Почему обмерзает испаритель холодильной установки: причины, диагностика и устранение

Содержание:

Нормальное и аномальное обмерзание
Как работает система оттайки
Неисправности системы оттайки
Проблемы холодильного контура
Нарушения воздушного потока
Высокая влагонагрузка на камеру
Диагностическая таблица
Порядок устранения
Типичные ошибки

Нормальное и аномальное обмерзание: в чём разница

Образование инея на поверхности испарителя — нормальный физический процесс. При температуре кипения хладагента ниже 0 °C влага из воздуха конденсируется на рёбрах испарителя и замерзает. Слой инея нарастает непрерывно — это неизбежное следствие работы любой холодильной установки с воздушным испарителем.

Проблема не в самом инее, а в скорости его нарастания и в качестве оттайки. Нормально работающая установка накапливает иней между циклами оттайки и полностью сбрасывает его во время каждого цикла. Аномальное обмерзание — это когда иней нарастает быстрее, чем успевает таять, или цикл оттайки не убирает лёд полностью. В итоге испаритель постепенно покрывается всё более толстым слоем льда, воздушный поток через него падает, холодопроизводительность снижается.

Лёд — плохой проводник тепла: слой льда толщиной 3 мм снижает теплопередачу испарителя на 30%. При полном обледенении воздух перестаёт проходить через секцию, камера не охлаждается, компрессор работает непрерывно.

Как работает система оттайки

В воздухоохладителях промышленных холодильных установок применяется электрическая оттайка нагревателями ТЭН, встроенными в секцию испарителя. Контроллер (Danfoss AK-CC, Carel, Dixell, Eliwell) запускает цикл оттайки по таймеру или по датчику обледенения — обычно 2–4 раза в сутки. Во время оттайки компрессор и вентиляторы испарителя останавливаются, ТЭНы нагревают секцию до +10…+15 °C, лёд тает и стекает в дренажный поддон.

Окончание оттайки фиксирует датчик температуры испарителя (датчик оттайки, ДО) — при достижении уставки (+5…+13 °C, зависит от настройки) контроллер завершает нагрев и запускает компрессор. Если датчик оттайки неисправен или уставка задана некорректно, оттайка либо не завершается, либо прерывается преждевременно.

Неисправности системы оттайки

Сгоревший ТЭН — наиболее частая причина нарастающего обледенения. Нагреватель перегорает по участкам, поэтому оттайка может продолжаться, но неравномерно: часть испарителя оттаивает, другая остаётся подо льдом. Проверяют сопротивление каждого ТЭН омметром — обрыв цепи при отключённом питании подтверждает неисправность.
Неисправный датчик оттайки. При обрыве цепи датчика контроллер не получает сигнал окончания оттайки и удерживает ТЭНы включёнными сверхнормативно — температура в камере растёт. При коротком замыкании датчика оттайка завершается немедленно, не успев расплавить лёд, и цикл фактически не работает.
Неверные настройки контроллера. Слишком редкие циклы оттайки (1 раз в сутки вместо 3–4) или слишком короткая длительность (10 мин вместо 25–40 мин) — лёд не успевает таять полностью. Настройки сбиваются после замены контроллера или при ошибках пусконаладки.
Засоренный или замёрзший дренаж. Талая вода не уходит из поддона, замерзает при следующем рабочем цикле и постепенно блокирует нижнюю часть испарителя.
Нагреватель дренажного поддона и дренажной трубки — отдельный ТЭН малой мощности — при его отказе вода в дренаже замерзает уже в первые сутки.

Проблемы холодильного контура

Недозаправка хладагентом снижает давление кипения ниже расчётного. Испаритель работает при более низкой температуре, иней нарастает интенсивнее, интервалы между оттайками оказываются слишком длинными для нового режима.
Переоткрытый ТРВ — перегрев на всасывании менее 3 °C, жидкий хладагент достигает последних рядов испарителя. Эти ряды обмерзают быстрее остальных: жидкий хладагент отбирает больше тепла с поверхности, температура рёбер падает ниже расчётной. Обледенение начинается с выхода испарителя — это визуальный признак, отличающий данную причину от неисправности оттайки.
Малая тепловая нагрузка. При незагруженной камере или ночном простое установка работает на холостом ходу: испаритель быстро достигает очень низкой температуры, иней нарастает интенсивнее нормы. Контроллер должен адаптировать частоту и длительность оттаек под реальный режим работы.

Нарушения воздушного потока через испаритель

Отказ вентилятора испарителя — лопасти или двигатель. Без принудительного обдува теплый воздух из камеры не поступает к рёбрам испарителя, иней нарастает у входного фронта секции и быстро блокирует её полностью. Компрессор продолжает работать, но камера не охлаждается — типичная картина при остановившемся вентиляторе.

Загрязнение рёбер испарителя жиром, пылью или хлопьями с продуктов снижает воздушный поток и ухудшает теплообмен. Загрязнённый испаритель обмерзает быстрее: пониженная теплопередача требует более низкой температуры кипения для поддержания нужной температуры камеры.

Неправильное размещение продуктов в камере перекрывает воздушные каналы между рядами. Воздух идёт в обход испарителя, камера не охлаждается равномерно, некоторые зоны испарителя обмерзают сильнее остальных из-за неравномерного теплосъёма.

Высокая влагонагрузка на камеру

Повреждённые или изношенные уплотнители дверей — тёплый влажный воздух постоянно подтекает в камеру. Каждый грамм воды, попавшей внутрь, в конечном счёте оседает на испарителе в виде инея. При плохих уплотнителях испаритель обмерзает в несколько раз быстрее нормы.

Незапакованные продукты с высоким содержанием влаги — мясо, рыба, зелень — постоянно испаряют воду в объём камеры. Влагонагрузка на испаритель в несколько раз превышает расчётную, циклы оттайки не справляются. Аналогичный эффект дают частые открывания двери — каждое открывание вносит порцию влажного воздуха.

Нарушение теплоизоляции стен и потолка камеры создаёт мостики холода. На этих участках оседает конденсат, который замерзает и создаёт дополнительную влагу внутри.

Диагностическая таблица

Испаритель полностью в льду, оттайка запускается, но лёд не тает;Сгоревший ТЭН оттайки — полный или частичный обрыв;Измерить сопротивление каждого ТЭН омметром, заменить неисправный Оттайка завершается мгновенно после старта, лёд остаётся;Датчик оттайки в коротком замыкании или уставка слишком низкая;Проверить сопротивление датчика, скорректировать уставку окончания оттайки в контроллере Оттайка не завершается, температура в камере растёт;Датчик оттайки в обрыве — контроллер не получает сигнал;Проверить сопротивление датчика, заменить при обрыве Лёд нарастает у выхода испарителя, остальная секция чистая;Переоткрытый ТРВ — низкий перегрев, жидкий хладагент доходит до конца испарителя;Замерить перегрев на всасывании, отрегулировать или заменить ТРВ Вентилятор испарителя не вращается, секция забита льдом у фронта;Отказ двигателя вентилятора испарителя;Проверить напряжение питания двигателя, замерить ток, заменить двигатель Льда много, дренажный поддон заморожен;Отказ нагревателя поддона или засор дренажной трубки;Проверить ТЭН поддона омметром, прочистить дренаж, заменить нагреватель Обледенение нарастает резко после продолжительных открываний двери;Повреждённые дверные уплотнители или высокая влажность в камере;Проверить уплотнители на прилегание, заменить изношенные участки Обледенение только на части секции, вентилятор работает;Неравномерный воздушный поток — загрязнение рёбер или перекрытие каналов продуктами;Промыть испаритель, переложить продукты, освободить воздушные каналы

Порядок устранения

Принудительная оттайка и оценка результата. Запускают ручной цикл оттайки через контроллер. Контролируют температуру испарителя по датчику — она должна достичь уставки окончания оттайки. Если температура не растёт — ТЭНы не работают. Если растёт быстро и тут же падает — датчик оттайки неисправен.
Проверка ТЭНов оттайки. При отключённом питании замеряют сопротивление каждого нагревателя омметром. Норма — зависит от мощности ТЭНа (обычно 20–100 Ом). Обрыв цепи — замена нагревателя. Проверяют также ТЭН дренажного поддона и нагреватель дренажной трубки.
Проверка датчика оттайки. Измеряют сопротивление датчика при известной температуре (таблица из технической документации). Значение вне допуска — замена датчика. Проверяют правильность расположения датчика: он должен быть закреплён на рёбрах испарителя, а не свисать в воздухе.
Проверка настроек контроллера. Контролируют количество циклов оттайки в сутки (норма 2–4), длительность каждого цикла (норма 20–40 мин), уставку окончания оттайки (+5…+13 °C), задержку пуска вентиляторов после оттайки (30–120 с).
Диагностика холодильного контура. Замеряют перегрев на всасывании — при значении менее 3 °C регулируют ТРВ. Проверяют заправочное количество хладагента по переохлаждению жидкостной линии.
Проверка вентиляторов и воздушного тракта. Замеряют ток каждого двигателя вентилятора испарителя токоизмерительными клещами. При заниженном токе — проверяют крыльчатку на обледенение или механическую блокировку. Осматривают рёбра испарителя на загрязнение, при необходимости промывают.
Проверка дренажной системы. Прочищают дренажный поддон и дренажную трубку. Проверяют свободный отток воды при подаче небольшого количества воды в поддон вручную.
Пуско-наладочные работы. Запускают установку, наблюдают за двумя-тремя полными циклами работы с оттайкой. Контролируют температуру в камере, время нарастания инея между оттайками, полноту сброса льда после каждого цикла. Параметры вносят в сервисный журнал.

Типичные ошибки

Вручную скалывают лёд с испарителя, не устраняя причину. Лёд сбит, система снова работает. Через несколько суток испаритель снова в льду. Без диагностики первопричины каждое ручное оттаивание — временная мера.
Увеличивают частоту оттаек без проверки ТЭНов. Контроллер настроен на 6 циклов в сутки вместо 3 — лёд временно не нарастает. Если ТЭН работает частично, при следующем сезоне нагрузка растёт и неработающий участок снова даёт обледенение.
Не проверяют нагреватель дренажного поддона. Дренаж замёрз, поддон переполняется талой водой, вода замерзает у основания испарителя. Выглядит как недостаточная оттайка — заменяют ТЭН испарителя, а причина — в дренаже.
Не проверяют уплотнители дверей при быстром нарастании инея. Уплотнитель обжат, дверь закрывается — визуально всё нормально. Но изношенная резина пропускает тёплый воздух по всему периметру. Проверяют уплотнитель листом бумаги: при закрытой двери лист должен удерживаться с заметным усилием на любом участке.

Frostsystems выполняет диагностику и ремонт систем оттайки, замену ТЭНов и датчиков, настройку параметров контроллера и пуско-наладочные работы — Москва и Московская область.

Не знаете с чего начать?

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