Принцип работы кондиционера: устройство и схема

В России преобладает континентальный климат. Это значит, что зимой во всех регионах прохладно и выпадает снег, а летом — жарко. Из-за этого у людей возникает потребность в покупке кондиционера или сплит-системы. Но как обычному человеку выбрать, когда магазины предлагают десятки вариантов, отличающиеся по виду, мощности и стоимости? Для этого необходимо не только разбираться в марках, но и знать принцип работы устройств.

Как работает кондиционер

Система работает по принципу замкнутого цикла. Воздух в помещении охлаждается, проходя через блок охлаждения, в котором испаряется хладагент. Рассмотрим схему работы устройства поэтапно.

• Компрессор, установленный во внешнем блоке, перекачивает газ из испарителя внутреннего блока, который находится в помещении — в конденсатор.
• В конденсаторе фреон обеспечивает отдачу тепла на улицу через теплообменник внешнего блока. 
• Газообразный фреон становится жидким в результате охлаждения.
• Фреон переходит в дроссель, что приводит к понижению давления жидкого фреона. Часть жидкости переходит в газообразное состояние.
• Когда фреон оказывается в испарителе, осуществляется переход из жидкого состояния в газообразное. В результате, в комнату поступает холодный воздух. 

Из-за особенности работы кондиционера на испарителе образуются капли воды — конденсат. Обычно при монтаже системы, для отвода конденсата устанавливают отдельную трубку. Она выходит на улицу или в канализацию, чтобы в помещении не было лишней влаги. 

Выходящий воздух из внутреннего блока регулируется с помощью специальной шторки и жалюзи по горизонтали и вертикали.

Как устроен принцип работы инверторного кондиционера

Особенность данного агрегата в непрерывной работе, но не на пределе возможностей, как в обычном кондиционере. Инвертор экономит электроэнергию и продлевает срок жизни компрессора, поскольку он работает не рывками, а плавно. Плавность работы обеспечена отсутствием необходимости выключать устройство для экономии электроэнергии. 

Инверторная модель будет экономичней, чем любое другое устройство, если она будет работать как минимум несколько часов без выключения. 

У инверторной модели есть  два блока — внешний и внутренний. В наружном установлен компрессор, система с фреоном, вентилятор и конденсатор. Внутренний блок состоит из испарителя, вентилятора, жалюзи, фильтра и специального поддона для образовавшегося конденсата. 

Устройство и принцип функционирования сплит-системы

Основная особенность сплит-системы заключается в том, что испаритель и конденсатор здесь расположены не в одном блоке, но соединены трубками для обмена хладагентом. Во внешнем блоке установлены следующие элементы:

• дроссель;
• конденсатор;
• вентилятор;
• компрессор.

Как правило, внешний блок довольно громко работает, примерно на уровне 45 децибел. Он устанавливается на внешней части стены дома. 

Во внутреннем корпусе сплит-системы находится испаритель, электронные схемы, воздушные фильтры. 

Внешний и внутренний блоки соединены между собой теплоизолированными трубками из меди. 

На рынке представлены модели сплит-систем, которые работают как на охлаждение, так и на нагрев воздуха. В зависимости от модели существует ограничения на работу при минусовой погоде. Обычно инверторные модели способны функционировать до -15ºC. Более дорогие модели обогревают помещение при температуре -25ºС.  

Особенности функционирования напольных кондиционеров

Эти модели используются редко, если нельзя установить стандартный сплит. Напольные кондиционеры могут быть мобильными и стационарными. Стационарные модели имеют аналогичный принцип работы, как обычный кондиционер, за исключением установки внутреннего блока. Он размещается не под потолком, а на высоте полуметра от пола. Внешний блок расположен на улице. Такие сплит-системы относятся к полупромышленной серии. Как правило, они отличаются большей производительностью, чем бытовые модели.

Особенности мобильных моделей

Мобильная модель имеет только один блок, располагающийся внутри помещения. В нем расположены компрессор, испаритель и конденсатор. Механизм функционирования основан на переработке воздуха, который находится внутри помещения.

Обычно выбирать мобильную модель не рекомендуют, поскольку самая шумная часть будет установлена не за окном, а в помещении. При включенном кондиционере вам будет некомфортно находиться в комнате. К тому же, они отличаются небольшой мощностью. 

Как выбрать сплит-систему для дома

Выбирая кондиционер для домашнего использования, учитывайте размер помещения. Для малогабаритной комнаты (до 15-20 метров) подойдет система 5000 BTU. Для помещения до 25 квадратных метров лучше выбрать более мощную модель — 7000 или 9000 BTU. 

Подумайте о затратах на электричество и выбирайте энергосберегающие модели  A++, потребление около 700-800 ватт. Если бюджет позволяет можно купить кондиционер A+++ с потреблением 500-600 ватт. 

Оцените уровень шума. Если есть возможность, послушайте, как работает система, ведь вам придется находиться в комнате во время работы кондиционера. Допустимое значение шума для внутреннего блока — 19-38 дБ.

Преимущества и недостатки кондиционеров 

Если вы собираетесь покупать кондиционер или сплит-систему, вам будет интересно узнать о плюсах и минусах.

Преимущества

• Обеспечение комфортной температуры в комнате. Независимо от погоды за окном, сплит-система позволит создать благоприятную атмосферу в помещении. Летом кондиционер охладит воздух, а осенью или весной — нагреет. В любом случае находиться в комнате будет комфортно. 
• Чистый воздух в помещении. Особенно это актуально для жителей крупных городов, проживающих в промышленных районах. Использование кондиционера позволит получить прохладный, чистый воздух, не открывая окон.
• Поддержание оптимальной влажности воздуха. Некоторые модели имеют функцию осушения, создавая оптимальный уровень влажности в помещении. 

Недостатки

Обращаем внимание, что кондиционер может принести вред человеку, только при неправильном использовании. Если не чистить регулярно агрегат, в нем могут начать размножаться вредные бактерии и вирусы. 

Из-за особенностей работы кондиционера воздух в помещении становится более сухим, поэтому рекомендуем использовать отдельные устройства, повышающие уровень влажности в комнате. 

Во время работы компрессоры издают небольшой шум. Обычно компрессор находится в наружном блоке, и в помещении не слышно, как он работает.  

Обслуживание и ремонт

Необходимо регулярно чистить кондиционер и проводить профилактический ремонт, чтобы обеспечить исправность всех систем. Почистить фильтр можно самостоятельно, зная устройство модели или вызвать специалиста, который справится с этим за 30-60 минут. 

Если кондиционер сломался, не занимайтесь ремонтом самостоятельно, позвоните в сервисную службу и опишите проблему. Иногда поломки решаются в течение нескольких часов на месте. Например, если сплит-система отключилась из-за перегрева после продолжительной работы, причина, скорее всего, кроется в перегреве компрессора или в загрязнении радиатора. Проблема решается чисткой решетки.

Если агрегат работает не на полную мощность, проверьте воздушные фильтры. Возможно, их нужно почистить. 

Кондиционер с функцией обогрева: выбор, настройка, как пользоваться

Современные кондиционеры работают не только на охлаждение, но и на обогрев. Такой прибор можно эффективно использовать круглогодично, создавая в доме комфортный микроклимат в любой сезон года.

В статье мы рассмотрим, как использовать кондиционер в режиме обогрева в зимний период, правила и условия эксплуатации оборудования, как переключить прибор на тепло, советы по выбору кондиционера.

 

Оглавление:

Обогрев кондиционером зимой: плюсы и минусы

Кондиционер – это специальный бытовой прибор, предназначенный для охлаждения воздуха. Производители климатической техники оснащают современные сплит-системы функцией обогрева, что позволяет владельцу эксплуатировать кондиционер не только летом, но и в холодное время года, создавая в помещении теплую комфортную атмосферу. Благодаря встроенной системе настроек пользователь может устанавливать необходимую температуру воздуха в помещении.

Опция обогрева – неоспоримый плюс климатических систем. Но есть и минусы.

Особенности и недостатки обогрева кондиционером:

1. Кондиционер не является полноценным прибором отопления, поэтому многие производители рекомендуют использовать их в качестве дополнительного источника тепла или для обогрева комнат в межсезонье, когда еще не работает центральная отопительная система. Но если подобрать кондиционер с достаточной мощностью с расчетом на отапливаемую площадь помещения, такой прибор вполне заменит обычные радиаторы.
2. Сплит-системы нельзя эксплуатировать на обогрев, если температура на улице ниже критического температурного показателя, указанного в инструкции пользователя. Как правило, максимальным значением многих моделей является –10 ⁰, –15⁰. Таким образом, для многих северных регионов России холодная зимняя погода становится серьезным препятствием для эксплуатации климатического оборудования на обогрев. Единственный выход – приобретение специального зимнего комплекта для подключения к кондиционеру, позволяющего эксплуатировать оборудование при высоких минусовых температурах.
3. В южных регионах, где температура воздуха зимой редко опускается ниже –10⁰, такой прибор может стать полноценным источником тепла с учетом правильно подобранной мощности.
4. Кондиционер работает от электросети и при его эксплуатации расходуется определенное количество энергии. В зимний сезон прибор работает на большой мощности и затрачивает больше энергии. Владельцу рекомендуется заранее просчитать, насколько выгодна ему будет эксплуатация кондиционера на обогрев или все же в зимний сезон дешевле отапливаться конвекторами или другими видами обогревателей.

Принцип работы кондиционера на обогрев

При включении кондиционера на режим обогрева хладагент из жидкого состояния переходит в газообразное и испаряется, частично забирая тепло. Компрессор переводит газовый хладагент во внутренний блок сплит-системы, а все накопленное по пути тепло высвобождается в испарителе. Теплый воздух проникает в помещение, повышая температуру.

КПД и эффективность отопления кондиционером

КПД – коэффициент полезного действия, выражаемый в процентах.

В паспорте сплит-системы можно увидеть показатели КПД, EER и COP, где EER определяет эффективность работы на охлаждение, а COP является средним показателем эффективности на охлаждение и обогрев. Как правило, EER всегда меньше COP, так как в процессе работы компрессор выделяет тепло и согревает фреон. По этим параметрам можно определить эффективность работы на обогрев.

Например, в паспорте изделия указаны такие данные: COP – 2,6; EER – 2,4; КПД – 260%. Эти параметры указывают на то, что при потреблении 1 кВт энергии кондиционер произведет 2.4 кВт холода и 2.6 кВт тепла. Однако эти значения также зависят от разницы температуры внутри помещения и снаружи. Чем больше разница, тем меньше эти показатели, поэтому чем холоднее на улице, тем хуже эффективность работы кондиционера на обогрев.

Как повысить КПД кондиционера на обогрев:

1. Следить, чтобы на наружном блоке не было наледи.
2. Подключить к сплит-системе специальный зимний комплект.
3. Производить профилактическую чистку блоков от пыли и других загрязнений, ухудшающих работу устройства.
4. При слишком холодной погоде на улице использовать для обогрева другие источники тепла.
5. Устанавливая наружный блок сплит-системы, старайтесь выбрать место, закрытое от ветра и влаги.

Выбор сплит-системы с функцией обогрева

В ассортименте климатических систем большой выбор кондиционеров с функцией обогрева. Покупая такой прибор, рекомендуется обращать внимание на важные критерии.

Параметры выбора:

1. Категория энергоэффективности.
2. Диапазон допустимых рабочих температур.
3. Производительность тепловой энергии.
4. Мощность потребления энергии.
5. Площадь помещения и его назначение (жилая комната, производственное помещение и т. д.).
6. Наличие режима авторазморозки конденсата.

Хорошие отзывы имеют инверторные модели кондиционеров в комплекте с зимним оборудованием, эффективно функционирующие в расширенном диапазоне минусовых температур.

Особенности эксплуатации кондиционера в зимнее время

Кондиционеры на обогрев в зимний сезон следует эксплуатировать, придерживаясь некоторых правил.

Инструкция и особенности эксплуатации сплит-систем зимой:

1. Запрещено включать прибор, если на улице температура ниже критического показателя, указанного в паспорте изделия.
2. При длительной работе с минусовыми температурами радиатор обмерзает, что снижает эффективность работы техники. Прибор с определенной периодичностью (раз в 40-60 минут) уходит в режим оттаивания, при котором горячий фреон из внутреннего блока переходит в наружный модуль. Периодичность и длительность такого цикла зависит от степени обморожения.
3. В процессе работы на обогрев с решеток радиатора стекает вода в поддон. При минусовых температурах она превращается в лед, который следует устранять, иначе может произойти серьезная деформация трубок теплообменника. Нельзя сбивать лед вручную, нужно проливать водой из горячего чайника обмерзшие места. Чтобы исключить подобные последствия и хлопоты в борьбе с обледенением, можно приобрести кондиционер со встроенным кабелем подогрева поддона.
4. Не стоит задавать слишком высокий температурный параметр для нагревания воздуха в помещении, так как это заставит работать прибор на высокой мощности, что приведет к быстрому износу. Рекомендованное значение +18+25⁰.

В зимний период кондиционер также нуждается в периодической профилактике. Не менее одного раза в 2 недели нужно выполнять чистку фильтров и промывку крыльчатки, где часто скапливаются болезнетворные бактерии. Также обязательна своевременная дозаправка фреоном и профилактическая проверка работоспособности важных механизмов системы, выполняемая опытными специалистами из сервисного центра.

Диапазон наружной температуры воздуха

Каждая модель сплит-системы имеет определенный параметр температурного диапазона. Некоторые модели рассчитаны на эксплуатацию при максимальной температуре, не ниже –5⁰. Усовершенствованные и дорогостоящие модели эффективны в работе при наружной температуре до –15–25⁰. 

Очень важно соблюдать требования к температурному параметру на улице, иначе при работе кондиционера происходит быстрый износ компрессора, а в дальнейшем внезапный выход из строя сплит-оборудования.

Увеличить диапазон наружной температуры можно путем подключения зимнего комплекта к кондиционеру. В набор такой установки входит ТЭН для компрессора, согревающий кабель для дренажной системы и прибор, снижающий обороты вентилятора.

Как включить кондиционер на тепло

Для переключения режима на обогрев используется пульт управления. После включения опции не стоит ожидать моментальную выдачу потока теплого воздуха. Он поступит в помещение минут через 10-15.

Включение кондиционера на обогрев (пошаговая инструкция):

1. На ПУ нажимаем кнопку «ON».
2. Для включения режима обогрев используется кнопка MODE, затем HEAT. На некоторых пультах эта кнопка маркируется символом «солнышко».
3. Кнопками +\– пользователь может задать необходимое температурное значение.
4. После настройки температуры прибор активируется в рабочий режим. Запустится вентилятор и уже через несколько минут в помещение начнет поступать теплый воздух.

В некоторых моделях сплит-систем режим обогрева включается в обратном порядке: сначала пользователь задает температуру, а после нажимает кнопку запуска рабочего режима. В прилагаемой инструкции есть точная информация, как включить кондиционер на тепло.

Эксплуатируйте кондиционеры зимой по правилам, рекомендованным производителем, и обязательно сверяйте температуру воздуха на улице, ориентируясь на параметр допустимого температурного диапазона, прежде чем включить кондиционер на обогрев. Это позволит эффективно эксплуатировать климатическое оборудование в зимний сезон, исключая риски его быстрого выхода из строя.

Устройство и принцип работы кондиционера летом и зимой

Для регулировки и сохранения оптимальной температуры в помещениях используются кондиционеры. Климатическое оборудование устанавливают в частных домах, квартирах и в рабочих помещениях. Чтобы прибор эффективно работал длительный срок, нужно изучить правила эксплуатации кондиционеров, понять принцип его работы и изучить технические особенности устройства.

В статье мы рассмотрим все, что важно знать о конструкции типового кондиционера, техническая схема оборудования, как происходит охлаждение и обогрев воздуха в помещении.

 

Оглавление:

Особенности устройства кондиционера

Кондиционеры имеют в оснащении ряд элементов, обеспечивающих функциональность прибора. Рассмотрим составные части современных сплит-систем.

Внешний блок

Внешний модуль устанавливается с уличной стороны помещения. В этом блоке находится несколько важных составляющих.

Что входит во внешний модуль:

1. Компрессор – сжимает фреон и задает хладагенту определенное движение по контуру.
2. Конденсатор – преобразует хладагент в жидкое состояние.
3. Испаритель – преобразует фреон из водянистого состояния в газообразное.
4. Вентиль терморегуляции – снижает напор хладагента.
5. Вентилятор – обеспечивает интенсивный теплообмен.
6. Фильтры – защищают контур прибора от проникновения пыли, грязи и других чужеродных частиц.

Внутренний блок

Вторая составная часть сплит-системы – внутренний блок, устанавливаемый внутри помещения, который и обеспечивает распространение охлажденных потоков воздуха.

Составляющие внутреннего блока:

1. Испаритель (радиатор). Он сильно охлаждается фреоном. Через радиатор прогоняется воздух, который моментально становится холодным.
2. Вентилятор – обеспечивает циркуляцию охлажденного воздуха в помещении.
3. Фильтр грубой очистки, задерживающий грубую пыль.
4. Дополнительные фильтры, в зависимости от модели оборудования, выполняющие очистку воздуха от различных частиц, запахов и т. д. Это могут быть фильтры антибактериального, угольного и электростатического типа.
5. Жалюзи для регулировки направления воздушного потока.
6. Индикатор на панели показывает режим работы кондиционера.
7. Командный блок – панель управления прибором.
8. Ванночка-дренаж, где собирается конденсат, пыль и другие посторонние частицы.

Кроме этого, кондиционеры оснащены передней панелью, через которую внутрь поступает воздух, штуцерными соединениями и мотором вентилятора, обеспечивающим вращение крыльчатки.

Принцип работы и схема кондиционера

Все элементы кондиционера – единая система, соединенная медными трубками, образующими холодильный контур. Принцип работы основан на замкнутом цикле. Рассмотрим, как работает обычный кондиционер.

Принцип работы:

1. Газообразный фреон поступает в компрессор, где эта субстанция достигает давления 15-25 атм, одновременно повышается температура до +70-90⁰.
2. Под действием давления охлаждающий хладагент движется к конденсатору, где происходит его обдувание вентилятором и остывание. Далее он превращается в жидкость и выделяет тепловую энергию. Нагревается выходящий из конденсатора воздух. Охлаждающая жидкость выходит из теплообменника. Ее температура на 10-20⁰ превышает температуру окружающего воздуха.
3. В медном дросселе, выполненном в виде спирали, давление и температура фреона снижается и происходит его частичное испарение.
4. Парообразная и жидкая фракция хладагента поступает в испаритель, который превращает фреон в газообразную форму и поглощает тепло.
5. Вентилятор прогоняет воздух через испаритель, охлаждает его и подает в помещение.
6. Фреон вновь засасывается компрессором. Процесс охлаждения воздуха повторяется.

Работа на охлаждение

Охлаждение воздуха – основная функция кондиционеров. Пользователь самостоятельно устанавливает оптимальные параметры температуры воздуха в помещении для обеспечения комфортного микроклимата. При повышении температуры воздуха выше заданных параметров прибор автоматически включается. 

Рабочий диапазон климатического оборудования на охлаждение +1-30⁰.

Работа на обогрев

В режиме обогрева функционируют некоторые модели двухконтурных сплит-систем. Они выполняют нагрев воздуха до температуры, установленной пользователем. Нагретый воздух равномерно распределяется по помещению. Производительность работы невысокая, поэтому это оборудование нельзя применять в качестве основного источника обогрева.

Изучив особенности устройства кондиционера, принцип работы и его возможности, можно выбрать наиболее подходящий вариант для установки. Это также позволит правильно эксплуатировать климатическое оборудование, обеспечивая комфортный микроклимат в помещении в любую погоду.

Принцип работы кондиционера и его устройство: охлаждение, обогрев

Содержание статьи:

Бытовые и полупромышленные кондиционеры бывают двух видов в зависимости от конструкции и принципа действия: моноблочные и сплит-системы. Моноблоки в свою очередь делятся на мобильные, оконные и испарительные устройства, а сплит-системы – на настенные, кассетные, канальные, колонные и напольно-потолочные (универсальные).

Основа принципов работы разных климатических систем

У сплит-систем и мобильных, а также оконных кондиционеров принцип работы разный, но основан на свойстве любых жидкостей забирать тепло при испарении и выделять его при конденсации. В данных охлаждающих приборах рабочей жидкостью является газ – фреон. Он циркулирует по замкнутому контуру у двухкомпонентных блоков и моноблоков.

Температура фазового перехода, когда газ становится жидким, а потом опять возвращается в нормальное состояние, зависит от рабочего давления – чем оно больше, тем выше температура фазового перехода.

Чтобы жидкий фреон кипел и забирал тепло из воздуха, компрессор создает давление в испарителе, при котором температура фазового перехода меньше температуры окружающей среды. Когда компрессор создает давление, при котором температура фазового перехода выше показателей воздуха, фреон опять принимает газообразное состояние и отдает забранное тепло наружу, то есть на улицу, через внешний блок.

Если рассматривать принцип работы напольного кондиционера без воздуховода, то здесь используется тоже самое свойство жидкости, но рабочим веществом является вода, а не фреон. Внутри прибора нет замкнутого контура. Жидкость прокачивается дренажным насосом вверх и под действием теплого воздуха испаряется, отдавая прохладу наружу. По сути, это больше испаритель, а не кондиционер, так как он хорошо увлажняет воздух, а охлаждает посредственно.

Как работают сплит-системы и их разновидности

Сплит-система состоит из наружного и внутреннего блоков. В наружном находится компрессор, плата управления, вентилятор и конденсатор. Основные элементы внутреннего блока: испаритель, вентилятор, фильтры, температурные датчики и поддон для конденсата.

Фреон циркулирует по замкнутому контуру. Он состоит из:

• внутреннего змеевика – испарительного теплообменника;
• наружного змеевика – конденсаторного теплообменника;
• соединительных медных трубок – фреоновой магистрали;
• компрессора, повышающего давление;
• капиллярной трубки у бытовых систем;
• терморегулирующего вентиля (ТРВ) у полупромышленных блоков.

Капиллярная трубка и ТРВ имеют общий синоним – дросселирующее устройство. Они обеспечивают разность давления конденсации и кипения хладагента за счет гидравлического сопротивления по всей длине.

У кондиционеров, которые могут осуществлять подогрев воздуха, есть 4-ходовый клапан, меняющий функционально два теплообменника местами – наружный отвечает за испарение хладагента, а внутренний – за его конденсацию.

Работа на охлаждение

Фреон поступает в компрессор, где его давление увеличивается в 3 раза, а температура повышается на 50-60°C, то есть происходит сжатие. Далее он следует в конденсатор и обдувается более холодным воздухом, после чего переходит в жидкое состояние. Воздух проходит через конденсаторный теплообменник и нагревается от выделяемого фреоном тепла.

Затем хладагент перемещается в спиралеобразную капиллярную трубку или ТРВ, где его давление уменьшается, температура понижается и происходит небольшое испарение. Испарительный теплообменник продувается комнатным воздухом, но при поступлении более холодного фреона охлаждается. Хладагент при этом забирает его тепло и переходит в исходное состояние. Далее цикл повторяется.

При работе на холод схема действия кондиционера сплит-системы заключается в 4 основных этапах: сжатии, конденсации, разрежении и испарении.

Работа на обогрев

Суть принципа работы кондиционера сплит-системы на обогрев не меняется. При переключении 4-ходовым клапаном функций блоков, когда направление потока хладагента изменяется, воздух забирается с улицы наружным блоком, где происходит испарение фреона, а в комнату его доставляет внутренний блок, в котором хладагент снова переходит в газообразную фазу.

Чем ниже температура воздуха на улице, тем сложнее извлечь из него тепло, так как разница между температурой воздуха и температурой испарения фреона уменьшается, следовательно, нагревательная способность снижается из-за выравнивания их значений.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионная климатическая техника по принципу работы не отличается от сплит-системы, но обладает рядом особенностей:

• Способна работать в режиме 24/7/365 в течение 10 лет, в то время как бытовой сплит-ситемы хватит не более чем на 2 года.
• Имеет мощный вентилятор, за счет чего качество охлаждения выше, чем у сплита. Воздушные потоки заданной температуры равномерно распределяются по комнате.
• В качестве рабочего вещества может выступать фреон, вода или гликоль.
• Увлажнение воздуха осуществляется с помощью парогенератора электродного типа.

Прецизионные кондиционеры используются в серверных, где необходимо бесперебойно поддерживать определенную температуру и влажность воздуха.

Инверторные кондиционеры

Принцип работы инверторного кондиционера такой же, как у обычного. Отличие климатического оборудования инверторного типа заключается в управлении режимом работы. В обычной сплит-системе при достижении заданной температуры компрессор выключается. Когда температура меняется в большую сторону, срабатывает запуск нагнетателя. Таким образом, система работает на полную мощность, но с перерывами.

В инверторных двигателях есть плата частотного преобразователя, которая меняет стандартную частоту электрической сети. Вентилятор не перестает работать при достижении температурной нормы: он постепенно замедляет вращение, а при нагревании воздуха на 1 градус, увеличивает число оборотов в единицу времени.

Преимущества такого управления в долговечности оборудования и в экономии электричества до 30% по сравнению с неинверторными сплит-системами.

Канальная климатическая система

От внутреннего блока канального кондиционера отходит система подводящих и отводящих воздуховодов, по которым забирается теплый воздух и поставляется холодный в одно или несколько помещений.

Оборудование такого типа имеет функцию подмеса свежего воздуха с улицы до 30%.

Монтаж кондиционера канального типа лучше делать на этапе строительства здания – блок устанавливается под потолком вместе с системой вентиляции.

Принцип работы мобильных кондиционеров

Охлаждение

Схема работы мобильного кондиционера

С первым потоком происходит охлаждение конденсатора за счет проходящего уже охлажденного воздуха. Теплый поток удаляется наружу через гофрированный отводящий шланг. Второй поток воздуха нужен для охлаждения комнаты. Проходя через испаритель, теплый воздух отдает тепло фреону и снижает свою температуру, после чего возвращается в помещение через распределительные решетки на корпусе. Компрессор при этом создает необходимое давление, а центробежный вентилятор обеспечивает забор воздуха и обдув теплообменников. Так строится принцип работы мобильных кондиционеров на охлаждение.

Если говорить о принципе работы мобильного кондиционера с воздуховодом, отличие заключается в том, что в корпусе имеются два герметичных отсека с двумя разными змеевиками. В нижнем находится конденсаторный теплообменник, а в верхнем – испарительный.

Обогрев

При обогреве моноблок обычно работает в режиме тепловентилятора, а воздуховод закрывают снаружи заглушкой, чтобы холодный воздух с улицы не попадал в прибор. Изолированный от внешней среды кондиционер может функционировать при любых морозах.

Принцип работы кондиционера на обогрев в данном случае строится не на перенаправлении хладагента в другую сторону, а на электрическом нагреве за счет керамических ТЭНов, которые превращают мобильное устройство в типичный обогреватель.

Охлаждение и обогрев оконными кондиционерами

От принципа работы напольного кондиционера функционирование оконного блока практически не отличается. У него тоже есть два отсека: в одном находится испарительный теплообменник, а в выходящем наружу – конденсаторный.

Охлаждение

При охлаждении фреон циркулирует между двумя змеевиками. Центробежный вентилятор забирает воздух из комнаты, проводя его через фильтр грубой очистки, и обдувает им испарительный теплообменник. За счет разницы температур и нагнетаемого давления воздух отдает тепло фреону и охлаждается, направляясь обратно в комнату. Хладагент в это время перемещается к теплообменнику на внешней стороне оконного блока, где тепло передается воздуху, нагнетаемому осевым вентилятором через боковые решетки.

Обогрев

Если говорить о принципе действия кондиционера оконного типа на обогрев, то здесь также используют встраиваемые ТЭНы, позволяющие превращать охлаждающее устройство в полноценный обогреватель. До -15°C такой моноблок греть воздух в комнате будет исправно.

Как работают испарительные кондиционеры

Охладитель-увлажнитель испарительного типа

В испарительных кондиционерах нет фреоновых контуров с теплообменниками и компрессорами. В состав безвоздуховодного напольного блока входят следующие элементы:

• вентилятор;
• дренажный насос;
• пористый гидро-фильтр;
• воздушный фильтр грубой очистки;
• емкость для холодной воды.

Рабочая жидкость – холодная вода, в которую дополнительно кладут лед для более эффективного охлаждения.

Охлаждение

Влагу удалять нет необходимости, так как она выделяется в комнату вместе с охлажденным воздухом, поэтому такие моноблочные устройства еще называют увлажнителями или испарительными кондиционерами.

Цикл охлаждения состоит из нескольких этапов:

• гидро-фильтр пропитывается водой, поступающей из специальной емкости под воздействием дренажной помпы;
• воздушный поток проходит через механический фильтр и поступает в гидро-фильтр;
• здесь он отдает свое тепло воде, и она начинает испаряться, при этом происходит охлаждение и увлажнение воздушного потока.

 Далее весь круговорот повторяется.

Работа кондиционера без воздуховода заключается в том, что вода переходит из жидкого состояния в газообразное и поглощает тепло от воздуха.

Обогрев

Если рассматривать принцип работы кондиционера-испарителя на обогрев, то он ничем не отличается от оконных блоков и мобильных с воздуховодом. В корпус напольного испарительного блока встраивается нагревательный элемент, позволяющий эксплуатировать прибор в режиме тепловентилятора с электрическим нагревом. Ограничений по наружной температуре нет никаких.

В основу принципов работы всех кондиционеров: и напольных, оконных и сплит-систем, легло свойство жидкости забирать и отдавать тепло при испарении и конденсации, но цикл охлаждения или обогрева может сильно различаться в силу конструктивных особенностей прибора.

Устройство и принцип работы кондиционера в режиме охлаждения и обогрева

В современном мире тяжело представить свою жизнь без кондиционера. Он лучший помощник в жару, а также служит в качестве обогревателя в холодный период времени. На первый взгляд может показаться, что в приборе нет ничего замысловатого, однако он имеет очень сложное устройство и принцип работы. Часто, не зная этих двух основ при эксплуатации агрегата, люди допускают ошибки, которые, в свою очередь, приводят к выходу из строя кондиционера. Ниже мы расскажем про принцип работы и устройство кондиционера.

Устройство кондиционера

Агрегат состоит из двух комплектующих, так называемой сплит-системы: внутреннего и внешнего блоков. Оба блока взаимосвязаны и работать друг без друга не смогут. Чтобы понять принцип работы агрегата, начнём, пожалуй, с внешнего блока. Он состоит из таких элементов:

• куллер, который создаёт потоки воздуха, чтобы обдувать конденсатор;
• конденсатор – исполненный в виде радиатора, в котором происходит кондиционирование и охлаждение хладагента;
• компрессора, который сжимает фреон и под давлением движет его по холодильным контурам;
• управляющего блока в виде платы, но он редко размещается в наружном блоке кондиционера;
• четырёхкодового клапана, устанавливаемого на модели, которые обладают функцией подогрева. Его назначение – изменять направление хладагента, а внешний и внутренний блок кондиционера как бы меняться местами;
• фильтра фреонной системы, который защищает от мусора и частиц пыли;
• защитной панели, которая оберегает внутренность корпуса.

Устройство внутреннего блока практически не отличается от системы внешнего, однако имеет некоторые важные отличительные элементы:

• пластиковая панель, предназначение которой пропускать воздух внутрь блока;
• фильтры грубой и тонкой очистки, представляющие из себя систему, обеспечивающую очистку и защиту от мусора и крупных частиц. Рекомендуется чистить фильтры не реже двух – трёх раз за полгода;
• куллер обдува помещения уже нагретым или охлаждённым воздухом, причём работает он как в одну, так и в другую стороны;
• панель с индикаторами, которые оповещают о текущем режиме работы кондиционера, возможных ошибках, возникших в процессе функционирования, а также, на некоторых моделях, время и температуру в помещении.

Каждый из элементов агрегата соединены между собой системой медных трубок. Нередко используют также алюминиевые трубки. По этим трубкам происходит циркуляция хладагента (фреона). Дабы защитить устройство от перегрева, она обдувается вентиляторами.

Смотрите также:

Что нужно знать о принципе работы кондиционера

Кондиционер – прибор непростой и очень капризный. Если не следить за его состоянием и сигналами, то он придёт в негодность.

В основе принципа работы кондиционера стоит физика, а именно реакция жидкости. Во время испарения происходит поглощение тепла, при конденсации – его выделение. В некотором смысле прибор похож на холодильник, так как принцип его работы основан на испарении и конденсации хладагента, который при увеличении или уменьшении давления и температуры изменяет своё свойство.

В процессе испарения фреон забирает тепло. В школе на химии проводили такие опыты: обтирали руку раствором, содержащим спирт, при этом вы испытывали холод. Спирт при испарении забирал тепло тела. И наоборот, при конденсации испарений в жидкость, она выделяет тепло. Тепло, как известно, это энергия, а по закону сохранения энергии – энергия никуда не исчезает и не возникает. Для этого кондиционер и имеет два блока – внешний и внутренний. Далее приведём примеры того, как работает кондиционер в квартире.

Смотрите также – Какой производитель кондиционеров самый лучший по цене и качеству

Работа в режиме охлаждения

Принцип действия кондиционера в режиме охлаждения – фреон испаряется во внутреннем блоке, а конденсация происходит во внешнем. При работе в режиме обогрева, процесс обратный. Вот как это происходит: под давлением из испарителя по трубкам, в компрессор попадает газообразный фреон, компрессор сжимает его до определённого давления, тем самым нагревая газ до ещё большего состояния. После чего, хладагент обдувается вентилятором, и переходит в жидкое состояние. Воздух всасываемый куллером обдува соответственно нагревается и выходит из блока. Далее жидкий фреон в тёплом состоянии и под давлением попадает на ТРВ (терморегулирующий вентиль) или дроссель, где давление и температура хладагента понижается, а также часть его испаряется. Жидкий и испарённый фреон попадает из дросселя в испаритель, где окончательно испаряется и поглощает оставшееся тепло, а воздух, подаваемый вентилятором с комнаты, охлаждается и подается обратно. Газообразный хладагент, в свою очередь, возвращается обратно во внешний блок. Процесс цикличен.

Процесс обогрева квартиры кондиционера обратный охлаждению, поэтому описывать его нет смысла.

Так как сплит-система кондиционера имеет в себе электродвигатель и компрессор, то он потребляет электроэнергию. И как известно немало. Однако стоит знать, что агрегат трансформирует почти в три раза больше энергии, чем потребляет сам. Это особенно заметно, когда прибор используется в качестве обогревателя помещения, так как он потребляет всего один КВт электроэнергии, а трансформирует её в теплоэнергию превышающую показатель потреблённого в 3-4 раза.

Смотрите также – Как отремонтировать кондиционер своими руками

Вывод

Надеемся, что данная статья помогла Вам разобраться и понять, в чём заключается принцип работы и устройство кондиционера. Потому что, без знания, как и почему работает множество электроприборов, иногда просто невозможно правильно эксплуатировать и обслуживать его.

Смотрите также:

При какой минусовой температуре кондиционер работает на обогрев и охлаждение

Современные сплит-системы можно эффективно использовать не только для спасения от летнего зноя, но и для создания комфортного микроклимата в квартире зимой, если в этом есть необходимость. Однако, включая его в холодное время года, следует учитывать ряд важных нюансов – это позволит обеспечить безопасную и надежную работу устройства.

Неграмотное применение сплит-систем в зимнее время года влечет за собой скорый выход оборудования из строя. В первую очередь страдают дренажная система и компрессор. По этой причине нужно предельно осторожно и внимательно выставлять рабочие характеристики на устройстве.

Принцип работы современных сплит-систем

Все климатические устройства работают по одному принципу, основывающемуся на свойстве жидкостей выделять тепло при конденсации и поглощать его при испарении. Изначально все производимые системы работали только на охлаждение, но сегодня большинство из них оснащены еще и функцией обогрева.

На фото: Принцип работы кондиционера

Работа кондиционера строится на функционировании замкнутой системы: компрессор, конденсатор и испаритель соединяются между собой трубками из меди, образующими холодильный контур. По этому контуру непрерывно движется хладагент, преобразуясь из газообразного состояния в жидкое и наоборот. При работе оборудования на охлаждение фреон попадает сначала в конденсатор, а затем в испаритель, где он снова преобразуется в газ и поглощает тепло от воздуха в помещении, после чего направляется во внешний блок, откуда передает энергию окружающей среде. При работе на обогрев, благодаря специальному клапану, процесс происходит в обратной последовательности – от испарителя к конденсатору с переходом газа в жидкое состояние.

Работа кондиционера зимой в режиме обогрева

Теперь перейдем к главному и выясним, можно ли запускать сплит-систему на обогрев помещения, когда на улице значительный «минус».

При каких внешних температурах возможна работа в режиме обогрева

Большинство современных кондиционеров могут работать на обогрев только при условии, что температура за окном не ниже -7°C…-15°C. Более точную информацию по нижнему температурному порогу можно найти в инструкции к устройству. Если же использовать устройство при более низких показателях термометра, мощность обогрева будет меньшей. Кроме того, возникнет угроза обледенения дренажной системы и конденсатора, что неизбежно ведет к поломке всей сплит-системы.

На фото: Принцип работы современных сплит-систем

Но в зависимости от хладагента и типа компрессора, некоторые кондиционеры могут работать в режиме обогрева и при более низких температурах, например, -15°C…- 30°C. Речь идет о передовых моделях инверторных сплит-систем.

По каким причинам кондиционер не работает на обогрев

Если в устройстве предусмотрена возможность работы на обогрев помещения, но он не включается в этот режим, возможно произошла поломка компрессора, дренажной системы или клапана, обеспечивающего переключение холодильного контура на обогрев. Также есть вероятность утечки хладагента в местах спайки трубок. В этом случае стоит вызвать мастера по ремонту климатического оборудования.

Еще одна популярная причина – температура за окном ниже допустимого минимума, поэтому кондиционер может лишь незначительно повысить уровень тепла в комнате.

Если же прибор нормально работает, но воздух в помещении не нагревается, то, возможно, стоит просто немного подождать – иногда системе требуется дополнительное время, чтобы внутренний блок прогрелся. Зимой это вполне нормальное явление.

Также помочь разобраться в причинах неисправности может дисплей внутреннего блока, который высвечивает коды ошибок в работе сплит-системы.

Если же самостоятельно установить и устранить проблему не получается, лучше обратиться в специализированный сервисный центр.

Работа кондиционера зимой в режиме охлаждения

Охлаждение помещения с помощью сплит-системы допустимо только при условии, что температура снаружи не ниже +16°C или соответствует другим допустимым значениям, указанным в руководстве по эксплуатации оборудования. Во всех остальных случаях включение кондиционера с целью понижения температуры в комнате запрещено и грозит образованием льда и утечка воды из внутреннего блока.

На фото:Образование льда и утечка воды из внутреннего блока.

Если же есть необходимость поддерживать низкую температуру даже в зимний период, то лучше установить специальную систему, способную работать при более широких показателях температурных значений.

Еще один вариант – доработать кондиционер специальным зимним комплектом, который предоставит большие возможности по эксплуатации устройства в холодное время.

Что такое зимний комплект и для чего он нужен

Зимний комплект – это набор специальных устройств, обеспечивающих безопасную работу кондиционера при температурах ниже диапазона, заданного производителем. В него входят картерный подогрев, дренажный подогрев, регулятор скорости вентилятора. С помощью этих приборов предотвращаются оледенение дренажной системы, образование наледи на корпусе, загустение масла и переохлаждение фреона.

На фото: Зимний комплект для кондиционера Dantex

Но используя зимний комплект, очень важно не забывать, что кондиционеры, оснащенные им, могут работать лишь на охлаждение. Обогрев в данном случае возможен лишь в границах температур, обозначенных в технических характеристиках устройства.

Какие системы могут работать в режиме обогрева в зимний период

На современном рынке представлено оборудование, которое можно безопасно включать зимой в режим обогрева – даже когда температура опускается до -15°C…-30°C. Это сплит-системы инверторного типа. От стандартных кондиционеров их отличает наличие инверторного компрессора, который обеспечивает регулирование производительности. Использование инверторного компрессора с EVI-впрыском пара хладагента и ресивера позволяет достичь стабильной работы при очень низких температурах окружающей среды – у некоторых моделей предусмотрена работа при -30 °C.

Готовим кондиционер к зиме

В рамках подготовки устройства к зимнему сезону нужно провести ряд профилактических мероприятий.

Необходимо просушить внутренний блок от скопившегося конденсата. Для этого кондиционер надо сначала включить на некоторое время на охлаждение, а затем на такой же период запустить на обогрев. Почистить встроенные фильтры от скопившейся пили и грязи. Если позволяют условия, установить на внешний блок защитный козырек.

Если в помещении стоит стандартный бытовой кондиционер, то лучше ограничиться включением его в режиме обогрева лишь в период межсезонья – пока температура не опустилась ниже предельных значений, установленных производителем.

Заключение

Кондиционер может эффективно использоваться в зимнее время, однако исключительно в пределах температур, заданных производителей. Зимний комплект позволит опустить нижнюю границу этого предела, но лишь для работы в режиме охлаждения воздуха. Обогрев возможен, как правило, только при температуре снаружи не ниже -7 °C для большинства бытовых кондиционеров, поэтому не следует использовать их как основной источник отопления. Если же необходимо обеспечить работу кондиционера при более низких показателях температуры окружающей среды, лучше обзавестись инверторной сплит-системой, предоставляющей более широкие возможности.

Принцип работы кондиционера в помещении

Главная > Статьи > Коммуникации > Вентиляция

Рассматривая принцип работы кондиционера в помещении, можно смело сказать, что он аналогичен работе холодильника, где используются такие физические свойства сжиженного газа, как поглощение тепла в момент испарения, и выделение его при конденсации. Работа устройства для кондиционирования воздуха построена на изменении агрегатного состояния хладагента. Его роль, обычно, выполняет гидрофторуглерод HCFC с температурой кипения 40,8°С, при давлении 760 мм рт. ст.

Как работает самая простая сплит-система?

Чтобы лучше понять принцип работы такого устройства, рассмотрим сплит-систему, которая предназначена только для охлаждения воздуха. Она состоит из наружного и внутреннего блока. Наружный располагается на улице, он оснащен компрессором, осуществляющим циркуляцию хладагента. Процесс происходит следующим образом: хладагент, попадающий в контур внутреннего блока, обладает низким давлением, так как при переходе из наружного блока он проходит процесс дросселирования (т.е. понижения давления).

Температура хладагента достигает значений от 5 до 10°С, он начинает кипеть, переходит в парообразное состояние. Необходимое количество тепловой энергии забирается из воздуха, попадающего из помещения на теплообменник, установленный во внутреннем блоке. Далее включается вентилятор, направляющий охлажденный воздуху обратно в помещение.

Хладагент, находящийся в это время в парообразном состоянии, попадает в наружный блок и с помощью компрессора сильно сжимается. Давление начинает расти, температура повышаться, достигая 50-60°С. Затем пар охлаждается, и при переходе в новое агрегатное состояние (жидкость), выделяет тепло, поступающее на теплообменник, воздух начинает нагреваться.

Покинув теплообменник, хладагент опять проходит через капиллярную трубку, происходит его дросселирование, температура опять снижается до значения 5-10°С. Вновь жидкость закипает, поглощая тепловую энергию из воздуха, поступающего из помещения.

О работе более сложной системы кондиционирования

Работа сплит-системы, которая способна не только охлаждать, но еще обогревать помещение, является более сложной, хотя основана на тех же принципах. Когда режим работы меняется с «охлаждения» на «обогрев», наружный и внутренний блоки тоже меняются местами. Чтобы можно было изменять направление хладагента в контуре, включается специальный 4-х ходовой клапан.

При работе в охлаждающем режиме сжиженный газ, имеющий высокие значения по температуре и давлению, направляемый клапаном, попадает в наружный блок на теплообменник. При переключении на режим обогрева, тем же клапаном газ направляется во внутренний блок, попадая на его теплообменник.

Когда включен режим «обогрев», направление движения газа меняется клапаном, и к работе подключается компрессор. Он производит всасывание газа из наружного блока, затем начинается его нагнетание во внутренний блок. Оказавшись в теплообменнике, газ конденсируется, отдавая тепловую энергию и обогревая помещение. Конденсат, дросселируемый в капиллярной трубке, попадая в наружный блок опять совершает переход в газообразное состояние, а затем всасывается компрессором.

Такой цикл, постоянно повторяясь, повышает температуру в помещении до нужных значений. Конфигурация контура сплит-системы, в составе которой имеются несколько внутренних блоков, гораздо сложнее. В ней функционируют сразу два компрессора, осуществляющих циркуляцию газа во внутренних блоках. Компрессор наружного блока в этом случае является общим.

Тепловой насос

Режим обогрева предусматривает забор тепла из наружного воздуха, и перекачивания его в помещение, этот способ стал называться «тепловой насос». Понижение наружной температуры затрудняет процесс поглощения тепла, мощность и скорость обогрева снижаются. По этой причине применение обогрева не рекомендуется, когда температура становится ниже, чем -5°С. При таких условиях возрастает потребление электроэнергии, эффективность охлаждения падает, а компрессор быстрее изнашивается.

Как рассчитывается эффективность кондиционера

Считается ошибочным мнение, что при работе в режиме обогрева (теплового насоса) КПД может быть выше 100%. В данном случае лучше говорить об эффективности работы кондиционера, а не о его КПД.

Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, предлагается рассмотреть такой пример. Имеются две среды: «горячая» с температурой Т1 и «холодная» с температурой Тₒ, (Т1 ≥ Тₒ). Во время цикла преобразования тепла c более высокой температурой (Q1) в работу (L) часть тепла непременно перейдет на более низкий уровень, где температура Тₒ. Таким образом, тепловая энергия Q1 нагревателя, имеющего температуру Т1, отбирается от него, а тепловая энергия Qₒ передается холодильнику с температурой Тₒ. В соответствии с законом сохранения энергии Q1 = L + Qₒ , а КПД прямого теплосилового цикла рассчитывается так:  k = L/Q1. Коэффициент эффективности такого цикла можно рассчитать по формуле  f = Q1/ L. Если предположить, что потерь энергии не происходит, то коэффициент эффективности будет равен  f = Т1/(Т1 — Тₒ).

Получается, что чем меньше разница между температурами Т1 и Тₒ, тем выше коэффициент эффективности. Как было сказано выше, данный пример доказывает, что снижение температура воздуха снаружи ведет к уменьшению эффективности работы кондиционера, запущенного на обогрев.

Зачем кондиционеру ТЭНы?

Так как наблюдается значительное уменьшение производительности в режиме теплового насоса, когда понижается температура снаружи, производители кондиционеров устанавливают с целью дополнительного нагрева электронагревательные элементы (ТЭНы). Их мощность находится в пределах от 1,5 до 3 кВт, а включаются они автоматически, при разнице не более 3-х градусов между действительной и заданной температурой.

Практика показывает, что если правильно выбрана производительность и адекватно заданы необходимые температуры, ТЭН работает лишь несколько минут. Если температура воздуха на улице становится ниже -10°С, а производительность резко падает на 35-50%, ТЭН способен скомпенсировать такое падение и ускорить время обогрева.

Режим осушения

Кроме таких полезных функций, как охлаждение помещения и обогрев, кондиционеры осуществляют вентиляцию и осушение, возможна их работа в режиме автоматики. Осушение, обычно, сопутствует охлаждению воздуха. Попадая из комнаты на испаритель, он конденсирует влагу. Включение в режим осушения значительно ускоряет процесс конденсации, при этом нормализуется влажность воздуха, поступающего в помещение, а температура его остается неизменной. Такой эффект достигается путем дополнительного подогрева воздуха при проходе его через испаритель, а затем высушивания ТЭНом.

В каких еще режимах работает кондиционер

• Вентиляция. Такой режим не предусматривает охлаждения или нагрева воздуха. При нем вентилятор производит циркуляцию всего объема воздуха помещения. Если имеются специальные фильтры, осуществляется его очистка. Наружный блок не участвует в работе. Имеется возможность изменения скорости вращения вентилятора с пульта ПДУ.
• Автоматический режим. Производится сравнение значений действительной температуры в обслуживаемом помещении и заданной. Сравнив эти значения, кондиционер самостоятельно определяет свои дальнейшие действия: оставить существующий режим работы или перейти в другой режим («охлаждение» либо «обогрев»).

В сплит-системах, предназначенных только для охлаждения, в автоматическом режиме предусмотрен выбор между охлаждением и осушением.

В наше время трудно представить себе жизнь без таких прекрасных, умных и очень необходимых устройств, как кондиционеры. С каждым годом улучшаются их технические характеристики, увеличивается функциональность, а стоимость становится все более доступной.

Основы системы отопления и охлаждения: советы и рекомендации

Большинство из нас воспринимают отопление и охлаждение как должное. Мы ожидаем, что наши системы отопления будут держать нас в тепле зимой, и мы полагаемся на кондиционирование воздуха, чтобы нам было прохладно летом.

Если в доме холодно зимой или жарко летом, естественной реакцией будет обращение за профессиональной службой. К счастью, есть альтернатива. Вы можете значительно сократить расходы на обслуживание и поддерживать эффективную работу систем отопления и охлаждения, выполнив некоторые работы по техническому обслуживанию и быстрому ремонту.Но сначала важно знать, как работают системы отопления и охлаждения.

Как работают системы отопления и охлаждения

Все устройства или системы климат-контроля состоят из трех основных компонентов: источника нагретого или охлажденного воздуха, средства распределения воздуха в обогреваемые или охлаждаемые помещения и средства управления, используемого для регулирования системы (например, термостат). Источники теплого воздуха, такие как печь, и холодного воздуха, например кондиционер, в доме часто используют одни и те же системы распределения и управления.Если в вашем доме есть центральное кондиционирование воздуха, холодный воздух, вероятно, проходит через те же каналы, что и отопление, и регулируется тем же термостатом. Когда система отопления или охлаждения выходит из строя, любой из этих трех основных компонентов может быть причиной проблемы.

Как отопление, так и кондиционирование воздуха работают по принципу, согласно которому тепло всегда перемещается от теплого объекта к более холодному, так же как вода течет с более высокого уровня на более низкий. Печи и обогреватели нагревают воздух, чтобы сделать ваш дом теплее; кондиционеры отводят тепло, чтобы в вашем доме было прохладнее.

Все блоки отопления и охлаждения сжигают топливо. В кондиционерах используется электричество. В большинстве систем отопления дома используется газ или мазут; другие системы используют электричество. Тепловой насос — кондиционер с электрическим приводом — нагревает и охлаждает воздух. Летом он извлекает тепло из воздуха в доме. Зимой он забирает тепло из воздуха снаружи и использует это тепло для обогрева воздуха внутри.

Когда печь включена, она потребляет топливо, которое питает ее, будь то газ, нефть или электричество.По мере сжигания топлива тепло выделяется и направляется в жилые помещения вашего дома через воздуховоды, трубы или провода, а затем выдувается из регистров, радиаторов или нагревательных панелей. Старые системы используют выделяемое тепло для нагрева воды, которая, в свою очередь, нагревает воздух в вашем доме. В этих системах используется бойлер для хранения и нагрева воды, которая затем циркулирует в виде горячей воды по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.

Когда кондиционер включен, электроэнергия используется для охлаждения газа в змеевике до жидкого состояния.Теплый воздух в вашем доме — прохладный

.

Как работают кондиционеры: блоки переменного тока с охлажденной водой и градирнями

Хотя стандартные кондиционеры очень популярны, они могут потреблять много энергии и выделять довольно много тепла. В больших установках, таких как офисные здания, обработка и кондиционирование воздуха иногда управляются немного иначе.

В некоторых системах для охлаждения используется вода. Двумя наиболее известными являются системы с охлажденной водой и кондиционеры с градирнями.

• Системы охлажденной воды — В системе охлажденной воды весь кондиционер устанавливается на крыше или за зданием. Он охлаждает воду до температуры от 40 до 45 градусов по Фаренгейту (от 4,4 до 7,2 градусов по Цельсию). Затем охлажденная вода подается по трубопроводу по всему зданию и подключается к кондиционерам. Это может быть универсальная система, в которой водопроводные трубы работают как змеевики испарителя в стандартном кондиционере. Если он хорошо изолирован, практического ограничения длины трубы для охлажденной воды нет.
• Технология градирни — Во всех системах кондиционирования воздуха, которые мы описали до сих пор, воздух используется для отвода тепла от змеевиков компрессора. В некоторых крупных системах вместо них используется градирня. Градирня создает поток холодной воды, который проходит через теплообменник, охлаждая змеевики горячего конденсатора. Башня продувает воздух через поток воды, в результате чего часть его испаряется, а испарение охлаждает поток воды. Одним из недостатков этого типа системы является то, что воду необходимо регулярно добавлять, чтобы восполнить потерю жидкости из-за испарения.Фактическое количество охлаждения, которое система кондиционирования получает от градирни, зависит от относительной влажности воздуха и барометрического давления.

Из-за роста затрат на электроэнергию и защиты окружающей среды также исследуются некоторые другие методы воздушного охлаждения. Один из них — непиковая или ледяная технология. В непиковой системе охлаждения используется лед, замороженный в вечерние часы, для охлаждения внутреннего воздуха в самое жаркое время дня. Хотя система действительно потребляет энергию, наибольший расход энергии происходит тогда, когда потребность сообщества в электроэнергии минимальна.Энергия дешевле в непиковые часы, а пониженное потребление в часы пик снижает потребность в энергосистеме.

Другой вариант — геотермальное отопление. Она варьируется, но на глубине около 1,8 метра под землей температура земли колеблется от 45 до 75 градусов по Фаренгейту (от 7,2 до 23,8 градусов по Цельсию). Основная идея геотермального охлаждения заключается в использовании этой постоянной температуры в качестве источника тепла или холода вместо использования электричества для выработки тепла или холода.Самым распространенным типом геотермической установки для дома является замкнутая система. Полиэтиленовые трубы, заполненные жидкой смесью, закапывают под землю. Зимой жидкость собирает тепло от земли и переносит его через систему в здание. Летом система работает в обратном направлении, чтобы охладить здание, протягивая тепло по трубам и отводя его под землю [источник: Geo Heating].

Для обеспечения реальной энергоэффективности также дебютируют кондиционеры на солнечной энергии.Возможно, еще предстоит решить некоторые проблемы, но около 5 процентов всей электроэнергии, потребляемой в США, используется для кондиционирования воздуха того или иного типа, поэтому существует большой рынок энергосберегающих вариантов кондиционирования воздуха [источник: ACEEE] ,

,

Кондиционер | Министерство энергетики

Три четверти всех домов в Соединенных Штатах имеют кондиционеры. Кондиционеры потребляют около 6% всей электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах, что обходится домовладельцам примерно в 29 миллиардов долларов в год. В результате ежегодно в воздух выбрасывается около 117 миллионов метрических тонн углекислого газа. Чтобы узнать больше об условиях воздуха, изучите инфографику Energy Saver 101 о домашнем охлаждении.

В кондиционерах используются те же принципы работы и основные компоненты, что и в домашнем холодильнике.Холодильники используют энергию (обычно электричество) для передачи тепла из прохладной внутренней части холодильника в относительно теплую среду вашего дома; Аналогичным образом, кондиционер использует энергию для передачи тепла изнутри вашего дома в относительно теплую окружающую среду.

Кондиционер охлаждает ваш дом с помощью внутреннего змеевика, называемого испарителем. Конденсатор, горячий наружный змеевик, отдает собранное тепло наружу. Змеевики испарителя и конденсатора представляют собой змеевидные трубки, окруженные алюминиевыми ребрами.Эти трубки обычно делают из меди.

Насос, называемый компрессором, перемещает теплоноситель (или хладагент) между испарителем и конденсатором. Насос нагнетает хладагент через контур трубок и ребра в змеевиках.

Жидкий хладагент испаряется в змеевике испарителя внутреннего блока, забирая тепло из воздуха в помещении и охлаждая ваш дом. Горячий газообразный хладагент закачивается наружу в конденсатор, где он снова превращается в жидкость, отдавая свое тепло внешнему воздуху, протекающему по металлическим трубкам и ребрам конденсатора.

На протяжении второй половины 20-го века почти все кондиционеры использовали хлорфторуглероды (ХФУ) в качестве хладагента, но поскольку эти химические вещества наносят ущерб озоновому слою Земли, производство ХФУ в США было остановлено в 1995 году. Практически все системы кондиционирования воздуха в настоящее время в качестве хладагента используются галогенированные хлорфторуглероды (ГХФУ), но они также постепенно сокращаются: большая часть производства и импорта прекращена к 2020 году, а все производство и импорт прекращены к 2030 году.

Производство и импорт основного хладагента для домашних кондиционеров, ГХФУ-22 (также называемого R-22), начали постепенно прекращаться в 2010 году и полностью прекратятся к 2020 году. Однако ожидается, что ГХФУ-22 будет доступен для много лет, так как он восстанавливается из старых систем, которые выведены из эксплуатации. По мере отказа от этих хладагентов ожидается, что озонобезопасные гидрофторуглероды (ГФУ) будут доминировать на рынке, а также альтернативные хладагенты, такие как аммиак.

.

Глава 12: Отопление, кондиционирование и вентиляция | Справочное руководство по здоровому жилищу

Загрузить версию руководства для Adobe Acrobat Cdc-pdf [PDF — 6,65 МБ]

«Наш климат нагревается быстрее, чем когда-либо ранее».

Д. Джеймс Бейкер
Администратор NOAA, 1993–2004 гг.

Введение
Приведенные ниже цитаты являются серьезным уроком о том, что жилье должно обеспечивать защиту как от жары, так и от холода.
«Число погибших от аномальной жары во Франции достигло 14 802: число погибших во Франции в результате сильнейшей жары в августе достигло почти 15 000, согласно отчету, опубликованному в четверг по заказу правительства, что превышает предыдущий показатель более чем на 3000». USA Today, 25 сентября 2003 г.
«В исследовании аномальной жары в Чикаго в 1995 г. наибольшему риску смерти от жары подвергались люди с заболеваниями, которые были социально изолированы и не имели доступа к кондиционированию воздуха». Центры по контролю и профилактике заболеваний, Еженедельный отчет о заболеваемости и смертности, 4 июля 2003 г.

«3 смерти связаны с холодом. , Сильный холод, охвативший северо-восток в течение выходных и обледеневший дороги, стал причиной гибели как минимум трех человек, в том числе человека из Филадельфии, найденного в доме без тепла ». Lexington [Kentucky] Herald Leader, 12 января 2004 г.
«Во многих странах с умеренным климатом уровень смертности в зимний период на 10–25% выше, чем в летний период». Всемирная организация здравоохранения, Сеть фактических данных о здоровье, 1 ноября 2004 г.
В этой главе представлен общий обзор систем отопления и охлаждения в современных домах.Отопление и охлаждение — это вопрос не только комфорта, но и выживания. И очень низкие, и очень высокие температуры могут угрожать здоровью. Чрезмерное воздействие тепла называется тепловым стрессом, а чрезмерное воздействие холода — холодным стрессом.

В очень жаркой среде наиболее серьезным риском для здоровья является тепловой удар. Тепловой удар требует немедленной медицинской помощи и может быть смертельным или необратимым. Каждое лето гибнут от теплового удара. Тепловое истощение и обмороки — менее серьезные заболевания.Обычно они не приводят к летальному исходу, но мешают трудоспособности человека.

При очень низких температурах наиболее серьезной проблемой является риск переохлаждения или опасного переохлаждения тела. Еще один серьезный эффект воздействия холода — обморожение или обморожение открытых конечностей, например пальцев рук, ног, носа и мочек ушей. Гипотермия может быть смертельной, если не получить немедленную медицинскую помощь.

Жара и холод опасны, потому что жертвы теплового удара и переохлаждения часто не замечают симптомов.Это означает, что семья, соседи и друзья очень важны для раннего распознавания появления заболеваний. Выживание пострадавшего зависит от того, смогут ли другие определить симптомы и обратиться за медицинской помощью. Семья, соседи и друзья должны проявлять особую прилежность во время волн жары или холода, чтобы проверять, не живут ли одни.

Хотя симптомы варьируются от человека к человеку, предупреждающие признаки теплового истощения включают спутанность сознания, обильное и продолжительное потоотделение. Человека следует убрать с тепла, охладить и сильно увлажнить.Признаки и симптомы теплового удара включают внезапную и сильную усталость, тошноту, головокружение, учащенный пульс, головокружение, спутанность сознания, бессознательное состояние, чрезвычайно высокую температуру, а также горячую и сухую поверхность кожи. Человека, который выглядит дезориентированным или сбитым с толку, кажется эйфоричным или необъяснимо раздражительным, или страдает недомоганием или симптомами гриппа, следует переместить в прохладное место и немедленно обратиться за медицинской помощью.

Предупреждающие признаки переохлаждения включают тошноту, усталость, головокружение, раздражительность или эйфорию.Люди также испытывают боль в конечностях (например, в руках, ногах, ушах) и сильную дрожь. Людей, у которых проявляются эти симптомы, особенно пожилых и молодых, следует переместить в отапливаемое убежище и при необходимости обратиться за медицинской помощью.

Функция системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) заключается в обеспечении большего, чем просто здоровье и комфорт человека. Система HVAC производит тепло, холодный воздух и вентиляцию, а также помогает контролировать пыль и влажность, что может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья.Переменные, которые необходимо контролировать, — это температура, качество воздуха, движение воздуха и относительная влажность. Температура должна поддерживаться равномерно по всей обогреваемой / охлаждаемой зоне. От пола до потолка температура в помещении колеблется от 6ºF до 10ºF (от -14ºC до -12ºC). Соответствие системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и герметичность конструкции или комнаты определяют степень личной безопасности и комфорта в жилище.

Газ, электричество, нефть, уголь, древесина и солнечная энергия являются основными источниками энергии для отопления и охлаждения дома.Обычно используемые системы отопления — это пар, горячая вода и горячий воздух. Инспектор жилищного фонда должен знать различные виды топлива и системы отопления, чтобы иметь возможность определить их соответствие требованиям и безопасность в эксплуатации. Чтобы полностью охватить все аспекты системы отопления и охлаждения, необходимо учитывать всю площадь и физические компоненты системы.

Щелкните здесь для определения терминов, относящихся к системам HVAC.

Отопление
Пятьдесят один процент домов в Соединенных Штатах отапливается природным газом, 30% — электричеством, а 9% — мазутом.Остальные 11% отапливаются топливом в бутылках, дровами, углем, солнечной, геотермальной, ветровой или солнечной энергией [1] . Любой дом, использующий горение в качестве источника отопления, охлаждения или приготовления пищи или имеющий пристроенный гараж, должен иметь надлежащим образом расположенные и обслуживаемые детекторы угарного газа (CO). По данным Комиссии по безопасности потребительских товаров США (CPSC), по данным, собранным в 2000 году, CO убивает 200 человек и ежегодно отправляет более 10 000 в больницу.

Стандартные виды топлива для отопления рассматриваются ниже.

Стандартное топливо

Газ
Более 50% американских домов используют газовое топливо. Газовое топливо — это бесцветные газы. Некоторые имеют характерный резкий запах; другие не имеют запаха и не могут быть обнаружены по запаху. Хотя газовое топливо легко использовать в отопительном оборудовании, его присутствие в воздухе в заметных количествах становится серьезной опасностью для здоровья. Газы легко диффундируют в воздухе, образуя взрывоопасные смеси. Часть горючего газа и воздуха, которые воспламеняются, горит с такой высокой скоростью, что создается взрывная сила.Из-за этих характеристик газового топлива необходимо принимать меры для предотвращения утечек, а также соблюдать осторожность при включении газового оборудования.

Газ в целом подразделяется на природный и промышленный.

Природный газ —Этот газ представляет собой смесь нескольких горючих и инертных газов. Это один из самых богатых газов, который добывают из скважин, обычно расположенных в нефтедобывающих районах. Теплосодержание может варьироваться от 700 до 1300 британских тепловых единиц (БТЕ) ​​на кубический фут, при общепринятом среднем значении 1000 БТЕ на кубический фут.Природный газ распределяется по трубопроводам к месту использования и часто смешивается с промышленным газом для поддержания гарантированного содержания БТЕ.

Промышленный газ — Этот газ, при распределении, обычно представляет собой комбинацию определенных пропорций газов, произведенных из кокса, угля и нефти. Его значение в БТЕ на кубический фут, как правило, строго регулируется, а затраты определяются на гарантированной основе БТЕ, обычно от 520 до 540 БТЕ на кубический фут.

Сжиженный углеводородный газ —Основными продуктами сжиженного нефтяного газа являются бутан и пропан.Бутан и пропан получают из природного газа или газа нефтепереработки и химически классифицируются как углеводородные газы. В частности, бутан и пропан находятся на границе между жидким и газообразным состоянием. При обычном атмосферном давлении бутан представляет собой газ с температурой выше 33 ° F (0,6 ° C), а пропан — газ с температурой -42 ° F (-41 ° C). Эти газы смешиваются для получения товарного газа, подходящего для различных климатических условий. Бутан и пропан тяжелее воздуха. Теплосодержание бутана составляет 3274 БТЕ на кубический фут, а у пропана — 2519 БТЕ на кубический фут.

Газовые горелки должны быть оборудованы автоматическим отключением при пропадании пламени. Запорные клапаны должны быть расположены в пределах 1 фута от соединения горелки и на выходной стороне счетчика.

Внимание: сжиженный углеводородный газ тяжелее воздуха; поэтому газ будет накапливаться на дне замкнутых пространств. Если возникнет утечка, перед зажиганием необходимо проветрить прибор.

Электроэнергия
Электроэнергия приобрела популярность для отопления во многих регионах, особенно там, где затраты конкурентоспособны по сравнению с другими источниками тепловой энергии, при этом потребление увеличилось с 2% в 1960 году до 30% в 2000 году.В случае электрической системы жилищный инспектор должен полагаться в основном на электрического инспектора для определения правильности установки. Однако есть несколько вещей, о которых следует позаботиться, чтобы обеспечить безопасное использование оборудования. Убедитесь, что блоки одобрены аккредитованным испытательным агентством и установлены в соответствии со спецификациями производителя. Большинство блоков конвекторного типа необходимо устанавливать на высоте не менее 2 дюймов над уровнем пола, не только для обеспечения надлежащих конвекционных потоков через блок, но и для обеспечения достаточной воздушной изоляции от любого горючего материала пола.Инспектор жилья должен проверить, нет ли занавесей, которые выступают слишком близко к устройству, или свободных ковров с длинным ворсом, которые расположены слишком близко. Коврики или занавески должны отделяться от прибора на расстоянии 6 дюймов от пола и 12 дюймов от стен.

Тепловые насосы — это кондиционеры, в которых есть клапан, позволяющий переключаться между кондиционером и обогревателем. Когда клапан переключается в одну сторону, тепловой насос действует как кондиционер; когда он переключается в другую сторону, он меняет направление потока хладагента и действует как нагреватель.Холод — это отсутствие энергии или калорий тепла. Чтобы что-то остудить, нужно снять тепло; чтобы что-то согреть, необходимо обеспечить энергию или калории тепла. Тепловые насосы подходят и для того, и для другого.

Тепловой насос имеет несколько дополнений помимо обычного кондиционера: реверсивный клапан, два терморегулирующих клапана и два байпасных клапана. Реверсивный клапан позволяет агрегату обеспечивать как охлаждение, так и обогрев. Рисунок 12.1 показывает тепловой насос в режиме охлаждения. Агрегат работает следующим образом:

• Компрессор уплотняет пар хладагента и перекачивает его к реверсивному клапану.
• Реверсивный клапан направляет сжатый пар к внешнему теплообменнику (конденсатору), где хладагент охлаждается и конденсируется в жидкость.
• Воздух, проходящий через змеевик конденсатора, отводит тепло от хладагента.
• Жидкий хладагент обходит первый клапан теплового расширения и течет ко второму клапану теплового расширения во внутреннем теплообменнике (испарителе), где расширяется в испаритель и превращается в пар.
• Хладагент забирает тепловую энергию от воздуха, проходящего через змеевик испарителя, а холодный воздух выходит с другой стороны змеевика.Холодный воздух направляется в жилое пространство в виде кондиционированного воздуха.
• Пар хладагента затем возвращается к реверсивному клапану и направляется в компрессор для повторного запуска цикла охлаждения.

Тепловые насосы [3] довольно эффективно расходуют энергию. Однако тепловые насосы часто замерзают; то есть катушки в наружном воздухе собирают лед. Тепловой насос должен периодически таять этот лед, поэтому он снова переключается в режим кондиционирования воздуха, чтобы нагреть змеевики.Чтобы избежать закачки холодного воздуха в дом в режиме кондиционирования воздуха, тепловой насос также использует электрические ленточные обогреватели для нагрева холодного воздуха, откачиваемого кондиционером. Как только лед растает, тепловой насос снова переключается в режим нагрева и выключает горелки.

Лучистое тепло нагревает предметы непосредственно с помощью длинноволновой электромагнитной энергии. Нагревательные панели рассеивают лучи тепловой энергии по дуге 160º, равномерно распределяя тепло. Цель состоит в том, чтобы разница температур между уровнем пола и уровнем потолка не превышала 4 ° F (-16 ° C).При правильной установке лучистое тепло нагревает комнату быстрее и при более низких настройках температуры, чем другие виды тепла. Следует проявлять особую осторожность для защиты от опасности возгорания от предметов, находящихся в непосредственной близости от отражателей инфракрасного излучения. Инспекторы, работающие с этим источником тепла, должны пройти специальную подготовку. Лучистое отопление встраивается в потолок или стену в некоторых домах, а также в кирпичный или керамический пол в ванных комнатах. Если провода в штукатурке оголены, их следует рассматривать как открытую и оголенную проводку.Инспектор должен знать эти системы, которые являются техническими и относительно новыми.

Мазут
Мазут получают из нефти, которая состоит в основном из соединений водорода и углерода (углеводородов) и меньших количеств азота и серы. Отечественные мазуты контролируются жесткими техническими условиями. Шесть марок жидкого топлива с номерами от 1 до 6 обычно используются в системах отопления; две более легкие марки используются в основном для отопления жилых помещений:

Сорт номер 1 — летучее дистиллятное масло для использования в горелках, которые подготавливают топливо к сжиганию исключительно путем испарения (масляные обогреватели).

Номер сорта 2 — летучее дистиллятное масло умеренной массы, используемое для горелок, которые подготавливают масло к сжиганию путем сочетания испарения и распыления. Этот сорт масла обычно используется в бытовых отопительных печах.

Теплотворная способность масла варьируется от приблизительно 152 000 БТЕ на галлон для масла № 6 до 136 000 БТЕ на галлон для масла № 1. Сегодня нефть используется более широко, чем уголь, и обеспечивает более автоматический источник тепла и комфорта. Также требуются более сложные системы и элементы управления.Если подача масла находится в подвале или в подвале, необходимо соблюдать определенные нормативные требования ( Рисунок 12.2 ) [4-7] . Не более двух резервуаров емкостью 275 галлонов могут быть установлены над землей на нижнем этаже любого здания. IRC рекомендует максимальный объем хранения мазута 660 галлонов. Бак не должен быть ближе 7 футов по горизонтали к любому котлу, печи, плите или открытому пламени (ям).

Трубопроводы для жидкого топлива должны быть встроены в бетонный или цементный пол или защищены от повреждений, если они проходят по полу.В каждом баке должен быть запорный клапан, который остановит поток, если возникнет утечка в линии или в самой горелке. Под резервуарами и линиями, расположенными над полом, следует установить герметичную подкладку или поддон. Они содержат потенциальные утечки, поэтому масло не растекается по полу, создавая опасность пожара.

Резервуар или резервуары должны иметь вентиляцию наружу, а манометр, показывающий количество масла в резервуаре или резервуарах, должен быть герметичным и работоспособным. Срок службы стальных резервуаров, построенных до 1985 года, составлял 12–20 лет.Резервуары должны стоять над полом и на устойчивом основании, чтобы предотвратить оседание или движение, которое может привести к разрыву соединений. Рисунок 12.3 показывает заглубленную установку вне резервуара. В 1985 году было принято федеральное законодательство, требующее, чтобы внешние компоненты подземных резервуаров (UST), установленных после 1985 года, выдерживали воздействие давления, вибрации и движения. Федеральные правила для UST исключают следующее: фермы и жилые резервуары емкостью 1100 галлонов или меньше; цистерны для хранения мазута, используемого в помещениях; резервуары на полу подвала или над ним; септики; проточные технологические резервуары; все цистерны емкостью 110 галлонов или меньше; резервуары для аварийного разлива и перелива [8] .Перед установкой подземных резервуаров следует ознакомиться с местными и государственными нормативными актами, поскольку во многих юрисдикциях не разрешается захоронение резервуаров для газа или нефти.

Уголь
Четыре типа угля: антрацит, битуминозный, полубитуминозный и лигнит. Уголь готовят разных размеров и комбинаций размеров. Горючие части угля представляют собой фиксированный углерод, летучие вещества (углеводороды) и небольшие количества серы. В сочетании с ними негорючие элементы состоят из влаги и примесей, образующих золу.Различные типы различаются по теплосодержанию. Теплосодержание определяется путем анализа и выражается в британских тепловых единицах на фунт.

Неправильная работа угольной печи может привести к созданию чрезвычайно опасного и вредного для здоровья дома. Вентиляция пространства вокруг печи очень важна для предотвращения накопления тепла и подачи воздуха для горения.

Солнечная энергия
Солнечная энергия приобрела популярность в последние 25 лет, поскольку стоимость установки солнечных панелей и аккумуляторов снизилась.Усовершенствованная технология с панелями, установка панелей, трубопроводов и батарей создали гораздо больший рынок. Солнечная энергия в основном использовалась для нагрева воды. Сегодня в США более миллиона солнечных водонагревательных систем. Солнечные водонагреватели используют прямое солнце для нагрева воды или теплоносителя в коллекторах [3] . Затем эта вода хранится для использования по мере необходимости с помощью обычной системы, обеспечивающей необходимый дополнительный нагрев. Типичная система снижает потребность в обычном нагреве воды примерно на две трети, сводя к минимуму затраты на электроэнергию или использование ископаемого топлива и, таким образом, воздействие на окружающую среду, связанное с их использованием.Министерство жилищного строительства и городского развития США и Министерство энергетики США (DOE) выступили с инициативами по развертыванию новых солнечных технологий в новом поколении американского жилья [3] . Например, Министерство энергетики начало реализацию инициативы «Миллион солнечных крыш» в 1997 году, чтобы к 2010 году установить системы солнечной энергии в более чем 1 миллионе зданий в США.

Агрегаты центрального отопления
Котел по возможности следует размещать в отдельном помещении, что обычно требуется при новом строительстве.Однако в большинстве проверок жилищного фонда инспектор имеет дело с существующими условиями и должен как можно точнее адаптировать ситуацию к приемлемым стандартам безопасности. Во многих старых постройках топка располагается в центре погреба или подвала. Это место не поддается практическому преобразованию в котельную.

Учитывайте физические требования к котлу или печи.
Вентиляция — Для котельной требуется больше циркулирующего воздуха, чем для жилого помещения, чтобы уменьшить тепловыделение, вызванное котлом или печью, и подать кислород для горения.

Рейтинг противопожарной защиты — Согласно различным кодексам (правилам пожарной безопасности, строительным нормам и страховым компаниям), правила пожарной безопасности должны строго соблюдаться на территориях, прилегающих к котлу или печи. Этот минимальный зазор для котла или печи от стены или потолка показан на рис. , рис. 12,4, и , 12,5, .

Асбест использовался во многих местах в печах для защиты зданий от огня и предотвращения потерь тепла. Рисунок 12.6 показаны, например, нагревательные каналы с асбестовым покрытием. Если обнаружена асбестовая изоляция, с ней необходимо обращаться осторожно (средства защиты органов дыхания и защитная одежда), и необходимо принять меры для предотвращения или сдерживания выброса в воздух [10] .

Топка или котел затрудняют подачу воздуха и вентиляцию в помещение. Там, где это разрешено правилами и местными властями, может быть более практичным разместить печь или котел на открытом месте. Потолок над печью должен быть защищен на расстоянии 3 фута (914.4 мм) за пределы всех принадлежностей печи или котла, и на этой территории не должно быть никаких складских материалов. Топка или котел должны быть на прочном бетонном фундаменте, если они расположены в подвале или подвале. Если нормы и правила разрешают установку печи на первом этаже, то необходимо проконсультироваться с ними для правильной настройки и размещения.

Отопительные котлы
Термин «котел» применяется к единственному источнику тепла, который может подавать либо пар, либо горячую воду (котел часто называют нагревателем).

Котлы можно классифицировать по нескольким типам характеристик. Обычно их делают из чугуна или стали. Их конструкция может быть секционной, переносной, жаротрубной, водотрубной или специальной. Бытовые отопительные котлы, как правило, относятся к типу низкого давления с максимальным рабочим давлением 15 фунтов на квадратный дюйм (psi) для пара и 30 psi для горячей воды. Все котлы имеют камеру сгорания для сжигания топлива. Автоматические устройства для поджига топлива помогают подавать топливо и контролировать горение.Ручное зажигание достигается за счет наличия решетки, зольника и регулируемых тяг для впуска воздуха под топливный слой и над ним через прорези в дверце топки. Для контроля тяги в дымоходе требуется контрольная тяга на патрубке дымовой трубы. Газ проходит из камеры сгорания в дымовые каналы (дымовую трубу), предназначенные для максимально возможной передачи тепла от газа. Необходимо предусмотреть очистку дымоходных каналов.

Котлы чугунные обычно отгружаются секциями и собираются на объекте.

Обычно они классифицируются как

• квадратные или прямоугольные котлы с вертикальным сечением; и
• Котлы круглой, квадратной или прямоугольной формы с горизонтальными блинными секциями.

Большинство стальных котлов представляют собой сборные блоки со стальной сварной конструкцией и называются переносными котлами. На участке устанавливаются большие котлы в огнеупорных кирпичах. Над камерой сгорания между двумя коллекторами подвешена группа трубок, обычно горизонтально.Если дымовые газы проходят по трубам и их окружает вода, то котел считается дымогарным. Когда вода течет по трубкам, это называется водяной трубкой. Жаротрубный — преобладающий тип.

Нагревательные печи
Нагревательные печи — это источники тепла, используемые, когда воздух является теплоносителем. Когда воздух циркулирует из-за разной плотности нагретого и охлажденного воздуха, печь является гравитационной. Вентилятор может быть в

.