Благодаря настоящему руководству, вы должны были бы в совершенстве овладеть диагностикой и устранением неисправностей для небольшого кондиционера, изображенного на рис. 83.1.
А теперь мы сравним номинальные рабочие параметры данного кондиционера с рабочими параметрами агрегата для производства ледяной воды с конденсатором воздушного охлаждения, представленного на рис. 83.2.
В работе этих двух систем могут быть существенные различия по температурным параметрам, которые обусловлены разной конструкцией теплообменников.
Действительно, интенсивность теплообмена между хладагентом и водой в десятки раз превышает интенсивность теплообмена между хладагентом и воздухом.
Так, при одинаковой холодопроизводитель-ности габариты агрегата по производству ледяной воды будут существенно меньше габаритов воздушного кондиционера. Самое основное различие будет в перепадах температур по охлаждаемой среде на испарителе. В первом случае (см. рис. 83.1) мы видим, что перепад температур по воздуху на испарителе At ggn, = 26°С - 16°С = 10 К, тогда как перепад температур по воде.
В централях по производству ледяной воды перепад температур по воде на испарителе, как правило составляет 5 К.
Разумеется, в тех случаях, когда агрегат по производству ледяной воды используется для кондиционирования, ледяная вода с помощью насосов подается в батареи воздухоохладителей, через которые с помощью вентиляторов прогоняется воздух в охлаждаемых помещениях. Однако, даже если агрегат по производству ледяной воды работает круглый год, температура воды остается практически постоянной независимо от времени года. При максимальной холодопроизводительности агрегата вода, как правило, поступает в него с температурой от 11 °С до 13°С и выходит из агрегата холоднее примерно на 5 К, то есть с температурой от 6°С до 8°С. Поскольку температура воды меняется незначительно, давление (температура) кипения хладагента в испарителе остаются относительно неизменными.
И напротив, в случае воздухоохладителей с непосредственным охлаждением, некоторые параметры (расход воздуха, температура, влажность) в течение года могут заметно меняться, оказывая существенное влияние на величины давления (и, соответственно, температуры) кипения хладагента в испарителе.

83.1 ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ КОНДИЦИОНЕРА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
На испарителе, охлаждающем воздух за счет непосредственного кипения хладагента , номинальные рабочие параметры запомнить очень просто, если знать "правило 10 К":
►  Перепад температур по воздуху на испарителе составляет не более 10 К (в примере на рис. 83.3 это 25°С - 15°С = 10 К).
► Температурный напор на выходе из испарителя - также не более 10 К (здесь 15°С - 5°С = 10 К).
► Температурный напор на входе в испаритель (разность между температурой воздуха на входе в испаритель и температурой кипения) -два раза по 10 К, то есть 25°С - 5°С = 20 К.
Напоминаем о важности такого параметра как температурный напор на входе в испаритель: для испарителя с непосредственным охлаждением воздуха температурный напор на входе в испаритель больше 20 К указывает на серьезную неисправность на стороне низкого давления (слишком слабый ТРВ, ранее дросселирование хладагента в жидкостной магистрали, нехватка хладагента, слишком слабый испаритель). Все эти неисправности детально рассмотрены в разделах с 14 по 20.

УПРАЖНЕНИЕ
На небольшом кондиционере температура кипения упала до -5СС.
Воздух поступает на испаритель с температурой 22°С и выходит из испарителя с температурой 8СС. Температура пара хладагента на выходе из испарителя в точке, где находится термобаллон ТРВ, составляет -1°С.
Каким будет ваш диагноз?
Решение упражнения
При температуре воздуха на входе в испаритель 22°С и температуре кипения (НД) -5°С, темпера турный напор на входе в испаритель составляет 22°С - (-5°С) = 27 К (т. е. гораздо выше 20 К).
Отсюда очевидно, что речь идет о неисправности на стороне низкого давления (НД). Перегрев пара на выходе из испарителя равен -1°С — (-5°С) = 4 К, что соответствует минимально допустимому значению.
Падение температуры кипения при минимально возможном перегреве говорит о том, что испаритель слишком слабый.
Поскольку перепад температур по воздуху на испарителе высокий (22°С — 8°С = 14 К), то речь идет о пониженном расходе воздуха через испаритель. Заметим, что большинство неисправностей этого типа обусловлено либо засорением фильтра на входе в воздушный тракт воздухоохладителя, либо проблемами с приводным ремнем вентилятора воздухоохладителя.

А теперь рассмотрим параметры испарителя для охлаждения воды.
В отличие от воздухоохладителей с непосредственным охлаждением, где используют "правило 10 К", на испарителях для охлаждения воды действует "правило 5 К".
Допустим, что нам нужно понизить температуру воды с 12°С до 7°С. Применяя "правило 5 К", получим:
► Температура воды на выходе из испарителя равна температуре воды на входе в испаритель минус 5 К, то есть 12°С - 5 К = 7°С.
► Температура кипения равна температуре воды на выходе из испарителя минус 5 К, то есть 7°С - 5 К = 2°С.
► Температурный напор на входе в испаритель равен температуре воды на входе в испаритель минус температура кипения, то есть 12°С — 2°С = 10 К (два раза по 5 К).

На испарителе для охлаждения воды температурный напор равен половине температурного напора на входе в воздухоохладитель, то есть 10 К.
А что у нас происходит с перегревом?
Измерив температуру пара хладагента на выходе из испарителя (в точке, где стоит термобаллон ТРВ), мы узнаем перегрев пара по отношению к температуре кипения.
Перегрев должен быть минимально возможным, но не допускающим пульсаций давления на выходе из испарителя (см. раздел 8).
На испарителе воздухоохладителя с непосредственным охлаждением воздуха, так же, как и на испарителе охладителя жидкости, контроль величины перегрева позволяет оценить степень заполнения воздухоохладителя. Величина перегрева является одним из главных параметров при диагностике работы любой холодильной машины (см. рис. 83.6).

Никогда не упускайте из вида, что недопустимое снижение перегрева свидетельствует о заливе испарителя жидким хладагентом, который, в свою очередь, может привести к смертельным для компрессора гидравлическим ударам! Разумеется, такая же опасность существует и в охладителях жидкости.

Никогда не упускайте из вида, что недопустимое снижение перегрева свидетельствует о заливе испарителя жидким хладагентом, который, в свою очередь, может привести к смертельным для компрессора гидравлическим ударам! Разумеется, такая же опасность существует и в охладителях жидкости.
Рис. 83.7.
Для водоохлаждающих машин перегрев пара на выходе из испарителя может меняться в диапазоне от 4 К до максимум 8 К (см. рис. 83.7). В тех случаях, когда вы имеете дело с моноблочными агрегатами, изготовленными и настроенными на заводе, изменять заводскую настройку ТРВ не рекомендуется.
Для холодильных машин большой холодопроизводительности компрессор может быть оснащен регулятором производительности. Такие машины могут также состоять из нескольких, установленных параллельно, компрессоров. Например, если три компрессора установлены для работы в одном холодильном контуре , то расход хладагента может меняться ступенчато от 100% (когда работают три компрессора) до 66% (при 2 работающих компрессорах), 33% (работает 1 компрессор) и, наконец, 0%, когда все компрессоры остановлены.

Следовательно ТРВ должен иметь возможность адаптации к изменению расхода. Он должен поддерживать перегрев пара в заданных пределах и при холодопроизводительности 100%, и при 66%, и при 33%. В результате регулирования холодопроизводительности перегрев также может меняться в зависимости от числа работающих компрессоров. Так, если вы настроили ТРВ на поддержание заданного перегрева при холодопроизводительности 100%, то вас не должно удивлять то обстоятельство, что при холодопроизводительности 33% перегрев может измениться.
Действительно, по мере того, как температура воды на входе в испаритель начнет падать, датчик температуры будет выдавать команду на выключение одного, а потом и двух компрессоров. ТРВ окажется переразмеренным и испаритель начнет переполняться жидким хладагентом. В некоторых случаях ТРВ может даже спровоцировать пульсации давления в испарителе, а следовательно, и на входе в компрессор. В нашем примере (сравните данные рис. 83.8 и рис. 83.9) перегрев падает с 6 К при производительности 100% до 9°С - 4°С = 5 К при минимальной производительности, когда работает только один компрессор.
Попробуйте теперь вновь отрегулировать ТРВ на перегрев 6 К. Когда производительность вырастет, перегрев опять изменится. Поэтому не делайте ненужных попыток и не трогайте настройку ТРВ, заданную изготовителем агрегата, если вы не можете полностью спрогнозировать последствия вашего вмешательства!
В заключение подчеркнем следующее. Если вам нужно настроить ТРВ на заданную величину перегрева в централи по производству ледяной воды, то делать это следует тогда, когда производительность централи максимальная (100%), а температура воды на входе в испаритель равна 12°С. Не настраивайте ТРВ на слишком малый перегрев, так как при падении холодопроизводительности он будет уменьшаться: при пониженной холодопроизводительности перегрев должен оставаться не ниже 4 К, поэтому всегда проверяйте величину перегрева.
Разумеется, если на вашей централи установлен электронный ТРВ, проблема снимается, поскольку перегрев на такой централи постоянно поддерживается оптимальным при помощи встроенного процессора.

О ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ. На рис. 83.8 перепад температур по воде равен 5 К при работе централи с максимальной холодопроизводительностью, то есть когда задействованы все три компрессора. Но, поскольку расход воды через испаритель всегда должен оставаться постоянным, то при работе только одного компрессора перепад температур по воде не может быть больше 5 К!
Заметьте, что когда работает только один компрессор (см. рис. 83.9), перепад темератур по воде составляет 9°С- 7,3°С = 1,7К, то есть 5 К/3 = 1,7 К Точно так же, когда работают два компрессора, перепад температур по воде составит (5 К\2)/3 = 3,4 К. Таким образом, когда вы проверяете перепад температур по воде на испарителе централи, обязательно учитывайте число работающих компрессоров.
Настройку регулятора температуры ледяной воды в зависимости от числа работающих компрессоров или производительности компрессора с переменной производительностью см. в разделах 98.2 и 98.3.

Что такое температурный напор на выходе из испарителя?
Для оценки качества теплообменных процессов и нормальной работы агрегатов по производству ледяной воды иногда используется понятие "температурный напор на выходе из испарителя". Если бы теплообменник для производства ледяной воды имел бесконечно большую площадь поверхности теплообмена, если бы эта поверхность была абсолютно чистой и полностью омывалась с одной стороны водой, а с другой стороны — хладагентом, то температура воды на выходе из испарителя была бы равна температуре кипения, а температурный напор на выходе из испарителя был бы равен О К. Разумеется, таких теплообменников не существует и приведенные выше условия теплообмена являются чисто теоретическими.
В реальности теплообменник имеет конечную величину площади теплообменной поверхности, определяемую конструктором из соображений минимальной стоимости аппарата при заданных параметрах процесса теплообмена.
В реальных условиях работы теплооб-менного аппарата новый чистый теплообменник, в котором оптимальным образом организован теплообменный процесс, позволяет получать величину температурного напора на выходе из аппарата, как правило, порядка 5...6 К.
В примере разность между температурой воды на выходе из испарителя (7°С) и температурой кипения (2°С) дает вполне приемлемую величину температурного напора 5 К.
Но когда температура кипения падает, холодопроизводительность тоже падает (в общем случае на 3...5% при снижении температуры кипения на 1 К). Поскольку холодопроизводительность падает, температура ледяной воды на выходе из испарителя начинает расти. Если температура кипения падает, а температура воды на выходе из испарителя растет, температурный напор на выходе из испарителя тоже растет, что указывает на снижение эффективности работы холодильной машины.
 температура кипения хладагента равна -3°С, а температура воды на выходе из испарителя равна 9°С.
Следовательно, температурный напор на выходе из испарителя равен 9°С - (-3 С) = 12 К.
Этот напор на выходе аномально высок, что свидетельствует о серьезных неполадках в работе агрегата по производству ледяной воды.
Заметим, что температурный напор на входе в испаритель также аномально высок (он равен 12°С - (-3°С) = 15 К вместо 10 К). Это так же указывает на наличие проблем в холодильном контуре на стороне низкого давления (НД).
Таким образом, даже если температурный напор на входе в испаритель меняется в том же направлении, что и температурный напор на выходе из испарителя, иногда представляется полезным сравнивать эти две величины в процессе устранения некоторых довольно сложных неисправностей.