Сегодня поговорим про холодильный цикл (цикл работы холодильной машины). Без особого углубления в термодинамику. Кратенько.
Просто чтоб знать, как эта штука работает, а уж ее востребованность в вентиляции растет с каждым днем – те самые сплит-системы, компрессорно-конденсаторные блоки, чиллеры – во всех этих машинах основа – холодильный цикл.
Прежде всего, нам понадобится схема.
Как видим на схеме, в цикле 4 главных элемента, связанных между собой: испаритель, компрессор, конденсатор, расширительное устройство (на схеме это ТРВ – терморегулирующий вентиль, может использоваться капиллярная трубка или ЭРВ - электронный расширительный вентиль).
Рабочим телом в цикле работы холодильной машины в вентиляции чаще всего выступают фреоны R410A, R407C, R134A, R600A.
Рассмотрим теперь каждый элемент подробнее.
1. Испаритель. Испаритель – это внутренний блок сплит-системы (тот, который установлен в помещении), или он может быть установлен в приточной вентиляции (отдельным блоком или в составе воздухообрабатывающей машины). Что в нем происходит? За счёт тепла, которое поступает от охлаждаемого воздуха, происходит испарение фреона.
И тут нужно отметить, что температура кипения жидкого фреона напрямую зависит от давления окружающей среды – чем выше давление, тем выше температура кипения. А еще – при одинаковых условиях у разных фреонов разная температура кипения.
Но в целом, в условиях цикла, кипение происходит при низком давлении и низкой температуре.
Что еще важно помнить? Что размеры испарителя выбираются таким образом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри испарителя. Поэтому температура пара на выходе из испарителя оказывается выше температуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента в испарителе. В этом случае даже самые маленькие капельки хладагента испаряются и в компрессор не попадает жидкость. В случае попадания жидкого хладагента в компрессор, так называемого “гидравлического удара”, возможны повреждения и поломки клапанов и других деталей компрессора.
2. Компрессор всасывает газообразный фреон и повышает его давление и температуру.
3. В конденсаторе горячий газообразный фреон охлаждается и конденсируется, т.е. переходит в жидкую фазу. Конденсаторы могут быть воздушными и водяными. Воздушные - это как раз блок сплита, который висит со стороны улицы, или он расположен в компрессорно-конденсаторном блоке, или (особенно на больших мощностях) может выглядеть как нетолстая коробочка с вентиляторами, установленными вдоль стены или на крыше здания.
Размеры конденсатора подбираются таким образом, чтобы гарантированно весь газ оказался сконденсированным, поэтому на выходе жидкий фреон оказывается на 4-7 градусов "холоднее" температуры конденсации (эту величину называют переохлаждением). Температура конденсации обычно на 10-20 градусов выше температуры окружающей среды.
4. Затем хладагент в жидкой фазе при высокой температуре и давлении поступает в регулятор потока (ТРВ, ЭРВ, капиллярная трубка), где давление смеси резко уменьшается (примерно в три раза), часть жидкости при этом может испариться, переходя в парообразную фазу, и откуда эта парожидкостная смесь придет в испаритель.
Важно помнить, что без этой штуки цикл не замкнут и работать холодильная машина не будет.
В моей практике был случай, когда к приточным установкам компрессорно-конденсаторные блоки продали, а ТРВ - нет, забыли (добавлять их нужно было вручную). Прошло два месяца, агрегаты смонтировали (не спрашивайте как и почему не обнаружили сразу отсутствие), звонок от эксплуатирующей службы - ваши блоки не работают. Сами понимаете, переделывать сложнее, чем делать с нуля, поэтому нужно быть внимательнее. И в тех случаях, когда необходимо воздух охлаждать, не лишним будет уточнить у производителя оборудования или проектировщика, где именно размещены в вашем случае все 4 элемента холодильного контура, о которых мы говорили.