Предсезонная подготовка систем кондиционирования

А. Кравченко

Весна – идеальное время для проведения всех необходимых профилактических мероприятий и проверки систем кондиционирования и вентиляции. В данной статье мы попытались отразить общие моменты, на которые стоит обратить внимание как в ходе подготовки оборудования к летнему сезону, так и при регулярном техническом обслуживании

Поломка кондиционера чревата не только расходами на его ремонт, но и вероятностью ущерба в виде порчи помещений, мебели, офисной и промышленной техники. Предотвратить аварийный сценарий развития событий поможет постоянное наблюдение квалифицированного специалиста за состоянием кондиционера и проведение им регулярных измерений технических параметров.

Своевременное ТО снижает вероятность поломки дорогостоящих узлов и агрегатов, существенно улучшает эффективность, а также продлевает срок службы кондиционера (рис. 1). По данным Института кондиционирования и охлаждения (США), при правильной организации профилактических работ система кондиционирования воздуха прослужит минимум 12–15 лет. При этом для снижения количества отказов к адекватному уровню необходимо регулярное техническое обслуживание в начальный период эксплуатации.

Рис. 1. Влияние техобслуживания на уровень отказов кондиционерного оборудования

Задуматься о техобслуживании важно еще на этапе проектирования и монтажа оборудования. Речь идет о том, чтобы предусмотреть пространство для проведения работ; специальные смотровые люки; возможность свободного доступа к установке кондиционирования воздуха и т.п.

Мероприятия по обслуживанию кондиционеров должны проводиться при помощи профессиональных компаний. Их персонал обязан знать и соблюдать правила техники безопасности. Перед началом любых работ, в частности, необходимо убедиться в том, что установка отключена от электрической сети.

В ходе ТО выполняется ряд операций, измерений и расчетов. Остановимся на некоторых моментах, требующих, как показывает практика, дополнительного внимания.

Внимание – фильтрам

Фильтры, используемые в системах кондиционирования, бывают различных типов: от простых сетчатых до сложных и многоступенчатых. Работу некоторых из них можно восстановить после чистки, другие требуют замены. Это определяется типом фильтра, рекомендациями производителя или требованиями к чистоте воздуха в обслуживаемом помещении. К примеру, простые капроновые сетчатые фильтры можно легко очистить с помощью струи воды и щетки (рис. 2).

Рис. 2 Очистка сетчатого фильтра

В центральных системах кондиционирования и приточных вентагрегатах, как правило, используются тканевые фильтры карманного типа (рис. 3). Частота их регенерации или замены зависит от концентрации пыли в наружном воздухе и его влажности. Влага со временем может привести к полному перекрытию воздуха и выходу фильтров из строя, что повлечет за собой возникновение обводных потоков нефильтрованного воздуха. В крайних случаях происходит «цементирование» фильтров (из-за отложения пыли) с остановкой работы и возможным повреждением вентилятора или другого оборудования. На этом фоне теряется производительность и повышается потребление электроэнергии вентиляторами, снижается напор воздуха, что, в свою очередь, может привести к снижению температуры испарения и опасности обледенения теплообменника.

Рис. 3. Фильтр карманного типа

Кроме того, во влажных фильтрах велика вероятность развития грибка и его перенос воздухом в помещения, что может вызвать аллергию и другие недомогания.

Свойства фильтрующих материалов возобновляют промыванием в воде с добавлением моющих средств и сушки подогретым воздухом. При выборе моющих средств необходимо обращать внимание на то, чтобы после просушивания фильтр не давал никаких запахов.

Очистка металлических ячейковых фильтров проводится путем извлечения, промывки в горячем содовом растворе, просушивания и, при необходимости, промасливания. Ячейковые фильтры из синтетического материала очищают при помощи легкой встряски, пылесоса (или струи сжатого воздуха) со стороны, противоположной направлению движения потока воздуха, промывки в горячем содовом растворе и просушивания. Регенерация таких фильтров возможна (в зависимости от типа используемого материала) не больше трех раз.

Мягкие и жесткие высокоэффективные карманные фильтры, а также фильтры тонкой очистки, как правило, не подлежат регенерации. После загрязнения их необходимо заменить. (Для увеличения срока службы таких фильтров перед ними обычно устанавливаются фильтры грубой предварительной очистки.) При каждой замене воздушного фильтра производят проверку уплотняющих прокладок, обеспечивающих герметичность. При необходимости их меняют. Крепления рамок фильтров также должны быть исправны.

При выполнении работ по замене или очистке фильтров в целях безопасности стоит воспользоваться респиратором и защитными очками.

Чистка теплообменника

Теплообменник является важнейшей составляющей системы кондиционирования – с его помощью осуществляется теплообмен между тепло- или хладоносителем и окружающим воздухом. Обычно теплообменник представляет собой трубу с оребрением, внутри которой циркулирует хладоноситель. Как правило, в системах кондиционирования оребрение обдувается окружающим воздухом. Для хорошей его циркуляции через теплообменник необходимо обеспечить чистоту пластин, так как при их загрязнении повышается аэродинамическое сопротивление (что уменьшает количество проходящего воздуха), снижается коэффициент теплопередачи. Теплоизоляционный слой на поверхности теплообменников, например конденсаторов, вызывает рост температуры и давления конденсации. При этом значительно падает производительность батарей теплообмена, растет энергопотребление. Как свидетельствует опыт специалистов, после полутора лет работы новой установки, вследствие скапливания загрязнений, производительность батарей теплообмена понижается на 27%. Кроме того, компрессор переходит в режим работы, при котором соотношение давлений становится более высоким. Температура газа на участке нагнетания возрастает до такой степени, что может вызвать подгорание масла.

Еще один негативный фактор – коррозия оребрения теплообменников. Алюминиевые пластины довольно быстро покрываются тонкой пленкой окисла, которая снижает эффективность теплообмена. При отсутствии регулярного ТО она вместе с грязью образует столь плотный слой, что удалить его становится практически невозможно. В результате возрастает потребление электроэнергии и более интенсивно расходуется моторесурс оборудования.

Пластины теплообменника очищаются при помощи продувки сжатым воздухом (от компрессорной станции) в направлении против рабочего потока воздуха. Если такая очистка не дала эффект, то теплообменник промывается струей воды или, если есть возможность, вынимается и промывается паром. Однако далеко не всегда есть возможность снять теплообменник или промыть его на месте, поскольку стекающая во время этой процедуры грязная вода испортит фасад здания, на котором установлен внешний блок кондиционера. Поэтому зачастую ограничиваются продувкой сжатым воздухом и очисткой теплообменника щетками с ворсом средней жесткости. Металлические щетки использовать не рекомендуется.

В случае, если пластинчатый теплообменник загрязнен жирными или липкими частицами, его очищают струей горячей воды (температура – до 90 °С, максимальное давление – 6 бар). При этом можно использовать специальные моющие средства. Не стоит применять для чистки теплообменников внутренних блоков мыльный раствор, ведь он дает стойкий, трудновыводимый запах. В настоящее время на рынке представлено множество специальных средств, которые эффективно удаляют грязь и ржавчину, а также защищают поверхности теплообменников от коррозии.

Проверка дренажного канала

При работе кондиционера в режиме охлаждения или осушения на теплообменнике внутреннего блока конденсируется влага, которая затем стекает в поддон, а из него отводится по специальному каналу. Протекая по пластинам теплообменника, данная влага частично смывает мелкие частицы грязи и пыли. Все это попадает в поддон, в котором могут накапливаться загрязнения, являющиеся благоприятной средой для развития болезнетворных бактерий (к примеру, микроорганизмов, вызывающих «болезнь легионеров» – Legionella pneumophila (рис. 4)) и грибков. После выключения кондиционера вся влага, к сожалению, не удаляется из поддона, и там начинает развиваться застойный процесс. Выход – регулярная и частая очистка пылевых фильтров, а также тщательная чистка и дезинфекция поддона и дренажного канала при выполнении ТО.

Рис. 4. Legionella pneumophila на электросканограмме

Засорение дренажного канала может привести к переливу жидкости за стенки накопителя и попаданию ее на другое оборудование. При выполнении ТО необходимо проверять, насколько хорошо вода вытекает из кондиционера. Это делается методом залива достаточно большого количества воды в поддон внутреннего блока (обычно не менее часовой нормы). Жидкость должна уходить легко и быстро.

Контрольные измерения

В список процедур ТО входит измерение ряда параметров, которые можно условно разделить на несколько основных групп:

электрические параметры;
температура и давление газа;
параметры воздушных потоков.

К электрическим измерениям обычно относят проверку силы тока, напряжения и сопротивления. Для этого достаточно обычного тестера с токовыми клещами.

Измерение напряжения производят при работающей нагрузке. Это позволяет убедиться в том, что питающая сеть доставляет достаточно электроэнергии. Величина напряжения должна лежать в диапазоне, достаточном для нормальной работы системы. Обычно это диапазон ±20%. В трехфазных сетях важно убедиться в симметрии фаз. Разница между фазными напряжениями не должна превышать 2%.

Для контроля нормальной работы компрессоров, мощных вентиляторов или других мощных узлов выполняют замеры силы тока. Как правило, для этого применяют так называемые «токовые клещи». Они должны быть исправны и не иметь большого люфта. Для измерения их «одевают» на соответствующий электрический провод. При замерах в трехфазных цепях измеряется ток в каждой фазе. Здесь также должна соблюдаться симметрия. Величина тока должна соответствовать норме, указанной в спецификации на обслуживаемое оборудование.

При измерениях сопротивлений цепей оборудование должно быть обязательно обесточено. Чаще всего в ходе ТО контролируется сопротивление изоляции электродвигателей или других устройств относительно корпуса. Эти измерения производятся при помощи мегомметра.

Для проверки работы холодильного контура необходимо выполнить измерения температуры и давления. Однако, учитывая некоторую инерционность системы кондиционирования, их нужно производить после того, как система «выйдет на режим». То есть должна произойти стабилизация ее параметров, что обычно занимает от 20 до 40 мин. По результатам измерений давления и температуры трубы на выходе теплообменника, а также температур окружающего воздуха и воздуха на выходе из теплообменника определяется так называемое переохлаждение (или перегрев) газа, которое вместе с величиной тока, потребляемого компрессором, позволяет оценить, достаточное ли количество хладагента в системе или нет. Если в результате таких замеров и расчетов выяснится, что система имеет недостаток фреона, то, прежде чем его добавлять, необходимо выяснить причину – найти утечку, устранить ее и лишь затем заправлять газ.

Если же в результате замеров и расчетов вы приходите к выводу, что в системе избыток хладагента, то стоит, прежде всего, перепроверить результаты измерений, выяснить возможность перезаправки и лишь после этого удалять излишек фреона.

Измерения параметров воздуха необходимы для оценки правильности работы систем обдува теплообменников в кондиционерах или вентиляторов в системах вентиляции. Обычно измеряется скорость потока воздуха и его температура. Узнав скорость потока (например, v = 3 м/сек) и определив площадь отверстия, через которое проходит этот поток (например, S = 0,5 м²), можно определить расход воздуха через это отверстие:

Q = v × S = 3 × 0,5 = 1,5 м³/сек, или 5400 м³/час.

Расход воздуха систем СКВ обычно указывается в спецификации на оборудование. Если эта величина существенно меньше приведенного значения, это указывает либо на препятствия в подаче входного воздуха (закрыты входные клапаны, засорены фильтры), либо на сильное загрязнение лопастей вентилятора (стоит обратить внимание на потребляемый ток), либо на препятствия воздуху на выходе системы (закрытые диффузоры и решетки, неудачный проект воздухораспределения – слишком большое сопротивление воздушному потоку).

Вентиляторы, компрессоры, электроника

В различных кондиционерах, особенно большой производительности (крышные, канальные), широко используются вентиляторы. Такое оборудование требует проведения регулярного ТО. Проверки бывают двух типов: с включенным и выключенным вентилятором, каждая из них имеет свой набор необходимых операций.

С выключенным вентилятором проводится проверка:

смазки подшипников вала;
выровненности ведущего шкива и шкива вентилятора;
параллельности валов двигателя и вентилятора;
натяжения ремней;
центровки крыльчатки на валу;
вращения крыльчатки (вручную) и наличия цепляний;
правильности положения картера защиты ремней;
амортизационных пружин в основании вентилятора;
гибкости и прочности крепления антивибрационных опор.

Кроме того, производится очистка и снятие налета с крыльчатки.

С включенным вентилятором осуществляют:

контроль вибрации и необычных шумов;
проверку уплотнения антивибратора;
замер потребляемой силы тока на трех фазах двигателя;
измерение скорости вращения вентилятора.

Вентиляторы центробежного типа часто соединяются с двигателем посредством клиноременной передачи. Поэтому необходимо проверять натяжение ремня трансмиссии. Прогиб при небольшом надавливании должен быть в пределах 1,5 – 2 см от первоначального положения. Повышенное натяжение приводит к сокращению срока службы ремней и к перегрузке подшипников как вентилятора, так и электродвигателя.

Если возникает сдвиг вала в подшипниках в осевом направлении (например, вследствие длительной эксплуатации оборудования), то требуется получить консультацию производителя вентилятора и устранить неполадку. Компрессоры в системах кондиционирования в основном используются герметичные (рис. 5). Они не требуют обслуживания. Выполняется лишь контроль напряжения питания и тока потребления, о которых говорилось выше.

Kond_Ris__5 Рис. 5. Компрессор наружного блока сплит-системы

В системах с очень большой производительностью, чиллерах, иногда используются компрессоры других типов, что обуславливает специфику обслуживания. К примеру, в винтовых и полугерметичных компрессорах большие потоки масла. Следовательно, требуется постоянный контроль и тестирование масла на кислотность, периодическая замена масляного фильтра.

Что касается систем управления, то их правильное функционирование проверяется путем включения кондиционера в различных режимах работы. Важным моментом при техобслуживании центральных кондиционеров в начале сезона является проверка правильности работы термостатов и исправности различных датчиков.

Выводы

Как видим, процедура ТО в плане подготовки кондиционеров к летнему периоду довольно сложная. Кроме того, многие из вышеописанных мероприятий следует проводить регулярно. Частота проверок зависит от рекомендаций фирмы-производителя и назначения кондиционируемого помещения. Например, периодичность техобслуживания кондиционеров для жилых помещений – от 6 месяцев до 1 года; на промышленных объектах, в офисах, ресторанах и магазинах – от 3 до 6 месяцев; кассовых залах банков, гриль-барах – ежемесячно.

Кроме того, не стоит забывать и о состоянии воздуховодов – проверять надежность соединений (из-за чего могут наблюдаться значимые потери в сети системы кондиционирования и вентиляции), а также производить очистку внутренней поверхности труб, решеток и диффузоров (во избежание загрязнений и распространения болезнетворных микроорганизмов).

На сегодня существуют специальные компьютерные программы по техническому обслуживанию. Однако все они лишь оперируют введенными данными и не в состоянии решить возможные организационные проблемы. Вот почему на первом плане в данном случае остается высокая квалификация, мастерство и опыт обслуживающего персонала, точность измерений и использование для этого высококачественных инструментов и приборов.

Стоит также помнить, что даже высококвалифицированное и своевременное ТО не спасает от проблем, связанных с неправильной эксплуатацией оборудования. Поэтому специалисты, проводящие техобслуживание, должны позаботиться о том, чтобы пользователь имел все необходимые инструкции, касающиеся эксплуатации оборудования.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!