Современные кондиционеры: монтаж, эксплуатация и ремонт


Серия «Ремонт» Выпуск 117





СОВРЕМЕННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ

Монтаж, эксплуатация и ремонт










Москва Ремонт и Сервис СОЛОН-ПРЕСС 2019

УДК 336
ББК 65
      C56

      Под редакцией Родина А. В. и Тюнина Н. А.
C56 Современные кондиционеры. Монтаж, эксплуатация и ремонт. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2019. - 192 с. - (Серия «Ремонт»)
        ISBN 978-5-91359-157-9
        Эта книга посвящена одной из интенсивно развивающихся областей бытовой техники — системам кондиционирования воздуха. В ней приведены материалы по общим принципам работы систем кондиционирования, описана классификация этих приборов. Основная часть книги посвящена описанию оборудования технических средств, которые необходимы для обслуживания и ремонта климатической техники, а также решения вопросов по их монтажу и наладке. Информация подается в иллюстрированном виде в форме пошаговой инструкции. Даны материалы, описывающие технологию пайки трубопроводов, приведена наглядная таблица с общими подходами при решении различных проблем, возникающих при ремонте систем кондиционирования. В приложении рассмотрены практические примеры по установке нескольких моделей кондиционеров MITSUBISHI ELECTRIC и SAMSUNG, представлена методика программирования двух моделей сплит-систем SAMSUNG.
        Книга адресована широкому кругу специалистов, работающих в области монтажа, технического обслуживания и ремонта кондиционеров.
        Редакция выражает благодарность своим партнерам: АПИК — www.apic.ru, Академии кондиционирования LG Electronics — www.lg-aircon.ru, ТДБелая Гвардия — www.guards. ru, оказавшим помощь при подготовке этой книги.


КНИГА - ПОЧТОЙ
  Книги издательства «СОЛОН-ПРЕСС» можно заказать наложенным платежом (оплата при получении) по фиксированной цене. Заказ оформляется одним из трех способов:
      1. Послать письмо с пустым конвертом по адресу: 123001, Москва, а/я 82.
      2. Оформить заказ можно на сайте www.solon-press.ru в разделе «Книга — почтой».
      3. Заказать по тел. (495) 617-39-64, (495) 617-39-65 или по e-mail: kniga@coba.ru.
  Бесплатно высылается каталог издательства по почте. Для этого присылайте конверт с маркой по адресу, указанному в п. 1.
  При оформлении заказа следует правильно и полностью указать адрес, по которому должны быть высланы книги, а также фамилию, имя и отчество получателя.
  Желательно указать дополнительно свой телефон и адрес электронной почты.
  Через Интернет Вы можете в любое время получить свежий каталог издательства «СОЛОН-ПРЕСС», считав его с адреса www.solon-press.ru/kat.doc.
  Интернет-магазин размещен на сайте www.solon-press.ru.

По вопросам приобретения обращаться:
Тел: (495) 617-39-64, (495) 6,17-39-65
Сайт издательства СОЛОН-ПРЕСС: www.solon-press.ru


                          © Ремонт и сервис, 2019
                          © Макет и обложка «СОЛОН-ПРЕСС», 2019

ISBN 978-5-91359-157-9

Глава 1


ИСТОКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ



   О том, что с изнуряющим зноем можно и нужно бороться, наши далекие предки догадались еще тысячи лет тому назад. Наверное, первым холодильщиком можно считать неандертальца, обнаружившего, что в пещере даже в самые жаркие дни царит прохлада.
   Когда, пригнув головы, туристы проходят по узким коридорам, вырубленным в скалах Долины Царей в Египте, и оказываются в погребальной камере фараона, их единственным спасением от духоты подземелья служит небольшой кусок картона, предусмотрительно выданный служителем подземного музея при входе. Строители гробниц, источником света для которых служила масляная лампа, должны были еще больше страдать от удушья. Поэтому над входом в гробницы они изображали богиню Маат, крылья которой должны были приносить фараону дуновение свежего ветра. Эти изображения в шутку называют рисунками первых кондиционеров (рис. 1.1).
   Жители древней Индии застилали подоконники своих жилищ травяными циновками, смоченными водой. Испаряясь, вода охлаждала поступающий в помещение воздух. Так задолго до появления бытовой техники человек нашел способ повышения комфорта в своем доме.
   Любопытно, что лежащий в основе кондиционирования принцип охлаждения воздуха за счет испарения влаги реализован и в живой природе. Недавно было установлено, что «живым кондиционером» является верблюд. Вырабатываемая в его носу слизь насыщает влагой сухой воздух пустыни, поступающий в легкие. Однако при выдохе животного, в отличие от человека, эта влага вновь фильтруется в носу и остается в организме верблюда. Выдыхае

Рис. 1.1. Изображения богини Маат — прообраз кондиционера

Глава 1. Истоки кондиционирования

мый верблюдом воздух порой на 9 °C прохладнее окружающего воздуха, в то время как выдох человека имеет такую же температуру, как и его тело. Для того чтобы хоть как-то спастись от жары, правители древности окружали свои дворцы тенистыми садами и водоемами, наполняли подвалы льдом, а вооруженные опахалами слуги создавали освежающее движение воздуха. И вплоть до середины XVIII века ничего лучше «мальчика-арапа» с опахалом не было придумано.
   Однако начавшаяся в позапрошлом столетии техническая революция очень быстро перевернула представление людей о климате. Современное понятие «кондиционер» (от английского air-condition — «состояние воздуха») как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово «кондиционер» было произнесено вслух еще в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, сильно ухудшавшей качество печати...
   Правда, уже через год аристократия Европы, посещая Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем живой интерес публики вызывала не только (и не столько) игра труппы, а приятный холодок, царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы. А когда в 1924 году система кондиционирования была установлена в одном из универмагов Детройта, наплыв зевак был просто умопомрачительным. Впору было ввести плату за вход, впрочем, предприимчивый хозяин внакладе не остался. Эти первые аппараты и стали предками современных систем центрального кондиционирования воздуха.
   «Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric еще в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей

Глава 1. Истоки кондиционирования

5

сути это устройство было самой настоящей сплит-системой! Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни. Более того, в США, Латинской Америке, на Ближнем Востоке, а также на Тайване, в Гонконге, а также в Индии и большинстве африканских стран оконники до сих пор являются наиболее популярным типом кондиционеров. Причины их успеха очевидны: они примерно вдвое дешевле аналогичных по мощности сплит-систем, а их монтаж не требует наличия специальных навыков и дорогостоящего инструмента. Последнее особенно важно вдали от очагов цивилизации, где легче отловить снежного человека, нежели найти специалиста, способного провести монтаж холодильной техники.
   Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако в конце 50-х — начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.
   Так, в 1958 г. японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры работать на тепло.
   А еще через три года произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это — начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 г., когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделенный на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор — теперь вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-система-ми, намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Интенсивность звука от работающей климатической техники в помещении была уменьшена на порядок. Второй огромный плюс — это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.
   Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков

Глава 1. Истоки кондиционирования

позволяют создавать наиболее оптимальное распределение охлажденного воздуха в помещениях определенной формы и назначения.
   А в 1968 г. на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух и более внутренних блоков различных типов.
   Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95 % японского рынка.
   Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров — VRV-системы (Variable Refrigeraht Volume) были предложены в 1982 г. компанией Daikin. Главное отличие VRV от основных систем кондиционирования — использование общей системы трубопроводов.



Отечественное кондиционеростроение

   История создания кондиционеров в нашей стране имеет свои особенности. Так, в 1940 г. за публикацию ряда материалов о кондиционировании воздуха был разгромлен журнал «Отопление и вентиляция». Эти статьи были восприняты как «пропаганда буржуазных взглядов в технике», и вплоть до 1955 г. (когда выяснилось, что советские корабли абсолютно не приспособлены к плаванию в тропиках) эта тема оставалась под негласным запретом.
   Несколько позже, в 1963—1965 гг., в подмосковном городе Домодедово был налажен выпуск кондиционеров для узлов связи и пунктов управления ракетным оружием, завод «Экватор» в г. Николаев стал выпускать судовые кондиционеры, и, наконец, несколько предприятий приступили к выпуску климатического оборудования для авиации.
   Производство кондиционеров для промышленных предприятий было освоено в Харькове, а в меньших масштабах и на ряде отраслевых предприятий.
   Начало выпуска кондиционеров в СССР приходится на 70-е годы, после того, как построенный в Баку завод начал производство продукции по лицензии японской фирмы Hitachi. В свои лучшие годы, которые пришлись на середину 80-х, Бакинский завод выда

Глава 1. Истоки кондиционирования

7

вал 400 000—500 000 кондиционеров в год, из которых порядка 120 000—150 000 шло на экспорт. Больше всего советских оконни-ков было продано на Кубу — порядка 700 000 штук. Крупными импортерами были Китай, Иран, Египет и Австралия. Причем в иные годы на зеленый континент отправлялось более 10 000 аппаратов.
   Сейчас модно ругать БК за большие габариты и высокий уровень шума, но нельзя не признать, что они оказались на редкость неприхотливыми и долговечными. В той же Австралии некоторые аппараты работают до сих пор! К тому же советские цены так приятно радовали местных фермеров, что на родине кенгуру эту продукцию до сих пор вспоминают добрым словом.
   Ни один кондиционер японского, американского, израильского или корейского производства не отличался такой долговечностью. Возможно, дело в том, что во всем мире концепция долговечности выпускаемой техники претерпела существенные изменения уже на рубеже 70—80 годов. Если ранее старались сделать на века, то теперь срок службы не превышает времени морального старения. При нынешних темпах развития техники — это не более 10 лет.
   Говоря о качестве отечественных БК, выпущенных в 70—80-х годах, можно вспомнить такой факт. Завод по производству компрессоров (рассчитанный на 1 000 000 штук в год) половину продукции отправлял на экспорт, выполняя заказ компании Toshiba.
   После распада СССР и отъезда лучших специалистов производство кондиционеров в Баку пошло на убыль и к 1997—98 гг. окончательно развалилось. Из былых 6000 рабочих на предприятии осталось не более 500 человек, занятых ремонтом и обслуживанием техники. Эра БК закончилась.
   Еще одним советским проектом, в настоящее время практически забытым, были кондиционеры «Нева», небольшая партия которых была сделана в Ленинграде.
   История кондиционеров России началось с оконников Fedders, которые в начале 90-х годов собирали в городе Железногорске (Курская обл.). Однако из-за невысокого качества продукции производство долго не продержалось, и к 1996 г. было полностью свернуто. Эстафету подхватили в подмосковной Электростали. В 1997 г. на заводе «Элемаш» был освоен выпуск сплит-систем из сборочных комплектов Samsung, а затем налажено производство продукции под собственной торговой маркой.
   И, наконец, в последние годы производство сплит-систем начато во Фрязино (Rolsen), Хабаровске (ЕВГО), Москве (МВ),

Глава 1. Истоки кондиционирования

Ижевске («Купол»), Ростове-на-Дону (Artel). Однако в настоящее время что-либо определенное сказать о выпуске кондиционеров перечисленных марок не представляется возможным. Свой «вклад» внес мировой экономический кризис, да и по своим потребительским характеристикам и качеству эта климатическая техника вряд ли может конкурировать с продукцией ведущих мировых производителей.



Вехи истории

    1734 год. В здании английского парламента установлен первый из известных истории осевых вентиляторов. Он проработал без ремонта более 80 лет.
    1754 год. Леонард Эйлер разработал теорию вентилятора, которая легла в основу расчета современных систем механической вентиляции.
    1763 год. Михаил Ломоносов публикует свой труд «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном». Идеи, изложенные в этой работе, легли в основу расчета систем естественной вентиляции.
    1810 год. В больнице пригорода Лондона — Дерби установлена первая рассчитанная система естественной вентиляции.
    1815 год. Француз Жан Шабаннес получил британский патент на «метод кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях...».
    1852 год. Лорд Кельвин разработал основы использования холодильной машины для обогрева помещений (тепловой насос). Спустя четыре года идея была практически реализована австрийцем Рит-тенгером.
    1902 год. Американским инженером Уиллисом Карриером разработана первая промышленная установка для кондиционирования воздуха.
    1929 год. В США компанией General Electric разработан первый комнатный кондиционер.
    1931 год. Изобретение безопасного для здоровья человека хладагента — фреона произвело настоящую революцию в развитии климатической техники.

Глава 1. Истоки кондиционирования

9

    1958 год. Компания Daikin предложила кондиционер, способный работать не только на холод, но и на тепло по принципу «теплового насоса».
    1961 год. Toshiba первой в мире начала промышленный выпуск кондиционеров, разделенных на два блока, получивших название сплит-системы.
    1966 год. Компания Hitachi первой в мире предложила оконный кондиционер с функцией осушения. Через четыре года она же первой внедрила эту функцию в сплит-системах.
    1968 год. Компания Daikin предложила кондиционер с одним наружным и двумя внутренними блоками. Так появились мульти-сплит-системы.
    1977 год. Toshiba впервые в мире выпускает кондиционер с микропроцессорным управлением.
    1981 год. Toshiba разработала компрессор с регулируемой частотой вращения. В том же году на рынке появились оснащенные ими кондиционеры, получившие название инверторных.
    1982 год. Компания Daikin разработала и внедрила в производство новый тип центральных систем кондиционирования воздуха VRF (Variable Refrigerant Flow — переменный поток хладагента), позволяющих в комплексе решить вопросы кондиционирования и вентиляции.
    1998 год. Компания Sanyo предложила VRF-систему с безынвер-торным регулированием мощности.
    1995 год. Принято решение об отказе от использования хладагентов, представляющих опасность для озонового слоя. В Европе их производство должно быть полностью остановлено к 2014 году.
    2002 год. Компания Haier впервые в мире предложила бытовой кондиционер, способный повышать концентрацию кислорода в помещении.

Глава 2


ПРИНЦИП РАБОТЫ КОНДИЦИОНЕРА


   Принцип работы любого кондиционера основан на свойстве жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему кондиционера и его устройство (рис. 2.1)
   Основными узлами любого кондиционера являются:
   • компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру;
   • конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация);
   • испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение);
   • ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем;
   • вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.
   Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла.
   В процессе работы кондиционера происходит следующее. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3...5 атмосфер и температурой 10...20 °C. Компрессор кондиционера сжимает фреон до давления 15...25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70...90 °C, после чего поступает в конденсатор.
   Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.
   На выходе конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10...20 °C выше