Практически все современные кондиционеры, работающие в режиме включено/выключено, имеют как функцию охлаждения, так и функцию обогрева помещения. Однако возможность их работы ограничивается температурами воздуха на улице. В технической документации, как правило, указаны значения до -7 °C при работе на обогрев, и от + 16 °C до + 43 °C при охлаждении воздуха.
На фото: Работа кондиционера в режиме обогрева и в режиме охлаждения
Что же делать, если есть необходимость охлаждать помещение при более низких температурных значениях воздуха снаружи? В таком случае выручит установка специального зимнего комплекта. Он обеспечит надежную и эффективную работу кондиционера в прохладное время года. В зимний комплект входят: нагреватель картера компрессора, регулятор давления конденсации, нагреватель дренажа (только в том случае, если слив дренажа осуществляется на улицу).
Принцип работы кондиционера
Чтобы понять, зачем устанавливается зимний комплект на кондиционер, рассмотрим основные принципы его работы.
Специальное вещество – холодильный агент – циркулирует по замкнутому контуру. В теплообменник внутреннего блока он поступает достаточно холодным и при соприкосновении с воздухом охлаждает его, а сам нагревается. Именно в теплообменнике происходит процесс кипения холодильного агента. Именно кипение является первым из физических принципов, который используется для получения низких температур при работе кондиционера.
На фото: Принцип работы кондиционера в режиме охлаждения
Далее газообразный (именно газообразный) холодильный агент поступает в компрессор, сжимается до высокого давления, в результате чего нагревается. В таком состоянии он поступает в теплообменник внешнего блока – конденсатор. Теплообменник обдувается наружным воздухом, а для более интенсивного теплообмена обдув осуществляется с помощью осевого вентилятора. Именно в этом теплообменнике происходит конденсация холодильного агента, и он из газообразного превращается в жидкий. Горячий холодильный агент обдувается наружным воздухом, отдает ему свою теплоту и за счет этого превращается в жидкий. Таким образом, второй физический процесс для получения низких температур, заложенный в работу кондиционера, – конденсация.
Жидкий, но еще достаточно теплый холодильный агент (средняя температура – плюс 40°C) нельзя подавать в испаритель, так как «холода» он не даст, поэтому холодильный агент поступает в дросселирующее устройство (в сплит-системах это капиллярная трубка или реже – терморегулирующий вентиль (ТРВ)). Именно здесь осуществляется третий физический процесс – дросселирование, – в результате чего резко понижается давление и температура холодильного агента, который затем поступает в теплообменник внутреннего блока и цикл повторяется. Все эти процессы можно проследить на диаграмме ℓgP-i для любого холодильного агента.
Процессы:
1-2 – сжатие в компрессоре; 2-3 – охлаждение в теплообменнике внешнего блока; 3-4 – конденсация в теплообменнике внешнего блока; 4-5 – переохлаждение в теплообменнике внешнего блока; 5-6 – дросселирование в дросселирующем устройстве; 6-7 – кипение в теплообменнике внутреннего блока; 7-1 – перегрев в теплообменнике внутреннего блока.
Состав зимнего комплекта
Нагреватель картера компрессора. При отрицательных температурах наружного воздуха масло в компрессоре становится более вязким (густым), и при запуске электродвигатель компрессора может не справиться с этим, не запуститься и выйти из строя.
Также при низких температурах увеличивается растворимость холодильного агента в масле. Поэтому после запуска компрессора масло с растворенным в нем холодильным агентом начинает перемещаться по масляным каналам компрессора ко всем его поверхностям трения. В процессе работы внутренние части компрессора нагреваются и происходит выкипание холодильного агента из масла. В результате этого в масляном канале может образоваться газовая пробка, и произойти нарушения в системе смазки. Это приведет к заклиниванию компрессора.
Нагреватель картер – это, если говорить простыми словами, небольшой гибкий ТЭН, которым обматывается нижняя часть компрессора (картер). При запуске компрессора в холодное время года автоматика ненадолго включает этот нагреватель. Происходит подогрев масла, что позволяет устранить вышеперечисленные негативные последствия.
Регулятор давления конденсации (регулятор числа оборотов вентилятора наружного блока). Быстрому охлаждению и конденсации холодильного агента в теплообменнике наружного блока способствуют температура уличного воздуха и интенсивность обдува этого теплообменника вентилятором. При понижении температуры за окном сильный обдув приводит к переохлаждению холодильного агента, по причине чего он далее не сможет вскипеть в теплообменнике внутреннего блока и перейти в газообразное состояние. Это, в свою очередь, приводит к попаданию жидкого холодильного агента в компрессор, и последний может выйти из строя.
Конечно, перед компрессором может стоять отделитель жидкости и в самом компрессоре предусмотрена защита от попадания жидкого холодильного агента. Это может спасти прибор от небольших, временных нарушений, но при постоянной такой работе поломка неизбежна.
Чтобы предотвратить такие последствия, при работе сплит-системы на охлаждение при отрицательных температурных значениях наружного воздуха устанавливают регулятор давления конденсации, который с понижением температуры начинает уменьшать обороты двигателя осевого вентилятора наружного блока. Этим обеспечиваются постоянное давление и температура конденсации, что не позволяет холодильному агенту сильно переохлаждаться. В конечном итоге при достижении критической температуры наружного воздуха вентилятор перестает вращаться вообще.
Такое изменение обдува теплообменника наружного блока уже предусмотрено в конструкции инверторных сплит-систем. Именно поэтому дополнительная установка регулятора давления конденсации в инверторных системах невозможна. Простыми словами в инверторные кондиционеры зимний комплект НЕЛЬЗЯ установить. А вот в кондиционеры, работающие по схеме включено/выключено, зимние комплекты установить МОЖНО.
Подогрев слива дренажа. При работе сплит-системы на охлаждение на теплообменнике внутреннего блока неизбежно образуется конденсат, который стекает в поддон, откуда он должен удаляться на улицу или в канализацию. В первом случае часть дренажного трубопровода будет находиться снаружи здания, в том числе зимой, при отрицательной температуре. В этом случае стекающая вода будет замерзать, создавая ледяную пробку, и ее удаление из внутреннего блока прекратится. Со временем поддон переполнится, и вся вода будет вытекать внутрь помещения.
Чтобы этого избежать, внутрь дренажного трубопровода прокладывается нагреватель (условно говоря, кусок теплого пола). Именно нагреватель дренажа не позволит замерзнуть воде и создать в нем ледяную пробку. В случае вывода конденсата в канализацию весь дренажный трубопровод будет находиться постоянно при положительной температуре и дренажный нагреватель не обязателен.
Как установить
У большинства компаний-производителей имеются свои особенности подключения зимних комплектов к кондиционерам, поэтому устанавливать их самостоятельно не рекомендуется. Такая установка чревата некорректной работой, а чаще всего выходом из строя кондиционера. Поэтому покупку и монтаж зимнего комплекта следует делать у компании, которая имеет в штате специалистов с соответствующей высокой квалификацией для осуществления такого типа работ.
Особенности комплектации
Зимний комплект для бытовых и полупромышленных сплит-систем обеспечивает работу оборудования до -25°C (-30°C). Стоит отметить, что для работы оборудования при более низких температурах зимний комплект имеет другую комплектацию.
Выводы:
1. Зимний комплект устанавливается только для обеспечения работы кондиционера на охлаждение при отрицательных температурах наружного воздуха.
2. Зимний комплект можно установить только в кондиционерах, которые работают по принципу включено/выключено.
3. В кондиционерах, работающих по инверторному принципу регулирования, зимний комплект не устанавливается.
4. Если слив дренажа происходит в канализацию, то можно исключить из зимнего комплекта подогрев дренажа.
5. Установку зимнего комплекта рекомендуется доверять только сертифицированным специалистам, и не следует это делать самому.