Конденсатор кондиционера – Принцип работы кондиционера (сплит-системы). Компрессор, конденсатор, испаритель кондиционера.

Опубликовано автором

Содержание

Конденсатор кондиционера: основные параметры оборудования

Конденсатор, как и компрессор, является одним из главных компонентов любой холодильной системы. Он служит для переноса в окружающую среду тепловой энергии хладагента, и параметры этого агрегата могут быть разными. В отдельных случаях, исходя из этих характеристик, пользователь и выбирает кондиционер, поэтому об особенностях конденсатора следует знать заранее.

 

Как работает конденсатор?

Тепло хладагента посредством конденсатора обычно передается воздуху или воде. При этом показатель тепла приблизительно на 30% превышает холодопроизводительность самого кондиционера, и если последняя, к примеру, равна 20 кВт, то конденсатор способен выделить 25-27 кВт тепла.

Особенно популярными на рынке являются конденсаторы с воздушным охлаждением.

 

В чем особенность таких конденсаторов?

Этот агрегат состоит из теплообменника и вентиляторного блока, оснащенного электродвигателем. По трубкам теплообменника движется хладагент, а вентилятор обдувает их, таким образом охлаждая. Скорость потока обычно составляет 1-3,5 м/с.

При этом теплообменник состоит из оребренных трубок, имеющих диаметр в пределах 6-20 мм (выбирать нужный диаметр следует в зависимости от ряда факторов, включая потери давления, легкость обработки и др.) и расстояние между ребрами на уровне 1-3 мм. Как правило, трубки являются медными, и этот материал используется потому, что он не окисляется и обладает высокой теплопроводностью. Ребра при этом чаще всего изготавливают из алюминия.

Тип ребер может быть разным, что влияет на гидравлические и тепловые параметры теплообменника. Так, сложный профиль, имеющий множество выступов и просечек, может создать завихрения воздуха (турбулентность), который будет омывать теплообменник. Это повысит эффективность передачи тепла от хладагента к воздуху, а также увеличит холодопроизводительность самого кондиционера.

При этом трубки могут соединяться с ребрами двумя способами:

  •     В ребрах проделываются отверстия, в которые вставляются трубки теплообменника. Это самый простой способ. Однако такое соединение снижает теплопередачу, поскольку контакт между трубками и ребрами будет не очень плотным, а если среда в конденсаторе будет загрязнена, на месте прилегания может образоваться коррозия, что еще сильнее снизит производительность агрегата.
  •     В местах соединения трубок и ребер устанавливаются воротнички (буртики). Такой способ считается более сложным и дорогим, однако именно он позволяет увеличить поверхность теплообмена. Дополнительно же отдачу тепла хладагента увеличивают, создавая рифление внутренней поверхности трубок обменника. Это обеспечивает турбулентность при течении хладагента.


Как правило, в конденсаторе устанавливают 1-4 ряда трубок. Располагаются они по направлению потока хладагента, но иногда их могут также устанавливать в шахматном порядке, чтобы увеличить эффективность теплопередачи.

 

Как происходит охлаждение?

Следует помнить, что интенсивность теплообмена никогда не бывает одинаковой, пока хладагент движется по трубкам. В обменник он поступает сверху, а затем движется вниз. Вначале, когда хладагент захватывает 5% поверхности теплообменника, охлаждение оказывается самым интенсивным – скорость его движения высока, как и разница температур охлаждающего воздуха и самого хладагента. Далее, захватывая 85% поверхности (основной участок движения), хладагент конденсируется, и его температура остается константной. Затем, остальные 10% поверхности хладагент проходит, охлаждаясь. В этот момент он имеет жидкое состояние.

Конденсация хладагента происходит при температуре, превышающей температуру окружающего воздуха примерно на 10-20 градусов. Обычно он конденсируется при 42-55 градусах, хотя температура нагретого воздуха, выходящего из теплообменника, бывает всего на 2-5 градусов ниже температуры конденсации.

 

Как работают конденсаторы с водяным охлаждением?

Такие агрегаты могут иметь конструкцию трех разных типов. В частности, в продаже представлены:

1. Кожухотрубные конденсаторы.

Представляют собой стальной цилиндр, по обоим концам которого устанавливаются стальные решетки. К ним крепятся головки с патрубками, которые позволяют подключить агрегат к системе водяного охлаждения. В решетки также интегрируются медные, оребренные снаружи трубки – именно по ним и будет протекать вода. Как правило, диаметр трубок составляет 20 и 25 мм. Теплообмен в них максимально повышен, а холодная вода поступает снизу и затем выходит сверху. Как правило, эту воду берут из систем оборотного водоснабжения.

При работе такого конденсатора, пар хладагента из компрессора поступает в верхнюю часть кожуха из стали. Трубки с холодной водой омываются им, а затем пар заполняет все пространство между трубками и кожухом. В нижней части агрегата находится патрубок, который отводит жидкий хладагент. При контакте с водой пар хладагента тоже становится холодным, конденсируется при температуре, которая приблизительно на 5 градусов выше температуры выходящей воды, и накапливается на дне кожуха.

В отдельных случаях кожухотрубный конденсатор имеет также участок для дополнительного охлаждения, который располагается на дне и представляет собой пучок трубок, разделенных с основным трубопроводом перегородкой. Вода минимальной температуры, поступившая в конденсатор, вначале проходит этот участок, а затем поступает в основной трубопровод. Для передачи 1 кВт тепла проточной воде от хладагента в таком конденсаторе расход самой воды составляет примерно 170 л в час.

2. Конденсаторы «труба в трубе».

Этот тип агрегатов представляет собой систему двух спиральных трубок, одна из которых располагается внутри второй. По внешней или внутренней трубке впоследствии движется хладагент, а вторую выбирают для движения воды. Обе жидкости движутся навстречу друг другу, причем хладагент поступает в трубку сверху и выходит снизу, а вода – наоборот. При этом внутренняя трубка изготавливается только из меди, а внешняя может быть как медной, так и стальной. Также поверхности обеих трубок могут быть оснащены оребрением, повышающим эффективность теплообмена.

Лучше всего конденсаторы этого типа использовать в автономных системах кондиционирования или же установках охлаждения малой мощности. При этом следует учитывать главный недостаток такого оборудования – его конструкция неразъемна, поэтому трубки можно очищать только с применением химических средств.

3. Пластинчатые конденсаторы.

Эти агрегаты состоят из нескольких рядов пластин из стали, которые располагаются «елочкой». Как и в предыдущем варианте, вода и хладагент внутри теплообменника движутся навстречу друг другу. Для этого используются независимые контуры циркуляции.

Такие виды конденсаторов отличаются множеством преимуществ:

  •     они обладают очень эффективным теплообменом,
  •     они очень компакты,
  •     они отличаются малым весом,
  •     хладагент и охлаждающая вода имеют не слишком большую разницу температур, причем при поступлении в конденсатор температура воды, как правило, составляет 16 градусов, а в момент конденсации хладагента она достигает 32-36 градусов (если же температура поступающей воды составляет 24 градуса, то хладагент конденсируется при 37-40 градусах).


Учитывая это, пластинчатые конденсаторы могут использоваться в холодильных установках малой или средней мощности. При этом максимально возможное давление в рабочем режиме в водяном контуре будет равно 1 МПа, а в контуре хладагента будет всегда составлять 2,45 МПА.
 

www.nivey.ru

Проверка и замена пускового конденсатора

 

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки – между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя. 

Условное обозначение конденсаторов на схемах

 

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С  и порядковый номер по схеме.

 

Основные параметры конденсаторов

 

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

  • 400 В – 10000 часов
  • 450 В –  5000 часов
  • 500 В –  1000 часов

 

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

 

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

  • обесточиваем кондиционер
  • разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
  • снимаем одну из клемм (любую)
  • выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
  • прислоняем щупы к выводам конденсатора
  • считываем с экрана значение ёмкости

 

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

 

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

 

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

 

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

   

 

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором – менее одной секунды, вторым – более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

 

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

 

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс “+” и минус “-” и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения – термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

Собщ=С1+С2+…Сп

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый. 

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.

 

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы   этого типа CBB60, CBB61.

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

 

masterxoloda.ru

Как заменить сдвоенный пусковой конденсатор в кондиционере

 

Сдвоенные пусковые конденсаторы изготавливают специально для внешних блоков неинверторных кондиционеров.

Особенно часто такие конденсаторы устанавливают в кондиционерах LG.

Это не лучшее решение, так как очень часто выходит из строя конденсатор компрессора, а вентилятора остаётся рабочим, но всё равно приходится менять его полностью.

Ещё один “минус” таких конденсаторов – сложно найти в продаже. 

 

Устройство сдвоенного пускового конденсатора

В своем корпусе он имеет два фазосдвигающих конденсатора – для рабочей обмотки компрессора и двигателя вентилятора.

На корпусе таких конденсаторов имеется три группы контактных выводов:

  • C, common, общий
  • Herm, на обмотку компрессора
  • Fan, на обмотку вентилятора

 

Подбор аналога

Данный конденсатор является рабочим или фазосдвигающим.

Для этих целей используют неполярные пленочные конденсаторы.

Их можно приобрести на любом радиорынке или в магазине, торгующем радиокомпонентами.

Обычно такие конденсаторы называют “пусковые” и выпускает их множество производителей.

Напряжение выбирают 400-450 В, но чем больше рабочее напряжение, тем дольше будет работать конденсатор.

 

Как заменить “двойной” конденсатор двумя одиночными

Очень часто у мастеров по ремонту кондиционкров возникают сложности с заменой таких конденсаторов, они не могут найти “оригинальные” конденсаторы.

На самом деле это не принципиально, вполне возможно заменить их отдельными конденсаторами. Более того это будет надежней, особенно если заменить на компоненты надежных производителей, например, Epcos, Ducatti, Nichicon и др. вместо оригинальных.

Итак, рассмотрим для примера сдвоенный конденсатор 1,5мкФ*25мкФ*400В

 

Для замены нам понадобятся:

  • Конденсатор 25 мкФ*400 В
  • соединительные провода небольшой длины
  • клеммная колодка,для соединения 4 проводов
  • если конденсаторы со штыревыми разьемами,то клеммники для них

Методика замены конденсатора

 

  • Отсоединяем по очереди провода со старого конденсатора
  • на колодке соединяем провода от конденсатора вентилятора от конденсатора компрессора (любой вывод, конденсаторы неполярны), с рабочей обмотки компрессора (С -common), с рабочей обмотки вентилятора, с колодки питания (L или N, зависит от схемы)
  • Подключаем провода от компрессора и вентилятора к соответствующим конденсаторам.

Вполне возможно не удалять старый конденсатор, так как места в корпусе достаточно, а использовать  его общий вывод как колодку, подсоединив к нему выводу от двух конденсаторов.

Два других вывода (fan, herm) оставить свободными, перекинув провода с этих колодок на новые конденсаторами.

masterxoloda.ru

Кондиционер — Энциклопедия журнала “За рулем”

Кондиционеры обеспечивают оптимальную температуру в салоне автомобиля в жаркое время года и этим создают комфортные условия для водителя и пассажиров. Автомобильные кондиционеры в большинстве случаев имеют единый принцип действия и лишь незначительно различаются по конструкции

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Кондиционер является частью климатической системы (климат-контроля) легкового автомобиля и предназначен для охлаждения воздуха, поступающего в салон. Он представляет собой замкнутую герметичную систему, в которой принудительно циркулирует хладагент.
Хладагент – это легкокипящее вещество, переносящее тепло при циркуляции внутри контура кондиционера. Ранее широко используемый хлорсодержащий фреон R12, из–за отрицательного влияния на озоновый слой атмосферы Земли был заменен фторсодержащим R134a (применяется в автомобилях, выпущенных после 1993 года). Фреоны этих двух типов несовместимы.

Парокомпрессионные кондиционеры с терморегулирующим вентилем (рис. 1) получили наибольшее распространение на легковых автомобилях. Их работа происходит в следующем порядке:
– парообразный хладагент, поступивший из испарителя, всасывается и сжимается компрессором, при этом хладагент нагревается; – сжатый горячий парообразный хладагент поступает в конденсатор, где принудительно охлаждается атмосферным воздухом и превращается в жидкость;
– хладагент очищается в ресивере–осушителе и дополнительно охлаждается с помощью терморегулирующего вентиля;
– готовый к работе жидкий хладагент поступает в испаритель, где при резком уменьшении давления расширяется, превращаясь в пар, охлаждая при этом поверхность испарителя и воздух, поступающий в салон автомобиля.

УСТРОЙСТВО КОНДИЦИОНЕРА

Один из вариантов расположения кондиционера в автомобиле. Типовой автомобильный кондиционер состоит из следующих узлов и деталей.

Компрессор – основной и самый сложный агрегат, обеспечивающий необходимое давление и циркуляцию хладагента в системе. Он приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя через приводной ремень и электромагнитную муфту.
Конденсатор (в обиходе – радиатор кондиционера) – теплообменный аппарат, в котором происходит конденсация паров хладагента и передача выделившегося при этом тепла в окружающий воздух. Эффективность охлаждения, обеспечиваемая кондиционером, во многом зависит от возможности конденсатора отдавать тепло. Поэтому конденсатор устанавливается перед радиатором системы охлаждения двигателя; как правило изготавливается из алюминия и обдувается с помощью дополнительного электровентилятора.
Испаритель — теплообменник, внутри которого происходит испарение хладагента с поглощением тепла. Чем больше хладагента подается в испаритель и выше разница давлений в конденсаторе и испарителе, тем сильнее охлаждение. Испаритель, как правило, изготавливается из алюминия и располагается в салоне автомобиля над радиатором отопителя на пути входящего воздушного потока, что позволяет наиболее эффективно охлаждать его при работающем кондиционере. Может снабжаться смотровым окном для контроля за количеством хладагента.
Терморегулирующий вентиль – автоматический регулятор подачи хладагента в испаритель. Количество подаваемого фреона изменяется в зависимости от температуры на выходе из испарителя, при этом она поддерживается в заданных пределах. Чем выше температура, тем больше открывается клапан терморегулирующего вентиля. При этом подача фреона в испаритель увеличивается и охлаждение усиливается. При снижении температуры на выходе из испарителя отверстие клапана уменьшается, подача хладагента в испаритель сокращается и охлаждение ослабевает.
Ресивер–осушитель устанавливается между конденсатором и испарителем (перед терморегулирующим вентилем) и обеспечивает очистку, осушение и накопление хладагента. На корпусе ресивера может размещаться смотровое окно для контроля количества хладагента.
Аккумулятор может устанавливаться после испарителя и служит для защиты от попадания в компрессор хладагента в жидком виде (жидкости в отличие от газов и паров несжимаемы). В нем фреон дополнительно осушается и фильтруется.
Реле давлений автоматически отключает компрессор при понижении давления всасывания до недопустимо низкой величины (примерно 2,1 кг/см2), что обычно обусловлено утечкой хладагента из системы, а также при повышения давления нагнетания свыше допустимого значения (32 кг/см2).
Трубопроводы и гибкие шланги должны обладать повышенной прочностью и обеспечивать величину утечки хладагента не более 11 граммов в год на метр их длины (по SAE J2196). Для изготовления трубопроводов, патрубков, штуцеров и их крепежа используют алюминиевые сплавы. Многослойные шланги имеют специальную внутреннюю оболочку из нейлона, обеспечивающую высокую непроницаемость для хладагента.

НЕИСПРАВНОСТИ КОНДИЦИОНЕРА

Со временем эффективность работы кондиционера постепенно снижается и для ее восстановления требуется профилактическое обслуживание, а в некоторых случаях – ремонт. Следует отметить, что диагностика и ремонт автомобильного кондиционера требуют высокой квалификации и большого числа специальных приборов и установок.
Механическому износу в наибольшей степени подвержен компрессор, в меньшей степени – вентиляторы. Но конденсатор, несмотря на то, что в нем нет подвижных частей, может выйти из строя быстрее всего. Это обусловлено тем, что он расположен перед радиатором двигателя и подвергается механическому и химическому воздействию дорожной грязи.
Утечка хладагента происходит неизбежно из-за его способности диффузировать через материал трубопроводов и уплотнений. В результате кондиционер теряет в год около 200 г хладагента, что составляет 15–20% от заправленного его количества. Иногда этого оказывается достаточно для срабатывания датчика защиты от включения, так как ухудшаются условия смазки компрессора. Более интенсивные утечки появляются из-за разгерметизации резьбовых соединений трубопроводов, износа уплотнения вала компрессора, сквозной коррозии конденсатора и испарителя, механических повреждений других деталей кондиционера.
Засорение салонного фильтра, очищающего весь воздух, поступающий в салон как при охлаждении, так и при отоплении или проветривании, может ограничивать воздушный поток и снижать эффективность работы кондиционера.
Загрязнение испарителя закономерно на автомобилях, в кондиционерах которых не предусмотрен фильтр приточного воздуха. Тополиный пух и другой мусор, засасываемый вентилятором, забивает «соты» испарителя, уменьшая эффективность охлаждения. Для восстановления нормальной работы кондиционера в этом случае требуется снятие приборной панели, демонтаж и очистка испарителя.
Загрязнение конденсатора пылью, грязью, остатками насекомых, тополиным пухом многократно снижает его теплообмен с окружающим воздухом, ухудшает работу системы кондиционирования, может вызвать аварийные выключения компрессора и сброс хладагента (при неисправной автоматической защите не исключено его заклинивание).
Неисправности электрооборудования в цепях управления кондиционером, вентиляторами в салоне и на конденсаторе могут оказывать отрицательное влияние на поддержание желаемого микроклимата в салоне автомобиля.
Подмешивание теплого воздуха (или повторный нагрев) в режиме охлаждения происходит из-за неисправности заслонок воздухораспределителя, крана или электромагнитного клапана отопителя, который не перекрывает циркуляцию охлаждающей жидкости. В этом случае холодный воздух после испарителя вновь нагревается в отопителе, т. е. работа компрессора становится бесполезной и впустую затрачивается на нее мощность двигателя.

ЗАПРАВКА КОНДИЦИОНЕРА

Вследствие того, что хладагент постепенно улетучивается из системы, его нужно периодически заправлять. Необходимость дозаправки можно определить по характеру перетекания жидкого хладагента в смотровом окне (рис. 3). Обычно для нового автомобиля эту процедуру проводят раз в 2–3 года. Через 4–6 лет эксплуатации кондиционер следует заправлять раз в 1–2 года. Это целесообразно делать только после выявления и устранения всех неисправностей (тем более в случае аварийного сброса хладагента). Заправку желательно осуществлять в специализированном автосервисе, где есть квалифицированные специалисты и необходимое оборудование.

Заправка на дороге – услуга, предлагаемая в летнее время года. Успех ее проведения во многом зависит от используемого оборудования, качества хладагента и возможности использования на заправочном пункте вакуумного насоса для откачки воздуха. Заправка без вакуумирования не исключает попадания влаги в систему, особенно в сырую или дождливую погоду. Замерзшая влага на входе в испаритель ограничит или исключит циркуляцию хладагента, приведет к его аварийному выбросу, сделает заправку бесполезной и потребует в последующем осушения системы.
Заправка в мастерских, специализирующихся на бытовом и торговом холодильном оборудовании, может привлечь более низкими ценами. Однако квалификация персонала порой бывает недостаточной для обслуживания автомобильных систем, а необходимое оборудование отсутствует. У представителей бытовых служб велик соблазн использовать для заправки более дешевый фреон R12 или R22 вместо R134a. Такая экономия может обернуться расходами на промывку всей системы или серьезный ремонт.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В холодное время года, когда нет необходимости использовать кондиционер, желательно в профилактических целях включать его в режим охлаждения один-два раза в неделю на 10–15 мин. При отрицательных температурах делать это необходимо в теплом помещении. Длительное бездействие системы приводит к тому, что уплотнение вала компрессора, прокладки и кольца не омываются маслом и возникает утечка хладагента.
При длительной стоянке на солнце в жаркую погоду температура воздуха в салоне намного выше наружной. Для быстрого охлаждения салона необходимо на некоторое время открыть двери, чтобы вышел горячий воздух. Затем запустить двигатель, включить кондиционер в режим максимального охлаждения и рециркуляции, закрыть двери и люк. Некоторое время, пока система выходит на установленный режим, желательно находиться вне автомобиля. После посадки в салон следует перевести кондиционер в наиболее благоприятный режим: 18-20°С. Однако специалисты рекомендуют поддерживать разность внутренней и наружной температуры в пределах 5-9°С во избежание вредного воздействия на организм человека больших температурных перепадов при высадке и посадке в автомобиль.
Поток охлаждающего воздуха лучше всего направлять вверх, но ни в коем случае не в лицо. Это может вызвать простудные заболевания и воспаление лицевых нервов.
Во время мойки автомобиля возьмите за правило промывать и продувать конденсатор кондиционера. Летом смывается грязь, зимой – еще и соль. Направляйте струю воды и воздуха (не более 3-4 атм) перпендикулярно конденсатору, чтобы не погнуть тонкие ребра его ячеек. Появление неприятного запаха в салоне может быть связано с неисправностью системы удаления конденсата. При этом создается благоприятная среда для развития бактерий и других патогенных микроорганизмов. В этом случае требуется очистка испарителя и воздуховодов – эту работу лучше доверить профессионалам.

wiki.zr.ru

Как работает кондиционер?

Удивительно, но кондиционер живёт в нашем комфортном мире намного дольше, чем многие думают. Ещё компания Packard изобрела кондиционер в далёком 1939 году, а в 1940 году первый автомобиль компании начал предлагать своим клиентам установленный заводом кондиционер. Конечно, это система скорее была похожа на термостат, но это было лучше, чем не иметь вообще ничего. Идея прижилась, и уже к 1969 году более половины всех новых автомобилей были проданы с встроенным кондиционером. Это не включая послепродажных установок кондиционеров отдельно, которые чаще всего были установлены в течение первого года жары, когда новый владелец пожалел о своём скупом “существе” при покупке зимой.

Однако, история кондиционеров не так плоска и безропотна – в конце концов, было установлено, что хладагент, который использовался в течение многих десятилетий в автомобильных кондиционерах, известный как R-12 или CFC-12 в научном мире или своей торговой маркой – “фреон“, наносит ущерб озоновому слою (являясь хлорфторуглеродом). Вскоре такой хладагент был запрещен для использования в ряде стран, и появились альтернативы под названием R-134a или HFC-134a, которые стали обязательными для всех автомобилей, произведённых после 1996 года. Сегодняшний же автомобиль использует почти абсолютно безопасные типы хладагента как для человека, так и для остальной природы.

А вот история устройства и принципа работы кондиционера менялась довольно незначительно. Так, основной принцип его работы остался практически неизменным: кондиционер работает также, охлаждая и удаляя влагу из воздуха. Есть три основных части системы – компрессор, конденсатор и испаритель – все они главные “герои” достижения цели охлаждения воздуха, но существует также несколько других частей, чтобы сохранить работу системы гладкой. Давайте рассмотрим каждую из них и узнаем таким образом, как работает кондиционер в автомобиле!

Все автомобильные системы кондиционирования воздуха являются по своей сути почти замкнутой герметичной системой трубопроводов с двумя чётко выделенными отделами работы: стороной высокого давления, которую в среде профессионалов называют напорной магистралью, и стороной низкого давления – обратной магистралью. Мы начнём со стороны высокого давления, поскольку именно она приводит прохладный воздух в салон.

Компрессор кондиционера

Компрессор приводится в действие ремнём от коленчатого вала двигателя. Когда хладагент всасывается в компрессор, он находится под нормальным (почти атмосферным) давлением и в газообразной форме. Но после того, как хладагент оказывается внутри насоса компрессора, компрессор начинается соответствовать своему названию – ремень приводит в действие насос, который сжимает хладагент и заставляет его поступать в конденсатор. При этом, процесс сжатия сопровождается сильным нагревом хладагента. Следует отметить, что компрессор не может работать с жидким фреоном, поступающим в него и в этом случае значительно повышается его износ, потому на ряде автомобилей на пути течения фреона перед компрессором устанавливается ещё и ресивер-коллектор – устройство, обеспечивающее довыпаривание хладагента перед его поступлением в компрессор.

Но и этого бывает недостаточно – дело в том, что если в компрессор поступит определённое количество жидкого хладагента, то компрессор его попросту не сможет сжать, как сжимает газообразный хладагент, в результате чего получается гидроудар, который выводит работу компрессора из строя. Потому непременным спутником работы кондиционера является датчик температуры окружающего воздуха, и при определённом значении (как правило от 0 до -5 градусов по Цельсию – зависит от производителя) кондиционер попросту не включится, так как это может привести к тому, что фреон не весь испариться из-за низкой температуры.

Вам, вероятно, всё ещё довольно непонятна работа кондиционера – не волнуйтесь, так как система кондиционирования является замкнутой структурой, то начать с чего-то, что сразу внесёт ясность, не представляется возможным. А потому читайте далее – по мере изучения отдельных компонентов Вам будет проясняться общий принцип работы кондиционера.

Конденсатор

Конденсатор – его в простонародье чаще называют просто радиатором кондиционера, и он служит для той же цели, что и радиатор двигателя в Вашем автомобиле: выводить тепло из системы в окружающую среду за счет протекания по тонким трубкам, которые продуваются отдельным вентилятором и потоком воздуха в том случае, если Ваш автомобиль находится в движении. Хладагент поступает в конденсатор в виде жидкости из компрессора. Процесс создания давления газа и перемещение его в конденсатор по своей физической природе создаёт тепло, и хладагент, протекая внутри извилистых труб конденсатора, охлаждаясь, таким образом, становится почти готов для охлаждения автомобиля.

Ресивер-осушитель

Но сначала хладагент должен быть нацелен на ресивер-осушитель. На выходе из конденсатора жидкость проходит через небольшой резервуар, также установленный в линии трубок. Этот резервуар содержит осушители – небольшие гранулы, которые притягивают воду. Вы видели пакеты осушителей в обувных коробках? Они там делают то же самое: вытягивают воду из воздуха, чтобы сохранить новые туфли свежими для Ваших ног. В ресивере-осушителе удаляется лишняя вода, которая проникла в систему. Если бы вода оставалась, то из неё образовывались бы кристаллы льда, что может привести к повреждению системы кондиционирования воздуха. Кроме того, в ресивере-осушителе оседают также небольшие крупинки мусора, который может образовываться при прохождении фреона через компрессор и, особенно, конденсатор.

Этих трёх агрегатов достаточно в отделе работы кондиционера под высоким давлением, так что давайте перейдем к стороне низкого давления системы.

Впрочем, низким давление на этой стороне работы кондиционера назвать сложно – рабочая температура в зависимости от модели машины может варьироваться от 3 до 4 атмосфер (для сравнения, рабочее давление в обычно автомобиле 2 – 2,3 атмосфера. Итак, из чего же состоит сторона низкого давления работы кондиционера и как всё это работает?

Тепловой расширительный клапан (вентиль) (ТРВ)

Это именно тот этап, когда система работы кондиционера изменяется со стороны высокого давления в сторону низкого давления. Если попробуете на ощупь эту часть системы, то Вы почувствуете изменение температуры в трубках от горячего к холодному.

Жидкий хладагент под высоким давлением поступает в ТРВ из ресивера-осушителя через расширительный клапан, который позволяет ему перейти обратно в газообразное состояние. Такое расширение уменьшает давление хладагента, и в газообразном состоянии он переходит в испаритель (об испарителе немного ниже). Ещё одно замечательное свойство хладагента – он один лучших веществ, которые при переходе из жидкого состояния в газообразное (при кипении, проще говоря) сильно охлаждаются. Клапан включает в себя датчик давления хладагента и регулирует поток хладагента таким образом, чтобы система работала стабильно: чтобы хладагент поступал в испаритель в таком количестве и при такой температуре, которых достаточно, чтобы температура в испарителе не опустилась ниже 0 градусов и не образовалась изморозь, но и не поднималась слишком высоко, иначе это бы свело на нет всю работу по охлаждению воздуха в салоне автомобиля. Движущиеся части ТРВ могут быстро изнашиваться, а иногда и требуют замены.

Испаритель

Испаритель – это то место в структуре работы кондиционера автомобиля, где происходит волшебство. В то время как все остальные части системы расположены в моторном отсеке, испаритель помещается в салоне, как правило, немного выше места для ног на стороне пассажира в районе бардачка машины. Испаритель также похож на радиатор – он состоит из катушек, трубок и рёбер, но его работа заключается в поглощении тепла, а не рассеивании его.

Хладагент поступает в испаритель в виде холодного сжатого газа – в идеале его температура близка к нулю градусов Цельсия. Хладагент не замерзает при этой температуре – напротив, он имеет очень низкую температуру кипения. Тепла в салоне автомобиля достаточно, чтобы заставить хладагент в испарителе выкипеть. Вентилятор, в свою очередь, направляет поток воздуха через испаритель (мы ведь помним, что испаритель – это своеобразный радиатор!) в салон машины через дефлекторы. Воздух, проходя сквозь ребристую поверхность ледяного испарителя, также охлаждается и поступает в салон автомобиля в виде прохладного “кусочка рая”.

После прохождения через испаритель в газообразном состоянии хладагент снова поступает в компрессор, где он находится под давлением и переходит в жидкое состояние, и весь процесс начинается заново.

Кроме того, все мы видели, что при работе кондиционера в автомобиле, снизу на асфальт или землю капает вода, и её иногда бывает довольно много – настолько, что при стоянке автомобиля в течение 5-10 минут может даже образоваться ручеёк. Это “выходки” того же испарителя, который также, будучи в охлаждённом состоянии принимает на себя влажность из воздуха, который задувается вентилятором в салон автомобиля, таким образом, несколько осушая этот воздух, что позволяет Вам чувствовать ещё большую прохладу. Вода из воздуха конденсируется на испарителе подобно утренней росе на траве, наряду с грязью и пылью и всем остальным, потому такой воздух проходит через воздушный фильтр.

 

Общий принцип работы кондиционера в автомобиле

Конечно, это не все составляющие работы кондиционера – есть ещё ряд датчиков, которые регулируют работу различных элементов кондиционера на различных этапах при различных условиях (например, когда мы стоим в пробке, давление в напорной магистрали может достигать критических отметок и система попросту не даёт трубкам лопнуть от такого давления).

 

howcarworks.ru

Устройство кондиционера и принцип работы

Кондиционер – это прибор для регулировки и сохранения оптимальной температуры в бытовых помещениях, строительных объектах, на транспорте и других местах нахождения людей. Наиболее популярными являются климатизеры компрессионного вида: они как охлаждают воздух, так его и нагревают.

Устройство кондиционера

В основе работы устройства находится способность впитывать в себя тепло при испарении и выводить его при конденсации. Рассмотрим более наглядно, как происходит эта процедура в сплит – системе.

Принципиальная схема кондиционера

Главными составными частями данного агрегата является:

  • Компрессор.
  • Испарительный элемент.
  • Вентиль терморегуляции.
  • Вентиляторы.

Внешний блок

В состав кондиционера входят внутренний и наружный модуль, последний размещается вне здания. Это вызвано шумной работой вентилятора и компрессора, а также независимым отводом теплого воздуха в атмосферу.

Устройство наружного блока

Несмотря на разнообразие кондиционеров, их внешний модуль всегда имеет одинаковые составные части:

  1. Компрессор. Он способен сжимать фреон и придавать определенное движение по контуру.
  2. Конденсатор, находящийся в наружном блоке. Он превращает хладагент в жидкое состояние.
  3. Испаритель. Радиатор расположен внутри аппарата – служит для преобразования фреона из водянистой фазы в газообразное положение.
  4. Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Посредством прибора понижается напор хладагента.
  5. Вентиляторы. Задача этих устройств заключается в обдуве испарителя и конденсатора, чтобы создать более интенсивный теплообмен с атмосферой.
  6. Фильтры. Эти части кондиционера предохраняют контур от попадания посторонних частиц (грязи, пыли)

ВАЖНО! В случае работы кондиционера в режиме нагнетания теплого воздуха, внешний модуль снабжается четырех ходовым клапаном, который управляется от внутреннего модуля. Он отвечает за изменение режимов подачи теплого и холодного воздушного потока.

Работа кондиционера в режиме обогрева

Внутренний блок

Внутренний кондиционер необходим для получения охлажденного воздуха в помещении. Конструкция данного блока позволяет принимать поступивший воздух с улицы и равномерно распределять его в помещении. В связи с этим главными элементами внутреннего устройства являются:

Радиатор (испаритель). Такое название он получил потому, что в стадии охлаждения в трубках происходит испарение фреона, а на таком явлении основан принцип работы контура. От размеров этого прибора во многом зависит мощность агрегата: чем больше кондиционер, тем крупнее должен быть испаритель.

Он представляет собой переплетение трубок с пластинками, которые увеличивают плоскость теплообмена.  По капиллярным сосудам движется хладагент с определенной скоростью и температурой.

Вентилятор (крыльчатка, вал). Для быстрого охлаждения помещения, необходимо воздушный поток принудительно прогнать через охлажденный радиатор. В этом и помогает данная крыльчатка.

У многих моделей испаритель как бы очерчивает конфигурацию вентилятора, тем самым делая компактной установку внутреннего модуля. При этом создается эффективная циркуляция воздушных масс.

Мотор вентилятора. Он крепится специальным кронштейном к коробке модуля и служит для вращения крыльчатки.

Дренажная ванночка. Во время работы кондиционера на радиаторе образуется конденсат. И вот для его сбора существует данный лоток. В нем, кроме влаги, собирается пыль, грязь и прочие посторонние частицы. Поэтому, для лучшего ухода за ним, данное приспособление съемное.

Вертикальные и горизонтальные жалюзи. Двигаются эти элементы от небольших моторов и крепятся под лотком для дренажа. При этом горизонтальные шторки регулируют воздушный поток вверх-вниз, а вертикальные – вправо-влево.

Командный блок. Данная микросхема представляет собой плату, к которой через провода подходят все значимые пусковые элементы двигателей и датчиков.

Фильтр грубой очистки. Он выглядит как сетка из пластмассы, к которой прилипают мелкие частицы пыли, грязи, шерсти. Очищать такой фильтр нужно один раз в две недели во избежание перегрузки двигателя.

Работа кондиционера

Все компоненты агрегата соединяются друг с другом трубками из меди и тем самым формируют холодильный контур. Внутри его циркулирует фреон с небольшой толикой компрессионного масла.


Устройство кондиционера позволяет совершать следующий процесс:

  1. В компрессор из радиатора поступает хладагент под низким давлением в 2-4 атмосферы и температурой около +15 градусов.
  2. Работая, компрессор сжимает фреон до 16 — 22 очков, в связи с этим он нагревается до +75 — 85 градусов и попадает в конденсатор.
  3. Испаритель охлаждается потоком воздуха, имеющим температуру ниже, чем у фреона, вследствие чего хладагент остывает и преобразуется из газа в водянистое состояние.
  4. Из конденсатора фреон попадает в терморегулирующий вентиль (в бытовых приборах он выглядит в виде спиральной трубки).
  5. При прохождении через капилляры, напор газа понижается до 3-5 атмосфер, и он остывает, при этом часть его испаряется.
  6. После ТРВ жидкий фреон поступает в радиатор, обдуваемый воздушным потоком. В нем хладагент полностью преобразуется в газ, забирает тепло, в связи с этим температура в помещении понижается.

Затем фреон с низким давлением двигается к компрессору, и вся работа компрессора, а значит и бытового кондиционера, повторяется вновь.

Работа кондиционера на холод

Типы кондиционеров

Изготовители производят всякие виды кондиционеров, вкладывая значительные средства в свое дело. В результате чего современный потребитель может выбрать всякую модель по любым параметрам.

Кондиционеры сплит – системы

Устройства типа сплит прекрасно подходят для маленьких комнат.

НА ЗАМЕТКУ! По установке агрегаты делятся на напольные, оконные, настенные и потолочные кондиционеры.

Различают два вида таких устройств: разделительные системы и мульти разделяющиеся системы. Настенные аппараты вида сплит-система представляют собой два блока: маленький внутренний узел и крупный внешний модуль.

Во внешнем устройстве находятся самые шумные в работе устройства. Мульти сплит-система образована в результате объединения нескольких внутренних блоков к единому наружному модулю. Это разрешает оптимально сохранить дизайн дома.

Кондиционеры потолочного типа

В помещениях с большой площадью, как правило, выбирают агрегаты для установки на потолке. Их достоинство состоит в том, что охлажденный воздух равномерно распределяется горизонтально по комнате, не действуя напрямую на людей.

Массивный кондиционер потолочного вида почти незаметен, и он незаменим, когда нужен обширный поток воздуха для самых отдаленных частей помещения, при этом длина струи у некоторых моделей достигает до 55 метров.

Различают также канальные и кассетные потолочные кондиционеры. При этом первые устройства полностью спрятаны за натяжным потолком или в канале, а второго вида – кассетные блоки имеют вид потолочной плитки размером 600×600 мм.

Сплит-система

Хотя разъединительная система состоит из внутреннего и внешнего модулей, по принципу работы она не отличается от действия бытового потолочного кондиционера любого другого типа.

В самом корпусе внешнего блока расположен теплообменник, вентилятор и компрессор. Дополнительными элементами сплит – системы являются осушитель, расширительный клапан и присоединительные трубки.

А также для подключения агрегата к электросети, в нем расположены нужные пусковые и контролирующие приборы.

Промышленные кондиционеры

Такие устройства разрабатываются для обслуживания площадей более 350 метров и поэтому они имеют ряд особенностей, отличаясь тем самым от бытовых кондиционеров. Устройство прецизионного оборудования может быть различным.

Их нередко устанавливают в домах, где нужен особый микроклимат для каждого помещения – торговых центрах, банках, гостиницах. Промышленные кондиционеры подразделяются на следующие системы:

Мультизональные устройства. Эти узлы кондиционирования VRF и VRV включают в себя до 64 внутренних модулей и до трех наружных блоков. Суммарно они располагаются на коммуникациях длиной до 300 метров.

Для всякого внутреннего модуля допускается устанавливать отдельную температуру и обеспечить свой микроклимат в каждой комнате. Погрешность устанавливаемой температуры составляет всего 0,05 градуса.

«Чиллер-фанкойл». Устройства с этой системой отличаются тем, что внутри контура применяется не фреон, а вода или антифриз. Центральный холодильный аппарат называется «чиллером», а теплообменные элементы – «фанкойлами».

Схема чиллер-фанкойл 2

Преимущество такого агрегата в том, что расстояние между этими компонентами может быть любое, так как вода течет по обычным трубам.

Центральные и крышные кондиционеры. Данные устройства разнообразные по своему действию. Они применяются в виде агрегатов по теплообмену, вентиляторов, очистителей и увлажнителей воздуха.

Центральным его называют потому, что воздушная масса обрабатывается во внутреннем блоке и потом по трубам двигается по комнатам. Монтаж кондиционеров такого вида и проведение коммуникаций выделяется особой сложностью и ему требуется наружный источник холода.

По возможности лучше выбирать крышные моноблоки, которые более простые в установке.

Неисправности кондиционеров

Сегодняшнее климатическое оборудование снабжено функцией оповещения о возможных поломках. Стоит лишь расшифровать диагностическую информацию.

Агрегат не включается

Это самая распространенная поломка у кондиционера и наверняка каждый пользователь с ней встречался. Эти проблемы происходят обычно из-за электрической части:

  • Устройство не подключено.
  • Неисправна командная микросхема.
  • Отсутствует связь между наружным и внутренним блоками.
  • Не работает пульт управления.
  • Сработал автомат защиты.
  • Ошибочная коммутация при подаче сигналов.

И наконец, устройство может производить сбой в силу банального износа деталей.

Отключение сплит-системы после непродолжительной работы

Такое явление происходит из-за перегрева компрессора, а также по причине поломки защитного реле. Нагревается установка по причине загрязнения радиатора на внешнем модуле.

В таких случаях следует произвести профилактическую чистку решетки. А также после заправки может нарушиться баланс в контурах радиатора и конденсатора.

Течь конденсата из внутреннего блока

В летнее время владельцы кондиционеров могут наблюдать переполнение емкостей с конденсатом. Причиной этого может быть обмерзание теплообменника, который следует утеплить. Если протекание появляется в стыках, то нужно подкрутить гайки. В случае забивания грязью дренажной трубки, ее также следует прочистить.

Кондиционер работает не на полную мощность

Такая неисправность случается в основном летом. Аппарат во время эксплуатации потребляет большое количество энергии, но не в состоянии обеспечить необходимый температурный режим. Причина здесь чаще всего кроется в загрязненных воздушных фильтрах.

ВНИМАНИЕ! Тонкие очистители, озонаторы, лампы ультрафиолетового света хотя и улучшают воздух, но при этом ощутимо влияют на стоимость агрегата.

Запахи

Если от устройства стал появляться неприятный душок, то для этого есть несколько причин. В случае горелого запаха нужно проверять проводку, причем делать это рекомендуется в сервисных центрах.

Когда зловонье отдает сыростью или плесенью, это значит, что внутри агрегата образовалась колония бактерий. Избавиться от него можно с помощью антигрибкового препарата.

Польза и вред от кондиционера

Плюсы от устройства

Главным преимуществом климатизеров является то, что они создают в помещении подходящий для человека микроклимат. Это повышает, в свою очередь, производительность труда, улучшает настроение и самочувствие.

Следовательно, основным достоинством этого кондиционера является создание благоприятных условий для работы или отдыха. Основной задачей таких агрегатов является понижение температуры в жаркое время, и нагрев воздуха в холодный период.

К тому же установка кондиционеров в сервисных центрах или в интернет-залах позволяет миновать преждевременных поломок компьютерного оборудования из-за перегрева.

А также некоторые модели таких агрегатов способны выполнить еще несколько полезных функций:

  1. Очищение воздушного пространства от неприятных запахов. Например, часто оконные кондиционеры монтируют на кухне и в туалете.
  2. Увлажнение или осушение воздушной среды в помещении.

Минусы устройств

Однако при неправильном использовании кондиционера, от него может исходить определенный вред для здоровья человека:

  • Есть вероятность, что в этих устройствах размножаются вредные бактерии.
  • Климатическое оборудование благоприятствует распространению вирусов.
  • Кондиционеры, пропуская через себя воздух, убивают в нем полезные элементы.
  • Компрессоры создают шум во время работы.

На самом деле, в большинстве случаев, это относится к мифам, и такие утверждения не соответствуют действительности. Во избежание неприятных явлений, не нужно находиться под холодной струей воздушного потока.

Систематические чистки агрегата и его профилактический ремонт помогут избежать неправильной работы устройства. И если соблюдать эти элементарные правила, то кондиционер создаст в помещении приятный микроклимат, так необходимый человеку для приятного отдыха и плодотворной работы.

aeroclima.ru

Пусковой конденсатор для кондиционера: емкость, схема, подбор

Содержание статьи:

Пусковой конденсатор кондиционера расположен в цепи компрессора. Иногда он выходит из строя. О видах конденсаторов и их значении читайте дальше.

Зачем нужен пусковой конденсатор кондиционеру?

Бытовые кондиционеры, как правило, не отличаются высокой мощностью. Поэтому их запитывают от однофазной электрической сети с напряжением 220 Вольт. Чаще всего они работают на асинхронных двигателях, снабженных вспомогательной обмоткой. Другое их наименование двухфазные.

Обмотки в моторах устроены так, чтобы магнитные полюсы их располагались перпендикулярно друг другу.

В обмотках различны значения номинальных токов и численность витков, а значит сопротивление. Однако мощность их равнозначна.

К ним и присоединяют конденсатор, именуемый фазосдвигающим. Его функция в передвижении фазы и вращении магнитного поля по кругу.

В цепь подключаются два конденсатора кондиционера: пусковой и рабочий. Самые современные модели обходятся лишь последним.

Рабочий конденсатор кондиционера подключен постоянно в цепь, а пусковой подключается только на 3 секунды, пока запускается компрессор. Далее реле отключает его.

Таким образом, рабочий конденсатор увеличивает коэффициент полезного действия и обеспечивает рабочий момент для пуска мотора.

Кондиционеры повышенной мощности работают на компрессорах с 3-фазными двигателями асинхронного типа, конструкция которых не предусматривает использование конденсаторов.

Покупка конденсатора кондиционера

Для того чтобы купить конденсатор кондиционера, необходимо знать его напряжение и мощность.

Основная задача конденсатора: это создать круговое магнитное поле при номинальной нагрузке, не допуская вытягивания поля в форму овала.

Формулу подсчета можно посмотреть в справочнике. Хотя на практике чаще используется соотношение:

  • 75 – 80 микрофарад емкости на 1 кВт мощности мотора;
  • 450 Вольт напряжения конденсатора на стандартное напряжение электросети.

Купить конденсатор кондиционера нужно той же емкости, что уже установлен производителем, так как его параметры точно рассчитаны в заводских условиях.

Проверяется работа пусковых конденсаторов кондиционера с помощью измерителя емкости. Замена требуется, когда расхождение с номиналом составляет 10% и более. Емкость нового конденсатора может быть чуть больше или равной вышедшего из строя, но не меньше.

Виды пусковых конденсаторов компрессора

Пусковые конденсаторы компрессора кондиционера выпускаются номиналом от 25 до 100 микрофарад с шагом 5 микрофарад.

Для наружных блоков неинверторных систем создаются специальные сдвоенные пусковые конденсаторы.

strojdvor.ru