Принцип работы кондиционера: устройство и принцип работы сплит-системы в квартире

Содержание

Принцип работы сплит системы (кондиционера): как это устроено?

Кондиционер – устройства, относящееся к бытовой технике, предназначенное для регулировки и поддержания оптимальной температуры воздуха в помещении. Различные системы кондиционирования предполагают многофункциональность и различный принцип работы. Существуют кондиционеры, которые только охлаждают воздух, есть же и такие, которые выполняют обогрев. Система кондиционирования, состоящая из двух блоков: внешнего – компрессорно-конденсаторного и внутреннего – испарительного, называются сплит системами.

Виды кондиционеров

В зависимости от воздуха, с которым работают сплит системы, различают:

  1. Приточные, работающие на наружном воздухе.
  2. Рециркуляционные, работают на внутреннем воздухе.
  3. Системы с рекуперацией, работающие на смещенном внешнем и внутреннем воздухе.

Основной классификацией для кондиционеров являются сферы использования. По функциональной принадлежности различают:

  1. Центральные;
  2. Прецизионные;
  3. Винные;
  4. Автономные.

Для первых характерны промышленные агрегаты, областью применения которых, является предприятия, бассейны, административные и другие крупные помещения промышленного назначения. Вторым свойственна точность и высокая надежность, т.к. они применяются в медицинских учреждениях, лабораториях, устанавливаются на ЗВМ, постах управления и т.д. Третьи применяются для кондиционирования закрытых влажных помещениях, для поддержания микроклимата на протяжении длительного времени, применяются в подвалах для хранения вина, его выдержки и правильного содержания в идеальных условиях. Последние же обладают возможностью подмеса воздуха, который поступает с наружи благодаря электрической энергии. В результате достигается мощное сильное охлаждение или подогрев.

Классификация кондиционеров

  1. Мобильные, оснащенные поддоном и шлангом для отвода воды (конденсата), применяются в домашних условиях. мобилный кондиционер в доме
  2. Моноблочный, характеризуется наличием двух отверстий в стене, высокой надежностью, мощностью и сроком эксплуатации.
  3. Оконные, отличаются своей мобильностью, устанавливаются в оконных проемах, стене, характеризуются легким монтажом и простой эксплуатацией, отличается высоким уровнем шума и неудобством по соотношению к освещению помещения.
  4. Сплит системы – состоят из наружного и внутреннего блоков, состоят из двух труб, в которых циркулирует хладон. В свою очередь, подразделяются на настенный, канальный, кассетный, универсальный, колонный.
  5. Мульти-сплит системы, отличаются наличием наружного и нескольких внутренних блоков.
  6. Системы с контролером хладагента, выделяются изменчивым наружным блоком, в зависимости от потребления мощности внутренним.

Общие понятия принципа работы сплит системы кондиционера

Принцип работы основан на простой циркуляции хладагента (фреона) в замкнутой системе, состоящей из компрессора, испарителя, конденсатора и дроссельного устройства, соединенных между собой медными трубками, где и циркулирует фреон, переходя из жидкого состояния в пар и обратно.

принцип работы кондиционера

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.


Пожалуйста, оцените статью:


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.
  1. 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.

 

Принцип работы кондиционера и его устройство: охлаждение, обогрев

На чтение 8 мин Просмотров 1к. Опубликовано Обновлено

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.

История кондиционирования воздуха. Принцип работы кондиционера / Хабр

С самого начало истории человечества  люди хотели жить в комфортных условиях: спать по ночам и не просыпаться от невыносимой жары или не стучать зубами, закутавшись в шкуру мамонта. Современные условия жизни дают такую возможность. И во многом этим мы обязаны кондиционерам.

В данной статье  я бы хотел рассказать вам историю создания бытового кондиционера,  принцип его работы и поделиться интересными фактами.  И  быть может,   утром,  придя на работу и налив себе свежего горячего кофе, вы отвлечетесь от рутинных  дел и найдете для себя что-то новое и интересное   в этой статье.

Перед тем как начать, дорогой читатель, я хотел бы представиться. Меня зовут Роман, и я работаю техническим специалистом в области кондиционирования воздуха. Я не претендую на звание эксперта, а просто хочу поделиться информацией. Возможно, вы дополните меня и поделитесь своим опытом и знаниями. Это моя первая статья на ХАБР,  и я буду рад любой обратной связи

Кондиционирование воздуха в Персии

Бадгир представляет из себя башню, проходящую через всё здание от самых нижних помещений и возвышающуюся высоко над крышей. Внутренняя часть бадгира разделена двумя перпендикулярными и параллельными стенками. Бадгиры бывают разных видов: одно-, двух-, четырех-  и восьминаправленные. Могут иметь в своём составе ёмкости с водой или каналы, в которых она протекает. Конструкция бадгира зависит от местности и направления движения ветра.

Но все конструкции имеют один тип работы: ветер попадает в верхние отверстия, которые идут внутрь здания. Под давлением ветра с наветренной стороны  поток воздуха опускается в комнаты и вытесняет нагретый в этих помещениях воздух. Появляется постоянная естественная циркуляция воздуха, и  она помогает создать более комфортные условия даже в условиях  знойной пустыни. Отверстия в верхней части бадгира могут закрываться, когда температура днем становится невыносимой или надвигается песчаная буря.

В Египте её ещё называют «малькаф», а в ОАЭ — «барджиль».

Первые попытки создания кондиционера

Многие люди пытались создать устройство, которое бы охлаждало воздух в помещении. Например, Джон Горри, американский врач, изучавший тропические болезни, охлаждал больничные комнаты при помощи таза со льдом, подвешенного к потолку. Тяжелый холодный воздух направлялся в низ комнаты, к пациенту, а затем уходил через отверстие возле пола.  Так изучали влияние воздуха на человека.  Дело в том, что в то время существовала гипотеза, что причиной малярии является «плохой» воздух (от итальянского mala aria – «плохой воздух»). Джон Горри использовал труды Оливера Эванса, который работал с паровыми двигателями и заметил, что газ, расширяясь, «охлаждается». В то же время Джейкоб Перкинс продолжил совершенствовать эту идею и, улучшив конструкцию двигателя, получил патент на «Аппарат и средства для производства льда и охлаждающих жидкостей» в 1835 году. Поэтому Джон Горри смог получить патент на «улучшенную технологию производства искусственного льда» в 1851 году (https://patents.google.com/patent/US8080).

Однако все вышеперечисленные попытки большим успехом не увенчались. Настоящий прорыв произошел в 1902 году в Америке. И, как часто это бывает в жизни, создание кондиционера произошло не специально. Дело в том, что инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер в типографии Бруклина  собрал машину для борьбы с влажностью воздуха. Высокая влажность воздуха в помещении отрицательно влияла на качество печати: летом бумага сохла или разбухала при изменении влажности, цветные чернила при этом расплывались, и изображение получалось размытым.

 Знакомое нам слово кондиционер происходит от англ. Air conditioning («to condition» — «улучшать что-либо до желаемого состояния»). Использовал его инженер текстильной промышленности Стюарт Крэмер на съезде текстильных производителей в г. Шарлотта штата Северная Каролина в мае 1906 года по отношению к машине Уиллис Кэрриер: «Я использовал термин «кондиционирование воздуха», чтобы включить в него общие понятия в обработке воздуха — увлажнение , очистку , обогрев и вентиляцию воздуха».

1915 году Уиллис Кэрриер и шесть его друзей создали компанию Carrier Engineering, которая работает и по сей день.  Они сделали настоящие первые шаги по созданию комфорта в помещениях. В 1924 году была установлена система кондиционирования воздуха в одном из крупных универмагов штата Детройта. В этом же году системы кондиционирования также были установлены в кинотеатрах г. Хьюстона в штате Техас. Поток людей в кинотеатры был просто умопомрачительным, в считанные дни  оборот кинотеатров вырос более чем в три раза. В период с 1922  по 1930 год были кондиционированы уже свыше 300 кинотеатров по всей Америке.

Уиллис Кэрриер с холодильной машиной

1929 году не менее известная компания General Electric (GE), основанная Томасом Эдисоном, выпускает первую сплит-систему (Split-system от анг. Split — разделять).  В этом устройстве использовался АММИАК, пары которого небезопасны для здоровья человека, вследствие чего компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. 

Сплит-система– это система кондиционирования воздуха, которая состоит из двух частей: одного внешнего и одного внутреннего блоков, соединенных между собой медными трубками, в которых находится хладагент.

Первые кондиционеры использовали токсичные газы, такие как аммиак и метилхлорид, которые были не безопасны при их утечке. Томас Мидгли Младший первым предложил в качестве хладагента использовать дифторхлорметан,  названный впоследствии фреоном. К слову, FREON —  это торговая марка компании Dupont для всех CFC, HCFC или HFC хладагентов. Правильнее называть хладагент R (Refrigerant — охладитель, хладагент) В те годы Томас Мидгли Младший работал в компании General Electric, поэтому первая сплит-система, работающая на фреоне, появилась в 1931 году от компании General Electric.

Давайте  рассмотрим холодильный контур холодильной машины:

Данный цикл применим для каждого кондиционера
  1. Вентиляторы – располагаются во внутреннем и внешнем блоке кондиционера, создают потоки воздуха, обдувающие конденсатор и испаритель.

  2. Дроссель – устройство для ограничения подачи жидкости или регулирования потока рабочего материала.

  3. Испаритель – теплообменник, в котором хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное за счет теплоты воздуха в помещении; располагается он во внутреннем блоке кондиционера. Воздух, продуваемый через испаритель, охлаждается, когда кондиционер работает в режиме охлаждения, и нагревается, когда кондиционер работает в режиме обогрева (тогда испаритель становится конденсатором).

  4. Компрессор – поддерживает движение хладагента по холодильному контуру путем его сжатия и подачи под давлением.

  5. Конденсатор – теплообменник, в котором за счет охлаждения наружным воздухом конденсируется хладагент; располагается он во внешнем блоке кондиционера. Воздух, продуваемый через конденсатор, нагревается, когда кондиционер работает в режиме охлаждения, и охлаждается, когда кондиционер работает в режиме обогрева (тогда конденсатор становится испарителем).

  6. Хладагент — переносит тепло из помещения на улицу за счёт своих свойств.

Как это работает?

Компрессор сжимает газообразный хладагент. Далее хладагент попадает на конденсатор (теплообменник наружного блока), где, обдуваясь вентилятором, охлаждается и конденсируется. Далее жидкая фаза хладагента попадает на дросселирующее устройство, уменьшает свое давление и дозируется. Затем попадает в испаритель (теплообменник внутреннего блока), где, обдуваясь вентилятором, хладагент испаряется, поглощая тепло из воздуха. После этого уже газообразный хладагент снова попадает в компрессор, где цикл повторяется. Так работает каждый кондиционер.

Принцип работы кондиционера | Статьи компании LKG

Кондиционер — эффективное оборудование климатического контроля, без которого сегодня невозможно обойтись в доме или офисе. Прибор, предназначенный для регулировки температуры воздуха и ее сохранения в установленных пределах, создает благоприятный микроклимат, помогает повысить трудоспособность, сберечь здоровье.

На российском рынке представлено множество видов техники, различающейся по типу, мощности, цене. Чтобы не ошибиться в выборе оборудования, нужно научиться хорошо разбираться в принципах работы любого настенного кондиционера.

Как устроен кондиционер?

Устройство климат-контроля представлено двумя модулями: один из них находится в помещении, другой устанавливается снаружи дома.

Главные узлы агрегата:

  1. компрессор;
  2. вентиляторы;
  3. фильтры;
  4. конденсаторы;
  5. термисторы;
  6. клапаны;
  7. реле, контакторы;
  8. индикатор управления;
  9. ПДУ.

Наружный блок сплит-системы

Внешнее оборудование монтируют на фасаде здания. Такой подход вызван высоким уровнем шума, издаваемого во время работы и необходимостью отвода тепла.

Устройство внешнего блока сплит-системы

Наружный модуль любых сплит-систем оснащен одинаковыми элементами:

  • компрессор предназначен для сжатия фреона;
  • конденсатор необходим для преобразования охлаждающего вещества;
  • испарительная решетка переводит хладагент в газ;
  • вентиль понижает высокий напор;
  • вентиляторы обдувают разогретый конденсатор;
  • фильтры — защита контура от возможного попадания инородных предметов.
Важно! При наличии функции обогрева внешний агрегат дополнительно оснащается четырехходовым клапаном. Элемент отвечает за текущее преобразование режимов воздушных потоков.

Соединение с комнатным блоком производится с помощью специальных трубопроводов. Другие части устройства — дренажная трубка и электрический кабель, предназначенный для питания.

Внутренний блок сплит-системы

Внутренний блок служит для циркуляции воздуха в помещении, охлаждая его через хладагент. Конструкция представлена такими элементами:

  • съемная передняя панель в виде решетки из пластика обеспечивает поступление воздушных масс внутрь блока;
  • фильтр грубой очистки — пластиковая сетка, предназначенная для задержания крупных частиц мусора. Требует чистки не менее двух раз в течение месяца;
  • в радиаторе происходит нагревание фреона, его испарение;
  • жалюзи горизонтального/вертикального типа регулируют направленность потоков. Их положением можно управлять с ПДУ;
  • дисплей расположен на фасаде. На нем имеются индикаторы, свидетельствующие о текущих режимах, неисправностях, выявленных в работе прибора;
  • фильтры тонкой очистки. Угольный хорошо устраняет плохие запахи, а электростатический задерживает мелкие частицы;
  • вентилятор с разными скоростями вращения требуется для обдува испарителя;
  • поддон служит для собирания влаги. Из него жидкость выводится наружу при помощи дренажного шланга;
  • командный блок — это плата, с подведенными к ней пусковыми элементами.

Схема работы

Оборудование климат-контроля функционирует по следующему принципу:

  1. При включении аппарата начинается перекачка фреона в компрессор. Технология предусматривает давление в пределах от 2-х до 4-х атмосфер;
  2. Компрессор сильно сжимает хладагент и в газообразном состоянии из испарителя внутреннего блока нагнетает его в конденсатор;
  3. У конденсатора температура всегда ниже, поэтому фреон быстро остывает за счет теплообмена с наружным воздухом, становится жидким и отправляется в теплообменник внутреннего блока;
  4. Проходя сквозь множество трубок теплообменника, газ снижает напор до трех атмосфер и остывает;
  5. Хладагент вбирает тепло и становится газообразным, таким образом понижая температуру в помещении;
  6. Фреон вновь продвигается к компрессору.

Все описанные процессы присущи работе любого кондиционера, независимо от его типа.

Виды внутренних блоков

Ведущие производители климатической техники предлагают множество моделей и типов оборудования, поэтому покупатели всегда могут выбрать идеальный вариант с наиболее подходящими параметрами. 

По месту установки делятся на:

Кондиционеры или сплит-системы

Агрегаты рекомендуется устанавливать в помещениях с площадью до 105 квадратных метров. Подразделяются на: сплит-системы и мультисплит-системы. Разница состоит в том, что у мультисплит несколько внутренних блоков и один наружный.

Потолочные

Для помещений значительной площади обычно подбирают массивные потолочные кассетные блоки. Их основное достоинство в том, что холодный воздух равномерно распределяется по комнате в горизонтальном направлении, потоки не направлены на людей.

Потолочные системы практически не видны. Такие кондиционеры невозможно заменить другими: они способны охватить наиболее отдаленные уголки комнат, к тому же — длина воздушной струи отдельных моделей может достигать 55 м. 

Потолочные системы принято делить на два вида:

  1. Канальные, которые скрывают за натяжными потолками либо в специальных каналах;
  2. Кассетные. Как выглядит кассетный кондиционер? Оборудование по внешнему виду напоминает плитку с размерами 600 мм х 600 мм.

Сплит-система

Конструкция сплит-систем представлена следующими элементами: 

  • наружный блок с компрессором, вентилятором, теплообменником, испарителем,
  • внутренний блок с испарителем, фильтрами, блоком управления.

Промышленные кондиционеры

Агрегаты контроля за климатом данного типа предназначены для обслуживания помещений с большими параметрами (свыше 350 м). Они наделены рядом свойств, которые отличают промышленное оборудование от бытового. Схема работы может быть различной. 

Кондиционеры часто используют в зданиях, где требуется особый микроклимат (продуктовые магазины, банковские учреждения, рестораны). Делятся на следующие типы:

  • мультизональные узлы могут состоять из трех наружных модулей, количество внутренних элементов доходит до 64-х. Протяженность коммуникаций составляет 300 м. В каждом блоке допускается отдельная температура.
  • чиллер-фанкойл. Внутри контура таких систем используется вода либо антифриз. Чиллером называют центральный аппарат, а фанкойлами — теплообменники. Основной плюс таких систем — это возможность охлаждать любое помещение, поскольку вода может течь по стандартным трубам.
  • центральные, крышные. Существует много вариантов устройств такого типа, различающихся по принципу действия. У «центральных» массы воздуха изначально проходят обработку во внутреннем блоке, чтобы впоследствии передвигаться по помещениям по трубопроводу. Монтаж кондиционеров, как и подводка коммуникаций, считается особенно сложным. Устройствам необходим внешний источник поступления холода. Эксперты рекомендуют приобретать моноблоки, самые простые в установке.

Основные неисправности кондиционеров

Все современные кондиционеры имеют функцию оповещения о поломке. Необходимо лишь научиться правильно расшифровать такую информацию. Если ваш кондиционер вышел из строя, то можно вызвать ремонтную бригаду для диагностики и устранения неисправности.

Не включается внутренний блок

Поломка считается самой распространенной. Источник проблемы, как правило, следует искать в электрической части:

  1. кондиционер не включен в сеть;
  2. неисправность произошла в управляющей микросхеме;
  3. нарушена связь между двумя блоками;
  4. ПДУ не работает на включение;
  5. изношены детали;
  6. ошибочно выполненная коммутация;
  7. включилась автоматическая защита.

Кондиционер работает непродолжительное время и вновь отключается

Ситуация характерна в случаях перегрева компрессора. Ее причиной считается сильное загрязнение решетки внешнего блока. Может происходить из-за поломки защитного реле либо нарушения баланса в контурах.

Работает не на полную мощность

Неисправность часто обнаруживается в летний период. Оборудование потребляет много энергии, однако, при этом, не способно обеспечить заданный режим температуры. Причиной является загрязнение воздушных фильтров.

Неприятный запах при работе

Если чувствуется запах гари, стоит проверить состояние проводки. Делать самостоятельно такую работу не рекомендуется — лучше обратиться к специалистам сервисного центра. 

Наличие внутри бактерий всегда дает о себе знать запахом сырости, плесени. Убрать их можно при помощи антигрибковых средств. Самым оптимальным выходом будет заказ услуги очистки и дезинфекции кондиционера.

Польза и вред систем кондиционирования

Качественное климатическое оборудование создает комфортный микроклимат дома и на рабочем месте, к тому же, обладает многими иными полезными функциями.

Преимущества

Сплит-системы имеют довольно большой список плюсов:

  1. кроме охлаждения, могут осушать, увлажнять, ионизировать, вентилировать воздух, очищать от загрязнений;
  2. идеально подходят для лиц, страдающих от аллергии — имеется специальная функция очистки кислорода от аллергенов;
  3. помогают наладить здоровый крепкий сон;
  4. в жаркое время года способствуют нормализации давления, улучшают работу сердечной и сосудистой системы;
  5. убирают плохие запахи;
  6. нагревают воздух, если в помещении холодно;
  7. улучшают производительность и мозговую активность и т.д.

Недостатки кондиционеров

Использование кондиционера имеет минусы лишь в том случае, если его эксплуатировать не по инструкции. Тогда работа оборудования может нанести вред здоровью:

  • в сплит-системе могут размножиться микроорганизмы и бактерии;
  • кондиционеры способны уничтожать полезные элементы;
  • компрессоры издают сильный шум;
  • если находиться в комнате с работающим кондиционером, можно простудиться.

В большинстве случаев проблемы легко решаются, а некоторые из них попросту относятся к мифам.

Следует регулярно чистить сплит-систему и заказывать проведение профилактических ремонтов, чтобы дорогостоящая техника всегда радовала своей эффективной работой.

Принцип работы кондиционера — Троицкий вариант — Наука

Для новичка кондиционер может показаться сложной машиной, но если разобраться, то становится все намного проще.

Обычный кондиционер состоит из двух блоков. Наружный блок состоит из вентилятора, который обдувает конденсатор во время работы. Простые модели могут похвастаться только одним режимом вентилятора. Более дорогие модели имеют встроенный механизм регулировки скорости, конденсатора (радиатор, охлаждающий фреон). Так воздух, который нагревается во время работы, проходит через ребра конденсатора и выходит наружу. Далее компрессор сжимает фреон и двигает его по контуру. Спиральные компрессоры более дорогие и более выносливые. Плата управления, которая в основном является характерной чертой в инверторных кондиционерах. Если кондиционер может не только охлаждать, но и обогревать помещение, то в нем присутствует четырехходовой клапан. Именно этот клапан ведет фреон в обратную сторону во время работы. Перед компрессором устанавливается фильтр, который зачищает внутренность кондиционера от мелких частичек меди, и который надо проверять проводя сервисное обслуживание кондиционера.

Внутренний блок кондиционера составляют передняя панель, фильтр грубой и тонкой очистки, вентилятор внутренний, испаритель, жалюзи вертикальные и горизонтальные и т.д.

Передняя часть представляет собой пластиковую решетку. Это как лицо сплит-системы. Через эту решетку проходит воздух. Она легко снимается и чистится. Два фильтра помогают избавится от пыли, шерсти, волос и другого мусора, из-за которого работа кондиционера может нарушится.  Вентилятор помогает циркуляции холодного воздуха, а испаритель его нагревает. Жалюзи выполняют функцию регулировки воздушного потока. А панель индикаторов показывает все возможности кондиционера и его установку на определенный период, кроме того порой панель сигнализирует когда забивается фильтр и необходима чистка кондиционера.

 

В процессе работы на вход компрессора поступает газообразный хладагент, который находится под давлением. Компрессор сжимает этот хладагент. После того как он нагреется, он переходит в конденсатор. Из-за обдува хладагент становится газообразным, а потом жидким.  Потом он нагревается.

Без этого процесса работа кондиционера невозможна. Этот отвод жидкого хладагента обязателен, так как здесь присутствует второй закон термодинамики. Обычно тепло, которое выходит, распространяется в разных направлениях. Но если создать конструкцию более сложную, то можно направлять это тепло в необходимые устройства и обьекты.

Какой ⟦принцип работы кондиционера⟧ как на обогрев так и на охлаждение

  • 1

    Составные части кондиционеров

  • 2

    Как работает кондиционер в режиме на «обогрев»

  • 3

    Как работает кондиционер в режиме на «охлаждение»

  • 4

    Особенности выбора

Наверное, большинство из нас задумывались, как работает кондиционер? Как этот агрегат «умудряется» обеспечивать необходимый температурный микроклимат в самых различных помещениях, создавая уют и комфорт для человека.

Наша задача в статье доступно разобраться в принципе работе климатических устройств, чтобы пользователи имели представление о нем. В качестве простейшего примера можно вспомнить опыт, проводимый в школе при изучении физики.

На руку проливается немножко одеколона либо спирта и ей сразу становится холодно. Объясняется этот факт быстрым испарением жидкости. Сложнее почувствовать обратный процесс, поскольку влага над кастрюлей, которая кипит, вместе с конденсацией на руке еще и быстро испаряется.  В основе функционирования абсолютно всех кондиционеров лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарительных процессах, а при конденсационных – выделять.

Составляющие части современных кондиционеров

Понять принцип функционирования климатического агрегата можно только тогда, когда получено представление об узлах, составляющих устройство кондиционирования. Остановимся на основных из них:

  • 1

    Компрессор – узел, в который направляется хладагент, находящийся в газовом состоянии и имеющий низкое давление. Его функция – сжимать фреон с первичным давлением порядка 5-ти атмосфер, повышая его в несколько раз. При этом наблюдается температура на уровне 70-90 град.
  • 2

    Конденсатор – это радиатор, на который возложена конденсация хладагента. Он находится во внешних блоках.  Из компрессоров сжатый хладагент направляется в конденсаторы, которые обвеиваются воздушными потоками с температурой, не превышающей аналогичный показатель хладагента. Происходит сжатие фреона и выделение тепла при конденсации.  Вентиляторы выдувают нагретый воздух наружу.
  • 3

    Дросселирующее устройство представляет собой терморегулирующий клапан либо капиллярную трубку. Хладагент температурой меньше на 10-20 град., получаемый при конденсации, протекает через трубки с постепенным остыванием и разряжением, получая изначальное давление.
  • Радиатор внутреннего блока – в нем испаряется фреон пониженного давления. После прохода через узел он трансформируется в газообразное состояние, поглощает тепло воздуха, который протекает через камеру. Именно такой поток охлаждает воздух, для чего используется вентилятор. Компрессор сжимает газообразный хладагент. В процессе работы циклы повторяются много раз.

Перечисленные узлы соединяются трубами из меди, создающими холодильный контур, заполненный фреоном в смеси с компрессорным маслом, циркулирующим в нем.

Принцип работы кондиционера на обогрев

Люди все больше устройства кондиционирования используют для охлаждения самых разных помещений, порой даже не представляя, что ими можно и обогревать квартиры, дома, офисы в межсезонье, то есть весной или осенью, когда основное отопление уже отключается либо еще не включается.

Сейчас поведаем, как работает кондиционер на обогрев, и все станет на свои места, а пользователи поймут двойные выгоды использования климатического оборудования.

Для понимания основы, обеспечивающей принцип работы кондиционера на обогрев, следует представить, что с наступлением холодов радиаторы (внутри и наружи) меняются местами. В таком случае теплый воздух, который в летнее время направляется в атмосферу, в холодное время будет возвращаться обратно в помещения, создавая в нем теплый микроклимат.

Однако это лишь условное представление. В действительности к подобной процедуре прибегать не приходится, и менять местами обменники не нужно. Используется специальная реверсная технология, в которой применяется 4-ходовой клапан, позволяющий менять направление, по которому движется фреон.

Важно и понимание того, что принцип работы кондиционера на обогрев коррелируется с погодными условиями. Функционирование испарителя обеспечивается разницей температурных уровней хладагента и воздуха.

Минимум температуры, которая позволяет кондиционеру выполнять обогрев, имеет диапазон -10-15 град. Отдельные производители выпускают модели,  для которых такой показатель доходит до -25 градусов.

Надо рассказать потребителям еще и тот факт, что кондиционер в качестве нагревателя воздуха – чрезвычайно выгодный агрегат. Посудите: потребив киловатт электрической энергии, в помещение приносит порядка трех киловатт тепла. Удобно и то, что воздух не пересушивается.

Принцип работы кондиционера на охлаждение

Вот и подошли к разбору, как работает кондиционер на охлаждение, то есть ознакомление с традиционным его назначением в понимании многих соотечественников. При функционировании климатического оборудования для охлаждения воздуха происходит испарение хладагента в тепловых обменниках внутренних блоков, а конденсация – внешних.

Таким образом, обеспечивается перенос тепла из одной в другую среду, в зависимости от того, какое направление выбирает пользователь: желает охладить или нагреть воздух в своем жилье либо офисе. В этом – весь принцип работы кондиционера на охлаждение.

Любой кондиционер, независимо от марки и модели, представляет собой герметический контур, который благодаря изменению давления хладагента, в нем циркулируемого, имеет способность выполнять регулирование температуры воздуха.

Некоторые особенности выбора, монтажа и использования устройств кондиционирования

Получив знания относительно работы кондиционера, которые никогда не будут лишними, надо иметь представление о его эксплуатации, поскольку от этого зависит эффективность работы. На это влияет и установка кондиционера, которая надлежащим образом выполняется нашими специалистами компании Теплософт.

Любая бытовая техника требует определенного ухода и обслуживания кондиционеров не исключение. Кондиционеры в этом плане также должны обслуживаться надлежащим образом, особенно нуждаясь в правильном уходе и регулярной чистке. Фильтры должны всегда быть чистыми.

Проблемой при эксплуатации является неполное и несвоевременное преобразование фреона в газообразное состояние. При этом на компрессорный вход может попадать несжигаемая жидкость.  Может случиться гидравлический удар, приводящий к выходу из строя компрессора.

Чтобы проблемы не всплывали в процессе эксплуатации, необходим максимально правильный выбор климатического оборудования для каждого конкретного случая. Помощниками в этом становятся наши специалисты, обеспечивающие и последующую установку, при которой цена на монтаж кондиционера является демократичной. Обращайтесь к нам, все проблемы найдут эффективное решение.

Принцип работы кондиционера

Кондиционер незаменим в жаркое лето и благословение, когда вы приходите от палящего солнца. Ничто не может сравниться с сенсационным комфортом, предлагаемым кондиционером. Это идеальное решение для жаркого летнего сезона!

Есть разные типы кондиционеров, от оконных до переносных. Однако одной из самых популярных и известных является сплит-система кондиционирования. Но почему это предпочтительнее? Что отличает его от других? Что ж, преимуществ, возможностей, предлагаемых в кондиционере со сплит-системой, больше, чем в других кондиционерах.

Как работает сплит-кондиционер?

В сплит-системе переменного тока есть два блока: внутренний и внешний. Сначала компрессор кондиционера сжижает газообразный хладагент (фреон). А затем распространяет его на внешнюю часть кондиционера. Этот сжиженный хладагент перемещается во внутреннюю охлаждающую камеру. В самом внутреннем отсеке эта сконденсированная жидкость охлаждает воздух в помещении и вытесняет его через прорези кондиционера.

Внутренняя и внешняя часть отличают систему кондиционирования воздуха сплит-типа от других типов.Эти две части соединены гигантским соединением электрических проводов и гидравлических трубок. Эти две взаимосвязанные части блока переменного тока сплит-системы работают синхронно. Синхронизация обоих поддерживает более низкий уровень температуры в вашей комнате.

Этот инновационный механизм позволяет сплит-системе поддерживать равномерное охлаждение во всем помещении и даже экономить деньги. Подождите, в механизме раздельного кондиционера есть нечто большее, чем это. Давайте пробираемся через него и сделаем ваши летние дни морозными!

Сжатие хладагента

Хладагент — это агент, используемый для охлаждения.Это позволяет кондиционеру собирать все тепло вашей комнаты. В качестве хладагента в системах охлаждения и кондиционерах используется фреон, который обычно находится в газообразной форме. Компрессор забирает этот хладагент и оказывает на него давление.

Давление, приложенное к газообразному хладагенту, конденсирует его и превращает в жидкость. Компрессор сжижает газы, одновременно увеличивая гидравлическое давление и понижая температуру. Под действием высокого давления выделяется дополнительное тепло, заключенное между молекулами газа.Затем этот сжатый газ циркулирует в вихревых трубах или трубках.

Конденсация газа

Эти закрученные или скрученные трубы можно использовать для сжижения газа.

Сжижение газа означает преобразование или конденсацию его в жидкую форму.

По мере того, как газ попадает в закрученные трубки малого диаметра, он начинает терять тепловую энергию. Таким образом, тепловая энергия или кинетическая энергия молекул газа становится слишком низкой. Это позволяет компрессору преобразовывать газ в жидкость.

На этом этапе газ начинает превращаться в жидкость под высоким давлением и низкой температурой.

Расширение сжиженного газа

Целью этого шага является резкое изменение температуры газа. На этом этапе молекулы сжиженного газа проходят через встроенную камеру расширения. На конце загнутых трубок имеется небольшое выходное отверстие или узкое отверстие.

Когда сжиженный газ под высоким давлением выходит из этого расширительного патрубка, его давление внезапно падает.Снижение гидравлического давления с 200 атм до атмосферного, то есть всего 1 атм.

Таким образом, внезапное снижение давления приводит к гигантскому падению температуры газа. Итак, после завершения этого шага выделяется максимальное количество тепла. Температура фреона тоже слишком сильно понижается. Этот шаг повторяется несколько раз, чтобы максимально снизить температуру газа.

Охлаждение наружного воздуха

Переохлажденный газ затем поступает в испарительные змеевики.Воздух из помещения также попадает в кондиционер через ребра испарителя. Этот внешний воздух проходит через испарительные змеевики. Затем хладагент сильно охлаждает наружный воздух.

Таким образом воздух в помещении охлаждается. Затем этот воздух возвращается в комнату от вентилятора.

Достижение определенной температуры охлаждения

Кондиционер обычно работает для получения определенной уставки, которую вы настраиваете с пульта дистанционного управления. Эта уставка термостата, зафиксированная в сплит-кондиционере, достигается на этом этапе.Охлажденный наружный воздух несколько раз циркулирует по испарительным змеевикам.

Эти многократные циркуляции воздуха доводят его температуру до заданного значения. Итак, эта точка достигает, и компрессор и испаритель на какое-то время перестают работать.

Отклонение температуры от заданного значения снова заставляет конденсатор и испаритель охладить воздух. Следовательно, вышеуказанный шаг повторяется много раз.

Таким образом, сплит-кондиционер охлаждает воздух и помогает бороться с последствиями ярких солнечных лучей.Сплит-кондиционер не только снижает температуру в комнате, но также отвечает за поддержание уровня влажности в ней.

Чем сплит-кондиционер отличается от оконного кондиционера?

Split Кондиционер отличается от других типов кондиционеров только раздельными внутренним и внешним отсеками. Рабочий механизм пока такой же. В сплит-системе во внешней части присутствуют следующие компоненты:

А внутренняя часть кондиционера состоит из змеевиков испарителя и вентилятора.

Сплит-кондиционер — бонусный подарок для жарких регионов, где ртуть вот-вот выйдет из термометра. Он приносит следующие ценности:

1. Компрессор имеет большую площадь. Таким образом, он может конденсировать максимальное количество хладагента.

2. Эти компрессоры, используемые в сплит-кондиционерах, обладают высокой энергоэффективностью, поскольку оснащены инверторной системой.

3. Холодопроизводительность, предлагаемая в сплит-кондиционерах, выше, например, на 2 тонны, 2,5 тонны, 3 тонны, чем у оконного кондиционера

.

4.Split AC всегда имеет множество функций, таких как Wi-Fi, Hot & Cold, Auto Clean, Anti Dust Filter, Anti Bacterial и другие функции, кроме оконного ac.

5. Сплит-кондиционер позволяет разместить компрессорный агрегат и другие внешние части на крыше, чтобы не беспокоиться о тесноте помещения.

Принцип работы кондиционера может быть неизвестен | by Melania Pham

Прежде чем понимать принципы работы кондиционера, вам необходимо знать механизм охлаждения кондиционера через 3 процесса охлаждения.

Процесс 1: Пар хладагента (кондиционер) всасывается компрессором от низкого давления до высокого давления при высокой температуре и подается в конденсатор.

Процесс 2: В конденсаторе пар отводит тепло для охлаждения воздуха, конденсируясь при высоком давлении и высокой температуре.

Процесс 3: Жидкий хладагент через фильтр попадает в капиллярный или дроссельный клапан, и при достижении испарителя давление падает.В испарителе жидкость поглощает тепло из охлаждаемого воздуха, чтобы закипеть и испариться при низкой температуре и низком давлении.

Принцип работы кондиционера в 3 этапа
При включении кондиционера в холодном направлении вентилятор внутреннего блока включит сигнальную лампу, потому что сообщается, что температура в комнате выше, чем температура кондиционер. В системе управления печатная плата затем подает питание на внешнюю часть нагревателя, чтобы блок и вентилятор нагревателя могли работать.

Когда блок работает, он выталкивает хладагент из наружного блока из паровой формы через капилляр (кабель) при прохождении жидкостного губчатого кабеля из пара в жидкую форму из-за разницы давлений, а затем помещает хладагент в внутренний блок. Охладите весь внутренний блок и заставьте вентилятор холодного воздуха всасывать холодный воздух из блока и выдувать его. Вентиляторы горячего воздуха создают эффект, при котором горячий воздух из наружного блока выдувается, чтобы охладить наружный блок, чтобы помочь блоку работать лучше.

Кондиционер продолжает работать, когда температура в комнате установлена ​​на температуру, установленную вами на регуляторе. В этот момент будет плохо, выключатель запитает нагреватель и вентилятор, и блок перестанет работать. Когда температура в помещении повысится, датчик обнаружит и снова запустит блок. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока вы не выключите неиспользуемый кондиционер.

Регулярное техническое обслуживание кондиционеров не только помогает продлить срок их службы, но и помогает защитить здоровье членов вашей семьи.Поэтому мы рекомендуем чистить и обслуживать кондиционеры два раза в год. До и после в жаркое время года. Также помогает регулярное кондиционирование воздуха:

Наружный блок чистого кондиционера улучшает вентиляцию наружного воздуха, так что блок работает более мягко, чтобы избежать засорения.
Чистый внутренний блок поможет потоку воздуха из внутреннего блока больше дуть, в результате чего холодный ветер будет дуть сильнее, охлаждая быстрее.

Надеюсь, благодаря нашему небольшому разделу выше, структура и принцип работы кондиционера помогут вам больше узнать о кондиционере и его использовании.

Перевод статьи: http://bit.ly/2HuNN4s

Принцип работы кондиционера | Почему блок переменного тока — TON

Кондиционер (A / C) Принцип работы

Кондиционер обеспечивает комфорт в течение летнего сезона и поддерживает температуру в помещении на оптимальном уровне. Они также помогают нам удалять частицы из воздуха и влагу из помещения. В этой статье мы поговорим об основном принципе работы кондиционера.

Кондиционер имеет два соединенных змеевика, таких как испаритель и конденсатор, хладагент, компрессор, вытяжной вентилятор, соединительная медная трубка, величина расширения, стабилизатор, термистор и т. Д.

Прежде чем понять принцип работы кондиционера, просто вспомните, как работает наш организм в целом. Хладагент — это кровь кондиционера, а компрессор — сердце, конденсатор — система сбраживания отходов.

Принцип работы кондиционера:

Основной принцип работы кондиционера — просто поддерживайте испаритель в более холодных условиях, чем комнатная температура.Таким образом, конденсатор будет горячее окружающей среды.

В этом состоянии непрерывно текущая жидкость (хладагент) не обращает внимания на тепло из комнаты и выбрасывается в окружающую среду. Это основной принцип работы кондиционера.

Для достижения этой цели в кондиционере требуются еще два компонента. Это компрессор и расширительный клапан . Компрессор увеличивает давление хладагента.Как видно из вышесказанного, это компрессор поршневого типа и в наши дни, производители кондиционеров предлагают роторные компрессоры, поскольку роторный компрессор дешевле, чем поршневой компрессор.

Компрессор перекачивает хладагент в газообразном состоянии, поэтому при сжатии газа температура повышается вместе с давлением.

Температура на выходе из компрессора будет выше, чем температура окружающей среды. Поэтому, если вы пропустите горячий газ, теплообменник конденсатора будет легко отводить тепло за счет принудительного охлаждения.Вытяжной вентилятор в конденсаторном блоке упрощает эту задачу.

Во время этого тепло будет выбрасываться конденсатором. Этот конденсированный газ будет проходить в расширительный клапан жидкости, который установлен на выходе из конденсатора.

Здесь чистое давление на выходе из конденсатора ниже, чем чистое давление на входе в конденсатор.

Для чего нужен расширительный клапан в кондиционере?

Расширительный клапан предназначен для ограничения потока хладагента (R22) и снижения давления жидкости.

Расширительный клапан работает, «мы можем вскипятить жидкость, снизив давление вокруг нее». Этот принцип работает внутри расширительного клапана, когда давление падает, одна часть жидкого хладагента начинает испаряться.

Однако, чтобы выполнить это испарение, необходимо подвести некоторую энергию; эта энергия поступает от хладагента.

Таким образом, его температура падает, и, наконец, мы получаем низкотемпературный хладагент внутри кондиционера. Также обратите внимание: эта низкая температура должна быть ниже добавленной комнатной температуры, это означает, что температура нового хладагента <комнатной температуры + температуры старого хладагента.

Таким образом, при пропускании воздуха в помещении через змеевик испарителя (внутренний блок) температура в помещении упадет. В процессе поглощения тепла хладагент превращается в пар.

В реальном кондиционере компрессор устанавливается рядом с конденсатором, а расширительный клапан — рядом с испарителем. Около змеевиков испарителя температура воздуха будет достаточно низкой, что приведет к конденсации воды на змеевике испарителя, поэтому нам нужна труба для отвода водяного конденсата.

В современных компрессорах используют спиральные компрессоры поршневого типа. Эти компрессоры бесшумны и имеют хороший контроль скорости.

Как кондиционер может поддерживать почти постоянную температуру в помещении независимо от нагрузки. В современном кондиционере используется технология электродвигателя с регулируемой скоростью, называемая инверторной технологией.

Для лучшего контроля температуры, просто регулируя скорость двигателя, скорость компрессора, расход хладагента и охлаждающую способность, контролируемые точно.

Пересекающаяся конструкция для кондиционера, компрессор кондиционера рассчитан только на работу с паром, и небольшая часть жидкости влияет на его производительность и повреждает компрессор. По этой причине испаритель контролирует превращение всей жидкости в пар и даже увеличивает температуру пара на 5-8 градусов Цельсия после преобразования. Это делает жидкость, поступающую в компрессор, чисто паровой.

Это состояние поддерживается специальным расширительным клапаном, называемым термостатическим расширительным клапаном (TXV)

TXV похож на расширительный клапан.Температура лампочки регулирует нагреватель. Колба подключается к выходу испарителя. Хладагент внутри колбы отделен от основного цикла хладагента диафрагмой. Когда колба горячая, хладагент внутри испарится, и игла опускается. Мы знаем, что внезапное охлаждение хладагента достигается через расширительный клапан с помощью ограничения масляного хладагента через ограничительный охладитель. Давайте посмотрим на плохую ситуацию с компрессором. Предположим, что температура испарителя не такая низкая. Испаритель поглощает очень мало тепла, и вся жидкость не превращается в пар.Тогда хладагент при выходе из компрессора не будет перегретым. Эта низкая температура на выходе из испарителя сразу же ощущается колбой и заставляет иглу двигаться вверх, чтобы сузить ограничение.

Таким образом, испаритель будет получать гораздо более холодную жидкость и поглощать большое количество тепла. Это гарантирует, что вся жидкость будет преобразована в пар, сложный резервуар пара, имеющий состояние пара, автоматически поддерживается TXV.

Почему кондиционер в тоннах:

Что такое тонна?

Тонна — это единица, которая связана с кондиционером.Тонна показывает, сколько тепла испаритель может поглотить из комнаты. Простыми словами обозначает теплоотводную способность кондиционера.

1 тонна = 3517 Вт или 12000 БТЕ (британская тепловая единица), 1 БТЕ = 1055 джоулей. В змеевике внутри помещения температура ниже комнатной. Тогда температура в змеевике вне помещения превышает температуру окружающей среды.

Изображение / контент Кредит: Изучите инженерное дело

Принцип работы кондиционера

Простое объяснение со схемой

Проведя бесчисленные часы за изучением того, как работает кондиционер, я собрал воедино все свои исследования и объяснил их простым языком.

При написании этой статьи я читал книги и журналы, чтобы свести воедино и упорядочить технические термины простым языком для облегчения понимания.

В этой статье я расскажу не только о холодильном цикле. Я объясню соответствующие процессы и компоненты, чтобы дать вам полную картину того, как работает кондиционер. Это будет довольно долго, так что приступим.

Основной принцип работы кондиционера

Принцип кондиционирования воздуха основан на законах термодинамики.Кондиционер работает по холодильному циклу. Определенные хладагенты необходимы в качестве рабочей жидкости в холодильном цикле.

Кондиционер проходит через 4 процесса; сжатие, конденсация, расширение и испарение. Обычно кондиционер состоит из 4 основных компонентов; компрессор, теплообменник, вентилятор и расширительный клапан. Принцип работы переменного тока

в диаграмме Принцип работы переменного тока с компонентами

Кроме того, в кондиционерах есть другие компоненты, такие как фильтр-осушитель и печатная плата, эти компоненты будут рассмотрены позже в этой статье.В системе кондиционирования воздуха трубы необходимы для передачи тепловой энергии из помещения в помещение. Изоляция всегда необходима в системе кондиционирования воздуха для предотвращения потерь энергии.

Кондиционер не только охлаждает или снижает температуру воздуха, но и осушает воздух до комфортного для человека уровня. Кондиционер также обеспечивает определенную степень фильтрации воздуха в процессе охлаждения.

Хладагент для кондиционирования воздуха

Хладагент — это рабочая жидкость в системе кондиционирования воздуха.Хладагент — это общее название группы химических веществ, таких как гидрофторуглероды (ГФУ), аммиак, пропан и диоксид углерода.

Жидкость, используемая в холодильном цикле, называется хладагентом, это имеет смысл. Хладагент не обязательно должен быть химическим веществом, о котором мы редко слышим, даже воздух и воду можно назвать хладагентом, если они являются рабочей жидкостью в холодильном цикле.

Изображение хладагента R32 или HFC-32, содержащегося в резервуаре.

Из хладагентов для кондиционеров лучше всего подходит гидрофторуглерод или HFC.HFC — это фамилия его членов. Некоторым членам HFC известны имена, такие как R132a, R410A и R32.

ГФУ — это наиболее распространенный тип хладагента, используемый в бытовых кондиционерах, особенно R410A и более новый R32. Прочтите мой пост о том, почему R32 — лучший хладагент для кондиционеров сейчас [прочтите сообщение].

В старых кондиционерах в основном использовался хладагент R22. R22 относится к семейству под названием хлорфторуглерод или CFC. Большинство ХФУ, включая R22, запрещены в большинстве стран из-за их озоноразрушающей способности, которая способствует глобальному потеплению.В конце концов, R22 и другие CFC будут выведены из обращения, и их заменят более новые, более экологичные хладагенты.

Почему хладагент используется в системах кондиционирования воздуха?

Хладагент используется в системе кондиционирования воздуха для передачи тепловой энергии. Хладагент поглощает тепло из комнаты и выводит его за пределы дома. Таким образом, охлаждение помещения.

R22, R410A и R32 — обычные хладагенты, используемые в бытовых кондиционерах из-за их уникальных химических свойств.Ниже приведены некоторые из желательных характеристик хладагента:

  • Низкая точка кипения и замерзания
  • Химическая стабильность
  • Невоспламеняющийся
  • Низкая токсичность
  • Низкая стоимость
  • Экологичность

Чтобы объяснить, почему конкретный хладагент необходимо использовать, предположим, используется ли вода в качестве хладагента в кондиционере. Вода не превращается в пар, когда она поглощает тепло из комнаты, из-за ее высокой температуры кипения (относительно высокой по сравнению с R410A).Впоследствии жидкая вода попадает в компрессор, и система выходит из строя, потому что жидкость не может быть сжата. Следовательно, воду нельзя использовать в качестве хладагента в кондиционере.

С другой стороны, если R410A используется в качестве хладагента в кондиционере, R410A превратится в газовую форму, когда он будет поглощать тепло из комнаты из-за своей низкой температуры кипения (около 5 ° C при 120 фунт / кв. Дюйм). Таким образом, газообразный хладагент можно сжимать, и система работает.

Таблица PT хладагента

Диаграмма PT или давление-температура — важный инструмент в форме таблицы или диаграммы, представляющий взаимосвязь давления и температуры хладагента при проектировании и устранении неисправностей в системах кондиционирования воздуха.

Я буду использовать R410A в качестве хладагента, чтобы объяснить диаграмму PT и рабочее давление кондиционера.

Типичный сплит-кондиционер с R410A работает при давлении около 120 фунтов на квадратный дюйм на линии всасывания и около 430 фунтов на квадратный дюйм на линии нагнетания. Рабочее давление меняется в зависимости от погоды и тепловой нагрузки в помещении.

Упрощенное рабочее состояние R410A

Трубопровод, идущий от конденсатора (наружный блок) к испарителю (внутренний блок), часто называют жидкостным трубопроводом, потому что хладагент находится в жидкой форме при перемещении внутри трубы.Трубку, идущую от испарителя (внутреннего блока) обратно к конденсатору (наружному блоку), часто называют газовой трубой.

При обсуждении давления хладагента газовая труба часто разрывается на линию всасывания и линию нагнетания, ссылаясь на компрессор, всасывающий и выпускающий хладагент.

Хладагент имеет фиксированную температуру при заданном давлении. Повышение давления хладагента приведет к изменению его температуры. Соотношение давления и температуры для R410A показано на приведенной ниже таблице PT.

Используя диаграмму PT, мы можем определить, находится ли давление хладагента в кондиционере в соответствующем диапазоне или нет. Неправильное давление вызовет такие проблемы, как недостаточное охлаждение и замерзание змеевика.

Термодинамика кондиционирования воздуха

Процесс кондиционирования воздуха подчиняется первому и второму законам термодинамики. Для простоты вы можете рассматривать первый закон и второй закон термодинамики как закон сохранения энергии и теплового равновесия соответственно.

Закон разговора энергии гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, ее можно только передать. Кондиционер передает тепловую энергию из комнаты за пределы дома, таким образом охлаждая комнату. Он не создает никакой «холодной энергии» для охлаждения комнаты.

Термическое равновесие — это случай, когда нет чистого потока тепловой энергии между двумя подключенными физическими системами. Согласно второму закону термодинамики, две связанные физические системы всегда достигают состояния теплового равновесия, при котором тепловая энергия всегда течет от системы с более высокой энтропией к системе с более низкой энтропией (можно рассматривать как тепловую энергию всегда от более горячей системы к системе). более холодный).

Как видно из рисунка выше, кофе всегда будет холоднее. Кофе никогда не поглотит тепло из окружающей среды и не станет более горячим, потому что это нарушит второй закон термодинамики.

Холодный хладагент поступает во внутренний блок кондиционера. Тепловая энергия из помещения всегда поглощается холодным хладагентом и уносится из помещения. Таким образом, охлаждение помещения.

Цикл охлаждения, поясняемый схемой

Кондиционер работает с использованием цикла охлаждения.Есть много типов холодильных циклов. В кондиционере используется парокомпрессионный холодильный цикл.

Упрощенная диаграмма P-H для реального парокомпрессионного холодильного цикла.

Холодильный цикл кондиционера можно проиллюстрировать диаграммой P-H. Ось Y представляет давление, а ось X представляет энтальпию. Что касается энтальпии, вы можете думать об этом как об энергии.

4 цикла охлаждения

Каждый раз, когда включается кондиционер, хладагент проходит через эти 4 стадии: сжатие, конденсацию, расширение и испарение.Цикл продолжается до выключения кондиционера.

1. Сжатие

На этом этапе в систему подается внешняя энергия для сжатия хладагента. Хладагент должен быть в газовой форме, чтобы было возможно сжатие.

  • Давление — повышение
  • Температура — повышение
  • Состояние — газ

Во время сжатия давление и температура газообразного хладагента повышаются, при подготовке к следующему этапу.

2. Конденсация

Конденсация — это процесс, при котором газ превращается в жидкость. Точно так же сжатый хладагент, который находится в газовой форме, на этой стадии превращается в жидкую форму.

  • Давление — без изменений
  • Температура — без изменений
  • Состояние — от газа к жидкости

Во время конденсации из газообразного хладагента отбирается тепло, энтальпия или энергия газообразного хладагента падает, давление не меняется.Кроме того, нет изменения температуры хладагента, поскольку энергия используется для преобразования газа в жидкость.

3. Расширение

Когда хладагент достигает этой стадии, он находится в жидкой форме. Хотя во время конденсации давление снижается, оно все же относительно высокое.

  • Давление — уменьшение
  • Температура — уменьшение
  • Состояние — жидкость и газ

На этой стадии жидкий хладагент быстро расширяется, вызывая огромное падение давления и температуры.После расширения температура хладагента составляет около 5 ° C, что позволяет охлаждать комнату.

4. Испарение

Испарение — это процесс, при котором жидкость снова превращается в газ. Теперь расширенный жидкий хладагент начинает процесс испарения, поглощая тепло из комнаты.

  • Давление — без изменений
  • Температура — без изменений
  • Состояние — с жидкости на газ

Поглощая тепло из помещения, жидкий хладагент набирает энергию и закипает.Помните, ранее я упоминал, что хладагент должен иметь низкую температуру кипения?

После стадии испарения весь жидкий хладагент должен превратиться в газообразную форму, вернуться на стадию сжатия, и цикл продолжается.

8 Компоненты кондиционера

В этом разделе я представлю 4 основных компонента внутри кондиционера, которые выполняют 4 процесса, упомянутые ранее.

1. Компрессор

Процесс сжатия выполняется компрессором кондиционера.Компрессор расположен на наружном блоке кондиционера.

Спиральный компрессор слева, поршневой компрессор справа

Компрессор кондиционера подобен сердцу человека. Это главный двигатель, который приводит в действие кондиционер. Его сила сжатия — это то, что заставляет хладагент циркулировать между внутренним и наружным блоками кондиционера.

Компрессор потребляет больше всего энергии среди компонентов кондиционера и является самым дорогим компонентом для замены.

Есть много типов компрессоров, таких как спиральные, поршневые, винтовые и центробежные. В большинстве бытовых кондиционеров, таких как сплит-агрегаты, используется спиральный компрессор.

Спиральный компрессор вращается для выполнения сжатия. Газообразный хладагент поступает в компрессор через внешнее кольцо, а затем принудительно перемещается к внутреннему кольцу, сжимается и сжимается в процессе.

Компрессор вносит наибольший шум и вибрацию в кондиционер. Таким образом, компрессорные резины необходимы для уменьшения вибрации.Каучуки размещены на опоре компрессора.

Резины компрессораКомпрессор кричит от неудовлетворенности

2. Змеевик конденсатора и испарителя

Змеевики конденсатора и испарителя отвечают за процесс конденсации и испарения. Змеевик конденсатора расположен на наружном блоке, а змеевик испарителя — на внутреннем блоке кондиционера.

Змеевик конденсатора слева, змеевик испарителя справа

Змеевики — это то место, где в кондиционере происходит процесс теплопередачи.С технической точки зрения эти змеевики называют теплообменниками. Если быть точным, их называют теплообменниками с оребрением.

Оребренный теплообменник изготовлен из медных трубок и алюминиевых пластин. Медные трубки предназначены для прохождения хладагента, а алюминиевые ребра улучшают процесс теплопередачи.

Иллюстрация процессов, происходящих в змеевике конденсатора.

Материал, используемый для теплообменника — медь и алюминий, поскольку требуется высокоэффективная передача тепла. Другими словами, медь и алюминий очень хорошо проводят тепло.Это обеспечивает высокую энергоэффективность кондиционера и снижает потребление электроэнергии.

Алюминий по своей природе имеет серебристый цвет. Некоторые кондиционеры оснащены пластинами синего цвета, потому что на алюминиевые пластины нанесено антикоррозийное покрытие для увеличения их долговечности.

3. Вентилятор

Вентиляторы используются в кондиционерах для циркуляции воздуха через конденсатор и змеевик испарителя. В кондиционере сплит-системы есть два набора вентиляторов: один на внутреннем блоке, а другой — на наружном.

Вентиляторы предназначены для обеспечения определенной скорости воздушного потока. Например, кондиционер на 1 л.с. (лошадиные силы) всегда будет иметь скорость воздушного потока около 350 кубических футов в минуту.

Вентилятор можно разделить на две части: двигатель вентилятора и лопасть вентилятора. Мотор вентилятора потребляет электроэнергию и выполняет вращательное движение. Лопасть вентилятора обычно изготавливается из пластика, который рассчитан на определенный угол атаки, чтобы он мог эффективно выталкивать воздух. Когда они соединены вместе, они выдувают воздух.

Слишком сильный воздушный поток приводит к неполной конденсации и испарению, влияя на производительность и срок службы кондиционера.Чрезмерный поток воздуха через змеевик испарителя замедляет процесс осушения, в результате чего относительная влажность воздуха не снижается до комфортного уровня.

  • Вентилятор внутреннего блока
  • Вентилятор наружного блока

Лопасти вентилятора обычно изготавливаются из пластика из-за их низкой стоимости и легкости. Чем меньше вес, тем меньше энергии он потребляет. Однако для некоторых применений требуется нержавеющая сталь, которая является гораздо более тяжелым материалом, чтобы противостоять коррозии.

Вентилятор кондиционера потребляет относительно меньше энергии, чем компрессор.Смещенные вентиляторы могут вызывать чрезмерную вибрацию и шум.

4. Расширительный клапан

Расширительный клапан — это дозирующее устройство, которое используется для контроля количества хладагента, поступающего в испаритель, при его расширении в процессе, вызывающем быстрое падение давления и температуры хладагента. Расширительный клапан можно найти на испарителе или внутреннем блоке кондиционера.

Тепловой расширительный клапан слева, электронный расширительный клапан справа

Обычно существует два типа расширительных клапанов: тепловые расширительные клапаны и электронные расширительные клапаны.Тепловой расширительный клапан также известен как TXV, а электронный расширительный клапан может называться EXV или EEV.

Терморегулирующий клапан содержит небольшое количество расширяющегося газа в чувствительной груши. Когда достигается определенная температура, газ расширяется и вызывает открытие клапана, позволяя пройти определенному количеству хладагента.

Электронный расширительный клапан использует электрический сигнал для управления открытием клапана. В отличие от теплового расширительного клапана, который имеет фиксированный рабочий диапазон, электронный расширительный клапан более гибок в рабочем диапазоне, поскольку сила его электрических сигналов может быть изменена путем перепрограммирования контроллера.

См. Ниже подробное видео о том, как работает терморегулирующий клапан.

В современных кондиционерах используются электронные расширительные клапаны для более точного регулирования хладагента. Со временем электронный расширительный клапан может сэкономить больше энергии, чем тепловой расширительный клапан.

5. Фильтр-осушитель

Фильтр-осушитель — это фильтрующее устройство, используемое для улавливания мелких частиц грязи и удаления избыточной влаги из холодильной системы. Фильтр-осушитель находится внутри наружного блока кондиционера.

Фильтр-осушитель до и после разрезания

Частицы, такие как металлическая стружка и частички грязи, могут собираться внутри медных труб хладагента во время установки. Когда кондиционер включается впервые, эти частицы улавливаются фильтром-осушителем. Кроме того, фильтр-осушитель удаляет излишнюю влагу из хладагента, чтобы кондиционер оставался на должном уровне.

Поскольку хладагент циркулирует в замкнутом контуре, фильтр-осушитель работает только при заправке хладагента.Другими словами, за исключением первоначального запуска, фильтр-осушитель работает всякий раз, когда происходит устранение утечки газообразного хладагента.

Фильтрующий материал внутри фильтра-осушителя не подлежит замене, необходимо заменить целую часть фильтра-осушителя. Следовательно, некоторые техники могут порекомендовать заменить фильтр-осушитель при устранении утечки газообразного хладагента.

6. Печатная плата

Печатная плата или печатная плата, или плата IC, или плата управления, представляет собой электронную плату в кондиционере, которая используется для управления работой почти всех компонентов, включая компрессор, вентиляторы, расширительный клапан и другие, такие как дистанционное управление и инвертор.

Печатная плата наружного блока переменного тока.

Печатную плату можно найти как во внутреннем, так и во внешнем блоках сплит-кондиционера. Плата внутреннего блока позволяет дистанционно включать / выключать кондиционер, устанавливать температуру, скорость вентилятора и таймер. Плата наружного блока обеспечивает включение / выключение или инверторное управление компрессором, регулирует скорость вентилятора конденсатора и срабатывает защитные устройства в случае аварии.

В современных кондиционерах широко используются печатные или электронные платы, чтобы обеспечить более совершенные функции, такие как управление мобильным телефоном через приложение через Wi-Fi.

7. Накопительный бак

Как правило, вы увидите три черных компонента, похожих на резервуар, внутри наружного блока переменного тока. Они разные по размеру; маленький, большой, больший. Это фильтр-осушитель, компрессор и аккумуляторный бак.

Накопительный бак — это защитное устройство, которое предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор, предотвращая причину необратимых повреждений компрессора. Аккумуляторный бак устроен таким образом, что газовый хладагент имеет приоритет над жидким хладагентом при выходе из аккумуляторного бака.Таким образом обеспечивается защита компрессора, поскольку жидкий хладагент не может сжиматься.

Поток хладагента переменного тока в рассеченном аккумуляторном баке переменного тока.

Я сделал несколько снимков из AC Service Tech. Не стесняйтесь перейти по ссылке на видео с объяснением, в котором подробно рассказывается о аккумуляторном баке.

8. Воздушный фильтр

Фильтр используется в кондиционере для защиты от пыли и, таким образом, упрощает процесс очистки, поддерживает эффективность и продлевает срок службы кондиционера.

По сути, фильтр не требуется для работы кондиционера. Однако без фильтра пыль будет быстро собираться на змеевике конденсатора и испарителя, блокируя прохождение воздуха через змеевики, вызывая неполную конденсацию и испарение, влияя на производительность и сокращая срок службы кондиционера.

Фильтр позволяет улавливать большую часть пыли до того, как она попадет в змеевики. Как только фильтр соберет значительное количество пыли, его можно мыть и использовать повторно.Фильтр — чрезвычайно удобное и экономичное решение для поддержания производительности кондиционера.

  • Разделенный фильтр переменного тока
  • Фильтр FCU
  • Карманный фильтр
  • HEPA-фильтр

Однако не все фильтры можно мыть. Обычно высокоэффективные фильтры, такие как рукавные и HEPA-фильтры, нельзя мыть. Их необходимо периодически заменять, чтобы поддерживать эффективность фильтрации. Эти высокоэффективные фильтры можно найти в кондиционерах в больницах и чистых помещениях для полупроводников.

Медная труба и изоляция для кондиционера

Медные трубы используются для соединения внутреннего блока и наружного блока кондиционера. Хладагент циркулирует между внутренним и наружным блоками, отводя тепло из помещения по медным трубам.

Трубки хладагента на наружном блоке переменного тока.

Хладагент внутри медной трубы имеет очень низкую температуру на пути от конденсатора к испарителю. Таким образом, изоляция медных труб необходима для предотвращения потерь энергии (или потерь холода) и, следовательно, для предотвращения падения энергоэффективности кондиционера.

Кроме того, изоляция медной трубы предотвращает образование капель воды вокруг медных труб из-за конденсации. Следовательно, предотвращая капание воды.

Медная труба и изоляция для кондиционера

Медная труба всегда используется для соединения внутреннего и наружного блоков кондиционера. Никакие другие материалы не подходят лучше, чем медь. Я написал статью специально о том, почему медные трубы используются в кондиционировании воздуха. В статье рассказывается о прочности меди в кондиционировании воздуха и объясняется, почему другие материалы не подходят.

Осушение в кондиционировании воздуха

Кондиционер не только охлаждает воздух, но также осушает или удаляет влагу из воздуха.

Обычно люди чувствуют себя комфортно при температуре от 22 ° C до 27 ° C и относительной влажности от 40% до 60%. Следовательно, кондиционер должен удалять часть влаги из воздуха, чтобы обеспечить максимальный комфорт.

Кондиционер удаляет влагу за счет конденсации водяного пара в воздухе. Не путать с конденсацией хладагента, конденсация воздуха происходит в испарителе или внутреннем блоке кондиционера.Во время конденсации влага в воздухе образует капли воды и выводится через сливную трубу кондиционера.

Чтобы водяной пар в воздухе конденсировался, температура соприкасающейся поверхности должна быть ниже точки росы воздуха в данный момент.

Воздух возвращается к внутреннему блоку кондиционера и проходит через змеевик охлаждающего испарителя. Поскольку холодный хладагент проходит через змеевик испарителя, температура змеевика испарителя может быть ниже 10 ° C.

В Малайзии средняя точка росы воздуха составляет 24 ° C. Температура соприкасающейся поверхности (змеевика испарителя) значительно ниже точки росы. Поэтому водяной пар в воздухе конденсируется в жидкую воду, и относительная влажность воздуха падает, воздух осушается.

Если вы хотите узнать больше, вот некоторые из моих других сообщений, связанных с осушением воздуха:

  • Осушают ли мини-дробилки? [читать сообщение]
  • Может ли кондиционер делать воздух слишком сухим? [прочитать сообщение]

Проводка кондиционера

Обычно однофазный силовой кабель подключается к наружному блоку сплит-кондиционера в жилом помещении.Один комплект однофазных силовых кабелей от наружного блока подключается к его внутреннему блоку. Для инверторного типа требуется один дополнительный сигнальный кабель для внутреннего блока.

Большинство бытовых кондиционеров имеют мощность не более 2,5 л.с. Номинальный ток кондиционера мощностью 2,5 л.с. составляет от 8 до 9 А в зависимости от марки и модели. Таким образом, достаточно кабеля ПВХ 3x1c 2,5 мм 2 . Что касается сигнального кабеля, это обычно кабель 1x1c 1,5 мм 2 PVC.

Кабели должны быть защищены кабелепроводом, чтобы предотвратить повреждение «кожи» кабеля или оболочки кабеля, которые могут вызвать короткое замыкание кабеля и более серьезные проблемы, такие как поражение электрическим током.

Заключение

Прежде всего, кондиционер работает по законам термодинамики. Кондиционер использует цикл охлаждения для поглощения и отвода тепла и, следовательно, для охлаждения.

Далее, кондиционерам для работы требуются определенные хладагенты. Хладагент в кондиционере проходит 4 процесса: сжатие, конденсацию, расширение и испарение.

Далее, в кондиционере есть 4 основных компонента: компрессор, конденсатор и змеевик испарителя, вентилятор и расширительный клапан, отвечающие за 4 процесса в холодильном цикле.Другие компоненты кондиционера второстепенные, но они важны для общей производительности кондиционера.

Кроме того, медь всегда используется в качестве трубы хладагента для соединения конденсатора (наружный блок) и испарителя (внутренний блок), а алюминий часто используется в качестве ребра змеевика конденсатора и испарителя, потому что они оба очень хорошо нагреваются. дирижер.

Более того, кондиционер не только охлаждает воздух, но и осушает его до комфортного для человека уровня.Водяной пар конденсируется в жидкую воду и выводится через дренажную трубу кондиционера, снижая относительную влажность воздуха.

Наконец, кондиционерам требуется питание, и поэтому кабели надлежащего размера должны соединять конденсатор (наружный блок) и испаритель (внутренний блок) с соответствующим кабелепроводом для защиты кабеля.

Хотя я рассказал в основном о теории кондиционирования воздуха, у меня есть пост о реальных приложениях и принципах работы системы HVAC. Это основы HVAC для начинающих.Не стесняйтесь переходить к сообщению [читать сообщение].

Как работает кондиционер — основные сведения и пояснения

Как работает кондиционер ? Любая идея? Мы узнали, как происходит охлаждение. Но здесь мы узнаем, как охлаждается воздух и как происходит теплопередача в машинах кондиционирования воздуха? В нашей комнате становится комфортно благодаря кондиционерам, хотя на улице очень жарко. Мы увидим, как работает кондиционер, в этой главе с подробным описанием функций частей кондиционеров .

Как работает кондиционер

На этом занятии мы изучим , как работает кондиционер . Что мы будем делать, когда нам некомфортно из-за высокой температуры окружающей среды? Мы просто включили пульт для кондиционирования воздуха и получили холодный воздух. Вы думали об этом? Почему происходит охлаждение?

Давайте попробуем понять процесс охлаждения с помощью простого объяснения.

Если вы примете небольшое количество лечебного спирта, вы увидите, что ваша ладонь остынет.Как он охлаждается,

  • Дух испаряется при нормальном давлении и температуре.
  • Для этого испарения дух забирает тепло от ладони.
  • Ладонь теряет тепло и становится холодной.
Как работает кондиционер

Базовый цикл охлаждения

Все кондиционеры работают на основе цикла охлаждения с. Мы уже изучили цикл сжатия пара или циклы поглощения пара. В этом уроке мы рассмотрим систему сжатия пара, которая широко используется в различных отраслях промышленности.

Хладагент циркулирует через испаритель , компрессор, конденсатор, расширительный клапан и продолжает этот цикл. Основные сведения о цикле охлаждения

Детали кондиционеров

Теперь мы увидим, как простой кондиционер работает в нашем доме, чтобы иметь практическое понимание. Давайте попробуем разобраться в различных частях кондиционеров и в функциях каждой части.

В кондиционерах есть четыре (4) основных компонента:

  • Испаритель
  • Компрессор
  • Конденсатор
  • Расширительный клапан

Наряду с основными компонентами, все остальные части кондиционеров имеют

  • Испаритель.
  • Вентилятор конденсатора
  • Фильтры
  • Хладагент
  • Электродвигатели
  • Элементы управления
  • Трубки хладагента
  • Дренажные трубы
  • Электрические кабели
  • Кабели управления

Введение с компонентами Испаритель Охлаждение испарителя змеевик и действует как теплообменник в системе переменного тока.Основные функции:

  • К собирать или поглощать тепло из области, которую необходимо охладить.
  • Испаритель преобразует хладагент из жидкости в пар.
  • В испарителе температура хладагента должна быть постоянно намного меньше , чем температура окружающей среды, чтобы обеспечить непрерывные тепловые потоки к хладагенту.

Устанавливается во внутреннем блоке.Внутренний блок находится внутри помещения, которое необходимо кондиционировать. Эта катушка имеет ребра для увеличения площади поверхности. Окружающий воздух будет терять тепло и охлаждаться. Основные сведения об испарителе

Этот холодный воздух будет направлен вентилятором в кондиционируемое пространство. Этот нагнетатель или вентилятор известен как вентилятор испарителя. Не путайте нагнетатель и вентиляторы, мы узнаем разницу между нагнетателем и вентилятором позже. Основы вентиляторов испарителя

Вентилятор испарителя

Схема распределения воздуха будет выглядеть следующим образом:

Компрессор

Компрессор — это самая важная часть, и ее называют сердцем системы кондиционирования воздуха.Основные функции компрессора:

  • К непрерывный отвод паров хладагента из испарителя
  • Поддержание низкого давления и температуры внутри испарителя. Мы знаем, что жидкость под высоким давлением и при высокой температуре всегда течет в сторону низкого давления и низкой температуры соответственно.
  • В компрессоре давление и температура паров хладагента будут увеличиваться, а разница давления и температуры между испарителем и компрессором всегда будет поддерживаться соответственно.

Из-за разницы в давлении и температуре фазовые переходы от жидкого хладагента к парообразному хладагенту будут происходить быстрее. Основные сведения о компрессоре

Затем компрессор повышает давление хладагента, до которого он может сконденсироваться, отводя тепло до один теплообменник, т.е. конденсатор.

Конденсатор

Конденсатор — это просто теплообменник , в котором газы превращаются в жидкость. Хладагент претерпевает фазовый переход в конденсаторе.

  • Пар хладагента, выпущенный из компрессора, находится в состоянии перегрева .
  • Во-первых, конденсатор снижает теплосодержание пара хладагента и делает его насыщенным паром .
  • Дальнейшее снижение теплосодержания пара, переход фазы в жидкость.
  • Чтобы ускорить эту теплопередачу, площадь поверхности конденсатора увеличена за счет ребер.
  • Во время этого фазового перехода в конденсаторе создается небольшой вакуум, следовательно, конденсация будет быстрее.
  • Это тепло отводится в атмосферу с помощью вентиляторов конденсатора.
Основные сведения о конденсаторе

Расширительный клапан

Расширительный клапан расположен между конденсатором и испарителем. Основная функция должна быть следующей:

  • Поддерживать постоянное давление и температуру
  • К регулировать поток хладагента от конденсатора к испарителю
  • Для понижения жидкостной линии высокого давления до низкого давления в испаритель
Основы расширительного клапана

Вентилятор

Вентилятор используется в кондиционерах для циркуляции воздуха.Воздуходувка продолжает пропускать воздух, как и мы, поскольку он также всасывает горячий воздух и поддерживает надлежащую циркуляцию воздуха. Раздельный вентилятор кондиционера

Вентиляторы конденсатора

Конденсатор отводит тепло от змеевиков конденсатора. Теперь вентиляторы конденсатора необходимы для увеличения скорости охлаждения и усиления системы. Вентиляторы конденсатора

Фильтры

Из-за наличия частиц пыли или других загрязняющих веществ очень важно фильтровать воздух перед тем, как дышать или использовать.

Помните, что очистка фильтра необходима для повышения эффективности, а также качества воздуха в помещении.

В системе кондиционирования воздуха используются различные фильтры для фильтрации воздуха. Фильтры могут быть

  • Панельные фильтры
  • Предварительные фильтры
  • Фильтры с активированным углем
  • Фильтры тонкой очистки

Хладагенты

Хладагент является основной рабочей жидкостью в системе кондиционирования воздуха. Он очень быстро меняет фазу.Обычно широко используются следующие хладагенты:

Хладагент выбирается таким образом, чтобы он не влиял на окружающую среду, например, меньший потенциал разрушения озонового слоя и меньший потенциал глобального потепления.

Электродвигатели

Требуются электродвигатели для вентиляторов испарителя, вентиляторов конденсатора, компрессоров.

Органы управления

Мониторинг и регулирование температуры воздуха в системе кондиционирования воздуха необходимы, и это осуществляется с помощью термостата.

Термостат определяет температуру кондиционируемого помещения и включает или выключает вентилятор в зависимости от требований к охлаждению.

  • Если заданная температура термостата выше, нагрузки будут меньше
  • Нагрузки переменного тока будут больше при более низкой температуре термостата.

Трубы и кабели

Трубопроводы, кабели и т. Д. Необходимы для завершения системы кондиционирования воздуха.

  • Для подключения к основному источнику питания требуются электрические кабели.Кроме того, внутренние и внешние блоки также подключаются с помощью электрических кабелей.
  • Трубопровод хладагента вместе с фитингами, изоляцией и т. Д. Проложен между внутренним и наружным блоками.
  • Трубка для отвода конденсата от внутренних блоков предназначена для слива воды.

Описание принципа работы

Как вы описываете систему кондиционирования воздуха?

Шаг № 1: Тепло, поглощаемое испарителем.

При нормальном давлении и температуре хладагент начинает испаряться в змеевике испарителя, а скрытая теплота испарения забирает прилегающую поверхность или соседние области или окружающий воздух.

Воздух охлаждается за счет выделения тепла, а хладагент нагревается за счет поглощения тепла. Основные принципы работы кондиционера

Шаг № 2: Компрессор увеличивает давление и температуру

Когда компрессор начинает вращаться, возникает отрицательное давление и Пар хладагента принудительно попадает в компрессор.Как только пар хладагента входит, компрессор сжимает газ, его давление и температура повышаются.

Этап № 3: Отвод тепла в конденсаторе

Пар хладагента под высоким давлением и высокой температурой затем проходит через конденсатор. Здесь пар хладагента превращается в жидкость и выделяет тепло в атмосферу.

Шаг № 4: Регулирование потока

После отвода тепла хладагент попадает в расширительный клапан. Этот расширительный клапан дросселирует, регулирует поток и направляет хладагент в испаритель.

Этот процесс продолжается, и, таким образом, кондиционер работает.

Схема принципов работы

Это очень простой процесс, который объясняется очень просто с соответствующими изображениями для лучшего понимания шаг за шагом.

Хладагент прокачивается по трубопроводу в контуре, чтобы запустить процесс охлаждения. Первый этап процесса охлаждения

Этот хладагент холодный и начинает менять свою фазу в нормальных условиях. Этап два процесса охлаждения

В испарителе хладагент забирает тепло из окружающего воздуха и начинает испаряться при нормальном давлении и температуре и менять свою фазу с жидкой на пар.Третий этап процесса охлаждения

Компрессор создает низкое давление на входе и поддерживает постоянный поток в контуре и сжимает пар хладагента, а также увеличивает его давление и температуру.

После компрессора пар хладагента движется к змеевику конденсатора и отдает тепло в атмосферу.

Пар поступает в компрессор, который нагнетает его, и перемещает его через змеевик конденсатора, где он выделяет тепло, которое выводится наружу.

Затем хладагент проходит через расширительный клапан, который переводит его в режим низкого давления и поддерживает необходимый поток в контуре.

Этот цикл работает непрерывно во всех кондиционерах

Воздуходувка обеспечивает циркуляцию воздуха через змеевик, и воздух охлаждается. Холодный воздух нагревается в комнате, поднимается вверх и всасывается вентилятором, затем снова проходит через змеевик испарителя, охлаждается и повторяет процесс.

Понимание с помощью анимации

Мы объяснили , как работает кондиционер , шаг за шагом. Теперь тот же принцип работы можно описать простой анимацией, чтобы визуально понять процесс.

Learn Engineering создал очень хорошее представление Как работает кондиционер. Проверьте это!

Пояснения к кондиционерам

Существуют различные типы кондиционеров, от простой системы до сложной системы кондиционирования воздуха. Все они используются в соответствии с отраслевыми требованиями, например,

  • Сплит-кондиционеры
  • Комплектные кондиционеры
  • Система охлажденной воды и многие другие.

Для получения базовых знаний очень кратко объясняется основная процедура работы. Начнем с сплит-кондиционеров!

Сплит-кондиционеры

Сплит-кондиционер состоит из двух блоков, внутреннего и наружного, и обычно используется в жилых помещениях и небольших промышленных приложениях.

Внутренний блок

Внутренний блок расположен внутри помещения, которое необходимо кондиционировать, и состоит из фильтров, , охлаждающих змеевиков i.е., испаритель, расширительный клапан и нагнетатель . Хладагент испаряется и поглощает тепло из воздуха в помещении. Воздух в помещении становится холодным из-за потери тепла и циркулирует с помощью вентилятора в помещении.

После поглощения тепла хладагент направляется к наружному блоку для выделения тепла в атмосферу. Внутренний воздух будет рециркулировать и снова будет проходить через испаритель и поддерживать постоянное охлаждение внутри помещения. Внутренние блоки раздельного кондиционера

Наружный блок

Наружный блок расположен вне помещения для отвода тепла.Он состоит из компрессора , змеевика конденсатора и вентиляторов конденсатора . Тепло, поглощаемое хладагентом из внутреннего блока (змеевик испарителя), достигает компрессора в наружном блоке.

Компрессор, сердце системы кондиционирования воздуха, обеспечивает циркуляцию хладагента по всей системе. Сжатие хладагента происходит в компрессоре и давление, температура хладагента повышается. Затем хладагент под высоким давлением и температурой перемещается в змеевик конденсатора i.е., конденсаторный. Когда хладагент проходит через змеевик конденсатора, вентиляторы конденсатора подают окружающий воздух через змеевик конденсатора и охлаждают хладагент, и он снова возвращается в змеевик испарителя через расширительный клапан.

В этом процессе тепло из внутренней зоны будет отводиться в атмосферу. Наружные блоки раздельного кондиционера

Обычно раздельные кондиционеры доступны в следующих вариантах:

  • 1 TR (Тонна или тоннаж охлаждения)
  • 1,5 TR
  • 2.0 TR
  • 2,5 TR

Этот тип сплит-кондиционеров известен как Hi-Wall Split Air Conditioners , поскольку он монтируется на стену. Однако в настоящее время на рынке существует множество других типов сплит-кондиционеров различной мощности, например,

  • Напольные сплит-кондиционеры
  • Потолочные кондиционеры
  • Тип переменного потока хладагента
  • Канальные сплит-кондиционеры и многие другие.

Комплектные кондиционеры

Само название «упакованные кондиционеры» подразумевает комплект, в котором внутренний и наружный блоки расположены только в одном блоке. В каждом кондиционере, одна сторона состоит из вентилятора испарителя, змеевиков испарителя, а другая сторона состоит из компрессоров, змеевиков конденсатора, вентиляторов конденсатора и т. Д. . В условиях средней мощности, в основном в промышленных или коммерческих приложениях, широко используются кондиционеры в упаковке.

  • Используется в средних установках, где сплит-кондиционеры невозможны.
  • Производительность зависит от производителя. Обычно его можно купить от 10 т.р. до 30 т.р.
  • Поскольку упакованные блоки содержат конденсаторные блоки, они всегда должны находиться снаружи.
  • Должно быть предусмотрено соединение между упакованными блоками и охлаждаемой зоной.

Чтобы получить общее представление о кондиционерах в упаковке, обратитесь к простому изображению. Кондиционеры в упаковке ac

Система охлажденной воды

В случае крупномасштабного применения, такого как промышленные или коммерческие, используется система охлажденной воды .В основном, высокие требования к производительности или меняющиеся требования — это лучший выбор. В системе с охлажденной водой основной цикл охлаждения такой же, как у сплит-кондиционеров или комплектных кондиционеров. Однако есть чиллер, который представляет собой не что иное, как испаритель, а также компрессор и конденсатор в сборе. Из-за своей большой мощности конструкция чиллера отличается от других кондиционеров. Чиллер

Основы системы охлажденной воды:

  • Отдельный водяной контур используется для получения охлаждающего эффекта от испарителя.
  • Испаритель обменивает тепло между хладагентом и водой вместо хладагента и воздуха.
  • Далее хладагент проходит через компрессор и охлаждается в конденсаторах.
  • Конденсатор охлаждается воздушными или пластинчатыми теплообменниками или градирнями в зависимости от мощности, а также от требований конструкции.
  • Циркуляция воды конденсатора осуществляется водяными насосами конденсатора.
  • Чиллер производит охлажденной воды, обычно при 7 град. C и вернуться на 12 град.C на охладителе после приема тепла из кондиционируемого помещения.
  • Приточно-вытяжные установки (AHU) , которые обрабатывают или циркулируют воздух, должны быть размещены в кондиционируемом помещении.
  • Каждый AHU состоит из охлаждающих змеевиков, вентилятора, фильтров и т. Д., И вода циркулирует от чиллера к охлаждающему змеевику AHU.
  • Охлаждающий змеевик в AHU улавливает тепло от воздуха, воздух охлаждается, а вода нагревается, получая тепло от воздуха.
  • Горячая вода около 12 град.C вернулся в чиллеры и охладился в чиллерах.
  • Циркуляция воды из чиллеров в AHU с помощью насосов охлажденной воды .
  • Эта циркуляция регулируется системами управления, различными клапанами и т. Д.

Простая система охлажденной воды показана на схеме для понимания. Системы охлажденной воды

Заключение

Итак, мы узнали, как отличается воздух кондиционер работает, а также несколько практических примеров.Если есть сомнения, напишите нам! В любом случае, попробуйте решить викторины, чтобы проверить суть обучения! Ваше здоровье!

Как работает кондиционер Теория объяснения

Как работает кондиционер

Кондиционер в системе центрального отопления и охлаждения обеспечивает подачу холодного воздуха через воздуховоды внутри вашего дома, обеспечивая процесс вытяжки теплого воздуха изнутри и отвода его тепла. … С этого момента конденсатор или наружный блок затем превращают пар хладагента обратно в жидкость, удаляя любое тепло.

Часть 1 — История

Первая современная система кондиционирования воздуха была разработана в 1902 году молодым инженером-электриком по имени Уиллис Хэвиленд Кэрриер. Он был разработан для решения проблемы влажности в Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing Company в Бруклине, штат Нью-Йорк. Бумага на заводе иногда впитывала влагу из теплого летнего воздуха, что затрудняло применение техник многослойной печати того времени.Компания Carrier обрабатывала воздух внутри здания, продувая его по охлажденным трубам. Воздух охладился, проходя через холодные трубы, и, поскольку холодный воздух не может переносить столько влаги, как теплый воздух, этот процесс снизил влажность в растении и стабилизировал влажность бумаги. Снижение влажности также имело побочное преимущество в виде снижения температуры воздуха — и так родилась новая технология.

Кэрриер понял, что разработал что-то с далеко идущим потенциалом, и вскоре в кинотеатрах и магазинах стали появляться системы кондиционирования, которые делали долгие жаркие летние месяцы намного более комфортными.Реальные технологические кондиционеры, используемые для снижения температуры окружающего воздуха в помещении, основаны на очень простом научном принципе. Остальное достигается применением нескольких умных механических приемов. На самом деле кондиционер очень похож на другой бытовой прибор в вашем доме — холодильник. У кондиционеров нет внешнего корпуса, на который полагается холодильник для изоляции своей холодильной камеры. Вместо этого стены в вашем доме не пропускают холодный воздух, а горячий — наружу. Давайте продолжим и узнаем, что происходит со всем этим горячим воздухом, когда вы используете кондиционер.


Часть 2 — Основы кондиционирования воздуха

Кондиционеры используют охлаждение для охлаждения воздуха в помещении, используя замечательный физический закон: когда жидкость превращается в газ (в процессе, называемом фазовым преобразованием), она поглощает тепло. Кондиционеры используют эту особенность фазового преобразования, заставляя специальные химические соединения испаряться и конденсироваться снова и снова в замкнутой системе змеевиков. Вовлеченные соединения представляют собой хладагенты, обладающие свойствами, позволяющими им изменяться при относительно низких температурах.В кондиционерах также есть вентиляторы, которые перемещают теплый внутренний воздух по этим холодным змеевикам, заполненным хладагентом. Фактически, центральные кондиционеры имеют целую систему каналов, предназначенную для направления воздуха к этим змеевикам, охлаждающим воздух, и от них.

Когда горячий воздух проходит через холодные змеевики испарителя низкого давления, хладагент внутри поглощает тепло, переходя из жидкого в газообразное состояние. Для обеспечения эффективного охлаждения кондиционер должен снова преобразовывать газообразный хладагент в жидкость.Для этого компрессор подвергает газ высокому давлению, в результате чего выделяется нежелательное тепло. Все дополнительное тепло, создаваемое при сжатии газа, затем выводится наружу с помощью второго набора змеевиков, называемых змеевиками конденсатора, и второго вентилятора. По мере охлаждения газ снова превращается в жидкость, и процесс начинается снова. Думайте об этом как о бесконечном элегантном цикле: жидкий хладагент, фазовое преобразование в поглощение газа / тепла, сжатие и фазовый переход снова в жидкость.Легко увидеть, что в кондиционере происходят две разные вещи. Хладагент охлаждает воздух в помещении, и образующийся газ постоянно сжимается и охлаждается для повторного превращения в жидкость. На следующей странице мы рассмотрим, как работают разные части кондиционера, чтобы сделать все это возможным.

Часть 3 — Детали кондиционера

Прежде чем приступить к рассмотрению уникальных компонентов, из которых состоит стандартный кондиционер, давайте разберемся с некоторыми темами домашнего хозяйства.Самая большая работа, которую должен выполнять кондиционер, — охлаждение воздуха в помещении. Однако это еще не все. Кондиционеры контролируют и регулируют температуру воздуха с помощью термостата. У них также есть встроенный фильтр, который удаляет взвешенные в воздухе частицы из циркулирующего воздуха. Кондиционеры работают как осушители воздуха. Поскольку температура является ключевым компонентом относительной влажности, снижение температуры объема влажного воздуха заставляет его выделять часть своей влаги. Вот почему рядом с кондиционерами или прикрепленные к ним есть стоки и поддоны для сбора влаги, и почему кондиционеры сбрасывают воду, когда они работают во влажные дни.Тем не менее, основные части кондиционера управляют хладагентом и перемещают воздух в двух направлениях: внутри и снаружи:

Испаритель — принимает жидкий хладагент
Конденсатор — способствует теплопередаче
Расширительный клапан — регулирует поток хладагента в испаритель
Компрессор — насос, который нагнетает хладагент

Холодная сторона кондиционера содержит испаритель и вентилятор, который обдувает охлаждающие змеевики воздухом в комнату.На горячей стороне находятся компрессор, конденсатор и еще один вентилятор для выпуска горячего воздуха, выходящего из сжатого хладагента, наружу. Между двумя наборами катушек находится расширительный клапан. Он регулирует количество сжатого жидкого хладагента, поступающего в испаритель. Попадая в испаритель, хладагент испытывает падение давления, расширяется и снова превращается в газ. Компрессор на самом деле представляет собой большой электрический насос, который нагнетает газообразный хладагент в процессе его обратного превращения в жидкость.Есть несколько дополнительных датчиков, таймеров и клапанов, но испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан являются основными компонентами кондиционера. Хотя это обычная установка для кондиционера, есть несколько вариантов, о которых вам следует знать. Все эти компоненты оконных кондиционеров устанавливаются в относительно небольшую металлическую коробку, которая устанавливается в оконный проем. Отверстия для горячего воздуха выходят из задней части блока, а змеевики конденсатора и вентилятор охлаждают и рециркулируют воздух в помещении.Более крупные кондиционеры работают немного по-другому: центральные кондиционеры имеют общий термостат управления с системой отопления дома, а компрессор и конденсатор, горячая сторона агрегата, даже не находятся в доме. Он находится в отдельном всепогодном корпусе на открытом воздухе. В очень больших зданиях, таких как отели и больницы, внешний конденсаторный агрегат часто монтируется где-то на крыше.

Часть 4 — Блоки кондиционирования окон и сплит-систем

Оконный кондиционер представляет собой полноценный кондиционер на небольшом пространстве.Блоки сделаны достаточно маленькими, чтобы поместиться в стандартную оконную раму. Вы закрываете окно на устройстве, включаете его в розетку и включаете, чтобы получить прохладный воздух. Если вы снимете крышку с отключенного оконного блока, вы обнаружите, что в нем есть:

Компрессор
Расширительный клапан
Горячий змеевик (снаружи)
Холодный змеевик ( внутри)
Два вентилятора
Блок управления

Вентиляторы обдувают змеевики воздухом, чтобы улучшить их способность рассеивать тепло (в наружный воздух) и холод (в охлаждаемое помещение).Когда вы занимаетесь более крупными системами кондиционирования воздуха, самое время обратить внимание на сплит-системы. Кондиционер сплит-системы отделяет горячую сторону от холодной стороны системы, как показано на схеме ниже. Холодная сторона, состоящая из расширительного клапана и холодного змеевика, обычно помещается в печь или другое устройство для обработки воздуха. Воздухоочиститель продувает воздух через змеевик и направляет воздух по всему зданию с помощью серии воздуховодов. Горячая сторона, известная как конденсатор, находится за пределами здания.

Устройство состоит из длинной спиральной катушки в форме цилиндра. Внутри змеевика находится вентилятор, продувающий воздух через змеевик, а также погодоустойчивый компрессор и некоторая логика управления. Этот подход развивался с годами, потому что он недорогой, а также потому, что он обычно приводит к снижению шума внутри дома (за счет увеличения шума снаружи дома). За исключением того факта, что горячая и холодная стороны разделены, а мощность выше (что делает змеевики и компрессор больше), нет никакой разницы между сплит-системой и оконным кондиционером.На складах, в крупных офисах, торговых центрах, универмагах и других крупных зданиях конденсаторный агрегат обычно располагается на крыше и может быть довольно массивным. В качестве альтернативы, на крыше может быть много небольших блоков, каждая из которых прикреплена внутри к небольшому устройству обработки воздуха, которое охлаждает определенную зону в здании. В больших зданиях и особенно в многоэтажных зданиях подход сплит-системы начинает сталкиваться с проблемами. Либо длина трубопровода между конденсатором и воздухообрабатывающим агрегатом превышает ограничения по расстоянию (слишком длинные участки начинают вызывать затруднения со смазкой в ​​компрессоре), либо объем работы и длина каналов становятся неуправляемыми.На этом этапе пора подумать о системе с охлажденной водой.


Часть 5 — БТЕ и EER

Мощность большинства кондиционеров указана в британских тепловых единицах (британских тепловых единицах). Британские тепловые единицы — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта (0,45 кг) воды на один градус Фаренгейта (0,56 градуса Цельсия). Одна британская тепловая единица равна 1055 джоулей. С точки зрения отопления и охлаждения одна тонна равна 12 000 британских тепловых единиц. Типичный оконный кондиционер может быть оценен в 10 000 британских тепловых единиц.Для сравнения, типичный дом площадью 2 000 квадратных футов (185,8 квадратных метра) может иметь 5-тонную (60 000 британских тепловых единиц) систему кондиционирования воздуха, что означает, что вам может потребоваться около 30 британских тепловых единиц на квадратный фут. Это приблизительные оценки. Чтобы точно определить размер кондиционера для вашего конкретного применения, вам следует обратиться к подрядчику HVAC.

Рейтинг энергоэффективности (EER) кондиционера — это рейтинг в британских тепловых единицах, превышающий его мощность. Например, если кондиционер на 10 000 британских тепловых единиц потребляет 1200 ватт, его EER равен 8.3 (10000 БТЕ / 1200 Вт). Очевидно, вы хотите, чтобы EER был как можно выше, но обычно более высокий EER сопровождается более высокой ценой. Допустим, у вас есть выбор между двумя единицами по 10 000 БТЕ. Один имеет EER 8,3 и потребляет 1200 Вт, а другой имеет EER 10 и потребляет 1000 Вт. Допустим также, что разница в цене составляет 100 долларов. Чтобы определить срок окупаемости более дорогого агрегата, вам необходимо приблизительно знать, сколько часов в год вы будете использовать кондиционер и сколько киловатт-часов (кВтч) стоит в вашем районе.Предположим, вы планируете использовать кондиционер шесть часов в день в течение четырех месяцев в году по цене 0,10 доллара за киловатт-час. Разница в потреблении энергии между двумя блоками составляет 200 Вт. Это означает, что каждые пять часов менее дорогой агрегат будет потреблять на один дополнительный киловатт-час (или 0,10 доллара США) больше, чем более дорогой агрегат.

Давайте посчитаем: примерно 30 дней в месяц вы используете кондиционер:

4 месяца x 30 дней в месяц x 6 часов в день = 720 часов
[(720 часов x 200 Вт) / (1000 Вт / киловатт)] x 0 долларов.10 / киловатт-час = 14,40 $
Более дорогой кондиционер стоит на 100 долларов дороже, но меньше денег на эксплуатацию. В нашем примере для того, чтобы более дорогое устройство окупилось, потребуется семь лет.



Как работает кондиционер?

Кондиционеры (AC) — синоним жаркой погоды. Они приносят столь необходимое облегчение в жаркие летние месяцы. Они сохраняют в помещении прохладу, снижают влажность и позволяют нам с комфортом заниматься повседневными делами.

В этой статье мы узнаем об основном механизме кондиционера. Мы собираемся глубоко погрузиться в технологию и детали кондиционеров. Мы также рассмотрим сравнение кондиционера с воздухоохладителем. Давай начнем.

Технологии кондиционера

Принцип работы кондиционера основан на фундаментальном физическом законе природы: когда жидкость превращается в газ, она поглощает тепло.Этот процесс известен как фазовое преобразование и использует тепловую энергию из окружающей среды. Кондиционер полагается на этот физический закон для преобразования химического соединения, известного как хладагент, из жидкости в газообразное состояние и обратно в жидкость для повторения цикла.

Хладагент — это химическое соединение, которое легко испаряется при комнатной температуре, и это свойство используется кондиционером для отвода тепла из комнаты. Кондиционер состоит из замкнутой системы змеевиков, внутри которых хладагент постоянно испаряется и циклически конденсируется.Процесс начинается с того, что встроенный термостат определяет повышение температуры.

Термостат — это устройство, которое контролирует температуру в помещении и дает команду кондиционеру начать работу, когда он обнаруживает повышение температуры. Как только этот сигнал получен, двигатель или вентилятор внутри внутреннего блока кондиционера начинает втягивать горячий воздух из комнаты и обдувать им заполненные холодным хладагентом змеевики испарителя низкого давления. Это заставляет жидкость внутри змеевиков поглощать тепло и испаряться.

Воздух теряет тепло, охлаждается и возвращается в помещение в виде охлажденного воздуха переменного тока. С другой стороны, испарившийся хладагент попадает в компрессор, который подвергает газ воздействию высокого давления с целью его конденсации в жидкую форму. Это второе преобразование выделяет много нежелательного тепла, которое отводится во внешнюю среду с помощью другого набора змеевиков, известных как змеевики конденсатора и большого вентилятора.

По мере того, как газ сжижается, он охлаждается, и процесс начинается снова.Вот как температура в комнате падает, когда хладагент снова и снова меняет форму с жидкости на газ и газа на жидкость.

Здесь нужно иметь в виду, что кондиционер также действует как осушитель. Когда кондиционер удаляет тепло из комнаты, он также удаляет часть влаги, присутствующей в воздухе комнаты. Это связано с тем, что температура является важным компонентом относительной влажности, и невозможно уменьшить тепловую энергию, удерживаемую в объеме влажного воздуха, без одновременного снижения влажности.Вот почему в кондиционерах есть дренажные трубы или емкости для сбора воды для удаления излишков воды во влажные дни.

Кондиционер не только охлаждает воздух. Он также контролирует и регулирует температуру в помещении с помощью термостата. Термостат измеряет температуру в помещении и на основе предоставленной им информации кондиционер регулирует интенсивность охлаждения для достижения заданной температуры.

Еще одна функция, выполняемая кондиционером, — это очистка воздуха.Он оснащен воздушными фильтрами, которые задерживают переносимые воздухом загрязнители, такие как твердые частицы, волосы животных и человека, чтобы поддерживать воздух в помещении чистым и непыльным.

Теперь давайте проанализируем различные части кондиционера и посмотрим, как работает каждая часть.

Детали кондиционера

Кондиционер состоит из четырех основных компонентов:

  • Змеевик испарителя
  • Компрессор
  • Змеевик конденсатора
  • Расширительный клапан

Внутренний блок или холодная сторона кондиционера состоит из змеевика испарителя и нагнетателя / вентилятора.Наружный блок или горячая сторона кондиционера содержит компрессор, змеевик конденсатора и большой вытяжной вентилятор. Между горячей и холодной секциями кондиционера находится расширительный клапан.

Змеевик испарителя: Змеевик испарителя — это место, где жидкий хладагент превращается в газ. Вентилятор всасывает горячий воздух в помещении и обдувает холодные змеевики испарителя. Жидкость внутри поглощает тепло воздуха и испаряется. Затем охлажденный воздух выталкивается обратно в комнату, и мы наслаждаемся им, когда из кондиционера выходит холодный ветерок.

Компрессор: Когда хладагент испаряется в нагретый газ, он попадает в компрессор, который представляет собой электрический насос. Он увеличивает давление и температуру хладагента, чтобы сжимать его в жидкость.

Змеевик конденсатора: Компрессор направляет газ в змеевик конденсатора, где он снова превращается в жидкость. В результате этого процесса выделяется много тепла, которое рассеивается вентилятором. Горячий воздух выпускается наружу, и сжатая жидкость начинает двигаться к змеевику испарителя.

Расширительный клапан: Между змеевиком конденсатора и змеевиком испарителя находится устройство, известное как расширительный клапан. Его задача — регулировать количество сжатого жидкого хладагента, поступающего в змеевик испарителя из змеевика конденсатора. Как только жидкость попадает в змеевик испарителя, она испытывает падение давления, расширяется и становится газом.

Помимо этих четырех компонентов, внутри кондиционера есть другие части, которые не менее важны. К ним относятся термостат, панели фильтрации воздуха, двигатель, вентилятор и медные трубки, в которых находится хладагент и которые обеспечивают безопасный путь между внутренним и наружным блоками.

Обратите внимание, что описанные выше компоненты являются стандартными для любого кондиционера. Но возможны вариации. То, как они размещаются внутри шкафа или даже вне его, в этом отношении обязательно будет отличаться от одного типа кондиционера к другому.

Например, оконный кондиционер содержит все части внутри компактного, монтируемого на окне металлического корпуса. Сплит-кондиционер немного больше и сложнее. У него отчетливая горячая и холодная стороны.Горячая сторона остается снаружи дома, а холодная остается внутри. На горячей стороне находятся компрессор, змеевик конденсатора и вентилятор. На холодной стороне находятся змеевик испарителя и двигатель.

Центральная система кондиционирования воздуха, подобная той, что вы видите в торговых центрах и отелях, — гораздо более серьезное дело. Для подачи холодного воздуха во все части здания требуются сложные воздуховоды и кладка. Его внешние блоки часто размещаются во всепогодных корпусах за пределами здания или на крыше.Кроме того, термостат часто используется совместно с системой отопления здания.

Хладагенты

ХФУ, или хлорфторуглерод, или фреон, как его чаще называют, всегда был хладагентом номер один, используемым в кондиционерах. Но с тех пор эта группа химикатов была запрещена Монреальским протоколом, поскольку было доказано, что она вызывает разрушение озонового слоя.

Исследования показали, как хлор попадает в атмосферу и перемещается в верхние слои атмосферы, где запускает цепную реакцию, которая в конечном итоге разрушает стратосферный озон.Следовательно, он больше не используется и был заменен на ГХФУ или гидрохлорфторуглерод. Однако это соединение лишь ненамного лучше, чем CFC, поскольку оно все еще содержит хлор.

Правительство Индии планирует постепенно отказаться от использования ГХФУ к 2030 году. Более широко используются новые хладагенты, такие как ГФУ или гидрофторуглерод. Но даже эти химические вещества вредны для биосферы. Они могут не повлиять на озоновый слой, но все же способствовать глобальному потеплению. Индия планирует сократить использование ГФУ на 85% по сравнению с уровнями 2024-2026 годов к 2047 году.

На сегодняшний день наиболее экологичными хладагентами являются углеводороды, такие как пропан и изобутан. Они полностью не содержат галогенов и практически не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Однако в контексте Индии технологии, связанные с этими более экологичными альтернативами, все еще находятся на начальной стадии.

Правительству и частному сектору необходимо больше инвестировать в НИОКР и работать слаженно, если страна хочет успешно перейти на более чистые хладагенты в будущем.

Разница между кондиционером и охладителем воздуха

Кондиционер охлаждает воздух с помощью химикатов, известных как хладагенты, тогда как воздухоохладитель охлаждает воздух за счет испарительного охлаждения, для которого нужна только вода.

Кондиционер может обеспечивать постоянную комфортную температуру в помещении, установленную пользователем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *