Caractéristiques du fonctionnement des climatiseurs domestiques en hiver

Les fabricants de climatiseurs domestiques avec un cycle inversé dans la documentation technique du produit indiquent en règle générale la plage de températures dans laquelle le climatiseur peut être utilisé. La limite inférieure de cette plage tombe rarement à des températures inférieures à -5 ° С pour le mode « Froid » et 0 ° С pour le mode « Chauffage ». Qu’arrive-t-il au climatiseur si cette limitation est négligée? Que faut-il faire pour que le climatiseur puisse fonctionner à des températures plus basses sans risquer de l’endommager? Ces questions sont particulièrement pertinentes dans les conditions de l’hiver russe et nécessitent donc une réponse.

Si vous suivez les recommandations du fabricant, la meilleure façon de faire fonctionner le climatiseur pendant la saison froide à des températures extérieures négatives est de le préserver..

La préservation du climatiseur pour l’hiver prévoit les mesures suivantes:
– Condensation de réfrigérant dans l’unité extérieure, qui prévoit les opérations suivantes: – connexion du collecteur de jauge à l’orifice de service; – allumer le climatiseur <du froid>; – fermeture de la vanne de liquide du groupe compresseur-condensation de climatisation; – fermer la vanne de gaz à une pression d’aspiration inférieure à la pression atmosphérique; – déconnexion du collecteur de jauge.

Cela évitera les pertes de réfrigérant par des fuites dans la ligne de fréon externe..

Que faire si vous ne pouvez pas vous passer d’un climatiseur en hiver, et que risquons-nous, en négligeant les restrictions imposées par le fabricant? Comment réduire le risque de dommages graves au climatiseur? Découvrons ce qui se passe à l’intérieur du climatiseur à des températures ambiantes basses. On sait que les climatiseurs domestiques ne produisent ni froid ni chaleur, ils ne font que «pomper» de la chaleur d’un volume isolé thermiquement à un autre, c’est-à-dire que selon le principe de fonctionnement, ce sont des «pompes à chaleur». Pour le transfert de chaleur, des substances spéciales sont utilisées – des réfrigérants. L’échange de chaleur entre le réfrigérant et l’air ambiant a lieu via des échangeurs de chaleur à air. Schématiquement, cela ressemble à ceci:
– la chaleur de l’air dans un volume isolé thermiquement est absorbée par le réfrigérant à travers l’échangeur de chaleur; – le fluide frigorigène est pompé par un compresseur dans un autre échangeur de chaleur; – la chaleur accumulée par le réfrigérant à travers l’échangeur de chaleur est évacuée dans l’air.

La capacité d’un échangeur de chaleur à air, ou la quantité de chaleur qui peut être émise ou reçue par le réfrigérant à travers un échangeur de chaleur, dépend de la conception de l’échangeur de chaleur et de la température de l’air traversant l’échangeur de chaleur. Par conséquent, l’essence du problème principal limitant l’utilisation d’un climatiseur domestique à cycle inversé en hiver est la modification des performances de l’échangeur de chaleur de l’unité compresseur-condensation lorsque la température ambiante baisse. De plus, lorsque l’on travaille sur « froid », l’échangeur de chaleur s’avère surdimensionné (trop grand), et lorsqu’on travaille sur « chaleur » – sous-dimensionné (trop petit).

Lorsque le climatiseur fonctionne en mode «froid», des problèmes supplémentaires surviennent également:
– réduction des performances de la machine de réfrigération;
– augmentation de la durée du mode de fonctionnement transitoire de la machine frigorifique (climatiseur);
– fuite de réfrigérant liquide dans le carter du compresseur;
– le problème du démarrage des compresseurs à basse température ambiante;
– problème d’eau de drainage.

Arrêtons-nous sur les conséquences négatives de ces problèmes. À savoir:
– diminution de la capacité de refroidissement du climatiseur;
– le gel du bloc interne du climatiseur et, par conséquent, une diminution encore plus grande des performances du climatiseur, le risque de coup de bélier et d’endommagement du compresseur;
– dysfonctionnement du système d’évacuation des condensats (le condensat s’écoule à travers l’échangeur de chaleur recouvert de glace devant le bain de drainage vers le ventilateur et est jeté dans la pièce);
– détérioration du refroidissement du moteur électrique du compresseur, fonctionnement périodique de la protection thermique, risque de rupture thermique de l’isolation;
– augmentation excessive de la température de refoulement du compresseur, risque d’endommagement des pièces en plastique de la vanne à quatre voies;
– le risque de coup de bélier lors du démarrage du compresseur en raison de l’ébullition du fluide frigorigène qui a fui dans le compresseur;
– gel de la conduite de vidange.

Heureusement, les problèmes énumérés qui surviennent lorsque le climatiseur fonctionne dans le «froid» ont une solution. Cette solution consiste à utiliser un kit de climatiseur d’hiver.

Le kit d’hiver comprend:
1. Ralentisseur de vitesse du ventilateur. Il résout le problème de la réduction des performances de l’échangeur de chaleur de l’unité de condensation en réduisant le débit d’air traversant l’échangeur de chaleur. L’élément sensible du ralentisseur est un capteur qui contrôle la température de condensation, l’élément exécutif est un régulateur de la vitesse de rotation du ventilateur soufflant de l’échangeur de chaleur. Le ralentisseur exécute la fonction de maintien de la température de condensation réglée. En cours de route, les problèmes de réduction des performances du climatiseur, de congélation de l’unité intérieure et autres associés au surdimensionnement de l’échangeur de chaleur de l’unité compresseur-condensation sont résolus
2. Résistance du carter du compresseur. Il résout les problèmes de démarrage d’un compresseur froid en évitant de l’endommager. Le mécanisme de protection est le suivant: lorsque le compresseur s’arrête, le réchauffeur de carter installé sur le compresseur s’allume. Même une petite différence de température entre le compresseur et le reste de l’unité extérieure, créée par le réchauffeur de carter, élimine les fuites de réfrigérant dans le carter. L’huile ne s’épaissit pas, le fluide frigorigène ne bout pas au démarrage du compresseur.
3. Réchauffeur de drainage. Il met en œuvre le problème de la vidange du condensat du climatiseur si le drain est sorti. Plusieurs types de réchauffeurs de drainage sont actuellement utilisés. Par la méthode d’installation, ils peuvent être divisés en 2 groupes:
– réchauffeurs de drainage installés à l’intérieur de la conduite de drainage;
– réchauffeurs de drain installés à l’extérieur de la conduite de drainage.

Quels sont les problèmes qui surviennent lorsqu’un climatiseur fonctionne avec un cycle inversé pour «chauffer» à des températures négatives?

Notez qu’il existe deux sources de chaleur, qui <pompes> climatiseur dans la chambre. Tout d’abord, c’est la chaleur qui est prélevée sur l’air extérieur. Deuxièmement, c’est la chaleur de la compression du compresseur et la chaleur générée par le moteur électrique du compresseur. Le premier composant dépend fortement de la température de l’air extérieur et, en fait, détermine tous les phénomènes négatifs qui se produisent dans le climatiseur à des températures extérieures basses. Pour que la chaleur de l’air extérieur circule dans le bon sens, la température de transition de phase du fluide frigorigène (évaporation) doit correspondre à une certaine valeur, qui est une caractéristique de l’échangeur de chaleur et s’appelle le différentiel total.

Que se passe-t-il dans un climatiseur qui fonctionne sur «chaleur» à des températures proches de 0 ° C? La température de transition de phase pour le processus de transfert de chaleur normal est réglée en dessous de la température ambiante par la valeur de la différence totale, qui pour les unités extérieures des climatiseurs domestiques est de 5 à 15 ° C. Autrement dit, même à une température ambiante de + 5 ° C, la température de transition de phase (évaporation) est négative même pour un bon échangeur de chaleur avec une petite goutte. Cela conduit au fait que l’échangeur de chaleur commence à se couvrir de givre, l’échange de chaleur avec l’air s’aggrave, la différence de température totale augmente, la température d’évaporation baisse. Étant donné que les performances du climatiseur dépendent presque proportionnellement de la pression d’évaporation (température), elles diminuent également. La capacité de l’échangeur de chaleur «envahi» par le gel n’est pas suffisante pour évaporer le fluide frigorigène liquide qui y pénètre, et il commence à s’écouler vers l’aspiration du compresseur.

Quelles sont les conséquences pour le climatiseur que cela peut causer?
1. Le système de dégivrage de l’unité extérieure, mis en marche périodiquement, conduit à la formation de glace à l’intérieur de l’unité de condensation du climatiseur et, à son tour, au blocage des pales du ventilateur ou à leur destruction.
2. Le réfrigérant liquide, qui ne s’est pas évaporé dans l’échangeur de chaleur, entre dans la conduite d’aspiration, puis dans le séparateur de liquide, puis dans le compresseur, provoquant un coup de bélier.
3. Surchauffe, puis (si le réfrigérant liquide pénètre dans le carter du compresseur) gel du compresseur. La raison des conséquences énumérées est la performance trop faible de l’échangeur de chaleur du groupe compresseur-condensation de climatisation lorsque la température extérieure baisse. Malheureusement, il n’existe aucune méthode efficace pour augmenter cette productivité. Les conséquences sont généralement désastreuses. Par conséquent, il est catégoriquement impossible d’allumer le climatiseur pour « chaud » à des températures ambiantes négatives..

Pour résumer, on peut dire:
1. La meilleure façon de faire fonctionner le climatiseur en hiver est la conservation.
2. Si nécessaire, vous pouvez faire fonctionner le climatiseur, mais uniquement en mode <du froid> et à condition qu’il soit équipé d’un kit hiver.