Терморегулирующий вентиль кондиционера¶

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) — клапан, применяемый в системах кондиционирования и холодильной технике с расширительным элементом, который дозирует подачу хладагента в испаритель в зависимости от его перегрева на выходе. ТРВ относится к классу термостатических расширительных клапанов и обеспечивает поддержание заданной температуры испарения, предотвращая попадание жидкой фазы хладагента в компрессор.

¶Назначение

Основная функция ТРВ — снижение давления жидкого хладагента перед его подачей в испаритель и регулирование расхода фреона по мере изменения тепловой нагрузки на кондиционер. Клапан поддерживает постоянный перегрев насыщенного пара на выходе из испарителя (обычно 4–8 K), что обеспечивает:

• полное испарение хладагента в испарителе;
• защиту компрессора от «гидроудара» (попадания жидкости);
• стабильную работу системы при изменении температуры воздуха в помещении.

¶Устройство

ТРВ состоит из следующих основных элементов:

Принцип работы основан на сравнении двух давлений: давления в термобаллоне (зависящего от температуры перегретого пара) и суммы пружинного давления и давления в испарителе. При росте перегрева давление в термобаллоне увеличивается, мембрана прогибается и игла открывает седло, увеличивая подачу хладагента. При снижении перегрева происходит обратный процесс.

¶Виды ТРВ

По типу исполнения различают:

• ТРВ с внешним балансом — давление в испарителе подводится к нижней стороне мембраны через балансировочную трубку; применяется при больших перепадах давления в испарителе.
• ТРВ с внутренним балансом — давление в испарителе подводится непосредственно к игле через внутренний канал; используется при малых перепадах давления.
• ТРВ с электронным управлением (ЭРВ) — оснащён шаговым электродвигателем и датчиком температуры; точность регулирования перегрева выше, чем у механических клапанов.

По типу хладагента клапаны подбираются под конкретную марку фреона (R-22, R-410A, R-32, R-134a и др.), так как давление насыщенных паров у них различается.

¶Применение в кондиционерах

В бытовых сплит-системах ТРВ устанавливается на испарителе внутреннего блока. В промышленных системах кондиционирования и чиллерах применяются ТРВ с электронным управлением, а также термостатические клапаны с большим диапазоном регулирования. В мультизональных системах (VRF) используются электронные расширительные клапаны (ЭРВ), работающие по аналогичному принципу, но с шаговым двигателем.

¶Неисправности

Наиболее частые отказы ТРВ:

• Засорение седла — происходит при загрязнении системы (продуктами коррозии, частицами при монтаже). Проявляется в виде недостаточной холодопроизводительности.
• Замерзание капилляра — при попадании влаги в систему. Характерно для систем с R-22.
• Износ мембраны или утечка термобаллона — приводит к потере регулирующей способности, клапан может закрыться полностью.
• Неправильная регулировка перегрева — при неверной настройке пружины возможен перегрев (недостаток хладагента в испарителе) либо, наоборот, недостаточный перегрев и попадание жидкости в компрессор.

Диагностика состояния ТРВ выполняется по температуре на всасывающей линии и трубке термобаллона, а также по показаниям манометров.

¶История

Термостатические расширительные клапаны были разработаны в начале XX века для промышленных холодильных установок. В 1920-х годах фирма Sporlan Valve Company (США) наладила серийное производство ТРВ, которые получили широкое распространение в системах кондиционирования. В СССР аналогичные клапаны выпускались под маркировкой КВТ и применялись в холодильном оборудовании и кондиционерах промышленного назначения.

¶Источники

• ГОСТ 22233-2018 «Установки кондиционирования воздуха. Общие технические условия»
• Справочник по холодильной технике и кондиционированию воздуха
• Справочник по холодильным машинам и установкам, под редакцией В. А. Григорьева
• Сборник технической документации производителей термостатических расширительных клапанов (Sporlan, Danfoss, Emerson)