Стандартные и нестандартные неисправности систем кондиционирования (Часть 1)

Принцип работы систем кондиционирования воздуха практически такой же, как и в бытовом холодильнике. Есть охладитель, который гоняется по кругу, отбирая тепло в одной зоне, чтобы отдать в другой. Но психологически нам удобнее интерпретировать этот процесс как «передачу» холода, что по сути одно и то же. Основной рабочий узел – компрессор, сжимающий газообразный хладагент до заданного давления и направляющий его по системе. Не менее важен и сам, выбранный для той или иной установки, фреон, от характеристик которого зависят режимы работы климатического оборудования. В данном материале остановимся на проблемах эксплуатации систем кондиционирования воздуха, связанных с работоспособностью компрессора и отклонениями в подаче или качестве фреона. К неисправностям остальных составляющих обратимся в следующих публикациях.

Принцип работы и возможные поломки системы кондиционирования

Простейшая схема работы системы приведена на рис.1. Значения давления и температуры даны в привязке к фреону R410a, для других типов может быть отличие по температуре и давлению, но общая картина будет похожа.

Из предложенной схемы видно, что компрессор «переводит» хладагент из газообразного состояния в жидкость, а фреон, в свою очередь, проходя замкнутый круг, то кипит, превращаясь в газ, то остывает. Этот процесс позволяет охлаждать (или подогревать) воздух в помещении за счет конструктивных элементов.

Чтобы в дальнейшем было удобно ориентироваться по тексту (включая последующие публикации), приведем полный перечень возможных поломок системы (таблица 1), а разбирать позиции будем по принципу: сначала более сложные и частые, затем более «простые», проявляющиеся реже, но отрицательно влияющие как на работоспособность, так и на повышение энергопотребления.

Типы компрессоров и признаки неисправности

На схеме (рис.2) приводится практически полная классификация компрессоров, применяющихся в системах кондиционирования.

Разумеется, чем сложнее конструкция компрессора, тем вероятнее возникновение в нем неисправности. Как правило, поломка или дефект проявляется после того, как закончится срок гарантийного обслуживания.

Признаки неисправности компрессора:

• при включении системы в сеть компрессор не начинает работать, при этом наружный и внутренний вентиляторы вращаются;
• компрессор шумит, вибрирует, но не происходит охлаждения (подогрева) воздушного потока;
• необходимые замеры показывают, что холодопроизводительность отсутствует.

Есть еще одна причина обратить внимание на работоспособность системы кондиционирования и компрессора, в частности – заметно возросшее или снизившееся энергопотребление на линии, через которую запитана система.

Проблемы с фреоном

В простейшем приближении фреон выполняет в системе кондиционирования ту же функцию, что и теплоноситель (вода) в современных системах отопления: перераспределяет тепло (холод). Физика процесса у хладагента сложнее – преобразование в замкнутом контуре вещества из газообразного состояния в жидкость и наоборот. Применяемые фреоны отличаются по температуре кипения (основная величина при расчетах системы) и некоторым другим характеристикам.

Например, стандартные параметры работы для одного из фреонов приведены на диаграмме:

Рабочая зона показана красным четырехугольником. В данном случае система будет работать в основном на охлаждение. На подогрев – только если температура вне помещения будет не ниже, чем +5^оС.

Отсутствие фреона

Контур, по которому циркулирует фреон, герметичен. Но возможна как полная разгерметизация (обрыв какой-либо трубки или возникшее в ней по разным причинам отверстие), так и медленное «стравливание» через микроскопические трещины.

Если произошла полная утечка фреона, система внешне продолжает работать: вентиляторы крутятся, компрессор гудит или вибрирует (в зависимости от модели), электричество расходуется, а датчики показывают, что температура воздуха в помещении не изменяется.

Простой замер давления в контуре остановленной системы поставит окончательный диагноз: фреон отсутствует, если прибор показывает атмосферное давление.

Перед тем, как осуществить заправку, необходимо определить место (места) возможной утечки.

Недостаточное количество фреона

Возможно, кондиционер изначально был не дозаправлен до необходимого объема или в процессе эксплуатации происходит медленная утечка. В любом случае – давление в системе недостаточно для работы в нормальном режиме, что приводит к обмерзанию внутреннего блока (рис.4)

К сожалению, падение давления фреона в системе не всегда вызвано недостаточным количеством хладагента. Можно, конечно, произвести дозаправку (до номинально заданного давления) остановленной системы после полной очистки внутреннего блока от обмерзания. Затем понаблюдать. Если дефект не повторится, все в порядке.

Повторное, после дозаправки, возникновение наледи будет свидетельствовать о том, что дело не во фреоне, а в невнимательном отношении к работе системы. Так, снижение давления хладагента может быть вызвано:

• понижением его температуры за счет сильно отрицательной наружной плюс высокой скоростью вращения наружного вентилятора;
• потерями давления в трубках из-за заломов, слишком длинных трасс, загрязнений;
• проблемами с внутренним блоком.

«Слабый испаритель»

Таким термином принято называть сниженное давление фреона во внутреннем блоке из-за плохого теплообмена с окружающим воздухом, вызванное механическими или иными причинами, а именно:

• грязный фильтр;
• низкая температура в помещении;
• поломка вентилятора внутреннего блока и т.д.

Эффекта «слабого испарителя» можно избежать, если вовремя проводить регламентные работы, включающие чистку элементов системы.

Влияние примесей в хладагенте на работу холодильного контура

Система будет работать нормально, если холодильный контур заполнен чистым фреоном заданной марки, без малейших следов посторонних неконденсируемых газов. Сами собой «дополнительные» газы в процессе эксплуатации попасть в систему не могут, если заполнение системы и запуск кондиционера произведены с соблюдением требований регламента. Примеси имеют меньший удельный вес, чем фреон, поэтому они вытесняются и могут образовывать «пузырь» в верхней части конденсатора или ресивера. Естественно, холодопроизводительность падает, а энергопотребление растет.