Для чего реле давления в холодильнике

Автоматика холодильных систем и установок

Современные холодильные машины и установки невозможно представить без средств автоматизации. Они обеспечивают стабильную работу, защищают от недопустимых режимов эксплуатации и продлевают срок службы всей системы.

Схема 1. Конструкция терморегулирующего вентиля

К устройствам холодильной автоматики относятся терморегулирующие вентили; регуляторы производительности, давления и уровня масла; пилотные, предохранительные и обратные клапаны; реле давления и температуры; реле протока. Сюда же включают различные электрические и электронные устройства: контроллеры, преобразователи частоты, регуляторы скорости вращения, автоматы защиты двигателя, таймеры и так далее. К сожалению, довольно часто на этой ответственной части оборудования стараются сэкономить. Нередко приходится сталкиваться также с незнанием возможностей и специфики применения автоматики. В данной статье мы постараемся дать краткий обзор основных механических устройств и решаемых с их помощью задач.

Устройства автоматики

Для плавного заполнения испарителя с целью наиболее эффективного использования его теплообменной поверхности предназначены терморегулирующие вентили (ТРВ). Показателем заполнения служит перегрев хладагента — разница его температуры на входе и на выходе испарителя. Именно по этому параметру и происходит регулирование. Бытует мнение, что ТРВ поддерживает температуру охлаждаемой среды или давление кипения, однако это принципиально невозможно по причине особенностей конструкции ТРВ.

Терморегулирующий вентиль (схема 1) состоит из термочувствительной системы (1), отделенной от корпуса мембраной; капиллярной трубки, соединяющей термочувствительную систему с термобаллоном (2); корпуса вентиля с седлом (3); регулировочной пружины (4).

Схема 2. Регулятор давления конденсации KVR в паре с дифференциальным клапаном NRD (на пример оборудование Danfoss)

Работа ТРВ зависит от трех основных параметров: давления в термобаллоне, действующего на верхнюю поверхность мембраны (P1), давления кипения, действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р2), и давления регулировочной пружины, также действующего на нижнюю поверхность мембраны (Р3).
Регулирование осуществляется за счет поддержания равновесия между давлением в термобаллоне и суммой давлений кипения и пружины. Пружина обеспечивает регулировку перегрева.

ТРВ устанавливается на линии жидкого хладагента между конденсатором и испарителем. В нем происходит дросселирование рабочего вещества от давления конденсации до давления кипения. По конструктивному исполнению ТРВ делятся на вентили с внешним и внутренним уравниванием давления; разборные и неразборные. ТРВ с внутренним выравниванием применяются, как правило, на испарителях малой производительности с небольшим падением давления хладагента, например в торговом оборудовании.

ТРВ малой производительности выполняются неразборными (с заменяемой или с фиксированной дросселирующей вставкой), а ТРВ большой производительности — разборными, что позволяет при необходимости заменять отдельные элементы, а не весь клапан.

Реле давления и температуры

Регуляторы давления конденсации для конденсаторов с воздушным охлаждением предназначены для поддержания минимально необходимого рабочего давления конденсации при снижении температуры окружающей среды. Они обеспечивают так называемое «зимнее регулирование». На схеме 2 приведен вариант такого решения для конденсатора и ресивера, установленных на улице.

Для конденсаторов с водяным охлаждением применяются клапаны, изменяющие расход воды в зависимости от давления хладагента. Данные клапаны позволяют поддерживать давление конденсации с высокой точностью.

Регуляторы давления кипения устанавливаются на линии всасывания за испарителем для поддержания заданного давления кипения в холодильных системах. В системах с несколькими испарителями регулятор устанавливается за испарителем с наибольшим давлением кипения.

Регуляторы давления в картере позволяют избежать пуска и эксплуатации компрессора при слишком высоком давлении всасывания, на линии которого и устанавливаются непосредственно перед компрессором.

Подобные регуляторы часто используются в холодильных установках с герметичными или полугерметичными компрессорами, предназначенными для работы при низких температурах.

Регуляторы производительности, компенсирующие снижение тепловой нагрузки, применяются в системах с одним компрессором, не оборудованным другими средствами регулирования (отжим клапанов, преобразователь частоты). Устанавливаются на байпасной линии между всасыванием и нагнетанием компрессора, позволяя избежать снижения давления всасывания и частых пусков остановок компрессора. К достоинствам подобных регуляторов относятся простота и дешевизна, однако существует ряд ограничений на их применение. Так, из-за снижения скорости хладагента в системе, приводящего к проблемам с возвратом масла в компрессор, компенсировать падение нагрузки возможно не более чем на 50 %. Перепуск горячего газа во всасывающую магистраль герметичного или полугерметичного компрессора может привести к перегреву обмоток электродвигателя. Кроме того, растет и температура нагнетания. Для снижения температуры всасывания может потребоваться впрыск жидкого хладагента со стороны нагнетания, что требует тщательного подбора и настройки системы для недопущения гидроудара в компрессоре.

Разборный TPB Danfoss TE12

Реле давления (прессостаты) могут выполнять как регулирующую, так и защитную функцию. При регулировании реле включает и выключает компрессоры или вентиляторы конденсатора при достижении заданных рабочих параметров. По конструктивному исполнению реле бывают двухблочные (реле высокого и низкого давления в одном корпусе) и одноблочные, с автоматическим или ручным сбросом после срабатывания. Последние, как правило, выполняют функцию защиты.

Давление срабатывания реле, как правило, настраивается. У некоторых моделей настраивается и дифференциал срабатывания. Компактные реле без возможности настройки (картриджные прессостаты) применяются преимущественно крупными заводами-производителями компрессорных, компрессорно-конденсаторных агрегатов и моноблоков.

Реле перепада давления широко используются в качестве защиты компрессоров от падения давления масла в картере. Эти устройства зачастую включают в себя таймер, отключающий компрессор, если в течение заданного времени давление масла держится ниже минимально необходимого, — для нормальной смазки движущихся частей компрессора.

Неразборный TPB в разрезе

Реле температуры (термостаты) применяются для поддержания температуры и защиты элементов холодильной системы, например компрессора, от чрезмерно высокой температуры нагнетания. Реле, используемые для регулирования параметров, при срабатывании сбрасываются автоматически, защитные реле, как правило, вручную.

В холодильной технике применяются два типа заправки чувствительного элемента термостата — паровая и адсорбционная. Термостаты с паровым наполнителем применяются в системах, где изменение температуры происходит медленно (например, в холодильных камерах большого объема). В таких термостатах корпус реле должен находиться в более теплом помещении, чем чувствительный элемент. Реле с адсорбционной заправкой могут применяться для контроля там, где температура меняется быстро.

Применение автоматики

Рассмотрим применение устройств автоматики на примере системы холодоснабжения небольшой холодильной камеры, выполненной специалистами компании «Термокул» c использованием автоматики фирмы Danfoss.

Заполнение испарителя хладагентом регулируется при помощи разборного ТРВ ТЕХ 5–3 с внешним уравниванием давления. За температуру в камере отвечает электронный контроллер (на схеме не показан), управляющий электромагнитным клапаном EVR 10.

Реле давления Danfoss KP двухблочное и одноблочное

Поддержание давления конденсации в зимний период осуществляется при помощи регулятора давления конденсации KVR , дифференциального клапана NRD и обратного клапана NRV . Характерной особенностью данного технического решения является установка регулятора KVR перед конденсатором. Это приводит к определенному удорожанию системы, так как требуется регулятор большего размера по сравнению с регулятором на линии жидкости за конденсатором. В то же самое время это позволяет избежать проблем с запуском системы после длительной остановки в случае, когда конденсатор и ресивер установлены на улице или в неотапливаемом помещении. Для регулирования давления конденсации при работе установки используется ступенчатое управление вентиляторами конденсатора при помощи двух реле высокого давления КР 5 с автоматическим сбросом.

Управление компрессором осуществляется при помощи двухблочного реле KP 17 W: реле низкого давления включает и отключает компрессор в рабочем режиме, реле высокого давления — останавливает в случае превышения рабочего значения. В качестве дополнительной защиты от остановки по высокому давлению на агрегат установлено реле КР 5 с ручным сбросом.

Такая конфигурация автоматики позволяет, при относительно небольшой стоимости комплектующих, получить простую и надежную систему управления холодоснабжением, обеспечивающую стабильное поддержание заданных параметров.

Источник

Реле низкого и высокого давления

Реле высокого давления выполняют только одну заданную для них функцию, а именно защиту: их задача заключается в остановке компрессора при недопустимом повышении давления нагнетания. Существуют также комбинированные реле низкого/высокого давления, выполняющие функции обоих приборов.

Некоторые реле возвращаются в рабочее положение (взводятся) вручную, некоторые — автоматически, а у отдельных реле можно по желанию выбрать любой из этих способов. Реле с ручным взводом вернуть в рабочее положение можно только тогда, когда давление в контуре на всасывающей магистрали будет равно сумме давления срабатывания (остановки компрессора) и величины разброса (реле низкого давления), а в нагнетательной магистрали — разности давления срабатывания (остановки компрессора) и величины разброса (реле высокого давления). Некоторые модели реле давления оборудованы двойным сильфоном, предотвращающим потери хладагента в случае разрушения регулировочного сильфона (внутреннего).

В этом случае компрессор может быть вновь запущен после его отключения по команде реле, только когда реле будет заменено. Большинство реле давления нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды, если, разумеется, эти изменения остаются в заданном диапазоне (от −40 до +65°С для моделей, приведенных в табл. 3.1.5-8, при этом допускается работа при температуре до +80° в течение не более 2 часов).

Источник

Пусковое реле холодильника: что это, как работает и как починить самому

Бытовой холодильник – это одно из тех устройств, без которых мы не представляем своей обычной комфортной жизни. Любая поломка влечет за собой растерянность и денежные затраты.

Поэтому имеет смысл изучить работу аппарата и в случае неожиданности применить полученные навыки.

Привод компрессора холодильного устройства — это рядовой электродвигатель, работающий по принципу десинхронизации, ток на него подается от однофазной сети с напряжением в 220 В.

Изюминка этого элемента в том, что при включении необходимо пусковое реле холодильника, которое в некоторых устройствах выполняет еще и функцию предохранителя обмоток двигателя.

Как работает пусковое реле

1. Трехфазному двигателю не требуется дополнительное устройство для запуска. Через три бобины статора двигаются переменные токи, фаза каждой из которых сдвинута относительно другой на 120 градусов. Поэтому вокруг ротора создается небольшое магнитное поле.
2. Ротор, который представляет из себя вращающуюся часть компрессора, сделан в виде пустого цилиндра из материалов проводящих ток или содержит короткозамкнутую обмотку. В спокойном состоянии в нем нагнетаются вихревые токи. А они приходят во взаимодействие с электромагнитным полем статора, следуют за ним, стараясь его догнать. Так при помощи силы тока, раскручивается ротор.
3. Как только скорость движения ротора становится равна скорости вращения поля статора, в токопроводимой части ротора начинают уменьшаться электромагнитные процессы, он начинает останавливаться, затем снова разгоняется. Другими словами, ротор и магнитное поле статора, вращаются в противоположные стороны.
4. В условиях обычной жизни используется однофазный тип электропитания. Но одна основная обмотка не может запустить движение ротора. Для создания запуска на статоре необходима вспомогательная обмотка со смещенной фазой.

Важно! Еще одно важное условие для пусковой обмотки, это перемещение ее относительно рабочей. Она или расположена под прямым углом, или сделана с обратным направлением намотки.

Перемещение фазы для направления тока на вспомогательную обмотку создается с помощью индуктора или конденсатора. Но вторая обмотка включается в работу только при пуске двигателя. Вращающийся ротор будет обеспечивать движение магнитного поля статора, и для обеспечения движения будет достаточно, если по основной обмотке проходит переменный ток.

Поэтому принцип работы пускового реле холодильника состоит в следующем:

• перемещать фазу тока для основной обмотки

• включать ее при начале работы двигателя
• отключать основную обмотку, когда ротор пришел в движение

Данное устройство обеспечивает запуск компрессора и так и называется – пусковое реле. Находится оно обычно в разных частях холодильника, в зависимости от того где установлен мотор- компрессор.

Пусковое реле холодильника. Подробности

Разновидности пускового реле

Реле для запуска работы холодильника бывают двух видов:

У данных элементов, устройство пуска состоит из конденсатора и позистора. Конденсатор в компрессоре размещен между двумя обмотками. Он создает возможность смещения фазы, которое включает двигатель. Позистор соединен с основной обмоткой. При запуске, в условиях нормальной температуры, его сопротивление мало и напряжение тока во время движения через обмотку очень высоко. Во время движения тока, температура позистора повышается, его сопротивление становится сильнее и это не позволяет работать вспомогательной обмотке.

ВАЖНО! Напряжения тока достаточно только для, поддержания позистора в горячем состоянии, на время работы компрессора.

Когда напряжение перестает поступать на компрессор, температура позистора падает. К такому виду относятся пусковые реле для холодильников Атлант, Норд. А также реле, установленные в холодильниках Индезит, Электролюкс, Стинол.

Главный элемент системы — соленоид, размещенный в теле реле. Его катушка последовательно соединена с основной обмоткой компрессора. В момент пуска, когда ротор еще не пришел в движение, по цепи катушки поступает максимальный ток. Создается мощное магнитное поле, которое вовлекает в катушку якорь с контактом, через который проходит ток. Замыкается цепь основной обмотки. И ротор набирает скорость.

По мере того как ротор разгоняется, движение тока через бабину падает до величины, когда сила магнитного поля станет меньше силы компенсации пружины или веса якоря. Параллельно сердечник приходит в свое первичное состояние, контакты в цепи пусковой обмотки размыкаются. Реле включится, когда двигатель после остановки вновь заработает.

ВНИМАНИЕ! Для данного типа реле важно правильное положение элемента. Поэтому при ремонте холодильника и самостоятельной замене реле необходимо проверять размещение новой детали.

К индукционному типу относятся реле для холодильников Бирюса, Ока, ЗИЛ, Самсунг, Индезит.

Предохранительные функции реле

По мере эксплуатации холодильных устройств могут возникнуть разные неприятные ситуации, связанные с выходом из строя компрессора. Чаще всего это бывает из-за перегрузки мотора. Если работа ротора вдруг застопорится. Сила тока проходящая по обмотке вырастет, но не так, чтобы сравняться по значению с токами КЗ, срабатывает распределительный щиток. Двигатель перегревается, и обмотка может оплавиться из-за высокой температуры.

Чтобы избежать перегрева, и не менять компрессор, существует токовая защита. Её составляющие могут располагаться в одном месте с пусковым механизмом. И данные модели называют защитнопусковым реле холодильника.

Действие защитной части детали основано на свойствах биметаллической пластины. Из-за того, что она меняет форму в зависимости от нагревания, при прохождении через пластину тока определенной величины, она выгибается. Один конец пластины закреплен на контакте. Другой может смещаться. В остывшем состоянии он соединяет цепь, при нагревании разъединяет.

Частые неисправности в работе реле

Иногда при старте может отсутствовать подача тока на пусковую обмотку или срабатывает ее отключение. Причиной может быть:

• Перегрев позистора
• Разрыв электрической цепи
• Проблема контактной планки
• Сбой в работе теплозащиты

В таких случаях важно произвести осмотр всех элементов реле и определить неисправность.

• Контакты электроцепи не замыкаются

В этом случае можно прозвонить последовательно всю цепь с помощью мультиметра.

ВАЖНО! Если вы имеете дело с индукционным реле. Тогда надо поднять планку самостоятельно, в противном случае контакта не будет.

• Не работает позистор

Для определения неисправности следует проверить его в нагретом и остывшем состояниях. Позистор так же прозванивается мультиметром и если ток отсутствует или возникает слишком большое сопротивление тогда деталь необходимо заменить.

Для проверки способности разъединения к позистору подключается лампочка. Для этого нужна электрическая вилка с двумя клеммами, которые присоединяются ко входу устройства. Провода от лампочки соединяют с разъемами, ведущими на пусковую обмотку.

Если лампочка горит и не гаснет, можно считать что позистор неисправен и подлежит замене.

Причина может быть в окислении контактов, тогда необходимо их почистить. Либо в искривлении самой планки, ее следует привести в горизонтальное положение.

• Сбой в работе токовой защиты

Чаще всего это происходит из-за отхождения контакта, который размыкает биметаллическая пластина. Или повреждение в районе нагревающей спирали.

В случаях, когда требуется проверить работоспособность холодильника и определить характер неисправности, можно попробовать запустить компрессор без пускового реле. Для этого на несколько секунд вместе с рабочим конденсатором включают пусковой. Если компрессор заработает, то неисправно именно реле.

ВАЖНО! При работе с элементами компрессора необходимо надевать защитные перчатки, чтобы не обжечь руки.

Пусковое реле – это одна из основных составляющих компрессора холодильника, которая обеспечивает не только его запуск, но и предохраняет от поломок. Поэтому надо относиться очень ответственно к самостоятельному ремонту данной части. И при необходимости вызвать квалифицированного специалиста.

Источник