Особенность кондиционирования воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Искусственный холод находит всё больше применение в пищевой, химической, авиационной и оборонной промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в установках кондиционирования воздуха и в других отраслях народного хозяйства.

Кондиционер -- устройство для поддержания оптимальных климатических условий в помещениях строительных сооружений, транспортных средств и другой техники.

В простейшей форме, кондиционер предназначен для регулирования и поддержания заданной температуры воздуха в помещении. Наиболее широко кондиционеры используются для снижения температуры воздуха внутри помещений в жаркое время года и круглогодично в помещениях, где образуется избыточное тепло (информационно-вычислительные центры, вагоны метро, салоны самолётов, аудитории, зрительные залы) или требуется поддержание определённой температуры (продуктовые склады, операционные). Кондиционеры с функцией теплового насоса наряду с охлаждением позволяют повышать температуру воздуха в холодное время года и могут использоваться как охлаждающий и отопительный прибор. Более сложные установки кондиционирования снабжены механизмами очистки воздуха от загрязняющих частиц, притока свежего воздуха, увлажнения воздуха, обогащения воздуха кислородом и другими функциями, повышающими качество воздуха.

Кондиционирование воздуха -- автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных климатических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности.

Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название комфортного, а искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями -- технологического. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических решений, именуемых системой кондиционирования воздуха. В состав системы кондиционирования воздуха входят: технические средства приготовления; перемешивания и распределения воздуха; приготовления холода; а также технические средства холодоснабжения и теплоснабжения; автоматики; дистанционного управления и контроля.

Холодильная машина представляет собой устройство, служащее для переноса теплоты с низкого температурного уровня на более высокий. Решение этой задачи реализуется с помощью обратного термодинамического цикла, осуществляемого рабочим веществом, называемым хладагентом. Холодильную машину используют иногда для нагревания объектов с температурой более высокой, чем температура окружающей среды. В таких устройствах, называемых «тепловыми насосами», перенос теплоты производится от окружающей среды к нагреваемым объектам.

Холодильная машина состоит из четырёх основных элементов: компрессора, конденсатора, дроссельного вентиля и испарителя. Восприятие теплоты от охлаждаемых объектов на нижнем температурном уровне производится за счёт теплоты парообразования хладагента в испарителе при низком давлении, а отвод теплоты на верхнем температурном уровне за счёт теплоты конденсации хладагента в конденсаторе при высоком давлении.



1. Литературный обзор

1.1 История развития кондиционеров

На рисунке 1.1 изображён американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер, который в 1902 году собрал кондиционер для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, сильно ухудшавшей качество печати.

Рисунок 1.1 -- Уиллис Кэрриер и его кондиционер для типографии

Предком всех современных сплит-систем и моноблоков может считаться первый комнатный кондиционер изображённый на рисунке 1.2, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма первый фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе.

Рисунок 1.2 -- Комнатный кондиционер выпущенный компанией General Electric

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х -- начале 60-х годов XX века инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

В 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос изображённый на рисунке 1.3, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

Рисунок 1.3 -- Тепловой насос компании Daikin

В 1961 году произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха -- это начало массового выпуска сплит-систем японской компанией Toshiba. Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока и популярность этого типа климатического оборудования стала постоянно расти. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера -- компрессор теперь была вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, стало намного тише, чем в комнатах, где работает моноблок. Уровень шума был значительно уменьшен. Вторым плюсом стала возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Сплит-системы -- состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, которые изображены на рисунке 1.4, соединённых между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Наружный блок содержит: компрессор, конденсатор, дроссельное устройство и вентилятор; а внутренний блок содержит: испаритель и вентилятор.

Рисунок 1.4 -- Сплит-система состоящая из внутреннего и наружного блока

В 1982 году компанией Daikin, в результате доработки мультисплит-системы, появился её вариант с возможностью регулировки мощности для каждого отдельного внутреннего блока и был зарегистрирован под торговым названием VRV (Variable Refregerant Volume, переменный объём хладагента), другими производителями именуемый как VRF (Variable Refrigerant Flow, переменный поток хладагента).Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV) которые изображены на рисунке 1.5, состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.

Рисунок 1.5 -- Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV)

Мульти-сплит системы -- состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, как изображено на рисунке 1.6, связанных между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков; они имеют раздельное управление.

Сегодня выпускается немало различных типов внутренних кондиционеров: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок . Это важно не только с точки зрения дизайна -- различные типы внутренних блоков позволяют создавать оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.



Рисунок 1.6 -- Мульти-сплит-система состоящая из нескольких внутренних и наружного блока

Кондиционеры подразделяются по многим признакам. Например по типу холодильной машины кондиционеры бывают: Парокомпрессионые; вихревые; адсорбционные; термоэлектрические, использующие лед и тому подобное.

Наибольшее распространение имеют кондиционеры компрессорного типа, как изображено на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 -- Кондиционер компрессорного типа

Кондиционеры термоэлектрического типа которые основанные на элементах Пельтье, как изображены на рисунке 1.8.

Компрессорные кондиционеры в большинстве случаев могут работать как на охлаждение, так и на нагрев воздуха. Для охлаждения небольших объёмов (например, внутренних полостей какого-либо оборудования, процессоров ПК) иногда используют кондиционеры, основанные на элементах Пельтье. Такие кондиционеры бесшумны, легки, не имеют движущихся деталей, надёжны и компактны. Но имеют очень ограниченную холодопроизводительность, дороги и менее экономичны.

Рисунок 1.8 -- Кондиционер на элементах Пельтье

Автомобильная система кондиционирования воздуха -- разновидность системы кондиционирования воздуха, устанавливаемая в автомобиле и позволяющая охлаждать воздух в салоне, а также очищать его от влаги и посторонних запахов. В современных автомобилях является составной частью системы вентиляции и отопления салона, рисунок 1.9.

Рисунок 1.9 -- Автомобильный кондиционер

Автомобильный кондиционер работает по принципу, что и обычный холодильник, хотя устроен немного по-другому. Он представляет герметичную систему, заполненную фреоном и специальным холодильным маслом, растворимым в жидком фреоне и не боящимся низких температур. Масло нужно для смазки движущихся деталей компрессора, которые находятся в зацеплении между собой.

Особенность такого кондиционера с технической точки зрения заключается в том, что для его работы используется не электричество, а часть мощности двигателя внутреннего сгорания, отбираемая с его коленчатого вала при помощи приводного ремня, иногда общего с ремнём генератора или отдельным. Конденсатор кондиционера обычно располагается под капотом, причём для того, чтобы избежать воздействия на него тепла двигателя, его располагают ближе к переднему бамперу машины, перед радиатором, но при этом таким образом, чтобы не страдал обдув самого радиатора. Отвод воды от испарителя кондиционера выполняется прямо под автомобиль, поэтому часто под автомобилем с работающем кондиционером можно увидеть лужу.

Современные установки кондиционирования воздуха как правило конструктивно объединены с системой отопления салона, используют общие воздуховоды и систему управления. Органы управления системами обогрева и кондиционирования воздуха на современных автомобилях обычно размещается на панели приборов, или на центральной консоли между водителем и передним пассажиром.

Впервые установки кондиционирования на автомобилях были предложены в качестве устанавливаемого по заказу дополнительного оборудования в США в 1933 году одной из нью-йоркских компаний,-- к тому времени кондиционеры уже стали привычным оборудованием в американских небоскрёбах. В основном ими оборудовались самые дорогие и роскошные лимузины.

Первым же автомобилем, который мог быть оснащён установкой кондиционирования воздуха в заводской комплектации, стал Packard модели 1939 года, изображённый на рисунке 1.10, -- который, впрочем, оставался малосерийным автомобилем ручной сборки. Стоимость установки составляла 274 доллара -- огромную сумму по тем временам (более трети цены нового полноразмерного легкового автомобиля, вроде «Форда», который стоил от $742).

Рисунок 1.10 -- Автомобиль Packard модели 1939 года

Кроме того, помимо агрегатов, расположенных под капотом и в салоне, установка кондиционирования занимала половину багажника, была малоэффективна и не имела даже зачатков автоматического управления, вроде термостата. Популярностью эта опция не пользовалась, так что после 1941 предлагать её перестали, однако в том же году похожую систему предложил уже Cadillac. В 1941-42 модельных годах установка кондиционирования воздуха значилась в списке опционального оборудования на самых дорогих автомобилях Chrysler, однако не известно, была ли на самом деле продана хоть одна машина с ней, Imperial модели 1953 года с установленным кондиционером AirTemp, который изображён на рисунке 1.11. Видны внешние воздухозаборники на задних крыльях, а на полке за задним сиденьем -- внутренние воздухозаборники (по бокам) и направляющая решётка, задающая направление потока воздуха. Отражаясь от потолка, поданный через неё холодный воздух опускался сверху вниз на пассажиров, равномерно охлаждая салон без создания сквозняка.



Рисунок 1.11 -- Imperial модели 1953 года с установленным кондиционером AirTemp

Между тем, бурное развитие технологий и существенный рост уровня оснащённости американских автомобилей в первой половине пятидесятых годов привели к тому, что уже к 1954 году кондиционер мог быть установлен в виде опции на автомобили большинства американских марок высшего и среднего-высшего ценового диапазона, -- хотя и оставался опцией крайне дорогой и мало востребованной. Например, в 1952 году кондиционер был предложен в виде опции на модели Chrysler Imperial, а в следующем, 1953 -- и на некоторых более доступных моделях «Крайслера». Как и более ранние установки, крайслеровский кондиционер AirTemp имел основной блок, расположенный в багажнике автомобиля, хотя теперь и занимающий существенно меньше места. Однако он отличался простотой в управлении -- за работу установки отвечал всего один трёхпозиционный переключатель, а также высокой эффективностью: он был способен охладить салон самого крупного «Крайслера» с 50 до 30 °С всего за пару минут. Кроме того, в отличие от более примитивных образцов, он был практически бесшумен, имел более совершенную систему управления потоком охлаждённого воздуха, которая способствовала его равномерному распределению по салону, и мог работать не только в режиме рециркуляции, но и за счёт приточного свежего воздуха, забираемого снаружи машины через большие решётки на задних крыльях, так что выдаваемый им воздух был лишён ощущения застойности. В 1955 году та же система уже была теоретически доступна на автомобилях всех марок, принадлежащих Chrysler Corporation. До эпохи массового распространения кондиционеров в южных штатах США на некоторых автозаправках предлагалась услуга по закачиванию охлажденного воздуха в салон автомобиля.

Стоимость установок кондиционирования воздуха оставалась крайне высокой, так что оснащалось ими крайне немного автомобилей. Кроме того, они всё ещё были малоэффективны и накладывали ряд ограничений в эксплуатации, с учётом примитивности самих установок и сравнительно невысокой мощности двигателей тех лет. Так, на большинстве автомобилей при включенном кондиционере двигатель неровно работал на холостых оборотах -- водителю приходилось выключать кондиционирование на светофорах и при движении в транспортном заторе, когда оно было нужнее всего. Многие модели давали мощный поток холодного воздуха только при движении на трассе, а при городских скоростях он становился слабым, при этом температура охлаждающей жидкости в двигателе приближалась к критической, угрожая перегревом. Управление было как правило самым рудиментарным -- в лучшем случае водитель мог выбрать несколько скоростей работы вентилятора, температура кондиционированного воздуха же обычно настройке не подлежала, не говоря уже о выборе точки, из которой он подавался в салон -- все установки кондиционирования тех лет были отдельными от системы вентиляции и для подачи воздуха в салон использовали свои собственные дефлекторы. Стоит отметить, что даже обычный отопитель в те годы на большинстве автомобилей оставался дополнительным оборудованием, устанавливаемым за доплату, на кондиционер же и вовсе смотрели как на большую роскошь.

Революция произошла в 1954 году: на автомобилях корпорации Nash-Kelvinator была впервые предложена интегрированная система вентиляции и отопления All-Weather Eye, как изображено на рисунке 1.12, включавшая в себя и отопитель, и кондиционер, причём все компоненты располагались под капотом, не занимая место в багажнике и устраняя уязвимо расположенные под днищем автомобиля длинные трубопроводы и ресивер. Подогретый или охлаждённый воздух подавался в салон уже как на современных автомобилях -- через расположенные на панели приборов дефлекторы. Наиболее же приятной для потенциальных покупателей оказалась цена установки, которая составляла всего $345 -- дешевле, чем у любой другой автомобильной системы кондиционирования тех лет. И всё же, даже эта сумма составляла примерно четверть от цены самого дешёвого легкового «Форда» в том же году ($1 548). кондиционер охлаждение конденсатор вентилятор

Рисунок 1.12 -- Пульт управления климатической установкой All-WeatherEye на Rambler Cross-Country 1954 года

С распространением подобных систем, более практичных и удобных в использовании, популярность автомобильных установок кондиционирования росла, и к началу 1960-х годов их имели уже примерно 20 % американских автомобилей. Тем не менее, массовое их распространение пришлось всё же на начало 1970-х. В 1968 году кондиционер впервые стал стандартным оборудованием на автомобиле AMC Ambassador, а уже в 1969 его имели 54 % новых американских автомобилей. В Европе же вплоть до 1980-х годов кондиционер оставался большой редкостью.

С тех пор принципиальных изменений в конструкции и принципе действия автомобильных кондиционеров не произошло, за исключением введения систем автоматизированного, в том числе компьютерного, управления (климат-контроль), повышения эффективности, долговечности и удобства в эксплуатации, введения всевозможных дополнительных фильтров, и так далее, как изображено на рисунке 1.13.

Рисунок 1.13 -- Климат-контроль на Mercedes-Benz W123.

Несмотря на некоторые различия между авто кондиционерами разных производителей, их принципиальная схема одинакова. Рассмотрим самую распространенную схему устройства и работы автомобильного кондиционера, которая изображена на рисунке 1.14.

При нажатии на кнопку включения кондиционера срабатывает электромагнитная муфта, и стальной прижимной диск 3, издав характерный щелчок, примагничивается к шкиву 2. Шкив приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен, крутится вхолостую. Теперь заработал компрессор 1. Он сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсатор 4, так как в конденсаторе сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается. В этом ему помогает вентилятор 5, который включается на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль едет -- еще лучше, конденсор дополнительно обдувается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель 6. Здесь от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая грязь. Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть смотровой глазок 9. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. К сожалению, он есть далеко не на всех автомобилях. Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона автомобиля, чтобы выполнить свою основную работу. Когда жидкий фреон проходит через терморегулирующий вентиль 10. терморегулирующий вентиль устанавливают на трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель. Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре кипения. Регулирующий орган терморегулирующего вентиля закрывается. Если из испарителя выходит пар, нагрев которого превышает установку терморегулирующего вентиля, то регулирующий орган терморегулирующего вентиля открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути терморегулирующий вентиль является автоматически регулирующимся дроссельным устройством. Не вдаваясь в термодинамику, можно сравнить терморегулирующий вентиль с соплом аэрозольного баллончика. Проходя через терморегулирующий вентиль и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. В Испарителе 12 ледяной фреон начинает кипеть и охлаждать испаритель, а вентилятор 13 сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. Круг замыкается.

Часть системы от компрессора до ТРВ называется нагнетательной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть же от испарителя до компрессора называется всасывающей магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь ледяная. Если в нагнетательной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7 до 15 атмосфер, то во всасывающей магистрали давление не превышает одной -- двух атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около пяти атмосфер.

За правильной работой системы следят несколько датчиков. Количество их варьируется. На ресивере-осушителе 6 стоит датчик 7 включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсатора 4 недостаточно (стоите в пробке), давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсаторе перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор 5 на полную мощность. Датчик 8 выключает компрессор, если давление в напорной магистрали достигает запредельных величин. Датчик 11 выключает компрессор, если температура испарителя становится слишком низкой.

Рисунок 1.14 -- Схема устройства и работы автомобильного кондиционера

1 - компрессор; 2 - шкив; 3 - прижимной диск; 4 - конденсатор; 5,13 - вентиляторы; 6 - ресивер-осушитель; 7 - датчик включения второй скорости; 8 - датчик выключения компрессора; 9 - смотровой глазок; 10 - терморегулирующий вентиль; 11 - датчик выключения компрессора; 12 - испаритель.

Основными узлами паро-компрессорного кондиционера являются: компрессор, который изображён на рисунке 1.15; конденсатор, изображённый на рисунке 1.16; терморегулирующий вентиль, изображённый на рисунке 1.17; испаритель, который изображён на рисунке 1.18; вентиляторы, изображены на рисунке 1.19.

Компрессор -- сжимает рабочую среду -- хладагент (как правило, фреон) и поддерживает его движение по холодильному контуру.

Рисунок 1.15 -- Компрессор

Конденсатор -- теплообменный аппарат, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера -- переход газа из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия.

Рисунок 1.16 -- Конденсатор

Терморегулирующий вентиль -- трубопроводный дроссель, который понижает давление фреона перед испарителем.

Рисунок 1.17 -- Терморегулирующий вентиль

Испаритель -- радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе при резком снижении давления фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (кипение). В основном изготавливается из меди и алюминия.

Рисунок 1.18 -- Испаритель

Вентиляторы -- создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.



Рисунок 1.19 -- Вентилятор



2. Изготовление стенда

Для улучшения учебного процесса, и наглядности рабочего автомобильного кондиционера нами была произведена работа по изготовлению стенда “автомобильный кондиционер” на базе автомобиля Honda Partner рисунок 24.

Рисунок 24 -- Honda Partner

В начале мы определились с конструкцией, которая предназначается для крепления всех основных элементов. Она представляет собой металлическую раму, сваренную из металлической трубы 20Ч20 мм, по размерам представленным на рисунке 26.

Рисунок 26 -- Металлическая рама

После изготовления, каркас был окрашен в чёрный цвет, для защиты от коррозии и предания эстетического вида.

На раме имеются присоединительные отверстия для конденсатора, компрессора, дроссельного устройства и испарителя, размер и расположение отверстий представлены на рисунке….

Монтаж стенда производился …. Вначале установили конденсатор и закрепили его болтами, впоследствии к конденсатору с помощью болтов присоединили осевой вентилятор и при помощи нагнетательной трубки соединили конденсатор с испарителем. Затем произвели монтаж компрессора и закрепили его с помощью шпильки, после чего компрессор присоединили нагнетательным шлангом к конденсатору. Затем на раму была приварена дополнительная конструкция, при помощи дуговой электрической сварки, для электрического двигателя, на которую впоследствии был произведён монтаж электрического двигателя. Впоследствии между собой, при помощи ременной передачи, соединили шкив электрического двигателя и шкив компрессора. Затем установили испаритель и закрепили его хомутиками, впоследствии чего испаритель присоединили всасывающей трубкой к компрессору. После чего к испарителю был…. Центробежный вентилятор. Затем установили электрический щит и закрепили его с помощью саморезов. В электрическом щите располагаются автоматические выключатели. Затем была установлена АКБ, которая при помощи проводов соединена с автоматическими выключателями в электрическом щите. Так же впоследствии к автоматическим выключателям с помощью проводов были подключены осевой и центробежный вентиляторы.

В качестве привода компрессора используется 3-фазный электрический двигатель мощностью 1 кВт, передача ременная. Для работ вентиляторов конденсатора и испарителя, в качестве источника питания применяется АКБ.

Электрическая схема стенда представлена на рисунке…..



Рисунок -- электрическая схема

2.1 Основные неисправности кондиционера

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых -- включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже ?10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке. В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Утечка хладагента также может повлечь за собой неэффективную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполнение с нарушениями монтажа фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание вентиля (сторона низкого давления) на внешнем блоке сплит-системы, либо (реже) обмерзание испарителя, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4,3 (на стороне низкого давления) бар при наружной температуре воздуха + 25 °C. Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам, например при попадании влаги в контур, или при попадании мусора.

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

Конденсация влаги в системе кондиционирования приводит к быстрому развитию микроорганизмов на влажных поверхностях внутреннего блока с последующим попаданием их в помещение. Насыщенность воздуха микроорганизмами способствует развитию заболеваний дыхательных путей и кожи.

1. Неисправность компрессора. Основными факторами, по которым можно определить, что он сломался - это появление ощутимого шума компрессора и явные масляные потеки на поверхности компрессора. Такие проблемы возникают при разгерметизации и утечке хладагента. Это случается из-за трещин на корпусе, изношенной прокладки или поломке самой магистрали. Также возможна такая неисправность через износ и ослабление натяжения приводного ремня, износ сальника вала или попавшей в систему грязи, а также, нарушение электрических цепей.

Рисунок

2. Неисправность конденсатора. Его функция - охлаждение хладагента, который в свою очередь охлаждает воздух, поступающий в автомобиль. И если он сильно загрязняется, то его охлаждение будет не достаточным, в следствии чего климат контроль начинает произвольно отключатся. Нужно срочно чистить радиатор кондиционера, поскольку в результате перегрева повышается давление в системе.

Рисунок

3.Неисправность испарителя. Если вы наблюдаете снижение эффективности работы агрегата, непонятно откуда взявшуюся воду в салоне и неприятный запах, то скорее всего проблема в испарителе кондиционера. Причины довольно просты - коррозия в следствии загрязнения и закупорка трубки слива влаги.

Рисунок

4.Неисправность ресивера-осушителя. Фильтр-осушитель служит для удаления из системы влаги и очищает хладагент от продуктов износа компрессора. Может выходить из строя из-за неверной технологии заправки кондиционера, либо ремонта системы кондиционера, повлекшего за собой сильное загрязнение системы. Симптомами такой неисправности может быть, обмерзание шлангов, самопроизвольное выключение агрегата.

Рисунок



5.Неисправность терморегулирующего вентиля (ТРВ). Расширительный клапан выполняет функцию контроля и регулирует подачу хладагента в зависимости от его температуры и давления в системе. На неисправность ТРВ указывают такие факторы, как: цикличность работы кондиционера, поступление охлажденного воздуха не постоянно, а с перебоями, обмерзание шлангов испарителя, самопроизвольное отключение агрегата. Причиной нестабильной работы вентиля может быть:

1.Механическое повреждение расширительного клапана;

2.Неправильная регулировка;

3.Загрязнения системы изнутри;

4.Также может возникать при наличии в системе воды или воздуха.

Рисунок

6.Неисправность вентилятора. Вентилятор конденсатора служит для дополнительного охлаждения хладагента и устанавливается не на всех типах кондиционеров. Поэтому с такой проблемой можно и не столкнуться. Основная диагностируемая причина поломки вентилятора это -- высокий шум от работы или отсутствие вращения вообще. Случается, такая поломка вследствие изношенного подшипника, нарушение электрических цепей (реле, щетки, контакты, предохранители) или же механического повреждения.

7.Неисправность датчика давления. Его функция выключать систему при критических показателях давления хладагента. К поломке датчика может привести как неисправность электроники (предохранитель, контакты, реле) так и механическое (в основном загрязнение). Диагностируется нестабильной работой и самопроизвольным отключением агрегата

Рисунок

2.2 Ремонт автомобильного кондиционера

Перед ремонтом кондиционера следует провести диагностику, открыть капот и внимательно осмотреть все трубки кондиционера в поиске утечки фреона. Если вы обнаружите на металлических трубках маслянистые выделения, значит, вытек фреон, и произошло автоматическое отключение компрессора. В том, что хладагент вытекает из системы, виноваты, как правило, опасные вибрации двигателя. Конечно же, все трубки в автокондиционере имеют свои переходники - резиновые шланги, что отличаются высоким давлением, с хомутов которых иногда просачивается наружу фреон. Чтобы понять, какие детали придется заменить, а какие являются пригодными для дальнейшей эксплуатации, то придется подкачать фреон.

Ремонт компрессора

Ситуация, когда необходимо заменить отказавший компрессор кондиционера, обычно связана с пренебрежением правилами установки и эксплуатации автомобильного кондиционера. Зачастую сервисные службы после обнаружения потемнения теплоизоляции или утечки хладагента ограничиваются установкой на жидкостную магистраль фильтра, дозаправкой кондиционера или устранением течи, хотя в это время необходимы радикальные меры по ремонту компрессора кондиционера.

Необходимость спасения компрессора возникает в таких случаях: при попадании в фреоновый контур влаги или когда фреоновый контур теряет герметичность. Продлить жизнь кондиционера поможет срочная реанимация. Для промывки компрессора принято использовать фреоны R-113, R-11 или четыреххлористый углерод. Промывку производят в два этапа.

Сначала следует эвакуировать хладагент при помощи отвакуумированного баллона. Сначала проведите промывку до получения прозрачного состояния жидкости, которая сливается из компрессора. После этого компрессор необходимо заправить смесью, состоящей наполовину из масла и наполовину из промывочной жидкости, и включить компрессор на 10-15 минут в работу. Затем слейте эту смесь и проведите при необходимости промывку до полного удаления из компрессора плохого масла.

Вакуумирование компрессора производят для полного удаления из агрегата промывочной жидкости. После этого стоит заняться заправкой компрессора кондиционера маслом. Помните, что холодильные масла характеризуются высокой гигроскопичностью и способны легко поглощать из воздуха влагу, при этом ухудшаются свойства масла. Чтобы предотвратить это, нужно ограничить до минимума контакт масла и воздуха. Поэтому стоит после заправки продуть компрессор газообразным хладагентом или осушенным азотом и заткнуть его патрубки пробками.

Ремонт муфты

Одной из главных деталей автомобильного кондиционера, как вы уже поняли, является компрессор. Независимо от его типа в конструкцию компрессора входит электромагнитная муфта, разъединяющая его с приводным шкивом. Помните, что для различных видов муфты принято использовать соответствующее масло для смазки механизма.

Что касается замены муфты кондиционера, то многие автолюбители привыкли выполнять это своими собственными силами. Чтобы диагностировать поломку этого агрегата, необходимо разбираться в процессе ее правильной работы. При функционировании исправная муфта вращается непрерывно благодаря ремню. В начале работы муфты слышен небольшой щелчок, что датирует ее сцепление, а дальше она движется по кругу.

Если агрегат кондиционера неисправен и нужен ремонт муфты кондиционера, то наблюдается следующее: при вращении муфты слышны посторонние шумы, которые свидетельствуют о повреждении подшипника, запах горелого ощущается в воздухе. Если вы не услышали щелчок сцепления муфты после включения кондиционера, то дело не в ней.

Диагностику неисправности в любом случае производят только с помощью специального оборудования на станции ремонта. Большая проблема связана с неисправностью, когда компрессор кондиционера только имитирует функционирование муфты, которая движется при этом свободно. Вместе с этим слышится щелчок, однако салон автомобиля не наполняется холодным воздухом.

Радует, что муфты отличаются достаточно долгим сроком службы благодаря особенностям их строения. Главное вовремя заметить неисправность агрегата, чтобы не допустить дополнительных расходов. А сама покупка исправной муфты не представляет особого труда.

Ремонт конденсатора

Ремонт радиатора автомобильного кондиционера принято выполнять напылением или с помощью аргонно-дуговой сварки. После ремонтных работ необходимо произвести проверку на герметичность давлением, которое достигает 20 атм. Чтобы отремонтировать радиатор автомобильного кондиционера, следует его демонтировать с машины. Стоит отметить, что ремонт радиатора считается целесообразным только в тех случаях, когда свое дело не сделала коррозия, к примеру, после при небольших механических повреждениях или после легкой аварии. В ситуации разгерметизации радиатора автомобильного кондиционера по причине коррозии, стоит произвести его замену.

Цена оригинального радиатора и соответственно цена ремонта кондиционера для некоторых автомобилей достигает нескольких сотен евро. В таком случае можно произвести замену радиатора на неоригинальный агрегат европейского качества. Также можно установить универсальную запасную часть с некоторыми переделками трубок.

Ремонт присоединительных трубок и шлангов

Ремонт трубок и шлангов автомобильного кондиционера позволяет устранить дефекты, возникающие в работе системы охлаждения воздуха, и обеспечить ее устойчивость к высоким давлениям хладагента. Многие модели автомобилей собраны таким способом, что шланги, подводящиеся к компрессору, проходят возле выпускного коллектора, и в свою очередь это провоцирует их постепенное высыхание, растрескивание и выгорание.

В зимний период возможен засор шлангов и трубок, когда грязь заполняет пространство между радиаторами охлаждения двигателя и автомобильного кондиционера. Во многих трубках накапливаются загрязняющие частицы, что засоряют магистрали и препятствуют хорошему циркулированию хладагента, смешиваясь с влагой.

На структуру алюминия, из которого изготовлены трубки автомобильного кондиционера, влияют агрессивные факторы окружающей среды. К разрушению запчастей приводят перепады температуры, повышение влажности и воздействие реагентов. Смесь вредных веществ способна накапливаться в алюминиевых трубках и способствовать их окислению и гниению.

Подвижность узлов и агрегатов системы в сочетании с вибрационными нагрузками становится причиной разрушения контура, сформированного из непластичных элементов. Вследствие аварийных ситуаций, движения по ухабистым дорогам или нарушений правил монтажа, шланги или трубки перетираются или перекручиваются механическим путем. Дополнительный фактор - рассыхание и старение уплотнительных колец и резиновых прокладок.

Если ремонт трубок кондиционера и его шлангов не провести своевременно, то такие неисправности спровоцируют разгерметизацию компрессора. Если машина эксплуатируется с поврежденными шлангами и трубками, масло стекает, терморасширительный вентиль и компрессор коррозируют. Это приводит к засорению климатической системы частицами компрессионных колец.

Зависимо от локализации неисправности и уровня разрушения поврежденной запчасти системы выполняются такие виды работ, связанных с ремонтом шлангов и трубок кондиционера: замена уплотнительных колец, промывка системы охлаждения воздуха в автомобиле, опрессовка порванного шланга, восстановление полной герметичности трубки с помощью аргонной сварки, замена трубки или шланга полностью.

Утечка фреона

Наиболее распространенной причиной неисправности автомобильного кондиционера выступает утечка фреона, что представляет собой падение уровня хладагента в системе, что может спровоцировать выход из строя компрессора, цена которого достигает половины стоимости самого аппарата. Утечка фреона бывает нормируемой или вызванной некачественным монтажом. Для человека утечка не приносит опасности, потому что фреон относят к категории инертных газов, не ядовит, не имеет запаха и цвета.

Однако хладагент, который используется в автомобильных кондиционерах, тяжелее воздуха, поэтому и вытесняет воздух и накапливается в помещении, а также выделяет фосген, который представляет опасность при соприкосновении с открытым огнём. Поэтому в случае обнаружения признаков утечки фреона необходимо прекратить пользоваться автокондиционером и своевременно ликвидировать неисправность.

Автомобильный кондиционер - это фресковая холодильная машина, элементы которой между собой соединены резьбовыми фреонопроводами. При воздействии перепадов температуры и вибраций изменяются свойства таких уплотнителей, вследствие чего постепенно улетучивается фреон из системы. Вот почему автомобильный кондиционер необходимо периодически заправлять.

На новом автомобиле хладагент необходимо до заправлять раз в пару лет, лет через 5-7 увеличивается скорость утечки и дозаправка требуется раз в один год, даже если отсутствуют явные дефекты. Все элементы автокондиционера принято смазывать маслом, которое добавляется в хладагент, и именно с этим связаны рекомендации включать кондиционер в автомобиле в зимнюю пору раз в месяц на десять минут.

Своевременный ремонт автомобильного кондиционера сохранит вам нервы и здоровье. Согласитесь, что бесконечные пробки, проведенные в жаре, изрядно выматывают. А прохлада в салоне машины является результатом своевременного технического обслуживания, заправки и ремонта автомобильного кондиционера.

Размещено на Allbest.ru

...