Proč je v klimatizačním systému potřeba kondenzátor?

Pokračujeme v sérii článků ze série „Udělej si sám“. Dnes si povíme něco o kondenzátorech.

Nejprve se dohodněme, že nezaměňujeme prvky přítomné v žádné klimatizaci: kondenzátor a kondenzátor. Kondenzátor je prvek uzavřeného systému, kterým cirkuluje chladivo, je to ve skutečnosti radiátor, tzn. žebrovaná spirála navržená pro lepší chlazení plynného chladiva ve venkovní jednotce jakéhokoli chladicího systému (například klimatizace). Kondenzátor se často nazývá kondenzátor. V podstatě správně, protože v něm začne chladivo kondenzovat z plynného skupenství do kapalného (přesněji řečeno, parní směs se ochladí a připraví k přeměně na kapalinu pod vysokým tlakem).

Kondenzátor v elektrickém obvodu plní v podstatě stejnou funkci, ale pro elektřinu. Jednoduše řečeno, elektřina se shromažďuje v kondenzátoru, aby mohla být v případě potřeby použita, ale ve větším množství, než je tomu v napájecí síti 220 V.

Pokud se kompresor v klimatizaci nespustí (tj. klimatizační jednotka může jednoduše pracovat jako ventilátor, bez chlazení; nefunkční kompresor může být určen nepřítomností charakteristického hučení venkovní jednotky, ačkoli vnitřní jednotka zdá se, že funguje normálně, ale nechladí), v první řadě padá podezření na nedostatek napájecího napětí. Pokud po testu zjistíme, že na napájecích svorkách je napětí 220 V, tak další na řadě bude pracovní (spouštěcí) kondenzátor. Jak je uvedeno výše a jak název napovídá, spouštěcí kondenzátor kondenzuje energii a spotřebuje více proudu ke spuštění kompresoru, protože. spuštění vyžaduje hodně energie. Nejprve se podívejme na označení, parametry a symboly kondenzátorů ve schématu.

Symbol pro kondenzátory ve schématech

Grafické označení na schématu je zřejmé z obrázku, označení písmenem C a pořadové číslo na schématu.

Základní parametry kondenzátorů

Kapacita kondenzátoru – parametr, který udává, jakou energii je kondenzátor schopen akumulovat a také proud, který je schopen jím procházet. Měřeno ve Faradech s násobící předponou (nano, mikro atd.).

Použité hodnoty pracovních a startovacích kondenzátorů jsou 1 μF (μF) – 100 μF (μF), v běžném životě se nejčastěji vyskytují kondenzátory s kapacitou 35 μF (μF) – 75 μF (μF).

Jmenovité napětí kondenzátoru – je napětí, při kterém je kondenzátor schopen spolehlivě a dlouhodobě pracovat při zachování svých parametrů. Výrobci kondenzátorů uvádějí na svém těle napětí a odpovídající garantovanou dobu provozu v hodinách, například:

• 400 V – 10000 hodin
• 450 V – 5000 hodin
• 500 V – 1000 hodin

Kontrola startovacích a provozních kondenzátorů

Kondenzátor můžete zkontrolovat pomocí měřiče kapacity kondenzátoru, taková zařízení se vyrábějí samostatně i jako součást multimetru, univerzálního zařízení, které dokáže měřit mnoho parametrů. Zvažte kontrolu pomocí multimetru:

– vypněte napájení klimatizace;

– kondenzátor vybijeme zkratováním jeho vývodů např. šroubovákem;

– vyjměte koncovku (libovolnou);

– nastavit zařízení pro měření kapacity kondenzátorů;

– připojte sondy ke svorkám kondenzátoru;

– odečtěte hodnotu kapacity.

Sondy na zařízení musí být instalovány v paticích pro měření kondenzátorů, com – společné, společné, jednu ze sond zasuňte tam, druhou do patice s grafickým označením kondenzátoru nebo písmenem – C_x

Přepínač režimů nastavíme do režimu pro měření kapacity kondenzátorů. Na těle kondenzátoru odečteme hodnotu jeho kapacity a nastavíme na přístroji schválně větší limit měření, např. nominální hodnotu 30 μF (μF), a na zařízení nastavíme na 200 μF (μF). Na druhé fotografii je zařízení s automatickou volbou meze měření.

Po připojení sond ke svorkám kondenzátoru čekáme na odečty na obrazovce, např. čas pro měření kapacity 40 μF (μF) u prvního zařízení je kratší než jedna sekunda, u druhého – více než jednu minutu, takže byste měli počkat.

Pokud naměřený parametr neodpovídá parametru uvedenému na tělese kondenzátoru, je nutné jej vyměnit a v případě potřeby zvolit analog.

Výměna a výběr startovacího/záběhového kondenzátoru

Pokud máte originální kondenzátor, musíte ho umístit na místo starého a je to. Na polaritě nezáleží, to znamená, že vývody kondenzátoru nemají označení plus „+“ a mínus „-“ a mohou být zapojeny jakýmkoli způsobem.

POZORNOST! Je zakázáno používat elektrolytické kondenzátory (poznáte je podle menších rozměrů, se stejnou kapacitou a podle označení plus a mínus na pouzdře).

Pro tyto účely se vyrábějí nepolární kondenzátory pro provoz v obvodu střídavého proudu, které mají pohodlnou montáž a ploché vývody pro rychlou instalaci.

Pokud požadovaná nominální hodnota není k dispozici, lze ji získat paralelně (NEJSOU KONZISTENTNÍ.) připojení kondenzátorů. Celková kapacita bude rovna součtu dvou kondenzátorů: С_celkový=С₁+C₂+. S_{P .} To znamená, že pokud připojíme dva kondenzátory 35 μF (μF), dostaneme celkovou kapacitu 70 μF (μF), napětí, při kterém mohou pracovat, bude odpovídat jejich jmenovitému napětí.

Kondenzátor, stejně jako kompresor, je jednou z hlavních součástí každého chladicího systému. Slouží k přenosu tepelné energie chladiva do okolí a parametry této jednotky se mohou lišit. V některých případech si uživatel na základě těchto charakteristik vybírá klimatizaci, takže byste měli vědět o vlastnostech kondenzátoru předem.

Jak funguje kondenzátor?

Teplo z chladiva se obvykle přenáší do vzduchu nebo vody přes kondenzátor. V tomto případě je indikátor tepla přibližně o 30% vyšší než chladicí výkon samotné klimatizace, a pokud je například 20 kW, pak je kondenzátor schopen uvolnit 25-27 kW tepla.

Na trhu jsou oblíbené zejména vzduchem chlazené kondenzátory.

Co je na takových kondenzátorech zvláštní?

Tato jednotka se skládá z výměníku tepla a ventilátorové jednotky vybavené elektromotorem. Chladivo prochází trubkami výměníku tepla a ventilátor je fouká, čímž je ochlazuje. Rychlost proudění je obvykle 1-3,5 m/s.

V tomto případě se výměník tepla skládá z žebrovaných trubek o průměru v rozmezí 6-20 mm (požadovaný průměr by měl být zvolen v závislosti na řadě faktorů, včetně tlakové ztráty, snadného zpracování atd.) a vzdálenosti mezi ploutvemi je 1-3 mm. Obvykle jsou trubky měděné a tento materiál se používá, protože neoxiduje a má vysokou tepelnou vodivost. Ploutve jsou nejčastěji vyrobeny z hliníku.

Typ žeber může být různý, což ovlivňuje hydraulické a tepelné parametry výměníku. Složitý profil s mnoha výstupky a drážkami tedy může vytvářet vzduchovou turbulenci (turbulenci), která bude omýt výměník tepla. Tím se zvýší účinnost přenosu tepla z chladiva do vzduchu a také se zvýší chladicí kapacita samotné klimatizace.

V tomto případě mohou být trubky připojeny k žebrům dvěma způsoby:

• V žebrech jsou vytvořeny otvory, do kterých se vkládají trubky výměníku tepla. Toto je nejjednodušší způsob. Takové spojení však snižuje přenos tepla, protože kontakt mezi trubkami a žebry nebude příliš těsný a pokud dojde ke znečištění prostředí v kondenzátoru, může na spoji vzniknout koroze, která dále sníží výkon jednotky.
• Na spoji trubek a žeber jsou instalovány límce (ramena).. Tato metoda je považována za složitější a nákladnější, ale je to ta, která umožňuje zvýšit povrch přenosu tepla. Navíc je přenos tepla chladiva zvýšen vytvořením zvlnění na vnitřním povrchu trubek výměníku. To vytváří turbulence během proudění chladiva.

V kondenzátoru jsou zpravidla instalovány 1-4 řady trubek. Jsou umístěny ve směru toku chladiva, ale někdy mohou být také instalovány v střídavém uspořádání, aby se zvýšila účinnost přenosu tepla.

Jak dochází k ochlazení?

Je třeba mít na paměti, že rychlost výměny tepla není nikdy stejná, když se chladivo pohybuje trubkami. Do výměníku vstupuje shora a poté se pohybuje dolů. Nejprve, když chladivo zachytí 5 % povrchu výměníku, je chlazení nejintenzivnější – rychlost jeho pohybu je vysoká, stejně jako teplotní rozdíl mezi chladicím vzduchem a samotným chladivem. Dále, zachycující 85 % povrchu (hlavní oblast pohybu), chladivo kondenzuje a jeho teplota zůstává konstantní. Poté je zbývajících 10 % povrchu ochlazeno chladivem. V tuto chvíli je v kapalném stavu.

Ke kondenzaci chladiva dochází při teplotě přesahující teplotu okolí přibližně o 10-20 stupňů. Obvykle kondenzuje při 42-55 stupních, ačkoli teplota ohřátého vzduchu opouštějícího výměník tepla je pouze o 2-5 stupňů nižší než teplota kondenzace.

Jak fungují vodou chlazené kondenzátory?

Takové jednotky mohou mít tři různé typy designu. V prodeji jsou zejména:

1. Plášťové a trubkové kondenzátory.

Jedná se o ocelový válec s ocelovými mřížkami instalovanými na obou koncích. K nim jsou připevněny hlavice s trubkami, které umožňují připojit jednotku k systému vodního chlazení. Do mřížek jsou integrovány také měděné trubky, zvenčí žebrované – voda bude protékat jimi. Průměr trubek je zpravidla 20 a 25 mm. Výměna tepla v nich je maximalizována a studená voda vstupuje zespodu a pak vystupuje shora. Tato voda je zpravidla odebírána z recyklačních vodovodních systémů.

Když je takový kondenzátor v provozu, pára chladiva z kompresoru vstupuje do horní části ocelového pláště. Omývají se jím trubky se studenou vodou a poté pára vyplní celý prostor mezi trubičkami a pláštěm. Ve spodní části jednotky je potrubí, které odvádí kapalné chladivo. Při kontaktu s vodou se také páry chladiva ochlazují, kondenzují při teplotě, která je přibližně o 5 stupňů vyšší než teplota výstupní vody, a hromadí se na dně pláště.

V některých případech má plášťový kondenzátor také sekci pro přídavné chlazení, která je umístěna ve spodní části a je svazkem trubek odděleným od hlavního potrubí přepážkou. Voda o minimální teplotě vstupující do kondenzátoru nejprve prochází touto sekcí a poté vstupuje do hlavního potrubí. Pro přenos 1 kW tepla do tekoucí vody z chladiva v takovém kondenzátoru je průtok samotné vody přibližně 170 litrů za hodinu.

2. Pipe-in-pipe kondenzátory.

Tento typ jednotky je systémem dvou spirálových trubek, z nichž jedna je umístěna uvnitř druhé. Chladivo se následně pohybuje vnější nebo vnitřní trubkou a druhá je zvolena pro pohyb vody. Obě kapaliny se pohybují směrem k sobě, přičemž chladivo vstupuje do trubice shora a odchází zespodu a voda – naopak. V tomto případě je vnitřní trubka vyrobena pouze z mědi a vnější trubka může být měděná nebo ocelová. Také povrchy obou trubek mohou být vybaveny žebry, což zvyšuje účinnost přenosu tepla.

Nejlepší je použít kondenzátory tohoto typu v autonomních klimatizačních systémech nebo chladicích jednotkách s nízkým výkonem. Současně je třeba vzít v úvahu hlavní nevýhodu takového zařízení – jeho konstrukce je jednodílná, takže trubky lze čistit pouze pomocí chemikálií.

3. Deskové kondenzátory.

Tyto jednotky se skládají z několika řad ocelových plátů, které jsou uspořádány do vzoru rybí kosti. Stejně jako v předchozí verzi se voda a chladivo uvnitř výměníku tepla pohybují k sobě. K tomuto účelu se používají nezávislé cirkulační okruhy.

Tyto typy kondenzátorů mají mnoho výhod:

• mají velmi účinný přenos tepla,
• jsou velmi kompaktní
• jsou lehké,
• chladivo a chladicí voda nemají příliš velký teplotní rozdíl a při vstupu do kondenzátoru je teplota vody obvykle 16 stupňů a v okamžiku kondenzace chladiva dosahuje 32-36 stupňů (pokud je teplota vstupní voda má 24 stupňů, pak chladivo kondenzuje při 37-40 stupních).

S ohledem na to lze deskové kondenzátory použít v chladicích jednotkách s nízkým nebo středním výkonem. V tomto případě bude maximální možný tlak v provozním režimu ve vodním okruhu roven 1 MPa a v okruhu chladiva bude vždy 2,45 MPa.