В кондиционере, почему низкое содержание хладагента приводит к замерзанию испарителя и/или линии всасывания?
Все дело в соотношении температура/давление, и как давление влияет на температуру кипения хладагента. По мере повышения давления хладагента повышается и температура, и температура кипения. При падении давления температура и точка кипения также падают. Кондиционирование воздуха (и некоторые системы отопления) используют это, чтобы охладить (нагреть) воздух внутри здания.
В нормальной системе компрессор сжимает пары хладагента. Это приводит к тому, что пар является одновременно и высокой температурой, и высоким давлением. Горячий пар движется через змеевики конденсатора, где часть тепла передается в наружный воздух. Когда пар, наконец, выходит из конденсатора, это горячая жидкость. Горячая жидкость движется через линию жидкости в здание в направлении змеевиков испарителя. Как раз перед тем, как горячий жидкий хладагент достигнет испарителя, он проникает через дозатор. Фактически используемое устройство зависит от системы, но часто встречаются капиллярные трубки.
Когда горячая жидкость проходит через дозатор, давление значительно падает. Падение давления приводит к падению температуры и температуры кипения жидкости. Так как воздух в помещении форсируется над змеевиками испарителя, холодный жидкий хладагент в змеевиках поглощает тепло из воздуха. Тепло вызывает кипение хладагента, что превращает его в пар низкого давления. Когда хладагент достигает конца испарителя, это холодный пар. Охлажденный пар движется вниз по линии всасывания и обратно к компрессору, где цикл охлаждения может начаться снова.
Когда хладагент в системе низкий, давление; и, следовательно, температура, хладагента также будет ниже. В нормальной системе температура хладагента в начале испарителя будет соответствовать температуре замерзания воды (32°F). По мере того, как воздух в помещении будет перемещаться по прохладным змеевикам, влага в воздухе будет конденсироваться на змеевиках. Эта конденсация будет безвредно стекать с змеевиков и попадать в конденсатоотводчик.
При низкой температуре хладагента температура хладагента в начале змеевиков испарителя будет холоднее точки замерзания воды (менее 32°F). Поскольку змеевики настолько холодны, конденсат, образующийся на змеевиках, замерзнет. По мере накопления льда на змеевиках, он ограничивает поток воздуха, проходящего через змеевики. Из-за этого ограничения хладагент не может поглотить столько тепла из воздуха в помещении, проходящего через змеевики. Это приводит к тому, что хладагент закипает позже в испарителе, что приводит к образованию льда дальше по змеевикам. Эта ситуация продолжает развиваться до тех пор, пока весь испаритель не превратится в глыбу льда. Как только это произойдет, хладагент начнет кипеть в линии всасывания. Это приводит к падению температуры линии всасывания, и, как и в испарителе, вызывает замерзание конденсата.
В конце концов, замерзание работает до самого компрессора, и именно там действительно может начаться проблема. Если позволить жидкому хладагенту работать в таком состоянии слишком долго, то он может вернуться обратно к компрессору. Если это произойдет, компрессор может быть поврежден.
Это также должно быть отмечено. Как только уровень хладагента опускается слишком низко, система останавливается. Поэтому эта проблема возникает только в “зоне наилучшего восприятия”, где уровень хладагента низкий, но не слишком низкий.
Сначала какое-то прошлое. ОВКВ состоит из замкнутого контура хладагента. Снаружи вашего дома будет компрессор и катушки. Компрессор сжимает хладагент, и процесс его сжатия заставляет хладагент выделять избыток тепла, который выводится из змеевиков. Внутри Вашего дома находится испарительный блок с змеевиками. Хладагент проходит через узкое отверстие, в котором он расширяется с другой стороны в виде газа (вспомните баллончик с аэрозолем). Процесс преобразования в газ поглощает тепло от змеевиков (через которые по пути в каналы проходит возвратный воздух).
Когда уровень хладагента падает, есть разные способы понять это воздействие. Я видел, что там меньше хладагента для поглощения тепла из дома, и замкнутый цикл становится слишком холодным после того, как израсходует малое количество тепла, которое он собирает снаружи. Но для меня более логично представить себе эффект падения давления в змеевиках испарителя. Чем больше падение давления в этих змеевиках, тем более экстремальная разница температур по мере того, как хладагент расширяется до все менее плотного газа. Но имейте в виду, что у вас все равно остается меньше хладагента, перемещающего тепло, поэтому, несмотря на то, что хладагент, который остается холоднее, он также менее эффективен.
Кроме того, хладагент более низкой температуры имеет и обратную сторону. Как только змеевики опускаются ниже точки замерзания, влага в возвращаемом воздухе, проходящем через змеевики, не просто конденсируется, а вытесняет конденсат (вспомните о стакане холодного напитка в жаркий влажный день, ваши змеевики выглядят именно так, как обычно). Вместо этого конденсат замерзает до тех пор, пока не образуется твердая глыба льда и воздух не сможет пройти сквозь него. Такая же проблема может возникнуть, если вы используете систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), когда наружная температура слишком низкая, настолько большое количество тепла удаляется наружными змеевиками, что при прохождении хладагента через испаритель становится ниже точки замерзания. Вот почему очень важно не перегружать ОВКВ для Вашего дома, он охладит воздух слишком быстро и приведет к замерзанию, и он будет работать в течение очень коротких периодов времени, но не удалит достаточно влаги из-за этих коротких периодов времени работы, оставляя Вас очень влажным летом.