Компрессоры холодильных машин

Почему нагревается конденсатор

Температура задней стенки всегда должна быть высокая. Если она горячее 45 градусов, нужно провести осмотр. Сначала выявляются загрязнения. Любая пыль может усложнить теплообмен и понижает качество работы холодильника.

При наличии загрязнений нужно почистить конденсатор:

• Отключить холодильник;
• Отодвинуть технику от стены;
• Очистить решетку.

Эта работа требует аккуратности. Нельзя допускать повреждения трубок и патрубков. Если очистка не помогает, нужно осмотреть термодатчик. Если он выставляется на максимальные настройки, нагрузка на элементы холодильника повышается. В результате теплоотдача увеличивается и происходит перегрев.

Если терморегулятор в порядке, нужно обратиться к мастеру для диагностики.

Холодильник греет а не морозит

Если холодильник не работает нормально, возможны такие неисправности:

• Утечка фреона;
• Сломан термодатчик;
• Фильтр-осушитель или капиллярная система требует очистки;
• Слишком высокая температура и влажность в помещении.

Если в контуре стравливается газ, компрессор у холодильника работает непрерывно, сдавливая воздух. Поэтому происходит сильный нагрев. Мотор в такой ситуации очень горячий, при прикосновении можно получить ожог. Происходит теплопередача с испарителем, который тоже нагревается.

Проблемы с запуском мотора указывают на неполадки в компрессоре. Часто происходит замыкание, двигатель раскаляется, пускозащитное реле постоянно щелкает.

Если засорился капилляр, повышается температура в морозильной камере. Главный признак такой неисправности – очень горячий конденсатор.

Неисправный электронный блок управления не посылает команды термодатчику. Датчик отправляет на блок неправильные сведенья. Система управления думает, что это нормально, поэтому не дает команду реле на включение компрессора.

Отличия инверторного и линейного компрессора холодильника

Говоря о минусах того или типа компрессорах для холодильников, стоит сказать, что линейный агрегат несколько уступает инверторному ввиду постоянных включений и отключений. В связи с этим система терпит регулярные перенапряжения, а это сказывается на электрической сети и нагрузке на нее. К тому же, большое значение при выборе покупатели обращают на потребление электроэнергии – в линейном типе она выше.

А вот у инверторных агрегатов можно отметить несколько достоинств:

Потребление электроэнергии сведено до минимума, чего не сказать о линейном компрессоре;
Никакого постороннего навязчивого шума – агрегат работает, не набирая максимальные обороты;
Увеличенная продолжительность работы такого оборудования в связи с отсутствием перепадов напряжения и периодического отключения, что не предполагает высокого нагрузки на систему.

Ознакомившись со списком преимуществ инверторных холодильников, нельзя сказать, что линейные системы определенно хуже. Нет, они также имеют свои плюсы, благодаря которым пользуются спросом:

Являются экологически чистым оборудованием – для работы применяются охлаждающие вещества с абсолютной безопасностью. Второе название таких холодильников – «зеленые». Их стали так называть в связи с безвредностью для окружающей среды;
Линейный компрессор отличается эффективностью использования энергии, его высокая экономичность заслуживает А++ класс по энергопотреблению;
Минимальная вибрация и отсутствие шумов во время работы агрегата, а также в случае его включения и отключения. Устройство оснащено опциями тихого старта и остановки.

Инверторные холодильники с таким видом компрессоров очень быстрым темпом стали частью нашей жизни. Но далеко не каждый готов отказаться от линейного устройства, уступающего в стоимости, для наслаждения бесшумной работой агрегата, учитывая, что качество заморозки у обоих типов одинаковое.

При этом, линейные модели не менее долговечны, экологичны и энергоэффективны инверторных. Да и все мы давно привыкли, что работающий на кухне холодильник издает шум и вибрацию – мы на это не обращаем внимания.

Может ли холодное тело быть нагревателем? Нет? Вы ошибаетесь!

Например, чтобы сохранить начавшее таять мороженое, вы кладете его в холодильник. Мороженое холоднее, чем воздух в комнате, но теплее чем воздух в холодильнике. Следовательно, мороженое будет нагревать воздух внутри холодильника. Через некоторое время оно отдаст ему некоторое количество теплоты, в результате чего охладится и перестанет таять. Разберемся, почему холодильник способен охлаждать тела, то есть изучим его принцип действия.

Основные части холодильника следующие:

• радиатор – черная решетка позади холодильника,
• испаритель – морозильная камера внутри холодильника
• и компрессор – насос с электродвигателем.

Радиатор и испаритель сделаны из тонкой трубки, заполненной легко сжижающимся газом – фреоном.

Работает холодильник следующим образом.Компрессор, отсасывая фреон из испарителя, под большим давлением накачивает его в радиатор. Поскольку над Фреоном совершается работа, то, согласно первого закона термодинамики, внутренняя энергия фреона возрастает. И он нагревается приблизительно до 60-70°С, передает свою теплоту воздуху в комнате и постепенно охлаждается почти до комнатной температуры. Поскольку фреон сильно сжат компрессором, то есть находится под большим давлением, то по мере охлаждения фреон постепенно превращается в жидкость – сжижается. В месте перехода трубки радиатора в трубку испарителя (на рисунке отмечено синим кружком)расположен дроссель – узкое отверстие.

Дроссель препятствует свободной циркуляции фреона, то есть способствует образованию высокого давления.Поскольку из испарителя фреон постоянно отсасывается компрессором, то,продавливаясь через дроссель, сжиженный фреон попадает в область низкого давления. Резкое понижение давления приводит к бурному испарению жидкого фреона – его кипению. Поскольку кипение – это разновидность парообразования, то оно сопровождается поглощением теплоты.

Трубка испарителя становится холоднее, тем самым охлаждая продукты внутри холодильника.

При атмосферном давлении фреон кипит примерно при +20°С.

При пониженном же давлении, как, например, в трубке испарителя, фреон кипит приблизительно при –20°С. Именно такая температура и устанавливается в испарителе вблизи дросселя.Далее холодный (и уже газообразный) фреон движется по длинной трубке, обвивающей морозильную камеру. Находящиеся там продукты (например, начавшее таять мороженое) передают часть своей внутренней энергии фреону,и он нагревается примерно до –10°С. Приблизительно такая температура и сохраняется внутри морозильной камеры.

Далее фреон попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Таким образом, холодильник не «вырабатывает» холод, а лишь является тепловым насосом.

Он перекачивает теплоту из камеры холодильника наружу и передает ее окружающему воздуху.

В нашем примере теплота, отобранная Холодильником у мороженого, будет перенесена к радиатору и, в конечном счете, попадет к воздуху в комнате.

Не удивительно ли: охлаждением холодного тела – мороженого – мы согрели теплое тело – воздух в комнате? Да, не привычно! Однако это явление не противоречит второму закону термодинамики, поскольку теплопередача происходила не самостоятельно, а в результате совершения механической работы тепловым насосом.

Тепловой насос можно использовать не только в качестве холодильника; его можно использовать и в качестве обогревателя.

Зимой, например можно отбирать теплоту у морозного воздуха за окном и передавать ее воздуху в комнате.

Однако это экономически невыгодно; дешевле использовать обычное водяное отопление.

Основные преимущества и недостатки

Современный хладагент R-410A относится к группе специфических гидрофторуглеродов. Его состав рассматривается всемирными организациями как озонобезопасный. Касательно минимального температурного скольжения — этот параметр приравнивается к 0,15 К, благодаря чему он входит в категорию однокомпонентных хладонов. Широкий спектр применения фреона R-410A обусловлен тем, что он обладает множественными преимуществами:

• Если из-за поломки газ вышел из сосуда, то его можно легко восполнить без потери качества самого хладагента.
• Перед производителями открываются более широкие горизонты в сфере уменьшения энергопотребления техники.
• Нет необходимости устанавливать мощный, дорогостоящий компрессор, так как теплообменник обладает высоким уровнем удельной холодопроизводительности.
• Существенно возросла эффективность работы систем, так как фреон R-410A обладает низкой вязкостью и хорошей теплопроводностью.

Отрицательных сторон не так уж и много, но все они должны быть учтены не только опытными мастерами, но и обычными пользователями, которые используют бытовую технику с фреоном. К основным недостаткам относятся следующие:

• Из-за разности давления по отношению к нагнетанию и всасыванию фреона уровень КПД компрессора может быть снижен.
• Профессионалы отмечают быстрый износ подшипников, который обусловлен высоким рабочим давлением в системе.
• Использование фреона влияет на то, что корпус бытовой техники должен обладать повышенной герметичностью. Итоговая толщина стенок медных труб рабочей магистрали должна быть больше, нежели для привычного хладагента R22. Минимальный показатель должен находиться в пределах 0,9 мм. Стоит отметить, что большой процент содержания меди ведёт к существенному удорожанию эксплуатируемой системы.
• В кондиционерах используется высококачественное полиэфирное масло, которое стоит гораздо дороже, нежели минеральное.
• Этот вид хладагента является несовместимым с элементами климатического оборудования. Правило касается тех деталей, которые изготовлены из эластомеров и чувствительных к пентафторэтану, дифторметану материалов.

Параметры линейного компрессора

Для данного устройства наиболее важны параметры холодопроизводительности, развиваемой мощности и рабочего давления. В среднем последний показатель у большинства моделей колеблется в пределах 2–4 атмосфер. Этот уровень давления оптимален для нормальной циркуляции фреона по системе охлаждения.

Многие производители снабжают свою технику специальными регуляторами давления для того, чтобы удерживать его на нужном уровне и не допускать разрыва труб охладительной системы.

Если же говорить о холодопроизводительности, то данный показатель неразрывно связан с мощностью прибора и марки хладагента, который он использует. Холодопроизводительность измеряется в килокалориях в час, и у многих холодильников, использующих фреон с индексом R12 (например, у некоторых моделей LG), составляет от 45 до 150 ккал/час в зависимости от электрической мощности устройства.

Справка. В своё время линейный компрессор считался довольно энергоэкономичным, однако сегодня пальму первенства в этом негласном состязании однозначно удерживают устройства инверторного типа. Поскольку они работают, никогда не выключаясь (а именно в момент включения на двигатель холодильного агрегата приходится наиболее серьёзная нагрузка), ресурс их гораздо выше, а расходы энергии – ниже.

Впрочем, этот положительный момент легко нивелируется стоимостью за модель холодильника с инверторным типом компрессора.

Для того чтобы выяснить, исправно ли работает компрессор, мастера по ремонту используют мультиметр. Подключая его между обмоткой катушки и корпусом, они замеряют сопротивление обмотки. Отклонение от нормы в большую сторону указывает на повреждения обмотки, а в меньшую – на имевшее место короткое замыкание в системе. Поскольку обмотка может иметь разный исходный материал и структуру, значение нормального сопротивления у неё для каждой модели может быть разным.

Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения и системой зимнего пуска

Состав

1. Компрессор Danfoss
2. Реле высокого давления КР
3. Клапан запорный Rotolock
4. Клапан дифференциальный NRD
5. Регулятор давления конденсации KVR
6. Конденсатор воздушного охлаждения
7. Ресивер линейный
8. Клапан запорный Rotolock
9. Фильтр-осушитель DML
10. Стекло смотровое SG
11. Клапан соленоидный EVR
12. Катушка для клапана соленоидного Danfoss
13. Клапан терморегулирующий ТЕ
14. Испаритель пластинчатый паяный тип В (Danfoss)
15. Фильтр-осушитель DAS/DCR
16. Реле низкого давления КР
17. Клапан запорный Rotolock
18. Датчик температуры AKS
19. Реле протока жидкости FQS
20. Щит электрический

• Чиллер с конденсатором воздушного охлаждения и системой зимнего пуска
• С выносным конденсатором воздушного охлаждения
• Многокомпрессорный с конденсатором воздушного охлаждения
• Многокомпрессорный с выносным конденсатором воздушного охлаждения
• С конденсатором водяного охлаждения и с регулированием давления конденсации
• Многокомпрессорный с конденсатором водяного охлаждения

Принцип действия теплового насоса — это холодильник наоборот

Источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода или, например, воздух.  Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом. Хладагент, имея очень низкую температуру кипения, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Это происходит при низком давлении и температуре -5оС.

Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник, конденсатор. В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам. После прохождения через конденсатор жидкий хладагент может быть еще более охлажден, а температура прямой воды системы отопления увеличена посредством дополнительно установленного сабкулера. Давление хладагента, тем не менее, все еще остается высоким. При прохождении хладагента через редукционный клапан давление понижается,  хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.

Отопительный фактор теплонасосa выражает эффективность его работы. Позволяет получить представление, во сколько раз энергия, извлеченная теплонасосом, больше энергии, им израсходованной. Отопительный фактор уменьшается с понижающейся температурой, при которой энергия извлекается.

• Теплонасос забирает у природы энергию с низкой температурой и „перекачивает“ ее на высшую температуру
• Как правило, источником тепла являются воздух или земля
• Отапливает дом, действует как нагреватель для горячего водоснабжения или воды бассейна
• Расход электрической энергии намного меньше, чем объем извлеченного тепла

Вред фреона и его влияние на озоновый слой

Хладагенты, которые используются в бытовой технике, являются негорючими и безвредными для людей.

Фреоны R-12, R-22 чаще всего используется в промышленности. Хладон-22 относится к веществам 4-го класса опасности, по шкале «вредности». При значительной концентрации эти фреоны  вызывают у человека сонливость, спутанность сознания, слабость переходящую в возбуждение. Может вызвать обморожение при попадании на кожу в жидкой фазе.

Новые фреоны (R134A, R-404, R407C, R507C,  R410A и др.) безопасны для человека и окружающей среды, поэтому все ведущие производители климатической техники используют именно эти марки фреона.

Причиной уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов. Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в так называемом галогеновом цикле распада атмосферного озона.

В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R22, его использование в США и в Европе  год от года сокращается, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России также запрещен импорт холодильного оборудования, в том числе кондиционеров промышленного и полу-промышленного класса. На замену фреону R22 должен прийти фреон R410A, а также R407C.

Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов и способствует восстановлению озонового слоя Земли.

Для измерения «вредности» фреонов была введена шкала, в которой за единицу был принят озоноразрушающий потенциал фреона R-13, на котором работает большинство старых холодильников. Потенциал фреона R-22 равен 0.05, а новых озонобезопасных фреонов R-407C и R-410A — нулю. Поэтому к настоящему времени большинство производителей, ориентированных на европейский рынок были вынуждены перейти на выпуск кондиционеров, использующих озонобезопасные фреоны 407C и R-410A.  Для потребителей такой переход означал повышение как стоимости оборудования, так и расценок на монтажные и сервисные работы. Это было вызвано тем, что новые фреоны по своим свойствам отличаются от привычного R-22.  Новые фреоны имеют более высокое давление конденсации — до 26 атмосфер, вместо 16 атмосфер у фреона R-22. Таким образом, все элементы холодильного контура кондиционера должны быть более прочными, а значит и более дорогими.

Озонобезопасные фреоны не являются однородными, то есть они состоят из смеси нескольких простых фреонов.  Например, R-407C состоит из трех компонентов — R-32, R-134a и R-125. Это приводит к тому, что даже при незначительной утечке из фреона сначала испаряются более легкие компоненты, изменяя его состав и физических свойства. После этого приходится сливать весь ставший некондиционным фреон и заново заправлять кондиционер. В этом отношении фреон R-410A является более предпочтительным, поскольку он является условно изотропным, то есть все его компоненты испаряются примерно с одинаковой скоростью и при незначительной утечке кондиционер можно просто дозаправить.

Признаки утечки фреона

Хладагент фреон в кондиционерах подвержен утечке в процессе эксплуатации. В течение года использования количество фреона уменьшается на 4–7% естественным образом. Однако при неисправной работе кондиционера или повреждениях внутреннего блока, утечка может произойти и в новом устройстве

Её важно определить на начальном этапе и вовремя дозаправить устройство хладагентом

Основные признаки утечки фреона:

• Плохое охлаждение помещения.
• Появление инея на деталях внутреннего и внешнего блока.
• Подтеки масла под кранами.
• Повышенный шум и вибрации устройства при работе.
• Появление неприятного запаха при работе кондиционера.

Если утечка произошла в результате длительного использования, работоспособность кондиционера можно восстановить, заправив его хладагентом. При повреждении деталей и фреоновых трубок, по которым движется цикл, потребуется не только дозаправка, но и вмешательство специалистов по ремонту охладителей.

Технические характеристики фреона R404A

Хладагент, близкий по эксплуатационным параметрам к азеотропной смеси с величиной температурных изменений на единицу длины меньше чем 0,5 К. Квазиазеотропный хладон R404А характеризуется неизменными пропорциями состава, в том числе при утечках из контура и перезаправках, поэтому считается оптимальным хладагентом для систем с повышенными требованиями безопасности и стабильности характеристик.

Благодаря применению фреона производительность оборудования по холоду, в зависимости от условий эксплуатации, повышается до 5%. Энергосбережение при этом увеличивается до 2%, а температура нагрева компрессора снижается на 8%.

Основные технические характеристики фреона R404А:

При различных температурах хладагент R404A имеет следующие показатели давления:

Принцип работы и типы

Компрессор в холодильнике предназначен для поддержания холода, вернее, для циркуляции охлаждающего вещества по системе капиллярных трубок и радиаторной решётке холодильника, конденсатора.

Для того чтоб понять какую роль в холодильнике играет компрессор, нужно представлять как происходит процесс заморозки.

Компрессор, представляющий собой мотор, откачивает пары хладагента из испарителя, а после направляет их в конденсатор. В нём пары охлаждаются и начинается процесс конденсации. Находясь в сжиженном состоянии хладагент через трубки и фильтр, предназначенный для осушения, попадает в испаритель. Там, из-за разницы давления, происходит закипание вещества, энергия для кипения поступает от испарителя, и воздух в камере охлаждается. Хладагент опять меняет фазовое состояние, переходит в газ. Процесс вновь повторяется.

Компрессорные установки разделяют на типы:

• динамический;
• поршневой;
• ротационный.

Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Динамические используют в своей работе вентиляторы, с их помощью и происходит нагнетание хладагента. Поршневой основан на принципе работы таком же, как в одноцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, имеет двигатель и вал. Ротативный содержит в конструкции катящийся ротор, расположенный в цилиндре корпуса эксцентрично.

4 Основные преимущества и недостатки

Современный хладагент R-410A относится к группе специфических гидрофторуглеродов. Его состав рассматривается всемирными организациями как озонобезопасный. Касательно минимального температурного скольжения — этот параметр приравнивается к 0,15 К, благодаря чему он входит в категорию однокомпонентных хладонов. Широкий спектр применения фреона R-410A обусловлен тем, что он обладает множественными преимуществами:

• Если из-за поломки газ вышел из сосуда, то его можно легко восполнить без потери качества самого хладагента.
• Перед производителями открываются более широкие горизонты в сфере уменьшения энергопотребления техники.
• Нет необходимости устанавливать мощный, дорогостоящий компрессор, так как теплообменник обладает высоким уровнем удельной холодопроизводительности.
• Существенно возросла эффективность работы систем, так как фреон R-410A обладает низкой вязкостью и хорошей теплопроводностью.

Отрицательных сторон не так уж и много, но все они должны быть учтены не только опытными мастерами, но и обычными пользователями, которые используют бытовую технику с фреоном. К основным недостаткам относятся следующие:

• Из-за разности давления по отношению к нагнетанию и всасыванию фреона уровень КПД компрессора может быть снижен.
• Профессионалы отмечают быстрый износ подшипников, который обусловлен высоким рабочим давлением в системе.
• Использование фреона влияет на то, что корпус бытовой техники должен обладать повышенной герметичностью. Итоговая толщина стенок медных труб рабочей магистрали должна быть больше, нежели для привычного хладагента R22. Минимальный показатель должен находиться в пределах 0,9 мм. Стоит отметить, что большой процент содержания меди ведёт к существенному удорожанию эксплуатируемой системы.
• В кондиционерах используется высококачественное полиэфирное масло, которое стоит гораздо дороже, нежели минеральное.
• Этот вид хладагента является несовместимым с элементами климатического оборудования. Правило касается тех деталей, которые изготовлены из эластомеров и чувствительных к пентафторэтану, дифторметану материалов.

ВЕХИ КОМПАНИИ:

Вехи сегодняшней группы Bitzer были расставлены в 1979 году, когда Петер Шауфлер унаследовал фирму своего отца и приступил к руководству ею с ответственностью и готовностью к принятию стратегических решений в области современного маркетинга.

Молодой предприниматель своевременно разглядел шансы, предлагаемые европейским рынком. Не ограничиваясь сильными позициями на внутреннем рынке, фирма Bitzer распространила свою деятельность на другие европейские страны и за короткое время превратилась в крупнейшего производителя компрессоров в Европе.

Планомерно с этим равномерно осваивались рынки за океаном, в результате чего в настоящее время фирма Bitzer представлена во всех важных регионах собственными дочерними предприятиями. К ним относятся производственные предприятия и организации по сбыту продукции в Аргентине, Австралии, Бразилии, Китае (совместное предприятие), Германии, Великобритании, Франции, Индонезии, Канаде, Малайзии, Австрии, Португалии, Южной Африке и США.

C 1934 года фирма Bitzer осуществляет исследования, производство на основе современных технологий и совершенствование оборудования для решения сложных задач в области холодильной техники и кондиционирования воздуха.

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне.

При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.