Funcionamiento del aire acondicionado en invierno

Los fabricantes de acondicionadores de aire domésticos con ciclo inverso en la documentación técnica del producto, como regla, indican el rango de temperatura en el que se puede operar el acondicionador de aire. El límite inferior de este rango rara vez desciende a temperaturas por debajo de -5 ° C para el modo «frío» y 0 ° C para el modo «cálido». ¿Qué le sucede al aire acondicionado si se descuida esta limitación? ¿Qué se debe hacer para que el aire acondicionado pueda funcionar a temperaturas más bajas sin riesgo de dañarlo? Estas preguntas son especialmente relevantes en condiciones invernales y, por lo tanto, requieren una respuesta..

Si sigue las recomendaciones del fabricante, la mejor manera de hacer funcionar el aire acondicionado en la estación fría a temperaturas exteriores negativas es conservarlo..

La conservación del aire acondicionado para el invierno prevé las siguientes medidas.

  • Condensación de refrigerante en la unidad exterior, que incluye las siguientes operaciones:
    – conectar el colector de manómetros al puerto de servicio;
    – encender el aire acondicionado en «frío»;
    – cerrar la válvula de líquido de la unidad de condensación del compresor de aire acondicionado;
    – cerrar la válvula de gas a una presión de succión por debajo de la atmosférica;
    – desconexión del colector de manómetros.
    Esto evitará la pérdida de refrigerante por fugas en la línea de freón externa..
  • Deshabilitar o bloquear los circuitos de arranque del compresor, eliminando el arranque erróneo del compresor..
  • Vallado de la unidad de condensación del compresor del aire acondicionado para excluir su daño por hielo o carámbanos que caen (si es necesario).
  • ¿Qué pasa si no puede prescindir de un aire acondicionado en invierno? Cómo reducir el riesgo de avería grave del aire acondicionado?

    Averigüemos qué sucede dentro del aire acondicionado a bajas temperaturas ambiente. Se sabe que los acondicionadores de aire domésticos no producen frío ni calor, solo «bombean» calor de un volumen aislado térmicamente a otro, es decir, según el principio de funcionamiento, se trata de «bombas de calor». Para la transferencia de calor, se utilizan sustancias especiales: refrigerantes. El intercambio de calor entre el refrigerante y el aire ambiente se realiza mediante intercambiadores de calor de aire.

    Esquemáticamente, se ve así:

  • el calor del aire en un volumen aislado térmicamente es absorbido por el refrigerante a través del intercambiador de calor;
  • el refrigerante es bombeado por un compresor a otro intercambiador de calor;
  • el calor acumulado por el refrigerante a través del intercambiador de calor se descarga al aire.
  • El rendimiento de un intercambiador de calor de aire, o la cantidad de calor que puede dar o recibir el refrigerante a través de un intercambiador de calor, depende del diseño y la temperatura del aire que lo atraviesa. Por lo tanto, la esencia del problema principal que limita el uso de un acondicionador de aire doméstico con ciclo inverso en invierno es el cambio en el rendimiento del intercambiador de calor de la unidad compresora-condensadora cuando la temperatura ambiente desciende. Además, cuando se trabaja en «frío», el intercambiador de calor resulta ser demasiado grande (demasiado grande), y cuando se trabaja en «calor», es demasiado pequeño (demasiado pequeño).

    Cuando el aire acondicionado funciona en modo «frío», también surgen problemas adicionales:

  • rendimiento reducido de la máquina de refrigeración;
  • aumento de la duración del modo de funcionamiento transitorio de la máquina de refrigeración (acondicionador de aire);
  • «fuga» de refrigerante líquido en el cárter del compresor;
  • el problema de arrancar compresores a bajas temperaturas ambiente;
  • problema de agua de drenaje.
  • Detengámonos en las consecuencias negativas de estos problemas. A saber:

  • disminución de la capacidad de enfriamiento del aire acondicionado;
  • congelación de la unidad interior del acondicionador de aire y, como resultado, una disminución aún mayor en el rendimiento, el riesgo de golpe de ariete y daños al compresor;
  • mal funcionamiento del sistema de drenaje de condensado (el condensado fluye a través del intercambiador de calor cubierto de hielo pasando el baño de drenaje hacia el ventilador y se arroja a la habitación);
  • deterioro de la refrigeración del motor eléctrico del compresor, funcionamiento periódico de la protección térmica, riesgo de rotura térmica del aislamiento;
  • aumento excesivo de la temperatura de descarga del compresor, riesgo de daños en las piezas de plástico de la válvula de cuatro vías;
  • el riesgo de golpe de ariete al arrancar el compresor debido a la ebullición del refrigerante que se ha filtrado al compresor;
  • congelación de la línea de drenaje.
  • Afortunadamente, los problemas enumerados que surgen cuando el aire acondicionado está funcionando en «frío» tienen solución. Este es el uso de un kit de aire acondicionado de invierno..

    Funcionamiento del aire acondicionado en inviernoFuncionamiento del aire acondicionado en invierno

    Higo. 1. Por lo tanto, el retardador se instala

    Funcionamiento del aire acondicionado en invierno

    Higo. 2. Calentador de cárter instalado

    El kit de invierno incluye.

    Retardador de velocidad del ventilador. Resuelve el problema de reducir el rendimiento del intercambiador de calor de la unidad de condensación al reducir el flujo de aire que lo atraviesa. El elemento sensible del moderador es un sensor que monitorea la temperatura de condensación. El elemento ejecutivo es el regulador de velocidad del ventilador para soplar el intercambiador de calor. El retardador implementa la función de mantener la temperatura de condensación establecida. En el camino se solucionan los problemas de reducción del rendimiento del aire acondicionado, congelación de la unidad interior y otros asociados al sobredimensionamiento del intercambiador de calor de la unidad compresor-condensador (Fig.1).

    Calentador del cárter del compresor. Resuelve el problema de poner en marcha un compresor frío evitando que se dañe (fig. 2). El mecanismo de protección es el siguiente: cuando el compresor se detiene, se enciende el calentador del cárter instalado en el compresor. Incluso una pequeña diferencia de temperatura entre el compresor y el resto de la unidad exterior, creada por el calentador del cárter, elimina la fuga de refrigerante al cárter. El aceite no se espesa, el refrigerante no hierve cuando se arranca el compresor.

    Calentador de drenaje. Elimina el condensado del aire acondicionado si el drenaje se dirige al exterior. Actualmente se utilizan varios tipos de calentadores de drenaje. Por el método de instalación, se pueden dividir en 2 grupos:
    1 – calentadores de drenaje instalados dentro de la línea de drenaje;
    2 – calentadores de drenaje instalados fuera de la línea de drenaje.

    Una variante del kit de aire acondicionado de invierno se muestra en la Fig. 3.

    Funcionamiento del aire acondicionado en invierno

    Higo. 3. Kit de «adaptación» del aire acondicionado para trabajar en invierno:
    1 – retardador de velocidad del ventilador;
    2 – calentador del cárter;
    3 – calentador de drenaje

    ¿Cuáles son los problemas que surgen cuando un aire acondicionado funciona con un ciclo inverso en «calor» a temperaturas negativas??

    Tenga en cuenta que hay dos fuentes de calor que «bombean» el aire acondicionado a la habitación..

    Primero, es el calor que se toma del aire exterior. En segundo lugar, es el calor de compresión del compresor y el calor generado por el motor eléctrico del compresor. El primer componente depende en gran medida de la temperatura del aire exterior y, de hecho, determina todos los fenómenos negativos que ocurren en el aire acondicionado a bajas temperaturas exteriores. Para que el calor del aire exterior fluya en la dirección correcta, la temperatura de transición de fase del refrigerante (evaporación) debe corresponder a un cierto valor, que es una característica del intercambiador de calor y se denomina diferencial total..

    ¿Qué sucede en un acondicionador de aire que funciona con «calor» a temperaturas cercanas a los 0 ° C? La temperatura de transición de fase para el proceso de transferencia de calor normal se establece por debajo de la temperatura ambiente por el valor de la diferencia total, que para las unidades exteriores de los acondicionadores de aire domésticos es de 5-15 ° C. Es decir, incluso a una temperatura ambiente de + 5 ° C, la temperatura de transición de fase (evaporación), incluso para un buen intercambiador de calor con una pequeña caída, es negativa. Esto conduce al hecho de que el intercambiador de calor comienza a cubrirse de escarcha, el intercambio de calor con el aire empeora, la diferencia de temperatura total aumenta, la temperatura de evaporación desciende. Dado que el rendimiento del aire acondicionado es casi proporcional a la presión (temperatura) de evaporación, también disminuye.

    La capacidad del intercambiador de calor, «cubierto» de escarcha, no es suficiente para evaporar el refrigerante líquido entrante, y comienza a fluir hacia la succión del compresor..

    ¿Cuáles son las consecuencias para el aire acondicionado que esto puede causar??

  • El sistema de descongelación de la unidad exterior, que se enciende periódicamente, provoca la formación de hielo en el interior de la unidad de condensación del aire acondicionado y, a su vez, el bloqueo o destrucción de las aspas del ventilador..
  • El refrigerante líquido que no se ha evaporado en el intercambiador de calor ingresa a la línea de succión, luego al separador de líquido y luego al compresor, lo que provoca un golpe de ariete.
  • Sobrecalentamiento y luego (si el refrigerante líquido entra en la carcasa del compresor) congelación del compresor.
  • La razón de las consecuencias enumeradas es el rendimiento demasiado bajo del intercambiador de calor de la unidad de condensación del compresor de aire acondicionado cuando la temperatura exterior desciende..

    Desafortunadamente, no existen métodos efectivos para aumentar esta productividad. Las consecuencias suelen ser desastrosas. Por lo tanto, es categóricamente imposible encender el acondicionador de aire para «caliente» a temperaturas ambiente negativas..

    Para resumir, podemos decir:

    La mejor forma de operar el aire acondicionado en invierno es la conservación. Si es necesario, puede operar el aire acondicionado, pero solo en el modo «frío» y siempre que esté equipado con un equipo de invierno.

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