Зима. Кондиционер. Проблемы и решения

Проблемы, возникающие при эксплуатации холодильного оборудования с воздушными теплообменниками в холодное время года достаточно подробно описаны во многих источниках, посвященных эксплуатации холодильного оборудования и кондиционеров. К числу проблем относятся:

  1. Снижение производительности холодильной машины;
  2. Увеличение продолжительности переходного режима работы холодильной машины (кондиционера);
  3. Натекание жидкого хладагента в картер компрессора;
  4. Запуск компрессоров при низких температурах окружающего воздуха;
  5. Отвод дренажной воды.

Суть первой из перечисленных проблем состоит в сильной зависимости эффективности воздушного теплообменника от температуры охлаждающего воздуха.

Падение давления конденсации вызовет пропорциональное падение давления испарения. Упадет массовый расход хладагента и холодопроизводительность кондиционера. Для рассмотренного примера в 2 раза. Побочным неприятным эффектом будет обмерзание внутреннего блока кондиционера и перегрев двигателя герметичного компрессора, который, как известно, охлаждается газообразным хладагентом, масса которого зависит от давления испарения.

Одним из возможных способов решения этой проблемы является регулирование потока воздуха через конденсатор. Для некоторых моделей кондиционеров в этих целях используют несколько вентиляторов, которые управляются ступенчато от датчика, контролирующего температуру конденсации хладагента. Аналогично, используются и многоскоростные вентиляторы конденсатора.

Однако это не решает проблемы при низких отрицательных температурах, характерных для нашей климатической зоны.

Рекомендуемый способ решения проблемы для кондиционеров, работающих круглый год на "ХОЛОД" (серверные, аппаратные, термоизолированные помещения с тепловыделяющей аппаратурой, и др.) — установка на серийные кондиционеры замедлителей скорости вращения вентиляторов. В состав замедлителя входит сенсор, установленный на теплообменнике (конденсаторе), и устройство управления вентилятором. У большинства замедлителей можно настроить рабочую точку (желаемую температуру конденсации), диапазон регулирования по температуре и по скорости вращения вентилятора. Для исключения колебательных режимов регулирования регулятор, как правило, имеет временную задержку по управлению.

Из опыта применения наиболее совершенными из всего многообразия замедлителей являются автоматические регуляторы скорости "FASEC 33", "FASEC 100/500" фирмы ELIWELL.

Вторая из перечисленных проблем тесно связана с первой. Чтобы обеспечить нормальную производительность кондиционера необходимо как можно быстрее поднять давление (температуру) конденсации. В тоже время при снижении температуры входящего воздуха возрастает теплосъем с конденсатора, что удлиняет время разогрева конденсатора до нужной температуры, однако из-за низкого перепада между давлением всасывания и нагнетания в испаритель поступает недостаточное количество хладагента и перенос тепла из испарителя в конденсатор незначителен. Уменьшить переходный режим можно путем блокировки включения вентилятора конденсатора до достижения требуемого давления конденсации, что автоматически реализуется при использовании в качестве замедлителя скорости вращения, уже упоминавшихся автоматических регуляторов скорости "FASEC 33", или "FASEC 100/500" фирмы ELIWELL.

Третья проблема возникает при длительных остановках компрессора наружного блока, когда компрессор остывает до температуры окружающей среды. В силу известных физических законов, в частности эффекта "холодной стенки Ватта", жидкий хладагент сосредотачивается в наименее нагретой части холодильной машины, элементах наружного блока, в том числе и в компрессоре. При этом жидкий хладагент частично растворяется в масле, и частично, как более тяжелая жидкость, располагается на дне картера компрессора. При очередном пуске компрессора в работу в результате снижения давления в картере компрессора происходит внезапное вскипание хладагента, внутренняя полость компрессора заполняется масляной суспензией, которая попадает в полость всасывания компрессора и может вызвать сильный гидравлический удар и поломку компрессора. Кроме того, при пуске масляный насос вместо масла всасывает жидкий хладагент со дна картера компрессора, который смывает масло с трущихся поверхностей, испаряясь, вызывает кавитацию, в результате компрессор работает практически без смазки и может заклинить.

Проблему решает использование нагревателя картера компрессора. Даже небольшая разница температур компрессора и остальных деталей наружного блока исключает натекание хладагента в картер. Наиболее просто установить на компрессор бандажный нагреватель картера. Причем его желательно запитывать при остановке компрессора, для чего можно использовать нормально замкнутые контакты пускового контактора компрессора. Мощность такого нагревателя обычно невелика (несколько десятков ватт) и он не вызывает перегрева компрессора при эксплуатации в летнее время. Удобные для установки нагреватели картера выпускает фирма FLEXELEC. Особенностью этих нагревателей является то, что они легко устанавливаются на компрессоры различных марок и размеров. Имеющийся бандаж и зажимной винт позволяют обеспечить хороший тепловой контакт нагревателя с картером компрессора и прочно закрепить его.

Четвертая проблема связана с увеличением вязкости смазки компрессора при низких температурах. Эта проблема также решается использованием картерного нагревателя.

И наконец, пятая проблема связана с тем, что часто нет возможности отвести конденсат, производимый кондиционером, в канализацию и его сливают через отверстие в стене на улицу. Если не принять специальных мер, зимой дренажный трубопровод замерзает и конденсат начинает заливать помещение. Решает проблему дренажный нагреватель. В настоящее время используют несколько типов дренажных нагревателей. По способу установки их можно разделить на устанавливаемые внутри и снаружи дренажной магистрали.

Проблемы по установке возникают для дренажных нагревателей второго типа, если их приходится устанавливать на ранее смонтированное оборудование. Более удобными в этом случае являются нагреватели, устанавливаемые внутрь дренажной магистрали, например нагреватели фирмы FLEXELEC.

Подводя итог можно сказать, что особенно остро перечисленные выше проблемы стоят в России где сезонные колебания температур зима-лето могут достигать нескольких десятков градусов. Эксплуатировать зимой кондиционеры без перечисленных выше дополнительных элементов недопустимо. Пренебрежение этим правилом приведет к выводу из строя кондиционера, большим материальным затратам, в число которых часто входит не только стоимость ремонта кондиционера.

Корх Л. Н., начальник сервисной службы фирмы "Сиеста-Холод"

наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест