Какой фреон в кондиционерах

Определение количества хладагента и объема ресивера для холодильных установок

Авторы: Вольфганг Линк, г. Фридберг и Манфред Гибе, г. Майнталь

Ресиверы Битцер

Существует непосредственная зависимость между требуемым количеством холодильного агента в установках различного типа и объемом ресивера, и поэтому их расчет нельзя проводить раздельно друг от друга.

В технической литературе часто приводятся приблизительные вычисления количества хладагента. Кроме того, в большинстве случаев не учитывается миграция хладагента по холодильному контуру при простое оборудования. Все это приводит к ошибочному определению размеров ресивера и возможным сбоям в работе холодильных установок. В нижеприведенных вычислениях во внимание приняты практические условия эксплуатации холодильных установок и требования техники безопасности. Рассчитанные таким образом холодильные установки как правило не испытывают сбоев в работе.

Применение алгоритма расчета количества хладагента и объёма ресиверов будет продемонстрировано на двух примерах.

Количество хладагента

Для расчета количества хладагента холодильной установки применяется коэффициент заполнения , то есть, отношение объема заполненной жидкостью секции VF к общему объему V данной секции установки.

коэффициент заполнения (1)

Общее количество циркулирующего в установке хладагента равняется M

(2)

Где:

Vi внутренний объем секции установки м3
i порядковый номер n секции установки
i плотность жидкости кг/ м3
i плотность пара кг/м3

Значения плотности берутся с учетом температуры и давления хладагента на рассматриваемом участке установки, из таблиц свойств пара, либо, из диаграмм свойств используемого хладагента. Для оценки достаточно расчетов только по жидким составляющим.

Коэффициенты секций, однозначно заполненных только паром или только жидкостью, вычисляются просто. Согласно определению, коэффициент для следующих узлов будет равняться:

Узел
Жидкостный трубопровод
(от конденсатора до расширительного клапана)
1
Всасывающий трубопровод
(от испарителя до компрессора)
0
Нагнетательный трубопровод
(от компрессора до конденсатора)
0

Испаритель и конденсатор заполнены и паром и жидкостью. Для них существуют опытные величины коэффициентов заполнения, зависящие от конструкционных особенностей и уровня нагрузки на секцию.

Теплообменники воздушного охлаждения

Узел
Конденсатор 0,5 — 0,6
Испаритель 0,18
(полная нагрузка)
0,3
(частичная нагрузка)

Необходимо, разумеется, также учитывать составляющую имеющегося в наличии ресивера. Его размеры сильно зависят от схемы холодильного контура, (см. далее). В силу этого, количество хладагента рассчитывается сначала, без учета ресивера.

Теплообменники водяного охлаждения

Узел
Пластинчатый испаритель
(подача воды снизу)
0,8
Пластинчатый конденсатор 0,25 — 0,35
Кожухотрубный конденсатор
(конденсация в кожухе)
0,3 — 0,4
Кожухотрубный испаритель
(испарение в отдельной трубке)
0,5 — 0,6

Схема 1. Схема холодильного контура с конденсатором воздушного охлаждения

Установки со сложной конструкцией, включающие в себя промежуточныме регенеративные теплообменники, системы регулирования производительности компрессоров через обводной трубопровод (байпассирование), аккумуляторы жидкого хладагента на линии всасывания и прочее должны рассматриваться в таком же ключе.

Начать следует со сбора данных об объемах отдельных участков установки, определить согласно холодильному циклу плотности и коэффициенты заполнения, и получить путем подстановки данных в уравнение (2), расчетное количество хладагента.

Кроме того, при простое оборудования хладагент скапливается в наиболее холодных частях установки. Для установок с теплообменниками воздушного охлаждения — это открытые в холодное время года участки установки. Коэффициент заполнения для соответствующих узлов (плотность — при минимальной температуре окружающей среды) будет иметь следующие значения:

Узел
Конденсатор 1
Нагнетательный трубопровод от регулятора давления до конденсатора 1
Нагнетательный трубопровод без регулятора давления 0
Жидкостный трубопровод 1

Полученные величины количества хладагента для установок, эксплуатируемых во всех режимах, и при простое, необходимо сравнить. Наибольшая из них будет соответствовать требуемому количеству хладагента без ресивера.

Объем ресивера

Ресивер предназначен для предотвращения сбоев в работе холодильной установки, возникающих при различных штатных ситуациях и при изменении условий окружающей среды.

Необходимо также заранее определить, будет ли ресивер использоваться для приема всего объема хладагента, к примеру, на время ремонтных работ, или только для компенсации расхода хладагента вследствие различных условий эксплуатации (частичная нагрузка, изменившаяся температура окружающей среды). Промежуточное решение — холодильные установки с системой регулирования давления в конденсаторе с регуляторами давления и трубопроводом обвода конденсатора.

Следует стремиться к использованию по возможности, меньшего по объему ресивера, чтобы сократить количество хладагента в системе, и, соответственно, снизить затраты на его закупку и нанесение возможного экологического вреда при аварии. Слишком большой ресивер не создаст дополнительных трудностей, но обойдется дорого. Неоправданно маленький ресивер, может стать причиной выхода из строя установки.

Количество хладагента, и все зависимые от него параметры, известны. Предназначение подлежащего использованию ресивера, очевидно. Таким образом, можно приступить к расчету его объема.

Серийные установки с теплообменниками водяного охлаждения (чиллеры) имеют компактную конструкцию. Количество хладагента для них рассчитано производителем и указано в сопроводительной документации. Вследствие укороченной длины трубопроводов уход хладагента едва ли может достигнуть критических масштабов, поэтому в таких установках используются ресиверы малого размера или не устанавливаются вовсе.

Не исключена при определенных обстоятельствах и эксплуатация холодильных установок с теплообменниками воздушного охлаждения также без ресивера. Такие установки должны быть оснащены конденсатором с резервной производительностью, т.е. иметь дополнительный объем, или на протяжении всего срока эксплуатации работать практически в стабильном режиме. Наряду с этим, требуется точное заполнение системы. Малые холодильные установки с такой конструкцией встречаются крайне редко, а аналогичные установки большой производительности с воздушным охлаждением практически неосуществимы. Объёмное расширение, например, жидкого хладагента R22 в температурных пределах от -18 oC и до +50 oC (температура конденсации) составляет 25%.

Если установка оснащена пластинчатым конденсатором, который по отношению к своей производительности имеет малый внутренний объем, необходимо (ввиду изменения объема хладагента в пределах минимальной и максимальной рабочей температуры) предусмотреть некий буферный объем в виде расширения (увеличения диаметра) трубопровода после конденсатора. Следует замерить минимальную и максимальную рабочую температуру и вычислить, не учитывая газонаполненные секции с соответствующими плотностями и коэффициентами , разницу объемов:

(3)

Для учета допусков заполнения объема компенсационного ресивера берется двойное значение от рассчитанной разницы объемов:

(4)

Для компактных холодильных установок с воздушным охлаждением (с короткими трубопроводами, двумя воздушными потоками, встроенным конденсатором) этого также достаточно, если система оснащена малым компенсационным ресивером, объем которого соответствует величине, вычисленной по формулам (3) и (4).

Его объем должен быть пропорционален степени удаленности конденсатора от холодильной установки. Несмотря на это, при холодном пуске компенсационный ресивер и жидкостный трубопровод заполнены только паром. Проходит достаточно много времени, пока эти узлы вновь не заполнятся жидкостью, жидкий хладагент не поступит на расширительный клапан и давление всасывания не достигнет значения, достаточного для обеспечения стабильной работы холодильной установки. На это время клапан регулятора давления на всасывании должен быть перекрыт. Продолжительность данной фазы должна быть, по возможности, минимальна, так как, в это время снабжение компрессора маслом не гарантировано.

Чтобы разрешить эту проблему, имеет смысл контролировать давление в конденсаторе путем регулирования воздушного потока. Например, путём регулирования частоты вращения вентилятора или путём регулирования расхода воздуха с помощью механических регуляторов. Оба метода направлены на создание достаточно высокого давления конденсации в возможно короткие сроки.

Воздушное охлаждение и регулирование давления в конденсаторе

Требуемый объем ресивера зависит от способа регулирования. При регулировании давления путем регулирования воздушных потоков допустимая продолжительность времени перекрытия регулятора давления на всасывании является критерием того, необходим ли малый компенсационный ресивер или больший полноразмерный ресивер. Объем компенсационного ресивера рассчитывается по формулам (3) и (4). Наличие большего по объему ресивера сокращает пусковой период. Кратчайшее время пуска достигается, если ресивер рассчитан в соответствии со схемой установки регулирования давления в конденсаторе, при помощи регуляторов давления. Если применяется способ регулирования давления в конденсаторе с использованием обводного трубопровода в обход конденсатора, то необходимо обязательное сохранение остаточного 10-15%-ного заполнения для обеспечения надёжного пуска установки при низкой температуре окружающей среды.

Таким образом, значения коэффициента заполнения ресивера равняются:

Узел
Ресивер 0,1
Ресивер с резервом допустимых изменений количества хладагента 0,25

Ресивер с остаточным заполнением, не предназначенный для приема всего объема хладагента

Допустим, что подлежащий применению ресивер, подобно компенсационному ресиверу, компенсирующему только разницу объемов во время работы установки, также обязан дополнительно вмещать 10%-ный объем остаточного заполнения, как в случае, рассмотренном выше, но не предназначен для приема всего объема хладагента. При каком-то режиме эксплуатации он должен быть заполнен хладагентом на 100%, и поэтому, не может быть перекрыт со стороны впуска по отношению к холодильной установке. Требуемый объем такого ресивера вычисляется по формуле:

(5)

где

наибольшее расчетное количество хладагента
наименьшее расчетное количество хладагента
плотность жидкого хладагента при расчетной температуре

Выбираем наиболее близкий по объему ресивер, из всех имеющихся в наличии, объем которого будет равен .

Количество хладагента с учетом такого ресивера вычисляется, см. формулу (2), следующим образом:

(6)
плотность жидкого хладагента при температуре +20 oC
плотность парообразного хладагента при температуре +20 oC
объем ресивера

Ресивер с остаточным заполнением, предназначенный для приема всего объема хладагента

На практике большинство установленных ресиверов в состоянии вмещать весь объем хладагента системы и могут быть перекрыты с впускной и выпускной стороны. Также им необходимо удерживать как 10-15%-ный объем остаточного заполнения, так и парообразную прослойку до 10% собственного объема при температуре +20 oC, в случае заполнения общим количеством хладагента, циркулирующего в системе.

Оно равно:

(7)
плотность жидкого хладагента при наименьшей температуре окружающей среды
плотность парообразного хладагента при наименьшей температуре окружающей среды
M текущее значение количества хладагента

Вследствие требования вмещения газообразной прослойки объемом 10% собственного объема ресивера справедливо следующее тождество:

(8)

Значение M из формулы (7) вводим в формулу (8) и, перенеся неизвестное в левую сторону равенства, получаем:

(9)

После этого, мы также должны подбирать близкий по объему ресивер из имеющихся в каталоге BITZER DP-300-7 Liquid receivers, а затем окончательное количество хладагента рассчитать по формуле (6).

Ресивер, вследствие применения хладагентов первой группы (R22, R407C), подлежит испытанию согласно положениям инструкции по испытаниям баллонов высокого давления, если значение произведения рабочего избыточного давления и полезного внутреннего объема ресивера превышает 200 бар*дм3.

При применении хладагентов второй группы (например, NH3), или третьей группы (например, R290 пропана), ресиверы также подлежат испытаниям, но даже, если значение произведения рабочего избыточного давления и внутреннего объем ресивера не превышает 200 бар*дм3.

Если ресивер перекрывается с обеих сторон, как показано на схеме 1, то требуется установка дополнительного предохранительного перепускного устройства, предотвращающего превышение допустимых значений избыточного рабочего давления жидкости. В случае расчета ресивера в соответствии с формулой (9), величина избыточного рабочего давления не может превысить допустимую величину. Однако следует обеспечить заполнение установки хладагентом не выше положенной нормы.

Схема 2. Схема холодильного контура с конденсатором водяного охлаждения

Пример 1

Холодильная установка с теплообменниками воздушного охлаждения

(схема холодильного контура 1)

Регулирование давления в конденсаторе с помощью регулятора давления

Регулирование производительности компрессора с помощью дросселя на всасывании

Ресивер, вмещающий общий объем хладагента

Хладагент R22

Холодопроизводительность 25 КВт

Температура конденсации +45 oС, переохлаждение 2 К

Температура испарения +6 oС, перегрев 10 К

Объем конденсатора, включая трубопроводы коллектора 0,019 м3 , = 0,6

Объем испарителя, исключая трубопроводы коллектора 0,0104 м3 , = 0,3

Объем жидкостного трубопровода 18х1 0,00633 м3

Объем напорного трубопровода 22х1 0,00943 м3

Объем всасывающего трубопровода 28х1 0,00160 м3

Без учета компрессора

Минимальная температура окружающей среды при простое оборудования -18 oС

Коэффициент заполнения ресивера, минимальный = 0,15

Сначала, рассчитаем количество хладагента без ресивера. Для этого понадобятся значения плотностей пара и жидкого хладагента, приведенные в Таблице 1.

Таблица 1
Температура Плотность Примечание
Жидкость Пар
кг/м3 кг/м3
94 54,9 Нагнетание
45 1108 75,07 Конденсатор
43 1117 71,27 Жидкостная линия
20 1214 38,4 Установка в состоянии покоя
16 34,28 Всасывание
6 1265 25,52 Испарение
-18 1344 11,57 Мин. to окрсреды

Количество хладагента в рабочем состоянии по формуле (2), суммируется в соответствии с Таблицей 2.

Таблица 2
Обозначение V
1 2 3 4 5 6 7
Ед. измерения м3 кг/м3 кг/м3 кг/м3 кг/м3 кг
Конденсатор 0,019 0,6 1108 664,8 75,07 30,03 13,2
Испаритель 0,0104 0,3 1265 379,5 25,52 17,86 4,13
Жидкостный трубопровод 0,00633 1 1117 1117 0 7,07
Нагнетательный трубопровод 0,00943 0 54,9 54,9 0,52
Всасывающий трубопровод 0,0016 0 34,28 34,28 0,055
Всего: 24,98

Количество хладагента в состоянии покоя, при температуре -18°С, определяется в соответствии данными приведёнными в Таблице 3.

Таблица 3
Обозначение V
1 2 3 4 5 6 7
Ед. измерения м3 кг/м3 кг/м3 кг/м3 кг/м3 кг
Конденсатор 0,019 1 1344 1344 0 25,54
Испаритель 0,0104 0 0 38,4 38,4 0,40
Жидкостный трубопровод 0,00633 1 1344 1344 0 8,51
Нагнетательный трубопровод до регулятора давления 0,00721 0 0 11,57 11,57 0,08
Нагнетательный трубопровод от регулятора давления до конденсатора 0,00222 1 1344 1344 0 2,98
Всасывающий трубопровод 0,0016 0 38,4 38,4 0,06
Всего: 37,57

Текущее рассчитанное количество равно 37,6 кг.

Необходимый объем ресивера в соответствии с формулой (9), составит:

= 42,7 дм3

Ближайшие по объему ресиверы BITZER, из имеющихся в каталоге DP-300-7 Liquid receivers :

  • горизонтальный F552T, имеет объем 54 дм3,
  • вертикальный FS562, имеет объем 56 дм3.

Таким образом, в соответствии с формулой (6), окончательное количество хладагента в холодильной установке с горизонтальным ресивером F552T будет равняться:

= 49,2 кг

Пример 2

Холодильная установка с теплообменниками водяного охлаждения

(схема холодильного цикла 2)

Пластинчатый конденсатор с регулятором расхода охлаждающей жидкости

Компенсационный ресивер

Хладагент R134a

Холодильная мощность 18 КВт

Расчетная температура конденсации +48 oС, переохлаждение 2 К

Температура испарения +8 oС, перегрев 10 К

Объемы
Конденсатор 1,2 дм3 = 0,3
Испаритель 9,0 дм3 = 0,3
Жидкостный трубопровод 0,09423 дм3 = 1

Расчет по формулам (3) и (4), без учета заполненных паром секций установки в соответствии со значениями, приведенными в таблице 4.

Таблица 4
Обозначение Объем температура плотность __числитель из (3)_____
макс. мин. макс. мин.
1 2 3 4 5 6 7 8
Ед. измерения дм3 кг/м3 кг/м3 кг/м3 дм3* кг/м3
Конденсатор 1,2 62 32 1041,8 1178,8 137 0,3 49,32
Испаритель 9,0 11 3 1256,3 1283,4 27,1 0,3 73,17
Жидкостный трубопровод 0,09423 62 32 1041,8 1178,8 137 1 12,91
Всего: 46 1120,0 135,40

Таким образом, в соответствии с формулой (3), объем равен:

дм3,

а объем компенсационный ресивера по формуле (4), равен:

дм3.

Следовательно, необходимо использовать компенсационный ресивер с внутренним объемом равным 0,24 дм3.

В качестве компенсационного ресивера в данном случае можно использовать, например, отрезок медной трубы 35х1,5х300, или отрезок медной трубы 54х2х120, интегрированный в жидкостной трубопровод установки.

Выводы

Расчет объема ресивера дает возможность определить верного количества хладагента, при этом окончательное количество можно вычислить только после установления внутреннего объема используемого ресивера.

В компактных холодильных установках с теплообменниками воздушного или водяного охлаждения с собранным в едином корпусе испарителем с расширительным клапаном, компрессором и конденсатором, для поглощения расширяющегося хладагента достаточно использования малого компенсационного ресивера.

Для установок с внешним конденсатором (в основном, с воздушным охлаждением), следует обязательно обращать внимание на возможную миграцию хладагента во время выключения компрессора, в расположенные за пределами корпуса установки участки холодильного контура. Если в результате расчетов необходимое количество хладагента при простое окажется больше требуемого в рабочем режиме, следует установить ресивер, для вмещения избытка хладагента.

Ресивер установки, оснащённой регуляторами давления в конденсаторе, должен обязательно оставаться заполненным минимально-необходимым количеством хладагента в случае его ухода во время простоя.

Если ресивер блокируется со сторон входа и выхода хладагента, то необходимо обеспечивать сброс избыточного давления жидкости. Либо, следует установить предохранительное устройство, предотвращающее превышение допустимых значений избыточного рабочего давления, например, автономный клапан, перепускающий хладагент с избыточным давлением на сторону всасывания.

Объем хладона

На вопрос, сколько фреона в кондиционере, есть два ответа.

  1. Система установлена давно, и пользователя интересует объем фреона в кондиционере, и хватит ли количество хладагента для исправной работы изделия. Проверить точно объем фреона в сплит-системе с помощью специалистов или самостоятельно практически невозможно, но узнать давление фреона в кондиционере, все рабочие параметры, чтобы выяснить, требуется ли дозаправлять, можно с помощью специального оборудования и мастера по обслуживанию.
  2. Сплит-система устанавливается с удлиненной прокладкой коммуникаций, или же надо полностью перезаправить ее. Какое количество хладагента понадобится для нормальной работы в этом случае? Чтобы самостоятельно рассчитать количество газа, которое должно быть в кондиционере, нужна конкретная информация — найти ее можно в таблице.

Шильдики (таблички) есть на выносном и внутреннем блоке, там указана марка фреона, его количество в кг и рабочее давление.

Стандартное количество хладагента зависит от условной мощности изделия: «семерка» имеет до 750 грамм, а в самой мощной сплит-системе до 1,7 кг. Если у вас трасса получилась длиннее, чем рекомендовано производителем, то на каждый лишний метр надо добавлять от 15 до 30 грамм хладона. Каждая марка изделия, например: LG или Тошиба, имеет свои личные ограничения по высоте между блоками и длине трассы. Превышение их недопустимо, т. к. это сказывается на работоспособности всей системы.

Причины утечки

Чтобы изделие нормально функционировало, количество фреона в кондиционере должно быть достаточное для постоянной циркуляции. К сожалению, утечка во время эксплуатации все-таки происходит, и виной могут послужить такие причины.

  1. Несовершенство конструкции — медные трубки, по которым циркулирует фреон, развальцовываются на месте во время монтажа, поэтому в процессе эксплуатации происходят незначительные потери. Со временем требуется заправить кондиционер фреоном.
  2. Во время транспортировки ранее установленного изделия фреон в кондиционере может немного уменьшиться в объеме, такие же нюансы могут случиться при демонтаже и повторной его установке. Поэтому нужно закачать фреон в кондиционер на новом месте установки.

Когда изделие регулярно проходит техническое обслуживание, своевременную чистку, то излишнее испарение хладагента не происходит, остается единственный негатив — утечка его через соединения.

Многие пользователи уверены, что дозаправка кондиционера своими руками невозможна, но такие, весьма сомнительные слухи, поддерживают специалисты по обслуживанию, чтобы не лишиться своего заработка. Да, понадобится специфическая аппаратура, но это не проблема в наш прогрессивный век.

Варианты дозаправки

Статистика утверждает, что любое изделие климатического класса при эксплуатации теряет 8% от первоначальной заправки за год, поэтому один раз в 2 года необходимо заправить сплит-систему фреоном. А самостоятельно вы будете это делать или приглашать специалиста — это отдельный вопрос. Кондиционер нужно заправлять и в том случае, если он выдает температуру немного меньше, чем вы установили на дисплее, давление должно быть постоянным внутри системы и количество хладагента играет при этом основную роль.

Очень важно! Недостаток объема хладагента не обеспечивает нормальную работу устройства, а избыток давления — верная причина неожиданной поломки компрессора.

Есть два основных метода дозаправки кондиционера фреоном.

  1. По степени давления. Чтобы определить количество летучего газа для заправки, надо знать оптимальное давление, указанное в инструкции по эксплуатации, сравнить его с давлением в системе кондиционирования, которое показывает подключенный коллектор. Как правило, такой метод заправки кондиционера по давлению, осуществляется при утечке фреона из-за длительной эксплуатации.
  2. По массе. Метод применяется при полной замене хладагента — сначала из системы его выкачивают, а потом, при помощи электронных весов, зная вес газа, закачанного в баллон, заправляют сплит-систему фреоном.

Существует методика с помощью мерного стекла, но им пользуются для заправки кондиционера хладоном очень редко, только после проведенного ремонта. При обнаружении в специальном смотровом окне наличия пузырьков воздуха, закачка фреона не производится до тех пор, пока они не исчезнут из системы.

Какой фреон использовать

Прежде чем подробно рассказать, как нужно заправлять кондиционер дома, мы ответим многим читателям, которые довольно часто задают сакральный вопрос: чем заправляют кондиционеры, и где приобрести нужные баллоны с газом. Фреон марки R410A не имеет в своем составе хлора, поэтому не воздействует на атмосферу негативно — он быстро приобрел популярность у пользователей. Его заправочный собрат марки R-407c состоит из трех компонентов с такими же литерами в названии:

  • 32 — отвечает за отличную производительность;
  • 125 — пожарная безопасность при работе;
  • 134а — стабилизация давления рабочего контура.

При возникновении утечек, его компоненты улетучиваются неравномерно, поэтому нельзя делать дозаправку, чтобы не нарушить концентрацию — сливают весь хладон и заправляют новый. Приобрести баллоны с фреоном любого вида можно в специализированных складах, адреса по регионам можно найти в интернете.

Немногие пользователи решаются самостоятельно заполнять систему климатической техники хладагентом, потому что для этого требуются сложные устройства: цифровые весы и термометр, манометрический коллектор, набор шестигранных ключей и умение всем этим пользоваться.

Коллектор лучше использовать четырехпозиционный — удобно подключить все необходимые шланги, герметичность системы сохраняется полностью, нет контакта внутренней системы кондиционера с наружным воздухом.

Алгоритм заправки

Приведем подробное пошаговое руководство по проведению заправки изделия. Речь идет о заправке любого климатического изделия методом показателя перегрева: существует разница между температурой перегретого пара и его аналогом, означающим кипение хладагента. Первый из показателей контролирует электронный термометр, который достаточно приложить к газовой трубке изделия, второй — по показаниям манометра, замеряющего низкое давление. Разница по температуре находится в пределах 5—8 градусов, если она хоть немного выше, то изделие давно не заправлялось — необходимо выполнить дозаправку.

  1. Открываем замки, которые есть на штуцерах кондиционера, чтобы удалить весь хладагент. Когда давление упадет до минимального — замки закрыть.
  2. Емкость с фреоном ставим на весы, выставляем на их табло значение «0».
  3. Для стравливания воздуха, находящегося внутри шлангов, кратковременно открываем вентиль на коллекторе.
  4. Теперь открываем газовый вентиль — процесс заправки запущен, давление в системе изделия постепенно повышается, а температура в трубопроводе будет снижаться.
  5. Когда разница между ними составит не более 80C — закрываем вентиль на коллекторе, а затем перекрываем выход хладагента из баллона.
  6. Вес сжиженного газа, затраченного на заправку кондиционера, узнаем на табло весов.

Заправленную сплит-систему включаем для проверки всех функциональных возможностей. Если в процессе работы не происходит появление инея на кранах наружного блока, то вы правильно рассчитали количество хладагента — изделие заправлено без нарушений рекомендованной технологии.

Для уверенной работы по дозаправке или заправке пользователям пригодится видео:

Для создания комфортных условий в салоне автомобиля устанавливают кондиционер. Если он не установлен, то его можно установить самому. Естественно, оборудование требует регулярного обслуживания. В статье описано устройство, принцип действия, а также самостоятельная заправка автокондиционеров.

Устройство кондиционера

Система кондиционирования выполняет следующие функции:

  • охлаждает и поддерживает оптимальный температурный режим;
  • не дает запотевать стеклам в кабине;
  • поддерживает оптимальную влажность;
  • осуществляет чистку воздуха, поступающего в салон, от выхлопных газов и неприятных запахов.

Как и любое оборудование, кондиционер требует технического обслуживания. Если не выполнять вовремя сервисное обслуживание, состоящее из ряда чистки, заправки ремонте и других работ, устройство не будет полноценно функционировать. Одним из видов работ является чистка и заправка кондиционера.

Заправка, чистка и ремонт автокондиционеров входит в услуги любого автосервиса, но можно сэкономить на обслуживании своего автомобиля, если заправку и чистку сделать своими руками. Чтобы правильно выполнить заправку, нужно в первую очередь знать устройство кондиционера.

По своей конструкции кондиционер похож на конструкцию любого охлаждающего агрегата.

Автомобильный кондиционер состоит из следующих элементов:

  • испарителя;
  • конденсатора;
  • вентилятора;
  • компрессора;
  • клапана управления;
  • магистралей.

Устройство автомобильного кондиционера

В качестве хладагента, как и в других устройствах охлаждения, в системе кондиционирования используется фреон.

Принцип работы кондиционера следующий. Все элементы, входящие в комплект соединены в замкнутый контур с помощью магистралей. По одной из магистралей фреон передвигается под низким давлением, а по другой – под высоким. Компрессор кондиционера приводится в действие с помощью двигателя. В компрессоре фреон, находящийся в газообразном состоянии, сжимается, увеличивается его температура и растет давление. По магистрали, предназначенной для высокого давления, фреон передвигается к конденсатору.

Горячий хладагент попадает в конденсатор. Когда он достигает конденсатора, то подвергается резкому охлаждению, конденсируется и становится жидким. В таком состоянии он попадает на клапан управления. С его помощью регулируется подача хладагента в испаритель, где происходит регулировка температуры до нормы. Чем больше фреона поступит в испаритель, тем больше будет отведено тепла из салона.

Фреон испаряется и в виде холодного газа, и по магистрали для низкого давления снова поступает в компрессор. После этого процесс повторяется.

Схема процесса охлаждения

Как часто нужна заправка?

В качестве хладагента в системе кондиционирования машины используется фреон. Во время эксплуатации происходит непроизвольная его утечка, которую невозможно остановить. В течение года потеря фреона составляет 15%, это считается нормой. Для восстановления нужного количества хладагента заправку кондиционера следует делать через три года. Если оборудование не новое, то заправлять систему приходится часто. Технология заправки для всех кондиционеров одинаковая.

Если происходит большая потеря фреона, то необходимо сделать диагностику. Часто причиной утечек является нарушение герметичности соединений. Для диагностики системы кондиционирования и обнаружения утечек хладагента часто применяется специальное оборудование.

Специальное оборудование для обнаружения утечек

Одним из таких приборов является течеискатель. Чувствительность современных приборов позволяет провести диагностику и определить точное место утечки.

Когда отсутствует оборудование для диагностики системы, можно воспользоваться другим способом: при заправке добавить ультрафиолетовый краситель. Для диагностики утечек, нужно несколько раз включить систему после полной заправки с красителем, а затем проверить наличие утечек с помощью ультрафиолетовой лампы. В местах течи будут видны подтеки желто-зеленого цвета.

Инструкция по заправке

Если после диагностики не выявлено никаких недостатков, то можно начинать заправку системы хладагентом.

Обучающее видео по диагностике, зарядке и ремонту автокондиционеров.

Инструменты и материалы

Для проверки давления в системе и дальнейшей заправки автокондиционера своими руками следует приготовить следующий инструментарий и материалы:

  • метрологическую станцию;
  • переходник с краном;
  • шланги с соответствующими наконечниками;
  • баллон фреона соответствующего типа: R-12 или R-134а.

Когда возникает вопрос о выборе хладагента, следует учесть, что фреон марки R-12 заливали до 1992 года, а после стали использовать R-134а.

Чтобы знать точно, какую марку использовать, надо заглянуть под капот, где обычно приклеена таблица с информацией об используемом хладагенте. При ее отсутствии информацию следует искать в инструкции автомобиля.

Этапы

Последовательность шагов, которые нужно выполнить, чтобы зарядить автокондиционер своими руками состоит из следующих этапов:

  1. Переходник с краном необходимо прикрутить к баллону с фреоном, на котором нанесена резьба.

    Прикручивание переходника с краном

  2. Когда прикручен переходник, к нему присоединяется заправочный шланг.
  3. Второй конец заправочного шланга соединяется с метрологической станцией. К счетчику станции также следует присоединить еще один заправочный шланг. Таким образом, конструкция для того, чтобы заправить кондиционер фреоном, собрана.
  4. На следующем этапе нужно самостоятельно настроить параметры датчиков счетчика. С помощью регулятора калибровки нужно выставить температуру окружающего воздуха.
  5. Далее нужно присоединить собранную конструкцию к штуцеру, который расположен на трубопроводе с низким давлением. Важно правильно выбрать штуцер. Трубопровод магистрали с высоким давлением меньше по диаметру трубопровода магистрали низкого давления.Определившись со штуцером, с него нужно снять защиту в виде колпачка и сделать тщательную чистку поверхности вокруг штуцера.
  6. Затем заправочный шланг от счетчика нужно соединить со штуцером. Система для заправки готова.
  7. По инструкции заправку производят со стороны низкого давления, когда автомобиль работает. При этом обороты нужно выставить на уровне 1500.
  8. Далее нужно дать поработать системе кондиционирования с максимальной производительностью. Затем нужно перевернуть баллон с хладагентом. В перевернутом состоянии надо открутить кран на переходнике. После этого хладагент начнет поступать в систему. Во время заправки следует отслеживать давление на датчиках станции. Нормой считается давление не больше 285 кПа.
  9. Дозаправку хладагента нужно выполнять пока не станет поступать холодный воздух из трубопровода салона.

Правильность заправки своими руками можно определить через смотровое отверстие, находящееся на фильтре-осушителе. Через него видна жидкость, если в ней отсутствуют пузырьки, то заправка проведена правильно. Самостоятельная заправка и ремонт автокондиционеров позволяет сэкономить на техобслуживании.

>Видео «Как самостоятельно заправить автокондиционер»

В этом видео от Олега Акушина подробно демонстрируется дозаправка автомобильного кондиционера.

Холодильный агент

Баллоны с хладагентами: R-134A, R-404A, R-410A, R-507, R-407C.

Холодильный агент (хладагент) — рабочее вещество (может являться жидкостью, газом и даже быть в твердом агрегатном состоянии) холодильной машины, которое при кипении (испарении, плавлении или даже сублимации) отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации или иному фазовому переходу (воде, воздуху и т. п.).

Хладагент является частным случаем теплоносителя. Важным отличием является использование теплоносителей в одном и том же агрегатном состоянии, в то время, как хладагенты обычно используют фазовый переход (кипение и конденсацию).

Основными холодильными агентами являются аммиак, фреоны (хладоны), элегаз и некоторые углеводороды. Следует различать хладагенты и криоагенты. У криоагентов нормальная температура кипения ниже, также к хладагентам предъявляются более высокие требования по взаимодействию с маслами компрессоров. В качестве холодильного агента при создании оксиликвита используется кислород.

Принципиальной разницей в использовании холодильных агентов в виде азота, гелия и т. д. является то, что жидкость расходуется и испаряется однократно (как правило, в атмосферу), то есть используется разомкнутый холодильный цикл. В холодильных машинах фреон или любая иная жидкость или газ работает по замкнутому циклу, сжимаясь при помощи компрессора, охлаждаясь в конденсаторе, расширяясь в дросселе или детандере, испаряясь в испарителе.

Обозначение

Обозначение хладагентов в форме R-# было предложено фирмой DuPont. Числа и буквы, стоящие на месте идентификационного номера, определяют молекулярную структуру холодильного агента.

Предельные углеводороды и их галогенные производные обозначаются буквой R с тремя цифрами после неё, то есть в виде R-xyz, где:

  • x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу;
  • y (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу;
  • z (единицы) равно числу атомов фтора.

Например:

  • Хладагент R-134a имеет 2 атома углерода, 2 атома водорода, 4 атома фтора, а суффикс «a» показывает, что изомер — тетрафторэтан.
  • Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладагентов.
  • Изобутан имеет обозначение — хладагент R-600a и имеет 0 атомов фтора, 10 атомов водорода, 4 атома углерода, а суффикс «a» показывает, что это изомер.

Различным неорганическим соединениям присвоена серия 700, а идентификационный номер хладагентов, принадлежащих к этой серии, определяется как сумма числа 700 и молекулярной массы хладагента.

Например, для аммиака, химическая формула которого NH3, имеем 1×14+3×1+700=717. Таким образом его обозначение — R-717.

Виды хладагентов

Вот неполный перечень холодильных агентов, использовавшихся на протяжении XIX-XX веков:

  • воздух;
  • хлористый этил;
  • хлористый метил;
  • аммиак;
  • сернистый ангидрид;
  • углекислота;
  • закись азота;
  • этилен;
  • пропан и др.

В 1928 году Томас Мидгли синтезировал дифтордихлорметан CF2Cl2, вещество, полученное из метана (СН4), в молекуле которого четыре атома водорода заменили двумя атомами хлора и двумя атомами фтора. Вещество было названо «фреон-12» (1931 г.).

В 1987 году в мире было произведено 1 млн 300 тыс. тонн разных синтетических хладагентов, полученных замещением атомов водорода атомами хлора, фтора и брома в молекулах предельных углеводородов — метана, этана, пропана и бутана. Эти бесцветные, без запаха, безвредные для человека и химически стабильные вещества позволили достигать температур до −130 ºС. Синтетические хладагенты стали применяться также в качестве пропеллентов, эффективных растворителей, как эффективное средство пожаротушения, для получения пенопластов, полимеров и эластомеров, для ингаляций, в качестве высокоэффективного газового диэлектрика, в качестве тепло- и хладоносителей, флегматизаторов горючих веществ, в лазерах, для синтеза лекарственных веществ, масел, пестицидов, плёнок, средств защиты растений, красителей и т. п.

Свойства хладагентов

Молекулы синтетических хладагентов имеют высокую химическую стабильность. Они способны существовать в атмосфере Земли десятки и даже сотни лет. В семидесятых годах прошлого века метеозонды, запущенные в Антарктиде, зафиксировали в стратосфере Земли резкое снижение концентрации озона почти на 30 % («озоновые дыры»), там же обнаружили и молекулы синтетических хладагентов. Согласно одной из гипотез, под действием жесткого ультрафиолетового излучения атомы хлора и брома могут отделяться от молекул хладагентов и, поглощая атомарный кислород, разрушать озоновый слой Земли. В марте 1985 года в Вене по инициативе ООН была принята Конвенция по охране озонового слоя, а в 1987 году в Монреале подписан «Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой». В приложения к Монреальскому протоколу попали все хладагенты, в молекулах которых присутствовали атомы хлора и брома. Были определены потенциалы разрушения озонового слоя (ОРП) для хладагентов. Для обозначения хладагентов установлены международные стандарты, которые классифицируют хладагенты и обеспечивают их унифицированное наименование. Используются следующие основные стандарты:

  • ISO/CD 817:2007 — «Хладагенты — обозначение и классификация безопасности»,
  • ANSI/ASHRAE 34-2007 — «Обозначение и классификация безопасности хладагентов».