+7 (919) 994-41-63 
E-mail:
Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Защита от перепада напряжения для холодильника: Защита холодильной техники от скачков и перепадов напряжения

Содержание

Защита холодильной техники от скачков и перепадов напряжения

Здравствуйте, уважаемые подписчики и гости сайта elektrik-sam.info!

В этом материале речь пойдет о том, как защитить холодильники и компрессорное оборудование от скачков и перепадов в питающей сети.

Чтобы разобраться в сути вопроса, мы сначала рассмотрим принцип работы холодильника, разберем чем опасны для него скачки и перепады питающего напряжения, и рассмотрим несколько практических приемов решения этой проблемы. Итак, все по порядку.

Как работает холодильник

Холодильная установка представляет собой замкнутую гидравлическую систему, заполненную специальным хладоносителем — хладагентом. В качестве хладагента в бытовых холодильных установках используются фреоны, а в промышленных применяют аммиак.

Компрессор, приводимый в движение электродвигателем, прокачивает хладагент через всю систему. Проходя разные участки холодильной установки, хладагент меняет свое агрегатное состояние, меняется его температура и давление.

Внутри самого холодильника находится специальный змеевик, который называется

испарителем. В испаритель хладагент подается в жидком состоянии при низком давлении и температуре. Не вдаваясь в сложности термодинамики и не строя уравнения теплового баланса, скажу, что в испарителе происходит отбор тепла (т.е. нагрев) от более теплых продуктов, стенок холодильной камеры. Через стенки испарителя тепло передается хладагенту и он начинает кипеть, поскольку находится при низкой температуре и под низким давлением.

Как работает холодильник

Далее от испарителя газообразный хладагент через впускной клапан всасывается компрессором, сжимается поршнем, его температура повышается, и под большим давлением он выталкивается в конденсатор.

Конденсатор мы все хорошо знаем — это змеевик на задней стенке холодильника. Проходя через конденсатор пары хладагента отдают свое тепло через станки конденсатора в окружающее помещение.

Хладагент охлаждается и переходит в жидкое состояние.

Далее жидкий хладагент проталкивается к редукционному клапану. Проходя через этот клапан, давление и температура хладагента снижаются и он снова попадает в испаритель. Далее весь цикл повторяется заново.

Гидравлическую часть холодильной установки мы рассмотрели. Идем далее. Компрессор приводится в действие электродвигателем и является самым уязвимым и дорогостоящим звеном холодильной установки.

Защита компрессора холодильника

Чем же так опасны для компрессорной техники скачки и перепады напряжения в питающей сети?

Для всей техники с электродвигателями опасно пониженное напряжение. При пониженном напряжении при попытке запуститься и выйти на номинальные обороты вращения, электродвигатель будет работать с большими пусковыми токами, что может привести к его поломке.

Но в этой статье я хочу рассмотреть другую проблему.

Качество наших электросетей оставляет желать лучшего. Для защиты от возможных скачков и перепадов напряжения в питающей сети очень желательно применять реле контроля напряжения. При выходе напряжения за допустимый диапазон такое реле отключает потребителей от внешней сети, пока напряжение не вернется в допустимые пределы.

Так вот, во многих инструкциях к холодильникам написано, что после отключения холодильника от питающей электросети повторное его подключение выполнить не ранее чем через 5, а лучше через 10 минут. Т.е. сразу после отключения холодильника без выдержки времени минимум 5 минут подключать его снова в электросеть нельзя! Давайте разберем, почему.

Это требование обусловлено инерционностью системы. В момент отключения компрессора от электросети в тракте нагнетания сохраняется высокое давление, ведь компрессор всасывает хладагент, сжимает его и нагнетает к конденсатору. Это высокое давление сохраняется и внутри камеры компрессора и продолжает давить на его поршень.

В бытовых холодильных установках применяются компрессоры поршневого типа, их конструкция схожа с двигателем внутреннего сгорания автомобиля. Электродвигатель компрессора вращает кривошип, который в свою очередь приводит в поступательное движение поршень.

Так вот, избыточное давление от хладагента на поршне компрессора создает большое сопротивление, большое усилие для запуска вала электродвигателя. Если в этот момент попытаться снова подключить холодильную установку к электросети, то в этом случае возможны несколько вариантов.

— Электродвигатель запуститься, но с большим сопротивлением на валу и с увеличенным пусковым током.

— Будет постоянно срабатывать защита и постоянно пытаться запустить компрессор.

— Электродвигатель выйдет из строя.

Как видим, все эти факторы существенно снижают долговечность работы узла, либо приводят к выходу его из строя.

Задержка повторного пуска компрессора нужна для того, чтобы давление хладагента во всех узлах гидравлической системы холодильной машины выровнялось. Это облегчит повторный запуск компрессора. Для этого необходимо время минимум 5 минут.

Для того, чтобы реализовать задержку повторного пуска компрессора холодильной установки, можно использовать три схематических решения.

Реле контроля напряжения

Используется одно общее реле напряжения, установленное на все потребители, на всю квартиру. Такое реле должно обеспечивать возможность установки задержки на включение минимум 5 минут. Такую задержку обеспечивают реле напряжения DigiTOP и ZUBR. У последних может выставляться задержка до 600 секунд (10 минут).

Недостаток такого решения очевиден — при скачках напряжения электроснабжение во всей квартире появится только спустя время задержки. А если перепады напряжения регулярны, то это очень не удобно.

Групповые реле контроля напряжения

Чтобы избавиться от недостатков предыдущего способа, применяется несколько реле контроля напряжения. Я уже подробно рассматривал схемы с несколькими реле напряжения, для чего они применяются и как работают. Для решения нашей задачи мы можем применить одно из реле напряжения для защиты группы с компрессорной техникой — холодильников, морозильных камер, кондиционеров. При восстановлении питающего напряжения группа с холодильной техникой подключится к электросети по истечение задержки времени. В то же время все остальные потребители домашней электросети могут быть подключены гораздо раньше. Это очень удобно. К тому же, можно выставить свои уставки для реле напряжения холодильной группы.

При подключении схемы с несколькими реле напряжения удобно использовать кросс-модуль. Недостатком этого способа является большая стоимость и необходимость дополнительного места в

распределительном щите.

Реле времени с задержкой на включение

Третий вариант — использование реле времени с задержкой на включение. Для организации задержки повторного пуска компрессора после автоматического выключателя компрессорной группы устанавливается реле времени, которое замыкает свои контакты спустя определенное время, после подачи питания на его обмотку.

Такое реле должно обеспечивать настроить задержку минимум  5 минут, а лучше и более. Также необходимо обратить внимание при выборе реле времени на максимальный коммутируемый ими ток, и на ток потребления защищаемой холодильной установки.

Преимущество такого способа — экономия места в электрощите, иногда и меньшая стоимость, по сравнению с реле напряжения.

Такие вот три подхода применяются для защиты компрессорной техники от скачков и перепадов напряжения в питающей сети. Схематически реализовать их не сложно. Сложности могут возникнуть при большом количестве холодильной техники, либо при использовании

неотключаемых линий. В этом случае вы всегда можете написать мне в обратную связь и заказать схему или сборку электрощита. Контакты есть внизу сатйта.

Смотрите подробное видео

Защита холодильника от скачков и перепадов напряжения

Как защитить холодильник от скачков напряжения

Само по себе отключение электроэнергии не так страшно, опасны резкие перепады. Если обесточить прибор, то перестает работать компрессор, останавливается движение хладагента, но изотермические стенки аппарата сохраняют продукты в течение нескольких часов (до суток, в зависимости от климатического исполнения модели и температуры в комнате). Гораздо опаснее три другие проблемы с электропитанием:

  1. Резкое увеличение напряжения. Появляется из-за одновременного отключения нескольких мощных потребителей, обрыва нуля в щитке, аварий на подстанции, попадания молний. Обычно перенапряжение продолжается доли секунды и за этот промежуток способно вывести из строя все электроприборы, включенные в розетки. В холодильниках ломаются датчики, электронное управление, горят обмотки компрессора, разрушается изоляция – результат зависит от слабых мест конкретной модели.
  2. Длительное пониженное напряжение. Повышаются стартовые токи и выводят из строя блок питания, компрессор и электронику. Аппарат некоторое время работает на износ, а затем отказывает. Если же напряжения не хватает даже для запуска компрессора, то первым ломается пускозащитное реле, которое безуспешно срабатывает и, наконец, сгорает.
  3. Кратковременные остановки питания. Система охлаждения очень инерционна, жидкость разгоняется медленно. Во время остановки замирает поршень компрессора, остаточное давление фреона блокирует его движение вперед. Представьте, что вы включили аппарат и мотор резко, с усилием толкает сопротивляющуюся среду: появляется слишком большое давление на поршень, вал и остальные детали компрессора. Если холодильник после такой попытки продолжает работать, значит модель действительно надежная. Но экспериментировать не стоит – лучше дайте прибору 10 минут на выравнивание давления, это обойдется дешевле ремонта или замены компрессора.

Приборы для защиты холодильника от скачков напряжения

Наверняка в хозяйстве каждой семьи найдется «сетевой фильтр», который должен отключаться во время перенапряжения. На деле это устройство реагирует скорее на превышение мощности самого электроприбора – например, если подключить к такому удлинителю сварочный аппарат или одновременно стиральную машину, чайник и утюг, то предохранитель сработает и проводка в квартире не пострадает. Скачок напряжения «фильтр» может пропустить, а против падений и резкого включения сети вообще бесполезен.
Стабилизатор напряжения. Прибор отлично подходит для защиты дорогостоящей техники – он постоянно выравнивает напряжение до 220, при резком повышении отключает. После нормализации напряжения в сети аппарат автоматически восстанавливает питание. В случае с холодильником решены две проблемы – резких скачков и длительного понижения. Чтобы обезопаситься еще и от коротких разрывов убедитесь, что доступна функция задержки запуска.
Реле контроля напряжения. Отключают питание при понижении, и при повышении напряжения. Обычно устанавливаются блоком для разных участков квартирной электропроводки. Для участка с холодильником следует выбрать реле с паузой повторного запуска не менее 5 минут.
Источник бесперебойного питания (ИБП) для холодильника. Электричество проходит прибор и заряжает его батарею, а холодильник, компьютеры и другая техника подключаются уже к аккумулятору. Скачки и отключения не влияют на работу техники.

 

Защита холодильника от скачков напряжения и моргушек

Принцип работы холодильника

При включении компрессор поршнем сжимает хладагент и продавливает его в конденсатор, который представляет собой змеевик из трубок на задней стенке холодильника.

Нестабильная сеть – причина неисправности компрессора

В конденсаторе пары хладагента охлаждаются и конденсируются в жидкость. На участке конденсатора имеется повышенное давление. Охлаждённый хладагент в жидком состоянии через капиллярную трубку под давлением впрыскивается в испаритель, где испаряется и забирает тепло холодильника.

Принцип работы компрессора

И далее всё повторяется, компрессор нагнетает хладагент в конденсатор и создает разряжение в испарителе. Устроен компрессор так же как и бензиновый двигатель, где поршни раскручивают коленчатый вал, а в компрессоре наоборот электрический двигатель раскручивает поршень, который на выходе создает давление на хладагент, а на входе компрессора – разрежения.

Как только достигается необходимая температура в холодильнике, компрессор отключается, и начинается выравнивание давления хладагента, процесс которого можно услышать, прислонив ухо к холодильнику.

Неисправности современных холодильников при перепадах напряжения в сети

Если советские холодильники были рассчитаны на работу в условиях перепада напряжения в сети, то этого не скажешь о современных холодильниках. Компрессоры старых холодильников были мощные, и им не составляло труда преодолеть высокое давление в системе при повторном запуске.

Правда, энергосбережения у них не было никакого. Энергосбережение современных холодильников делятся на несколько групп и самое низкое потребление энергии в группе А+++. Расход электроэнергии уменьшается за счет улучшения теплоизоляции, при которой уменьшается время работы компрессора, и уменьшения мощности компрессора.

Небольшая мощность электродвигателя негативно сказывается при работе в нашей некачественной электросети. Если в странах, где производят эти холодильники, электросеть стабильна и такой мощности компрессора вполне достаточно, то в странах СНГ дела обстоят гораздо хуже.

Частые перепады напряжения в сети с кратковременными отключениями приводят к отказу компрессора и электроники холодильника. При низком напряжении сети ток электродвигателя резко возрастает, защита по току срабатывает. Это может повторяться до полного выхода из строя компрессора.

Резкое увеличение напряжения провоцируют повышение давления хладагента на поршень, и ток также резко возрастает. После непродолжительного времени срабатывает защита. Такие повторяющиеся процессы приводят компрессор к поломке. И ещё возможен третий вариант, когда происходит кратковременное отключение сети.

Компрессор останавливается во время работы и вновь запускается. За время работы уже создалось некоторое давление хладагента в конденсаторе холодильника, и преодолеть его компрессору будет тяжело. К большим пусковым токам двигателя добавляется ещё большое сопротивление хладагента.

Реле напряжений РН – 101М

Срабатывает защита по току и отключает компрессор. Немного остынув, защита вновь включает компрессор, и цикл повторяется, пока не сгорит обмотка электродвигателя. После кратковременного отключения сети время выдержки включения холодильника должно быть не менее 5 минут, или нужно самим выдернуть вилку из розетки. А если в этот момент никого нет дома или просто не заметили кратковременную моргушку?

Способы защиты холодильника от скачков напряжения

В дорогих холодильных установках в электронике уже предусмотрена защита холодильника от скачков напряжения и установлено время задержки включения. В большинстве же, популярные и недорогие холодильники и морозильники продают без защиты.

Чтобы продлить жизнь холодильникам лучшим вариантом будет установка реле напряжения РН -101М с функцией времени задержки включения от 0 до 15 минут. Такое устройство выдерживает мощность нагрузки до 3 кВт. Если имеется холодильник и морозильник их можно запитать от одного РН -101М.

Порог напряжения лучше выставить 180-260 В. Далее, проследив некоторое время за индикацией сети на дисплее реле напряжения можно сузить пределы напряжений до 190 -250 В. Время задержки включения холодильника выставляется 5 минут, а отдельных морозильных камер 10 минут.

Можно поставить одно реле напряжений в электрощитке квартиры и выставить время повторного включения холодильника 10 минут. Но такое включение создает неудобства. Ждать включения сети в квартире нужно будет 10 минут после его подачи.

Если приобретение реле контроля напряжения невозможно, можно собрать схему реле времени с задержкой включения своими руками для холодильника.

Схема задержки повторного включения для холодильникаБлок розеток с задержкой включения холодильникаКомпановка блока розеток с задержкой включения холодильника

Схема такого реле повторного включения приводится ниже. При этих номиналах элементов время задержки составляет 5 минут 30 секунд. Так как современные холодильные агрегаты чувствительны к качеству сети, в это реле времени нужно поставить конденсатор JFV серии. На схеме он обозначен X2 и предназначен для подавления всех видов импульсных помех от различных силовых и коммутационных устройств (генераторы, сварочные аппараты, мощные промышленные установки) амплитудой до 2,5 кВ. Их можно найти на платах неисправных стиральных машин.

Защита холодильника от скачков и перепадов напряжения сети

При установке холодильника обеспечте достаточное пространство от задней стенки холодильника и стенкой помещения в котором он находится.

Холодильник имеет замкнутую систему охлаждения. Охлаждающий агент циркулирует по системе от кондесатора к испарителю, от испарителя к компрессору, от компрессора к конденсатору и т.д.

В испаритель фреон подается при низкой температуре и низком давлении.

Нагретый хладагент испаряется из испарителя и всасывается компрессором, компрессор сжимает хладагент ещё сильнее, далее при повышенной температуре и давлении он пападает в конденсатор, который находиться на задней части нашей холодильной установки, это медный змеевик, который обычно в процессе работы холодильника нагревается. Через стенки конденсатора тепло сбрасывается в окружающую среду, хладагент остывает и далее уже в жидком состоянии поступает к индукционному клапану. Чем больше разница температур между нагретам хладагентом нашего конденсатора и окружающей средой, тем лучше происходит отдача тепла в атмосферу и тем более эффективна работа всех холодильной установки. По этим показателям встроенная бытовая техника ( холодильники) отличаются пониженным КПД по сравнению с открытыми типами. Компрессор холодильника приводится в действие электромоторм, который и является самым слабым местом холодильной установки. В момент отключения питания на поршень давит с большим давлением хладагент, и если его попытаться запустить, то в этот момент ему придётся преодолевать большое сопротипление хладагента, при этом возникают большие пусковые токи.

Могут возникнуть несколько событий вследствии этого:

  1. Холодильник запуститься, но если такие скачки будут происходить часто, то это сократит срок его службы и в конце концов приведет к выходу его из строя.
  2. Автоматика холодильника будет отключать компрессор холодильника и пытаться включать его переодически, что так же не лучшем образом скажется на его работе.
  3. Обмотки двигателя выйдут из строя, в результате большого пусового тока.

    4. Производители холодильников рекомендуют повторное включения компрессора холодильника не ранее чем через 5 мин.

Всё это вызвано инерционностью системы.

Поэтому нужна задержка пуска, с целью снижения давления, что бы компрессор мог пуститься с болеелегкими условиями и продлить срок его службы.

В этом и состоит суть проблеммы защиты компрессорной техники от скачков и перепадов питающего напряжения.

Как обезопасить холодильник?

Правильный вариант это применить реле контроля напряжения, которое отключает потребители, при превышении или понижении напряжения за допустимый диапазон на определенное время (выставляется на реле).

Для проведения подобных работ вы можете обратиться в компанию «Формула Холода» которая имеет большой опыт по ремонту холодильной техники.

 

Поделись, если оказалось полезно