Составные части:

1. Компрессор.
2. Конденсатор.
3. Испаритель.
4. ТРВ.
5. Вентиляторы.

Из испарителя непосредственно в компрессор под низким давлением поступает фреон в газообразном состоянии, давление в нем может достигать показателей до 3-5 атмосфер, а температура поддерживается на уровне 10 – 20°С. Следующим этапом является сжатие фреона в компрессоре до 17-20 атмосфер и нагревается до 80 – 90°С. В свою очередь на конденсатор поступает воздух, температура которого гораздо ниже температуры фреона, в следствии такого воздействия, фреон остывает и приобретает жидкое состояние, затем выходит из конденсатора под высоким давлением, снижает температурный показатель, но превышает на 20°С атмосферную.

Следующей фазой является движение фреона, предварительного прогретого, из компрессора в терморегулирующий вентиль, где он основательно остывает, частично испаряясь при этом. Уже финальным этапом является поступление его в газообразном состоянии с низким давлением и сниженным температурным показателем в испаритель и обдувается воздухом в помещении. В этот момент фреон достигает полного газообразного состояния, забирает тепло воздуха, возвращается в компрессор и весь цикл снова, повторяется. Именно в этом состоит принцип работы сплит системы кондиционера.

Более наглядно показано в видео:

Основной принцип работы мульти сплит системы

Мульти сплит системы отличаются наличием двух, сообщающихся между собой замкнутых блоков, внешнего и внутреннего. Принцип работы мульти сплит системы очень схож с предыдущим, отличием является то, что внешний блок – компрессорно-конденсаторный, а внешний – испарительный. Главным отличием таких систем является наличие функции обогрева, т.е. весь процесс может обращаться в обратном направлении, что позволяет фреону не только забирать температуру, но и отдавать ее.

Главной особенностью работы мульти сплит системы является принцип обогрева, при переключении на который, испарение фреона будет осуществляться в наружном блоке, а процесс конденсации во внутреннем. Данная система способна создать микроклимат в помещении, самостоятельно контролировать все параметры и выводить их на дисплей. Более подробной и понятной, с легким восприятием материала, для каждого человека, является визуализация,  принцип работы сплит системы, видео доступно и в облегченной форме донесет до каждого заинтересовавшегося, принцип работы сплит системы кондиционера.

Принцип работы кондиционера — Прайм-Вент

Система кондиционирования = внутренний блок кондиционера + наружный блок кондиционера + соединительная магистраль (медные трубы и кабель) + питающий кабель + дренаж

Понять, как устроен кондиционер и откуда в 30-градусное пекло берется освежающая прохлада, не так уж сложно. Рассмотрим это на примере сплит-системы. Как известно из школьного курса физики, при испарении любая жидкость поглощает тепло. Если налить на руку спирт или одеколон, тут же почувствуешь холод. И, наоборот, при конденсации пара тепло выделяется. Именно этот известный принцип и эксплуатирует любой кондиционер.

Кондиционер представляет собой замкнутый герметичный контур, внутри которого движется смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. Испаряясь в одном месте, фреон поглощает тепло, а конденсируясь в другом — выделяет поглощенное тепло. Обмен теплом хладагента с воздухом происходит через воздушные теплообменники. Чтобы процесс теплообмена между хладагентом и воздухом шел быстрее, воздух через теплообменники продувают с помощью вентиляторов. По названию процесса, происходящего в теплообменнике, один из них называют испарителем, а другой — конденсатором.

Кондиционер не подает в помещение наружный воздух! Кондиционер охлаждает воздух, имеющийся в помещении!

При работе кондиционера на холод в качестве испарителя выступает внутренний (находящийся в помещении) теплообменник, а в качестве конденсатора — наружный (находящийся вне помещения). При работе кондиционера на тепло, теплообменники меняются ролями.

Таким образом, холод не производится, а происходит перенос тепла из одного места в другое с помощью хладагента. Благодаря этому и появился термин «тепловой насос». По этой же причине кондиционер производит тепла или холода примерно в 3 раза больше, чем потребляет электроэнергии — факт, вызывающий недоумение у людей, не обладающих знаниями в области холодильной техники. Из той же школьной физики известно, что температура фазового перехода (испарения или конденсации жидкости) зависит от давления, при котором происходит процесс — чем больше давление, тем больше температура фазового перехода. Для того чтобы жидкий хладагент кипел, превращаясь в пар и поглощая из окружающего воздуха тепло, в теплообменнике необходимо создать давление, при котором температура фазового перехода будет ниже, чем температура окружающего воздуха. И наоборот, парообразный хладагент будет отдавать тепло воздуху, превращаясь в жидкость, если создать давление, при котором температура фазового перехода будет выше температуры воздуха. Но для того, чтобы кондиционер заработал, в замкнутый контур нужно встроить еще как минимум два элемента. Это компрессор, повышающий давление до давления конденсации, который установлен в контуре перед конденсатором, и дросселирующее устройство, понижающее давление до давления испарения, перед испарителем.

Для того чтобы кондиционер мог работать не только на холод, но и на тепло, в контур необходимо добавить четырехходовой вентиль. Его задача «превращать» испаритель в конденсатор и наоборот.

При работе кондиционера в режиме охлаждения происходит конденсация влаги на теплообменнике внутреннего блока. Поэтому обязательно требуется удалять образовавшуюся влагу — как правило, выводится в канализацию, либо на улицу (что не желательно). Если осуществить удаление конденсата самотеком не представляется возможным (для этого дренажный шланг требуется проложить с определенным уклоном), то применяются дренажные насосы.

Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате происходит гидроудар, и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).

Предотвратить преждевременный выход компрессора (и всего кондиционера) из строя поможет своевременное сервисное обслуживание.

Кондиционеры – принцип работы и разновидности

Содержание

Комментарии

Кондиционер – это устройство, предназначенное для охлаждения помещения, и поддержания внутри него оптимальной для организма человека температуры в наиболее жаркие месяцы года. Эти незаменимые помощники в деле создания комфортной атмосферы в квартирах, домах, офисах и любых других помещениях, становятся все более востребованными в нашей стране. Что не удивительно, ведь даже в условиях ее умеренного климата все чаще случаются длительные жаркие периоды, причем не только летом, но даже весной и осенью. Поскольку покупка и монтаж такого охлаждающего устройства – процессы достаточно затратные, к его выбору необходимо подходить ответственно. Для облегчения этой задачи в данном обзоре максимально подробно описываются – компоненты и принципы работы кондиционеров на охлаждение и обогрев, а также перечисляются все существующие виды кондиционеров

Комплектующие кондиционера и его схема

Изучение основных понятий об охлаждающих устройствах для помещений стоит начать с рассмотрения их основных конструктивных частей. Все кондиционеры состоят из 4-х главных элементов, замкнутых в герметичную сеть фреонопроводов из меди:

• Компрессора;
• Конденсатора;
• Испарителя;
• Терморегулирующего вентиля.

Закономерно, что наиболее логичный и простой способ соединения всех перечисленных элементов – это размещение их в цельном корпусе, который затем можно установить в месте разграничения внутреннего и наружного воздуха. Эта идея была успешно реализована в прошлом веке, когда появились первые так называемые «оконные кондиционеры», монтируемые непосредственно в оконных проемах. Но, вскоре выяснилось, что их компоновка имеет ряд значительных недостатков, главный из которых – высокий уровень шума. Поскольку изначально такие устройства разрабатывались с целью повышения уровня комфорта в помещении, высокая шумность, а также не слишком удобное расположение моноблочных кондиционеров, мешали их повсеместному распространению. Не говоря уже о том, что они портили интерьеры помещений.

Впрочем, вскоре инженеры нашли решение для всех этих проблем, просто разделив цельный корпус кондиционера на внутренний и внешний блоки. Благодаря этому, за пределы помещения удалось вынести все его компоненты, продуцирующие шум. Новые машины получили название «сплит-систем», от английского split – «разделять». Рассмотрев, как устроен кондиционер современного типа, можно узнать – как он работает? 

Принцип работы кондиционера на охлаждение

Способность кондиционеров передавать избыточное тепло воздуха в помещении наружному воздуху, наверняка, заставляла многих задуматься над тем – как такие машины умудряются нарушать Второй закон термодинамики, известный каждому со школьных времен. В соответствии с этим законом, тепло передается от более нагретого тела к менее нагретому. Но как работает кондиционер в квартире? Он отбирает тепло у более охлажденного воздуха внутри, и отдает его сильно разогретому воздуху снаружи. Как же такое возможно? На самом деле, кондиционеры, конечно, не нарушают законов физики, а принцип их работы заключается в способности жидкостей поглощать тепло в процессе испарения, а также выделять его в процессе перехода из газообразного состояния снова в жидкое, то есть – при конденсации. Благодаря этому все существующие кондиционеры и функционируют.

В описанном процессе большую роль играет давление, при котором он происходит. Известно, что температура кипения жидкости всегда прямо пропорциональна давлению. Таким образом, путем изменения давления можно менять и температуру кипения. Например, в результате значительного понижения давления можно спровоцировать закипание воды даже при комфортной для человека температуре 20-25 °С. При этом, из воздуха внутри комнаты будет поглощаться тепло, которое можно отводить наружу. Однако, на практике реализация данного процесса является довольно сложной и невыгодной экономически. Существовал только один выход из этого положения – применение жидкостей с низкими температурами кипения. Наиболее распространенными в охлаждающих машинах веществами являются – аммиак и разные фреоны, температура кипения которых при атмосферном давлении составляет -5 °С.

Рабочий процесс кондиционера стартует в его наружном блоке. Компрессор начинает нагнетать находящийся в газообразном состоянии фреон в теплообменник наружного блока – конденсатор. Одновременно увеличивается давление, что влечет за собой повышение и температуры кипения фреона, в результате чего он переходит из газообразного состояния в жидкое, а сам процесс конденсации сопровождает выделение тепла. А для того, чтобы тепло выделялось еще быстрее, установленный внутри внешнего блока вентилятор постоянно обдувает конденсатор. При этом, проходящий через него воздух также нагревается. После прохождения конденсатора, жидкий фреон под высоким давлением поступает в термо-вентиль, необходимый для снижения давления. Когда оно уменьшается, снижается и температура кипения фреона, благодаря чему он закипает и испаряется в конденсаторе.

В процессе испарения фреон поглощает отобранное у воздуха в помещении тепло, а он сам направляется к вентилятору внутреннего блока для обдува конденсатора. Соответственно, находящийся в помещении воздух постепенно охлаждается. Затем находящийся в газообразном состоянии фреон под низким давлением поступает к компрессору, и весь цикл повторяется снова. Описанный принцип является универсальным для всех машин такого класса, вне зависимости от их типа, модификации, мощности или производителя. Более того, благодаря используемым технологиям, современные кондиционеры способны работать не только на охлаждение, но и на обогрев. Но, их применение в качестве нагревателей требует знания важных нюансов и условий этого процесса. Поэтому далее мы попробуем найти точный ответ на вопрос – как кондиционер работает на обогрев?

Принцип работы кондиционера на обогрев

Возможная работа кондиционера зимой на обогрев неразрывно связана с техническими характеристиками каждой конкретной модели, указанными в паспорте. Для большинства сплит-систем допустимый диапазон температур для нормальной работы в режиме обогрева составляет от -5 до +25 °С. Это значит, что при более низких температурах применять кондиционер в качестве обогревателя категорически запрещается, поскольку это может привести к его быстрой поломке. Действительно, большинство моделей бытовых кондиционеров теряет заявленную теплопроизводительность при температуре ниже -5 °С, которая постепенно понижается до нуля. Более того, важно знать – что такие устройства, за редким исключением, вообще конструктивно не рассчитаны на использование при температуре ниже 0 °С, поскольку это негативно сказывается на их долговечности.

Дело в том, что растворенное в хладагенте масло способно эффективно смазывать движущиеся элементы компрессора только в том диапазоне температур, который прописан в паспорте кондиционера. Несложно догадаться, что работа при более низких температурах будет приводить к быстрому износу компрессора, и в коночном итоге – к его поломке. Стоит отметить, что некоторые недобросовестные продавцы иногда заявляют, что работа кондиционера зимой на обогрев будет безопасной, если дополнительно установить на него устройство зимнего пуска, также известное как низкотемпературный комплект, состоящий из трех компонентов, описанных ниже. Однако, такие заявления абсолютно неправдивы, и являются, или признаком некомпетентности продавцов, или обыкновенной ложью. 

Первый из компонентов зимнего пуска – это нагреватель картера компрессора, который позволяет подогревать масло и предотвращает его загустевание. Второй – это электрический кабельный нагреватель дренажа, который монтируется внутри наружного участка дренажного трубопровода, что предотвращает образование в нем ледяной пробки. Третий, и главный – это замедлитель скорости вращения вентилятора внешнего блока. Данное устройство представляет собой микропроцессорный контроллер, замедляющий внешний вентилятор с целью предотвращения сильного переохлаждения и обмерзания конденсатора. Задача данных устройств – расширение диапазона рабочих температур агрегата, чтобы он мог работать зимой на охлаждение. Для чего нужна работа кондиционера зимой на холод? Например, для охлаждения серверных, оборудование которых выделяет очень много тепла.

Тем, не менее, для желающих использовать свои охладители зимой в режиме обогрева есть ихорошие новости. Несколько известных производителей, в частности – Mitsubishi Electric и Daikin выпускают инверторные кондиционеры, способные не только эффективно охлаждать, но и прогревать помещения при наружных температурах до -25 °С. Более того, использование этого метода обогрева в квартирах окажется еще и выгодным, так как инверторные агрегаты имеют очень высокий коэффициент EER, показывающий соотношение выделяемого тепла к затрачиваемой электроэнергии, и превышающий 4. Это значит, что затратив только 250 Вт электроэнергии, можно получить более 1 кВт тепла. Впрочем, это не значит, что стоит проектировать систему отопления загородного дома на основе кондиционеров. Ведь, если температура снаружи здания опустится ниже -25 °С – использовать их никак не получиться.

Классификация кондиционеров

Разобравшись с принципами работы бытовых кондиционеров на холод и тепло, можно, наконец, ознакомиться с существующими модификациями данных устройств, в которых эти принципы задействованы. На современном рынке присутствуют многочисленные разновидности кондиционеров, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Все они подробно рассматриваются ниже. 

В зависимости от конструкций, все бытовые кондиционеры подразделяются на два вида:

• Моноблочные;
• Сплит-системы.

В свою очередь, классификация обоих данных видов выглядит так:

1. Моноблочные кондиционеры– это охлаждающие и обогревающие машины, все элементы которых находятся в монолитных корпусах разных размеров. Они могут монтироваться стационарно и быть транспортабельными, а также обладать разным диапазоном мощностей. Несколько десятилетий назад абсолютно все кондиционеры имели моноблочные конструкции, которые легко обслуживать и также несложно переносить на новые места работы – при необходимости. И хотя сейчас производство классических моделей значительно сократилось по объективным причинам, появилось абсолютно новая модификация охладителей-моноблоков – настенные кондиционеры без внешнего блока, удобство которых позволяет спрогнозировать их успешное распространение. Всего моноблочные кондиционеры подразделяются на 3 типа:

• Оконные кондиционеры– в полном соответствии со своим названием, монтируются в отверстия в окнах или в тонких стенах таким образом, чтобы задние части их корпусов выходили на улицу. Хотя такие устройства считаются отчасти устаревшими, они до сих пор производятся некоторыми компаниями и пользуются спросом среди покупателей из-за простоты монтажа, меньшего количества фреона в их системах, а также более низкой стоимости – по сравнению со сплит-системами. Однако, их недостатки также довольно существенны – это высокий уровень шума, уменьшение застекленной площади оконного проема, а также неэстетичность стоящего прямо в окне довольно крупного устройства. Панели управления данных аппаратов, в большинстве случаев, размещаются на лицевых частях их корпусов;
• Мобильные кондиционеры– также называемые переносными, они представляют собой колоннообразные моноблоки, которые не монтируются стационарно, а могут легко перемещаться внутри помещений, а также транспортироваться за их пределы. Главное преимущество такого устройства – простота монтажа, для выполнения которого его нужно только подключить к розетке, а также вывести гибкую трубку для отвода горячего воздуха наружу через окно, форточку или отверстие в стене. Помимо охлаждения, некоторые модели переносных кондиционеров могут также нагревать воздух и дополнительно очищать его от пыли при помощи встроенных фильтров и даже ионизаторов. А их недостатки заключаются в более низкой, по сравнению со сплит-системами эффективности, а также в том, что они занимают много места на полу;
• Настенные кондиционеры без внешнего блока – стали самым современным типом охладителей, воплотившем в себе новейшие технологии и отменную продуманность. Эти машины представляют собой моноблоки, которые можно разместить в любом месте на наружной стене, в которой всего лишь необходимо просверлить два отверстия. Через эти отверстия наружу выводятся два патрубка – для подачи и отвода воздуха. Хотя размеры настенного кондиционера без внешнего блока несколько превышают габариты внутреннего блока сплит-системы, он достаточно компактен и отлично смотрится на стене. Преимущества такого агрегата очевидны – простота монтажа и эстетичность фасада, не испорченного наружным блоком. А недостатки – это только повышенная по сравнению со «сплитами» шумность и высокая стоимость.

2. Сплит-системы– самый популярный на данный момент вид кондиционеров, состоящих из внутреннего и наружного блоков. Первый монтируется внутри помещения, а второй – вне его. Оба блока соединяются между собой при помощи покрытых теплоизоляционным материалом медных трубок, внутри которых циркулирует фреон. За счет малой толщины их можно легко спрятать внутри стен, подвесных потолков, других строительных конструкций или в декоративных коробах. Помимо стандартных функций охлаждения и обогрева, сплит-кондиционеры могут регулировать уровень влажности в помещении, убирая избыточную влагу. Кроме того, благодаря встроенным фильтрам, они очищают воздух от крупнодисперсной пыли, части бактерий и посторонних запахов. Сплит-системы подразделяются на 7 типов:

• Настенные сплит-системы– состоят из внутреннего испарительного и внешнего компрессорно-конденсаторного блоков. Внутренний блок монтируется на вертикальной стене в помещении – под потолком. В свою очередь, наружный блок устанавливается при помощи специальных креплений на наружной стене, или без них – на любой подходящей горизонтальной поверхности. Производительность большинства сплит-систем настенного типа находится в пределах от 1,5 до 10 кВт. Их главные преимущества заключаются в относительно низком уровне шума и том, что они не занимают полезное место внутри помещения. Что касается недостатков настенных кондиционеров, то это – сложность монтажа, который могут выполнить только специалисты, а также нужда в периодической очистке и техобслуживании;

• Напольно-потолочные сплит-системы– конструктивно максимально похожи на свои исключительно настенные аналоги. Единственное их крупное отличие заключается в строении внутреннего блока, который можно монтировать, как под потолком, так и на полу. Мощность продуцирования холода и тепла у сплит-систем напольно-потолочного типа несколько больше, чем у настенных, и, в среднем, составляет от 3 до 12 кВт. А их панели управления могут располагаться, как на пультах, так и не непосредственно на внутренних блоках. Что касается достоинств и недостатков напольно-потолочных кондиционеров, то они полностью идентичны настенным, с той лишь разницей, что при размещении на полу, в помещении нужно предусмотреть достаточно свободного места для монтажа внутреннего охлаждающего блока;

• Колонные сплит-системы– представляют собой крупногабаритные и мощные машины, имеющие колонноподобные конструкции внутренних блоков. По этой причине последние устанавливаются на полу в больших помещениях, нуждающихся в быстром и эффективном охлаждении воздуха. Соответственно, сплит-системы колонного типа чаще всего применяют в залах ресторанов, гостиниц, административных зданий, офисных и конференц-центров, и не только. А управление ими производится при помощи пультов и встроенных интерактивных панелей. Помимо низкого уровня шума, основным достоинством колонных кондиционеров является возможность быстро охлаждать большие площади. А их небольшой недостаток, помимо заметности в интерьере – это относительно высокое энергопотребление;

• Кассетные сплит-системы– предназначены для монтажа в помещениях средних и крупных размеров с подвесными потолками, в которые встраивают внутренние блоки таких устройств. Особенностью данных машин является возможность равномерно охлаждать или обогревать определенную площадь сразу в четырех направлениях. Для этого во внутренние блоки сплит-систем кассетного типа встраивают специальные жалюзи, положение которых можно менять при помощи дистанционного пульта управления. Самое ценное достоинство этих устройств – минимальная заметность, благодаря которой они не портят интерьер помещения, обеспечивая при этом его эффективное охлаждение или обогрев. Ну и недостаток кассетных кондиционеров закономерен, и заключается в сложности монтажа прямо в подвесной потолок;

• Мультисплит-системы– слово «мульти» в этом названии означает, что к одному внешнему блоку кондиционера подключаются сразу несколько внутренних, а именно – от 2 до 5 штук. При этом, последние могут быть разных модификаций и мощностей. В этом заключается единственное существенное отличие данных устройств от обыкновенных «сплит-аналогов». Основной плюс систем-мультисплит – экономия места на фасадах зданий, которые не приходится портить большим количеством наружных блоков. А это очень важно, например – для памятников архитектуры, строений со стеклянными фасадами, и не только. Недостатки мультисплит-кондиционеров также очевидны – это высокая стоимость, а также трудоемкий монтаж, при котором необходимо разводить по помещениям многочисленные коммуникации;
• Мультисплит-система типа «конструктор»– предполагает возможность подключения к одному наружному блоку целой комбинации внутренних, которые подбираются с учетом объемов помещений, которые они будут обслуживать. Применение таких агрегатов дает возможность постоянно экономить электроэнергию при условии, что большая часть отдельных помещений имеют небольшие размеры. Дело в том, что для охлаждений комнаты в 10 м²более чем достаточно мощности охладителя в 1 кВт. Установить кондиционер с такой производительностью как раз легко – при условии использования мультисплитов типа «конструктор». В то время как минимальная мощность стандартных настенных одинарных сплит-систем составляет от 1,8 до 2,2 кВт, что определенно нецелесообразно с экономической точки зрения;
• Канальные сплит-системы– отличаются от прочих аналогов тем, что все их конструкции, размещаемые внутри помещения, скрываются за элементами стен или подвесными потолками. В том же межпотолочном пространстве монтируются и подключенные к ним теплоизолированные сети воздуховодов, распределяющие холодный или теплый воздух по всей комнате, или по нескольким комнатам сразу. Также сплит-системы канального типа способны транспортировать в помещения воздух непосредственно с улицы. Однако, при всех этих плюсах, канальные кондиционеры невозможно установить без предварительного выполнения проектных работ и расчета оптимального сечения воздуховодов. Дело в том, что при помощи канального кондиционера можно установить желаемую температуру только в помещении, где находится его внутренний блок. В остальных помещениях она будет регулироваться уже посредственно, и если диаметры воздуховодов окажутся неподходящими – контроль микроклимата окажется проблематичным. И решить эту проблему без дорогостоящей электронной автоматизированной системы управления кондиционером, автоматически выставляющей температуру, будет почти невозможно.

Потребляемая кондиционерами мощность

В завершение нашего обзора нельзя кратко не упомянуть о серьезной выгоде использования современных кондиционеров. Действительно, почти все эти машины имеют чрезвычайно высокие показатели энергоэффективности. Так, потребляемое ими количество электроэнергии позволяет, в среднем, произвести в 3 раза большую мощность охлаждения или обогрева. Это значит, что на 1 кВт затраченного электричества приходится 2,5-3 кВт выделенного холода или тепла. Поэтому стандартный бытовой кондиционер мощностью охлаждения 2 кВт потребляет, приблизительно, 600-700 Вт электроэнергии, и без проблем подключается к обыкновенной розетке. Еще более выгодным оказывается применение инновационных инверторных кондиционеров, способных, как уже было упомянуто, продуцировать более 4 кВт холода или тепла, затратив только 1 кВт электричества. И эти показатели продолжают совершенствоваться.

Комплектующие кондиционера и его схема

Изучение основных понятий об охлаждающих устройствах для помещений стоит начать с рассмотрения их основных конструктивных частей. Все кондиционеры состоят из 4-х главных элементов, замкнутых в герметичную сеть фреонопроводов из меди:

• Компрессора;
• Конденсатора;
• Испарителя;
• Терморегулирующего вентиля.

Закономерно, что наиболее логичный и простой способ соединения всех перечисленных элементов – это размещение их в цельном корпусе, который затем можно установить в месте разграничения внутреннего и наружного воздуха. Эта идея была успешно реализована в прошлом веке, когда появились первые так называемые «оконные кондиционеры», монтируемые непосредственно в оконных проемах. Но, вскоре выяснилось, что их компоновка имеет ряд значительных недостатков, главный из которых – высокий уровень шума. Поскольку изначально такие устройства разрабатывались с целью повышения уровня комфорта в помещении, высокая шумность, а также не слишком удобное расположение моноблочных кондиционеров, мешали их повсеместному распространению. Не говоря уже о том, что они портили интерьеры помещений.

Впрочем, вскоре инженеры нашли решение для всех этих проблем, просто разделив цельный корпус кондиционера на внутренний и внешний блоки. Благодаря этому, за пределы помещения удалось вынести все его компоненты, продуцирующие шум. Новые машины получили название «сплит-систем», от английского split – «разделять». Рассмотрев, как устроен кондиционер современного типа, можно узнать – как он работает? 

Принцип работы кондиционера на охлаждение

Способность кондиционеров передавать избыточное тепло воздуха в помещении наружному воздуху, наверняка, заставляла многих задуматься над тем – как такие машины умудряются нарушать Второй закон термодинамики, известный каждому со школьных времен. В соответствии с этим законом, тепло передается от более нагретого тела к менее нагретому. Но как работает кондиционер в квартире? Он отбирает тепло у более охлажденного воздуха внутри, и отдает его сильно разогретому воздуху снаружи. Как же такое возможно? На самом деле, кондиционеры, конечно, не нарушают законов физики, а принцип их работы заключается в способности жидкостей поглощать тепло в процессе испарения, а также выделять его в процессе перехода из газообразного состояния снова в жидкое, то есть – при конденсации. Благодаря этому все существующие кондиционеры и функционируют.

В описанном процессе большую роль играет давление, при котором он происходит. Известно, что температура кипения жидкости всегда прямо пропорциональна давлению. Таким образом, путем изменения давления можно менять и температуру кипения. Например, в результате значительного понижения давления можно спровоцировать закипание воды даже при комфортной для человека температуре 20-25 °С. При этом, из воздуха внутри комнаты будет поглощаться тепло, которое можно отводить наружу. Однако, на практике реализация данного процесса является довольно сложной и невыгодной экономически. Существовал только один выход из этого положения – применение жидкостей с низкими температурами кипения. Наиболее распространенными в охлаждающих машинах веществами являются – аммиак и разные фреоны, температура кипения которых при атмосферном давлении составляет -5 °С.

Рабочий процесс кондиционера стартует в его наружном блоке. Компрессор начинает нагнетать находящийся в газообразном состоянии фреон в теплообменник наружного блока – конденсатор. Одновременно увеличивается давление, что влечет за собой повышение и температуры кипения фреона, в результате чего он переходит из газообразного состояния в жидкое, а сам процесс конденсации сопровождает выделение тепла. А для того, чтобы тепло выделялось еще быстрее, установленный внутри внешнего блока вентилятор постоянно обдувает конденсатор. При этом, проходящий через него воздух также нагревается. После прохождения конденсатора, жидкий фреон под высоким давлением поступает в термо-вентиль, необходимый для снижения давления. Когда оно уменьшается, снижается и температура кипения фреона, благодаря чему он закипает и испаряется в конденсаторе.

В процессе испарения фреон поглощает отобранное у воздуха в помещении тепло, а он сам направляется к вентилятору внутреннего блока для обдува конденсатора. Соответственно, находящийся в помещении воздух постепенно охлаждается. Затем находящийся в газообразном состоянии фреон под низким давлением поступает к компрессору, и весь цикл повторяется снова. Описанный принцип является универсальным для всех машин такого класса, вне зависимости от их типа, модификации, мощности или производителя. Более того, благодаря используемым технологиям, современные кондиционеры способны работать не только на охлаждение, но и на обогрев. Но, их применение в качестве нагревателей требует знания важных нюансов и условий этого процесса. Поэтому далее мы попробуем найти точный ответ на вопрос – как кондиционер работает на обогрев?

Принцип работы кондиционера на обогрев

Возможная работа кондиционера зимой на обогрев неразрывно связана с техническими характеристиками каждой конкретной модели, указанными в паспорте. Для большинства сплит-систем допустимый диапазон температур для нормальной работы в режиме обогрева составляет от -5 до +25 °С. Это значит, что при более низких температурах применять кондиционер в качестве обогревателя категорически запрещается, поскольку это может привести к его быстрой поломке. Действительно, большинство моделей бытовых кондиционеров теряет заявленную теплопроизводительность при температуре ниже -5 °С, которая постепенно понижается до нуля. Более того, важно знать – что такие устройства, за редким исключением, вообще конструктивно не рассчитаны на использование при температуре ниже 0 °С, поскольку это негативно сказывается на их долговечности.

Дело в том, что растворенное в хладагенте масло способно эффективно смазывать движущиеся элементы компрессора только в том диапазоне температур, который прописан в паспорте кондиционера. Несложно догадаться, что работа при более низких температурах будет приводить к быстрому износу компрессора, и в коночном итоге – к его поломке. Стоит отметить, что некоторые недобросовестные продавцы иногда заявляют, что работа кондиционера зимой на обогрев будет безопасной, если дополнительно установить на него устройство зимнего пуска, также известное как низкотемпературный комплект, состоящий из трех компонентов, описанных ниже. Однако, такие заявления абсолютно неправдивы, и являются, или признаком некомпетентности продавцов, или обыкновенной ложью. 

Первый из компонентов зимнего пуска – это нагреватель картера компрессора, который позволяет подогревать масло и предотвращает его загустевание. Второй – это электрический кабельный нагреватель дренажа, который монтируется внутри наружного участка дренажного трубопровода, что предотвращает образование в нем ледяной пробки. Третий, и главный – это замедлитель скорости вращения вентилятора внешнего блока. Данное устройство представляет собой микропроцессорный контроллер, замедляющий внешний вентилятор с целью предотвращения сильного переохлаждения и обмерзания конденсатора. Задача данных устройств – расширение диапазона рабочих температур агрегата, чтобы он мог работать зимой на охлаждение. Для чего нужна работа кондиционера зимой на холод? Например, для охлаждения серверных, оборудование которых выделяет очень много тепла.

Тем, не менее, для желающих использовать свои охладители зимой в режиме обогрева есть ихорошие новости. Несколько известных производителей, в частности – Mitsubishi Electric и Daikin выпускают инверторные кондиционеры, способные не только эффективно охлаждать, но и прогревать помещения при наружных температурах до -25 °С. Более того, использование этого метода обогрева в квартирах окажется еще и выгодным, так как инверторные агрегаты имеют очень высокий коэффициент EER, показывающий соотношение выделяемого тепла к затрачиваемой электроэнергии, и превышающий 4. Это значит, что затратив только 250 Вт электроэнергии, можно получить более 1 кВт тепла. Впрочем, это не значит, что стоит проектировать систему отопления загородного дома на основе кондиционеров. Ведь, если температура снаружи здания опустится ниже -25 °С – использовать их никак не получиться.

Классификация кондиционеров

Разобравшись с принципами работы бытовых кондиционеров на холод и тепло, можно, наконец, ознакомиться с существующими модификациями данных устройств, в которых эти принципы задействованы. На современном рынке присутствуют многочисленные разновидности кондиционеров, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Все они подробно рассматриваются ниже. 

В зависимости от конструкций, все бытовые кондиционеры подразделяются на два вида:

• Моноблочные;
• Сплит-системы.

В свою очередь, классификация обоих данных видов выглядит так:

1. Моноблочные кондиционеры– это охлаждающие и обогревающие машины, все элементы которых находятся в монолитных корпусах разных размеров. Они могут монтироваться стационарно и быть транспортабельными, а также обладать разным диапазоном мощностей. Несколько десятилетий назад абсолютно все кондиционеры имели моноблочные конструкции, которые легко обслуживать и также несложно переносить на новые места работы – при необходимости. И хотя сейчас производство классических моделей значительно сократилось по объективным причинам, появилось абсолютно новая модификация охладителей-моноблоков – настенные кондиционеры без внешнего блока, удобство которых позволяет спрогнозировать их успешное распространение. Всего моноблочные кондиционеры подразделяются на 3 типа:

• Оконные кондиционеры– в полном соответствии со своим названием, монтируются в отверстия в окнах или в тонких стенах таким образом, чтобы задние части их корпусов выходили на улицу. Хотя такие устройства считаются отчасти устаревшими, они до сих пор производятся некоторыми компаниями и пользуются спросом среди покупателей из-за простоты монтажа, меньшего количества фреона в их системах, а также более низкой стоимости – по сравнению со сплит-системами. Однако, их недостатки также довольно существенны – это высокий уровень шума, уменьшение застекленной площади оконного проема, а также неэстетичность стоящего прямо в окне довольно крупного устройства. Панели управления данных аппаратов, в большинстве случаев, размещаются на лицевых частях их корпусов;
• Мобильные кондиционеры– также называемые переносными, они представляют собой колоннообразные моноблоки, которые не монтируются стационарно, а могут легко перемещаться внутри помещений, а также транспортироваться за их пределы. Главное преимущество такого устройства – простота монтажа, для выполнения которого его нужно только подключить к розетке, а также вывести гибкую трубку для отвода горячего воздуха наружу через окно, форточку или отверстие в стене. Помимо охлаждения, некоторые модели переносных кондиционеров могут также нагревать воздух и дополнительно очищать его от пыли при помощи встроенных фильтров и даже ионизаторов. А их недостатки заключаются в более низкой, по сравнению со сплит-системами эффективности, а также в том, что они занимают много места на полу;
• Настенные кондиционеры без внешнего блока – стали самым современным типом охладителей, воплотившем в себе новейшие технологии и отменную продуманность. Эти машины представляют собой моноблоки, которые можно разместить в любом месте на наружной стене, в которой всего лишь необходимо просверлить два отверстия. Через эти отверстия наружу выводятся два патрубка – для подачи и отвода воздуха. Хотя размеры настенного кондиционера без внешнего блока несколько превышают габариты внутреннего блока сплит-системы, он достаточно компактен и отлично смотрится на стене. Преимущества такого агрегата очевидны – простота монтажа и эстетичность фасада, не испорченного наружным блоком. А недостатки – это только повышенная по сравнению со «сплитами» шумность и высокая стоимость.

2. Сплит-системы– самый популярный на данный момент вид кондиционеров, состоящих из внутреннего и наружного блоков. Первый монтируется внутри помещения, а второй – вне его. Оба блока соединяются между собой при помощи покрытых теплоизоляционным материалом медных трубок, внутри которых циркулирует фреон. За счет малой толщины их можно легко спрятать внутри стен, подвесных потолков, других строительных конструкций или в декоративных коробах. Помимо стандартных функций охлаждения и обогрева, сплит-кондиционеры могут регулировать уровень влажности в помещении, убирая избыточную влагу. Кроме того, благодаря встроенным фильтрам, они очищают воздух от крупнодисперсной пыли, части бактерий и посторонних запахов. Сплит-системы подразделяются на 7 типов:

• Настенные сплит-системы– состоят из внутреннего испарительного и внешнего компрессорно-конденсаторного блоков. Внутренний блок монтируется на вертикальной стене в помещении – под потолком. В свою очередь, наружный блок устанавливается при помощи специальных креплений на наружной стене, или без них – на любой подходящей горизонтальной поверхности. Производительность большинства сплит-систем настенного типа находится в пределах от 1,5 до 10 кВт. Их главные преимущества заключаются в относительно низком уровне шума и том, что они не занимают полезное место внутри помещения. Что касается недостатков настенных кондиционеров, то это – сложность монтажа, который могут выполнить только специалисты, а также нужда в периодической очистке и техобслуживании;

• Напольно-потолочные сплит-системы– конструктивно максимально похожи на свои исключительно настенные аналоги. Единственное их крупное отличие заключается в строении внутреннего блока, который можно монтировать, как под потолком, так и на полу. Мощность продуцирования холода и тепла у сплит-систем напольно-потолочного типа несколько больше, чем у настенных, и, в среднем, составляет от 3 до 12 кВт. А их панели управления могут располагаться, как на пультах, так и не непосредственно на внутренних блоках. Что касается достоинств и недостатков напольно-потолочных кондиционеров, то они полностью идентичны настенным, с той лишь разницей, что при размещении на полу, в помещении нужно предусмотреть достаточно свободного места для монтажа внутреннего охлаждающего блока;

• Колонные сплит-системы– представляют собой крупногабаритные и мощные машины, имеющие колонноподобные конструкции внутренних блоков. По этой причине последние устанавливаются на полу в больших помещениях, нуждающихся в быстром и эффективном охлаждении воздуха. Соответственно, сплит-системы колонного типа чаще всего применяют в залах ресторанов, гостиниц, административных зданий, офисных и конференц-центров, и не только. А управление ими производится при помощи пультов и встроенных интерактивных панелей. Помимо низкого уровня шума, основным достоинством колонных кондиционеров является возможность быстро охлаждать большие площади. А их небольшой недостаток, помимо заметности в интерьере – это относительно высокое энергопотребление;

• Кассетные сплит-системы– предназначены для монтажа в помещениях средних и крупных размеров с подвесными потолками, в которые встраивают внутренние блоки таких устройств. Особенностью данных машин является возможность равномерно охлаждать или обогревать определенную площадь сразу в четырех направлениях. Для этого во внутренние блоки сплит-систем кассетного типа встраивают специальные жалюзи, положение которых можно менять при помощи дистанционного пульта управления. Самое ценное достоинство этих устройств – минимальная заметность, благодаря которой они не портят интерьер помещения, обеспечивая при этом его эффективное охлаждение или обогрев. Ну и недостаток кассетных кондиционеров закономерен, и заключается в сложности монтажа прямо в подвесной потолок;

• Мультисплит-системы– слово «мульти» в этом названии означает, что к одному внешнему блоку кондиционера подключаются сразу несколько внутренних, а именно – от 2 до 5 штук. При этом, последние могут быть разных модификаций и мощностей. В этом заключается единственное существенное отличие данных устройств от обыкновенных «сплит-аналогов». Основной плюс систем-мультисплит – экономия места на фасадах зданий, которые не приходится портить большим количеством наружных блоков. А это очень важно, например – для памятников архитектуры, строений со стеклянными фасадами, и не только. Недостатки мультисплит-кондиционеров также очевидны – это высокая стоимость, а также трудоемкий монтаж, при котором необходимо разводить по помещениям многочисленные коммуникации;
• Мультисплит-система типа «конструктор»– предполагает возможность подключения к одному наружному блоку целой комбинации внутренних, которые подбираются с учетом объемов помещений, которые они будут обслуживать. Применение таких агрегатов дает возможность постоянно экономить электроэнергию при условии, что большая часть отдельных помещений имеют небольшие размеры. Дело в том, что для охлаждений комнаты в 10 м²более чем достаточно мощности охладителя в 1 кВт. Установить кондиционер с такой производительностью как раз легко – при условии использования мультисплитов типа «конструктор». В то время как минимальная мощность стандартных настенных одинарных сплит-систем составляет от 1,8 до 2,2 кВт, что определенно нецелесообразно с экономической точки зрения;
• Канальные сплит-системы– отличаются от прочих аналогов тем, что все их конструкции, размещаемые внутри помещения, скрываются за элементами стен или подвесными потолками. В том же межпотолочном пространстве монтируются и подключенные к ним теплоизолированные сети воздуховодов, распределяющие холодный или теплый воздух по всей комнате, или по нескольким комнатам сразу. Также сплит-системы канального типа способны транспортировать в помещения воздух непосредственно с улицы. Однако, при всех этих плюсах, канальные кондиционеры невозможно установить без предварительного выполнения проектных работ и расчета оптимального сечения воздуховодов. Дело в том, что при помощи канального кондиционера можно установить желаемую температуру только в помещении, где находится его внутренний блок. В остальных помещениях она будет регулироваться уже посредственно, и если диаметры воздуховодов окажутся неподходящими – контроль микроклимата окажется проблематичным. И решить эту проблему без дорогостоящей электронной автоматизированной системы управления кондиционером, автоматически выставляющей температуру, будет почти невозможно.

Потребляемая кондиционерами мощность

В завершение нашего обзора нельзя кратко не упомянуть о серьезной выгоде использования современных кондиционеров. Действительно, почти все эти машины имеют чрезвычайно высокие показатели энергоэффективности. Так, потребляемое ими количество электроэнергии позволяет, в среднем, произвести в 3 раза большую мощность охлаждения или обогрева. Это значит, что на 1 кВт затраченного электричества приходится 2,5-3 кВт выделенного холода или тепла. Поэтому стандартный бытовой кондиционер мощностью охлаждения 2 кВт потребляет, приблизительно, 600-700 Вт электроэнергии, и без проблем подключается к обыкновенной розетке. Еще более выгодным оказывается применение инновационных инверторных кондиционеров, способных, как уже было упомянуто, продуцировать более 4 кВт холода или тепла, затратив только 1 кВт электричества. И эти показатели продолжают совершенствоваться.

Как работает кондиционер

Как работает кондиционер

Работа кондиционера осуществляется по принципу работы холодильника.

Цикл охлаждения состоит из четырех основных стадий:

1. Так как хладагент циркулирует по закрытому контуру, то для постоянного поддержания движения необходим компрессор. На первой стадии холодный, низкого давления парообразный хладагент из испарителя поступает в компрессор, где происходит сжатие хладагента, а в следствии повышение его температуры и давления.
2. Конденсация. Разогретый парообразный хладагент после сжатия в компрессоре поступает в конденсатор, где и переходит в состояние жидкости высокого давления. Тепло хладагента, которое отводится в окружающую среду, осуществляется за счет вентилятора системы охлаждения.   
3. На третьей стадии жидкий хладагент поступает в расширительный клапан, где он резко расширяется, при этом снижаются его давление и температура. Происходит переход хладагента из жидкого состояния в туманообразное.
4. На четвертой стадии хладагент низкого давления поступает в испаритель, где начинает кипеть и забирать тепло от воздуха внутри помещения, переходя при этом газообразное состояние. Затем хладагент поступает в компрессор и  заново возвращается в цикл.

Теперь мы знаем как работает кондиционер и в каких стадиях проходит цикл охлаждения, но перед тем, как купить кондиционер, нужно знать следующее:

• Площадь (объем) вашего помещения.
• Размеры окна, сторону света, на которую оно выходит.
• Наличие (отсутствие) жалюзи на окнах.
• Количество постоянно работающей техники, выделяющей тепло (телевизор, компьютер и др.).
• Число батарей отопления в комнатах.
• Количество людей, постоянно находящихся в помещении.
• Имеется ли принудительная вентиляция ?

После этого можно с уверенностью подходить к выбору кондиционера который бы отвечал всем вашим требованиям.

Как работают кондиционеры

Кондиционеры бывают разных форм и размеров, но все они работают в одном и том же качестве. Кондиционер обеспечивает холодный воздух в вашем доме или замкнутом пространстве, фактически удаляя тепло и влажность из воздуха в помещении. Он возвращает охлажденный воздух в помещение и передает нежелательное тепло и влажность наружу. Стандартный кондиционер или система охлаждения использует специальный химикат, называемый хладагентом, и имеет три основных механических компонента: компрессор, змеевик конденсатора и змеевик испарителя.Эти компоненты работают вместе, чтобы быстро преобразовать хладагент из газа в жидкость и обратно. Компрессор повышает давление и температуру газообразного хладагента и отправляет его в змеевик конденсатора, где он превращается в жидкость. Затем хладагент возвращается в помещение и попадает в змеевик испарителя. Здесь жидкий хладагент испаряется и охлаждает внутренний змеевик. Вентилятор нагнетает воздух в помещении через холодный змеевик испарителя, где тепло внутри дома поглощается хладагентом.Затем охлажденный воздух циркулирует по дому, а нагретый испарившийся газ отправляется обратно в компрессор. Затем тепло выделяется в наружный воздух, когда хладагент возвращается в жидкое состояние. Этот цикл продолжается до тех пор, пока в вашем доме не будет достигнута желаемая температура.

Этот чертеж, результат новаторского проекта Уиллиса Кэрриера, был представлен Sackett & Wilhelms 17 июля 1902 года и лег в основу изобретения, которое изменило мир, первой современной системы кондиционирования воздуха.

Процесс кондиционирования воздуха

Во многих домах в Северной Америке используются кондиционеры сплит-системы, которые часто называют «централизованным воздухом». Системы кондиционирования воздуха состоят из ряда компонентов и делают больше, чем просто охлаждают воздух внутри. Они также могут контролировать влажность, качество воздуха и воздушный поток в вашем доме. Поэтому, прежде чем мы ответим на вопрос о том, как работают кондиционеры, будет полезно узнать, что составляет типичную систему.

Что такое Central Air?

Типичная система кондиционирования воздуха, часто называемая «центральным кондиционированием воздуха» или «сплит-системой кондиционирования воздуха», обычно включает в себя следующее:

• термостат, контролирующий работу системы
• Наружный блок с вентилятором, змеевиком конденсатора и компрессором
• внутренний блок (обычно печь или фанкойл), в котором размещены змеевик испарителя и вентилятор для циркуляции охлажденного воздуха
• Медная трубка, по которой хладагент течет между внутренним и наружным блоками
• расширительный клапан, регулирующий количество хладагента, поступающего в змеевик испарителя
• Воздуховод, позволяющий воздуху циркулировать из внутреннего блока в различные жилые помещения и обратно во внутренний блок

Источник: U.S. Министерство энергетики — Energy Saver 101 Инфографика

В самом простом описании процесс кондиционирования воздуха включает в себя два действия, которые происходят одновременно: одно внутри дома, а другое вне дома.

1. Внутри дома (иногда называемого «холодной стороной» системы) теплый воздух в помещении охлаждается, когда он проходит через холодный охлаждающий змеевик, заполненный хладагентом. Тепло из воздуха в помещении поглощается хладагентом, когда хладагент превращается из жидкости в газ.Охлажденный воздух возвращается в дом.
2. Вне дома (иногда называемый «горячей стороной» системы) газообразный хладагент сжимается перед тем, как попасть в большой змеевик наружного блока. Тепло выделяется снаружи, когда хладагент снова превращается в жидкость, и большой вентилятор втягивает наружный воздух через наружный змеевик, отклоняя тепло, поглощаемое из дома.

Результатом является непрерывный цикл удаления тепла и влажности из воздуха в помещении, возврата холодного воздуха в дом и выхода тепла и влажности из дома.

Как работает система кондиционирования воздуха — более подробно

Теперь, когда у вас есть базовое представление о том, как работают кондиционеры, давайте копнем немного глубже и опишем весь процесс работы.

Термостат, который обычно устанавливается на стене в центре дома, контролирует и регулирует температуру воздуха в помещении. Процесс охлаждения начинается, когда термостат определяет, что температура воздуха необходимо снизить, и посылает сигналы компонентам системы кондиционирования воздуха как внутри, так и снаружи дома, чтобы начать работу.Вентилятор внутреннего блока втягивает горячий воздух из помещения через воздуховоды возвратного воздуха. Этот воздух проходит через фильтры, в которых собирается пыль, пух и другие частицы, переносимые воздухом. Затем отфильтрованный теплый воздух в помещении проходит через холодный змеевик испарителя. По мере того как жидкий хладагент внутри змеевика испарителя превращается в газ, тепло из воздуха в помещении поглощается хладагентом, таким образом охлаждая воздух, проходя через змеевик. Затем вентилятор внутреннего блока нагнетает охлажденный воздух обратно через воздуховоды дома в различные жилые помещения.

Газообразный хладагент выходит из дома через медную трубку и попадает в компрессор кондиционера снаружи. Представьте компрессор как большой электрический насос. Компрессор сжимает газообразный хладагент и направляет хладагент в змеевик конденсатора наружного блока. Большой вентилятор втягивает наружный воздух через змеевик конденсатора, позволяя воздуху поглощать тепловую энергию из дома и выпускать ее наружу. Во время этого процесса хладагент снова превращается в жидкость.Затем он проходит через медную трубку обратно во внутренний блок, где проходит через расширительное устройство, которое регулирует поток хладагента в змеевик испарителя. Затем холодный хладагент поглощает больше тепла из воздуха в помещении, и цикл продолжается.

Типы кондиционеров

Как видите, вопрос «как работают кондиционеры» может привести к очень простому или очень сложному объяснению. То же самое и с описанием типов кондиционеров. А поскольку внутренние жилые помещения бывают самых разных форм и размеров, от сегодняшних новых крошечных домов до микрорайонов площадью 30 000 квадратных футов, системы кондиционирования воздуха также доступны в различных стилях и конфигурациях.Существует три основных типа кондиционера: сплит-система, комплектный кондиционер и бесканальный кондиционер. У каждого из них есть свои специализированные применения, но все они, по сути, делают одно и то же — создают прохладу в вашем доме. Тип системы охлаждения, который лучше всего подходит для вас, зависит от вашего географического положения, размера и физических ограничений вашего дома, а также от того, как вы его используете.

Кондиционер сплит-системы

предлагает наиболее распространенный ответ на вопрос «что такое система кондиционирования?» Эти системы включают в себя как внутренний, так и наружный блоки.Внутренний блок, обычно печь или фанкойл, включает змеевик испарителя и нагнетательный вентилятор (кондиционер), который обеспечивает циркуляцию воздуха по всему дому. Наружный блок содержит компрессор и змеевик конденсатора.

имеют множество опций, включая базовые одноступенчатые системы, более тихие и более эффективные двухступенчатые системы и самые тихие и энергосберегающие многоступенчатые системы. Кондиционер сплит-системы обеспечивает постоянный и надежный контроль температуры во всем доме.А поскольку в системе используются фильтры в воздухообрабатывающем устройстве для помещений, она может очищать ваш воздух, пока он охлаждает его.

Автономный кондиционер

Комплексные системы — это комплексные решения, которые также отвечают на вопрос «что такое система кондиционирования?» Комплексные системы содержат змеевик испарителя, нагнетательный вентилятор, компрессор и змеевик конденсации — все в одном устройстве. Они хорошо работают, когда на чердаке или в чулане недостаточно места для внутреннего блока кондиционера сплит-системы. Они также являются хорошим выбором в тех областях, где предпочтительна установка на крыше.Подобно сплит-системам, комплексные системы забирают теплый воздух из дома через возвратные воздуховоды в секцию змеевика испарителя. Воздух проходит через змеевик испарителя, а более холодный воздух возвращается в дом через приточные воздуховоды. И, как и в сплит-системе, нежелательное тепло отводится наружу через змеевик конденсатора.

Пакетные системы также предлагают множество вариантов для повышения энергоэффективности. Они доступны в двухступенчатых системах и одноступенчатых системах.Модели с более высокой эффективностью включают многоскоростные нагнетательные вентиляторы. В США упакованные системы наиболее распространены на юге и юго-западе страны.

Бесконтактный кондиционер

Бесконтактные системы не считаются системами центрального кондиционирования воздуха, поскольку они обеспечивают охлаждение определенных, целевых областей в доме. Они требуют менее инвазивной установки, поскольку, как следует из их названия, они не полагаются на воздуховоды для распределения охлажденного воздуха. Подобно сплит-системам, бесканальные системы включают в себя наружный блок и, по крайней мере, один внутренний блок, соединенные медными трубками для хладагента.В бесканальной системе каждый внутренний блок предназначен для подачи холодного воздуха только в комнату, в которой он установлен. Внутренний блок можно установить на стене, на потолке или на полу. Некоторые бесканальные системы могут включать несколько внутренних блоков, подключенных к одному наружному блоку. Независимо от количества внутренних блоков работа аналогична сплит-системе. Внутренний блок содержит змеевик испарителя и вентилятор для нагнетания теплого воздуха из комнаты через холодный змеевик испарителя, а затем возвращает более холодный воздух обратно в комнату.Хладагент проходит по медным трубкам к наружному блоку, где расположены компрессор и змеевик конденсатора. Тепло изнутри отводится через змеевик наружного конденсатора. Хладагент возвращается во внутренний блок, и цикл продолжается.

Эти гибкие системы обеспечивают максимальный комфорт в помещениях, где размещаются внутренние блоки. Они также действуют как система зонирования, предлагая индивидуальный контроль температуры в каждой отдельной комнате. Например, если вы хотите более прохладный домашний офис, но более теплую спальню, установите блок без воздуховодов в каждой комнате.Теперь вы можете установить разную температуру в каждой зоне в зависимости от ваших потребностей.

Независимо от того, какой тип системы работает в вашем доме или собственности, знать ответ на вопрос «как работают кондиционеры?» может помочь вам выбрать наиболее разумную систему. И это позволит вам лучше понять, какой выбор предлагает ваш подрядчик по ОВК.

Как работает кондиционер? — Coolray

Многие люди ошибочно думают, что их кондиционер работает, «создавая» холодный воздух.Они этого не делают. Вместо этого они работают, отводя тепло внутри вашего дома и передавая его на улицу.

Итак, как именно работает этот процесс?

Как кондиционер отводит тепло наружу

Тепло внутри вашего дома поглощается и передается наружу через охлаждающий агент или «хладагент». Хладагент находится внутри змеевиков, которые проходят через замкнутую систему. Змеевики направляют хладагент из дома на улицу и обратно.

Станции на маршруте управляют состоянием, давлением и температурой хладагента, так что он поглощает или отводит тепло в определенных точках.Эти станции включают:

• Испаритель
• Компрессор
• Конденсатор

Давайте подробнее рассмотрим этот процесс:

Фото предоставлено Energy Vanguard / Allison Bailes

Шаг 1: Тепло поглощается змеевиком испарителя
Теплый воздух внутри вашего дома втягивается через вентиляционное отверстие и обдувается холодным змеевиком испарителя. Змеевик испарителя — это станция, расположенная в помещении и поглощающая тепло из воздуха, охлаждая воздух.Вентилятор нагнетает холодный воздух в воздуховоды, которые распределяют его по всему дому.

По мере того как хладагент поглощает тепло от проходящего воздуха, он переходит из жидкого состояния в газообразное и продолжает двигаться по системе контура к компрессору.

Шаг 2: Компрессор повышает температуру хладагента
Компрессор уменьшает объем газа. Обычно это делается путем плотного сжатия газа между двумя твердыми предметами.

Повышает давление и температуру хладагента, подготавливая его к процессу конденсации.

Шаг 3. Тепло передается наружу.
Хладагент, который теперь представляет собой перегретый пар, достигает конденсатора (который находится на открытом воздухе) и подвергается воздействию наружного воздуха. Наружный воздух поглощает тепло от хладагента, понижая температуру хладагента и изменяя состояние с газа обратно на жидкость.

Шаг 4: Хладагент остывает; процесс повторяется
Как только тепло от хладагента отводится наружу, холодный хладагент возвращается обратно в испаритель, чтобы повторить процесс снова.Процесс продолжается до тех пор, пока внутренняя температура вашего дома не достигнет желаемого уровня. В этот момент ваш термостат приказывает вашему кондиционеру отключиться.

Дополнительная литература о кондиционировании воздуха

Coolray — ваш эксперт по домашнему комфорту в районе Атланты со специалистами в области отопления, кондиционирования, качества воздуха и водопровода. Остались вопросы? Мы будем рады помочь — просто свяжитесь с нами через Интернет.

Как работает кондиционер?

Фотография любезно предоставлена ​​Shutterstock

Вы знаете, что ваша система кондиционирования воздуха сохраняет прохладу в вашем доме или офисе в жаркие летние месяцы, но задумывались ли вы, как она работает? Один интересный факт, о котором вы можете не знать, заключается в том, что ваш кондиционер и холодильник работают в основном одинаково.Разница в том, что ваш холодильник охлаждает небольшое изолированное пространство, а кондиционер поддерживает комфортную температуру в вашем доме, офисе или коммерческом помещении.

Кондиционеры являются частью системы центрального отопления и охлаждения, которая забирает тепловую энергию извне и передает ее.

Проще говоря, кондиционер как в доме, так и на предприятии — это система центрального отопления и охлаждения, которая подает холодный воздух через воздуховоды из листового металла за счет процесса, который вытягивает теплый воздух изнутри, удаляя его тепло, которое заменяется на более прохладный воздух.

Весь процесс создания комфортной температуры воздуха в вашем доме основан на очень простом научном принципе, а остальное достигается механическими средствами. Давайте наглядно посмотрим, как кондиционер работает для охлаждения вашего дома.

Процесс охлаждения вашего дома с помощью AC

В вашем кондиционере используются химические вещества, которые быстро превращаются из газа в жидкость и обратно. Эти химические вещества передают тепло от воздуха внутри вашей собственности к воздуху снаружи.

Блок переменного тока состоит из трех основных частей. Это компрессор, конденсатор и испаритель. Компрессор и конденсатор вашего агрегата обычно расположены снаружи системы кондиционирования воздуха. Внутри дома вы найдете испаритель.

Охлаждающая жидкость поступает в компрессор в виде газа низкого давления. Компрессор сжимает этот газ / жидкость, и молекулы в жидкости упаковываются ближе друг к другу. Чем ближе компрессор объединяет эти молекулы, тем выше температура и энергия.

Как ваш кондиционер удаляет горячий воздух и подает холодный воздух

Howard Air — Как работает кондиционер?

Эта рабочая жидкость выходит из компрессора в виде горячего газа под высоким давлением и перемещается в конденсатор. Внешний блок системы кондиционирования воздуха имеет металлические ребра по всему корпусу. Эти ребра работают как радиатор в автомобиле и помогают быстрее рассеивать тепло.

Когда жидкость выходит из конденсатора, она намного холоднее.Кроме того, из-за высокого давления он превратился из газа в жидкость. Жидкость попадает в испаритель через крохотное узкое отверстие, и когда жидкость достигает другой стороны этого канала, ее давление падает. Когда это происходит, жидкость начинает испаряться до газа.

При этом тепло отбирается из окружающего воздуха. Это тепло необходимо для разделения молекул жидкости в газ. Металлические ребра испарителя также помогают обмениваться тепловой энергией с окружающим воздухом.

Когда хладагент выходит из испарителя, это снова охлажденный газ низкого давления. Когда он возвращается к компрессору, процесс начинается заново. К испарителю подключен вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха внутри помещения и через ребра испарителя.

Кондиционер всасывает воздух в воздуховоды через вентиляционное отверстие. Этот воздух используется для охлаждения газа в испарителе, а по мере отвода тепла от воздуха он охлаждается. Затем воздуховоды возвращают воздух в дом.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока внутренний воздух вашего дома или офиса не достигнет желаемой температуры. Когда термостат определяет, что внутренняя температура находится на желаемом уровне, он отключает кондиционер. Когда комната снова нагревается, термостат снова включает кондиционер до тех пор, пока снова не будет достигнута желаемая температура окружающей среды.

Хорошая новость в том, что вам не нужно знать, как работает система кондиционирования воздуха, чтобы насладиться ее эффектом! В Howard Air мы можем помочь вам, если ваша система выходит из строя, вы хотите перейти на новый кондиционер или если у вас есть какие-либо вопросы.Мы разбираемся в кондиционировании воздуха и здесь, чтобы предоставить нашим уважаемым клиентам исключительный сервис, качественный ремонт и профессиональное оборудование. Щелкните здесь, чтобы написать нам по электронной почте, или позвоните по телефону (623) 201-5153, чтобы немедленно поговорить с представителем.

* Схема предоставлена: Explainthatstuff.com

Как работают кондиционеры?

Нет ничего лучше, чем запечь на солнышке в жаркий летний день и найти убежище с кондиционером. Системы кондиционирования обеспечивают прохладу и комфорт в наших домах и на работе.Однако не все знают, как работают системы кондиционирования. Если вы один из таких людей, эта статья для вас!

Знание того, как работают системы кондиционирования воздуха, чрезвычайно полезно, особенно при выборе правильного кондиционера, проведении планового технического обслуживания и диагностике проблем.

Кондиционеры предназначены для охлаждения помещений. В частности, они передают тепло от одной области к другой. Все сводится к основному процессу охлаждения.

Почему работает кондиционер

В системе кондиционирования воздуха используются химические вещества с низкой температурой кипения (называемые хладагентами), которые преобразуют газ в жидкую форму и обратно.Этот цикл поглощает и излучает тепло, охлаждает нужные участки и выводит тепло в виде выхлопных газов. Вот почему центральные системы охлаждения имеют внешние блоки, и все переносные кондиционеры должны выводиться наружу.

Все кондиционеры воздуха — от оконных кондиционеров до переносных кондиционеров и центральных кондиционеров — состоят из четырех основных компонентов: конденсатора, компрессора, расширительного клапана и испарителя.

Когда хладагент запускается, он входит в компрессор в виде газа, где (как вы уже догадались) сжимается, повышая температуру этого хладагента.Затем этот газ под высоким давлением перемещается в конденсатор, где хладагент быстро проходит через ребра, где тепло излучается, превращая газ в жидкость, быстро и эффективно избавляясь от тепла. Затем эта жидкость попадает в расширительный клапан, где температура и давление снижаются. Здесь и проявляется охлаждающий эффект.

На последнем этапе хладагент кондиционера перемещается по испарителю, обычно по площади с большой площадью поверхности, которая поглощает тепло из помещения и выводит его наружу.Вентилятор часто используется для циркуляции более холодного воздуха, который образуется вокруг испарителя. Как следует из названия, жидкий хладагент затем испаряется обратно в газ, возвращаясь в компрессор, чтобы полностью запустить цикл.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока температура в вашем доме или офисе не достигнет желаемого значения. Как только термостат в блоке кондиционирования воздуха определяет, что температура в доме достигла желаемого значения, он автоматически отключает кондиционер, перезапускаясь только при изменении температуры.

Преимущества кондиционеров

Теперь, когда вы знаете, как работают кондиционеры, зачем вам он?

• Система кондиционирования обеспечивает комфорт в теплые месяцы. Они также снижают уровень влажности в доме — в зависимости от того, где вы живете, вы можете подумать о приобретении сопутствующего увлажнителя.
• Кондиционеры очищают воздух в вашем доме. Когда кондиционер вытягивает теплый воздух, новый воздух проходит через фильтры, которые удаляют взвешенные в воздухе частицы, такие как пух и пыль.Некоторые фильтры также способны удалять микроскопические загрязнители.
• Кондиционеры поддерживают постоянную температуру. Это не только делает жизнь более комфортной, но и защищает мебель, музыкальные инструменты и паркетные полы от деформации.

Нужна дополнительная информация? Ознакомьтесь с нашим руководством по исследованию кондиционеров и просмотрите видео ниже:

Остались вопросы? Спросите специалиста по HVAC напрямую в чате или по телефону.

Опубликовано 2018-11-12 Бен Трэвис

Последнее обновление 10.06.2020

Рекомендуемая литература

Узнайте больше о том, как работает ваш кондиционер, от AC & Heating Connect

Первоначально опубликовано 12 ноября 2021 г.

Общие сведения о системах переменного тока: взгляд из-за сцены

В то время как большинство людей ассоциируют кондиционер с холодом, наука, лежащая в основе создания домашнего холодильника, на самом деле занимается передачей тепла.Когда это тепло теряется или удаляется, оставшийся холодный воздух охлаждает ваш дом. Чтобы лучше понять эту систему, давайте рассмотрим основные компоненты. Ваша центральная система кондиционирования воздуха состоит из двух ключевых компонентов: внутреннего блока и наружного блока. Они работают в тандеме, чтобы в вашем доме было комфортно круглый год.

Внутренний блок

Внутренний блок обычно находится в туалете или подвале, а также рядом с тем местом, где находится печной фильтр. Агрегат состоит из змеевика, в котором находится так называемый испаритель.Испаритель позволяет хладагенту — охлаждающей жидкости внутри змеевика, иногда известной под торговой маркой, такой как Freon ™, — испаряться и поглощать тепло. Как только тепло поглощается изнутри вашего дома, остается только прохладный воздух, который отправляется обратно в ваш дом.

Так же, как вода поглощает тепло от вашей плиты для кипения (или испарения), хладагент поглощает тепло из вашего дома. Это означает, что и вода, и хладагент превращаются из жидкости в пар по мере поглощения тепла.

Наружный блок

Наружный блок обычно расположен в задней или боковой части вашего дома, и именно там рассеивается тепло изнутри вашего дома.Он содержит компрессор, змеевик конденсатора и вентилятор. Тепло, поглощаемое из воздуха в доме, передается хладагенту, а затем перекачивается в наружный блок. По мере того как это тепло поглощается и перемещается хладагентом к наружному змеевику, оно проходит через компрессор.

Компрессор в вашей системе кондиционирования воздуха выполняет основную работу по перемещению хладагента по системе. Это важно, так как после этого мы сможем повторно использовать хладагент для охлаждения нашего дома. Хладагент сжимается до более высокого давления и перемещается через наружный змеевик, известный как конденсатор.Когда хладагент проходит через конденсатор, вентилятор нагнетает окружающий воздух через змеевик конденсатора, заставляя его охлаждаться.

По завершении процесса тепло изнутри вашего дома рассеивается в воздух за пределами вашего дома. Затем хладагент перекачивается обратно в помещение, и весь процесс повторяется.

Знаете ли вы, что создание более прохладного воздуха в вашем доме на самом деле было связано не столько с увеличением количества холодного воздуха, сколько с удалением существующего тепла?

Как работает кондиционер

Как работает кондиционер с тепловым насосом

Как работает геотермальный кондиционер

Как работает кондиционер с геотермальным тепловым насосом

Статьи по теме
Простые способы продлить срок службы вашей системы кондиционирования и отопления

Как кондиционеры работают и защищают ваш дом

31 июл Как работают кондиционеры?