Низкое давление чиллера: причины ошибки и что проверить

Ошибка низкого давления чиллера означает, что давление всасывания упало ниже уставки реле или датчика: хладагент кипит слишком холодно, и вода в испарителе может замёрзнуть. Причин две группы: в испаритель приходит мало тепла — мало воды, низкая уставка, малая нагрузка — или мало хладагента — утечка, засор фильтра-осушителя, неисправный терморегулирующий вентиль (ТРВ). Зимой к ним добавляется слишком низкое давление конденсации.

Как срабатывает защита

Реле низкого давления стоит на линии всасывания и останавливает компрессор, когда давление падает ниже уставки. В первые минуты после пуска давление всасывания проседает и у исправного чиллера, поэтому контроллер на это время защиту не учитывает. Реле часто сбрасывается само, но контроллер считает срабатывания и после нескольких подряд блокирует чиллер до ручного сброса.

Низкое давление опасно для испарителя: если хладагент кипит ниже нуля, вода у стенок пластинчатого теплообменника начинает замерзать, лёд перекрывает каналы и может разорвать пластины. Как от этого защищает датчик на выходе воды, разобрано в справочнике о защите от замерзания. Компрессору оно тоже вредно: хладагента по контуру идёт мало, и он хуже охлаждает двигатель и возвращает масло.

Причины

• Мало воды через испаритель. Забит сетчатый фильтр, в контуре воздух, прикрыты краны, насос изношен или после работ в щитке вращается в обратную сторону. Если на потребителях стоят двухходовые клапаны без перепуска, при малой нагрузке они перекрывают воду через чиллер — схемы разобраны в справочнике об обвязке фанкойла.
• Грязный испаритель. Отложения в каналах пластинчатого теплообменника мешают передаче тепла; признак — растущий перепад давления воды на испарителе. Когда и как его промывают, сказано в справочнике о теплообменниках чиллера.
• Низкая уставка. На воде температуру на выходе не задают ниже 5 °C. Холоднее нужен гликоль нужной концентрации — расчёт концентрации гликоля. Как задают уставку и дифференциал, сказано в справочнике о настройке чиллера.
• Малая нагрузка и мало воды. Компрессор быстро охлаждает небольшой объём воды, давление проседает, чиллер часто останавливается. Объём добирают баком — расчёт объёма бака-аккумулятора.
• Утечка хладагента. Самая частая причина со стороны холодильного контура. Признаки — масляные пятна на соединениях, пузыри в смотровом стекле жидкостной линии, падение холодопроизводительности.
• Засор или неисправный ТРВ. Забитый фильтр-осушитель, ТРВ, потерявший заправку термобаллона, или не открывшийся электромагнитный клапан недодают хладагент в испаритель. Признак засора — трубка после фильтра-осушителя заметно холоднее, чем до него. Как работает и отказывает ТРВ, описано в справочнике о ТРВ.
• Зима. У чиллера с воздушным конденсатором в мороз падает давление конденсации. Перепада давлений на ТРВ не хватает, хладагента в испаритель идёт мало, и падает давление всасывания. Помогают регулятор оборотов вентиляторов и зимнее исполнение конденсатора.
• Реле или датчик. Изредка неисправно само реле. Это видно, если манометр показывает давление заметно выше уставки, а авария всё равно срабатывает.

Как найти причину по манометру

Холодильщик снимает давление всасывания, по таблице давления хладагента находит температуру кипения и сравнивает её с водой на выходе из испарителя:

ΔT_и = t_вых − t_кип

ΔT_и — разница температур испарителя, °C; t_вых — вода на выходе из испарителя, °C; t_кип — температура кипения по манометру, °C. Для пластинчатого испарителя при полной нагрузке ΔT_и в норме 4–6 °C, при частичной — меньше. Больше 8 °C — в испаритель приходит мало хладагента или он плохо передаёт тепло.

Дальше причину различают по перегреву пара на всасывании и переохлаждению жидкости после конденсатора — как их измеряют, описано в справочнике о перегреве и переохлаждении фреона:

• Перегрев большой, переохлаждение малое, в смотровом стекле пузыри — не хватает хладагента. Утечку ищут и устраняют, контур вакуумируют и заправляют по массе; дозаправка без поиска утечки только откладывает следующую аварию.
• Перегрев большой, переохлаждение нормальное — хладагент есть, но не проходит в испаритель: фильтр-осушитель, ТРВ, электромагнитный клапан.
• Перегрев нормальный, ΔT_и большая — испаритель плохо передаёт тепло: мало воды или он загрязнён.

Расход воды проверяют по её нагреву в чиллере. При полной нагрузке вода нагревается на расчётный перепад, обычно 5 °C; если перепад больше, воды идёт меньше:

G = Q / (1,163 × Δt)

G — расход воды, м³/ч; Q — холодопроизводительность, кВт; Δt — нагрев воды, °C. Чиллеру 50 кВт при перепаде 5 °C нужно 50 / (1,163 × 5) = 8,6 м³/ч. Если при полной нагрузке вода приходит 16 °C и уходит 7 °C, расход 50 / (1,163 × 9) = 4,8 м³/ч — почти вдвое меньше расчётного.

Что делать по порядку

1. Записать, когда сработала авария: при пуске, после долгой работы, при малой нагрузке, в мороз. От этого зависит, с чего начинать.
2. Проверить воду: сетчатый фильтр, краны, воздух в верхних точках, давление в контуре, работу насоса, нагрев воды в чиллере.
3. Проверить уставку температуры воды и то, что в контуре: вода или гликоль нужной концентрации.
4. Зимой проверить, что вентиляторы конденсатора снижают обороты, а не работают на полных.
5. Если причина не нашлась, вызвать холодильщика: давления, перегрев и переохлаждение, поиск утечки, фильтр-осушитель и ТРВ.

Перемыкать реле низкого давления или реле протока нельзя: испаритель замерзает за минуты, а его замена обходится дороже любой диагностики. Дозаправлять хладагент без поиска утечки тоже нельзя.

Что из этого следует для подбора

• Насос подбирают по напору всей трассы и потребителя, иначе воды через испаритель будет меньше расчётной — расчёт насоса для чиллера.
• Объём воды в системе не меньше того, что даёт расчёт бака: при малой нагрузке небольшой объём остывает быстрее, чем компрессор успевает отработать.
• Вода холоднее 5 °C или контур на улице зимой — это гликоль и индивидуальный подбор, как в справочнике о низкотемпературном чиллере.
• Работа зимой указывается в задании на подбор, чтобы чиллер получил регулирование конденсатора на мороз. Остальные аварии собраны в справочнике о неисправностях чиллера.