Температура фреона в кондиционере, его типы и выбор хладагента

Чем заправляют кондиционеры: виды, признаки необходимости заправки

Хорошая работа кондиционера напрямую зависит от качества его заправки хладагентом. При его нехватке происходит обмерзание соединений, вентилей наружного блока и внутреннего испарителя. В результате этого происходит понижение интенсивности холодного воздуха. Это может привести к подтекам на стенах, а в случае, если забита дренажная система, то и полной остановке компрессора. Так как цена компрессора обычно составляет около 60% стоимости всего кондиционера, то очень важно не пропустить момент, когда устройство необходимо заправить. Важно разобраться, чем заправляют кондиционеры.

Виды хладагента

В качестве хладагента в кондиционерах используется фреон. Он является системой охлаждения компрессора и защищает его от перегрева. К утечкам фреона приводит неправильный монтаж оборудования и его неисправности. Существует также нормированный расход фреона в период службы, он составляет до 9% в год. Нормированной утечки не бывает у оконных и мобильных кондиционеров.

Есть несколько видов фреона, которые можно применять, если нужна заправка или дозаправка кондиционера. К ним относятся:

  1. фреон R22 (хладон 22) – хладагент, который используется в системах охлаждения до очень низких температур. К ним относятся различные холодильники промышленного и бытового назначения, автомобильные и морские холодильники, бытовые и производственные кондиционеры. Если есть утечка этого фреона, его пары испаряются постепенно. Положительные стороны данного вида фреона – это относительно низкая стоимость устройств, которые заправлены R22, и сервисных комплектующих для них. Устройства с таким фреоном можно заправлять частично, не используя полную заправку. Минус у хладагента R22 всего один – он негативно влияет на озоновый слой земли и поэтому не рекомендуется к применению экологами;
  2. фреон R410A – совершенно не имеет хлора и, следовательно, не разрушает озоновый слой атмосферы. Это более новое поколение хладагента, который пришел на смену фреону R22. Он быстро приобрел популярность и с успехом используется для заправки холодильного оборудования бытового и промышленного предназначения, а также различных кондиционеров. Фреон 410 состоит из двух разных составляющих. С утечкой больше 40% необходима полная перезаправка устройства. Добавление фреона в систему, в которой произошла утечка больше 40%, приведет к нестабильной работе техники, вследствие этого нарушится отношение компонентов фреона друг к другу;

Когда необходима заправка кондиционера

Существуют определенные признаки, когда следует задуматься о заправке кондиционера.

  • происходит образование инея и льда на коммуникациях наружного блока охлаждающего устройства;
  • плохое охлаждение или подогрев помещения;
  • достаточный промежуток времени, который прошел с момента начала эксплуатации кондиционера.

Если появился хоть один из названных признаков, не стоит тянуть с приглашением специалиста и сервисным обслуживанием кондиционера.

Абсолютно любой кондиционер бытовой или промышленный нуждается в систематическом уходе. Заправка домашнего кондиционера чаще всего происходит на месте его монтажа, однако бывают случаи, когда прибор нуждается в профессиональной диагностике и ремонте. В этом случае устройство демонтируется и отвозится в сервисный центр. Если кондиционер установлен на стене многоэтажного дома и доступ к нему весьма ограниченный, то на выручку придут альпинисты. Они работают в большинстве сервисных центров по установке и обслуживанию кондиционеров.

Промышленные альпинисты при возникшей необходимости проведут первичную диагностику климатической техники, очистят его от загрязнений и при необходимости заправят или дозаправят. Снижение эффективности работы любого кондиционера происходит от воздействия внешней агрессивной среды на наружный блок устройства. Обслуживание техники на большой высоте и заправка его хладагентом – это очень ответственный процесс, которым могут заниматься только специально обученные люди. Специалисты без труда определят, чем заправляют кондиционеры требуемых марок.

Часто неисправность кондиционера появляется при засорении фильтров. Профилактическое обслуживание любых климатических устройств желательно проводить два раза в течение года, тогда можно предотвратить большинство поломок и неисправностей оборудования.

Как заправить кондиционер

Заправка или дозаправка кондиционера фреоном требуется после монтажа системы или в процессе диагностического обслуживания. Если кондиционер небольшой, то в него уже при выпуске закачивается определенное количество хладагента, которого вполне хватит, если длина коммуникаций не превышает 7 метров.

Заправка производится в несколько этапов:

  • до заправки из системы необходимо тщательно удалить весь воздух путем вакуумирования;
  • требуется определиться с точным количеством фреона, который необходимо закачать. Точный расчет необходимого количества хладагента является гарантией бесперебойной работы системы кондиционирования. Все данные об объеме и виде фреона указываются на самом кондиционере;
  • далее присоединятся баллон с хладагентом и начинается непосредственная заправка устройства, которая контролируется с помощью манометра.

Чтобы определить нужное количество фреона для заправки, есть несколько разных способов:

  1. заправка хладагента по массе. Баллон с фреоном взвешивается до заправки и его вес контролируется в процессе заправки. Вес баллона уменьшается на столько, сколько заправлено хладагента в кондиционер. Преимуществами такого способа является простота работы, высокая точность и скорость заправки;
  2. заправка по манометру. Для осуществления такой заправки необходимы точные справочные данные. Заправку производят мелкими порциями и постоянно сверяются с данными производителя. Такой способ требует высокого профессионализма мастера и достаточно много времени;

Каждый из данных способов имеет преимущества и некоторые недостатки, однако очевидно то, что заправку климатической техники должен проводить обученный специалист и тогда прибор послужит долго и надежно.

Возможность самостоятельной заправки

Заправка кондиционера самостоятельно – это хоть и труднодоступный процесс, однако вполне реализуемый. В интернете часто вбивают в поисковике запрос, как заправить кондиционер самому, это можноосуществить в несколько приемов:

  1. при помощи баллона с азотом система осушается;
  2. при помощи специального насоса вакуумируем систему устройства. При этой процедуре вся оставшаяся влага удаляется, а также проверяется герметичность;
  3. с помощью специальных весов и станции с манометром заправляем устройство фреоном, объем и марка написаны на блоке устройства.


Очевидно то, что если нет необходимых приборов или инструментов, то желательно обратиться к специалистам, так выйдет дешевле, чем приобретать все комплектующие для одной заправки. Да и баллон с фреоном стоит недешево, следовательно, такая заправка себя не оправдает и не окупится.

Заключение

Если в квартире или доме установлен кондиционер, то нелишним будет знать правила его эксплуатации и сервисного обслуживания. Как заправляют кондиционеры,можно почитать в сети интернет или печатных изданиях, это поможет понять все манипуляции, которые будет проводить мастер при обслуживании устройства.

Что такое хладагент в кондиционере, самые распространенные фреоны

Попробуем ответить какие хладагенты бывают в современных системах, какие чаще используются и что такое хладагент в кондиционере.

Хладагент или Фреон-это группа насыщенных алифатических фтор содержащих углеводородов. Фреоны-инертные химические вещества, поэтому они не горючи и не взрывоопасны. Они также могут содержать атомы хлора или брома.

Хладагент в современных холодильных установках, это газ с помощью которого современная система переносит тепло или холод из одного места в другое. Как вода в системе отопления, но с другими физическими свойствами. В сплит системах этот газ постоянно переходит из жидкой в газообразную форму циркулируя в системе. Главным свойством фреона является возможность быстро кипеть, испарятся даже при очень низких температурах. Ведь все мы знаем еще из уроков физики в школе что при испарении газа он охлаждается. Это связано с тем что молекулы покидающие жидкость при испарении, забирают часть энергии с собой, тем самым понижая температуру оставшийся жидкости. Чем лучше испаряется газ находящийся в жидкой форме, тем лучше происходит охлаждение. Сплит системы с которыми в основном всем приходится сталкиваться это и есть кондиционеры. Они состоят из двух блоков один из которых ставится в помещении, а другой на улице на фасаде, крыше или другом доступном для установке месте. Внутри контура сплит системы циркулирует газ-фреон.

В современных холодильных установках используют несколько видов фреонов: самые распространенные хладагенты из них R22, R410A, R407C, R134A. Рассмотрим каждый из них.

Самый распространенный на сегодня хладагент R410A-это смесь газов по 50% дифторметана R-32 и пентафторэтана R-125. В данной смеси не содержится хлора, поэтому она безопасна и не подвержена горению. Данный газ обладает высокой удельной производительностью по холоду по сравнению с другими газами. Отличается высоким рабочим давлением, что является основным его недостатком. Оборудование работающее на R410A нельзя заправлять другим хладагентом. Выпускаются в розовых баллонах. Практически все сплит системы в нашей стране продаются наполненные данным фреоном.

Следующим идет фреон R22– Дифторхлорметан, газ со слабым запахом хлороформа. Содержит в своем составе хлор. Был запрещен для использованию в Европейском союзе. Больше не выпускается кондиционеров использующих данный вид хладагента. В нашей стране было много продано и установлено кондиционеров на этом фреоне , поэтому используется до сих пор. Поставляется в зеленых баллонах

Фреон R407C– Г и дрофторуглеродный хладагент. Не содержит фтор. Был сделан на смену R22. Состоит из трех разных фреонов R-32 23%, R-125 25% и R134A 52%. То есть основным газом в данной смеси является R134A.Чаще всего используются в крупных холодильных установках, а также мобильных кондиционерах. Основным недостатком является то что компоненты входящие в состав R407C улетучиваются неравномерно, что приводит к снижению производительности. Требует полной заправки. Поставляется в светло- коричневы х баллонах.

Последним фреоном идет R134A– Тетрафторэтан. Данный хладагент также как и остальные не горюч. Не разрушает озоновый слой. Используется в обычных холодильниках, холодильном оборудованиии автомобильных системах кондиционирования. Системы основанные на данном фреоне являются средне температурными, то есть использование при низких температурах невозможно. Температура использования от -7 и выше градусов. Работает только с полиэфирными холодильными маслами. Имеет самое низкое рабочее давление. Поставляется в светло голубых баллонах, что так часто используют на поделки заправщики авто кондиционеров.

Большинство хладагентов в кондиционерах или холодильных установках это уже готовое химическое вещество с заданными характеристика. Смешивать их нельзя из-за разных химических, технических характеристик. Взаимодействие с разными материалами у всех разное. Рабочее давление тоже разное. Вот почему так важно знать на каком фреоне работает ваша система.

Информацию об этом можно всегда найти посмотрев наклейку на оборудовании.
Там будет указан тип фреона под словом refrigerant. А рядом вес в граммах его количество. Если этого нет, стоит посмотреть эту информацию в спецификации к оборудованию.

Часто клиенты задают вопрос, не опасен ли фреон из кондиционерах? Отвечаем:для человека пары современных фреонов не опасны.

В нашей компании Ветер ком мы занимаемся обслуживанием кондиционеров. В перечень работ входит так же заправка фреоном.

Сплит системы, кондиционеры : какой фреон лучше?

История фреонов сплит систем:

Сравнительно недавно на смену хладагента R22 приходит новый экологически чистый фреон R410A, который все чаще используется в сплит системе и кондиционере. Новый хладогент R-410A состоит из дифторметана R32 и пентафторэтана R125, содержание хлора в элементах фреона отсутствует что делает его экологичнобезопасным для озонового слоя планеты Земля. Хладоген R22 состоит из хлордифторметана, встречается в сплит системах все реже, сам газ бесцветный, не горючий и не взыровоопасен, но содержит хлор разрушающий элемент озона (пример старые оконные кондиционеры). На производство газа R22 наложено ограничение Монреальским протоколом , а к 2020 году планируется полный запрет и переход на безопасный фреон R410A.

Характеристики и свойства фреонов:

Свойства фреонов R22 и R410A отличаются , так в сплит системах на 22 фреоне нельзя заменить 410 и наоборот, тоже самое и с кондиционерами. Основным недостатком фреона R410A это цена, она выше чем цена R22. Давление в сплит системе кондиционирования больше так у R22 при t 43 C составляет 15,8 атм. а у R410 при той же температуре 26,0 атмосфер, таким образом требования к герметичности медной магистрали сплит систем значительно выше.

Большой плюс 410 фреона это холодопроизводительность, она в 1,5 раза превышает R-22 , что увеличивает экономичность в потреблении электроэнергии в сплит системах кондиционирования. Переход на 410 хладогент ведущих производителей сплит систем и промышленных кондиционеров начал происходить в конце 90-х годов и начале 2000-х. Первым ведущим брендом климатического оборудования, объявившая полный переход на R410A фреон, была компания Daikin, её примеру последовали и другие производители как Японии так и Китая. Что бы привлечь потребителя к сплит системам на новом фреоне, энергоэффективность сплит систем была увеличена, производительность и срок службы компрессора вырос, материал используемый в производстве кондиционеров стал более качественным, из-за требований предъявляемых R-410 A.

В настоящий момент рынок климатической техники эволюционировал сделав огромный шаг от экологически вредных и не энергоэффекивных технологий производства сплит системы и кондиционеров в сторону энергосберегающих и не наносящих вред окружающей среде инноваций. В магазинах все труднее найти кондиционеры на 22 фреоне, а если нашли знайте покупая сплит систему на хладогенте R22 вы уничтожаете будущее своей планеты.

Как купить сплит систему в Волгограде, руководствуясь основными требованиями для кондиционеров, которые отвечают современным стандартам и качества?

  1. Это Энергопотребление и холодопроизводительность сплит системы класса А (on/off бытовые кондиционеры) и А+ (инверторные сплит системы)
  2. Модель компрессора, ведущие производители завод Gree, Aux, Toshiba, Midea, Daikin, Hitachi, Haier, Mitsubishi, TCL, Chigo, Dantex, General, Panasonic, LG, Samsung. В большинстве бытовых сплит систем используется компрессор по технологии Тошиба роторный или двухроторный.
  3. Фреон (хладагент) в кондиционерах и сплит системах.

Чтобы улучшить свои экономические показатели, фирмы — производители систем кондиционирования сделали ставку на разработку коммерческих систем тор­гового / офисного оборудования, управляемого инвер­торным путем и использующего хладагент класса R410a.

«Легкие» системы кондиционирования воздуха со­ставляют приблизительно 70-75% от общего объема поставляемых на рынок полупромышленных конди­ционеров, поэтому крупные фирмы-производители де­лают упор на производство именно этой разновиднос­ти систем кондиционирования воздуха. Больше поло­вины таких кондиционеров функционируют на основе инвертора, и уже 60% от них составили рыночную долю в марте 2005 года. Наиболее вероятно, что в бли­жайшие 5-7 лет все учебные заведения и центры подвергнутся повсеместному оснащению системами кон­диционирования такого уровня.

За последние несколько лет в крупных городах мира наблюдается постоянный рост температур воздушных масс в летний период. Происходит это за счет такого явления, как глобальное потепление. В Японии уже почти 300 ООО учебных помещений оснащены конди­ционерами. Самое широкое распространение получили именно полупромышленные модели кондиционеров, которые в процессе своей работы потребляют электро­энергию и функционируют за счет «газовых тепловых насосов» (GHP) . Такие системы кондиционирования не изменяют свою мощность в зависимости от количества потребляемого ими электричества.

В 2003 году в Соединенных Штатах Америки со­стоялась Международная конференция, на которой рас­сматривались вопросы охлаждения (ICR). Ее участни­ки пришли к выводу, что хладагент С02 можно ис­пользовать только в качестве альтернативы хладагенту класса HFC, т. е. главному заменителю хладагента R22 (это, как отмечалось выше, разновидность фреона). Окончательный отказ от систем кондиционирования воздуха, основывающихся на этом фреоне, был запла­нирован только на 2010 год. И на 2020 год было наме­чено полное прекращение производства хладагента R22 как такового, но его продажа может осуществляться и позже. Ученые уже разработали некоторые новые классы хладагентов, которые помогут быстрее перей­ти от систем HCFC к HFC. Главными представителя­ми такой разновидности хладагентов являются клас­сы R410a и R407c.

Рекомендация по выбору кондиционеров:

Компания Гарант климат Волгоград является официальным дилером таких крупных концернов как DAIKIN, Mitsubishi Toshiba, Hitachi и других ведущих климатических компаний предоставляет потребителю широкий выбор современных кондиционеров, соответствующих экологическим нормам и требованиям предъявляемые мировыми стандартами.

Обратиться к специалисту по подбору техники! Бесплатная консультация, помощь по выбору техники. Получить специальное предложение!

Принцип работы кондиционера

Ваша корзина пуста
Сплит системы
Мульти-сплит системы
Мобильные кондиционеры
Полупромышленные кондиционеры
VRV и VRF системы
Аксессуары

Теплота парообразования

При испарении жидкости теплота поглощается из окружающей среды. При конденсации пара тепло, напротив, выделяется. Теплота парообразования жидкостей очень велика.

  • Например, энергия, нужная для испарения 1 г воды при температуре 100С (539 калорий/г), значительно больше энергии, необходимой для нагревания этой воды от 0;С до 100С (100 калорий/г)!

Если жидкий фреон поместить в открытый сосуд (с атмосферным давлением и комнатной температурой), то он сразу же вскипит, поглощая при этом большое количество теплоты из окружающей среды.

Это явление и используется в холодильной машине. Только в ней фреон превращается в пар в специальном отделении – испарителе. Трубки испарителя обдуваются потоком воздуха. Кипящий фреон поглощает тепло из этого воздушного потока, охлаждая его.

Но в холодильной машине невозможно только испарять фреон, поглощая тепло. Ведь тогда в ней образуется большое количество паров и потребуется подводить все новый и новый жидкий фреон постоянно. Поэтому в холодильной машине производится и обратный процесс конденсации – превращения из пара в жидкость.

При конденсации любой жидкости выделяется теплота, которая поступает затем в окружающую среду. Температура конденсации, как и температура кипения, зависит от внешнего давления. При повышенном давлении конденсация может происходить при весьма высоких температурах.

  • К примеру, фреон R-22 начинает конденсироваться при +55С, если находится под давлением 23 атмосферы (около 17,5 тыс. мм рт. ст.).

Холодильная машина

В холодильной машине фреон конденсируется в специальном отделении – конденсаторе. Тепло, выделившееся при конденсации, удаляется потоком охлаждающей жидкости или воздуха.

Поскольку холодильная машина должна работать непрерывно, то в испаритель должен постоянно поступать жидкий фреон, а в конденсатор – его пары. Этот процесс – циклический, ограниченное количество фреона циркулирует по холодильной машине, испаряясь и конденсируясь.

Энтальпия хладагента

Происходящий в холодильной машине цикл охлаждения удобно изображать графически. На диаграмме показано соотношение давления и теплосодержания (энтальпии) хладагента.

Энтальпия – это функция состояния, приращение которой при процессе с постоянным давлением равно теплоте, полученной системой.

На диаграмме показана кривая насыщения хладагента.

  • Левая ветвь кривой соответствует насыщенной жидкости
  • Правая часть соответствует насыщенному пару.
  • В критической точке ветви кривой соединяются, и вещество может находиться и в жидком, и в газообразном состоянии.
  • Внутри кривой – зона, соответствующая смеси пара и жидкости.
  • Слева от кривой (в области меньшей энтальпии) – переохлажденная жидкость.
  • Справа от кривой (в области большей энтальпии) – перегретый пар.

Теоретический цикл охлаждения несколько отличается от реального. В действительности происходят потери давления на разных этапах перекачки хладагента, снижающие эффективность охлаждения. Это не учитывается в идеальном цикле

Теоретический цикл охлаждения

Принцип работы кондиционера основан на свойстве жидкостей выделять тепло при конденсации (переходе из газообразного состояния в жидкое) и поглощать — при испарении. Чтобы понять, откуда в кондиционере берется холод, рассмотрим состав сплит-системы (вообще говоря, любой кондиционер состоит из одинаковых узлов, только они могут быть расположены в одном или нескольких блоках):

  • Конденсатор — теплообменник, в котором происходит переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Расположен в наружном блоке;
  • Испаритель — теплообменник, в котором происходит переход фреона из жидкой фазы в газообразную (испарение). Расположен во внутреннем блоке;
  • Вентилятор — предназначен для ускорения теплообмена между испарителем (конденсатором) и окружающим воздухом.
  • Компрессор — повышает давление фреона до давления, при котором он конденсируется, поддерживает движение фреона по холодильному контуру;
  • ТРВ (терморегулирующий вентиль) — дроссельное устройство, понижающий давление фреона до давления испарения. Устанавливается перед испарителем;
  • Соединительные медные трубы, которые вместе с остальными устройствами образуют замкнутый холодильный контур.

Внутри холодильного контура постоянно циркулирует специальное вещество — хладагент, в качестве которого обычно используется фреон. Поскольку фреон является сильным обезжиривателем, в холодильный контур всегда добавляют небольшое количество масла для смазки компрессора, иначе компрессор просто заклинит.

Для того, чтобы внутренний блок стал источником холода, фреон в жидком виде должен постоянно поступать на вход испарителя и там испаряться. Для поддержания этого процесса необходим компрессор. В процессе работы сплит-системы компрессор сжимает газообразный фреон, который поступает в него с выхода испарителя (температура фреона 15-20°С, давление — 3-5 атмосфер). Компрессор сжимает хладагент до давления в 20-25 атмосфер, а поскольку при сжатии любой газ нагревается, температура фреона увеличивается до 80-90°С. Горячий фреон под высоким давлением попадает в конденсатор, который обдувается потоком наружного воздуха с температурой, не превышающей 43°С (максимальная температура наружного воздуха для большинства кондиционеров). В результате фреон остывает, что сопровождается его переходом в жидкое состояние с выделением дополнительного тепла. Таким образом, на выходе из конденсатора образуется жидкий фреон, температура которого на 10-15°С выше температуры наружного воздуха.

После конденсатора хладагент попадает в дроссельное устройство (ТРВ), который в простейшем случае выполняется в виде тонкой медной трубки (капилляра). ТРВ понижает давление фреона до 3-5 атмосфер, что сопровождается понижением температуры фреона до 5-7°С. Далее хладагент поступает в испаритель, нагревается и испаряется, а воздух, проходящий через испаритель — охлаждается. После этого газообразный фреон поступает на вход компрессора и процесс повторяется.

Фреон

Как утверждает словарь, фреоны – галогеноалканы, производные насыщенных углеводородов, содержащие фтор. Среди углеводородов используются чаще всего метан и этан. Фреоны применяют в качестве хладагентов для холодильных машин, которыми и являются, в том числе системы кондиционирования. Если сказать немного проще, то холодильный агент представляет собой рабочее вещество, которой в процессе кипения или изометрического расширения забирает тепло от охлаждаемого объекта и далее, после сжатия, отдает ее среде в виде конденсата. Хладагент, таким образом, является своеобразным теплоносителем. Как говорилось выше, фреоны содержат атомы фтора, также в его составе встречается хлор и бром. Фреоны выпускаются в промышленных масштабах, и они насчитывают порядка 40 различных типов.

Можно утверждать, что фреон для кондиционера – это такой же бензин для автомобиля. Совместно с фреоном используются специальные масла, необходимые для смазки трущихся друг о друга частей компрессора. Тем, кто обладает климатическим оборудованием, следует запомнить Ра и навсегда – для каждой группы фреонов подходят только определенные масла.

Давайте рассмотрим те фреоны, которые используются и применялись ранее в сфере климатической техники. Самым широко распространенным был фреон R-22. Во всем мире сегодня он относится к запрещенным хладагентам для холодильных машин, в виду доказанного «Монреальским протоколом по веществам…» факта о том, что R-22 разрушает озоновый слой. Программа ООН предусматривает постепенное сокращение производства и использование данного типа фреона. Наряду с R-22, фреон R-12 признан как наиболее вреднейший враг для озонового слоя среди хладагентов, поэтому он должен вообще покинуть климатический рынок. Что собственно и происходит.

На сегодняшний момент, не взирая на то, что большинство производителей отходят от создания систем кондиционирования, использующих фреон R-22 в Европе, ряд российских компаний по продажам климатической техники, все же активно предлагают R-22 своим клиентам в качестве хладагента для кондиционеров.

R-407C и R-410A – фреоны, пришедшие на смены запрещенным холодильным агентам, которые считались традиционными. Новые разработки относятся не к однородным по типу веществам – это смеси из различных типов фреонов. Такой качественный состав накладывает ряд трудностей на использование этих фреонов. Хладагент R-407C, ставший альтернативой R-22, состоит из следующих фреонов в их процентом соотношении:

Каждый из составляющих смеси фреона R-407C отвечает за обеспечение определенных свойств. Так R-32 позволяет увеличить производительность оборудования, R-125 исключает ситуацию возгорания внутри кондиционера, а R-134a – организует определенное рабочее давление в контуре циркуляции хладагента.

Главный недостаток, препятствующий повсеместному распространению этих групп фреонов (R-407C и R-410A) – высокая стоимость и создание более высокого давления, при сравнении с работой фреона R-22. То есть, к примеру, при температуре в +43С давление в системе кондиционирования с фреоном R-22 составляет 16 атмосфер, а в случае использования R-410А это значение уже равно 26 атмосфер. Помимо выше сказанного, следует отметить, что новые разновидности хладагентов требуют более квалифицированно обращения: им необходимо надлежащее хранение, транспортировка, а также заправка и дозаправка. Также с использование новых фреонов необходимо применение и новых синтетических масле, не тех, которые использовались ранее (минеральные масла).

При любых утечках фреона R-407C, которые неизбежны (так называемая нормируемая утечка) предполагает неравномерный выход из контура хладагента в кондиционере фракций, то есть оптимальный состав рабочего вещества в системе меняется. Следовательно, систему кондиционирования в этом случае недостаточно дозаправить – уже поменяется процентное соотношение фреонов в смеси R-407C. В этом случае следует слить весь хладагент из системы и заполнить контур новой порцией фреона. Именно это стало ключевым препятствием распространения R-407C. Тут дело в том, что сбор старого фреона – трудоемкий процесс, требующий не сколько сноровки, сколько высокой квалификации.

Хладагент R-410A состоит из двух фреонов: R-32 (50%), R-125 (50%). Он является условно изотропным, иными словами любая малейшая утечка хладагента не приведет к изменению качественного (процентного) состава смеси. А это означает, что система кондиционирования с хладагентом R-410A предусматривает дозаправку. Но ничего не бывает идеального. Недостаток заключается в том, что каждая деталь компрессора смазывается специальным маслом, которое, как говорилось выше, идет совместно с фреоном. Если неправильно совмещать марку масла и тип фреона, то можно легко загубить сердце кондиционера – компрессор. Так что, при использовании новых разновидностей хладагентов следует с особой точностью подбирать марку масла. Для R-407C и R-410A подходят синтетические полиэфирные масла.

Температура фреона в кондиционере, его типы и выбор хладагента

Основные функции кондиционера – это охлаждение и обогрев воздуха, уже находящегося внутри помещения. Это означает, что кондиционер в общем случае не производит притока свежего воздуха с улицы или вытяжки воздуха из помещения. Для задач вытяжки и притока служит вентиляционное оборудование.

Охлаждение воздуха в кондиционерах происходит при помощи компрессионного цикла охлаждения.

Температура кипения

Температура кипения жидкости зависит от давления окружающей среды. Чем ниже это давление, тем ниже температура кипения.

Например, общеизвестно, что вода закипает при температуре 100С. Но это происходит лишь при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). При повышении давления температура кипения возрастет, а при его понижении (например, высоко в горах) вода закипит при температуре гораздо ниже 100С. В среднем, при изменении давления на 27 мм .рт. ст. температура кипения изменится на 1С.

Различные жидкости кипят при разных температурах даже при одинаковом внешнем давлении.

  • Например, жидкий азот кипит при температуре около -77;С, а фреон R-22, который применяется в холодильной технике – при температуре -40.8С (при нормальном атмосферном давлении).
^
^

В компрессоре

Холодный насыщенный пар хладагента поступает в компрессор холодильной машины (точка С1). В процессе сжатия его давление и температура повышаются (точка D). Энтальпия тоже повышается на величину, равную проекции линии С1-D. На схеме это отрезок НС1-НD.

Конденсация

В конце цикла сжатия хладагента горячий пар попадает в конденсатор. Здесь при постоянных температуре и давлении происходит конденсация, и горячий пар превращается в горячую жидкость. Хотя температура практически постоянна, энтальпия уменьшается при фазовом переходе, а выделившееся тепло отводится от конденсатора. Этот процесс отображается на диаграмме в виде отрезка, параллельного горизонтальной оси (давление постоянно).

Процесс в конденсаторе холодильной машины происходит в три этапа: снятие перегрева (D-Е), конденсация (Е-А) и переохлаждение жидкости (А-А1). Участок диаграммы D-А1 соответствует изменению энтальпии хладагента в конденсаторе и показывает, какое количество тепла выделяется в ходе данного процесса.

  • Снятие перегрева.
    В этом процессе температура пара снижается до температуры насыщения. Излишнее тепло отводится, но изменения агрегатного состояния не происходит. На этом этапе снимается около 10 – 20% тепла.
  • Конденсация
    На этом этапе происходит изменение агрегатного состояния хладагента. Температура при этом остается постоянной. На этом этапе снимается около 60 – 80% тепла.
  • Переохлаждение жидкости
    В этом процессе жидкий хладагент охлаждается, при этом получается переохлажденная жидкость. Агрегатное состояние не изменяется.
    Переохлаждение жидкости на этом этапе позволяет повысить производительность холодильной машины. При постоянном уровне энергопотребления понижение температуры на 1 градус повышает производительность холодильной машины на 1%.

Регулятор потока

Переохлажденная жидкость с параметрами точки А2 поступает на регулятор холодильной машины. Он представляет собой капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан. В регуляторе происходит резкое снижение давления. Непосредственно за регулятором начинается кипение хладагента. Параметры получившейся смеси пара и жидкости соответствуют точке В.

В испарителе

Смесь пара и жидкости (точка В) попадает в испаритель холодильной машины, где поглощает тепло от окружающей среды и полностью переходит в пар (точка С1). Этот процесс происходит при постоянной температуре, но энтальпия при этом увеличивается.

На выходе испарителя парообразный хладагент немного перегревается (отрезок С1-С2), чтобы капли жидкости испарились полностью. Для этого приходится увеличивать площадь теплообменной поверхности испарителя (на 4-6% на каждый градус перегрева). Обычно перегрев составляет 5-8 градусов, и увеличение площади теплообмена достигает 20%.

В испарителе холодильной машины энтальпия хладагента изменяется на величину НВ-НС2, равную проекции кривой испарения на горизонтальную ось.

Реальный цикл охлаждения

Реальный цикл охлаждения имеет некоторые отличия от идеального. Это происходит за счет потерь давления, возникающих на линии всасывания и нагнетания холодильной машины, а также в клапанах компрессора. Поэтому отображение реального цикла на диаграмме связи давления и энтальпии несколько иное.

Из-за потерь давления на входе в компрессор всасывание должно проходить при давлении, которое ниже давления испарения (отрезок C1-L). Кроме того, из-за потерь давления на выходе компрессору приходится сжимать пар хладагента до давления, которое выше давления конденсации (M-D1). Таким образом, работа сжатия увеличивается. Такая компенсация потерь давления в реальной холодильной машине снижает эффективность цикла.

Кроме потерь давления в трубопроводе, есть и другие отклонения от идеального цикла. Во-первых, реальное сжатие хладагента в компрессоре не может быть строго адиабатическим (без подвода и отвода тепла). Поэтому работа сжатия оказывается выше теоретически рассчитанной. Во-вторых, в компрессоре холодильной машины имеются механические потери энергии, что приводит к увеличению необходимой мощности электродвигателя.

Эффективность цикла охлаждения холодильной машины

Отображение на диаграмме:
C1-L – потеря давления при всасывании
M-D1 – потеря давления при выходе
HD-HC1 – теоретическое изменение энтальпии (теплосодержания) при сжатии
HD1-HC1 – реальное изменение энтальпии (теплосодержания) при сжатии
C1D – теоретическое сжатие
LM – реальное сжатие

Для выбора лучшего из циклов охлаждения необходимо оценивать их эффективность. Обычно показателем эффективности цикла холодильной машины служит КПД или коэффициент термической (термодинамической) эффективности.
Коэффициент термической эффективности – это:

  • отношение изменения энтальпии хладагента в испарителе (НС-НВ) к изменению энтальпии в процессе сжатия (HD-HC).
  • или: соотношение мощности охлаждения и электрической мощности, которую потребляет компрессор холодильной машины.

Например, если коэффициент термической эффективности какой-либо холодильной машины равен 2, то на каждый кВт потребляемой электроэнергии эта машина производит 2 кВт холода.

Читайте также:  Как демонтировать кондиционер своими руками
Ссылка на основную публикацию