Как правило воздушный конденсатор холодильной машины эксплуатируется в атмосферных условиях (на открытой площадке). Работа холодильной машины при низких температурах окружающего воздуха связана с рядом проблем, среди которых выделим пять основных:
1. Уменьшение холодопроизводительности в режиме охлаждения
Из-за снижения температуры воздуха, обдувающего конденсатор наружного блока, уменьшаются температура и давление конденсации. Как следствие, уменьшается расход жидкого хладагента, поступающего в испаритель через регулятор расхода.В результате уменьшения расхода хладагента падает давление испарения и возможно отключение кондиционера при срабатывании устройств защиты по низкому давлению.
Особенно заметно снижение расхода хладагента и уменьшение холодопроизводительности в кондиционерах с капиллярной трубкой, которой оснащаются практически все бытовые кондиционеры. В кондиционерах, оборудованных терморегулирующим вентилем, открытие ТРВ до какого-то момента компенсирует падение давления конденсации, но после того, как ТРВ откроется полностью, эффект будет таким же, как и в случае с капиллярной трубкой.
Для увеличения давления конденсации при низкой температуре наружного воздуха принимаются следующие технические меры:
-уменьшается скорость вращения вентилятора обдува конденсатора (плавно или сту-пенчато) вплоть до полной его остановки; охлаждающий воздух перепускается мимо конденсатора или полностью пе-рекрывается;
-перед конденсатором устанавливается специальный клапан регулирования давления конденсации, который отводит большую часть хладагента мимо конденсатора.
Такое техническое решение позволило, например, в прецизионных кондиционерах фирмы UNIFLAIR сохранить холодопроизводительность до температуры наружного воздуха минус 35 °С.
Эффективной мерой сохранения холодопроизводительности блоков с центробежными вентиляторами, установленных в помещении (подвале, на чердаке и т.д.), является выброс выходящего из конденсатора воздуха не на улицу, а в это же помещение. Для этого в воздуховоде отвода воздуха от конденсатора устанавливаются дополнительные заслонки, которые перепускают часть или полный расход теплого воздуха, идущего от конденсатора.
2. Уменьшение теплопроизводительности в режиме обогрева
В режиме обогрева происходит реверсирование цикла и теплообменник наружного блока выполняет роль испарителя.
При низкой температуре наружного воздуха уменьшается перепад между температурой кипящего хладагента и температурой окружающего воздуха. Количество передаваемого тепла, необходимого для кипения хладагента, уменьшается и соответственно ухудшаются условия кипения хладагента.
Как следствие, снижается давление всасывания, падает производительность компрессора. Одновременно снижаются давление и температура конденсации, что приводит к уменьшению теплопроизводительности кондиционера.
В этих условиях необходимо максимально увеличить обдув испарителя.
Обычно это достигается увеличением скорости вращения вентилятора наружного блока.
По мере приближения температуры на-ружного воздуха к температуре кипения хладагента теплопроизводительность кон-диционера снижается и при достижении минус 20-22 °С составляет 20-25%.
3. Обмерзание теплообменника наружного блока при длительной работе в режиме обогрева
При работе кондиционера в режиме обогрева происходит охлаждение наружного воздуха, обдувающего теплообменник.
При определенном соотношении температурных и влажностных параметров атмосферного воздуха возможно появление конденсата на пластинах теплообменника на-ружного блока, образование льда и обмерзание теплообменника.
В ряде случаев возможно образование льда и обмерзание теплообменника.
Образовавшийся лед не только ухудшает характеристики кондиционера, уменьшая теплопередачу, но и может физически повредить наружный блок, что может привести к довольно дорогостоящему ремонту.
Поэтому предотвращению обмерзания и своевременной разморозке теплообменника наружного блока уделяется самое большое внимание.
Для удаления льда и снеговой шубы с теплообменника наружного блока кондиционер кратковременно переводят в режим охлаждения.
Теплообменник прогревается горячим конденсирующимся хладагентом, накопившийся лед растапливается, и наружный блок вновь готов к эксплуатации.
На время оттайки теплообменника вентиляторы наружного и внутреннего блоков останавливаются.
Алгоритм системы оттайки должен быть построен таким образом, чтобы, с одной стороны, — режим оттаивания включался как можно реже и на минимальное время, с другой стороны, чтобы не возникало накопление льда на теплообменнике.
4. Возможность повреждения компрессора при пуске
При низких температурах наружного воздуха жидкий хладагент может растворяться в масле компрессора.
Поэтому во время остановки компрессора возможно попадание хладагента в масло, находящееся в картере компрессора.
Во время пуска поршневого компрессора при движении поршня вверх в картере возникает разрежение и может происходить вскипание хладагента.
Одновременно вспенивается масло и происходит его выброс в выходной трубопровод.
Для исключения этого на компрессорах средней и большой мощности обязательно устанавливаются обогреватели картера, предотвращающие накопление жидкого хладагента в масле при выключенном компрессоре.
В компрессорах роторного типа, не имеющего масляного картера, эта проблема менее остра, чем в поршневых ком-прессорах.
Поэтому на компрессорах SCROLL малой мощности (примерно до 8-10 кВт) отсутствие обогревателя картера практи-чески не влияет на работоспособность компрессора.
5. Опасность попадания жидкого хладагента в компрессор при работе в режиме обогрева
Ухудшение условий кипения хладагента в теплообменнике наружного блока при работе кондиционера в режиме охлаждения может привести к «проскоку» жидкого хладагента и попаданию его в компрессор.
Возникающий при этом гидравлический удар может повредить компрессор.
В связи с этим приходится устанавливать дополнительный ресивер (отделитель жидкости) перед компрессором на линии всасывания.
