Как увеличить максимальную длину фреонового контура для сплит-системы?
На что обратить внимание при увеличении длины трубопровода для сплит-системы
Особенности увеличения максимальной длины трубопроводов для сплит-системы
Максимальная длина трубопроводов для сплит-систем может быть разной: 15-25 м для бытовых моделей и 30-50 м для оборудования промышленного класса. В зависимости от конструктивных особенностей здания трассу кондиционера иногда приходится удлинять, превышая допустимые размеры. Отход от стандартных величин может не только снизить холодопроизводительность системы, но и привести к выходу дорогостоящей техники из строя. Какие параметры нужно учитывать, чтобы безопасно удлинить трассу? Читайте в новом материале.
Настенные сплит-системы кондиционирования пользуются широкой популярностью. Они просты в эксплуатации и могут выполнять много функций. Например, охлаждать, обогревать и осушать воздух, а также осуществлять приток свежего воздуха с улицы в помещение. Сплит-системы устанавливают в квартирах, офисах и загородных домах. Устройства состоят из двух блоков – внутреннего и наружного. Между собой они соединяются медными трубками, по которым движется хладагент – фреон. Этот трубопровод называется «трассой», или «фреоновым контуром» кондиционера.
Обычно в паспорте каждой сплит-системы указана максимально допустимая длина трассы. На таком расстоянии друг от друга можно расположить внутренний и наружный блоки кондиционера. Превышать указанное значение не следует. Это повышает нагрузку на компрессор, а его замена обойдется в половину стоимости всего оборудования. Тем не менее, увеличить длину фреонового контура возможно.
Холодопроизводительность кондиционеров и ее особенности
Мощность охлаждения, или холодопроизводительность – это один из основных показателей эффективности кондиционера. Чем этот параметр выше, тем большее по площади помещение сможет охлаждать система и тем длиннее может быть фреоновый контур. Например, в сплит-системах с мощностью охлаждения 2-3,5 кВт допустимая длина трассы составляет около 15 м. Для моделей промышленного класса мощностью 7-14 кВт этот параметр вырастает от 30 до 50 м. Тем не менее, производители не рекомендуют удалять блоки сплит-системы друг от друга на максимально допустимое расстояние. Это связано с тем, что мощность охлаждения обычно указывается для стандартной длины трубопроводов 7,5 м. Если ее превысить, то производительность снизится. Потери могут быть как незначительные, так и весьма серьезные.
Как работает сплит-система
Сплит-система – это замкнутый контур, по которому циркулирует фреон. Процесс охлаждения воздуха основан на свойстве фреона переходить из газообразного состояния в жидкое и обратно. В газообразном состоянии он забирает тепло, а в жидком – выделяет.
Вначале газо-жидкостная смесь расширяется и испаряется во внутреннем блоке кондиционера. Из испарителя уже парообразный фреон с температурой 10-20°С под низким давлением в 3-5 атмосфер отправляется во внешний блок. Он перекачивается туда с помощью компрессора. В нем же происходит сжатие фреона до давления 15-25 атмосфер. В результате фреон нагревается до 70-90°С и поступает в конденсатор.
Конденсатор обдувается уличным воздухом, который ниже температуры фреона. Таким образом газ начинает остывать и переходит в жидкое состояние. Это сопровождается выделением дополнительного тепла. На выходе из конденсатора жидкий фреон находится под высоким давлением, а его температура на 10-20°С выше температуры уличного воздуха. Затем жидкий хладагент проходит через устройство дросселирования. Это может быть терморегулирующий вентиль (ТРВ) либо «капилляр» – длинная спиральная медная трубка. При этом фреон остывает до +5°C, его давление понижается до 5-9 атмосфер. Затем смесь жидкого и газообразного фреона возвращается в испаритель. В нем фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, и воздух в комнате охлаждается.
Чем сильнее охлаждается фреон в конденсаторе, тем больше жидкого газа поступает во внутренний блок и тем выше коэффициент полезного действия (КПД) кондиционера.
Что произойдет с кондиционером, если необдуманно поменять длину трассы?
Бывает, необходимо обеспечить прохладным воздухом офисные или жилые помещения, которые расположены далеко от наружного блока сплит-системы. В таких случаях возможно увеличить длину трассы. Однако у каждой модели кондиционера есть предельные значения по протяженности магистрали. Если незначительно превысить допустимые параметры, то производительность системы будет ниже заявленной.
Слишком длинная трасса негативно повлияет на работу всей сплит-системы. При увеличении трубопровода происходит снижение давления на обоих участках – и газовом, и жидкостном.
Потери давления на гидравлическом сопротивлении по длине трубопровода выражаются вот таким вариантом формулы Дарси-Вейсбаха:
P1 и P2 – давление на входе и выходе из трубопровода, Па;
l – длина трубопровода, м;
d – внутренний диаметр трубопровода, м;
λ – безразмерный коэффициент потерь на трение по длине;
V – скорость потока, м/с;
k гидр – гидравлическая характеристика сети;
ρ – плотность жидкости, кг/м³.
Формула демонстрирует, что потери давления в системе зависят от скорости движения фреона V и гидравлической характеристики сети kгидр. Рекомендуемая скорость движения хладагента по жидкостному трубопроводу – 0,3-1,2 м/с, а по газовому – 6-12 м/с.
При увеличенной длине трассы хладагент поступает в компрессор под более низким давлением. Расход фреона падает. На выходе из компрессора давление газа тоже будет невысоким. Соответственно, снижается температура конденсации. Это ведет к пониженной температуре испарения и обмерзанию газового трубопровода. Компрессор из-за нагрузки перегревается и сгорает.
Снижение давления на участке трубопровода с жидким хладагентом приводит к увеличению в нем содержания газа. Большая доля газа в газо-жидкостном смеси повышает скорость движения фреона. В результате давление продолжает падать еще сильнее, и работа кондиционера становится невозможной.
Как увеличить длину трассы без риска для работы кондиционера?
Чтобы снизить потери давления в магистрали, необходимо снизить скорость движения хладагента. Для этого достаточно увеличить диаметр фреонового контура, то есть медной трубки, по которой движется газ. В результате понижения скорости фреона в два раза потери давления снижаются сразу в четыре раза. Во столько же раз допустимо увеличить длину трассы. Опытные монтажники рекомендуют увеличивать длину и, соответственно, диаметр фреонового контура только на горизонтальных участках. В случае с более длинной трассой, скорее всего, потребуется дозаправка определенного количества хладагента на каждый дополнительный метр магистрали.
Эксперимент по увеличению трассы кондиционера провели в Перми. В одном из жилых комплексов города на каждом этаже здания расположены специальные отсеки для установки наружных блоков сплит-системы. Однако расстояние от них до кондиционеров в квартире приличное. Понадобилось увеличить длину трубопроводов с заявленных производителем максимальных 25 м до 40 м. Профессиональные монтажники увеличили диаметр горизонтальных участков медной трубки с хладагентом на 50%. Таким образом они установили более 10 сплит-систем, которые уже более 5 лет исправно работают.
В качестве заключения отметим, что монтажа кондиционера и замену труб лучше не осуществлять самостоятельно. Для этого следует привлечь опытных специалистов. Они помогут разобраться в самых сложных ситуациях и предотвратить неполадки.
