Условия работы испарителя
Температура испарителя всегда ниже температуры охлаждаемого воздуха на величину температурного напора. В холодильной камере на +4 °C хладагент кипит при −4…−6 °C. В бытовом холодильнике температура испарителя морозильного отделения при работе компрессора −20…−28 °C, а «плачущий» испаритель на задней стенке холодильной камеры циклически охлаждается до −15…−20 °C и оттаивает при остановке.
Испаритель холодильной камеры
Допустим в холодильной камере торгового холодильного оборудования необходимо поддерживать температуру +4 °C, при этом тепловой напор может находится в пределах 6–10 К (в зависимости от типа размещенных продуктов), а перепад температуры воздуха составляет 3–5 К. В рассмотренном нами примере (рис.12.2) температура кипения составляет −4 °C, что приравнивается к давлению 1,7 бар для R12, 1,5 бар для R134a, 4,3 бар для R404А и 3,3 бар для R22.
На испарителе появляется иней, поскольку он находится при отрицательной температуре. Из этого следует, что необходимо проводить периодическую разморозку установок данного типа. Для предотвращения образования снежной шубы в испарителях данного типа оребрение располагают с большим шагом, равным 4–8 мм.
Испаритель кондиционера
В кондиционерах напор в испарителе достигает больших значений 16–20 К, поскольку температура в охлаждаемом объеме более высокая в сравнении с торговыми холодильниками. Перепад температур воздуха находится в пределах 6–10 К.
На рассмотренном примере (рис.12.3) для достижения температуры воздуха 21 °C давление кипения доводится до +3 °C и оставляется на уровне 4,4 бар для R22, 5 бар для R407 °C и 7,6 бар для R410А. В этом случае опасность того, что испаритель покроется снежной шубой, отсутствует, поскольку температура кипения остается положительной.
В кондиционерах испаритель не покрывается инеем, поэтому теплообменные ребра можно располагать близко друг к другу (1–2 мм). Это позволяет обеспечить резкое увеличение поверхности теплообмена в довольно небольшом объеме.
Получается, что испарители, используемые в кондиционерах, имеют гораздо меньшие размеры, чем те, которые используются в торговых холодильниках, с учетом одинаковой холодопроизводительноти.
Выводы
Если подытожить все вышеизложенное, то можно сделать несколько выводов. Первый: в кондиционерах и торговом холодильном оборудовании конденсаторы воздушного охлаждения имеют одинаковые рабочие температуры. Основная разница заключается в перепадах температур при работе испарителей.
Начинающему ремонтнику при переходе с одной установки на другую необходимо помнить, что рабочее давление R22, R404А и R407 °C выше, чем для R12 или R134a. Поэтому перед тем как приступить к исправлению неисправностей, в первую очередь, необходимо обращать внимание на рабочие значения температур, а не давления, так как температура не зависит от типа применяемого хладагента.
Опытному ремонтнику холодильного оборудования необходимо уметь устранять неисправности в торговом холодильном оборудовании и в кондиционерах с прямым циклом расширения. Если речь идет об устранении неисправностей в незнакомом агрегате, которая включает в себя дозаправку хладагента, вначале необходимо установить марку хладагента, находящегося в контуре.
Хладагенты и сравнение установок
Современные холодильные установки начали работать на хладагенте R22, поскольку R12 перестали выпускать еще с 1995 года. Сейчас в холодильном оборудовании наблюдается переход к хладагентам на основе хлорфторуглеводородов (R404А), работа с которыми вызывает определенные трудности.
Но R22 используется далеко не везде - в странах ЕЭС его запретили еще с 2004 года и начали использовать в установках производительностью до нескольких сотен киловатт R407 °C и R410А.
Если на установке не указан тип хладагента, то необходимо взглянуть на нижнюю часть ТРВ, где ее указывают цветом или кодом. Конечно, встречаются случаи, когда установка переоборудована на хладагент переходного типа. В этом случае лучше обратится за дополнительной информацией к клиенту, поскольку он лучше знает историю своего оборудования и должен располагать соответствующей документацией.
Чтобы лучше сравнить типы холодильных установок возьмем их схемы (рис.12.4 и 12.5). В них отмечены величины основных рабочих параметров, которые рассматриваются в процессе эксплуатации самых больших семейств холодильных установок.
Если для вашей задачи нужен чиллер 320 кВт, модель и характеристики можно подобрать онлайн по расходу и температуре воды.
Как устроен бытовой холодильник и где в нём стоит испаритель, рассказано в статье устройство холодильников и морозильников.
Температурный напор испарителя: нормы
Температурный напор — разница между температурой воздуха на входе в испаритель и температурой кипения хладагента. Он задаёт сразу и производительность, и влажность: чем больше напор, тем меньше нужен испаритель, но тем сильнее он осушает воздух и тем быстрее обмерзает. Поэтому для камер с продуктами напор держат небольшим, а для кондиционеров, где осушение нужно, — большим.
| Назначение | Напор, K | Почему |
|---|---|---|
| Камеры охлаждённого мяса, овощей | 5–7 | Высокая влажность, меньше усушки |
| Камеры общего назначения | 7–10 | Баланс размера и влажности |
| Низкотемпературные камеры | 6–8 | Меньше инея, реже оттайка |
| Кондиционеры | 12–18 | Нужно осушение воздуха |
| Испаритель чиллера (вода) | 4–6 от выходящей воды | Защита от замерзания, эффективность |
Подробнее о том, как напор связан с перегревом и производительностью, — в статье температурный напор на выходе из испарителя.
Частые вопросы
Какая температура должна быть на испарителе холодильника?
В холодильной камере при работе компрессора — около −15…−20 °C на задней стенке, после остановки испаритель оттаивает до плюсовой температуры. В морозилке — −20…−28 °C.
Какой температурный напор на испарителе?
Для камер с охлаждёнными продуктами обычно 6–10 K между воздухом и кипением хладагента. Меньший напор сохраняет влажность и уменьшает усушку, но требует большего испарителя.
Какой температурный напор нужен испарителю холодильной камеры?
5–7 K для камер с охлаждённым мясом и овощами, 7–10 K для камер общего назначения, 6–8 K для низкотемпературных. У кондиционеров напор больше — 12–18 K, чтобы осушать воздух.
Читайте также