Испаритель является обязательным элементом любого холодильного контура, где он служит для охлаждения какой-либо среды. В зависимости от назначения кондиционера, в роли этой среды может выступать любой газ (чаще всего, воздух) или любая жидкость (чаще всего, вода). При этом необходимо отметить, что при наличии у кондиционера функции теплового насоса в этом режиме теплообменник, служивший испарителем, начинает функционировать уже как конденсатор и осуществляет при этом нагрев обслуживаемой среды.
На фото: испаритель кондиционера
Принцип работы
Как в любой холодильной машине, в холодильном контуре кондиционера должно циркулировать по замкнутому циклу специальное вещество – холодильный агент (сокращенно – хладагент). Принцип работы кондиционера заключается в следующем. В компрессоре хладагент сжимается и подается в конденсатор. Там он охлаждается, конденсируется и далее идет на дросселирование. После этого холодный и почти целиком жидкий хладагент поступает на испаритель. В испарителе со стороны охлаждаемой среды в сторону холодильного агента передается тепло, хладагент начинает нагреваться, испаряться (кипеть), а охлаждаемая среда, соответственно, охлаждаться. Такой процесс протекает в холодильном контуре, если кондиционер работает на охлаждение.
На фото: принцип работы испарителя
Для холодильной техники существует достаточно много различных разновидностей испарителей, но не все они используются в кондиционировании.
Общая классификация испарителей
По типу охлаждающей среды испарители делятся на:
- предназначенные для охлаждения газов;
- предназначенные для охлаждения жидкостей.
По конструктивным параметрам они делятся на:
- воздухоохладители (теплообменник испарителя принудительно обдувается воздухом);
- кожухотрубные с кипением холодильного агента в трубах;
- кожухотрубные с кипением холодильного агента между трубами;
- кожухотрубные оросительного типа;
- пластинчатого типа;
- коаксиального типа (или труба в трубе).
Кроме этой классификации внутри каждого типа существует множество дополнительных внутренних разделений на подтипы.
Как было сказано выше, не все типы испарителей прямо используются в кондиционировании воздуха.
В бытовых, полупромышленных и промышленных сплит-системах, в мульти-сплит-системах, мультизональных системах, руфтопах и испарителях в центральных кондиционерах, которые работают с компрессорно-конденсаторными блоками, а также в прецизионных кондиционерах применяются испарители для охлаждения воздуха, где сам теплообменник принудительно обдувается воздухом. Для такого обдува применяются центробежные или осевые вентиляторы.
На фото: типы испарителей
Немного в стороне от всех перечисленных систем кондиционирования находятся чиллеры или системы чиллер-фанкойл. В них тоже есть испаритель, но холодильный агент в них охлаждает жидкость. Это чаще всего чистая вода или вода в смеси с какой-либо незамерзающей жидкостью. В современных чиллерах чаще всего в качестве испарителя применяется пластинчатый теплообменник как наиболее эффективный с точки зрения теплообмена и габаритных размеров. Реже в чиллерах небольшой производительности применяется коаксиальный (труба в трубе) испаритель. В чиллерах большой и очень большой производительности применяются кожухотрубные испарители.
При этом приведенные примеры испарителей не значат, что иные принципы кипения холодильного агента в испарителях не могут быть применены в конструкциях кондиционеров другого типа. Применяя тот или иной вид испарителя, производитель, как правило, отталкивается от преимуществ или недостатков одного или другого типа испарителя, но при этом учитываются экономические составляющие.
Преимущества испарителей различного типа
Воздухоохладители – это испарители более простые в изготовлении, применении и обслуживании. Их стоимость значительно ниже, чем стоимость других испарителей.
Жидкостные более эффективны с точки зрения теплообмена.
Недостатки испарителей различного типа
Воздухоохладители менее эффективны с точки зрения теплообмена.
Жидкостные испарители имеют значительно более сложную конструкцию, чем воздушные, они сложнее в обслуживании и их стоимость намного выше.
Основные причины выхода из строя испарителей
Существует несколько основных причин выхода из строя воздушных испарителей. Среди них можно выделить следующие:
- Загрязнение поверхности теплообменника. Это способствует ухудшению процесса теплообмена между воздухом и холодильным агентом, что в конечном итоге приводит к поломке прибора. Чтобы этого избежать, следует периодически проводить осмотр и чистку теплообменника испарителя.
- Выход из строя вентилятора обдува испарителя. Это может приводить к ухудшению процесса теплообмена и последующей поломке устройства. Следует периодически проводить визуальный осмотр и тестирование полной работоспособности вентилятора и электродвигателя, и в случае поломки вентилятора прекратить пользоваться кондиционером до его ремонта.
- Утечка холодильного агента из холодильного контура. Это может произойти в результате неправильного монтажа и некачественных ремонтных работ в отношении кондиционера. Также в процессе длительной работы могут образовываться микротрещины в трубопроводах или элементах холодильного контура, что приведет к утечке холодильного агента. Кондиционер перестает холодить и постоянно работает. В этом случае следует вызвать специалиста и устранить утечку.
- Неправильные установка, монтаж, подбор и выбор режима работы. Это может стать причиной обмерзания теплообменника, в результате чего он перестанет охлаждать обслуживаемую среду. Чтобы это предотвратить, следует периодически осуществлять осмотр теплообменника и/или его оттайку. Если этот недостаток повторяется много раз, то нужно обратиться к специалистам.
- Из корпуса испарителя капает вода. Скорее всего засорился или замерз трубопровод вывода конденсата из поддона испарителя. В этом случае следует провести самостоятельную проверку или вызвать специалиста для проверки пропускной способности дренажного трубопровода.
На фото: выход из строя испарителей
Устройство жидкостных испарителей намного сложнее, поэтому причин поломки может быть значительно больше. Остановимся на основных.
- Выход из строя насоса для подачи жидкости/воды через испаритель. В этом случае понижается температура жидкости в испарителе и в большинстве случаев срабатывает защита – отключается компрессор для предотвращения разгерметизации теплообменника из-за расширения воды при ее замерзании. Необходимо срочно вызывать специалиста.
- Маленький расход жидкости через испаритель. Причиной могут быть засор или маленький напор насоса. Действия как в п.1
- Загрязнение поверхности теплообменника. Это приводит к ухудшению процесса теплообмена между жидкостью/водой и холодильным агентом. Чтобы избежать этого, следует периодически проводить осмотр и чистку теплообменника испарителя. Эту работу следует доверять только специалистам.
- Утечка холодильного агента из холодильного контура. Причины те же, что и для воздушных испарителей. Если такая разгерметизация произошла в месте контакта жидкости/воды с холодильным агентом, то вода может попасть в холодильный контур, что спровоцирует гидравлический удар в компрессоре. Следует остановить эксплуатацию и немедленно вызвать специалиста, чтобы устранить утечку.
Очистка и обслуживание воздушного испарителя кондиционера
Принцип очистки воздушного испарителя бытового кондиционера довольно прост, поэтому имея определенный навык и немного опыта, эти работы можно произвести самостоятельно.
На фото: очистка и обслуживание воздушного испарителя кондиционера
Принцип и порядок очистки:
- поднять или снять переднюю крышку внутреннего блока;
- вытащить воздушный фильтр грубой очистки воздуха, а также другие имеющиеся фильтры;
- промыть холодной или теплой водой с чистящими средствами фильтр грубой очистки;
- если требуется по регламенту, то заменить все остальные фильтры;
- осторожно, не нарушая целостности оребрения теплообменника, с помощью струи воздуха убрать пыль и грязь с теплообменника, крыльчатки вентилятора и внутренних частей корпуса;
- специальным антибактерицидным раствором с помощью разбрызгивания обильно смочить теплообменник внутреннего блока и подождать несколько минут;
- с помощью обильного разбрызгивания промыть теплообменник внутреннего блока чистой водой, загрязненная жидкость при этом будет уходить через дренаж;
- если теплообменник был сильно загрязнён, то повторить две предыдущих операции еще раз;
- просушить теплообменник от влаги;
- просушить воздушный фильтр грубой очистки и поставить дополнительные фильтры (если они есть) на место и закрыть переднюю крышку внутреннего блока.
Если есть сомнения в том, что сможете самостоятельно провести все эти процедуры, то лучше вызвать сертифицированных специалистов.