Устройство и принцип работы кондиционера

Устройство и принцип работы кондиционера

Перечень основных узлов и деталей, из которых состоит любой кондиционер:

• печатная плата управления и индикации
• датчики температуры (термисторы)
• пульт дистанционного управления
• фильтры
• электродвигатели и крыльчатки вентиляторов
• сервисные и 4-х-ходовые клапаны
• контакторы и реле
• термостаты
• конденсаторы

УСТРОЙСТВО КОНДИЦИОНЕРА

Один из вариантов расположения кондиционера в автомобиле. Типовой автомобильный кондиционер состоит из следующих узлов и деталей.

Компрессор – основной и самый сложный агрегат, обеспечивающий необходимое давление и циркуляцию хладагента в системе. Он приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя через приводной ремень и электромагнитную муфту.
Конденсатор (в обиходе – радиатор кондиционера) – теплообменный аппарат, в котором происходит конденсация паров хладагента и передача выделившегося при этом тепла в окружающий воздух. Эффективность охлаждения, обеспечиваемая кондиционером, во многом зависит от возможности конденсатора отдавать тепло. Поэтому конденсатор устанавливается перед радиатором системы охлаждения двигателя; как правило изготавливается из алюминия и обдувается с помощью дополнительного электровентилятора.
Испаритель — теплообменник, внутри которого происходит испарение хладагента с поглощением тепла. Чем больше хладагента подается в испаритель и выше разница давлений в конденсаторе и испарителе, тем сильнее охлаждение. Испаритель, как правило, изготавливается из алюминия и располагается в салоне автомобиля над радиатором отопителя на пути входящего воздушного потока, что позволяет наиболее эффективно охлаждать его при работающем кондиционере. Может снабжаться смотровым окном для контроля за количеством хладагента.
Терморегулирующий вентиль – автоматический регулятор подачи хладагента в испаритель. Количество подаваемого фреона изменяется в зависимости от температуры на выходе из испарителя, при этом она поддерживается в заданных пределах. Чем выше температура, тем больше открывается клапан терморегулирующего вентиля. При этом подача фреона в испаритель увеличивается и охлаждение усиливается. При снижении температуры на выходе из испарителя отверстие клапана уменьшается, подача хладагента в испаритель сокращается и охлаждение ослабевает.
Ресивер–осушитель устанавливается между конденсатором и испарителем (перед терморегулирующим вентилем) и обеспечивает очистку, осушение и накопление хладагента. На корпусе ресивера может размещаться смотровое окно для контроля количества хладагента.
Аккумулятор может устанавливаться после испарителя и служит для защиты от попадания в компрессор хладагента в жидком виде (жидкости в отличие от газов и паров несжимаемы). В нем фреон дополнительно осушается и фильтруется.
Реле давлений автоматически отключает компрессор при понижении давления всасывания до недопустимо низкой величины (примерно 2,1 кг/см 2 ), что обычно обусловлено утечкой хладагента из системы, а также при повышения давления нагнетания свыше допустимого значения (32 кг/см 2 ).
Трубопроводы и гибкие шланги должны обладать повышенной прочностью и обеспечивать величину утечки хладагента не более 11 граммов в год на метр их длины (по SAE J2196). Для изготовления трубопроводов, патрубков, штуцеров и их крепежа используют алюминиевые сплавы. Многослойные шланги имеют специальную внутреннюю оболочку из нейлона, обеспечивающую высокую непроницаемость для хладагента.

Эксплуатация и обслуживание автомобильного кондиционера

Автомобильным кондиционером надо правильно пользоваться и своевременно ухаживать. Тогда оборудование проработает долго.

Подобные устройства управляются и настраиваются либо вручную через панель, либо в автоматическом режиме, если это климат-контроль.

При мануальном управлении пользователь сам настраивает:

• угол подачи охлажденного воздуха;
• включение и выключение системы;
• уровень температуры в салоне автомобиля.

Климат-контроль сам выполняет основные операции без участия человека.

По правилам необходимо проветрить салон автомобиля, прежде чем включать кондиционер. Это нужно, чтобы температуры в салоне и на улице уравновесились. Резкие температурные скачки вредны для здоровья.

Кроме того, холодный воздух в нагретом салоне авто способен спровоцировать образование микротрещин на стеклах. Они не будут видны сразу, но постепенно характеристики остекления ухудшатся.

Не стоит включать кондиционер на полную мощность. Это влечет резкий перепад температуры. Важно воздерживаться от такого шага, если в салоне сидит ребенок – при детях порой лучше не пользоваться кондиционером.

Каждый автокондиционер способен работать в 2 режимах:

• приток воздуха в салон с улицы – подходит для отопления остекления;
• отвод воздуха из салона на улицу – предназначен для прогрева воздуха в машине.

Постепенно фильтры засоряются. С увеличением количества пыли и грязи в них ухудшается и качество воздуха в автомобиле. Соответственно, полезно чистить радиатор кондиционера и по мере загрязнения менять фильтры, чтобы в воздухе не появилось лишней грязи, бактерий и неприятного запаха.

Засорившийся радиатор автокондиционера

Пространство под капотом лучше держать в чистоте для продления срока службы как всего автомобиля, так и кондиционера в частности. Рекомендуется уделять конденсатору, в котором по весне накапливаются соли. Это распространенная причина слабой работы оборудования.

При обслуживании подкапотного пространства также стоит осматривать крепления трубок с фреоном. Они не должны болтаться и вибрировать, иначе вещество может протечь.

Поддержание подкапотного пространства в чистоте

Перед приходом лета тщательная подготовка автомобильного кондиционера не нужна. Оправданы некоторые меры предосторожности. Рекомендуется заранее проверить работу оснащения. Если есть подозрения, выполняют указанные выше процедуры. Также для диагностики или заправки кондиционера всегда можно воспользоваться услугами автосервиса.

Внутренний блок кондиционера

Внутренний блок состоит из следующих узлов:

1. Передняя панель – представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
2. Фильтр грубой очистки – представляет собой пластиковую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
3. Испаритель – радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
4. Горизонтальные жалюзи – регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
5. Индикаторная панель – на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
6. Фильтр тонкой очистки – бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
7. Вентилятор – имеет 3 – 4 скорости вращения.
8. Вертикальные жалюзи – служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзей можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях элитных кондиционеров.
9. Поддон для конденсата (на рисунке не показан) – расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
10. Плата управления (на рисунке не показана) – обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
11. Штуцерные соединения (на рисунке не показаны) – расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

2. Какую минимальную температуру может обеспечить кондиционер?

В большинстве кондиционеров она ограничена разумным пределом в +17-18 градусов. Но если вы – убежденный морж и даже это для вас жарко, купите оконный кондиционер. В нем регулируется не температура, а интенсивность охлаждения, а потому появляется возможность сделать воздух еще холоднее.

3. Насколько громоздки кондиционеры? Каковы их размеры?

Вообще уменьшение внутренних блоков настенных кондиционеров ведет к уменьшению эффективности. Уменьшается расход воздуха, пропускаемого через теплообменник, уменьшается эффект от фильтров. То же самое и с внешним блоком. Обратите внимание, какие кондиционеры, какого огроменного размера, используются в жарких странах (в Азии) – без пафоса – для максимального эффекта, по 2,5 метра в ширину. Но в Европе, обычно, кондиционеры более скромных размеров. Некоторые производители предлагают кондиционеры со сверхтонким дизайном, который позволяет сэкономить внутреннее пространство, сохраняя целостность помещения. Подробнее смотрите в разделе о современных технологиях.

4. Основные понятия о кондиционере

Принцип кондиционирования воздуха заключается в следующем: тепло забирается в одном месте и переносится в другое.

Система кондиционирования включает внутренний блок, наружный блок и соединительный трубопровод. По трубопроводу перемещается хладагент – от одного блока к другому. Хладагент забирает энергию от одного блока и переносит к другому.

1. Внутренний блок
   Горячим воздухом помещения вентилятор обдувает испаритель, по которому проходит кипящий хладагент. Хладагент забирает тепло из воздуха, и охлажденный воздух подается обратно в помещение.
2. Медный трубопровод
   По трубопроводу хладагент циркулирует от одного блока к другому.
3. Наружный блок
   В компрессор поступает газообразный хладагент. Под воздействием высокого давления его температура повышается. В конденсаторе хладагент переходит в жидкое состояние и отдает тепло наружу.
4. Хладагент
   Он переносит тепло от внутреннего блока к наружному и после охлаждения в кипящем состоянии возвращается во внутренний блок.
5. Внутренний блок
   Возвращаясь во внутренний блок, кипящий хладагент может забирать тепло из воздуха в помещении.

5. Цикл хладагента в кондиционере

Кондиционер – холодильная машина, предназначенная для тепловлажностной обработки воздушного потока. Обработка воздуха предполагает придание ему определенных кондиций, таких, как температура и влажность, а также направление движения и подвижность (скорость движения). Охлаждение в кондиционерах производится за счет поглощения тепла при кипении специальной жидкости. В кондиционере хладагент кипит в теплообменнике, называемом испарителем. При этом кипящий в трубах испарителя хладагент активно поглощает тепло от воздушного потока, омывающего наружную, как правило, оребрённую поверхность трубок. Компрессионный цикл охлаждения состоит из четырех основных этапов:

1. Компрессор, сердце кондиционера,
   поддерживает движение хладагента по системе. На вход компрессора из испарителя поступает холодный парообразный хладагент низкого давления. В процессе сжатия повышаются его давление и температура.
2. Далее горячий пар поступает в конденсатор, где начинается его переход из состояния горячего пара высокого давления в состояние жидкости высокого давления – процесс конденсации. Тепло, отводимое от хладагента, сбрасывается в окружающую среду.
3. Жидкий хладагент высокого давления проходит через регулятор потока, который снижает давление, температуру и регулирует подачу хладагента в испаритель.
4. Хладагент низкого давления попадает в испаритель, где он начинает кипеть и забирать тепло от воздуха внутри помещения, и переходит в газообразное состояние. Газообразный хладагент низкого давления возвращается в компрессор и весь цикл начинается заново.

6. Слышал, что кондиционер выделяет влагу? Куда ее девать?

Действительно, если кондиционер работает в режимах осушения и охлаждения, на теплообменнике внутреннего блока происходит конденсация воды, которую необходимо вывести из помещения. Обычно влагу выводят на улицу, через специальные дренажные шланги. Они должны иметь некоторый уклон, для того, чтобы вода шла самотеком. Иначе придется использовать дренажный насос, а это дополнительные затраты. Но если вы живете в многоквартирном доме, ваши соседи наверняка будут недовольны тем, что конденсат будет капать им на голову. Во избежание различных эксцессов, обитателям таких домов рекомендуется выводить конденсат в канализацию.

7. Какая разница температуры между заданной на пульте кондиционера и установившейся в помещении считается допустимой при работе кондиционера на охлаждение?

Разница с заданной температурой может составлять от 0,5 до 2 градусов, что заложено в алгоритме работы кондиционера. Данная разница обусловлена многими факторами: типом кондиционера (инверторный/неинверторный/наружный/ внутренний), заданной температурой; режимом работы, а также от установленной скорости работы вентилятора.

8. Можно ли греться зимой с помощью кондиционера?

При работе в условиях отрицательной наружной температуры эффективность использования кондиционеров, оснащенных тепловым насосом, существенно снижается по мере понижения температуры воздуха. То есть использовать кондиционер в качестве основного источника тепла в зимнее время года не рекомендуется. Кроме того, системы кондиционирования производятся в основном в странах с мягким зимним климатом и вопросы адаптации кондиционеров для работы в условиях суровой зимы могут быть решены путем использования разнообразных дополнительных узлов, не входящих в базовую комплектацию. Спросите у специалистов, которые будут заниматься обслуживанием Вашего кондиционера – гарантируют ли они устойчивую работу оборудования в зимних условиях. Но в любом случае, кондиционер, оснащенный тепловым насосом, является оптимальным решением для поддержания комфортной температуры в Вашем доме в течение переходного времени года, когда, например, не работают централизованные системы отопления.

9. Сколько электроэнергии потребляет кондиционер?

Примерно 1/3 от выдаваемой мощности. У самых современных инверторных кондиционеров коэффициент охлаждения может достигать 4. Инверторная схема в кондиционерах обеспечивает чрезвычайно экономичный расход электроэнергии. Повышенная производительность теплообменника и компрессора, точное микропроцессорное управление и другие инновационные функции обеспечивают оптимальную энергоемкость оборудования. Поэтому при более высокой скорости и гибкости работы такой кондиционер расходует меньше электроэнергии, чем традиционные модели. Низкое потребление энергии означает, что устройство работает в экологически безопасном режиме.

10. Ниже какой температуры на улице/в помещении не стоит эксплуатировать кондиционер?

Во избежание преждевременного выхода кондиционера из строя не стоит эксплуатировать его на обогрев при температурах ниже -7 градусов Цельсия, а на охлаждение не ниже +10 градусов Цельсия.

11. Каков уровень шума работающего кондиционера?

26 дБ. Более того, в некоторых моделях кондиционеров с помощью функции можно понизить рабочий шум еще на 3 дБ.

12. Можно ли включать кондиционер в режим обогрева при наружной температуре -15°С?

Обычно кондиционеры включают при наружной температуре до -5°С. Однако существуют инверторные модели, которые могут работать при внешней температуре -15°С, хотя эффективность обогрева при этом будет практически нулевой. Если установить зимний комплект, то кондиционер будет включаться и при -25°С, но тепла не давать. Помните, что режим обогрева кондиционера ориентирован на осеннее-весенний период и не актуален для зимы. Поэтому при низких температурах наружного воздуха для обогрева помещения лучше всего использовать отопительные приборы (радиаторы, электрические обогреватели, теплые полы и т.д.)

13. У меня дома стоит кондиционер. Приятельница сказала, что если из него выльется фреон я рискую на всю жизнь остаться инвалидом. Неужели это так?

– Ради Бога успокойтесь. Ваша подруга – паникерша. При следующей встрече расскажите ей, что фреон содержится в популярном лекарстве – каметон, который она “отважно” забрызгивает себе в горло при ангине. А в недалеком прошлом он был во всех аэрозолях, например, лаках для волос. Ну а если взять дедушкин холодильник ЗИЛ… По сравнению с домашним кондиционером он просто водородная бомба!.

14. Когда проходишь рядом со зданием утыканным кондиционерами, сверху что-то капает. Что это за жидкость и не опасна ли она для здоровья прохожих?

Поводов для беспокойства нет – это самая обыкновенная дистиллированная вода, которую кондиционер извлекает из воздуха. По своему составу она близка к дождевой и абсолютно безвредна. Однако выводить дренаж на голову прохожим, по крайней мере, невежливо – серьезная монтажная фирма такого не сделает.

15. Почему зимой при включении кондиционера в режиме обогрева он начинает давать теплый воздух только через несколько минут? Иногда эта пауза длится довольно таки долго и создается ощущение, что кондиционер слегка холодит. Может быть он неисправен?

Все в порядке. Более того, можете порадоваться, что Вам досталась современная модель с режимом Hot Start. Такой кондиционер, прежде чем начать работу при минусовых температурах, прогревает внешний блок, для того, чтобы тот не обледенел. Для этого он действительно включается в режиме охлаждения, только вентиляторы в этот момент выключены, а потому почувствовать холод можно только поднеся руку вплотную к внешнему блоку.

16. До какой минимальной температуры можно охладить воздух с помощью сплит-системы?

В большинстве кондиционеров она ограничена разумным пределом в +17-18 градусов Цельсия. Но если Вы убежденный “морж” и даже это для вас жарко, купите оконный кондиционер. В нем регулируется не температура, а интенсивность охлаждения, а потому появляется возможность сделать воздух еще холоднее.

17. Скажите, какие фильтры устанавливаются в кондиционерах и от чего они защищают?

Существуют следующие виды фильтров: воздушный электростатический и угольный (дезодорирующий). Воздушный – мелкая металлическая сетка, защищающая наши легкие и теплообменник от пыли и механических примесей. Этот фильтр не требует замены – его достаточно помыть в теплой воде или пропылесосить. Благодаря электростатическому заряду он удерживает мелкие заряженные частицы, пыльцу, микроорганизмы. И, наконец, угольный (карбоновый) фильтр устраняет табачный дым, запахи и наиболее мелкие частицы пыли величиной до 0,0001 мм.

18. Недавно я с удивлением услышал, что сплит-системы и оконные кондиционеры не берут свежий воздух с улицы. Скажите, есть ли кондиционеры, которые могут не только охлаждать, но и вентилировать помещение?

Да есть. Но не стоит забывать, что вентиляция может осуществляться различными способами. Можно организовать не только приток, но и вытяжку воздуха. Именно так и поступает оконный кондиционер, удаляющий на улицу до 10 процентов пропускаемого воздуха. Если кондиционируемое помещение не оснащено стеклопакетами свежий воздух начнет подсасываться через неплотности в окнах и дверях. Более сложный случай – использование сплит-систем кассетного и канального типа, допускающих подключение выходящего на улицу воздуховода. Для создания в нем достаточного напора свежего воздуха обычно используют дополнительный вентилятор, перед которым ставят фильтр и воздухозаборную решетку. Единственный минус такого решения в том, что для его реализации необходимо наличие подвесного потолка. И, наконец, подачу свежего воздуха предусматривают кондиционеры используемые в крупных зданиях: центральные системы кондиционирования, VRF-системы, руфтопы.

Из чего состоит кондиционер?

Одним из самых популярных видов исполнения как бытовых, так и более мощных промышленных (полупромышленных) кондиционеров является сплит-система, которая состоит из двух отдельных блоков, соединенных между собой. Один из блоков устанавливается на улице, и называется, наружным, а второй — внутренний, монтируется в самом помещении. Блоки соединяются между собой:

• медными трубками, по которым транспортируется хладагент;
• кабельной продукцией, снабжающей внешний блок электроэнергией.

Наружный блок сплит-системы бытового кондиционера включает такие комплектующие:

1. Вентилятор, направляющий струю воздуха на теплообменник (конденсатор), предназначен он для интенсивного теплообмена с уличным воздухом;
2. Конденсатор, который выполнен в виде радиатора. В нем фреон, проходящий по трубкам, выполняет изменение состояния: из газообразного — в жидкое. В режиме охлаждения этот радиатор нагревается и отдает тепло в атмосферу;
3. Компрессор работает от электроэнергии и служит для сжатия хладагента и создания его движения по радиаторам и магистрали между блоками. Компрессор является “сердцем” любого кондиционера и основным потребителем электроэнергии, а также при его поломках, самым дорогим элементом.
4. Плата управления, в инверторных моделях управляет интенсивностью прокачки фреона за счёт изменения скорости движения ротора компрессора. В неинверторных моделях плата установлена во внутреннем блоке и служит только для подачи и прекращения напряжения питания на компрессор.
5. Четырехходовой клапан. Предназначен для переключения кондиционера в режим “холод” или “тепло”.
6. Штуцерные соединения. Для подключения магистрали с хладагентом;
7. Фильтр, защищающий от попадания внутрь корпуса уличной пыли, а также пуха с тополей и других частиц, пагубно влияющих на работу климатического оборудования;
8. Защитный кожух. Закрывает электрические, штуцерные соединения и разъемы, от попадания влаги, а также для скрытия этих подсоединений.

Во внутреннем блоке сплит-системы находятся:

1. Декоративная панель с решёткой. Служит элементом подачи воздуха во внутренний блок, имеет простой и доступный для пользователя механизм снятия для выполнения обслуживания и доступа к системе фильтрации;
2. Фильтр для грубой очистки воздуха, который (в зависимости от модели) выполнен в виде сетчатого пластика. Требует регулярного обслуживания и чистки не реже, чем один раз в полгода.
3. Система тонкой фильтрации, может быть выполнена из разных материалов, всё зависит от модели;
4. Вентилятор обдува испарителя. Обеспечивает поток воздуха, через радиатор теплообменника, который в режиме “холода” становиться холодным, а в режиме переключения на “тепло“ — горячим. Скорость вращения лопастей вентилятора может меняться в зависимости от установок пользователя.
5. Испаритель. Основной источник холода (тепла), выполненный в виде радиаторной решётки с медными трубками;
6. Система горизонтальных жалюзи управления направлением потока воздуха в помещении. В некоторых моделях имеет электропривод для постоянного изменения направления потока. Включается и настраивается с пульта д/у.
7. Панель индикации, информативность ее и тип исполнения, в зависимости от модели, может меняться.
8. Вертикальные жалюзи, которые меняют угол подачи воздуха в помещение, управляются вручную.
9. Штуцерные соединения, находятся в нижней задней части блока и в зависимости от места, а также условий установки могут быть выведены в нужную сторону. К ним присоединяются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки. В некоторых моделях на внутреннем блоке есть малозаметная крышечка, под которой скрываются элементы управления в случае потери или выходе из строя дистанционного пульта. Для отвода конденсата, который появляется во внутреннем блоке, в кондиционерах имеется дренажная система отвода этой влаги.

Конденсаторы пусковые

2. Для чего нужен пусковой конденсатор

Основное предназначение пускового конденсатора заключается в получении магнитного поля, необходимого для повышения пускового момента электродвигателя, а также для соединения с обмотками асинхронных электродвигателей, питающихся от однофазной сети частотой 50-60Гц и для перевода трехфазных двигателей на питание от однофазной сети.

Пусковым, конденсатор называют потому, что он применяется для выравнивания крутящего момента при запуске электродвигателя. В момент старта электродвигателя, пусковой ток резко возрастает, а крутящий момент в то же время растет с отставанием. Именно в этот момент на двигатель действует наибольшая нагрузка и если не использовать пусковой конденсатор, то нарастающая электрическая энергия выведет из строя обмотку двигателя.

Пусковой конденсатор позволяет реактивной энергии уходить из обмотки двигателя и накапливаться в этой ёмкости до того времени, пока двигатель не выйдет на рабочую частоту и мощность.

Пусковые конденсаторы применяются в компрессорах, насосах, стиральных машинах, холодильниках, стартерах, кондиционерах, сплит системах и в другом оборудовании, где необходима компенсация реактивных токов.

3. В чем отличие пускового и рабочего конденсатора

Для запуска и работы асинхронных двигателей в однофазной цепи переменного тока используют пусковые и рабочие конденсаторы.

Пусковой конденсатор предназначен для кратковременной работы – в момент запуска двигателя. После выхода двигателя на рабочую частоту и мощность, пусковой конденсатор отключают и мотор работает за счет сдвига фаз в рабочих обмотках. Следовательно, время работы пускового конденсатора должно быть очень коротким, около 3 секунд, так как длительное время работы пускового конденсатора, может привести к его дополнительному перегреву и электродвигателя в целом, что чревато выходом из строя элементов схемы.

Это необходимо для тех двигателей, схема работы которых, предусматривает данный режим запуска. Для остальных двигателей, только в тех случаях, когда в момент запуска, присутствует нагрузка на валу, препятствующая свободному вращению ротора.

Рабочий конденсатор рассчитан на большое количество часов наработки и подключен к цепи все время, выполняет функцию фазосдвигающей цепи для обмоток электродвигателя. В связи с тем, что конденсатор и обмотка электродвигателя создают колебательный контур, в момент перехода из одной фазы цикла в другую на конденсаторе возникает повышенное напряжение, превышающее напряжение питания. Это необходимо учитывать при выборе рабочего конденсатора.

4. Подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть «звездой» и «треугольником»

Основными схемами подключения трёхфазного двигателя в однофазную сеть являются «звезда» и «треугольник«.

Для подключения пускового конденсатора к асинхронному двигателю используется кнопка, которая коммутирует пусковой конденсатор на время, необходимое для выхода электродвигателя на необходимую мощность и обороты.

Рабочий же конденсатор постоянно подключен к электросхеме двигателя и не нуждается в отключении.

5. Типы конденсаторов, сравнение серий конденсаторов, какие бывают

Наиболее распространённые серии пусковых конденсаторов: CBB60, CBB61, CBB65, CD60, МБГО, МБГЧ, МБГВ.

Отличаются данные серии по типу диэлектрика (полипропиленовый, металлобумажный), форме и материалу корпуса (прямоугольный или цилиндрический корпус, металлический или пластиковый), номинальному ряду ёмкостей и напряжений.

Тип		Характеристика	Корпус	Ёмкость, мкФ	Рабочее напряжение, В	Откло­нение ёмкости	Тангенс угла потерь, макс	Сопротив­ление изоляции между выводами, МОм·мкФ
	CBB60	металлопропиленовый герметизированный	цилиндрический пластиковый	1 — 150 мкФ	450, 630 В	±5%	0,002	3000
	CBB61	металлопропиленовый герметизированный	прямоугольный пластиковый	1 — 50 мкФ	450, 630 В	±5%	0,002	3000
	CBB65	металлопропиленовый герметизированный	цилиндрический металлический	4 — 150 мкФ	450, 630 В	±5%	0,002	3000
	CD60	электролитический герметизированный	цилиндрический металлический	50 — 1500 мкФ	220 — 450 В	±5% ±10% ±20%	0,15	3000
	МБГО	металлобумажный герметизированный однослойный	прямоугольный металлический	0,25 — 30 мкФ	160 — 630 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГП* (КМБГ)*	металлобумажный герметизированный однослойный	прямоугольный металлический	0,1 — 30 мкФ	160 — 1500 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГТ*	то же, термостойкий	прямоугольный металлический	0,1 — 20 мкФ	160 — 1000 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГЧ	то же, для повышенных частот	прямоугольный металлический	0,25 — 10 мкФ	250 — 1000 В	±10% ±20%	0,025	240; 60
	МБГВ	то же, высокоёмкостный	прямоугольный металлический	60 — 200 мкФ	500, 1000 В	±5% ±10%	0,025	240; 60

В целом, металлобумажные конденсаторы имеют лишь одно преимущество – они лучше переносят кратковременные токовые перегрузки. Но на 100% можно утверждать, что полипропиленовые конденсаторы также надёжно отрабатывают свою задачу и с каждым днём всё больше набирают свою популярность. Эта технология позволяет накапливать заряд в меньшем объёме и за гораздо меньшие деньги. В связи с этим полипропиленовые пусковые конденсаторы чаще применяются в оборудовании в качестве альтернативы металлобумажным благодаря достойному качеству, лучшим характеристикам и более низкой цене.

6. Как подобрать ёмкость конденсатора для электродвигателя (+калькулятор)

Пусковые и рабочие конденсаторы для электродвигателей подбирают исходя из необходимой ёмкости и номинального напряжения. С помощью онлайн-калькулятора можно произвести расчет ёмкости пускового и рабочего конденсатора для трехфазных электродвигателей при соединении обмоток двигателя по схеме «звезда» или «треугольник» и его подключении в однофазную сеть.

При подборе ёмкости рабочего конденсатора рекомендуется использовать не один рабочий конденсатор большой ёмкости, а несколько менее ёмких конденсаторов, соединенных параллельно. Подбор ёмкости достигается параллельным подключением или отключением дополнительных конденсаторов, (общая ёмкость при этом равна сумме ёмкостей подключенных конденсаторов).

Номинальное напряжение пускового конденсатора нужно выбирать так, чтобы в процессе работы рабочее напряжение не превышало параметры конденсатора более, чем на 10%.

Как показывает практика, на каждые 100Вт мощности электродвигателя требуется около 6-7 мкФ. При правильно подобранном конденсаторе мощность трехфазного двигателя, включенного в однофазную сеть не должна уменьшиться более, чем на 30%.

Напряжение рабочего конденсатора для подключения к асинхронному электродвигателю необходимо выбирать с учетом коэффициента 1,15, т.е. для сети 220В рабочее напряжение конденсатора должно быть 220*1,15= 250В.

Для подключения пускового конденсатора к асинхронному электродвигателю в расчетах напряжения берут коэффициент от 2 до 3. Для сети 220В напряжение пускового конденсатора должно быть 400-500 В. Это обеспечит необходимый запас по напряжению в процессе работы.

7. Рекомендации по подключению

Перед подключением конденсаторов следует удостовериться в отсутствии накопленного заряда. Поскольку конденсатор сохраняет накопленный заряд длительное время, то после каждого отключения необходимо проводить его разряд. У некоторых конденсаторов конструктивно предусмотрено наличие встроенного разрядного резистора. Сопротивление разрядного резистора подбирается так, чтобы по истечении 50 секунд полностью снять остаточное напряжение с конденсатора.

Для предотвращения случайного прикосновения к токоведущим частям, находящихся под напряжением, их следует изолировать с помощью кожуха или ограждения. Корпус конденсаторов необходимо надежно закрепить – в процессе эксплуатации под воздействием вибраций и сотрясений возможно смещение конденсаторов и попадание их в рабочие устройство.

Напряжение 220В является опасным для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья лиц, эксплуатирующих устройства, применение схем включения должен проводить специалист.

8. Видео: Конденсаторы пусковые и рабочие — обзор, популярные серии

Этот агрегат состоит из теплообменника и вентиляторного блока, оснащенного электродвигателем. По трубкам теплообменника движется хладагент, а вентилятор обдувает их, таким образом охлаждая. Скорость потока обычно составляет 1-3,5 м/с.

При этом теплообменник состоит из оребренных трубок, имеющих диаметр в пределах 6-20 мм (выбирать нужный диаметр следует в зависимости от ряда факторов, включая потери давления, легкость обработки и др.) и расстояние между ребрами на уровне 1-3 мм. Как правило, трубки являются медными, и этот материал используется потому, что он не окисляется и обладает высокой теплопроводностью. Ребра при этом чаще всего изготавливают из алюминия.

Тип ребер может быть разным, что влияет на гидравлические и тепловые параметры теплообменника. Так, сложный профиль, имеющий множество выступов и просечек, может создать завихрения воздуха (турбулентность), который будет омывать теплообменник. Это повысит эффективность передачи тепла от хладагента к воздуху, а также увеличит холодопроизводительность самого кондиционера.

При этом трубки могут соединяться с ребрами двумя способами:

• В ребрах проделываются отверстия, в которые вставляются трубки теплообменника. Это самый простой способ. Однако такое соединение снижает теплопередачу, поскольку контакт между трубками и ребрами будет не очень плотным, а если среда в конденсаторе будет загрязнена, на месте прилегания может образоваться коррозия, что еще сильнее снизит производительность агрегата.
• В местах соединения трубок и ребер устанавливаются воротнички (буртики). Такой способ считается более сложным и дорогим, однако именно он позволяет увеличить поверхность теплообмена. Дополнительно же отдачу тепла хладагента увеличивают, создавая рифление внутренней поверхности трубок обменника. Это обеспечивает турбулентность при течении хладагента.

Как правило, в конденсаторе устанавливают 1-4 ряда трубок. Располагаются они по направлению потока хладагента, но иногда их могут также устанавливать в шахматном порядке, чтобы увеличить эффективность теплопередачи.

Как происходит охлаждение?

Следует помнить, что интенсивность теплообмена никогда не бывает одинаковой, пока хладагент движется по трубкам. В обменник он поступает сверху, а затем движется вниз. Вначале, когда хладагент захватывает 5% поверхности теплообменника, охлаждение оказывается самым интенсивным – скорость его движения высока, как и разница температур охлаждающего воздуха и самого хладагента. Далее, захватывая 85% поверхности (основной участок движения), хладагент конденсируется, и его температура остается константной. Затем, остальные 10% поверхности хладагент проходит, охлаждаясь. В этот момент он имеет жидкое состояние.

Конденсация хладагента происходит при температуре, превышающей температуру окружающего воздуха примерно на 10-20 градусов. Обычно он конденсируется при 42-55 градусах, хотя температура нагретого воздуха, выходящего из теплообменника, бывает всего на 2-5 градусов ниже температуры конденсации.

Как работает кондиционер

Принцип работы кондиционера построен на переносе тепла из помещения на улицу в режиме охлаждения, и, наоборот — в режиме обогрева. Кондиционеры Fujitsu универсальны и поддерживают оба режима.

Для переноса тепловой энергии кондиционер потребляет электроэнергию. Но следует отметить, что хороший кондиционер переносит приблизительно в три раза больше энергии, чем потребляет. Электроэнергия необходима для работы компрессора, который, создавая перепады давления, доставляет хладагент до конденсатора.

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

• обесточиваем кондиционер
• разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
• снимаем одну из клемм (любую)
• выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
• прислоняем щупы к выводам конденсатора
• считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В холодное время года, когда нет необходимости использовать кондиционер, желательно в профилактических целях включать его в режим охлаждения один-два раза в неделю на 10–15 мин. При отрицательных температурах делать это необходимо в теплом помещении. Длительное бездействие системы приводит к тому, что уплотнение вала компрессора, прокладки и кольца не омываются маслом и возникает утечка хладагента.
При длительной стоянке на солнце в жаркую погоду температура воздуха в салоне намного выше наружной. Для быстрого охлаждения салона необходимо на некоторое время открыть двери, чтобы вышел горячий воздух. Затем запустить двигатель, включить кондиционер в режим максимального охлаждения и рециркуляции, закрыть двери и люк. Некоторое время, пока система выходит на установленный режим, желательно находиться вне автомобиля. После посадки в салон следует перевести кондиционер в наиболее благоприятный режим: 18-20°С. Однако специалисты рекомендуют поддерживать разность внутренней и наружной температуры в пределах 5-9°С во избежание вредного воздействия на организм человека больших температурных перепадов при высадке и посадке в автомобиль.
Поток охлаждающего воздуха лучше всего направлять вверх, но ни в коем случае не в лицо. Это может вызвать простудные заболевания и воспаление лицевых нервов.
Во время мойки автомобиля возьмите за правило промывать и продувать конденсатор кондиционера. Летом смывается грязь, зимой – еще и соль. Направляйте струю воды и воздуха (не более 3-4 атм) перпендикулярно конденсатору, чтобы не погнуть тонкие ребра его ячеек. Появление неприятного запаха в салоне может быть связано с неисправностью системы удаления конденсата. При этом создается благоприятная среда для развития бактерий и других патогенных микроорганизмов. В этом случае требуется очистка испарителя и воздуховодов – эту работу лучше доверить профессионалам.