Как работают вакуумные насосы: честный тест

Чтобы определиться с выбором, важно понимать, что рабочие процессы холодильного агента, циркулирующего по трубкам и агрегатам прибора кондиционирования, точно сбалансированы производителем. Циклы сжатия, конденсации и переохлаждения фреона идут при строго определенном агрегатном состоянии хладагента.

Медные трубки, объединяющие модули климатической системы, после их подключения содержат воздух и пар (влагу), которые негативно воздействуют на характеристики кондиционирующего прибора. Сейчас мы поясним, как влияют вода и воздух на хладагент и компрессор системы кондиционирования.

Атмосферный воздух сохраняется в трубках сплит-системы и накапливается в конденсаторе наружного блока, поскольку ресивер блокирует его дальнейший проход как парообразного фреона. Все это значительно повышает давление, требуемое для конденсации хладагента. Кроме того, на поверхности конденсации возникает воздушная пленка, многократно ухудшающая отбор теплоты от конденсируемого фреона.

Помимо основного хладагента, в холодильном контуре сплит-системы содержится синтетическое полиэфирное масло, которое покрывает тонким слоем стенки трубок холодильного контур и способствует улучшению циркуляции фреона. Однако сложноэфирные масла характеризуются высокой гигроскопичностью. Если содержание воды в масле POE превысит 30 ppm, это приведет к таким негативным процессам, как:
— заклиниванию компрессора;
— пробою обмотки компрессора ввиду ослабления диэлектрической прочности полиэфирного масла;
— химической коррозии, вызванная образованием активных кислот, которые разъедают трубки холодильного контура;
— внутреннему обледенению тонкой трубки фреонового контура вблизи внешнего блока при работе сплитсистемы на обогрев в период межсезонья.

В результате на выходе из компрессора наблюдаются недопустимо высокие давление и температура, что резко ускоряет его выработку на износ. Это значит, что в течение срока службы системы ее владелец столкнется с достаточно серьезными эксплуатационными расходами, чем если бы она была изначально вакуумирована надлежащим образом.

Как правило, в случае некорректной работы системы самый уязвимый компонент — это компрессор, либо подшипники компрессора. Его ремонт является самым трудоемким и дорогостоящим. Как избежать преждевременного сбоя компрессора? Самое важное при установке системы — использовать исправно работающие манометрический коллектор и вакуумный насос.

Данное правило возвращает нас к первоначальному вопросу: как правильно подобрать вакуумный насос?

В каталогах любого производителя можно найти как бюджетные, так и дорогостоящие модели. Именно поэтому расстановка приоритетов в пользу конкретной фирмы — дело неоднозначное и сугубо индивидуальное. Одни делают ставку на известность производителя, другие — на доступность сервисного обслуживания. При таком подходе и разнообразии торговых марок целесообразно обращать внимание на предложения компаний с многолетней историей. В этой статье мы не станем говорить, какой конкретно вакуумный насос вы должны купить, потому что это можно расценить как маркетинговую уловку. Поэтому предоставим вам только результаты тестирования, а делать выводы вы будете сами.

В тестирование мы постарались включить как можно больше устройств различных брендов. В итоге протестированы 18 вакуумных насосов. Для того, чтобы сравнение было максимально объективным, мы соблюдали следующие условия при тестировании: использовалось только новое оборудование (без срока эксплуатации), заправлялось оно свежим минеральным маслом, заправка проводилась в один и тот же день. Для чистоты эксперимента мы разбили все оборудование на две группы: первая представлена низковакуумными насосами до 3 CFM (85 л/мин), а вторая — высоковакуумными насосами от 5,0 CFM (142 л/мин) до 8 CFM (227 л/мин).

А теперь давайте вернемся ко второму вопросу: действительно ли насос 6 CFM лучше, чем 3 CFM?

Как вы знаете, CFM (л/мин) обозначает номинальную производительность вакуумного насоса и показывает скорость, с которой насос откачивает газ из емкости с ограниченным объемом. Правильная установка оборудования требует создания глубокого вакуума в герметичной системе. Чтобы сделать это быстро, нам необходим насос с сильной тягой.

Давайте рассмотрим это по аналогии с автомобилем. Если CFM (л/мин) вакуумного насоса — это мощность в лошадиных силах (РС), то номинальное значение в микронах — это момент силы автомобиля (Н. м). Нам необходим насос с высоким моментом силы. Это то, что ускоряет считывание показателей микронов во время вакуумирования системы. К сожалению, маркетинговое продвижение вакуумных насосов в значительной степени фокусируется на показателе CFM, а не на всасывающей способности насоса. Но, как вы поняли, всасывающая способность — гораздо более важный показатель, чем CFM.

Номинальное значение в микронах, или предельный уровень, вакуума было измерено для каждого насоса при использовании трех разных вакуумметров (табл. 1). Каждый насос работал в течение 3 мин, чтобы достичь остаточного уровня вакуума при помощи каждого отдельного вакуумметра, — это наиболее честный способ проверки всех насосов.

В среднем разница продолжительности работы насосов первой группы от насосов второй группы составила всего 3 мин 18 с. Измерения проводились на смоделированной системе с использованием вакуумного шланга диаметром 10 мм.

Из данных табл. 1 следует, что приобретение вакуумного насоса с наибольшим количеством CFM — это покупка актива, который падает в цене. Такое оборудование ускоряет процесс только в первые минуты вакуумирования или когда его применяют в более крупных коммерческих системах мощностью свыше 105 кВт, обладающих большим внутренним объемом.

Действительно ли использование вакуумного шланга большего диаметра ускоряет процесс вакуумирования?

Результаты тестирования, приведенные ниже, подтверждают этот факт. При использовании специального шланга диаметром 10 мм вместо стандартного шланга диаметром 6 мм время вакуумирования для обеих тестируемых групп насосов значительно уменьшилось.
Так, для группы низковакуумных насосов среднее время вакуумирования сократилось на 68 %, а для группы высоковакуумных — на 59 %. Вывод напрашивается сам: процесс вакуумирования пройдет быстрее и качественнее, если использовать вакуумный шланг с большим диаметром.

Перейдем к следующему вопросу: какие насосы выполняют вакуумирование системы максимально быстро?

В табл. 2 показано, сколько времени понадобилось для вакуумирования систем различной емкости при использовании шлангов диаметрами 6 мм и 10 мм. Следует обратить внимание, что в тестировании не использовали клапанов Шредера или их депрессоров, так как это увеличило бы время вакуумирования системы.

Важно понимать, что вакуумметр на вакуумном насосе измеряет уровень откачки насоса, а не уровень откачки самой системы. В данном тесте большее внимание уделено показателю уровня вакуума, который должен был достичь 500 микрон. В заключение отметим несколько особенностей вакуумных насосов — их также нужно учитывать.

Один из главных аспектов — вес оборудования. Многие специалисты используют вакуумную помпу, основываясь на главной технической характеристике оборудования: чем тяжелее и крупнее механизм, тем выше его производительность. Раньше в этом убеждении была доля правды, но сейчас уже 2020 год. Стали бы вы судить о качестве ноутбука или смартфона по его весу?

Еще одна важная особенность — наличие нескольких соединительных отверстий для шлангов. Как минимум, для проведения корректного обслуживания системы кондиционирования необходимо наличие шланговых соединений 10 и 6 мм. Наличие двух отверстий для присоединения шлангов предоставляет некоторую гиб-кость в работе, а также позволяет подключать сразу два шланга одновременно. Основные характеристики вакуумных насосов приведены в табл. 3.