Ротационный компрессор — одна из самых распространённых машин в мире холода: он работает в бытовых сплит-системах, оконных кондиционерах, холодильниках, осушителях и тепловых насосах небольшой мощности. Его ценят за компактность, малое число деталей и ровный ход, благодаря которому внутренний блок кондиционера почти не передаёт вибрацию на стену.
При этом само слово «ротационный» нередко вводит в заблуждение: так называют и машины с катящимся ротором, и винтовые агрегаты для промышленных чиллеров. Разберёмся, как устроен ротационный холодильный компрессор, в каких системах он уместен, как подобрать его по мощности в BTU, напряжению и хладагенту и чем он отличается от винтового собрата.
Как устроен ротационный компрессор
В основе классической конструкции лежит цилиндр, внутри которого на эксцентричном валу обкатывается стальной ротор. Он постоянно касается стенки цилиндра, а подпружиненная пластина, прижатая к ротору, делит рабочую полость на две зоны: в одной идёт всасывание, в другой — сжатие и выталкивание пара.
За один оборот вала объём зоны сжатия плавно уменьшается от максимума до нуля, и пар выходит через нагнетательный клапан в корпус. Поэтому корпус такого агрегата обычно находится под высоким давлением, а сам двигатель охлаждается уже сжатым газом. Сбоку на кожухе почти всегда стоит отделитель жидкости: он защищает цилиндр от попадания жидкого хладагента, ведь гидроудар для этой конструкции особенно опасен.
Одноцилиндровые и двухроторные машины
Простейшие модели имеют один цилиндр и один ротор. Эксцентрик создаёт неравномерную нагрузку на вал, поэтому на малых оборотах такие машины заметнее вибрируют. Двухроторное исполнение решает проблему: два цилиндра с роторами, смещёнными на половину оборота, уравновешивают друг друга, а крутящий момент становится ровнее. Именно двухроторные агрегаты сегодня преобладают в инверторных кондиционерах средней мощности.
Инверторное управление
Большинство современных машин оснащено бесщёточным двигателем постоянного тока, скорость которого задаёт инверторная плата. Агрегат не включается и выключается рывками, а плавно меняет производительность под нагрузку. Это снижает пусковые токи и износ, но требует, чтобы при замене новый компрессор был совместим с управляющей электроникой наружного блока.
Где применяются ротационные компрессоры
Ротационные компрессоры занимают нишу малых и средних мощностей, где важны тишина, компактность и низкая стоимость серийного производства. Выше этого диапазона их обычно сменяют спиральные машины.
- Бытовые и полупромышленные сплит-системы. Настенные, кассетные и канальные кондиционеры небольшой мощности — главный рынок для этого типа машин.
- Холодильники и морозильники. В бытовой технике встречаются ротационные модели наряду с поршневыми, особенно в компактных и инверторных аппаратах.
- Тепловые насосы малой мощности. Воздушные насосы для квартир и небольших домов, а также водонагреватели с тепловым насосом часто строятся на двухроторных инверторных машинах.
- Осушители и шкафные кондиционеры. Здесь ценятся малый размер и возможность работы от однофазной сети.
Если указан тип компрессора ротационный, это сразу подсказывает примерный класс оборудования: речь идёт о технике мощностью в единицы киловатт, а не о промышленной холодильной машине для склада.
Как выбрать ротационный компрессор
Подбор строится на трёх параметрах: производительности, электропитании и хладагенте. К ним добавляются тип управления, присоединительные размеры и масло, но ошибка в любом из трёх базовых пунктов делает машину непригодной сразу.
Производительность в BTU
Мощность кондиционерных компрессоров традиционно указывают в британских тепловых единицах в час. Один BTU/ч соответствует примерно 0,293 Вт, поэтому машина на 24000 BTU даёт около 7 кВт холода в номинальной точке. Важно сравнивать производительность в одинаковых условиях: производители приводят её при определённых температурах кипения и конденсации, а в реальной системе цифра будет другой. Подбирать замену по одному названию «девятка» или «двадцатьчетвёрка» без сверки с паспортом рискованно.
Напряжение и фазность
Небольшие модели рассчитаны на однофазную сеть 220–240 В, а с ростом мощности всё чаще встречаются трёхфазные исполнения. Например, ротационный компрессор 24000 BTU 380 В предназначен для трёхфазного питания и не подойдёт на место однофазного аналога той же мощности без переделки схемы. У инверторных машин напряжение на обмотках задаёт плата, поэтому для них важнее совместимость с драйвером, чем напряжение сети.
Пусковые элементы
Однофазные машины без инвертора запускаются через рабочий конденсатор, и при замене его ёмкость должна соответствовать требованию производителя нового агрегата. Старый конденсатор, подобранный под другую модель, часто становится причиной перегрева и отключений по защите.
Хладагент и масло
Ротационные машины выпускают под конкретный хладагент, и подменять его нельзя. R410A работает при заметно более высоких давлениях, чем старые составы, R32 даёт более высокую температуру нагнетания и требует соответствующей конструкции, а компрессор ротационный R407C нужен в основном для обслуживания систем, переведённых с R22. R407C — зеотропная смесь со скольжением температуры, поэтому заправляют его только из жидкой фазы. Для всех трёх хладагентов применяется синтетическое масло, чаще полиэфирное, и смешивать его с минеральным недопустимо.
Ротационный поршневой и ротационный винтовой: в чём разница
Ротационный поршневой компрессор — это и есть описанная выше машина с катящимся ротором: ротор выполняет роль поршня, только движется не возвратно-поступательно, а по окружности. Отсюда и двойное название, которое встречается в каталогах и паспортах.
Винтовой агрегат тоже относится к роторным машинам, но работает иначе: газ сжимается между двумя вращающимися винтами с сопряжённым профилем. Такие машины строят на десятки и сотни киловатт для чиллеров и промышленных установок, у них другой масляный контур, другое регулирование и другой порядок обслуживания. Общего у двух типов немного, кроме вращательного движения, поэтому при поиске запчастей или замены важно уточнять, о какой именно конструкции идёт речь. Для средних коммерческих мощностей существует и третья альтернатива — полугерметичные поршневые машины, например поршневые компрессоры Refcomp, которые ставят на камеры и холодильные агрегаты.
Замена и покупка: на что обратить внимание
Ротационная машина почти всегда герметичная, ремонту на месте она не подлежит, поэтому при отказе её меняют целиком. Главное здесь — найти точный аналог и устранить причину выхода из строя.
- Перепишите данные с шильдика. Модель, хладагент, напряжение и тип двигателя определяют круг возможных замен.
- Выясните причину отказа. Сгоревшая обмотка часто говорит о закислении масла, перегреве или проблемах с питанием, и без устранения причины новая машина проработает недолго.
- Проверьте габариты и патрубки. Диаметры всасывания и нагнетания, положение отделителя жидкости и крепёжные лапы должны позволять установку без перекладки трасс.
- Подготовьте контур. Замена фильтра-осушителя, вакуумирование и заправка по массе обязательны при любой замене.
Ассортимент удобно смотреть по производителям. В разделе ротационные компрессоры Toshiba и GMCC собраны машины, широко распространённые в кондиционерах азиатской сборки, а в разделе ротационные компрессоры Sanyo и Panasonic — модели японской школы, которые часто стоят в тепловых насосах и сплит-системах. Чтобы купить ротационный компрессор с доставкой по России, достаточно сравнить параметры с паспортом старой машины в общем разделе ротационных компрессоров каталога «ВсеКомпрессора» или отправить фото шильдика специалистам в Москве. Холодильный компрессор, подобранный по точной рабочей точке и типу питания, прослужит дольше, чем машина, выбранная только по внешнему сходству.
