ТРВ в кондиционере и чиллере: что это и как работает

ТРВ в кондиционере и чиллере — терморегулирующий вентиль: клапан перед испарителем, который снижает давление жидкого хладагента и дозирует его подачу так, чтобы на выходе из испарителя оставался заданный перегрев пара, ориентировочно 4–8 °C. Ниже — где стоит ТРВ, как он работает, чем отличается от капиллярной трубки и электронного вентиля и по каким признакам видно, что он неисправен.

Где стоит ТРВ и что он делает

ТРВ стоит на жидкостной линии между конденсатором и испарителем, обычно после фильтра-осушителя, смотрового стекла и электромагнитного клапана. До него хладагент — жидкость под давлением конденсации, после него — холодная смесь жидкости и пара под давлением кипения. Как эти части складываются в цикл, описано в справочнике о принципе работы холодильной машины.

У ТРВ две задачи. Первая — дросселирование: он создаёт сопротивление, на котором давление падает с конденсации до кипения. Вторая — регулирование: он пропускает в испаритель ровно столько хладагента, сколько тот успевает выкипятить, чтобы на всасывание компрессора шёл сухой пар, а не жидкость.

Как работает ТРВ

Механический ТРВ управляется давлениями на мембрану. Сверху на неё давит газ в термобаллоне: баллон закреплён на всасывающей трубе после испарителя, и давление в нём растёт с температурой пара. Снизу давят давление кипения и пружина. Клапан приоткрыт настолько, чтобы эти силы уравновешивались.

• Перегрев вырос — пар на выходе стал теплее, давление в баллоне поднялось, клапан открылся сильнее, хладагента в испаритель пошло больше, и перегрев снизился.
• Перегрев упал — баллон остыл, клапан прикрылся, жидкость перестала доходить до выхода испарителя.
• Пружина задаёт статический перегрев — настройку, которую выставляют регулировочным винтом.

Перегрев — разница между температурой пара на выходе из испарителя и температурой кипения при давлении всасывания; температуру кипения находят по давлению, как в справочнике о давлении и температуре кипения хладагентов. ТРВ с внешним уравниванием берёт давление не на входе, а на выходе испарителя по отдельной трубке: так он не путается, когда в пластинчатом испарителе или распределителе давление заметно падает. У ТРВ с МОР-заправкой ограничено давление кипения, чтобы при пуске после простоя компрессор не перегружался.

ТРВ, капиллярная трубка и ЭРВ

В бытовой сплит-системе механический ТРВ встречается редко: в простых моделях дросселирует капиллярная трубка с постоянным сопротивлением, в инверторных — электронный расширительный вентиль (ЭРВ) в наружном блоке. ЭРВ открывает шаговый двигатель по командам контроллера, который считает перегрев по датчикам давления и температуры. Такой вентиль точнее держит перегрев на малой нагрузке, поэтому его ставят в машины с плавным регулированием производительности, описанные в справочнике об инверторном чиллере. В крупных чиллерах с затопленным кожухотрубным испарителем подачу регулируют по уровню жидкости.

Признаки неисправного ТРВ

• Низкое давление всасывания и большой перегрев — ТРВ недодаёт хладагент: засор, влага, замёрзшая в клапане, или потеря заправки термобаллона. Те же признаки даёт недозаправка и забитый фильтр-осушитель, поэтому сначала проверяют их; порядок — в справочнике о низком давлении в чиллере.
• Малый перегрев, иней на компрессоре — ТРВ переливает: термобаллон плохо прижат к трубе или не изолирован, клапан залип открытым. Жидкость на всасывании разрушает компрессор.
• Качание давления — перегрев то растёт, то падает с периодом в минуты: ТРВ слишком большой для нагрузки или баллон стоит в неудачном месте.

Диагноз ставят по перегреву и переохлаждению, измеренным при работе машины, а не по одному давлению. Настройку и замену ТРВ делает холодильщик; общий порядок поиска причин — в справочнике об ошибках и неисправностях чиллера.

Что из этого следует для подбора

• ТРВ подбирает производитель под хладагент, холодопроизводительность и тип испарителя; в задании на чиллер его не указывают.
• Для работы на малых нагрузках и при плавном регулировании выгоднее ЭРВ: он точнее держит перегрев, и испаритель используется полностью.
• Зимой ТРВ нужен перепад давлений: если давление конденсации падает слишком низко, хладагента в испаритель идёт мало. Поэтому у чиллера, работающего круглый год на улице, регулируют давление конденсации.
• При переходе на другой хладагент ТРВ меняют вместе с ним: заправка термобаллона и пропускная способность рассчитаны на конкретный хладагент — об этом справочник о замене R410A.