Що необхідно зробити, щоб кондиціонер можна було експлуатувати при нижчих температурах без ризику вивести його з ладу? Ці питання є особливо актуальними в умовах російської зими і тому вимагають відповіді.
Якщо слідувати рекомендаціям виробника, то кращий спосіб експлуатації кондиціонера в холодну пору року при негативних температурах зовнішнього повітря - це його консервація.
Консервація кондиціонера на зиму передбачає наступні заходи:
1. Конденсація хладагента в зовнішній блок, яка передбачає виконання наступних операцій:
- підключення манометричного колектора до сервісного порту;
- включення кондиціонера на "холод";
- замикання рідинного вентиля компресорно-конденсаторного блоку кондиціонера;
- замикання газового вентиля при тиску всмоктування нижче атмосферного;
- відключення манометричного колектора.
Це дозволить уникнути втрат хладагента через нещільність зовнішньої фреонової магістралі.
2. Відключення або блокування ланцюгів запуску компресора, що виключає помилковий запуск компресора.
3. Огорожа компресорно-конденсаторного блоку кондиціонера з метою виключити його пошкодження льодом або падаючими бурульками (при необхідності).
Робота кондиціонера взимку
Що ж робити, якщо без кондиціонера взимку не обійтися, і чим ми ризикуємо, нехтуючи обмеженням, накладеним виробником? Як зменшити ризик серйозної поломки кондиціонера?
З'ясуємо, що ж відбувається усередині кондиціонера при низьких температурах навколишнього повітря.
Принцип роботи кондиціонера взимку
Відомо, що побутові кондиціонери не виробляють холод або тепло, вони лише "перекачують" тепло з одного термоізольованого обсягу в інший, тобто за принципом дії - це "теплові насоси". Для перенесення тепла використовуються спеціальні речовини - холодоагенти. Обмін теплом між холодоагентом і навколишнім повітрям відбувається через повітряні теплообмінники. Схематично це виглядає так:
- тепло з повітря в одному термоізольованому обсязі через теплообмінник поглинається холодоагентом;
- холодоагент за допомогою компресора перекачується в інший теплообмінник;
- тепло, закумульоване холодоагентом через теплообмінник, скидається в повітря.
- Продуктивність повітряного теплообмінника або кількість тепла, яке може віддати або отримати хладагент через теплообмінник, залежить від конструкції теплообмінника і температури повітря, що проходить через теплообмінник. Тому суть основної проблеми, що обмежує використання побутового кондиціонера з реверсивним циклом взимку, - зміна продуктивності теплообмінника компресорно-конденсаторного блоку при зниженні температури навколишнього повітря. Причому при роботі на "холод" теплообмінник виявляється переразмеренним (занадто великим), а при роботі на "тепло" - недоразмеренним (занадто маленьким).
Проблеми та наслідки роботи кондиціонера взимку
Що ж робити, якщо без кондиціонера взимку не обійтися, і чим ми ризикуємо, нехтуючи обмеженням, накладеним виробником? Як зменшити ризик серйозної поломки кондиціонера?
З'ясуємо, що ж відбувається усередині кондиціонера при низьких температурах навколишнього повітря.
Відомо, що побутові кондиціонери не виробляють холод або тепло, вони лише "перекачують" тепло з одного термоізольованого обсягу в інший, тобто за принципом дії - це "теплові насоси". Для перенесення тепла використовуються спеціальні речовини - холодоагенти. Обмін теплом між холодоагентом і навколишнім повітрям відбувається через повітряні теплообмінники. Схематично це виглядає так:
- тепло з повітря в одному термоізольованому обсязі через теплообмінник поглинається холодоагентом;
- холодоагент за допомогою компресора перекачується в інший теплообмінник;
- тепло, закумульоване холодоагентом через теплообмінник, скидається в повітря.
- Продуктивність повітряного теплообмінника або кількість тепла, яке може віддати або отримати хладагент через теплообмінник, залежить від конструкції теплообмінника і температури повітря, що проходить через - теплообмінник. Тому суть основної проблеми, що обмежує використання побутового кондиціонера з реверсивним циклом взимку, - зміна продуктивності теплообмінника компресорно-конденсаторного блоку при зниженні температури навколишнього повітря. Причому при роботі на "холод" теплообмінник виявляється переразмеренним (занадто великим), а при роботі на "тепло" - недоразмеренним (занадто маленьким).
Додаткові проблеми при роботі кондиціонера взимку на холод
При роботі кондиціонера в режимі "холод" виникають також і додаткові проблеми:
- зниження продуктивності холодильної машини;
- збільшення тривалості перехідного режиму роботи холодильної машини (кондиціонера);
- "Натікання" рідкого холодоагенту в картер компресора;
- проблема запуску когось компресорів при низьких температурах навколишнього повітря;
- проблема відведення дренажної води.
Негативні наслідки роботи кондиціонера взимку
Зупинимося на негативних наслідках зазначених проблем. А саме:
- зниження холодопродуктивності кондиціонера;
- обмерзання внутрішнього блоку кондиціонера і, як наслідок, ще більше зниження продуктивності кондиціонера, ризик гідроудару та пошкодження компресора;
- порушення роботи системи відведення конденсату (конденсат по покритому льодом теплообміннику стікає мимо дренажної ванни на вентилятор і викидається в приміщення);
- погіршення охолодження електродвигуна компресора, періодичне спрацьовування теплового захисту, ризик теплового пробою ізоляції;
- надмірне підвищення температури нагнітання компресора, ризик пошкодження пластмасових деталей чотириходового вентиля;
- ризик гідравлічного удару при пуску компресора через скипання холодоагенту, натік в компресор;
- замерзання дренажної магістралі.
На щастя, перераховані проблеми, що виникають при роботі кондиціонера на "холод", мають рішення. Це рішення - використання зимового комплекту кондиціонера.
Адаптація кондиціонера для роботи в зимових умовах
1. Сповільнювач швидкості обертання вентилятора. Він вирішує задачу зниження продуктивності теплообмінника компресорно-конденсаторного блоку шляхом зменшення потоку повітря, що проходить через теплообмінник. Чутливим елементом сповільнювача є датчик, контролюючий температуру конденсації, виконавчим елементом - регулятор швидкості обертання вентилятора обдування теплообмінника. Сповільнювач реалізує функцію підтримки заданої температури конденсації. Попутно вирішуються проблеми зниження продуктивності кондиціонера, обмерзання внутрішнього блоку та інші, пов'язані з переразмеренним теплообмінника компресорно-конденсаторного блоку (рис. 1).
2. Нагрівач картера компресора. Він вирішує проблеми пуску холодного компресора, перешкоджаючи його пошкодженню (рис. 2).
Механізм захисту наступний: при зупинці компресора включається нагрівач картера, встановлений на компресорі. Навіть невелика різниця температур компресора і решти деталей зовнішнього блоку, створювана нагрівачем картера, виключає натікання хладагента в картер. Масло не загусає, скипання холодоагенту при пуску компресора не відбувається.
3. Дренажний нагрівач. Він здійснює проблему відведення конденсату з кондиціонера, якщо дренаж виведений назовні. В даний час використовують кілька типів дренажних нагрівачів. За способом установки їх можна розділити на 2 групи:
дренажні нагрівачі, що встановлюються всередину дренажної магістралі;
дренажні нагрівачі, що встановлюються зовні дренажної магістралі.
Варіант установки зимового комплекту на кондиціонер приведений на рис. 3.
Які ж проблеми, що виникають при роботі кондиціонера з реверсивним циклом на «тепло" при негативних температурах?
Зауважимо, що існує два джерела тепла, яке «перекачує" кондиціонер в приміщення. По-перше, це тепло, яке забирається із зовнішнього повітря. По-друге, це теплота роботи стискування компресора і теплота, що виділяється електродвигуном компресора. Перша складова сильно залежить від температури зовнішнього повітря і по суті визначає всі негативні явища відбуваються в кондиціонері при низьких температурах зовнішнього повітря. Для того, щоб тепло зовнішнього повітря перетікав в потрібному напрямку, температура фазового перех ода холодоагенту (випаровування) повинна відповідати певній величині, яка є характеристикою теплообмінника і називається повним перепадом.
Що відбувається в кондиціонері, що працює на "тепло" при температурах, близьких до 0 ° С?
Температура фазового переходу для нормального процесу перенесення тепла встановлюється нижче температури навколишнього повітря на величину повного перепаду, яка для зовнішніх блоків побутових кондиціонерів складає 5-15 ° С. Тобто, вже при температурі навколишнього повітря + 5 ° С температура фазового переходу (випаровування) навіть для хорошого теплообмінника з малим перепадом негативна. Це призводить до того, що теплообмінник починає покриватися інеєм, погіршується теплообмін з повітрям, зростає повний температурний перепад, температура випару падає. Оскільки продуктивність кондиціонера практично пропорційно залежить від тиску (температури) випаровування, вона також падає. Потужності "зарослого" інеєм теплообмінника недостатньо для випаровування надходить в нього рідкого холодоагенту, і він починає надходити на всмоктування компресора.
Які наслідки для кондиціонера це може викликати?
Система відтавання зовнішнього блоку, що періодично включається в роботу, приводить до утворення льоду всередині компресорно-конденсаторного блоку кондиціонера і, в свою чергу, до блокування лопатей вентилятора або їх руйнування.
Рідкий холодоагент, що не випарувався в теплообміннику, потрапляє в магістраль всмоктування, потім у віддільника рідини, далі всередину компресора, викликаючи гідравлічний удар.
Перегрів, а потім (при попаданні рідкого холодоагенту всередину корпусу компресора) обмерзання компресора.
Причина перерахованих наслідків-занадто низька продуктивність теплообмінника компресорно-конденсаторного блоку кондиціонера при зниженні температури зовнішнього повітря. Дієвих методів підвищення цієї продуктивності, на жаль, немає. Наслідки, як правило, катастрофічні.
Підводячи підсумок, можна сказати:
Кращий спосіб експлуатації кондиціонера взимку - консервація.
При необхідності можна експлуатувати кондиціонер, але тільки в режимі "холод" і за умови устаткування його зимовим комплектом.