Системы теплообмена сплит-систем: опорные узлы электродвигателя осевого вентилятора наружного блока

В наружных блоках сплит-систем за отвод тепла от конденсатора (или съем тепла из окружающей среды в режиме обогрева) отвечает осевой вентилятор. Вращение крыльчатки обеспечивается электродвигателем (асинхронным или инверторным BLDC).

Ротор этого двигателя опирается на два радиальных однорядных шарикоподшипника, которые функционируют в сложных климатических условиях.

Эксплуатационные параметры и специфика нагрузок

Двигатель наружного блока устанавливается на стальной кронштейн, а крыльчатка крепится на консольном вылете вала. Конструкция и ресурс опорного узла определяются следующими факторами:

• Тип опор. Применяются шарикоподшипники закрытого типа (распространены типоразмеры 6201, 6202, 608). Учитывая работу на улице, они оснащаются двусторонними контактными резинометаллическими уплотнениями (тип 2RS, DDU или аналоги) либо специализированными лабиринтными уплотнениями.
• Нагрузки. Подшипники воспринимают комбинированные усилия: радиальную нагрузку от массы крыльчатки, вибрацию от потока, а также осевую аэродинамическую тягу, стремящуюся сместить вал вперед при нагнетании воздуха. Скорости вращения варьируются в пределах 500–1300 об/мин (в зависимости от модели и режима работы).
• Условия среды. Узел подвергается атмосферным воздействиям. Перепады температур внешней среды могут составлять от -30 °C зимой до +60 °C (с учетом нагрева теплообменника) летом. Дополнительными факторами выступают влажность, прямое попадание осадков, дорожная пыль и тополиный пух.

Сочетание осевых и радиальных нагрузок с агрессивной внешней средой требует применения специализированных подшипников. Смазки, закладываемые в эти узлы, рассчитаны на рабочий температурный диапазон от -40 до +140…+180 °C, что с запасом перекрывает реальные условия уличной эксплуатации. Дополнительно учитывается материал сепаратора: варианты из стеклонаполненного полиамида (например, с суффиксами TN9, T1X) работоспособны до +120 °C, а при рисках более высоких температур применяются стальные штампованные сепараторы.

Виды износа

Деградация подшипников вентилятора наружного блока часто протекает интенсивнее, чем во внутренних агрегатах, что усугубляется нерегулярным обслуживанием оборудования.

Основные причины снижения ресурса сведены в таблицу:

Вопрос-ответ

Можно ли установить в двигатель наружного блока подшипники со стандартными металлическими защитными шайбами (тип ZZ)?

Стандартные подшипники типа ZZ не обеспечивают должной защиты в таких условиях. Бесконтактные металлические пыльники имеют технологический микрозазор с внутренним кольцом. На улице через этот зазор внутрь подшипника проникает влага и пыль, что приводит к потере смазки и ускоренной коррозии. Для наружных узлов требуются подшипники с контактными резинометаллическими уплотнениями (2RS) или специализированные версии с лабиринтными уплотнениями.

Ремонтопригодны ли электродвигатели наружных блоков, или при шуме подшипников требуется их полная замена?

Возможность восстановления зависит от архитектуры корпуса. Если двигатель собран в разборном кожухе (стянут шпильками или скобами), замена подшипников с использованием съемников является стандартной сервисной процедурой. Однако часть современных инверторных двигателей выпускается в неразборных герметичных корпусах (для влагозащиты статор заливается полимерным компаундом). В таких случаях узел меняется в сборе.

Как зимняя эксплуатация кондиционера влияет на ресурс подшипников вентилятора?

При работе сплит-системы на обогрев наружный блок выступает в роли испарителя, охлаждается и покрывается инеем. Автоматика периодически включает режим оттайки, превращая лед в воду. При низких температурах вода может замерзнуть в поддоне, образуя наледь. Если лопасти вентилятора начинают задевать этот лед, возникающие ударные нагрузки передаются на вал, что негативно сказывается на ресурсе сепараторов и дорожек качения.

Технико-коммерческий инженер ГК Индатэк Смирнов А. В.