагнетающей магистрали обратный клапан (как можно дальше от компрессора, чтобы избежать его «дребезга») для полного исключения опасности накопления жидкости в головке.
Однако нужно помнить, что обратный клапан создает дополнительные потери давления в нагнетающей магистрали (со всеми вытекающими из этого нежелательными последствиями).
Более того, поскольку клапан является механической системой с подвижными элементами, срок его службы оудет короче, чем у простой конструкции с двумя лирообразными участками.
В) Проблема конденсатора, более холодного, чем ресивер
Для конденсаторов, регулируемых с помощью трехходового регулятора давления конденсации существует еще одна опасность, которая может возникнуть в том случае, если конденсатор становится холоднее, чем ресивер (например, зимой, когда конденсатор находится снаружи, а ресивер внутри помещения).
Когда компрессор остановлен, из-за низкой наружной температуры конденсатор быстро охлаждается и давление в нем падает, приводя к закрытию прохода 1 регулятора давления конденсации (см. рис. 36.7).
Но, закрывая проход жидкости из конденсатора, клапан одновременно соединяет теплый ресивер и холодный вход в конденсатор. Тогда жидкость из ресивера в соответствии с принципом холодной стенки Ватта начинает перемещаться в конденсатор (согласно стрелкам на рис. 36.7).
Если остановка компрессора достаточно длительная, существует опасность того, что вся жидкость переместится в конденсатор (в результате, как мы смогли увидеть выше, конденсатор переполняется и жидкость начинает поступать в нагнетающую полость головки блока).
В отсутствие жидкости в ресивере при последующем запуске компрессора испаритель не может быть нормально запитан и компрессор очень быстро отключается предохранительным реле НД.
Следовательно, необходимо предотвратить возможность такого перемещения и обеспечить нахождение жидкости в ресивере во время остановки компрессора с целью создания благоприятных условий для последующего запуска компрессора.
Примечание. Отключения компрессора предохранительным реле НД, обусловленные опустошением ресивера, могут привести к тому, что запуск компрессора окажется совершенно невозможным, и потребовать дополнительной заправки хладагента в ресивер только для того, чтобы запустить установку, хотя количество хладагента в установке вполне нормальное.
Следовательно, на входе в ресивер необходима установка обратного клапана (см. рис. 36.8), предотвращающего перемещения жидкости из ресивера в конденсатор, если температура конденсатора упадет ниже температуры ресивера (что бывает часто).
Г) Проблемы, возникающие из-за потерь давления в конденсаторе и регуляторе давления конденсации
Летом, когда наружная температура относительно высокая, регулятор давления конденсации полностью открыт и переохлажденная жидкость свободно проходит в ресивер.
Однако в той же степени, что и остальные элементы холодильного контура, регулятор давления конденсации представляет собой местное сопротивление течению жидкости и, даже будучи полностью открытым, порождает перепад давления АР (этот перепад называют потерями давления).
Чтобы ограничить эти нежелательные потери, клапан подбирают таким образом, чтобы иметь возможно более низкий перепад давления на нем (максимально допустимое значение перепада, как правило, не должно превышать 0,4 бар).
Но сам конденсатор с его длинными трубопроводами, из которых он состоит, также создает потери давления, величиной которых нельзя пренебрегать.
При последовательном соединении потери давления складываются и общий перепад между точками А и В (см. рис. 36.9) будет равен сумме потерь давления на конденсаторе и на регуляторе.
Вместе с тем, обратный дифференциальный клапан, который открывается, например, при разности давлений в 1 бар, расположен как раз между точками А и В!
Перепад давления между точками
В должен быть меньше перепада давления на дифференциальном клапане
Рис. 36.9.
В нашем примере, если полные потери давления при работе (АР конденсатора + АРрегулятора) выше 1 бара, дифференциальный клапан будет открываться и перепускать горячий газ в ресивер, как только запустится компрессор, даже в разгар лета!
Этот существенный теплоприток повысит температуру и давление жидкости в ресивере. Установка начнет работать с аномально возросшим давлением конденсации и пониженной холодопроизводительностью.
Следовательно необходимо, чтобы сумма перепадов давлений на конденсаторе и на регуляторе была бы меньше давления настройки дифференциального обратного клапана!
Примечание. Эта неисправность легко выявляется простым ощупыванием труб на выходе из дифференциального клапана.
Действительно, если дифференциальный клапан открыт, эта трубка будет иметь температуру нагнетания (очень высокую), вместо того, чтобы быть такой же тепловатой или нагретой, как жидкость в точке С (см. рис. 36.9), и весь ресивер будет аномально горячим.
Д) Проблема подбора регулятора давления конденсации
Неисправность, которую мы только что описали, как правило обусловлена неправильным подбором регулятора давления конденсации, который, будучи слишком слабым, дает аномально высокие потери давления.
Следовательно, надлежит проверить характеристики регулятора давления конденсации по каталогу и при необходимости заменить его моделью с увеличенным проходным диаметром (если такой существует).
Для установок больших мощностей могут потребоваться регуляторы с очень большим диаметром (которые не всегда могут быть изготовлены в серийном производстве), поэтому допускается использовать несколько параллельно установленных регуляторов (см. рис. 36.10), что позволит уменьшить общие потери давления и решить проблему предотвращения несанкционированного перепуска горячего газа в ресивер при работе установки в летнее время.
При выборе регулятора давления конденсации всегда лучше взять переразмеренный вариант, чем вариант с меньшим размером.
Заметим также важность того, чтобы переохлаждение жидкости в конденсаторе было достаточно высоким и обеспечивало бы в летнее время отсутствие преждевременного дросселирования хладагента на выходе из конденсатора или дальше, в жидкостной магистрали (см. раздел 18. «Проблема внезапного вскипания хладагента в жидкостной магистрали «), из-за потерь давления на регуляторе давления конденсации.
В конце напомним, что клапаны с предварительной заводской настройкой должны подбираться с учетом типа хладагента, используемого в данной установке, иначе рабочие значения давления конденсации будут совершенно нереальными (так, регулятор, настроенный примерно на 13 бар для R22 или R407C, будет давать всего около 7 бар для R134a).
Е) Проблема настройки реле ВД и регулирования работы вентилятора конденсатора
Вначале укажем, что регулятор давления конденсации обязательно должен устанавливаться совместно с реле ВД для управления вентилятором конденсатора.
При этом, настройка реле должна обеспечивать запуск вентилятора, как только давление конденсации на 1. 2 бар превысит давление настройки регулятора.
Диапазон настройки (дифференциал) реле должен быть достаточно большим, чтобы не допускать частых включений и выключений вентилятора при работе заполненного конденсатора в зимнее время. Иначе начнутся беспрестанные пульсации давления конденсации, приводящие к одновременным пульсациям регулятора давления конденсации и давления кипения, что может повлечь за собой отключение компрессора предохранительным реле НД!
В самом деле, конденсаторный вентилятор после его запуска не должен больше останавливаться вплоть до остановки компрессора, и обеспечить такие условия может только регулятор давления конденсации, поскольку он является в данной системе единственным органом, сохраняющим стабильность как давления конденсации, так и давления кипения.
Ж) Специальный случай использования двух регуляторов давления
Еще одним вариантом регулирования давления конденсации, который иногда используется и может встречаться, является установка вместо дифференциального обратного клапана регулятора давления в ресивере, размещаемого на обводной магистрали компрессора, как показано на рис. 36.11.
В данной схеме регулятор давления конденсации идентичен уже изученным (он настроен на перекрытие выхода из конденсатора, когда давление в последнем начинает падать).
Регулятор давления в ресивере открывается при понижении давления в жидкостном ресивере, перепуская туда горячий газ из нагнетающего патрубка, точно так же, как это делает дифференциальный обратный клапан (но на этот раз давление жидкости в ресивере регулируется отдельно).
Регулятор давления в ресивере
Рис. 36.11.
Следовательно, мы получаем два значения давления, регулируемые совершенно раздельно, каждое своим собственным регулятором:
► Регулятором давления конденсации, позволяющим регулировать давление в конденсаторе и, следовательно, давление нагнетания (из двух значений давления это более высокое).
► Регулятором давления в ресивере, позволяющим регулировать давление в ресивере (а следовательно, давление жидкости на входе в ТРВ) путем перепуска газа из нагнетающего патрубка.
► Поэтому настройка регулятора давления в ресивере, как правило, соответствует давлению, примерно на 1 бар ниже давления настройки регулятора давления конденсации.
Летом, когда давление в норме, регулятор давления конденсации открыт на максимум, а регулятор давления в ресивере полностью закрыт (самоустраняющаяся система).
Все описанные выше условия, сопровождающие поддержание давления конденсации (заправка хладагентом, размеры ресивера, расположение и длина трубопроводов. ), остаются при этом в силе, однако проблема потерь давления в конденсаторе и на регуляторе давления конденсации (см. пункт Г настоящего раздела) может быть решена проще.
Для этого достаточно настроить регулятор давления в ресивере таким образом, чтобы разность между давлением нагнетания и давлением в ресивере была, по крайней мере, выше суммы потерь давления в конденсаторе и регуляторе давления конденсации.
Напомним, что если существует опасность перемещения жидкости из ресивера на вход в конденсатор или на выход из компрессора, установка обратного клапана на входе в ресивер (яоз. / на рис. 36.11) по-прежнему является необходимой.
3) Регулятор давления конденсации: перечень неисправностей
На рис. 36.12 указаны возможные места возникновения неисправностей в схеме с использованием регулятора давления конденсации.
Причины срабатывания предохранительного реле НД:
► Заправка хладагента недостаточна для того, чтобы зимой в ресивере оставалась жидкость, даже если наружная температура резко упала.
► Отсутствие обратного клапана (поз. 1), препятствующего перемещению жидкости в конденсатор во время остановок компрессора, в схеме с трехходовым регулятором давления конденсации при температуре конденсатора ниже, чем температура ресивера.
► Неправильная настройка управляющего реле ВД (поз. 2), приводящая к частым включениям и выключениям вентилятора конденсатора (поз. 3) зимой.
► Большие потери давления на регуляторе давления конденсации (поз. 4) летом, приводящие к преждевременному дросселированию хладагента в соединении конденсатор/ресивер (поз. 5) или его внезапному вскипанию в жидкостной магистрали.
Причины срабатывания предохранительного реле ВД летом:
► Недостаточная емкость жидкостного ресивера, не вмещающего летом излишки хладагента.
► Сумма потерь давления в конденсаторе и на регуляторе давления конденсации выше перепада давления на дифференциальном обратном клапане (поз. 6).
Причины поломки клапанов компрессоров:
► Отсутствие обратного клапана или лирообразного патрубка на входе в конденсатор (поз. 7) для случая, когда конденсатор расположен выше компрессора.
► Отсутствие жидкостной ловушки или лирообразного колена (маслоподъемной петли) на выходе из компрессора (поз. 8) для случаев, когда длина и расположение нагнетающей магистрали дают основания опасаться возврата масла и (или) жидкого хладагента в нагнетающую полость головки блока компрессора.
В зимнее время регулятор давления конденсации позволяет противодействовать переразмеренности конденсатора, обусловленной низкой наружной температурой, уменьшая поверхность теплообмена.
Уменьшение теплообменной поверхности предполагает повышение уровня жидкости в конденсаторе, тем большее, чем ниже опускается наружная температура.
Имея в виду, что при этом жидкость должна находиться также в ресивере, в жидкостной маги- Рис. 36.1.
страли и в испарителе, мы можем заключить, что заправка установки хладагентом зимой должна быть больше, чем летом (см. рис. 36.1).
ТРВ и их неисправности
Разнообразие моделей ТРВ объединяется определенными неисправностями, характерными отдельным конструкциям. Каждому модельному ряду терморегулирующих вентилей присущи свои поломки.
Причины износа
У ТРВ большой производительности, оперирующих с солидными объемами хладагентов, протекающих через них с высокой скоростью, разрушениям подвержены клапаны и сопла. Одна из причин – кавитация, изъедающая металлы, другие материалы, другая – механическое взаимодействие подвижных элементов устройств, регулирующих производительность холодильных систем.
Износ вышеупомянутых деталей любого вентиля снижается двойным дросселированием, суть которого следующая – дросселирование начинается в регулирующем органе и продолжается в расширительной трубке/шайбе-дросселе. Такая схема существенно снижает скорость истечения хладагента, обеспечивая плавное её изменение.
Двойное дросселирование характерно установлением меньшего давления под мембранной термочувствительной системы, нежели давление поверх мембраны, где устанавливается давление, сообразное давлению кипения.
Устройство высокопроизводительных ТРВ
Общепринятая конструкция ТРВ приведена ниже:
Двойное дросселирование осуществляется клапанным узлом 13 и соплом, скрытым штуцерной гайкой 14.
На следующим рисунке приведен термочувствительный вентиль, работающий по схеме «внешнее уравнивание и двойное дросселирование»:
Расширяющийся сильфон 2, оказывает давление на толкатель 8, а тот передает усилие на тарелку клапана 5. Клапан перекрывает отверстие сопла 4. Внутренний объем сильфона посредством уравнительной линии связан с выходом испарителя. Сальник 9 исключает попадание высокого давления из области за соплом в сильфон. Вторичное дросселирование реализуется короткой трубкой 3.
На нижеприведенном рисунке показан разрез другого типа ТРВ :
Конструкцией реализован мембранный клапан с внешним уравниванием. Внутренний сильфон 3 ограничен сверху мембраной, а снизу соплом. При такой компоновке давление под мембраной ниже, чем за соплом. Это давление определяется местом присоединения уравнительной трубки. Натяг пружины регулируется зубчатой передачей и штоком 5 регулирующего устройства.
Следует отметить, что корпуса подобных ТРВ изготавливаются из нержавейки. Изделия не имеют встроенных фильтров.
Выявление неисправностей
Холодильная система – это множество взаимосвязанных компонентов, узлов. Выход из строя любой «детали» холодильника, кондиционера, другого климатического устройства вызывает расстройства, по признакам, перекликающимся с поломками других элементов.
Среди наиболее частых поломок ТРВ :
- банальная протечка сильфона. Причины разгерметизации – всевозможные, но результат определяется степенью утечки. Сильфон без хладагента инициирует перекрытие клапаном ТРВ магистрали циркуляции хладагента;
- частичная утечка характерна пульсирующим режимом работы системы – игла клапана периодически открывает/перекрывает путь хладагенту под воздействием остающегося объема хладагента;
- неисправность дросселирующего узла/дюзы выявляются легко, если этот элемент сменный. Дюзу просто извлекают, а затем возвращают на место, фиксируя наличие сопротивления. Отсутствие такового – признак избыточного расстояния между иглой и седлом сильфона. Единственный выход – заменить весь ТРВ ;
- залив компрессора хладагентом – признак зависшего ТРВ , работающего с максимальной пропускной способностью. Прибор не реагирует на термобаллон , ручное управление. Здесь тоже требуется замена ТРВ ;
- очень часто, греша на ТРВ , впоследствии выявляют недостаток хладагента в системе. Реабилитация устройства проста
- отключается компрессор, а соленоид оставляется открытым. Выровнявшееся давление по обе стороны вентиля – признак утечки в системе;
- в системах с выносным конденсатором вентили иногда оказывают излишнее сопротивление хладагенту. На поверку оказывается, что причиной является большая протяженность магистрали – компрессор неспособен преодолеть её сопротивление, а затор происходит вроде в ТРВ . Аналогично ведет себя система с конденсатором, смонтированным ниже агрегата;
- сильные колебания давления на всасе – больше, например, 2.5 бар – тоже воспринимаются, как дефект вентиля. Обычно виновником является излишний объем заправки системы;
- неудовлетворительный теплосъем с испарителя проявляется хронических заниженным давлением всаса . Перегрев при этом остается нормальным либо пониженным. Начинать тестировать ТРВ здесь бессмысленно – следует заняться очисткой фильтров, промывкой испарителя. Заниженное давление всаса провоцируется льдообразованием на трубах испарителя.
Если запуск холодильной системы сопровождается образованием вакуума на всасе , то рекомендуется сначала проверить положение вентиля ресивера, соленоидного клапана, беспрепятственность следования хладагента через фильтр и только потом разбираться с ТРВ .