Кондиционер с установкой за 25 000 руб
Кондиционер с установкой за 25 000 руб.
Главные элементы холодильного контура — компрессор, конденсатор, испаритель и регулятор потока — соединены между собой металлическими трубками, по которым перемещается хладагент. Линии переноса хладагента делятся на три группы:
- Линии нагнетания, по которым хладагент в газообразном состоянии под высоким давлением проходит от компрессора к конденсатору.
- Жидкостные линии, по которым жидкий хладагент проходит от конденсатора к испарителю.
- Линии всасывания, по которым хладагент в газообразном состоянии под низким давлением проходит от испарителя к компрессору.
Для максимальной эффективности работы холодильного контура важно правильно подобрать трубки и смонтировать их. При выборе трубок нужно учитывать приведенные ниже факторы.
Потери давления в трубках холодильного контура
Потери давления хладагента в трубках холодильного контура снижают эффективность работы холодильной машины, уменьшая ее холодо- и теплопроизводительность. Поэтому нужно стремиться к уменьшению потерь давления в трубках.
Поскольку температура кипения и конденсации зависит от давления (практически линейно), потери давления часто оценивают потерями температуры конденсации или кипения в °С.
- Пример: для хладагента R-22 при температуре испарения +5°С давление равно 584 кПа. При потере давления, равной 18 кПа, температура кипения снизится на 1°С.
Потери в линии всасывания
При потере давления на линии всасывания компрессор работает при меньшем входном давлении, чем давление испарения в испарителе холодильной машины. Из-за этого снижается расход хладагента, проходящего через компрессор, и уменьшается холодопроизводительность кондиционера. Потери давления в линии всасывания наиболее критичны для работы холодильной машины. При потерях, эквивалентных 1°С, производительность снижается на целых 4.5%!
Потери в линии нагнетания
При потере давления на линии нагнетания компрессору приходится работать с более высоким давлением, чем давление конденсации. При этом производительность компрессора тоже снижается. При потерях в линии нагнетания, эквивалентных 1°С, производительность снижается на 1.5%.
Потери в жидкостной линии
Потери давления в жидкостной линии слабо влияют на холодопроизводительность кондиционера. Зато они вызывают опасность закипания хладагента. Это происходит по следующим причинам:
- из-за уменьшения давления в трубке может оказаться, что температура хладагента будет выше, чем температура конденсации при этом давлении.
- хладагент нагревается из-за трения о стенки труб, поскольку механическая энергия его движения переходит в тепловую.
В результате кипение хладагента может начаться не в испарителе, а в трубках перед регулятором. Регулятор не может устойчиво работать на смеси жидкого и парообразного хладагента, поскольку расход хладагента через него сильно уменьшится. Кроме того, холодопроизводительность снизится, поскольку охлаждаться будет не только воздух в помещении, но и пространство вокруг трубопровода.
Допустимы следующие потери давления в трубках:
- в линии нагнетания и всасывания — до 1°С
- в жидкостной линии — 0.5 — 1°С
Проблема возврата масла в компрессор
Для нормальной работы компрессора холодильной машины его подвижные контактирующие части должны быть смазаны. Для смазки применяют специальные масла, которые заливают в картер компрессора перед заправкой хладагента. Количество масла примерно в 10 раз меньше объема хладагента.
При запуске кондиционера масло вместе с газообразным хладагентом выходит в трубки линии нагнетания. После этого оно может вернуться в компрессор, только пройдя весь холодильный контур. Если же масло не будет возвращено в компрессор, то он постепенно совсем обезмаслится и выйдет из строя.
Из жидкостных линий масло возвращается в компрессор в смеси с жидким хладагентом. Проблем здесь не возникает.
В линиях нагнетания и всасывания находится парообразный хладагент, не смешивающийся с маслом. Поэтому оно может передвигаться по газовым линиям или под действием силы тяжести (только вниз), или увлекаться потоком пара.
- В горизонтальных участках линий нагнетания и всасывания для переноса масла достаточно низкой скорости пара. Но для облегчения переноса масла часто предусматривают слабый наклон трубопровода в направлении движения потока хладагента (около 0.5%).
- В вертикальных участках линий нагнетания и всасывания для переноса масла снизу вверх нужен достаточно сильный поток пара. Скорость паров хладагента должна быть не менее 5м/с при любом режиме работы (даже с пониженной мощностью). Существует минимальная холодопроизводительность, при которой в газовых линиях масло может подниматься по вертикальным трубкам. Она зависит от диаметра трубок.
Если разность высоты между компрессором и испарителем превышает 3-4 м, перемещение масла по трубопроводу проблематично. Возможны 2 варианта их размещения:
- Компрессор выше испарителя. При остановке компрессора (выключении кондиционера) в нижней части трубопровода скопится масло. Частично масло может стекать и из испарителя. При последующем запуске холодильной машины большое количество масла попадет во всасывающую полость компрессора и вызовет гидравлический удар.
- Коденсатор выше компрессора. При остановке компрессора (выключении кондиционера) в нижней части трубопровода скопится масло. Если температура воздуха невысока, то конденсируются пары хладагента и тоже стекут в нижнюю часть трубопровода. При последующем запуске может возникнуть гидравлический удар из-за скопления жидкостей в нагнетающей полости компрессора.
Маслоподъемные петли
Чтобы избежать поломки компрессора из-за скопления масла, нужно устанавливать в нижней части подъема линий нагнетания и всасывания маслоподъемную петлю. Если же разность высот больше 7 м, то маслоподъемные петли надо устанавливать через каждые 6-7 м.
Маслоподъемная петля представляет собой изогнутый участок трубки с малым радиусом изгиба (см. схему выше). Чем больше масла скопилось в петле, тем выше его уровень. При этом снижается сечение прохода газа, и скорость газа постепенно увеличивается. При высокой скорости газа с поверхности масла капельки масла увлекаются в вертикальный трубопровод. Они образуют масляную пленку, передвигающуюся по стенкам газовой линии.
Перетекание хладагента
В момент выключения кондиционера часть хладагента находится в жидкостной линии, испарителе и конденсаторе. После выключения хладагент начинает перетекать к более охлажденным частям холодильного контура.
Если испаритель расположен выше компрессора, то остатки хладагента могут стечь вниз под действием силы тяжести. При этом они смешаются с маслом и могут наполнить выпускные клапаны компрессора. Это вызовет гидравлический удар при последующем запуске кондиционера.
Чтобы избежать гидравлического удара, надо сделать маслоподъемную петлю на трубке, соединяющей испаритель и компрессор (схема выше).
Замечание: Если в жидкостной линии установлен электромагнитный клапан, который перекрывает ее при отключении компрессора, можно не устанавливать маслоподъемную петлю.
Подбор диаметра трубок
Диаметр трубопровода холодильной машины должен быть таким, чтобы обеспечить:
- допустимые потери давления
- скорость потока на вертикальных участках — не менее 5 м/с
- допустимый уровень шума (если нормируется).
Поскольку в линиях всасывания, нагнетания и жидкостных линиях хладагент имеет разные давление и агрегатное состояние, диаметры трубко в разных линиях будут различны.
В нижеприведенной таблице дана зависимость холодопроизводительности от диаметров трубок в разных линиях холодильной машины при использовании хладагента R-22 (при температуре конденсации 40 градусов, а испарения 5 градусов и Р = 0,731 кПа/м)).
| Диаметр трубок, мм | Холодопроизводительность, кВт | ||
|---|---|---|---|
| линия всасывания | линия нагнетания | жидкостная линия | |
| 10 | — | — | 4.37 |
| 12 | 1.76 | 2.60 | 11.24 |
| 14 | 2.83 | 4.16 | 18.10 |
| 16 | 4.19 | 6.15 | 26.80 |
| 18 | 5.85 | 8.59 | 37.49 |
| 22 | 10.31 | 15.07 | 66.10 |
| 28 | 20.34 | 29.70 | 131.0 |
| 35 | 37.31 | 54.37 | 240.7 |
| 42 | 61.84 | 90.00 | 399.3 |
| 54 | 122.7 | 178.1 | 794.2 |
| 63 | 188.9 | 273.8 | 1223.9 |
При стандартной установке несложных систем достаточно выбрать трубки того размера, какой указан в документации на кондиционер.
Расчет потерь давления осложняется тем, что трубопровод имеет повороты, ветвления и другие элементы, оказывающие сопротивление движению хладагента.
- См.: Гидравлический расчет жидкостных коммуникаций в системах кондиционирования
При увеличении диаметра труб потери давления сокращаются. Но при этом в паровых линиях возникают проблемы с возвратом масла в компрессор, а в жидкостных линиях приходится увеличить количество хладагента.
Особенности трубопровода в системах с тепловым насосом
Обычно в холодильном контуре трубки линий нагнетания и всасывания имеют различные диаметры. Если кондиционер работает в режиме теплового насоса (Heat Pump), то линии нагнетания и всасывания как бы «меняются местами». В таком случае выбирать размеры трубок нужно особенно тщательно.
При работе на обогрев линия, работавшая ранее на всасывание, станет линией нагнетания. Часто для этой линии выбирают трубки большого диаметра, чтобы снизить потери давления. При работе этой линии на нагнетание большой диаметр приводит к уменьшению скорости потока.
Линия всасывания в режиме теплового насоса, напротив, будет иметь недостаточный диаметр. В результате при работе на обогрев возрастет скорость потока и потери давления.
Трубопровод в системах с тепловым насосом должен иметь такой диаметр, чтобы эффективность была достаточна как при работе на охлаждение, так и на обогрев.
Каким должно быть давление фреона в домашнем и автомобильном кондиционере
За счет испарения и конденсации хладагента в закрытом контуре происходит отбор тепловой энергии воздуха и ее выброс в окружающую среду. Это принцип действия любой холодильной машины. Агрегатное состояние и остальные параметры рабочего вещества постоянно меняются. Но большинство рядовых пользователей интересует лишь одна характеристика — давление фреона в кондиционере.
Подоплека ясна: многие хозяева частных домов и квартир желают самостоятельно обслуживать сплит-систему, заправляя хладон простейшим способом, найденным в интернете. Мы раскроем суть методики в 3 этапа – теоретическая часть, диагностика и инструкция по заправке.
Почему давление не зависит от количества хладона
Фреоны, применяющиеся в системах кондиционирования и холодильниках, циркулируют внутри закрытого контура, состоящего из двух теплообменников (испарителя и конденсора), компрессора и дроссельного клапана. В первом радиаторе хладагент переходит из жидкой в газовую фазу, отнимая теплоту комнатного воздуха, во втором снова превращается в жидкость. Подробнее принцип работы сплит-системы описывается в отдельной публикации.
Напомним: фреон – это вещество, кипящее при отрицательной температуре (в обычных условиях). Чтобы повысить точку испарения / конденсации, давление в контуре принудительно увеличивается компрессором.
Номограмма отражает, насколько меняется давления хладона R410a в зависимости от температуры окружающей среды. Четко установленных границ не существует
Напор хладона в системе зависит от нескольких основных факторов:
- температуры окружающей среды и воздуха в помещении;
- рабочего режима кондиционера;
- степени загрязнения теплообменников и воздушных фильтров;
- марки заправленного хладагента;
- других, менее существенных факторов.
Справка. Бытовые охладители обычно заправляются двумя марками фреонов – R22 и R410a. Автомобильные кондиционеры заполняются хладоном R134a, старые модели – R12.
Реальное давление рабочей жидкости меняется несколько раз в течение суток из-за погоды и переключения режимов охлаждения. Количество хладагента никакого влияния не оказывает, разве что вещество улетучится из системы полностью. В подтверждение этих слов опишем эксперимент, опубликованный в техническом пособии известного автора Патрика Котзаогланиана:
- Возьмем 2 закрытых резервуара, имитирующих фреоновый контур системы кондиционирования. Подключим к ним манометры и заполним разным количеством хладагента марки R22.
- Нагреем сосуды до одинаковой температуры +20 °С. Все три манометра покажут 8 Бар независимо от уровня жидкости в резервуаре. Почему?
- При нагреве фреон испаряется, но газу требуется в 30 раз больший объем, чем жидкости. Паровая фаза быстро заполняет свободное пространство и насыщается, давление в сосудах растет. Когда нагрев прекращается, показания приборов становятся одинаковыми.
- Для проверки утверждения нагреем 2 резервуара до температур 27 и 34 градуса. Манометры покажут рост до 10 и 12.2 Бар соответственно.
Вывод. Рабочее давление в кондиционере никак не зависит от объема фреона внутри системы, измерять его без учета температуры бессмысленно.
Как проверить остаток фреона
Определить недостаток или избыток хладона в контуре сплит-системы можно по величине перегрева газа, идущего из испарителя в компрессор. Разъясним данное понятие:
- испарившийся во внутреннем теплообменнике хладагент движется по трубке низкого давления в компрессор;
- по дороге пар успевает дополнительно нагреться на 5—8 °С (если количество фреона соответствует норме);
- разница между температурой кипения жидкости и реальной температурой газа на всасывающем патрубке компрессора называется перегревом.
Ключевой момент. Чтобы узнать температуру кипения фреона определенной марки в реальных условиях, как раз и нужно измерить давление на стороне всасывания.
Для работы вам понадобится манометрическая станция с присоединительными шлангами и контактный термометр (также подойдет электронный пирометр). Диагностируем остаток фреона согласно следующей инструкции:
- Узнайте тип используемого в кондиционере хладона по шильдику, закрепленному на внешнем модуле.
- Синий шланг, ведущий к манометру низкого давления (сокращенно — НД), находящийся слева на коллекторе, подключите к сервисному порту газовой магистрали, как сделано выше на фото. Она отличается большим диаметром.
- Включите сплит-систему на охлаждение при максимальном режиме работы вентилятора. Откройте левый кран манометрической станции.
- Снимайте показания только после запуска компрессора. Звук работающего агрегата хорошо слышится из внешнего блока.
- Узнайте температуру кипения вашей марки фреона при измеренном давлении, ориентируясь по таблице.
- С помощью термометра измерьте реальный нагрев газовой трубки на всасывающей стороне. Рассчитайте разницу между этой температурой и табличным значением точки кипения.
- Переходите к анализу результата.
Совет. Пользоваться таблицей фреонов необязательно. На манометрах коллектора тоже нанесены дополнительные шкалы, сходу показывающие температуру кипения хладона при измеряемом давлении. Главное, — изначально подобрать правильную станцию, где нанесена разметка для хладагентов R22, R410a и R134a.
Разметка шкалы манометра под различные типы хладагентов
Разберем пример, отображенный на фото. Стрелка показывает 5.4 Бар, что соответствует точке кипения фреона R22 +8 °С. Измеряем температуру всасывающего патрубка и получаем, например, +14 градусов, величина перегрева составит 14 — 8 = 6 градусов. Допустимый диапазон для всех типов воздушных кондиционеров, включая автомобильные, составляет 5—8 °С, значит, количество хладона в норме.
Наглядно процесс измерения показан в следующем видео:
Признаки нехватки хладагента
Если в результате измерений вы получили перегрев пара более 8 градусов, налицо недостаток фреона в контуре. Что происходит в кондиционере:
- Жидкость закипает в первой секции испарителя и переходит в газообразное состояние. Пар, пройдя сквозь трубки теплообменника и участок магистрали до компрессора, успевает сильно нагреться.
- Постоянно всасывая горячий газ, компрессорный агрегат плохо охлаждается и начинает перегреваться, сокращается ресурс механизма.
- Производительность по холоду заметно снижается. 1 кг хладона в среднем способен поглотить и перенести 50 Вт теплоты – чем меньше расход фреона в элементах контура, тем слабее охлаждается воздух.
Примечание. Проблема с нехваткой хладагента возникает, как правило, из-за утечек на вальцевых соединениях медных трубопроводов. Главный симптом – следы масла на гайках, выбивающегося вместе с рабочей жидкостью.
Недостаток хладагента сопровождается другими побочными признаками:
- по команде датчиков сплит-система часто отключается и показывает ошибку;
- компрессор долго работает в максимальном режиме;
- трубки и сервисные порты покрываются инеем, в запущенных случаях на ребрах испарителя нарастает снежная «шуба».
Идентичные симптомы проявляются на кондиционерах авто, поскольку они функционируют по аналогичному принципу.
Переизбыток и другие неполадки
Величина перегрева оказалась меньше 5 градусов? Значит, в системе циркулирует слишком много жидкости. Часть вещества не успевает испариться в теплообменнике внутреннего блока, отдельные капли могут попадать в компрессор, а это чревато крупной поломкой.
Рекомендация. Перезаправка встречается относительно редко – как правило, после обслуживания кондиционера неграмотным персоналом. Обнаружив проблему, стоит вызвать нормального сервисного мастера, который сольет лишний хладон либо выявит другую неполадку.
Если вы уверены в собственных силах, попытайтесь удалить часть фреона самостоятельно. По манометру на коллекторе или по таблице определите, какое давление должно быть в кондиционере при нормальном перегреве +7 °С и аккуратно стравите малую порцию газа.
Аномально высокий либо слабый перегрев возникает не только из-за хладагента, но и различных неисправностей:
- засорена капиллярная трубка дроссельного клапана;
- неполадки компрессора или осушителя;
- неисправен четырехходовой соленоидный клапан, обращающий цикл в другую сторону (режимы охлаждение / обогрев).
Указанные проблемы решаются одним способом – вызовом мастера, несведущий пользователь просто не сможет их диагностировать. Если манипуляции с хладоном не дали результата, звоните в сервисную службу.
Дозаправка по давлению и температуре перегрева
Сразу хотим предупредить, что данный способ добавления хладона считается ненадежным, хотя многие холодильщики заправляют фреон «на глазок», ориентируясь только по давлению. Лучшая и самая правильная методика заправки – полная замена хладагента с опорожнением системы и заливкой по весам, как это описывается в нашем руководстве.
Помимо термометра и манометрического коллектора, вам понадобится:
- шестигранные и рожковые ключи;
- весы электронные (сгодятся кухонные);
- фреон требуемой марки (указывается на табличке внешнего блока).
Важный момент. Хладагенты различных типов обладают разными физическими свойствами. Понятие взаимозаменяемости либо совместимости этих жидкостей отсутствует как таковое, подойдет только газ, указанный на табличке холодильного агрегата. В бытовых кондиционерах применяются марки R22 и R410a, в автомобилях – 134-й фреон.
Первым делом убедитесь в отсутствии утечек, иначе рискуете потратить время и силы впустую. Выполняя дозаправку, придерживайтесь инструкции:
- Присоедините шланг от манометра НД к сервисному порту, а среднюю трубку желтого цвета – к газовому баллону в соответствии с представленной ниже схемой.
- Откройте вентиль баллона и продуйте шланги от воздуха, на секунду приоткрыв кран высокого давления (справа на коллекторе).
- Поставьте емкость с хладоном на весы, обнулите показания. При заливке фреона R410a баллон ставится кверху дном.
- Включите кондиционер на охлаждение и откройте сервисный вентиль, предварительно открутив защитную крышку.
- Открывая кран НД (слева на манометрической станции), запускайте хладон в контур малыми порциями, буквально по 30 грамм. Ориентируйтесь по электронным весам.
- После заливки каждой порции перекрывайте кран и замеряйте температуру газового патрубка в течение 1—2 минут. При необходимости подавайте следующую порцию. Задача – снизить перегрев до нормы 5—8 °С.
- По окончании дозаправки закройте поочередно вентили коллектора, сервисного патрубка и баллона.
Пример. Если раньше температура газовой магистрали при давлении 5.4 Бар составляла +17 °С, перегрев достигал 17 — 8 = 9 градусов (фреон R22). Значит, нужно добиться охлаждения трубки до + 14 °С, чтобы уложиться в норму.
Подробно технология дозаправки сплит-системы по перегреву и давлению описана в видеосюжете:
Заключение
Обычно вопрос о требуемом давлении фреона внутри кондиционера заставляет нервничать классных специалистов по холодильным машинам. Нужно понимать, что однозначного ответа не существует в природе, поскольку данный параметр зависит от многих факторов и часто меняется. Всегда следует рассматривать связку двух характеристик – давление — температура, иначе вмешательство в работу «сплита» может привести к серьезной поломке.
17 Replies to “Каким должно быть давление фреона в домашнем и автомобильном кондиционере”
Я в восторге от данной статьи! В море информации в сети по данной тематике я не нашёл столь исчерпывающие материалы с наглядными примерами и расчётами, как здесь! Молодцы, авторы!
И спасибо!
Спасибо за статью.молодцы.
Спасибо и вам, уважаемые читатели, за положительные отзывы.
Статья хороша,но как объяснить двоечнику, которого учили в школе, что давление в системе, где газ в жидком состоянии, зависит от ТЕМПЕРАТУРЫ?! Я пробовал — не понимают….это ж газ….
Проще. Представь себе спирт. Наглядно. На воздухе он испаряется. Улетучивается. При комнатной температуре с одной скоростью, при нагреве с другой. То же самое с водой. Она тоже может стать газом. Паром. Вода может высохнуть и в стакане, пуcть и долго. Или мгновенно испариться, если вылить её на сковородку. Фреон, как вода. Просто представь, что температура вокруг всегда около 100 градусов. Градус туда — испаряется быстрее, градус сюда — медленнее. Добавив к этому динамическую систему, можно перефразировать заключение. От температуры зависит сопротивляемость испарению фреона. А давление в эту схему не включено.Да, давление частично мешает испарению, как и температура. Тут просто представь себе зажигалку=) прозрачную, сиреневую. В ней есть газ, и жидкий и уже газообразный. Объём уже насыщен, газ больше не испаряется. Пламя одной и той же силы, независимо от того, сколько жидкого газа в зажигалке, соответственно, одно и то же давление.