Блог о климатической технике Консультации по тел.: 8-495-225-37-19
С практической точки зрения представляет интерес не сам дренажный нагреватель, а его эффективное использование в дренажной системе.
Дренажная система с обогревом должна представлять конструкцию, обладающую достаточной тепловой инерцией, и строиться таким образом, чтобы большая часть тепла, выделяемого нагревательным элементом, расходовалась на нагрев конденсата внутри дренажного трубопровода. Кроме того, она должна быть безопасной, надежной и экономичной.
Оказалось, что такие высокие требования можно обеспечить, используя достаточно простой по конструкции элемент. Он представляет собой медную трубку 5/8″, длина которой должна быть несколько больше толщины стены, через которую дренажный трубопровод выведен на улицу. В трубку установлен нагревательный элемент так, чтобы обеспечить с ней хороший тепловой контакт. А теплоизоляция, установленная снаружи конструкции, позволяет уменьшить излучение тепла в окружающую среду.
Полученное устройство легко подключается к кондиционеру с помощью дренажного шланга. Обычно часто используют для прокладки дренажных магистралей пластиковый трубопровод, армированный спиралью, с внутренним диаметром 16 мм.
Такая конструкция обладает сразу несколькими полезными свойствами. Гладкая поверхность трубки обеспечивает хороший тепловой контакт с нагревателем. А поскольку медь отличается высокой теплопроводностью, тепло равномерно распределяется по длине дренажной трубки и хорошо передается воде. Участок трубки без теплоизоляции, расположенный внутри помещения, передает дополнительное тепло конденсату. Трубка обладает достаточной жесткостью, хорошо сохраняет форму и не деформируется под действием тепла дренажного нагревателя. Теплоизоляция снижает потери тепла нагревателя в окружающую среду. В силу высокой теплоемкости меди, конструкция обладает достаточной тепловой инерцией.
Общий облик конструкции понятен, теперь поговорим о деталях. Так оптимальная длина медной трубки зависит от целого ряда факторов. Кроме толщины стенки, через которую проложен дренаж, это конструкция и способ установки нагревательного элемента, а также особенности монтажа внутреннего блока кондиционера.
По способу установки различают два вида дренажных нагревателей. Одни устанавливаемые внутри дренажной магистрали, другие снаружи. В зависимости от этого они имеют определенные конструктивные различия.
НАГРЕВАТЕЛИ ВНУТРЕННЕЙ УСТАНОВКИ
Так нагреватели, устанавливаемые внутрь дренажной магистрали, представляют собой гибкий греющий кабель. Пример такого прибора — нагреватель компании FLEXELEC модель CSC 2, внешний вид которого изображен на рисунке.
 |
| Нагреватель для установки внутрь дренажной магистрали |
Нагреватель изготовлен из греющего кабеля в двойной водонепроницаемой силиконовой изоляции. Напряжение питания 230 В, мощность 40 Вт/м. Выпускают нагреватели с длиной нагревающей части 1,0; 1,3; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 м, мощностью соответственно от 40 до 240 Вт. Нагреватель выдерживает температуру от -70°С до 200°С. Характеристики нескольких марок греющего кабеля производства компании FLEXELEC приведены в таблице 1.
Длину нагревателя выбирают исходя из того, чтобы нагревающая часть как минимум на 10 см превышала толщину наружной стены, через которую выводится дренаж. Длина выбранного нагревателя накладывает ограничение и на длину медной трубки, используемой в конструкции обогреваемого дренажа. Она должна быть меньше полной длины (суммы длин нагревающей и холодной части) нагревателя.
Участки медной трубки, находящиеся на улице и внутри стены, изолируют армафлексом. Теплоизоляцию на медной трубке фиксируют с помощью пластмассовых хомутов, а выходящий наружу конец
защищают термоусадочной трубкой подходящего диаметра.
Определенные трудности вызывает ввод нагревателя внутрь дренажной магистрали. Дело в том, что место подключения нагревателя к источнику питания должно быть защищено от попадания влаги, которая может вызвать замыкание. Поэтому нагреватель вводят внутрь дренажной трубы через разрез в верхней части пластмассовой трубки, с помощью которой медный участок дренажного трубопровода соединяется с кондиционером.
После ввода нагревателя внутрь, оставшуюся снаружи холодную часть фиксируют изолентой, а разрез, через который вводился дренажный нагреватель, герметизируют (фото 1). Нагреватель располагают внутри медной трубки так, чтобы конец его нагревающей части доходил до внешнего конца трубки (фото 2).
 |  |
| Фото 1 | Фото 2 |
Достоинства нагревателей этого типа в том, что, располагаясь внутри дренажной магистрали, они имеют непосредственный контакт с водой, а потому имеют лучшую теплоотдачу. Большое количество моделей позволяет выбрать нагреватель наиболее подходящий по размерам. К числу достоинств также относятся широкий диапазон температур, в которых можно использовать нагреватель, и наличие двойной изоляции, что обеспечивает высокую надежность и безопасность нагревателя.
Недостатки нагревателей внутренней установки в том, что они занимают часть сечения дренажного трубопровода и могут стимулировать засоры. Кроме того, при их использовании невозможно регулировать выделяемую тепловую мощность. Монтаж такого прибора в ряде случаев затруднен, а кроме того, он сложен в изготовлении, а потому относительно дорог.
НАГРЕВАТЕЛИ НАРУЖНОЙ УСТАНОВКИ
Нагреватели, для установки снаружи дренажной магистрали, изготавливают из греющего кабеля марки FST, который представляет собой две параллельные проводящие жилы, запрессованные в полупроводниковый материал. Проводимость кабеля и выделяющаяся тепловая мощность уменьшается с возрастанием температуры по закону, близкому к линейному.
Изготавливают нагреватели длиной 25 и 50 см. Внешний вид нагревателей показан на фото 3. Причем для обеспечения хорошей теплопередачи дренажный нагреватель плотно приматывается к нижней части медной трубки мягкой медной проволокой или алутейп-скотчем, как показано на фото 4.
 |  |
| Фото 3 | Фото 4 |
На получившуюся конструкцию, как и в предыдущем случае, снаружи надевают теплоизоляцию, фиксируют ее пластмассовыми хомутами, выходящий наружу конец защищают термоусадочной трубкой. Что получилось в результате, изображено на рисунке.
 |  |
Длина нагревателя должна немного превышать половину толщины наружной стены здания, через которую выведена дренажная магистраль. Минимальная длина медной трубки должна превышать толщину стены на 10 см, максимальная ограничена взаимным расположением внутреннего блока кондиционера и местом вывода дренажной магистрали наружу. Часть трубки, находящуюся внутри, как и в случае с внутренним нагревателем, не теплоизолируют. Через нее обеспечивается дополнительный приток тепла.
Достоинства нагревателей наружной установки в простоте установки, наличии саморегулировки меньшей стоимости. Кроме того, конструкция нагревателя не накладывает ограничений на длину медной трубки, что позволяет использовать для обогрева дренажа приток тепла из помещения.
Недостатки нагревателей наружной установки в ограниченном выборе моделей, невысокой температуре нагрева (ограничена величиной 65°С), большей, чем у нагревателей внутренней установки, потерей мощности.
Исходя из анализа перечисленных достоинств и недостатков, для устройства обогреваемого дренажа сплит-систем предпочтительно использовать нагреватели наружной установки.
ТАБЛИЦА 1
| FST 10 | FST 15 | FST 25 | FST 30 | ||
| Удельная мощность при 10°С, Вт/м | 10 | 16 | 25 | 31 | |
| Напряжение питания, В | 230 | 230 | 230 | 230 | |
| Максимальная температура °С | 65 | 65 | 65 | 65 | |
| Стартовое значение удельного тока при температуре | 10°С | 0,066 A/м | 0,099 A/м | 0,132 A/м | 0,158 A/м |
| 0°С | 0,082 A/м | 0,123 A/м | 0,161 A/м | 0,194 A/м | |
| -20°С | 0,118 A/м | 0,152 A/м | 0,209 A/м | 0,240 A/м | |
При выборе схемы подключения дренажного нагревателя необходимо принимать во внимание, что он необходим только при отрицательных температурах наружного воздуха, а дренажная вода начинает выделяться примерно через 5–10 минут после того, как кондиционер начинает работать в режимах «охлаждение» или «осушение».
Если же включить дренажный нагреватель в теплое время, особенно, если кондиционер выключен или работает в режиме «обогрева», это может привести к выходу из строя дренажного нагревателя или повреждению дренажного трубопровода из-за перегрева.
С учетом сказанного предлагается следующий порядок использования обогреваемого дренажа. При переводе кондиционера на летний период эксплуатации дренажный нагреватель следует отключать, а включать только при переводе на зимний. Питание на дренажный нагреватель следует подавать одновременно с подачей питания на компрессор. Плюс к этому в зимний период времени на кондиционерах, оборудованных обогревателем дренажа, необходимо блокировать включение режима «тепло».
Источник
Зимний комплект для кондиционеров
Практически все современные кондиционеры, работающие в режиме включено/выключено, имеют как функцию охлаждения, так и функцию обогрева помещения. Однако возможность их работы ограничивается температурами воздуха на улице. В технической документации, как правило, указаны значения до -7 °C при работе на обогрев, и от + 16 °C до + 43 °C при охлаждении воздуха.
На фото: Работа кондиционера в режиме обогрева и в режиме охлаждения
Что же делать, если есть необходимость охлаждать помещение при более низких температурных значениях воздуха снаружи? В таком случае выручит установка специального зимнего комплекта. Он обеспечит надежную и эффективную работу кондиционера в прохладное время года. В зимний комплект входят: нагреватель картера компрессора, регулятор давления конденсации, нагреватель дренажа (только в том случае, если слив дренажа осуществляется на улицу).
Принцип работы кондиционера
Чтобы понять, зачем устанавливается зимний комплект на кондиционер, рассмотрим основные принципы его работы.
Специальное вещество – холодильный агент – циркулирует по замкнутому контуру. В теплообменник внутреннего блока он поступает достаточно холодным и при соприкосновении с воздухом охлаждает его, а сам нагревается. Именно в теплообменнике происходит процесс кипения холодильного агента. Именно кипение является первым из физических принципов, который используется для получения низких температур при работе кондиционера.
На фото: Принцип работы кондиционера в режиме охлаждения
Далее газообразный (именно газообразный) холодильный агент поступает в компрессор, сжимается до высокого давления, в результате чего нагревается. В таком состоянии он поступает в теплообменник внешнего блока – конденсатор. Теплообменник обдувается наружным воздухом, а для более интенсивного теплообмена обдув осуществляется с помощью осевого вентилятора. Именно в этом теплообменнике происходит конденсация холодильного агента, и он из газообразного превращается в жидкий. Горячий холодильный агент обдувается наружным воздухом, отдает ему свою теплоту и за счет этого превращается в жидкий. Таким образом, второй физический процесс для получения низких температур, заложенный в работу кондиционера, – конденсация.
Жидкий, но еще достаточно теплый холодильный агент (средняя температура – плюс 40°C) нельзя подавать в испаритель, так как «холода» он не даст, поэтому холодильный агент поступает в дросселирующее устройство (в сплит-системах это капиллярная трубка или реже – терморегулирующий вентиль (ТРВ)). Именно здесь осуществляется третий физический процесс – дросселирование, – в результате чего резко понижается давление и температура холодильного агента, который затем поступает в теплообменник внутреннего блока и цикл повторяется. Все эти процессы можно проследить на диаграмме ℓgP-i для любого холодильного агента.
1-2 – сжатие в компрессоре; 2-3 – охлаждение в теплообменнике внешнего блока; 3-4 – конденсация в теплообменнике внешнего блока; 4-5 – переохлаждение в теплообменнике внешнего блока; 5-6 – дросселирование в дросселирующем устройстве; 6-7 – кипение в теплообменнике внутреннего блока; 7-1 – перегрев в теплообменнике внутреннего блока.
Состав зимнего комплекта
Нагреватель картера компрессора. При отрицательных температурах наружного воздуха масло в компрессоре становится более вязким (густым), и при запуске электродвигатель компрессора может не справиться с этим, не запуститься и выйти из строя.
Также при низких температурах увеличивается растворимость холодильного агента в масле. Поэтому после запуска компрессора масло с растворенным в нем холодильным агентом начинает перемещаться по масляным каналам компрессора ко всем его поверхностям трения. В процессе работы внутренние части компрессора нагреваются и происходит выкипание холодильного агента из масла. В результате этого в масляном канале может образоваться газовая пробка, и произойти нарушения в системе смазки. Это приведет к заклиниванию компрессора.
Нагреватель картер – это, если говорить простыми словами, небольшой гибкий ТЭН, которым обматывается нижняя часть компрессора (картер). При запуске компрессора в холодное время года автоматика ненадолго включает этот нагреватель. Происходит подогрев масла, что позволяет устранить вышеперечисленные негативные последствия.
Регулятор давления конденсации (регулятор числа оборотов вентилятора наружного блока). Быстрому охлаждению и конденсации холодильного агента в теплообменнике наружного блока способствуют температура уличного воздуха и интенсивность обдува этого теплообменника вентилятором. При понижении температуры за окном сильный обдув приводит к переохлаждению холодильного агента, по причине чего он далее не сможет вскипеть в теплообменнике внутреннего блока и перейти в газообразное состояние. Это, в свою очередь, приводит к попаданию жидкого холодильного агента в компрессор, и последний может выйти из строя.
Конечно, перед компрессором может стоять отделитель жидкости и в самом компрессоре предусмотрена защита от попадания жидкого холодильного агента. Это может спасти прибор от небольших, временных нарушений, но при постоянной такой работе поломка неизбежна.
Чтобы предотвратить такие последствия, при работе сплит-системы на охлаждение при отрицательных температурных значениях наружного воздуха устанавливают регулятор давления конденсации, который с понижением температуры начинает уменьшать обороты двигателя осевого вентилятора наружного блока. Этим обеспечиваются постоянное давление и температура конденсации, что не позволяет холодильному агенту сильно переохлаждаться. В конечном итоге при достижении критической температуры наружного воздуха вентилятор перестает вращаться вообще.
Такое изменение обдува теплообменника наружного блока уже предусмотрено в конструкции инверторных сплит-систем. Именно поэтому дополнительная установка регулятора давления конденсации в инверторных системах невозможна. Простыми словами в инверторные кондиционеры зимний комплект НЕЛЬЗЯ установить. А вот в кондиционеры, работающие по схеме включено/выключено, зимние комплекты установить МОЖНО.
Подогрев слива дренажа. При работе сплит-системы на охлаждение на теплообменнике внутреннего блока неизбежно образуется конденсат, который стекает в поддон, откуда он должен удаляться на улицу или в канализацию. В первом случае часть дренажного трубопровода будет находиться снаружи здания, в том числе зимой, при отрицательной температуре. В этом случае стекающая вода будет замерзать, создавая ледяную пробку, и ее удаление из внутреннего блока прекратится. Со временем поддон переполнится, и вся вода будет вытекать внутрь помещения.
Чтобы этого избежать, внутрь дренажного трубопровода прокладывается нагреватель (условно говоря, кусок теплого пола). Именно нагреватель дренажа не позволит замерзнуть воде и создать в нем ледяную пробку. В случае вывода конденсата в канализацию весь дренажный трубопровод будет находиться постоянно при положительной температуре и дренажный нагреватель не обязателен.
Как установить
У большинства компаний-производителей имеются свои особенности подключения зимних комплектов к кондиционерам, поэтому устанавливать их самостоятельно не рекомендуется. Такая установка чревата некорректной работой, а чаще всего выходом из строя кондиционера. Поэтому покупку и монтаж зимнего комплекта следует делать у компании, которая имеет в штате специалистов с соответствующей высокой квалификацией для осуществления такого типа работ.
Особенности комплектации
Зимний комплект для бытовых и полупромышленных сплит-систем обеспечивает работу оборудования до -25°C (-30°C). Стоит отметить, что для работы оборудования при более низких температурах зимний комплект имеет другую комплектацию.
Выводы:
1. Зимний комплект устанавливается только для обеспечения работы кондиционера на охлаждение при отрицательных температурах наружного воздуха.
2. Зимний комплект можно установить только в кондиционерах, которые работают по принципу включено/выключено.
3. В кондиционерах, работающих по инверторному принципу регулирования, зимний комплект не устанавливается.
4. Если слив дренажа происходит в канализацию, то можно исключить из зимнего комплекта подогрев дренажа.
5. Установку зимнего комплекта рекомендуется доверять только сертифицированным специалистам, и не следует это делать самому.
Источник
