Анализ конструктивных, технических и эксплуатационных характеристик бытовых кондиционеров

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Уже в 1908 г. потребовалась не только термо- и влагообработка воздуха, но и его очистка от пыли и других аэрозольных примесей.
Возникло понятие системы кондиционирования воздуха (СКВ): последовательной технологической цепочки аппаратов обработки воздуха.
В 1921 г. был разработан холодильный турбокомпрессор. В 1929 г. была создана сплит-система как комнатный кондиционер. Так как в качестве хладагента в этой установке использовался аммиак, пары которого опасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор были вынесены на улицу. И все же начиная с 1931 г., когда был изобретен безопасный для человеческого организма хладагент – фреон, конструкторы собрали все узлы и агрегаты в одном корпусе и назвали эту конструкцию оконным кондиционером [13, 15].
Сегодня кондиционеростроение – од ...

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Принцип работы кондиционера LG S 12 LHPT 5
2 Функциональные возможности и технические характеристики 7
2.1 Функциональные возможности 7
2.2 Технические характеристики 10
3 Основные конструктивные узлы и элементы 12
4 Монтаж и установка 16
5 Оборудование и технические средства для ремонта кондиционера 22
6 Вероятные неисправности и пути их устранения 25
7 Охрана труда 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 32

 

ВВЕДЕНИЕ
Без кондиционирования воздуха сегодня невозможно создание комфортных условий для труда и отдыха людей, немыслимо обеспечение технологических параметров промышленного производства.
Решающее влияние на индивидуальную работоспособность людей оказывает микроклимат промышленных, общественных и офисных помещений, особенно температурные параметры среды, относительная влажность, газовый состав и скорость движения потока воздуха. Кондиционирование воздуха дает возможность поддерживать параметры воздуха в помещениях в нормативном состоянии.
Первый кондиционер появился в 1902 г. в США, в Нью-Йорке, в помещении Бруклинской типографии. Летом при повышенных температуре и влажности воздуха, в условиях их постоянного изменения в процессе печатания не удавалось добиться качественной цветопередачи. Инженер компании Буффало Виллис Хэвилэнд Кэрриер разработал аппарат, с помощью которого стабильно обеспечивались охлаждение и осушение воздуха до уровня 55 %. Кэрриер назвал свое устройство «аппарат для третирования воздуха» – форсуночная камера орошения. Кэрриеру удалось за счет изменения температуры воды, разбрызгиваемой в поток воздуха, влиять на насыщение воздуха влагой. Охлаждение и осушение воздуха в одном аппарате позволило контролировать температуру и относительную влажность воздуха в производственных помещениях. Поэтому первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью [13, 15].
В настоящее время данная отрасль получила широкое развитие как в потребительском отношении, так и в вопросах производства и усовершенствования. Имеющиеся на рынке аппараты уже обеспечивают не только поступление холодного воздуха в помещение, но и отвечают за целый ряд показателей микроклимата в домах и офисах.

1, 3.2 [9, 11].Рисунок 3.1 – Наружный блок кондиционера1. Вентилятор; 2. Конденсатор; 3. Компрессор; 4. Плата управления устанавливается; 5. Четырехходовой клапан; 6. Штуцерные соединения; 7. Фильтр фреоновой системы; 8. Защитная крышкаОсновные узлы внутреннего блока представлены на рисунке 3.2.Рисунок 3.2 – Внутренний блок кондиционера1. Передняя панель — это пластиковая решетка; 2. Фильтр грубой очистки, представляющий пластиковую сетку; 3. Система фильтров; 4. Вентилятор; 5. Испаритель; 6. Горизонтальные жалюзи; 7. Индикаторная панель; 8. Вертикальные жалюзи; 9. Плата управления; 10. Штуцерные соединенияРассмотрим основные технически важные элементы кондиционера LG S 12 LHPT. Компрессор. Используется ротационный компрессор. Ротационные компрессоры осуществляют всасывание и сжатие газа спомощью вращающегося на валу ротора.За счет вращательного движения рабочих органов в компрессорах этого типа (также как в спиральных и винтовых) существенно снижены пульсации давления и пусковые токи. Одна из проблем ротационных компрессоров связана с эффектами высоко-температурного разложения смазочных материалов. В результате трения лопасти о вращающийся ротор происходит разогрев ее кромки, где образуется так называемая «горячая точка»[6].ТеплообменникТеплообменники кондиционеров изготавливают из медных трубок диаметром от 6 до 19 мм. Трубки многократно пронизывают пакет радиаторных пластин, расстояние между которыми обычно составляет 1.5…3 мм. Скорость воздушного потока, проходящего через теплообменник, обычно составляет 1,0…3,5 м/с.Дополнительно нанесено антикоррозийное покрытие поверхности теплообменника – алюминиевого оребрения.Регулятор потока хладагентаРегулятор потока служит для дозированной подачи жидкого хладагента из области высокого давления (от конденсатора) в область низкого давления (к испарителю). Установлен терморегулирующий вентиль (ТРВ), регулирующий подачу хладагента в испаритель таким образом, чтобы поддерживать заданное давление испарения и перегрев в испарителе при изменении условий работы климатической инфраструктуры.Расход хладагента через ТРВ определяется проходным сечением регулирующего клапана. При увеличении температуры наружного воздуха хладагент начинает кипеть более интенсивно. Перегрев хладагента увеличивается, и, соответственно, растет температура термобаллона.Четырехходовой клапанЧетырехходовой (реверсивный) клапан применяется в кондиционерах, имеющих как режим охлаждения, так и режим обогрева, и служит для переключения между этими режимами (реверсирования цикла).В режиме охлаждения обмотка соленоида обесточена и управляющий клапан соединяет левую полость поршня клапана с линией всасывания перед компрессором. Поршень смещен влево и соединяет выход компрессора с теплообменником наружного блока, в вход — с теплообменником внутреннего блока.В режиме обогрева электропитание подается на обмотку соленоида и управляющий клапан соединяет правую полость поршня с линией всасывания перед компрессором. Поршень смещается вправо и соединяет выход компрессора с теплообменником внутреннего блока, а вход — с теплообменником наружного блока [8].Электромагнитный клапанЭлектромагнитные клапаны (ЭК) предназначены для перекрытия отдельных участков контура циркуляции хладагента. При замыкании электрической цепи клапана под действием магнитного поля катушки электромагнита в нее втягивается сердечник, вследствие чего открывается проходное отверстие клапана.При размыкании электрической цепи ЭК сердечник электромагнита под действием силы пружины опускается, перекрывая проходное отверстие.Обратный клапанОбратный клапан позволяет хладагенту течь только в одном направлении. При возникновении возвратного потока хладагента шток клапана перекрывает его проходное сечение.РесиверРесивер или отделитель жидкости устанавливают перед компрессором, чтобы исключить попадание жидкого хладагента в компрессор при изменении режима работы кондиционера с охлаждения на обогрев и обратно. Накопитель хладагента [9, 11]Изменения объема хладагента в контуре климатической инфраструктуры, вызванные процессами конденсации и испарения, могут привести к уменьшению производительности кондиционера. Для компенсации этих изменений в резервуаре накопителя имеется дополнительное количество хладагента.Дренажный насосПри работе кондиционера в режиме охлаждения на поверхности испарителя происходит конденсация влаги из окружающего воздуха. По специальной дренажной трубке производится вывод конденсата в дренажный поддон или непосредственно в систему его удаления (канализацию, на улицу и т. д.). Крыльчатка насоса, приводимая в движение электродвигателем, создает напор, достаточный для вывода конденсата на уровень, превышающий уровень расположения емкости для сбора конденсата. Насос имеет датчик уровня конденсата в дренажном поддоне либо включаться в работу одновременно с включением кондиционера в режиме охлаждения [9].Вентилятор наружного блокаВ наружных блоках сплит-систем применяются вентиляторы осевого типа с 3…6 лопастями, в которых воздух не меняет направления своего движения. Статическое давление, создаваемое такими вентиляторами, невелико, но они обеспечивают достаточную производительность при работе и, как следствие, эффективную теплоотдачу на пластинах теплообменника наружного блока.Вентилятор внутреннего блокаВо внутренних блоках сплит-систем применяются вентиляторы с крыльчаткой тангенциального типа, поток воздуха в которых поступает в крыльчатку с одной стороны, а выходит с другой, изменив направление своего движения.Для обеспечения максимального акустического комфорта при работе сплит-системы и максимальной дальнобойности воздушной струи фирмы-производители уделяют большое внимание отработке конфигурации направляющего аппарата [5].Совершенствование аэродинамики позволило снизить шум при работе внутреннего блока до уровня 22…27 дБ, что соответствует уровню шепота, слышимого на расстоянии порядка 3 м.4 Монтаж и установка Как и для любой сложной техники результат при работе зависит не только от качества и настроек самого оборудования, но и от правильности выполненной установки и монтажа, при котором должны быть соблюдены все нормативные требования [7]. Так, общий вид установленного с соблюдение основных правил кондиционера LG S 12 LHPT представлен на рисунке 4.1.Рисунок 4.1 – Схема установки кондиционера LG S 12 LHPTУстановка кондиционера производится в следующем порядке [14]:Подготовка и проверка компектности и исправности устанавливаемых деталейВыбор наилучшего места для установки оборудованияЗакрепление устанавливаемой панелиВысверливание технологических отверстийРазвальцовкаПодсоединение трубопроводаПодсоединение кабелейПроверка системы сливаФормирование трубопроводаПроверка работоспособности системы1 Выбранная стена должна быть достаточно прочной и твердой во избежание появления вибрации. Трасса не должна проходить рядом с дверным проемом, а внутренний блок кондиционера не должен подвергаться воздействию избыточного прямого тепла или пара, механического воздействия. При определении выбора расположения наружного блока необходимо оставлять технологические воздушные запасы в размере 30 см с боков, 70 см – с передней стороны и 60 см с задней.2 Закрепить устанавливаемую панель на стене с помощью винтов типа "A". При закреплении устройства на бетонной стене используют анкерные болты. Закрепить устанавливаемую панель в горизонтальном положении, выравнивая центральную линию с помощью рычага.3 Просверлите отверстие в трубопроводе с помощью колонкового бура ⌀ 70 мм. Просверлите отверстие в трубопроводе либо с правой, либо с левой стороны, немного под углом по отношению к наружной стороне.4 Основная причина утечки газа заключается в некорректной развальцовке. Порядок развальцовки: Отрежьте трубопроводы и отрежьте кабель (Использовать комплект трубопроводов, измерить расстояние между комнатным и наружным устройствами, отрезать трубопроводы длиной, чуть большей измеренного расстояния, отрезать кабель длиной на 1,5 м больше длины трубопровода); удалить заусенцы (полностью удалить все заусенцы с поперечного сечения вырезанного участка трубопровода/трубки, при удалении заусенцев направить конец медной трубы / медного трубопровода книзу во избежание попадания заусенцев в трубопровод); надеть накидную гайку (снять накидные гайки, установленные на комнатном и наружном устройствах, и надеть их на трубопровод/трубку с полностью удаленными заусенцами, установить такие гайки после развальцовки невозможно); выполнить развальцовку (надежно закрепить медный трубопровод в плашке, выполните развальцовку с помощью соответствующего инструмента). Сравнить результат развальцовки с тем, что должно по инструкции. 2. Если развальцованная часть отличается, среать ее и снова проведите развальцовку [7]. 5 Комнатный блок. Подготовить трубопровод и сливной шланг комнатного устройства для установки сквозь стену. Снять пластмассовый фиксатор трубопровода, после чего вытянуть трубопровод и сливной шланг из рамы. Заменить только пластмассовый фиксатор трубопровода, но не фиксатор, в начальном положении.Для правого заднего трубопровода1. Направить комнатный трубопровод и сливной шланг по направлению назад вправо, вставить соединительный кабель из наружного устройства в комнатное устройство через отверстие трубопровода, не подсоединять кабель к комнатному устройству. Сделать небольшую петлю из кабеля для дальнейшего более легкого соединения. Объединить трубопровод, сливной шланг и соединительный кабель. Убедиться в том, что сливной шланг расположен внизу пакета. Расположение сверху может привести к переполнению дренажного резервуара внутри устройства.Измерьте параметры стены и нанесите центральную линию.Также важно следовать предостережению по местоположению устанавливаемой панели: трасса электропроводки до сетевых розеток обычно проводится сквозь стены. Просверливание отверстия в стене для трубопроводных соединений должно выполняться с осторожностью.Если сливной шланг направлен внутрь комнату, изолируйте шланг с помощью изоляционного материала, чтобы капание конденсата не привело к повреждению мебели или полов. Рекомендуется пенополиэтилен или его аналог.6. Зацепите комнатное устройство за верхнюю часть устанавливаемой панели. (Зацепите два крючка сзади сверху комнатного устройства за верхний край устанавливаемой панели.) Убедитесь в том, что крючки надлежащим образом зафиксированы на устанавливаемой панели, двигая ее влево/вправо. Нажмите на нижнюю левую и правую нижнюю стороны устройства по отношению к устанавливаемой панели, пока крючки не войдут в посадочные места (будет слышен щелчок).Подсоединение трубопровода к комнатному устройству и сливного шланга к сливному трубопроводу.1. Совместить центры трубопроводов и вручную затяните накидную гайку.2. Затяните накидную гайку с помощью гаечного ключа.Обмотайте соединяемый участок изоляционным материалом.1. Наложить друг на друга изоляционный материал соединительного трубопровода и изоляционный материал трубопровода комнатного устройства.Плотно скрепить изоляции с помощью виниловой ленты, чтобы между ними не было зазора.2. Замотать виниловой лентой участок, который включает в себя отделение корпуса заднего трубопровода.3. Связать трубопровод и сливной шланг вместе с помощью виниловой ленты так, чтобы замотанный лентой участок включал в себя отделение корпуса заднего трубопровода.Для левого заднего трубопровода1. Направить комнатный трубопровод и сливной шланг по направлению к требуемой позиции отверстия трубопровода.2. Вставить трубопровод, сливной шланг и соединительный кабель в отверстие трубопровода.3. Вставить соединительный кабель в комнатное устройство.Сделать небольшую петлю из кабеля для дальнейшего более легкого соединения.4. Объединить сливной шланг и соединительные кабели.5. Установка комнатного устройстваЗацепить комнатное устройство за крючки на верхней части устанавливаемой панели.Вставить распорку между комнатным устройством и устанавливаемой панелью и отделите основание комнатного устройства от стены.Подсоединение трубопровода к комнатному устройству и сливного шланга к сливному трубопроводу1. Совместить центры трубопроводов и вручную затянуть накидную гайку.2. Затянуть накидную гайку с помощью гаечного ключа.3. При удлинении сливного шланга комнатного устройства установить дренажный трубопровод.Обмотать соединяемый участок изоляционным материалом1. Наложить друг на друга теплоизоляцию соединительного трубопровода и теплоизоляцию трубопровода комнатного устройства. Плотно скрепить изоляции с помощью виниловой ленты, чтобы между ними не было зазора.2. Замотать виниловой лентой участок, который включает в себя отделение корпуса заднего трубопровода.3. Связать трубопровод и сливной шланг вместе с помощью тканевой ленты так, чтобы замотанный лентой участок включал в себя отделение корпуса заднего трубопровода.Установка комнатного устройства1. Снять распорку.2. Убедиться в том, что крючки надлежащим образом зафиксированы на установочной панели, двигая ее влево/вправо.3. Нажать на нижнюю левую и правую нижнюю стороны устройства по отношению к установочной панели, пока крючки не войдут в посадочные места (будет слышен щелчок).НаружныйСовместить центры трубопроводов и вручную затяните накидную гайку. В конце затянуть накидную гайку с помощью гаечного ключа с ограничением по крутящему моменту; затягивать до щелчка гаечного ключа. При затяжке накидной гайки с помощью гаечного ключа направление затяжки должно совпадать со стрелкой на гаечном ключе.6 Комнатный. Подсоединить кабель к комнатному устройству, подсоединяя провода к выводам на панели управления в соответствии с подсоединением комнатного устройства. Наружный. 1. Отсоединить контрольную панель от устройства, отвинтив винт. Подсоединить провода к выводам на панели управления.2. Закрепить кабель на панели управления с помощью шнурового зажима.3. Повторно закрепить контрольную панель в начальном положении с помощью винта.4. Использовать допустимый автоматический выключатель 20A(14k) между источником электропитания и устройством. Должно быть установлено разъединительное устройство всех линий электропитания.7 Вылить стакан воды на испаритель и убедиться в отсутствии утечек при протекании воды по сливному шлангу комнатного устройства.8 Трубопровод формируется посредством обмотки изоляционным материалом соединительного участка комнатного устройства с последующем закреплением обмотки виниловыми лентами.5 Оборудование и технические средства для ремонта кондиционера Набор оборудования для выполнения анализа работы кондиционера и устранения имеющихся неисправностей вряд ли может быть определен однозначно, однако можно очертить минимально важный комплект технических средств, которыми должен располагать сервисный центр, работающий в сфере сервиса климатических систем.Манометрический коллектор. Коллектор подключается к сервисным вентилям инфраструктуры циркуляции хладагента. Манометры коллектора показывают давление хладагента на стороне всасывания и на стороне нагнетания (стороны низкого и высокого давления соответственно) [10]. Манометры, используемые в составе манометрических коллекторов, имеют шкалу для считывания значений давления, а также, для удобства измерений, шкалу температур. Совместно с манометрическим коллектором используются соединительные шланги из специального материала, устойчивого к воздействию хладагентов и масел, а также быстросъемные соединительные муфты.Вакуумный насос. Поскольку попадание воздуха или влаги в контур циркуляции хладагента недопустимо, после каждого вскрытия контура рекомендуется его обязательное вакуумирование с помощью вакуумного насоса. Насос оборудован обратным клапаном, предотвращающим попадание вакуумного масла в контур хладагента [2].Одноступенчатые вакуумные насосы имеют производительность 35...50 л/мин и позволяют достичь вакуума 0,133 бар. Двухступенчатые насосы производительностью 50... 160 л/мин позволяют вакуумировать систему до давления 0,033 мбар. Помимо измерений глубины вакуума, вакууметр может служить указателем неплотностей в контуре хладагента.Течеискатель. Приборы для обнаружения утечек хладагента входят в обязательный набор оборудования сервисного центра. В первую очередь это относится к портативным приборам для поиска утечки по месту. Основными характеристиками течеискателей являются чувствительность и селективность. Чувствительность современных приборов позволяет удавливать утечку хладагента порядка долей грамма в год.Работа течеискателя может быть основана на различных физических принципах. В галоидных лампах используется свойство галогенов, входящих в состав хладагентов, изменять цвет пламени или электропроводность газов. Топливом такой лампы является пропан-бутан, пламя того при температуре 600...700 °С окрашивается галогенами, образующимися при разложении хладагента, в зеленый цвет [1, 2, 4].Вакуумно-зарядная станция. Вакуумно-зарядные станции предназначены для создания вакуума в контуре циркуляции хладагента с помощью вакуумного насоса и последующей заправки хладагентом из зарядного цилиндра с помощью вентилей, установленных на коллекторе. Основными элементами выступаю: вакуумный насос, газобалластный вентиль. Предохранительные клапаны и вентили, вакуумный блок и вауумометр, измерительная аппаратура, цилиндр для хладогента.Станция сбора хладагента.