Gdzie znajduje się sprężarka w jednostce prądu przemiennego? Kompletny przewodnik po lokalizacji i identyfikacji

The kompresor na centralnej jednostce klimatyzacyjnej znajduje się w jednostce zewnętrznej — dużej metalowej szafce znajdującej się na zewnątrz domu — i zwykle znajduje się na dole lub na środku tej szafki, zamkniętej w metalowej obudowie o kształcie cylindrycznym lub w kształcie kopuły. W klimatyzatorach okiennych i systemach mini-split sprężarka jest również umieszczona w elemencie wychodzącym na zewnątrz lub na zewnątrz. Dokładne zrozumienie, gdzie znajduje się sprężarka, jak wygląda i co robi, jest pierwszym krokiem w kierunku diagnozowania problemów, planowania konserwacji i podejmowania mądrych decyzji dotyczących naprawy.

Gdzie znajduje się sprężarka w jednostce klimatyzacyjnej — według typu systemu

Dokładna lokalizacja sprężarki zależy od rodzaju posiadanego systemu klimatyzacji, ale w każdym przypadku sprężarka znajduje się w części systemu wystawionej na działanie powietrza zewnętrznego lub otoczenia – nigdy w wewnętrznej centrali wentylacyjnej lub parowniku. Oto, gdzie można go znaleźć w każdym głównym typie systemu klimatyzacji:

Centralne klimatyzatory typu Split (najczęściej stosowane w domu urządzenia AC)

W centralnym systemie dzielonym — typie z wewnętrzną centralą wentylacyjną i oddzielną szafą zewnętrzną — sprężarka znajduje się wewnątrz zewnętrznego skraplacza . Poszukaj dużej metalowej skrzynki (zwykle o szerokości od 24 do 36 cali i wysokości od 24 do 40 cali) ustawionej na betonowej podkładce lub wspornikach montażowych na zewnątrz domu, zwykle obok domu lub za nim. Kiedy spojrzysz na jednostkę zewnętrzną z górnej kratki, zobaczysz łopatkę wentylatora. Sprężarka znajduje się pod wentylatorem, w dolnej środkowej części szafy. Jest to największy pojedynczy element wewnątrz jednostki zewnętrznej i jest podłączony do dwóch przewodów czynnika chłodniczego — większego izolowanego przewodu ssawnego i mniejszego przewodu cieczy.

Jednostki klimatyzacyjne okienne

W klimatyzatorze okiennym zarówno sekcja parownika (wewnątrz), jak i skraplacza (zewnętrzna) są wbudowane w jedną obudowę. Sprężarka znajduje się w zewnętrznej połowie jednostki okiennej — w tylnej części, która wystaje na zewnątrz okna. Znajduje się w dolnej części obudowy, w sąsiedztwie cewek skraplacza i wentylatora skraplacza. Ponieważ całe urządzenie jest samowystarczalne, sprężarka w klimatyzatorze okiennym jest bardziej zwarta niż w systemach centralnych i zazwyczaj waży od 5 do 15 funtów, w zależności od wartości znamionowej jednostki BTU.

Klimatyzatory Mini-Split (bezkanałowe).

Systemy typu mini-split składają się z montowanej na ścianie jednostki wewnętrznej i oddzielnej jednostki zewnętrznej, połączonych przewodami czynnika chłodniczego. Podobnie jak w przypadku systemów z centralnym podziałem, sprężarka w systemie mini-split jest umieszczona całkowicie w jednostce zewnętrznej. Jednostki zewnętrzne typu mini-split są bardziej kompaktowe niż centralne jednostki zewnętrzne prądu przemiennego — zazwyczaj mają od 12 do 24 cali szerokości i od 20 do 30 cali wysokości — ale wewnętrzna sprężarka jest umieszczona w tym samym miejscu: na dole pośrodku szafy zewnętrznej, poniżej wentylatora skraplacza i wężownic.

Kompaktowe jednostki prądu przemiennego (jednostki dachowe)

Kompaktowe jednostki klimatyzacyjne łączą wszystkie komponenty — parownik, skraplacz i sprężarkę — w jedną szafę, która jest zwykle instalowana na dachu budynków komercyjnych lub na płycie na poziomie gruntu w niektórych domach. W przypadku jednostki opakowanej sprężarka jest umieszczona w pojedynczej szafce zewnętrznej, zwykle w sekcji skraplacza urządzenia. Są one powszechne w budynkach komercyjnych, hotelach i budynkach wielorodzinnych, gdzie przestrzeń wewnątrz budynku jest ograniczona.

Tabela 1: Lokalizacja sprężarki klimatyzacji według typu systemu, pokazująca, gdzie szukać sprężarki w każdej głównej konfiguracji klimatyzacji.

Jak wygląda sprężarka klimatyzacji i jak ją rozpoznać

Sprężarka klimatyzacji to uszczelniony, cylindryczny lub w kształcie kopuły metalowy pojemnik, zazwyczaj czarny lub ciemnoszary, mniej więcej wielkości i kształtu dużej puszki z farbą lub małej gaśnicy – i prawie zawsze jest to najgłośniejszy i najcięższy pojedynczy element wewnątrz jednostki zewnętrznej.

Oto cechy wizualne i fizyczne identyfikujące sprężarkę:

• Kształt: Hermetycznie uszczelnione sprężarki — typ stosowany w praktycznie wszystkich klimatyzatorach do użytku domowego i małych komercyjnych obiektów — mają gładką, zaokrągloną kopułę lub kształt cylindra. Obudowa jest całkowicie szczelna, bez widocznych ruchomych części na zewnątrz. Sprężarki spiralne (coraz powszechniejsze w nowoczesnych systemach) są zwykle wyższe i bardziej cylindryczne; sprężarki tłokowe są bardziej okrągłe i krótsze.
• Rozmiar: W domowych systemach klimatyzacji sprężarka ma zazwyczaj średnicę od 12 do 18 cali i wysokość od 12 do 24 cali. Waży od 20 do 60 funtów, w zależności od wydajności chłodniczej systemu (mierzonej w tonach – 3-tonowy system w budynkach mieszkalnych zwykle wyposażony jest w sprężarkę ważącą od 30 do 45 funtów).
• Kolor: Większość domowych sprężarek prądu przemiennego ma ciemnoszarą, matową czarną lub czasami srebrną metalową obudowę. Powierzchnia jest zazwyczaj gładka i nieizolowana, chociaż niektóre sprężarki mają dolną część owiniętą kocem dźwiękochłonnym lub pianką izolacyjną.
• Połączenia: Dwie linie czynnika chłodniczego łączą się z portami na obudowie sprężarki — izolowana linia miedziana o większej średnicy (linia ssawna, odprowadzająca pary czynnika chłodniczego pod niskim ciśnieniem z parownika) i mniejsza linia miedziana (przewód tłoczny, doprowadzający gorący czynnik chłodniczy pod wysokim ciśnieniem do wężownicy skraplacza). Przewód elektryczny jest również podłączony do listwy zaciskowej sprężarki.
• Wibracje i dźwięk: Kiedy układ klimatyzacji działa, sprężarka wibruje i wytwarza stały, niski szum. Jest on montowany na gumowych przelotkach izolacyjnych, aby ograniczyć przenoszenie drgań na obudowę. Wibracje i buczenie — które można odróżnić od wyższego dźwięku wentylatora skraplacza — to jeden ze sposobów potwierdzenia, który element jest sprężarką podczas pracy systemu.

Co robi sprężarka w układzie klimatyzacji

Sprężarka klimatyzacji jest sercem cyklu chłodniczego — spręża pary czynnika chłodniczego pod niskim ciśnieniem w gaz o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, co jest niezbędnym etapem umożliwiającym całemu systemowi przenoszenie ciepła z wnętrza domu na zewnątrz.

Cykl chłodniczy działa w następujący sposób: czynnik chłodniczy pochłania ciepło z powietrza w pomieszczeniu podczas odparowywania w wężownicy parownika w pomieszczeniu, zamieniając się z cieczy w parę o niskim ciśnieniu. Ta ciepła para przemieszcza się przewodem ssącym do jednostki zewnętrznej, gdzie sprężarka ściska ją pod wysokim ciśnieniem, podnosząc jej temperaturę jeszcze bardziej, do 120–160 stopni Fahrenheita lub więcej. Ten gorący gaz pod wysokim ciśnieniem przepływa następnie przez wężownicę skraplacza, gdzie wentylator zewnętrzny wdmuchuje powietrze przez wężownicę, a ciepło jest uwalniane do powietrza zewnętrznego. Ochłodzony czynnik chłodniczy skrapla się z powrotem do postaci ciekłej i wraca do pomieszczenia, aby powtórzyć cykl.

Bez działającej sprężarki nie następuje ruch czynnika chłodniczego, nie ma wymiany ciepła, a układ klimatyzacji nie wytwarza chłodzenia. Właśnie dlatego sprężarkę często nazywa się najbardziej krytycznym i najdroższym pojedynczym elementem każdego układu klimatyzacji. Koszty wymiany sprężarki klimatyzacji do zastosowań mieszkaniowych wahają się od 800-2800 dolarów łącznie z robocizną , podczas gdy wymiana całej jednostki zewnętrznej zwykle kosztuje od 1500 do 4500 dolarów.

Rodzaje sprężarek prądu przemiennego i różnice między nimi

Tabela 2: Cztery główne typy sprężarek prądu przemiennego, sposób działania każdego z nich, miejsce ich występowania i ich najważniejsze zalety.

Co otacza sprężarkę w zewnętrznym urządzeniu klimatyzacyjnym

Zrozumienie pozostałych elementów jednostki zewnętrznej pomaga prawidłowo zidentyfikować sprężarkę i zrozumieć, dlaczego każda część musi ze sobą współdziałać, aby układ klimatyzacji działał skutecznie.

• Cewka skraplacza: Duża wężownica w kształcie litery U lub owinięta wokół rury miedzianej lub aluminiowej z metalowymi żebrami, otaczająca wnętrze obudowy jednostki zewnętrznej. Gorący czynnik chłodniczy ze sprężarki przepływa przez tę wężownicę, a wentylator zewnętrzny wdmuchuje powietrze przez żeberka, aby rozproszyć ciepło. Patrząc przez boki jednostki zewnętrznej, widać cewkę skraplacza — gęstą siatkę cienkich metalowych żeberek.
• Wentylator skraplacza i silnik: Wentylator, umieszczony w górnej części jednostki zewnętrznej, zasysa powietrze do góry przez wężownicę skraplacza i wyrzuca je na zewnątrz przez górną kratkę. Silnik wentylatora zamontowany jest pośrodku górnej kratki. Patrząc w dół przez kratkę ochronną na górze urządzenia, można zobaczyć łopatkę wentylatora. Wentylator pracuje zawsze, gdy pracuje sprężarka.
• Kondensator(y): Element cylindryczny (lub dwa oddzielne) zwykle montowany na panelu bocznym wewnątrz jednostki zewnętrznej. Kondensator zapewnia rozruchowe i robocze doładowanie elektryczne potrzebne silnikom sprężarki i wentylatorów. Jest to jeden z najczęstszych punktów awarii starszych jednostek zewnętrznych, a uszkodzony kondensator roboczy często uniemożliwia uruchomienie sprężarki, mimo że sama sprężarka jest sprawna.
• Stycznik: Przełącznik sterowany elektrycznie wewnątrz jednostki zewnętrznej, sterujący dostarczaniem mocy do sprężarki i wentylatora skraplacza. Kiedy termostat żąda chłodzenia, centrala wentylacyjna wysyła sygnał 24 V do stycznika, który następnie zamyka jego styki i umożliwia przepływ energii 240 V do sprężarki i wentylatora.
• Linie czynnika chłodniczego: Dwie miedziane przewody łączą jednostkę zewnętrzną z wężownicą parownika jednostki wewnętrznej. Większy izolowany przewód (przewód ssawny, zwykle o średnicy od 3/4 cala do 7/8 cala) transportuje chłodne pary czynnika chłodniczego pod niskim ciśnieniem z wężownicy jednostki wewnętrznej do sprężarki. Mniejszy nieizolowany przewód (przewód cieczy, zwykle o średnicy 3/8 cala) transportuje ciekły czynnik chłodniczy z wężownicy skraplacza z powrotem do wewnętrznego urządzenia rozprężnego. Obydwa podłącza się bezpośrednio do portów na obudowie sprężarki.
• Odłącz skrzynkę: Metalowa skrzynka zamontowana na ścianie zewnętrznej w pobliżu jednostki zewnętrznej, zawierająca bezpiecznik lub wyłącznik umożliwiający bezpieczne odcięcie zasilania jednostki zewnętrznej w celu serwisowania. Nie znajduje się ono wewnątrz samej jednostki zewnętrznej, ale bezpośrednio do niej przylega.

Jak sprawdzić, czy sprężarka klimatyzacji ulega awarii

Awaria sprężarki klimatyzacji generuje wyraźny zestaw znaków ostrzegawczych, które wcześnie wykryte mogą zapobiec całkowitej awarii systemu i znacznie obniżyć koszty naprawy. Oto najważniejsze objawy, na które należy zwrócić uwagę:

Jednostka zewnętrzna działa, ale system nie chłodzi

Jeśli wentylator zewnętrzny się obraca i system wydaje się działać normalnie, ale w domu nie chłodzi się, może to oznaczać, że sprężarka pracuje, ale nie wytwarza wystarczającej kompresji. Może to być spowodowane niskim poziomem czynnika chłodniczego, zużyciem elementów wewnętrznych lub zbliżaniem się końca okresu użytkowania sprężarki. Technik może zweryfikować działanie sprężarki, mierząc ciśnienie ssania i tłoczenia za pomocą manometrów na kolektorze — sprawna sprężarka utrzymuje ciśnienie tłoczenia od 200 do 400 psi (w zależności od rodzaju czynnika chłodniczego) i ciśnienie ssania od 60 do 100 psi.

Głośne lub nietypowe dźwięki dochodzące z jednostki zewnętrznej

Zdrowa sprężarka wytwarza stały, niski szum. Klikanie, brzęczenie, grzechotanie, zgrzytanie lub piski dochodzące z jednostki zewnętrznej to klasyczne oznaki problemów ze sprężarką. Głośne stukanie podczas uruchamiania, po którym następuje zadziałanie wyłącznika automatycznego, często wskazuje na trudno uruchamiającą się sprężarkę, która nie jest w stanie pokonać początkowego oporu sprężania bez dodatkowego wspomagania elektrycznego — zestaw do twardego rozruchu może tymczasowo rozwiązać ten problem, ale zazwyczaj wskazuje, że żywotność sprężarki jest bliska końca.

Jednostka zewnętrzna wielokrotnie wyłącza wyłącznik automatyczny

Sprężarka pobierająca znacznie więcej amperażu niż znamionowe natężenie prądu przy pełnym obciążeniu (FLA) spowoduje wyzwolenie wyłącznika automatycznego. Nadmierny pobór wskazuje na wewnętrzny opór mechaniczny — zużyte łożyska, zapieczone tłoki lub awarie uzwojeń elektrycznych wewnątrz uszczelnionej sprężarki. Większość domowych sprężarek prądu przemiennego ma napięcie od 10 do 20 amperów; przegrzanie lub zatarcie sprężarki może pobrać od 30 do 50 amperów, zanim zadziała wyłącznik.

Jednostka zewnętrzna brzęczy, ale wentylator się nie obraca (lub odwrotnie)

Jeśli słychać buczenie jednostki zewnętrznej, ale wydaje się, że ani sprężarka, ani wentylator nie pracują, najczęstszą przyczyną jest uszkodzony kondensator, a nie sama sprężarka. Przed potępieniem sprężarki zawsze poproś technika o sprawdzenie kondensatora — część o wartości 15–50 USD, która często jest faktycznym winowajcą, gdy wydaje się, że sprężarka nie uruchamia się.

Plamy oleju lub wycieki czynnika chłodniczego wokół jednostki zewnętrznej

Plamy oleju na obudowie sprężarki lub wokół niej lub na przewodach czynnika chłodniczego w pobliżu otworów przyłączeniowych sprężarki wskazują na wycieki oleju chłodniczego, co oznacza również ulatnianie się czynnika chłodniczego. Wycieki czynnika chłodniczego zmniejszają wydajność układu i mogą trwale uszkodzić sprężarkę, jeśli działa ona przy niewystarczającym smarowaniu. Obecność lodu na przewodzie ssącym lub na samej jednostce zewnętrznej jest często związana z niedoborem czynnika chłodniczego spowodowanym wyciekiem.

Naprawa a wymiana: co zrobić w przypadku awarii sprężarki klimatyzacji

To, czy naprawić, czy wymienić uszkodzoną sprężarkę klimatyzacji, zależy od wieku systemu, kosztu sprężarki w porównaniu z nową jednostką zewnętrzną oraz od tego, czy dany rodzaj czynnika chłodniczego jest nadal dostępny i niedrogi. Poniższe porównanie pomaga wyjaśnić decyzję:

Tabela 3: Przewodnik dotyczący podejmowania decyzji dotyczących naprawy lub wymiany sprężarki klimatyzacji w oparciu o wiek systemu, stan gwarancji i rodzaj awarii.

Jak chronić i konserwować sprężarkę klimatyzacji

Konserwacja proaktywna to najskuteczniejszy sposób przedłużenia żywotności sprężarki klimatyzacji — dobrze konserwowana sprężarka w dobrze konserwowanym systemie może wytrzymać od 15 do 20 lat, natomiast zaniedbana może ulec awarii w ciągu 8 do 10 lat.

• Utrzymuj jednostkę zewnętrzną w czystości i porządku. Wężownica skraplacza otaczająca sprężarkę musi być w stanie efektywnie odprowadzać ciepło. Co roku usuwaj liście, skoszoną trawę i zanieczyszczenia z wnętrza szafki. Przytnij roślinność, aby zachować co najmniej 18 do 24 cali prześwitu ze wszystkich stron. Zatkany skraplacz zmusza sprężarkę do cięższej pracy i wyższej temperatury, przyspieszając zużycie.
• Regularnie wymieniaj filtry powietrza w pomieszczeniach. Brudny filtr powietrza w pomieszczeniu ogranicza przepływ powietrza przez wężownicę parownika, powodując oblodzenie wężownicy. Kiedy lód blokuje przepływ czynnika chłodniczego, do sprężarki zamiast pary trafia ciekły czynnik chłodniczy — jest to stan zwany zatykaniem cieczy, który może zniszczyć zawory sprężarki w ciągu kilku minut. Wymieniaj filtry co 1 do 3 miesięcy, w zależności od użytkowania i warunków domowych.
• Zaplanuj coroczne profesjonalne tuningi. Wykwalifikowany technik HVAC powinien sprawdzać system każdej wiosny przed sezonem chłodzenia. Kluczowe kontrole obejmują pomiar ciśnienia czynnika chłodniczego, sprawdzenie stanu kondensatora, kontrolę połączeń elektrycznych, pomiar poboru prądu przez sprężarkę i czyszczenie cewki skraplacza. Wczesne wykrycie słabego kondensatora lub niskiego poziomu czynnika chłodniczego może zapobiec uszkodzeniu sprężarki, którego naprawa będzie kosztować 10–20 razy więcej.
• Nigdy nie ograniczaj przepływu powietrza wokół jednostki zewnętrznej. Nie buduj ogrodzeń, nie sadź krzewów ani nie umieszczaj przedmiotów bezpośrednio przy jednostce zewnętrznej. Sprężarka i wężownica skraplacza wymagają nieograniczonego przepływu powietrza, aby odprowadzić ciepło. Ograniczenie tego przepływu powietrza zwiększa ciśnienie skraplania, co zwiększa obciążenie sprężarki i temperaturę roboczą – oba główne czynniki przyczyniające się do przedwczesnej awarii sprężarki.
• Niezwłocznie zajmij się wyciekami czynnika chłodniczego. Niski poziom czynnika chłodniczego jest jedną z głównych przyczyn awarii sprężarki. Kiedy czynnika chłodniczego jest mało, sprężarka nie jest dostatecznie smarowana (olej chłodniczy przepływa wraz z czynnikiem chłodniczym) i może się przegrzać. Jeśli system nie chłodzi tak dobrze, jak kiedyś, poproś technika o sprawdzenie poziomu czynnika chłodniczego, zanim sytuacja ulegnie pogorszeniu i uszkodzi sprężarkę.
• Rozważ zestaw do twardego startu dla starszych systemów. Jeśli sprężarka wykazuje oznaki trudnego rozruchu — głośne brzęczenie przy uruchamianiu, wyłączające się wyłączniki, opóźniony rozruch — technik HVAC może zainstalować zestaw kondensatorów do twardego rozruchu za 50–150 USD, który zapewni dodatkowe wzmocnienie elektryczne przy uruchomieniu. Nie rozwiązuje to podstawowego problemu mechanicznego, ale może wydłużyć żywotność starzejącej się sprężarki poprzez zmniejszenie naprężenia rozruchowego działającego na elementy wewnętrzne.

Często zadawane pytania: Lokalizacja i funkcja sprężarki klimatyzacji

Podsumowanie: Znajdowanie i zabezpieczanie sprężarki w klimatyzatorze

Sprężarka jednostki klimatyzacyjnej zawsze znajduje się w jednostce zewnętrznej — w dolnej części szafy w centralnych systemach typu split i mini-splitach oraz w tylnej części zewnętrznej jednostek okiennych. Jest to duża, szczelna metalowa butla podłączona do dwóch przewodów czynnika chłodniczego i stanowi najbardziej znaczący mechanicznie i finansowo element każdego systemu klimatyzacji.

Wiedza o tym, gdzie znajduje się sprężarka i za co odpowiada, pozwala podejmować lepsze decyzje, gdy system nie chłodzi prawidłowo, gdy z jednostki zewnętrznej dochodzą nietypowe dźwięki lub gdy technik zaleca kosztowną naprawę. W większości przypadków właściwa reakcja na problemy ze sprężarką zależy od wieku systemu i względnego kosztu naprawy w porównaniu z pełną wymianą systemu — jako punkt wyjścia do oceny należy zastosować się do wskazówek zawartych w tym artykule.