Caratteristiche del funzionamento dei condizionatori d’aria domestici in inverno

I produttori di condizionatori d’aria per uso domestico con un ciclo inverso nella documentazione tecnica del prodotto, di norma, indicano l’intervallo di temperatura in cui è possibile utilizzare il condizionatore d’aria. Il limite inferiore di questo intervallo raramente scende a temperature inferiori a -5 ° С per la modalità “Freddo” e 0 ° С per la modalità “Calore”. Cosa succede al condizionatore d’aria se questa limitazione viene trascurata? Cosa occorre fare affinché il condizionatore d’aria possa funzionare a temperature più basse senza il rischio di danneggiarlo? Queste domande sono particolarmente rilevanti nelle condizioni dell’inverno russo e quindi richiedono una risposta.

Se segui le raccomandazioni del produttore, il modo migliore per far funzionare il condizionatore d’aria nella stagione fredda a temperature esterne negative è preservarlo..

La conservazione del condizionatore d’aria per l’inverno prevede le seguenti misure:
– Condensa del refrigerante nell’unità esterna, che prevede le seguenti operazioni: – collegamento del collettore del manometro alla porta di servizio; – accendere il condizionatore d’aria <freddo>; – chiusura della valvola del liquido dell’unità compressore-condensatore dell’aria condizionata; – chiusura della valvola del gas ad una pressione di aspirazione inferiore all’atmosfera; – disconnessione del collettore manometri.

Ciò eviterà perdite di refrigerante a causa di perdite nella linea di freon esterna..

  • Disabilitare o bloccare i circuiti di avvio del compressore, eliminando l’avvio errato del compressore.
  • Recinzione dell’unità di condensazione del compressore del condizionatore d’aria al fine di escludere il suo danno da ghiaccio o ghiaccioli che cadono (se necessario).
  • Cosa fare se non si può fare a meno di un condizionatore d’aria in inverno, e cosa stiamo rischiando, trascurando le restrizioni imposte dal produttore? Come ridurre il rischio di gravi danni al condizionatore d’aria? Scopriamo cosa succede all’interno del condizionatore d’aria a basse temperature ambiente. È noto che i condizionatori domestici non producono freddo o calore, ma “pompano” il calore da un volume isolato termicamente all’altro, ovvero, secondo il principio di funzionamento, si tratta di “pompe di calore”. Per il trasferimento di calore, vengono utilizzate sostanze speciali: refrigeranti. Lo scambio di calore tra il refrigerante e l’aria ambiente avviene tramite scambiatori di calore ad aria. Schematicamente, si presenta così:
    – il calore proveniente dall’aria in un volume isolato termicamente attraverso lo scambiatore di calore viene assorbito dal refrigerante; – il refrigerante viene pompato da un compressore in un altro scambiatore di calore; – il calore accumulato dal refrigerante attraverso lo scambiatore di calore viene scaricato nell’aria.

    La capacità di uno scambiatore di calore ad aria, o la quantità di calore che può essere emessa o ricevuta dal refrigerante attraverso uno scambiatore di calore, dipende dal design dello scambiatore di calore e dalla temperatura dell’aria che passa attraverso lo scambiatore di calore. Pertanto, l’essenza del problema principale che limita l’uso di un condizionatore d’aria per uso domestico con un ciclo inverso in inverno è la variazione delle prestazioni dello scambiatore di calore dell’unità di condensazione del compressore quando la temperatura ambiente scende. Inoltre, quando si lavora su “freddo”, lo scambiatore di calore risulta sovradimensionato (troppo grande) e quando si lavora su “calore” – sottodimensionato (troppo piccolo).

    Quando il condizionatore d’aria funziona in modalità “fredda”, sorgono anche ulteriori problemi:
    – prestazioni ridotte della macchina di refrigerazione;
    – aumentare la durata della modalità operativa transitoria della macchina refrigerante (condizionatore d’aria);
    – perdita di refrigerante liquido nel basamento del compressore;
    – il problema di avviare i compressori a basse temperature ambiente;
    – problema di drenaggio dell’acqua di drenaggio.

    Soffermiamoci sulle conseguenze negative di questi problemi. Vale a dire:
    – diminuzione della capacità di raffreddamento del condizionatore d’aria;
    – congelamento del blocco interno del condizionatore d’aria e, di conseguenza, una riduzione ancora maggiore delle prestazioni del condizionatore d’aria, il rischio di colpo d’ariete e danni al compressore;
    – malfunzionamento del sistema di drenaggio della condensa (la condensa scorre attraverso lo scambiatore di calore coperto di ghiaccio oltre il bagno di drenaggio sulla ventola e viene gettata nella stanza);
    – deterioramento del raffreddamento del motore elettrico del compressore, funzionamento periodico della protezione termica, rischio di rottura termica dell’isolamento;
    – eccessivo aumento della temperatura di mandata del compressore, rischio di danni alle parti in plastica della valvola a quattro vie;
    – il rischio di colpo d’ariete all’avvio del compressore a causa dell’ebollizione del refrigerante che è trapelato nel compressore;
    – congelamento della linea di scarico.

    Fortunatamente, i problemi elencati che si presentano quando il condizionatore d’aria funziona nel “freddo” hanno una soluzione. Questa soluzione consiste nell’utilizzare un kit condizionatore invernale.

    Il kit invernale include:
    1. rallentatore della velocità della ventola. Risolve il problema di ridurre le prestazioni dello scambiatore di calore dell’unità di condensazione riducendo il flusso d’aria che passa attraverso lo scambiatore di calore. L’elemento sensibile del rallentatore è un sensore che controlla la temperatura di condensazione, l’elemento esecutivo è un regolatore della velocità di rotazione della ventola di soffiaggio dello scambiatore di calore. Il rallentatore implementa la funzione di mantenimento della temperatura di condensazione impostata. Lungo la strada, i problemi di riduzione delle prestazioni del condizionatore d’aria, congelamento dell’unità interna e altri associati alla sovradimensionamento dello scambiatore di calore dell’unità compressore-condensante sono risolti
    2. Resistenza carter compressore. Risolve i problemi di avvio di un compressore freddo prevenendo danni ad esso. Il meccanismo di protezione è il seguente: quando il compressore si arresta, si accende il riscaldatore del carter installato sul compressore. Anche una piccola differenza di temperatura tra il compressore e il resto dell’unità esterna, creata dal riscaldatore del carter, impedisce la fuoriuscita di refrigerante nel carter. L’olio non si addensa, il refrigerante non bolle quando viene avviato il compressore.
    3. Riscaldatore di drenaggio. Implementa il problema dello scarico della condensa dal condizionatore d’aria se lo scarico viene scaricato. Attualmente vengono utilizzati diversi tipi di riscaldatori di drenaggio. Con il metodo di installazione, possono essere divisi in 2 gruppi:
    – riscaldatori di drenaggio installati all’interno della linea di drenaggio;
    – riscaldatori di scarico installati al di fuori della linea di scarico.

    Quali sono i problemi che sorgono quando un condizionatore d’aria funziona con un ciclo inverso per “calore” a temperature negative?

    Si noti che ci sono due fonti di calore, che <pompe> condizionatore d’aria nella stanza. Innanzitutto, è il calore che viene prelevato dall’aria esterna. In secondo luogo, è il calore della compressione del compressore e il calore generato dal motore elettrico del compressore. Il primo componente dipende fortemente dalla temperatura dell’aria esterna e, di fatto, determina tutti i fenomeni negativi che si verificano nel condizionatore d’aria a basse temperature esterne. Affinché il calore dall’aria esterna scorra nella giusta direzione, la temperatura di transizione di fase del refrigerante (evaporazione) deve corrispondere a un certo valore, che è una caratteristica dello scambiatore di calore e viene chiamato differenziale totale.

    Cosa succede in un condizionatore d’aria che funziona a “calore” a temperature vicine a 0 ° C? La temperatura di transizione di fase per il normale processo di trasferimento di calore è impostata al di sotto della temperatura ambiente dal valore della differenza totale, che per le unità esterne dei condizionatori domestici è di 5-15 ° C. Cioè, anche a una temperatura ambiente di + 5 ° C, la temperatura di transizione di fase (evaporazione) è negativa anche per un buon scambiatore di calore con una piccola caduta. Ciò porta al fatto che lo scambiatore di calore inizia a coprirsi di brina, lo scambio di calore con l’aria si deteriora, la differenza di temperatura totale aumenta, la temperatura di evaporazione diminuisce. Poiché le prestazioni del condizionatore d’aria dipendono in modo quasi proporzionale dalla pressione di evaporazione (temperatura), diminuisce anche. La capacità dello scambiatore di calore “invaso” dal gelo non è sufficiente per far evaporare il refrigerante liquido che entra in esso e inizia a fluire verso l’aspirazione del compressore.

    Quali sono le conseguenze per il condizionatore d’aria che ciò può causare?
    1. Il sistema di sbrinamento dell’unità esterna, acceso periodicamente, porta alla formazione di ghiaccio all’interno dell’unità di condensazione del compressore del condizionatore d’aria e, a sua volta, al blocco delle pale del ventilatore o alla loro distruzione.
    2. Il refrigerante liquido che non è evaporato nello scambiatore di calore entra nella linea di aspirazione, quindi nel separatore di liquido, quindi nel compressore, provocando un colpo d’ariete.
    3. Surriscaldamento e quindi (se il refrigerante liquido entra nell’alloggiamento del compressore) congelamento del compressore. La ragione delle conseguenze elencate è la prestazione troppo bassa dello scambiatore di calore dell’unità di condensazione del compressore del climatizzatore quando la temperatura esterna scende. Sfortunatamente, non esistono metodi efficaci per aumentare questa produttività. Le conseguenze sono di solito disastrose. Pertanto, è categoricamente impossibile accendere il condizionatore d’aria per “caldo” a temperature ambiente negative..

    Per riassumere, possiamo dire:
    1. Il modo migliore per far funzionare il condizionatore d’aria in inverno è la conservazione.
    2. Se necessario, è possibile utilizzare il condizionatore d’aria, ma solo nella modalità <freddo> e purché sia ​​dotato di un kit invernale.

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