В настоящем разделе мы условимся под неисправностью "слишком слабый испаритель " понимать любую неисправность, приводящую к аномальному снижению холодопроизводитель-ности по вине самого испарителя.
Чтобы проанализировать проявления этого семейства неисправностей в различных участках холодильного контура, в качестве примера мы будем рассматривать испаритель, оребрение которого сильно загрязнено.

А) Проявления в системе ТРВ/испаритель

Каждый килограмм воздуха, проходящего через испаритель, вызывает выкипание некоторого количества хладагента, передавая ему свое тепло.

Поскольку ребра испарителя загрязнены, теплообмен между воздухом и хладагентом существенно снижен. Как следствие, воздух будет хуже охлаждаться и количество выкипевшего хладагента сильно упадет.
Ввиду того, что охлаждение воздуха сильно ухудшается, температура охлаждаемого помещения (или холодильной камеры) возрастет, что явится причиной обращения клиента к ремонтнику, поскольку "стало слишком тепло ".



Поскольку температура в охлаждаемом помещении слишком выросла, выросла также и температура воздуха на входе в испаритель (см. точку 1 на рис. 20.1).

Более того, из-за ухудшения обмена между воздухом и хладагентом повысилась и температура воздушной струи на выходе из испарителя (точка 2).

Так как количество хладагента, которое способно выкипеть в испарителе, сильно упало, все начнет происходить так, как если бы пропускная способность ТРВ резко возросла.

Эта относительная переразмеренность ТРВ может вызывать пульсации давления, сопровождаемые периодическими гидроударами (точка 3), так же, как при сильном уменьшении расхода воздуха через испаритель.
Б) Проявления в системе испаритель/компрессор



Ввиду плохого теплообмена между воздухом и хладагентом количество пара, образующегося в испарителе, уменьшается.
Так как испаритель производит меньше пара, чем способен перекачать компрессор, сильно падает давление кипения.
Если потеря холодопро-изводительности испарителя достаточно велика, переразмеренность ТРВ может привести к периодическим гидроударам (точка 3 на рис 20.2), сопровождаемым значительными пульсациями давления всасывания (точка 4).

Заметим, что рост температуры воздуха на входе в испаритель сопровождается падением давления кипения.

Как следствие, полный перепад температур на испарителе Абполн очень сильно возрастает.

В кондиционерах температура кипения всегда должна оставаться выше О °С. Однако, если испаритель слишком слабый, давление на выходе из него падает и температура кипения может стать отрицательной, что приведет к образованию инея на входе в испаритель (точка 5).

Но снежная шуба, оседающая на испарителе, начинает работать как теплоизоляция, ее накопление будет способствовать еще большему снижению холодопроизводительности, что приведет к дальнейшему падению давления кипения и увеличению процесса обмерзания испарителя (и так далее...).
В результате весь испаритель может покрыться снежной шубой, а в некоторых, особо тяжелых случаях, иней может появиться и на всасывающей магистрали (точка 6).

Основным признаком неисправностей, обусловленных слишком слабым испарителем, который сразу и однозначно позволяет диагностировать эту неисправность, является сильное падение давления кипения, сопровождаемое слабым перегревом.

В) Проявления в системе компрессор /конденсатор

В связи с тем, что ТРВ является переразмеренным по отношению к испарителю, периодически возможно поступление частиц жидкости в компрессор. В результате температура вентиля всасывания компрессора (точка 7 на рис. 20.3) может понижаться.

Мы видим, что холодопроизводительность стала аномально низкой. Таким образом, конденсатор также стал как бы переразмеренным, поскольку он был рассчитан на теплоотдачу, соответствующую номинальным условиям работы. Следовательно, все симптомы будут указывать на переразмеренность конденсатора!
В связи с этим давление конденсации (точка 8) будет иметь тенденцию к снижению (в соответствии с используемым типом регулировки ВД).

Заметим, что если используемый в установке способ регулирования давления конденсации не позволяет менять расход воздуха через конденсатор, перепад температур воздуха будет гораздо ниже, чем при нормальных условиях работы, и температура воздуха на выходе из конденсатора (точка 9) также понизится.
Поскольку холодопроизводительность упала, массовый расход хладагента также упал и, следовательно, скорость потока жидкости во всех трубопроводах уменьшилась.

Как следствие, упала скорость жидкого хладагента, который циркулирует в нижней части конденсатора, в результате чего этот хладагент в течение более длительного отрезка времени контактирует с воздухом, что благоприятствует процессу переохлаждения хладагента (в добавок к тому, что конденсатор и так является переразмеренным).
В результате переохлаждение жидкости на выходе из конденсатора (точка 10) будет вполне нормальным и, по всей видимости, даже хорошим.

Неисправность типа слишком слабый испаритель" очень легко распознается, потому что это единственная неисправность, при которой падает давление кипения и одновременно снижается перегрев

Г) Две разновидности неисправности, обусловленной слишком слабой производительностью испарителя

Эта неисправность подразделяется на две различных категории, которые отличаются величиной перепада температур воздуха на входе и выходе из испарителя.

Низкий расход воздуха через испаритель



Если дефицит холодопроизводительно-сти вызван недостатком расхода воздуха через испаритель, скорость каждой молекулы воздуха, пересекающей испаритель, понижена.
Одновременно понижена и температура поверхности охлаждения, поскольку температура кипения хладагента (то есть давление кипения) упала.

При низкой скорости прохождения воздуха через испаритель время контакта воздуха с охлаждающей поверхностью возрастает, а мы помним, что ее температура ниже нормальной.

В результате воздух охлаждается очень хорошо и его температура (Bs) на выходе из испарителя становится более низкой.

Таким образом, при недостаточном расходе воздуха через испаритель перепад температур воздуха на входе в испаритель и на выходе из него Абвозд = бе — 0s становится аномально высоким (см. рис. 20.4).

Загрязненный испаритель




Если испаритель загрязнен снаружи, теплообмен между воздухом и хладагентом ухудшается, так как грязь становится как бы теплоизоляцией.
В результате воздух, проходящий через испаритель, охлаждается плохо и его температура на выходе из испарителя (Bs) повышается.

Ухудшение охлаждения воздуха на выходе из испарителя приводит к тому, что перепад температур воздуха на входе в испаритель и на выходе из него Абвозд = бе — 0s становится аномально низким (см. рис. 20.5).

Это и отличает неисправность, связанную с недостаточным расходом воздуха через испаритель, от случая, когда испаритель загрязнен снаружи.

Внимание! Для кондиционеров, например, считается, что при температуре воздуха на входе в испаритель 25°С температура кипения 0°С является понизкенной, однако точно такая зке температура кипения 0°С будет нормальной, если температура воздуха на входе в испаритель равна 18°С (в первом случае мы имеем величину температурного напора на входе в испаритель Лви = 25-0 = 25 К, а во втором Лви = 18 — 0 = 18 К). Более подробно см. раздел 7.

Неисправность типа "слишком слабый испаритель" и, как следствие, аномальное падение давления кипения наиболее легко выявляется, поскольку это единственная неисправность, при которой одновременно с аномальным падением давления кипения реализуется нормальный или слегка пониженный перегрев.

Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим на манометры... О! Давление кипения упало... И перегрев тоже...
Это ни что иное, как... СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ...
Измерим перепад температур воздуха, проходящего через испаритель...
Если перепад низкий, значит ИСПАРИТЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕН...
В противном случае РАСХОД ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ИСПАРИТЕЛЬ НЕДОСТАТОЧЕН.

Напомним, что неисправность типа "слишком слабый испаритель" подразделяется на две категории: недостаточный расход воздуха через испаритель (большой перепад температур по воздуху) и грязный испаритель (малый перепад температур воздуха).

ПРИМЕЧАНИЕ. Незначительное загрязнение теплообменных ребер испарителя может очень сильно снизить его холодопроизводитель-ность, не оказывая заметного влияния на величину расхода воздуха.
Неисправность типа "слишком слабый испаритель" охватывает очень много разнообразных дефектов, которые приводят к появлению одних и тех же признаков, различаясь главным образом по величине перепада температуры воздуха на входе в испаритель и на выходе из него. Отметим некоторые из этих дефектов.

1. Загрязнены трубки и теплообменные ребра испарителя

Опасность появления этого дефекта главным образом возникает в установках, которые плохо обслуживаются. Типичным примером такой установки является кондиционер, в котором отсутствует воздушный фильтр на входе в испаритель.
При нормальной работе, конденсирующаяся влага, содержащаяся в охлаждаемом воздухе, растекается почти равномерно по ребрам и трубкам испарителя.
Если воздушный фильтр не задерживает посторонние частицы, содержащиеся в воздухе, эти частицы могут прилипать к влажной поверхности деталей испарителя. С течением времени они образуют нечто вроде накипи, которая ведет себя как теплоизоляция и затрудняет теплообмен между хладагентом и воздухом.
Следует помнить, что загрязнение испарителя может происходить, даже если установка оборудована воздушным фильтром, в том случае, когда воздух, проходящий через испаритель, содержит большое количество сигаретного дыма (например, в ночных кафе).

В этом случае газообразный никотин и смолы, образующиеся при сгорании сигарет, без труда проникают через воздушный фильтр, приспособленный только для улавливания твердых частиц и не задерживающий газы. Сигаретный дым, конденсируясь, образует некое подобие желтоватого ила с неприятным запахом.
Этот конденсат, смешиваясь с парами воды, содержащимися в воздухе, равномерно распределяется по наружной поверхности ребер и трубок испарителя и нарастает слой за слоем, также образуя теплоизолирующую корку на поверхности испарителя.

Таким образом, загрязнение испарителя вызывается пылью или конденсатом сигаретного дыма, в результате чего мы будем иметь симптомы грязного испарителя и, следовательно, низкий температурный перепад в потоке воздуха.

В кондиционерах, когда поток воздуха, проходящий через испаритель, плохо профильтрован, частицы пыли увлекаются "вглубь" ребер потоком воздуха.



Поэтому загрязнение ребер может быть иногда более сильным внутри или на выходе из испарителя (см. рис. 20.9).

Следовательно, чтобы точно оценить степень чистоты испарителя нужно осмотреть его с двух сторон (на входе и на выходе воздушной струи), освещая ребра электролампой.

При чистке испарителя иногда достаточно продуть ребра струей сжатого воздуха или азота в направлении,                             положном движению воздуха
при работе установки, но чтобы полностью справиться с грязью часто приходится использовать специальные чистящие и моющие средства.

В некоторых особо тяжелых случаях может даже возникнуть необходимость замены испарителя.

2. Грязный воздушный фильтр

В кондиционерах загрязнение воздушных фильтров, установленных на входе в испаритель, приводит к росту сопротивления воздушному потоку и, как следствие, падению расхода воздуха через испаритель, что обусловливает рост перепада температур.

Тогда ремонтник должен почистить или поменять воздушные фильтры (на фильтры аналогичного качества), не забывая при установке новых фильтров обеспечить свободный доступ к ним наружного воздуха.
Представляется полезным напомнить, что воздушные фильтры должны находиться в безупречном состоянии, особенно на выходе, обращенном к испарителю. Нельзя допускать, чтобы фильтрующий материал был порван или терял толщину в ходе повторяющихся промывок.

Если воздушный фильтр находится в плохом состоянии или не подходит для данного испарителя, частицы пыли будут плохо улавливаться и с течением времени вызовут загрязнение трубок и ребер испарителя.

3. Проскальзывает или порван ременный привод вентилятора испарителя

Если ремень (или ремни) вентилятора проскальзывает, скорость вращения вентилятора падает, что приводит к снижению расхода воздуха через испаритель и росту перепада температур воздуха (в пределе, если ремень порван, расход воздуха полностью отсутствует).
Перед тем, как подтянуть ремень, ремонтник должен проверить его износ и в случае необходимости заменить.

Безусловно, ремонтник должен также проверить выравнивание ремней и полностью осмотреть привод (чистота, механические зазоры, засаленность, натяжение...), а также состояние приводного мотора с той же тщательностью, что и самого вентилятора. Естественно, каждый ремонтник не может иметь в запасе все существующие модели приводных ремней, поэтому предварительно нужно справиться у клиента и подобрать нужный комплект.

4. Плохо отрегулирован шкив с переменной шириной желоба




Большинство современных кондиционеров оснащены приводными моторами вентиляторов, на оси которых устанавливается шкив переменного диаметра (переменной ширины желоба).

Напомним, что шкив этого типа состоит из подвижной и неподвижной щек, что позволяет, меняя расто-яние между щеками, поднимать или опускать ремень в желобе (см. рис. 20.10).

Подъем или опускание ремня в желобе шкива эквивалентны изменению диаметра шкива, а следовательно, и изменению скорости вращения приводимого вентилятора.

Чтобы лучше понять, как это происходит, рассмотрим вентилятор со шкивом постоянных размеров, электромотор которого оснащен регулируемым шкивом (см. рис. 20.11).









Когда щеки шкива установлены на максимальном расстоянии друг от друга, диаметр желоба становится минимальным (d), в результате скорость вращения вентилятора самая низкая (МС) и расход воздуха через испаритель будет минимальным.


Напротив, приближая щеки шкива друг к другу, мы тем самым увеличиваем диаметр шкива до максимального значения (D), что обеспечивает самую большую скорость вращения вентилятора (БС) и максимальный расход воздуха.

Изменяя расстояние между этими двумя крайними положениями щек, шкив с переменной глубиной желоба позволяет весьма точно обеспечить желаемую величину расхода воздуха (в пределах от 15 до 20 %) и согласовать скорость вращения вентилятора с реальными потерями давления в воздушном тракте испарителя.

Внимание! По окончании регулировки необходимо закрепить подвижную щеку на резьбовой части ступицы с помощью стопорного винта, при этом винт следует завернуть как можно сильнее, внимательно следя за тем, чтобы ножка винта упиралась в специальную лыс-ку, имеющуюся на резьбовой части ступицы и предотвращающую повреждение резьбы.
В противном случае, если резьба будет смята стопорным винтом, дальнейшая регулировка глубины желоба будет затруднена или вообще невозможна.

После регулировки шкива в любом случае следует проверить силу тока, потребляемого электромотором (см. описание следующей неисправности).

5. Большие потери давления в воздушном тракте испарителя

Вначале напомним, что происходит в центробежных вентиляторах, аналогичных тем, которые обычно используются в кондиционерах и небольших агрегатах по очистке воздуха, если меняются потери давления в воздушном тракте испарителя.



В качестве примера рассмотрим кривую, представленную на рис. 20.12. На ней изображена зависимость объемного расхода в воздушном тракте (Qv, м /ч) от потерь давления в нем (в де-капаскалях, ДПа). Воздушный тракт включает центробежный вентилятор, заборную решетку, воздушный фильтр, испаритель небольшого кондиционера и воздуховод, направляющий струю воздуха.

Примем, что в номинальном режиме работы потери давления (АР) в этом тракте составляют 12 ДПа (то есть 120 Па или около 12 мм водяного столба), если расход воздуха равен 4000 м3/ч (точка А).
Рис. 20.12.

При работе кондиционера фильтр регулярно забивается.
Забивание фильтра приводит к росту сопротивления воздушному потоку и, следовательно, повышению перепада давления на воздушном тракте (например, до 18 ДПа).

Отметим, что одновременно падает расход воздуха в соответствии с кривой производительности вентилятора, достигая в нашем случае 3500 м3/ч (точка В).
С другой стороны, удалив фильтр (для его очистки) и не останавливая вентилятор, мы снижаем потери давления в тракте, например, до 5 ДПа, при этом расход воздуха повышается и достигает 4500 м3/ч (точка С).

После того, как мы увидели изменение расхода воздуха в зависимости от потерь давления АР в тракте, посмотрим как меняется расходная характеристика такого вентилятора при изменении скорости его вращения с помощью регулируемого шкива.



Принимаем, что потребный для нормальной работы кондиционера расход воздуха составляет 4000 м /ч.
Если при потерях давления в тракте АР 6 ДПа расход поддерживается на уровне 4000 м3/ч, шкив должен быть установлен на минимальное число оборотов вентилятора (точка D на рис. 20. 13).
Напротив, если сопротивление тракта АР выросло до 20 ДПа, то для получения потребного расхода в 4000 м3/ч необходимо отрегулировать шкив на максимальное число оборотов вентилятора (точка Е).
В этом примере шкив с переменным диаметром позволяет без проблем обеспечить изменение скорости вентилятора для воздушного тракта, в котором потери давления могут колебаться от 6 до 20 ДПа при постоянном расходе в 4000 м3/ч, причем приводной мотор вентилятора остается стандартным для данного типа установок.

Однако, если потери давления в воздушном тракте при расходе 4000 м3/ч выше 20 ДПа (тракты с длинными вентиляционными коробами, высококачественными плотными фильтрами, дополнительной батареей водяного отопления...), стандартный мотор с регулируемым шкивом не обеспечивает достижения требуемой рабочей точки на расходной кривой (в нашем примере это точка F), даже будучи отрегулированным на максимальное число оборотов.

Итак, если шкив с переменным диаметром отрегулирован на максимольное число оборотов вентилятора, а расход воздуха при этом остается недостаточным, это значит, что потери давления в воздушном тракте слишком большие по отношению к максимальному числу оборотов вентилятора.

После того, как вы твердо убедились в отсутствии других неполадок (например, закрыты задвижка или клапан), следует считать целесообразным заменить шкив таким образом, чтобы повысить скорость врашения вентилятора и тем самым поднять расходную кривую в точку F.

К сожалению, повышение числа оборотов вентилятора требует не только замены шкива, но и влечет за собой другие последствия...
PS: Попробуйте представить себе все возможные последствия повышения числа оборотов, прежде чем читать дальнейший текст!

Повышение числа оборотов вентилятора чревато появлением некоторых дополнительных проблем, поскольку потребляемая двигателем электрическая мощность очень быстро растет с увеличением расхода воздуха (потребляемая мощность пропорциональна кубу роста расхода воздушной струи).
Для простоты скажем, что повышение расхода воздуха на 50% теоретически может потребовать роста мощности электромотора более, чем на 300%.

Таким образом, в большинстве случаев нельзя удовлетвориться только заменой шкива, а нужно также поменять и приводной электродвигатель, что потребует принятия дополнительных мер.

Прежде всего, поскольку новый двигатель будет более мощным, сила тока, который он потребляет, будет выше, чем прежде, что требует внесения изменений (иногда весьма существенных) в электрооборудование (например, увеличения сечения питающих проводов и коммутирующей проводки, повышения мощности предохранителей, размера контакторов, диапазона регулирования термореле...).
Далее, поскольку новый мотор более мощный, он будет иметь большие габариты, а его опорные лапы и крепежные отверстия могут не совпасть с прежними (подумаем также о межосевом расстоянии мотора и вентилятора, натяжении ремня...). Кроме того, у него будет другой диаметр оси (на которую насаживается новый шкив) и скорее всего для нового мотора потребуется использование других приводных ремней...

Заметим также, что сростом скорости вращения вентилятора увеличивается уровень шума, что иногда может потребовать решения проблемы обеспечения бесшумности.
Наконец, нужно, чтобы используемый вентилятор мог выдерживать увеличение числа оборотов до требуемого значения как в плане аэродинамики, так и в смысле механики. Действительно, нельзя заставлять вентилятор вращаться со скоростью 1800 об/мин, если изготовителем указано, что максимальная скорость вентилятора 1300 об/мин!

Проблема недостаточного расхода воздуха может возникнуть как в момент ввода новой установки в эксплуатацию, так и при модификации воздушного тракта уже существующей установки, если эта модификация порождает относительно существенное возрастание полных потерь давления в воздушном тракте (установка более плотного фильтра с улучшенными фильтрационными параметрами, заслонки, обогреватель, звукопоглощающие вставки, противопожарный клапан...).

Поскольку детальный анализ проблем аэродинамики предполагает рассмотрение широкого круга вопросов, выходящих за рамки учебника для специалистов по ремонту холодильных установок, мы рекомендуем при появлении сомнений обращаться к технической документации разработчиков узлов воздушных трактов и принимать рекомендации конструкторов.

Все же отметим, что в случае неисправности типа "слишком слабый испаритель", обусловленной недостаточным расходом воздуха через испаритель, перепад температур воздуха А6 на входе и выходе из испарителя всегда будет повышенным.

6. Вентилятор испарителя вращается в обратную сторону

Опасность появления такой неисправности существует всегда при вводе в эксплуатацию новой установки, когда вентилятор испарителя оборудован трехфазным приводным электродвигателем (в этом случае достоточно поменять местами две фазы, чтобы восстановить нужное направление вращения).



Представляется полезным напомнить, что в отличие от лопастных (осевых) вентиляторов, в центробежных вентиляторах направление движения воздуха абсолютно не зависит от направления вращения вентилятора (всасывание воздуха всегда осуществляется в центре улитки, каким бы ни было направление ее вращения).
Напротив, расход захватываемого воздуха и давление в воздушной струе, обеспечиваемые центробежным вентилятором, сильно падают, если вентилятор вращается в обратную сторону. Это снижение расхода воздуха приводит к появлению симптомов неисправности типа "слишком слабый испаритель", сопровождаемому аномально высоким перепадом температуры воздуха (см. рис. 20.14).

Примечание. Если конструкция центробежного вентилятора не обеспечивает доступ к нему, чтобы легко визуально определить направление его вращения, достаточно измерить силу тока, проходящего через мотор вентилятора при вращении в каждом из двух направлений. Мощность, потребляемая мотором, зависит от расхода воздуха: чем больше расход, тем больше и сила тока и, следовательно, большая сила тока соответствует требуемому направлению вращения.

7. Закупорка канала, затрудняющая циркуляцию воздуха

Опасность такой неисправности существует в тех случаях, когда подача воздуха в помещения осуществляется при помощи сети воздуховодов.
Закупорка может быть вызвана закрытием створки, произведенным случайно или по соображениям безопасности (антиобледенительная створка на входе свежего воздуха, противопожарная заслонка на выходе, регулировочная или уравновешивающая заслонка...).

Но снижение расхода воздуха может быть также вызвано и загрязнением от других теплообменников, расположенных в том же коробе, что и испаритель (батарея с горячей водой, батарея регенерации тепла...), или изолирующим покрытием, оторвавшемся внутри воздуховода (например, фибровое полотно...).
Закупорка также может быть обусловлена заборной решеткой, установленной снаружи, при ее неудачном размещении и перекрытии со стороны всасывания бумагой или опавшими листьями.

Наконец, закупорка может быть вызвана закрытием выходных отверстий воздуховодов в кондиционируемых помещениях, причем делается это часто сознательно теми людьми, которые находятся в этих помещениях и жалуются (как правило, совершенно справедливо) на мешающие им воздушные потоки.

8. Между испарителем и вентилятором существует дополнительный подвод воздуха


При нормальной работе весь воздух, который выходит струей из вентилятора (точка 3 на рис. 20.15). перед этим проходит через испаритель (точка 1).
Если между этими двумя элементами существует дополнительный подвод воздуха (плохо подогнаны или завинчены панели воздуховода, вырвана уплотняющая прокладка, плохо закрыт смотровой люк...), тогда какое-то количество воздуха всасывается непосредственно вентилятором (точка 2), не проходя через испаритель (заметим, что в этом случае расход воздуха в точке 3 равен сумме расходов в точках 1 и 2).

Другая проблема может возникнуть из-за магистрали слива конденсата. Действительно, бак для удаления конденсата, расположенный под испарителем (или под холодной батареей, если речь идет о холодной воде), соединяется со сливным желобом при помощи сифона с высотой h (см рис. 20.15).

Поскольку вентилятор при всасывании создает разрежение по отношению к атмосферному давлению, то в случае, если высота h сифона мала, конденсат может переливаться в бак и тогда воздух будет засасываться через сливную трубку (точка 4). При этом, во-первых, затрудняется опорожнение бака и он может быстро переполниться, а во-вторых, обходная воздушная линия снижает нежелательным образом эффективный расход воздуха через испаритель. Кроме того, может появиться неприятный запах в охлаждаемых или кондиционируемых помещениях.

Если расход воздуха через обходную воздушную линию окажется значительным, снижение расхода, реально проходящего через испаритель, может оказаться достаточным, чтобы вызвать признаки нехватки расхода воздуха в холодильной установке, хотя расход, измеренный на выходе из вентилятора, будет совершенно нормальным!

9. Мотор вентилятора, будучи расссчитан на питание от сети с частотой 60 Гц. подключен к сети с частотой 50 Гц

Напомним, что скорость вращения электромотора зависит от частоты переменного тока в питающей сети. Так, мотор вентилятора, изготовленный в США, предназначен для включения в сеть с частотой 60 Гц, при этом его номинальная скорость равна 1720 об/мин. Если его включить в сеть с частотой 50 Гц, скорость вращения упадет до 1440 об/мин (то есть примерно на 17%).

Низкая скорость вращения вентилятора вызовет падение расхода воздуха, что может дать все симптомы неисправности типа "слишком слабый испаритель" с аномально высоким перепадом температуры воздуха.
Эта проблема, к счастью довольно редко встречающаяся, в основном касается двигателей, изготовленных в США и предназначенных для включения в сеть переменного тока с частотой 60 Гц. Заметим, что некоторые моторы, изготовленные в Европе и предназначенные для экспорта, могут также требовать частоту питающего тока 60 Гц. Быстро понять причину данной неисправности можно очень просто — достаточно ремонтнику прочитать технические характеристики мотора на прикрепленной к нему специальной табличке.

10. Трехфазный двигатель 380/660 В соединен с сетью по схеме "звезда" и запитан напряжением 380 В

В последнее время европейские электросети предпочитают отказ от трехфазного тока напряжением 220 В и переходят на трехфазный ток с напряжением 380 В. Это вызывает повышенный интерес к двигателям с двумя вариантами напряжений питания 220/380 В и естественно появление двигателей с напряжением питания 380/660 В, у которых предусмотрено соединение обмоток как "треугольником" А (для напряжения 380 В), так и "звездой" Y (для напряжения 660 В). При необходимости посмотрите раздел 62.



Рассмотрим кривые на рис. 20.16, которые характеризуют крутящие моменты С двигателя с двумя вариантами напряжения питания (380/660 В). Двигатель запитан напряжением 380 В (следовательно, должен быть подключен к сети по схеме "треугольник") и приводит в действие вентилятор, рост момента сопротивления которого (Сг) в зависимости от числа оборотов также представлен на кривой на рис. 20.16.
Если двигатель подключен правильно (то есть по схеме "треугольник"), его крутящий момент на валу представлен кривой СА и число оборотов (пА) определится на пересечении кривых СА и Сг.
Представим, что вследствие ошибки подключения двигатель 380/660 В соединен по схеме "звезда" и запитан напряжением 380 В. Тогда его крутящий момент меняется по закону CY и в точке пере-
сечения кривых CY и Сг мы найдем новую скорость вращения nY, которая будет гораздо меньше прежней.
Заметим, что уменьшение скорости будет тем значительнее, чем больше момент сопротивления вентилятора (см. кривую Сг' на рис. 20.16).

В некоторых случаях при таком подключении можно получить эффект настолько сильного "затормаживания" мотора, что он очень быстро отключается защитным термореле. Это происходит, главным образом, в установках с центробежным вентилятором, момент сопротивления которого гораздо больше, чем момент сопротивления осевых вентиляторов.
Примечание. Классические холодильные компрессоры имеют еще более значительный момент сопротивления и при такой ошибке подключения вообще не запускаются! (Более полная информация о последствиях недостаточного напряжения в сети изложена в разделе 55 "Различные электрические проблемы ").



нимание! Чтобы закончить с проблемой подключения двигателей с двумя вариантами напряжения питания, полезно также напомнить, что трехфазный двигатель 220/380 В, питаемый напряжением 380 В, обязательно должен быть подключен по схеме "звезда" и использование для запуска схемы "треугольник" совершенно недопустимо.
Если ремонтник допустит ошибку при подключении двигателя 220/380 В и включит его в сеть напряжением 380 В по схеме "треугольник" (см. рис. 20.17), двигатель после подачи на него напряжения с большой вероятностью будет непоправимо испорчен (см. раздел 62)!
Процедура подключения электродвигателя, каким бы ни было его назначение, при мощностях от 100 Вт до 1000 кВт всегда остается весьма ответственной и ремонтник полностью отвечает

11. Двухскоростной двигатель по ошибке включен на малую скорость

Большинство индивидуальных кондиционеров оборудованы
вентиляторами, имеющими несколько скоростей вращения. Заметим, что в режиме охлаждения, вообще говоря, предпочтительнее задавать максимальную скорость вращения вентилятора.

Действительно, вдобавок к тому, что это обеспечивает не слишком низкую температуру воздушной струи (если расход воздуха небольшой), указанная предосторожность позволяет избежать обледенения испарителя (а значит и попадания частиц жидкости в компрессор), если воздушный фильтр начал забиваться или если клиент решает отрегулировать термостат на более низкую температуру. С этой целью напомним, что большинство классических индивидуальных кондиционеров абсолютно не приспособлены для работы при температуре в охлаждаемом помещении ниже 20°С.

С точки зрения холодильщика причины этого будут рассмотрены в разделах 50 "Прессостатический расширительный вентиль " и 57 "Капиллярное расширительное устройство". С точки зрения электрика пример многоскоростного двигателя будет приведен при изучении однофазных двигателей (раздел 53.2).
В другой серии агрегатов, в целях сохранения в течение всего года оптимальных комфортных условий в кондиционируемых помещениях (в частности, температура воздушной струи не должна быть слишком низкой) некоторые комплексы по подготовке воздуха с прямым циклом расширения также оборудованы вентиляторами, имеющими две различные скорости вращения.

Как правило (за исключением специальных случаев), малая скорость используется в зимнем ремсиме, а большая - в летнем.
Следовательно, когда установка работает в режиме охлаждения, вентилятор надлежит включать на большую скорость.

12. Центробежное колесо или винт вентилятора проскальзывает на оси

Указанный тип неисправности чаще появляется в маленьких вентиляторах, когда крепление колеса или винта к оси осуществляется завинчиванием стопорного винта.
Эта неисправность может быть легко обнаружена, тем более, что очень часто повышенный шум. который издает "гуляющее" по оси колесо или винт, может служить сигналом тревоги.

13. Трубки жидкостного распределителя засорены

Когда потребная холодопроизводительность испарителя с прямым циклом расширения возрастает, конструктор должен предусмотреть увеличение поверхности теплообмена, в частности повышение длины трубок, используемых при изготовлении испарителя (см. также раздел 45 "Подключение испарителей").
Но большая длина трубок неудобна, поскольку одновременно с увеличением длины растут и потери давления.


Чтобы сохранить потери давления в разумных пределах, конструктор начинает использовать несколько испарителей, соединенных в параллель таким образом, что они образуют единую конструкцию.

Такая конструкция должна запитываться жидкостью через жидкостной распределитель, соответствующим образом приспособленный к тому, чтобы обеспечить равномерное распределение жидкости по разным секциям собранного из них единого испарителя.

В примере на рис. 20.18, изображен испаритель, состоящий из трех различных секций, одна из трубок питания которого закупорена, что приводит к исключению из работы соответствующей секции испарителя и, как следствие, потере 1/3 полной холодопроизводительности!

Установка при этом располагает только 2/3 номинальной холодопроизводительности и обеспечивает небольшой перепад температур воздуха (что заставляет думать о засорении) даже если оребрение находится в безупречном состоянии!

Это очень сложная неисправность (к счастью редко встречающаяся) может распознаваться по неравномерному обледенению трубок питания.

Действительно, если одна из трубок частично закупорена (см. поз. 1 на рис. 20.18), слой инея, который ее покрывает, будет более тонким, чем на двух других трубках в соответствии со степенью закупорки (в пределе, на полностью закупоренной трубке питателя нарастания слоя инея не будет совсем!).

Примечание. Распределитель рекомендуется, по возможности, устанавливать вертикально.
Напомним, что на выходе из ТРВ находится парожидкостная смесь. Поскольку жидкость тяжелее паров, она естественно расположится в нижней части трубопроводов.


Если питатель установлен горизонтально, паровая подушка в верхней части питателя может затруднить поступление жидкости в верхние трубопроводы (см. рис. 20.19).
На рис. 20.19 показано, что две нижние трубы запитаны нормально, но паровая подушка мешает свободному прохождению жидкости в верхнюю трубу (поз. 1).

В результате соответствующая секция испарителя будет плохо заполняться жидкостью и также, как и в предыдущем случае, испаритель не сможет обеспечить максимально возможную холодо-производительность.

14. Загрязнение большого числа ребер испарителя

Если много ребер испарителя покрыто грязью, сопротивление движению воздуха через него повышено, что приводит к снижению расхода воздуха через испаритель и повышению перепада температуры воздуха. Однако с другой точки зрения, загрязнение большого количества ребер эквивалентно уменьшению поверхности теплообмена испарителя, что приводит к ухудшению охлаждения воздуха и снижению перепада температур.
Таким образом, перепад температур воздуха с одной стороны должен возрастать из-за снижения расхода воздуха, а с другой стороны —уменьшаться вследствие уменьшения поверхности теплообмена в целом (следовательно, заметных изменений перепада может и не наблюдаться).

В результате величина перепада температур воздуха при данной неисправности не может служить надежным диагностическим признаком и только визуальный осмотр ребер в состоянии решить эту проблему (причем необходимо осматривать ребра как спереди, так и сзади). И тогда ремонтнику не останется ничего другого, кроме тщательной очистки загрязненных частей оребрения испарителя с обеих сторон с помощью специальной гребенки с шагом зубьев, точно соответствующим расстоянию между ребрами.

Берегите руки (лучше надеть перчатки), так как часто ребра бывают острыми, как лезвие бритвы.

15. Испаритель был выбран в расчете на более низкую холодопроизводительность

Данная неисправность встречается в момент ввода в эксплуатацию холодильной установки, собираемой "кустарным" способом, у которой ее основные элементы (компрессор, испаритель...) подбирались по отдельности и наскоро (встретить такой тип неисправности в моноблочных кондиционерах заводского изготовления маловероятно!)...

Эта неисправность довольно сложная. Опыт показывает, что только тщательная проверка расчетов при подборе оборудования в сочетании с детальным анализом конструкторской документации на него (испаритель, компрессор, ТРВ, конденсатор) могут дать гарантию быстрого и эффективного решения этой проблемы.

16. В испарителе много масла

Ниже мы увидим, что слишком большое количество масла в холодильном контуре может в некоторых случаях приводить к снижению коэффициента теплообмена испарителя (и, следовательно, холодопроизводительности), иногда до 20 % (см. раздел 37 "Проблемы возврата масла").

17. Испаритель аномально обледенел

Напомним, что если в торговом холодильном оборудовании обледенение неизбежно, поскольку в нем температура кипения ниже 0°С, то в испарителях кондиционеров обледенение испарителя - враг номер один. Поэтому испарители, используемые в торговом оборудовании, снабжены ребрами, шаг которых гораздо больше, чем в испарителях кондиционеров, с тем, чтобы нормальное появление шубы на них никоим образом не могло перекрыть проходное сечение воздушного тракта и не привело к уменьшению расхода воздуха.

В кондиционерах слишком сильное обледенение испарителя в большинстве случаев приводит к появлению симптомов неисправности типа "слишком слабый испаритель" (единственная неисправность, при которой одновременно падают и давление кипения и перегрев). Наиболее часто неисправность происходит из-за недостатка расхода воздуха, вызванного либо загрязнением фильтров, либо износом приводного ремня.

В тепловых насосах "воздух-воздух" или "воздух-вода" в зимнем режиме аномальное обледенение испарителя происходит чаще всего по причине аномалий в системе размораживания, но иногда и вследствие нарушений в работе четырехпозиционного клапана изменения цикла на обратный (этот вопрос изучается в разделе 52 "Четырехпозиционный клапан обращения цикла").
В холодильниках аномальное обледенение часто происходит вследствие нарушений в работе системы размораживания испарителя (см. раздел 60).
В любом случае перед тем, как делать окончательное заключение, нужно полностью разморозить испаритель и потом включить установку. В торговом холодильном оборудовании или в тепловом насосе также нужно проверить работу (а как правило, и настройку) используемой системы размораживания (таймер оттайки, термостат конца оттайки...).

18. Излишне толстый слой льда затрудняет вращение лопастей вентилятора

Осевые вентиляторы чаще всего используются в испарителях с принудительным обдувом для торгового холодильного оборудования. Если толщина льда на испарителе становится слишком большой вне зависимости от того, по какой причине это произошло (как правило, из-за проблем в системе размораживания), лопасти вентилятора могут задевать за образовавшийся слой (при этом возникает опасность их деформации, а в некоторых случаях даже полной остановки вентилятора), что неизбежно приведет к недостатку расхода воздуха.

19. На вход в испаритель возвращается холодный воздух

В торговом холодильном оборудовании всегда надлежит особое внимание уделять выбору места установки испарителя внутри холодильной камеры.


Во всех случаях необходимо строго соблюдать инструкцию по монтажу, прилагаемую разработчиком, и наверняка знать направление движения воздуха в испарителе перед его закреплением.
Например, если испаритель размещен близко к стене (см рис. 20.20), струя холодного воздуха, выходящая из испарителя (поз. 1), может отражаться от стены и вновь попадать на вход в испаритель (поз. 2), вместо того, чтобы циркулировать по всему объему камеры.

Этот охлаждаемый воздух смешивается со всасываемым теплым воздухом (поз. 3), понижая тем самым температуру воздуха на входе в испаритель.

При этом полный перепад температур остается почти постоянным, но поскольку на входе в испаритель воздух становится более холодным, температура кипения падает и появляются признаки неисправности типа "слишком слабый испаритель". Вдобавок к плохой циркуляции воздуха внутри холодильной камеры, ухудшается охлаждение скоропортящихся продуктов питания, помещенных в камеру, а температура в ней повышается.

20. Плохая циркуляция воздуха в холодильной камере

Хорошая циркуляция воздуха в холодильной камере является основным фактором, позволяющим обеспечить равномерную температуру хранящихся в ней продуктов.


Если испаритель установлен слишком близко к стене (расстояние А нарис. 20.21), всасывание воздуха затрудняется, что может привести к нежелательному снижению расхода воздуха (в пределе, когда испаритель вплотную прижат к стене, он ничего не будет всасывать!).

Если стеллажи с продуктами расположены слишком близко один от другого (расстояние В на рис. 20.21) или от стены (расстояние С на рис. 20.21), циркуляция воздуха также затрудняется и вдобавок к плохому охлаждению


Продуктов может привести к заметному снижению расхода воздуха через испаритель или подаче на его вход уже охлажденного воздуха.

21. Не работает один из вентиляторов испарителя

При повышении потребной холодопроизводительности размеры испарителя возрастают. В этом случае, чтобы обеспечить достаточный расход воздуха, необходимо использование нескольких вентиляторов.


В примере на рис. 20.22 испаритель оборудован двумя осевыми вентиляторами VI и V2, которые должны работать одновременно для обеспечения номинального расхода воздуха. Что же произойдет, если вентилятор VI будет продолжать работать, а вентилятор V2 (независимо от причины поломки: обрыв обмотки, плохой электрический контакт, отключение защитным реле...) остановился?
   
Вентилятор V1, продолжая работать, всасывает воздух и нагнетает его под давлением в межреберное пространство испарителя. Часть воздуха под давлением (поз. 1) проникает между лопастями вентилятора V2 и возвращается в холодильную камеру, не пройдя через испаритель.

Этот паразитный поток является крайне нежелательным, поскольку может вызвать вращение вентилятора V2 в обратную сторону!

Неопытный ремонтник, основываясь только на визуальном контроле, может сделать ошибочный вывод о том, что вентилятор V2 работает нормально, тогда как простое измерение потребляемого тока позволяет немедленно обнаружить неисправность.
Следовательно, эта неисправность приводит к резкому падению расхода воздуха через испаритель и сопровождается всеми признаками того, что испаритель слишком слабый.

22. Два однофазных вентилятора подключены последовательно



Если испаритель оборудован двумя однофазными вентиляторами, они обязательно должны быть соединены в параллель, чтобы каждый двигатель был запитан напряжением 220 В и работал нормально.

Если из-за ошибки монтажа, вентиляторы будут включены в сеть последовательно (см. рис. 20.23), то каждый из них будет находиться под напряжением 110 В (вместо 220 В).

 Снижение напряжение питания при-
ведет к сильному падению скорости вращения вентиляторов и, следовательно, к существенному уменьшению расхода воздуха, сопровождаемому признаками неисправности типа "слишком слабый испаритель".