Регуляторы давления конденсации
Наиболее сложным в монтаже и пуско-наладке элементом зимнего комплекта является устройство, изменяющее давления конденсации. По принципу работы – это регулятор электрической мощности, подаваемой на электродвигатель вентилятора внешнего блока. Основа регулятора – симисторный широтно-импульсный модулятор, а в качестве сенсора используют термистор, который механически крепится к теплообменнику внешнего блока в зоне конденсации. В большинстве случаев регулятор имеет положительную линейную рабочую характеристику в координатах «скорость вращения вентилятора теплообменника» – «температура в зоне конденсации». А область регулирования ограничена некоторым дифференциалом, обычно 8–10°С. Для некоторых регуляторов, например FASEC 33, этот дифференциал можно изменять. Все подобные устройства, с которыми приходилось иметь дело, построены на указанных выше принципах, однако имеют свои особенности. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся регуляторы давления конденсации, например FASEC 33 производства компании ELIWELL, предназначенный для установки на нереверсивные кондиционеры.
РЕГУЛЯТОР FASEC 33 КОМПАНИИ ELIWELL
Регулятор FASEC 33 имеет 3 параметра для настройки: Первый параметр – «0% speed». Физический смысл параметра – начало линейного участка рабочей характеристики регулятора. Для настройки используют средний потенциометр. Имеется шкала в градусах Цельсия от 0 до 60 градусов, по которой можно установить температуру, соответствующую желаемому минимально допустимому давлению конденсации, при котором вентилятор теплообменника будет вращаться с минимальной скоростью, установленной регулировкой «min speed set». Второй – «100% speed Dt». Физический смысл параметра – ширина линейного участка (крутизна) рабочей характеристики регулятора. Для настройки используют верхний потенциометр. Элемент настройки имеет шкалу в градусах Цельсия от 3 до 31 градуса. И, наконец, третий – «min speed set». Физический смысл – минимальная скорость вращения вентилятора, соответствующая началу подъема линейного участка рабочей характеристики. Для настройки используют нижний потенциометр. Настройку выполняют при установке регулятора так, чтобы вентилятор не останавливался. Чем ниже значение установленной скорости, тем до более низкой температуры будет опускаться допустимое значение температуры (давления) конденсации. Порядок настройки регулятора FASEC 33 таков: Сначала определяют требуемые параметры рабочей характеристики регулятора. Они зависят от минимальной ожидаемой температуры наружного воздуха и допустимого разброса значений температуры конденсации. Примем допустимые значения температуры конденсации в диапазоне 30–50°С. Тогда нижний предел температурного диапазона определяет параметр «0% speed» регулятора. Разница верхнего и нижнего пределов определяет параметр «100% speed Dt». Таким образом, предварительно на соответствующих регуляторах устанавливают значения «0% speed» = 30, «100% speed Dt»= 20. После этого, не включая компрессор, подаем питание на регулятор и вентилятор. В это же время термистор измеряет температуру окружающего воздуха, и, если она ниже 30°С, мы находимся левее линейного участка рабочей характеристики регулятора (см. рис.), следовательно, скорость вращения вентилятора должна соответствовать минимальной. Вращая потенциометр «min speed set» в сторону минимальных значений, добиваются полной остановки вентилятора, а затем, вращая в сторону max, начала вращения на минимальной скорости. Теперь необходимо проверить работу регулятора при повышении температуры. Для этого сенсор регулятора нагревают, например, поместив его в сосуд с горячей водой. По мере нагревания скорость вращения вентилятора будет увеличиваться и при достижении температуры равной или большей 50°С будет максимальной.
РЕГУЛЯТОРЫ EDC INTERNATIONAL LTD HPC 1/4 (1/7) И LAC 1/4 (1/7)
Рассмотрим регуляторы давления конденсации производства компании EDC International Ltd, моделей HPC 1/4 (1/7) и LAC 1/4 (1/7). В отличие от продукции FASEC, эти устройства разработаны специально для установки в кондиционеры, а имеющиеся элементы крепления позволяют монтировать их на любой вертикальной или горизонтальной поверхности. Компания EDC выпускает 8 различных модификаций регуляторов, которые позволяют учесть особенности практически всех кондиционеров. Так регуляторы с маркировкой HPC предназначены для установки только в «холодные» модели кондиционеров. А регуляторы LAC могут устанавливаться и в реверсивные модели. При этом дополнительный вход НН, который подключается параллельно катушке четырехходового вентиля, блокирует работу регулятора в режиме «Тепло». Имеется также модификация регулятора с двумя датчиками РТС, позволяющая управлять двухконтурным кондиционером. И, наконец, все перечисленные модификации имеют более мощные аналоги, рассчитанные на ток нагрузки в 7 А. Все регуляторы компании EDC выполнены в унифицированном пластмассовом корпусе размером 150х53х75 мм и легко устанавливаются в наружный блок кондиционера. Регулировка HPC (LAC) делается следующим образом. Температура конденсации (установка «0») устанавливается с помощью потенциометра, выведенного на лицевую панель регулятора. Минимальная скорость вращения вентилятора устанавливается с помощью потенциометра через отверстие в боковой крышке корпуса. Диапазон регулировки 25% – 50%. Дифференциал не регулируется и имеет значение порядка 8°С.
УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ LAC 1/4
При выборе места установки и схемы подключения регулятора необходимо принимать во внимание следующее:
А) место установки регулятора выбирается как можно ближе к соединительной колодке наружного блока кондиционера;
Б) органы регулировки должны быть доступны;
В) питание на регулятор должно подаваться одновременно с подачей питания на компрессор;
Г) при подключении регулятора обязательно соблюдение правильности подключения нейтрального провода «N» и фазного провода «L»;
Д) нагрузка к регулятору (вентилятор наружного блока) подключается в разрыв нейтрального провода «N»;
Е) схема включения должна быть такой, чтобы при выходе регулятора из строя можно было легко восстановить первоначальную схему кондиционера;
Ж) место установки сенсора должно быть выбрано правильно, при этом должен быть обеспечен хороший тепловой контакт чувствительного элемента датчика с поверхностью теплообменника.
Удачный вариант выбора места установки регулятора представлен на фото 1. Как видно, соединительная колодка находится достаточно близко, органы регулировки доступны, лицевая панель, на которой нанесена маркировка контактов регулятора, видна.
ОСОБЕННОСТИ ПОДАЧИ ПИТАНИЯ НА РЕГУЛЯТОР LAC 1/4
Чтобы запустить регулятор в работу, необходимо подать на него питание и подключить нагрузку. При этом следует учитывать следующие особенности его работы. При подаче питания регулятор реализует алгоритм пуска кондиционера, цель которого – преодолеть трение покоя двигателя вентилятора. Для этого в течение 30–40 секунд после подачи напряжения регулятор устанавливает максимальную скорость вращения вентилятора. Это делается для того, чтобы «стронуть» ротор двигателя вентилятора с места. По истечении этого времени регулятор выбирает скорость в соответствии с настройкой и сигналом от сенсора. Поэтому желательно, чтобы питание на регулятор подавалось и исчезало одновременно с подачей и снятием питания на компрессор кондиционера. Подключение контакта питания «L» регулятора (клеммы 2, 3). Удачное решение при подключении регулятора – подключить контакт 2 «L» регулятора к контакту, на котором появляется фаза при включении компрессора. Как это сделать технически? В большинстве случаев все устройства наружного блока, потребляющие электроэнергию, подключаются к соединительной колодке через плоские ножевые клеммы шириной 6,3 мм. Такие же клеммы имеются и на регуляторе.
Идеальный случай, если на колодке имеется свободная клемма, соединенная с той, на которой появляется фаза при включении компрессора. В этом случае контакт 2 регулятора соединяется с ней коротким проводником, на концах которого имеются гнездовые ножевые клеммы. Если свободной клеммы нет, то подключение может быть выполнено с помощью дополнительного тройного проводника. На одном из его концов подключены гнездовой и штыревой контакты, а на другом – гнездовой. Возможны варианты, когда удобно подключить питание на регулятор к клемме под винт, например, на клемму пускателя (в этом случае необходимо использовать клемму соответствующей конструкции). Клемма 3 регулятора, обозначенная также «L», соединена внутри корпуса регулятора с клеммой 2 и может быть использована как дополнительная клемма при включении регулятора в схему кондиционера.
При этом к этой клемме нельзя подключать нагрузку, потребляющую ток более 7 А, иначе перемычка может сгореть. Подключение нейтрали и нагрузки. Второй питающий провод для регулятора – нейтраль. Регулировка мощности, выдаваемой на нагрузку, также идет по нейтрали. Поэтому процесс подключения нейтрали и нагрузки вполне логично объединяются. Нагрузка регулятора – однофазный вентилятор, имеющий одну или несколько скоростей вращения. В абсолютном большинстве случаев один из проводов вентилятора подключается к общей нейтрали, а включение (или выбор скорости для многоскоростного вентилятора) происходит при подаче фазы на второй провод (один из оставшихся проводов для многоскоростного вентилятора). Учитывая это, для питания по нейтрали регулятора и подключения нагрузки удобно использовать клемму подключения вентилятора к нейтрали.
При этом клемма с проводом, идущим к вентилятору, переносится на контакт 4 «N» регулятора, а вместо нее устанавливается перемычка на клемму 1 «N» регулятора. Такое подключение в случае необходимости позволяет быстро исключить регулятор из схемы управления вентилятором наружного блока. Достаточно убрать перемычку и перенести провод с контакта 4 «N» регулятора на контакт «N» колодки кондиционера. Как видно из описания, процесс подключения нагрузки достаточно прост, и указанные правила можно распространить на любые конфигурации внешних устройств. Так для наружных блоков, имеющих два вентилятора, существует проблема выбора: какой вентилятор следует использовать в качестве нагрузки. Для этого необходимо заглянуть в руководство по сервисному обслуживанию кондиционера.
Выбирают тот вентилятор, который остается работать при низкой температуре окружающего воздуха, реализуя минимальную производительность конденсатора наружного блока. Обычно это нижний вентилятор. Подключение входа управления «тепло», «НН». Этот вход используется для отключения регулятора при переключении реверсивного кондиционера в режим «Тепло». В этом случае клеммы 1 «N» и 4 «N» внутри регулятора соединяются между собой, и вентилятор переключается в режим полной скорости. Одну из клемм «НН» подключают к нейтрали, а вторую к контакту, на котором появляется фаза при переходе кондиционера в режим «тепло». Для подключения используют провода подходящей длины с гнездовыми разъемами на концах при наличии свободных клемм или тройники («гнездо-штырь-гнездо») при их отсутствии. Для нереверсивных кондиционеров контакты «HH» не используют. Провода, необходимые для подключения регулятора LAC 1/4. Установка и подключение сенсора. Эта операция является крайне важной, поскольку информация о действительном значении температуры конденсации поступает именно от сенсора, и неверная установка может привести к существенной ошибке определения температуры конденсации и, как следствие, неправильной работе регулятора.
При установке сенсора важными являются два обстоятельства: правильный выбор места установки сенсора; обеспечение хорошего теплового контакта между трубками теплообменника конденсатора и чувствительным элементом сенсора. Место установки выбрано правильно, если сенсор установлен в зоне конденсации хладагента. Обычно это середина ближней к выходу трети односекционного теплообменника или середины любой секции для многосекционного.
Установка датчика близко ко входу конденсатора (в области перегретого пара) завышает оценку температуры конденсации, а близко к выходу конденсатора (в области переохлажденной жидкости) занижает. Ошибка может составлять до 15°С. Обеспечить хороший тепловой контакт чувствительного элемента сенсора с трубкой конденсатора без дополнительных приспособлений оказалось достаточно сложно. Как видно на фотографии, после полной затяжки крепежного хомута между чувствительным элементом сенсора (прямоугольный выступ под термоусадочной трубкой с внутренней стороны хомута) и трубкой теплообменника остается значительный зазор. Устранить этот недостаток можно, если изменить схему крепления сенсора.
При этом сенсор располагают не поперек, а вдоль трубки и крепят двумя дополнительными хомутами. Еще лучше, если перед креплением чувствительный элемент сверху накрыть теплоизоляцией..
Проверка правильности установки регулятора давления LAC 1/4.
На первом этапе проводим проверку регулятора в «холодном» режиме. Для этого производят отключение клеммы, по которой подается фаза на компрессор. Тем самым обеспечивается возможность подачи питания на регулятор и вентилятор наружного блока без запуска в работу компрессора. После этого подают питание на клеммы 1 и 2 регулятора. Если все собрано правильно и регулятор исправен, вентилятор заработает с максимальной скоростью. Примерно через 30–40 секунд он уменьшит скорость до значения, соответствующего точке на рабочей характеристике, согласно температуре окружающего воздуха в момент проведения измерений. Если рабочая точка находится на наклонном участке характеристики, то, при вращении потенциометра (расположенного на лицевой панели регулятора) вправо, скорость вращения вентилятора должна уменьшиться, а влево – возрасти. И, наконец, если при подаче напряжения 220 В на клеммы «НН» скорость вентилятора возрастет до максимальной, то регулятор давления конденсации полностью исправен. После этого снимают питание с регулятора, потенциометры регулятора устанавливают в среднее положение, восстанавливают подключение компрессора и, если кондиционер смонтирован и исправен, производят пуск и тонкую настройку регулятора на работающем кондиционере.