+7 495 487-27-87
info@frostsystems.ru
Обратный звонок
+7 495 487-27-87
info@frostsystems.ru

Датчики чиллера: виды, назначение, неисправности и замена

Содержание:
  1. Датчики температуры
  2. Реле высокого (HP) и низкого давления (LP)
  3. Аналоговые преобразователи
  4. Реле протока теплоносителя
  5. Защита электродвигателя
  6. Датчик температуры наружного воздуха
  7. Дополнительные датчики
  8. Диагностическая таблица
  9. Порядок проверки и замены датчика
Чиллер — автоматизированная холодильная машина, которая не имеет органов ручного управления в обычном режиме эксплуатации.

Все решения о пуске, останове, изменении нагрузки и аварийном отключении принимает контроллер на основании сигналов от датчиков. Если датчик даёт ложное показание или выходит из строя, контроллер воспринимает ситуацию как аварию и останавливает агрегат — даже если реального нарушения нет.

Датчики чиллера делятся на два класса: измерительные (непрерывно передают аналоговый или цифровой сигнал для регулирования) и защитные (работают по принципу порогового реле: норма / авария). Неисправность измерительного датчика приводит к нарушению регулирования, защитного — к ложным аварийным остановкам или, что опаснее, к отсутствию защиты при реальной аварии.

Датчики температуры: NTC и Pt1000

В чиллерах применяют пассивные датчики температуры двух типов. NTC-термисторы (Negative Temperature Coefficient) — полупроводниковые элементы, сопротивление которых падает с ростом температуры. Стандарт Carel: 10 кОм при +25 °С, коэффициент β = 3435 K. Подключаются напрямую к аналоговому входу AI контроллера без преобразователей, диапазон −50…+90 °С. Применяются для измерения температуры жидкости на входе и выходе испарителя, температуры всасывания и нагнетания хладагента.

Pt1000 — термометры сопротивления платинового типа, класс точности B по EN 60751 (±0,3 °С при 0 °С). Более точные и стабильные, чем NTC, применяются в чиллерах с контроллерами Carel pCO, Danfoss и Siemens.

Выходной сигнал — сопротивление или конвертированный 0–10 В / 4–20 мА. Замена NTC на Pt1000 и наоборот без перепрограммирования контроллера недопустима: тип датчика задаётся в параметрах прошивки.

Точки установки температурных датчиков в типовом чиллере:
  • вход жидкости в испаритель (Тн)
  • выход жидкости из испарителя (Тк, основная уставка регулирования)
  • всасывание компрессора (для расчёта перегрева)
  • нагнетание компрессора (контроль температуры горячего газа)
  • температура наружного воздуха (коррекция уставки, управление вентиляторами)
  • обмотки электродвигателя компрессора (защита от перегрева)

Реле высокого давления (HP) и низкого давления (LP)

Реле давления — это защитные устройства порогового типа. Реле высокого давления (HP, High Pressure) устанавливается на линии нагнетания после компрессора. При превышении уставки (для R134a — как правило, 18–22 бар, для R407C/R410A — 27–42 бар) реле размыкает цепь управления и вызывает аварийную остановку. Срабатывание HP-реле — признак засорения конденсатора, отказа вентиляторов или избытка хладагента в контуре.

Реле низкого давления (LP, Low Pressure) находится на линии всасывания. Его уставка по умолчанию соответствует давлению насыщения хладагента при +0…−5 °С на испарителе. Срабатывание LP-реле сигнализирует об утечке хладагента, недостаточном расходе теплоносителя через испаритель, засорении фильтра-осушителя или неисправности ТРВ/ЭРВ. HP-реле имеет ручной сброс (требует нажатия кнопки Reset после устранения причины), LP-реле — автоматический при большинстве производителей, хотя конфигурация зависит от модели.

Аналоговые преобразователи давления

В отличие от реле, преобразователь давления (pressure transducer) передаёт непрерывный аналоговый сигнал 4–20 мА или 0–10 В, пропорциональный давлению в контуре. Это позволяет контроллеру отслеживать фактическое давление конденсации и испарения в реальном времени, вычислять температуру насыщения хладагента, управлять ступенями нагрузки компрессора и скоростью вентиляторов конденсатора через ПЧ.

Преобразователи давления для холодильных контуров — пьезорезистивные, с керамической или нержавеющей мембраной. Диапазон измерения выбирается под конкретный хладагент: для R134a — 0…16 бар, для R410A — 0…45 бар, для R404A / R507A — 0…30 бар. Резьба подключения к контуру — Schrader или 7/16 UNF в зависимости от производителя чиллера. Бренды: Carel SPKT, Danfoss AKS 32, Parker, Alco Controls.

Реле протока теплоносителя

Реле протока (flow switch) контролирует движение воды или гликолевого раствора через испаритель. Его задача — не допустить работы компрессора при остановке циркуляционного насоса: без протока испаритель замерзает за 3–5 минут, что ведёт к разрушению пластин или трубок.

Применяют четыре конструктивных типа реле протока:
  • Лопастное (механическое) — лопатка в потоке замыкает микропереключатель при достижении минимального расхода. Просто и надёжно, но чувствительно к загрязнениям и накипи.
  • Электронное (индуктивное / калориметрическое) — без подвижных частей, определяет поток по разнице температур между нагретым зондом и средой. Устойчивее к загрязнениям.
  • Дифференциальное реле давления — измеряет перепад давления на участке трубопровода; при падении расхода перепад снижается и реле отключает компрессор.
  • Ультразвуковой расходомер — не имеет контакта с жидкостью, накладывается снаружи трубы; применяется в системах с агрессивными или пищевыми средами.
  • Ложное срабатывание реле протока при нормальном потоке — частая причина необъяснимых остановок чиллера. Проверяют реле мультиметром (замер сопротивления на клеммах при работающем насосе) и визуально — на предмет отложений или заклинивания лопасти.

Защита электродвигателя компрессора: OLP и токовые реле

OLP (Over Load Protector) — встроенный биметаллический термовыключатель в обмотке компрессора. Срабатывает при перегреве обмотки выше 130–145 °С. После остывания восстанавливается автоматически, но контроллер фиксирует код ошибки и требует сброса. Частые срабатывания OLP — признак проблем с питающим напряжением (несимметрия фаз >2%, понижение ниже −10% от номинала), перегрузки или засорения конденсатора.

Токовое реле (CT, Current Transformer + реле) контролирует ток двигателя компрессора по фазам. Применяется в крупных чиллерах с винтовыми и центробежными компрессорами. При росте тока выше уставки — сигнал на снижение нагрузки или аварийную остановку. Позволяет диагностировать клин компрессора, обрыв фазы, несимметрию токов.

Датчик температуры наружного воздуха

Датчик наружной температуры — обязательный элемент чиллеров с воздушным охлаждением конденсатора и систем с фрикулингом. Его показания используются контроллером для: регулирования скорости вентиляторов конденсатора (ПЧ Danfoss VLT или EC-моторы), переключения в режим фрикулинга при снижении температуры ниже уставки, коррекции уставки жидкости на выходе испарителя в зависимости от сезона.

Исполнение — погружной или поверхностный Pt1000, диапазон −40…+70 °С, класс защиты IP65. Устанавливается в защищённом от солнечного излучения месте на расстоянии не менее 1 м от корпуса чиллера. Прямое попадание солнца на датчик даёт погрешность +5…+15 °С, что ведёт к излишней интенсивности вентиляторов и перерасходу электроэнергии.

Дополнительные датчики

На крупных чиллерах с винтовыми и центробежными компрессорами устанавливают расширенный набор измерений:
  • Датчик уровня масла в картере компрессора — оптический или поплавковый; при падении уровня ниже нормы блокирует пуск.
  • Датчик вибрации — пьезоакселерометр на корпусе компрессора; рост амплитуды вибрации указывает на износ подшипников или дисбаланс ротора.
  • Датчик влажности хладагента — устанавливается на линии жидкости после фильтра-осушителя; индикаторное стекло меняет цвет с зелёного на жёлтый при насыщении осушителя.
  • Датчик положения ЭРВ — энкодер на шаговом моторе электронного регулирующего вентиля; позволяет контроллеру точно управлять перегревом.
  • Датчик давления масла (для винтовых компрессоров) — контролирует перепад давления в системе смазки; при падении перепада ниже 1,5–2,0 бар компрессор останавливается.

Диагностическая таблица неисправностей датчиков

Порядок проверки и замены датчика

  1. Идентификация неисправного датчика. По коду ошибки контроллера (Dixell, Eliwell, Carel, Danfoss) определяем тип и местоположение датчика. Сверяемся с сервисной документацией на конкретную модель чиллера.
  2. Проверка без демонтажа. Для NTC/Pt1000 — измеряем сопротивление мультиметром на клеммах контроллера при известной температуре среды и сравниваем с таблицей R(T). Для реле давления — подключаем манометрическую станцию и сравниваем показания манометра с уставкой срабатывания.
  3. Останов чиллера и сброс давления. Перед демонтажем датчика давления или реле — закрываем сервисные вентили, стравливаем давление через Schrader-штуцер, только после этого снимаем датчик.
  4. Подбор и установка нового элемента. Используем запасные части и принадлежности (ЗИП) оригинального производителя или сертифицированный аналог с идентичными характеристиками. При установке нового реле давления — проверяем заводскую уставку и при необходимости регулируем.
  5. Проверка цепи и герметичности. После монтажа проверяем целостность электрической цепи мультиметром, опрессовываем точку врезки азотом (при вскрытии контура), проводим вакуумирование.
  6. Пуско-наладочные работы. Запускаем чиллер, контролируем показания нового датчика в рабочем режиме, сверяем с эталонным прибором, вносим коррекцию в параметры контроллера при необходимости.

Не знаете с чего начать?

Оставьте ваши контактные данные и инженер разберется в вашей проблеме и предложит пути решения.