Características da operação de condicionadores de ar domésticos no inverno

Os fabricantes de aparelhos de ar condicionado domésticos com ciclo reverso na documentação técnica do produto, via de regra, indicam a faixa de temperatura em que o ar condicionado pode ser operado. O limite inferior desta faixa raramente cai para temperaturas abaixo de -5 ° С para o modo “Frio” e 0 ° С para o modo “Calor”. O que acontecerá com o ar condicionado se essa limitação for negligenciada? O que é preciso fazer para que o ar condicionado funcione em temperaturas mais baixas sem o risco de danificá-lo? Essas questões são especialmente relevantes nas condições do inverno russo e, portanto, requerem uma resposta.

Se você seguir as recomendações do fabricante, a melhor maneira de operar o ar condicionado na estação fria com temperaturas externas negativas é preservando-o..

A preservação do ar condicionado para o inverno prevê as seguintes medidas:
– Condensação do refrigerante na unidade externa, que permite as seguintes operações: – conectar o coletor de manômetro à porta de serviço; – ligar o ar condicionado <frio>; – fechar a válvula de líquido da unidade de condensação do compressor do ar condicionado; – fechar a válvula de gás a uma pressão de sucção abaixo da atmosférica; – desconexão do coletor de manômetro.

Isso evitará perdas de refrigerante por vazamentos na linha externa de freon..

O que fazer se você não pode ficar sem ar condicionado no inverno, e o que estamos arriscando, negligenciando as restrições impostas pelo fabricante? Como reduzir o risco de danos graves ao ar condicionado? Vamos descobrir o que acontece dentro do ar condicionado em baixas temperaturas ambientes. Sabe-se que os aparelhos de ar condicionado doméstico não produzem frio ou calor, apenas “bombeiam” calor de um volume termicamente isolado para outro, ou seja, de acordo com o princípio de funcionamento, são “bombas de calor”. Para a transferência de calor, são utilizadas substâncias especiais – refrigerantes. A troca de calor entre o refrigerante e o ar ambiente ocorre por meio de trocadores de calor de ar. Esquematicamente, é assim:
– o calor do ar em um volume isolado através do trocador de calor é absorvido pelo refrigerante; – o refrigerante é bombeado por um compressor para outro trocador de calor; – o calor acumulado pelo refrigerante através do trocador de calor é descarregado no ar.

O desempenho de um trocador de calor a ar, ou a quantidade de calor que pode ser emitida ou recebida pelo refrigerante por meio do trocador de calor, depende do projeto do trocador de calor e da temperatura do ar que passa pelo trocador de calor. Portanto, a essência do principal problema que limita o uso de um ar condicionado doméstico com ciclo reverso no inverno é a mudança no desempenho do trocador de calor da unidade de condensação do compressor quando a temperatura ambiente cai. Além disso, ao trabalhar com “frio”, o trocador de calor acaba sendo superdimensionado (muito grande), e ao trabalhar com “calor” – subdimensionado (muito pequeno).

Quando o ar condicionado opera no modo “frio”, problemas adicionais também surgem:
– desempenho reduzido da máquina de refrigeração;
– aumento da duração do modo transitório de operação da máquina de refrigeração (ar condicionado);
– vazamento de refrigerante líquido no cárter do compressor;
– o problema de partida de compressores em baixas temperaturas ambientes;
– problema de drenagem de água.

Detenhamo-nos nas consequências negativas desses problemas. Nomeadamente:
– diminuição da capacidade de refrigeração do ar condicionado;
– congelamento do bloco interno do ar condicionado e, como resultado, uma diminuição ainda maior no desempenho do ar condicionado, risco de golpe de aríete e danos ao compressor;
– mau funcionamento do sistema de drenagem de condensado (o condensado flui através do trocador de calor coberto de gelo, passa pelo banho de drenagem para o ventilador e é jogado na sala);
– deterioração do resfriamento do motor elétrico do compressor, ativação periódica da proteção térmica, risco de ruptura térmica do isolamento;
– aumento excessivo da temperatura de descarga do compressor, risco de danos às partes plásticas da válvula de quatro vias;
– o risco de golpe de aríete na partida do compressor devido à fervura do refrigerante que vazou para o compressor;
– congelamento da linha de drenagem.

Felizmente, os problemas listados que surgem quando o ar condicionado funciona no “frio” têm solução. Esta solução é usar um kit de ar condicionado de inverno.

O kit de inverno inclui:
1. Retardador de velocidade do ventilador. Resolve o problema de redução do desempenho do trocador de calor da unidade condensadora, reduzindo o fluxo de ar que passa pelo trocador de calor. O elemento sensível do retardador é um sensor que controla a temperatura de condensação, o elemento executivo é um regulador da velocidade de rotação do ventilador de sopro do trocador de calor. O retardador implementa a função de manter a temperatura de condensação definida. Ao longo do caminho, os problemas de redução do desempenho do ar condicionado, congelamento da unidade interna e outros associados ao sobredimensionamento do trocador de calor da unidade de condensação do compressor são resolvidos
2. Aquecedor do cárter do compressor. Resolve os problemas de partida de um compressor de frio, evitando danos ao mesmo. O mecanismo de proteção é o seguinte: quando o compressor para, o aquecedor do cárter instalado no compressor liga. Mesmo uma pequena diferença de temperatura entre o compressor e o resto da unidade externa, criada pelo aquecedor do cárter, elimina o vazamento de refrigerante no cárter. O óleo não engrossa, o refrigerante não ferve quando o compressor é ligado.
3. Aquecedor de drenagem. Implementa o problema de drenagem da condensação do ar condicionado se o dreno for retirado. Vários tipos de aquecedores de drenagem estão atualmente em uso. Pelo método de instalação, eles podem ser divididos em 2 grupos:
– aquecedores de drenagem instalados dentro da linha de drenagem;
– aquecedores de drenagem instalados fora da linha de drenagem.

Quais são os problemas que surgem quando um ar condicionado opera com um ciclo reverso para “calor” em temperaturas negativas?

Observe que existem duas fontes de calor, que <bombas> ar condicionado no quarto. Primeiro, é o calor que é retirado do ar externo. Em segundo lugar, é o calor da compressão do compressor e o calor gerado pelo motor elétrico do compressor. O primeiro componente depende fortemente da temperatura do ar externo e, de fato, determina todos os fenômenos negativos que ocorrem no ar condicionado em baixas temperaturas externas. Para que o calor do ar externo flua na direção desejada, a temperatura de transição de fase do refrigerante (evaporação) deve corresponder a um determinado valor, que é uma característica do trocador de calor e é chamado de diferencial total.

O que acontece em um ar condicionado que funciona com “calor” em temperaturas próximas a 0 ° C? A temperatura de transição de fase para o processo normal de transferência de calor é definida abaixo da temperatura ambiente pelo valor da diferença total, que para unidades externas de condicionadores de ar domésticos é de 5 a 15 ° C. Ou seja, mesmo em uma temperatura ambiente de + 5 ° C, a temperatura de transição de fase (evaporação) é negativa mesmo para um bom trocador de calor com uma pequena queda. Isso leva ao fato de que o trocador de calor começa a ficar coberto de gelo, a troca de calor com o ar se deteriora, a diferença de temperatura total aumenta, a temperatura de evaporação cai. Como o desempenho do ar condicionado é quase proporcionalmente dependente da pressão de evaporação (temperatura), ele também cai. A potência do trocador de calor “overgrown” com gelo não é suficiente para evaporar o refrigerante líquido que entra nele, e ele começa a fluir para a sucção do compressor.

Quais são as consequências para o ar condicionado que isso pode causar?
1. O sistema de degelo da unidade externa, periodicamente ligado, leva à formação de gelo no interior da unidade de condensação do compressor do ar condicionado e, por sua vez, ao bloqueio das pás do ventilador ou sua destruição.
2. O refrigerante líquido, não evaporado no trocador de calor, entra na linha de sucção, depois no separador de líquido e, em seguida, no compressor, causando um golpe de aríete.
3. Superaquecimento e, em seguida (se o refrigerante líquido entrar na caixa do compressor), congelamento do compressor. A razão para as consequências listadas é o desempenho muito baixo do trocador de calor da unidade de condensação do compressor de ar condicionado quando a temperatura externa cai. Infelizmente, não existem métodos eficazes para aumentar essa produtividade. As consequências geralmente são desastrosas. Portanto, é categoricamente impossível ligar o ar condicionado para “aquecer” em temperaturas ambientes negativas..

Para resumir, podemos dizer:
1. A melhor maneira de operar o ar condicionado no inverno é conservando.
2. Se necessário, você pode operar o ar condicionado, mas apenas no modo <frio> e desde que esteja equipado com um kit de inverno.