Принцип работы кондиционера в квартире
Почти в каждом доме сейчас есть сплит-система. Все прекрасно представляют, для чего она нужна, но далеко не все понимают принцип работы кондиционера в квартире. В данной статье мы разберем, как осуществляется охлаждение, и развеем существующие мифы.
Кондиционер и уличный воздух:
Очень частое заблуждение, что сплит-система «забирает» воздух с улицы и отдает его в комнату. Но это не так!!! Конечно, существуют кондиционеры, которые способны подмешивать свежий воздух, но они встречаются крайне редко и очень дорого обходятся. Большинство существующих сплит-систем никак не забирают воздух с улицы.
Внешний блок (который устанавливается снаружи) служит лишь для охлаждения фреона, который «бегает» по трубкам от внешнего блока к внутреннему. Это полезное вещество изолировано от окружающей среды и циркулирует внутри системы. Фреон лишь передает температуру внутреннему блоку, и поступление воздуха с улицы при этом не происходит.
Принцип работы кондиционера в квартире
Суть данного процесса заключается в том, чтобы забрать комнатный воздух и «пропустить» через внутренний блок (а точнее через его радиатор, где воздух охладится). Затем охлажденный воздух возвращается обратно в помещение. Так происходит до тех пор, пока температура в комнате не достигнет нужного значения.
Осуществляется это следующим образом:
- У кондиционеров «on/off» (неинверторных).
Компрессор кондиционера работает на «полную» (воздух в комнате охлаждается), когда температура в помещении теплее, чем нужно. Как только температура достигает нужного значения, компрессор выключается. Таким образом, кондиционер то включается, то выключается, поддерживая настроенную температуру.
- У инверторных устройств всё немного сложнее.
Компрессор такой сплит-системы работает на «полную» мощность, если температура в помещении намного теплее, чем нужно. Когда температура приближается к настроенному значению, компрессор «сбавляет обороты» и с минимальной мощностью поддерживает «градус».
Это нужно знать: вал (вентилятор) внутреннего блока вращается независимо от работы компрессора.
Читайте статью «как правильно пользоваться кондиционером».
Принцип работы кондиционера
16 Сентября 2019
Принцип работы любого кондиционера основывается на физических свойствах жидкостей, которые поглощают тепло при испарении и выделяют его при конденсации.
В качестве переносчика тепла в кондиционере применяется хладагент (фреон), который изменяет свое агрегатное состояние в зависимости от температуры и давления в замкнутой системе.
Принцип работы сплит-системы
В первую очередь ознакомимся с основными элементами сплит-системы. Современные кондиционеры состоят из двух блоков: наружного и внутреннего.
Наружный блок
Как и следует из названия, данный блок монтируется на улице.
Наружный блок сплит-системы состоит из следующих основных узлов:
- Вентилятор — обеспечивает воздушный поток для обдува конденсатора.
- Конденсатор — представляет собой радиатор, в котором происходит процесс охлаждения и конденсации фреона. Воздушный поток, проходящий через конденсатор, забирает избыточное тепло и уходит в окружающую среду.
- Компрессор — осуществляет сжатие хладагента и поддержание его движения по холодильному контуру.
- Плата управления — как правило, устанавливается в наружных блоках инверторных сплит-систем и регулирует мощность работы компрессора.
- Четырехходовой клапан — компонент кондиционеров с функцией обогрева. При включении кондиционера на обогрев, этот клапан изменяет направление движения фреона таким образом, что тепло забирается во внешней среде и подается в помещение.
- Штуцерные соединения для подключения трассы (медных трубок), соединяющих между собой наружный и внутренний блоки.
- Фильтр фреоновой системы устанавливается перед входом компрессора и способствует защите его от частиц грязи.
- Защитная крышка, закрывающая штуцерные соединения и электрические разъемы.
Внутренний блок
Данный блок устанавливается непосредственно в помещении.
Внутренний блок состоит из следующих основных узлов:
- Передняя панель — пластиковая решетка, через которую внутрь блока поступает воздух. Данная панель легко снимается для планового обслуживания кондиционера.
- Фильтр грубой очистки, представляющий пластиковую сетку. Он предназначен для очистки воздуха от крупных частиц пыли, шерсти животных, пуха и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить 2 раза в месяц.
- Система фильтрации состоит из различных фильтров тонкой очистки воздуха, среди которых обычно встречаются: катехиновый, электростатический, антибактериальный и т.п.
- Вентилятор — предназначен для циркуляции очищенного воздуха в помещении.
- Испаритель — представляет из себя радиатор (теплообменник), в котором происходит нагрев холодного хладагента и его испарение. Проходящий через радиатор воздух отдает тепло, и охлажденным подается в помещение.
- Жалюзи — предназначены для регулировки направления воздушного потока. Они имеют электропривод, благодаря чему их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока в помещении.
- Индикаторная панель состоит из индикаторов, отображающих текущий режим работы кондиционера; на нее также выводятся коды ошибок.
- Плата управления, на которой размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
- Штуцерные соединения — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубки (трасса), соединяющие между собой наружный и внутренний блоки.
Для того чтобы охладить воздух в комнате, необходимо отвести тепло, которое является энергией. А энергия, как известно, не может исчезнуть бесследно. Именно поэтому кондиционер состоит из двух блоков: внутреннего и наружного. Существуют также одноблочные системы охлаждения, которые отводят тепло по выведенному наружу воздуховоду.
Как работает кондиционер
Принцип работы кондиционера построен на переносе тепла из помещения на улицу в режиме охлаждения, и, наоборот — в режиме обогрева. Кондиционеры Fujitsu универсальны и поддерживают оба режима.
Для переноса тепловой энергии кондиционер потребляет электроэнергию. Но следует отметить, что хороший кондиционер переносит приблизительно в три раза больше энергии, чем потребляет. Электроэнергия необходима для работы компрессора, который, создавая перепады давления, доставляет хладагент до конденсатора.
Режимы охлаждения и обогрева
При включении кондиционера фреон в газообразном виде под низким давлением подается в компрессор, где происходит его сжатие, при этом хладагент нагревается до +70–90 °C, после чего подается в конденсатор. В воздушном теплообменнике наружного блока происходит конденсация хладагента — переход из газообразного состояния в жидкое. Этот процесс сопровождается охлаждением хладагента и выделением тепла, которое при помощи обдува вентилятора отводится в окружающую среду. Проходя через капиллярную трубку, хладагент дросселируется. В теплообменнике испарителя весь процесс происходит уже в обратном порядке, и хладагент из жидкого состояния переходит в газообразное. При этом выделяется холод и поглощается тепло из помещения, в котором установлен внутренний блок кондиционера.
В режиме обогрева процесс происходит в обратном порядке: в наружном блоке поглощается атмосферное тепло, а внутренний блок использует данное тепло для обогрева помещения.
ПРИНЦИП РАБОТЫ КОНДИЦИОНЕРА
Работа кондиционера
Главная функция кондиционера – охлаждать воздух в помещении. Как же он это делает?В основе работы любого кондиционера лежит свойство веществ поглощать тепло при испарении и выделять — при конденсации. В кондиционере это происходит следующим образом:
- Сжатие. Испаренный парообразный хладагент поступает в компрессор по трубопроводу всасывания, а затем сжимается в кондиционере, и превращается в пар высокой температуры и высокого давления, который способен превращаться в жидкость при комнатной температуре.
- Сжижение. Пар высокой температуры и высокого давления охлаждается воздухом в конденсаторе и сжижается.
- Расширение. Проходя через капиллярную трубку (терморегулирующий вентиль), хладагент высокого давления, сжиженный в конденсаторе, переходит в состояние низкого давления, в котором он легко может испаряться.
- Испарение. Жидкий хладагент низкого давления попадает в испаритель, поглощает тепло из окружающего воздуха и переходит в парообразное состояние.
Принцип работы кондиционера, таким образом, предельно прост: хладагент забирает тепло из воздуха в комнате и расходует его на свое испарение. Получившийся пар сжимают, и он отдает тепло уличному воздуху. При сжатии хладагент опять превращается в жидкость и опять готов забирать тепло из воздуха в комнате.
Некоторые кондиционеры могут и обогревать помещение с помощью так называемого теплового насоса. В этом режиме фреон циркулирует по контуру в обратном направлении, отбирая тепло из воздуха снаружи и передавая его внутрь помещения. Однако чем ниже температура на улице, тем труднее отбирать тепло из воздуха. Мощность обогрева падает по мере понижения температуры на улице, и при наружной температуре ниже -5°С не следует обогревать помещения с помощью кондиционера.
Итак: основные элементы кондиционера – это компрессор, теплообменники
– конденсатор и испаритель, и соединяющие их трубки. Все остальные
элементы служат для улучшения работы холодильного контура
(вентиляторы) или для удобства пользователей (панель управления).
См. также: Компрессор кондиционера
Что такое сплит-система?
В большинстве типов используемых сейчас кондиционеров основные компоненты распределены по двум блокам. Внутренний блок устанавливается внутри комнаты (на стене, на полу, в подвесном потолке) и содержит испаритель и вентилятор, а также дополнительные элементы – фильтры, жалюзи и т. п. Наружный блок размещается вне помещения (на крыше, на стене здания). В нем находится конденсатор, компрессор, вентилятор.
Блоки соединены трубопроводами, по которым циркулирует фреон, и электрическим кабелем. Расстояние между блоками может достигать 50-70 метров (у мощных полупромышленных кондиционеров). Такая разделенная («split» по-английски – разделять) конструкция очень удобна.
| В помещении находится компактный небольшой блок. | |
| Внутренний блок не создает сильного шума в комнате. | |
| Компрессор может свободно охлаждаться, и отходящий от него поток нагретого воздуха никому не мешает. |
как работает кондиционер и почему он может плохо охлаждать?
Кондиционер является одним из самых технологичных бытовых приборов, который требует правильной установки и внимательного обращения. Чтобы он служил исправно, стоит иметь представление о его устройстве, принципах функционирования и возможных проблемах при эксплуатации. Только в этом случае вы сможете обеспечить здоровый микроклимат в помещении на долгое время.
Устройство кондиционера является общим для всех моделей. Любой кондиционер состоит из следующих основных узлов:
- Компрессор. Предназначен для сжатия хладагента и поддержания его движения по холодильному контуру.
- Воздушный теплообменник наружного блока. Выполняет функцию конденсатора при работе в режиме охлаждения. Он предназначен для конденсации и охлаждения хладагента.
- Воздушный теплообменник внутреннего блока. Выполняет функцию испарителя при работе кондиционера в режиме охлаждения. При испарении хладагент переходит из жидкой в газообразную фазу.
- Капиллярная трубка. Используется в качестве дросселирующего устройства, которое увеличивает давление хладагента в зоне высокого давления (в том числе — в воздушном теплообменнике наружного блока) и уменьшает в зоне низкого давления (в том числе — в воздушном теплообменнике внутреннего блока).
- Вентилятор. Используется для создания потока воздуха, который обдувает испаритель и конденсатор.
Как работает кондиционер
Принцип работы кондиционера построен на переносе тепла из помещения на улицу. Кондиционеры Haier могут работать как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева.
Охлаждение
После включения кондиционера газообразный хладагент под низким давлением поступает в компрессор, где подвергается сжатию и нагревается до +70–90 o C, после чего поступает в конденсатор. В воздушном теплообменнике наружного блока происходит конденсация хладагента — переход из газообразного состояния в жидкое. Это сопровождается охлаждением хладагента и выделением тепла. Проходя через каппилярную трубку, хладагент дросселируется. В теплообменнике испарителя происходит обратный процесс, когда хладагент переходит из жидкого в газообразное состояние. При этом выделяется холод и поглощается тепло из помещения.
Обогрев
При работе кондиционера необходим отвод тепла от конденсатора. В бытовых кондиционерах старых моделей это тепло отводится за пределы помещения. Более сложные модели позволяют использовать это тепло для включения режима обогрева помещений.
Почему кондиционер может плохо работать
В некачественно выполненных или старых кондиционерах возможна утечка хладагента. Из-за нее может снизиться производительность кондиционера, появиться обмерзание вентиля или испарителя.
Если в контур попадают воздух и влага, со временем может выйти из строя компрессор и закупориться ледяными пробками капилляр. Чтобы этого не произошло, при монтаже кондиционера следует провести вакуумирование при помощи специального насоса.
На заметку!
Новые модели кондиционеров оснащены функцией автоматического выключения при достижении заданной температуры помещения. Если такой кондиционер постоянно работает, это может означать неправильную настройку или неисправность.
Если у вас перестал работать кондиционер, управляемый с пульта, прежде всего, проверьте исправность батареек. Вопрос, почему не работает кондиционер и что делать, может оказаться не таким уж и сложным. Во всех остальных случаях, когда плохо работает кондиционер, требуется вызывать специалиста.
Рекомендации по работе с кондиционером
Если хладагент в испарителе не успевает целиком перейти в газообразное состояние, на вход компрессора приходит жидкость, и он выходит из строя. Это может произойти как из-за недостатков самого кондиционера, так и из-за неправильной эксплуатации – в первую очередь, при включении кондиционера во время морозов на улице. Хотя многие современные модели кондиционеров работают на обогрев, они не могут заменить отопительную систему. Их удобно использовать в межсезонье во время внезапного похолодания, когда отопительный сезон уже окончен или еще не начался.
На заметку!
Чтобы не перегружать кондиционер постоянной работой на полную мощность, следует закрывать окна и двери, когда он включен – ведь холод способен так же теряться, как и тепло.
В солнечные жаркие дни завешивайте окна, чтобы избежать дополнительного нагрева помещения. Проветривать помещение обязательно надо, это элементарная санитарная норма, но кондиционер при этом должен быть выключен.
В современных кондиционерах всегда есть фильтры, на которых оседает пыль и другие мелкие частицы, загрязняющие воздух. Фильтры требуется периодически промывать и менять в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Если этого не делать, качество воздуха в помещении будет снижаться, а срок службы кондиционера сократится.
Всегда следует устанавливать ту температуру, до которой вы хотите охладить помещение, чтобы вам было комфортно. Обычно это чуть больше двадцати градусов тепла. Если на улице жарко, а вы установите минимальную температуру, для кондиционера это будет слишком большой нагрузкой, может произойти обмерзание теплообменника и утечка хладагента. При желании можно охладить помещение быстрее за счет повышения скорости вращения вентилятора.
Принцип работы кондиционера, устройство внутреннего и наружного блока
Создавать в помещении комфортные условия можно не только с помощью проветривания и нагрева. С этой задачей отлично справляется климатическая техника, в частности — кондиционеры. Установить и настроить некоторые модели таких приборов можно своими руками. Но даже при обращении к профессионалам полезно заранее узнать не только технические характеристики, но и принцип работы кондиционера, его устройство, а также виды и возможности климатического оборудования данного типа. Обо всем этом пойдет речь в данном материале.
Как работает система кондиционирования
Принцип действия кондиционера основан на способности веществ менять свое агрегатное состояние в зависимости от давления. Все жидкости при испарении (переходе из жидкого состояния в газообразное) поглощают тепло из окружающего их пространства. При конденсации (переходе из газообразного состояния в жидкое) тепло, наоборот, выделяется. Функционирование системы кондиционирования воздуха невозможно без газообразных углеводородов, которые содержат фтор, их называют фреонами. В общем случае вещества, которые при кипении эффективно отнимают тепло, а при конденсации — отдают, называют хладагентами. Благодаря им работают не только кондиционеры, но и любая другая холодильная техника.
На заметку! В кондиционерах чаще всего применяются фреоны R-22 и R-410A. Однако первый вид постепенно выходит из употребления, так как установлено, что он разрушает озоновый слой. Второй хладон не содержит хлора, он не опасен для земной атмосферы, поэтому производители отдают предпочтение именно ему.
Температура кипения фреона R-22 — -40,9 градусов по шкале Цельсия, у R-410A — -51,5. Достичь таких значений на практике непросто, потребуется дополнительное охлаждение. Но на этот показатель напрямую влияет давление: чем оно выше, тем больше температура, при которой жидкость начинает кипеть. Поэтому для перехода хладонов из одного состояния в другое их давление изменяют до нужного уровня при помощи специальных приспособлений.
Описание работы кондиционера на охлаждение
Главные составные части аппарата — компрессор, конденсатор, испаритель и терморегулирующий вентиль (ТРВ) или электронный расширительный клапан. Эти компоненты соединены в замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент.
Газообразный фреон поступает в компрессор из испарителя. Хладон находится под небольшим давлением, всего в несколько атмосфер, его температура на входе — +10-20 градусов. Устройство компрессора может быть разным, в зависимости от типа узла (винтовой, поршневый, роторный или спиральный), но его назначение всегда неизменно: втягивать газ, сжимать его и нагнетать в следующий элемент контура — конденсатор. Давление фреона при этом достигает полутора-двух десятков атмосфер и больше (для автомобильного кондиционера — около 12 атм.), а температура поднимается до нескольких десятков градусов выше нуля (+70-900).
На заметку! Конденсатор — это радиатор или теплообменник из трубок с оребрением, которые обдуваются вентилятором.
В конденсаторе нагретый газ проходит по трубкам и остывает, так как его температура гораздо выше, чем у воздуха, который омывает многочисленные элементы теплообменника. В результате этого фреон конденсируется и сбрасывает тепло. Так из радиатора выходит жидкий хладон, давление которого остается высоким, а температура снижается и становится всего на десяток-другой градусов выше, чем у наружного воздуха.
Потом вещество проходит через ТРВ/расширительный клапан, который еще называют дросселирующим устройством. Он регулирует количество хладона, которое необходимо, чтобы поддерживать определенный уровень испарения для охлаждения помещения до конкретного температурного показателя. В этом узле давление и температура фреона снижаются, в результате чего он превращается в смесь жидкости и газа.
Дальше хладагент поступает в испаритель, теплообменник которого может состоять из трубок под кожухом или пластин с каналами, где перемещается фреон. Здесь жидкость переходит в газообразное состояние и поглощает тепло из окружающего пространства. Напротив этого теплообменника также находится вентилятор, поэтому поток воздуха, который проходит через испаритель, охлаждается. Затем газ опять направляется в компрессор.
Описание работы кондиционера на обогрев
Кондиционеры, которые работают по описанному выше циклу, охлаждают воздух. Но бывают также модели, которые поддерживают нагрев — в них есть четырехходовой клапан, который перенаправляет движение фреона в системе. Испаритель и конденсатор при этом меняются местами, так что теплый воздух попадает в помещение, а холодный наоборот — выводится наружу.
На заметку! Климатические агрегаты, которые работают на обогрев, стоят дороже охлаждающих.
Откуда кондиционер берет воздух
Чтобы ответить на вопрос, откуда берет воздух кондиционер, нужно рассмотреть следующие виды приборов:
- приточные — забирают воздух с улицы;
- рециркуляционные — используют внутренний воздух;
- кондиционеры с рекуперацией — используют смесь внутреннего и наружного воздуха.
Перед покупкой климатического оборудования следует уточнить, как именно выбранная модель забирает воздух. В первом и третьем случае помещение не требуется регулярно проветривать, во втором, напротив, нужно будет периодически открывать окна или двери, чтобы поддерживать количество кислорода в комнате на комфортном уровне.
Как устроены блоки кондиционера
В самом простом варианте все части прибора находятся в одном корпусе. Та часть аппарата, в которой расположены компрессор и конденсатор, выставляется наружу, а испаритель размещается внутри помещения. Это характерно для оконных кондиционеров. Но наибольшей популярностью пользуются сплит-системы, которые состоят из двух блоков (внутреннего и наружного) с разными функциями. Чтобы нагляднее понять, как устроен такой климатический прибор, нужно рассмотреть его конструкцию по блокам.
Устройство внутреннего блока
Эта часть устанавливается непосредственно в помещении, где нужно создавать подходящую атмосферу: в квартире, офисе, торговом зале. Устройство внутреннего блока состоит из таких компонентов, как:
- вентилятор — направляет воздух внутрь;
- испаритель;
- система фильтров грубой и тонкой очистки — задерживают сор, пыль, песок с улицы;
- электронная плата управления;
- штуцерные соединения — связывают внутренний и наружный блоки;
- горизонтальные и вертикальные жалюзи — направляют воздушный поток по вертикали и горизонтали;
- индикаторная панель — отображает состояние и режим работы прибора с помощью светодиодов и/или ЖК-дисплея;
- передняя панель — решетка из пластика, через которую в блок поступает воздух.
На заметку! Производители выпускают внутренние блоки разных форм и расцветок.
Устройство наружного блока
В состав блока, который монтируется снаружи, входят:
- компрессор;
- конденсатор;
- вентилятор — обдувает предыдущий компонент;
- фильтр для фреона — не позволяет попасть посторонним частицам в компрессор;
- штуцерные соединения;
- крышка для защиты штуцерных соединений и электроразъемов.
Строение климатических приборов разных видов может отличаться.
На заметку! Устройство наружного блока кондиционера, предназначенного также для обогрева, предполагает размещение в этой части еще и четырехходового клапана. А в инверторных моделях плата управления находится во внешнем блоке, а не во внутреннем.
Особенности работы кондиционеров разных видов
Системы кондиционирования воздуха, для работы которых достаточно только постоянного электроснабжения, называются автономными. В таких агрегатах своя холодильная установка, в отличие от центральных и прецизионных кондиционеров с внешним источником холода. Первые (центральные) нужны для поддержания установленной температуры на производстве и в больших зданиях. Без прецизионного аппарата не обойтись там, где требуется точность: в лабораториях, больницах, дата-центрах. В таких помещениях нельзя допускать, чтобы температура отклонялась от установленных параметров, поэтому охлаждение в них обеспечивает отдельное устройство.
На заметку! Бытовые кондиционеры бывают стационарными и мобильными, моноблочными и состоящими из нескольких блоков. Они отличаются по способам установки и технологиям, которые используют в работе.
Инверторные модели
Эти устройства могут менять частоту, с которой вращается двигатель компрессора, чтобы влиять на производительность кондиционера. В них происходит инвертирование переменного тока от сети: сначала он преобразуется в постоянный, а затем — снова в переменный, но уже другой частоты. Электроэнергия в таких приборах расходуется гораздо экономнее, нужная температура в помещении достигается вдвое быстрее и меньше отклоняется от заданного значения. Они долговечнее, тише в работе, хорошо функционируют даже при таких наружных температурах, которые могут вывести из строя обычные кондиционеры.
Сплит- и мульти-сплит-системы
Это конструкции из двух и более блоков: наружного и одного или нескольких внутренних. Они позволяют создать оптимальный микроклимат в одном либо нескольких помещениях. Схема размещения частей может быть любой, она зависит от планировки и предпочтений пользователей. При этом не придется устанавливать внешние блоки для каждой комнаты. Компоненты соединяются друг с другом посредством теплоизолированных трубок из меди.
На заметку! В мульти-сплит-системах может быть один или два-три компрессора.
Напольные кондиционеры
Большинство моделей кондиционеров при установке крепятся к стенам или потолкам, но некоторые сплит-системы предназначены для монтажа на расстоянии, которое не превышает полуметра. Такие приборы проще устанавливаются и демонтируются: для этого не нужно вставать на стремянки и удерживать внутренние блоки на большой высоте.
Мобильные напольные кондиционеры вообще не требуют установки: их можно размещать там, где нужно, а при необходимости переставлять или переносить в другое помещение. Они оснащаются колесиками для передвижения по полу, а также удобными ручками для переноски.
Мобильные кондиционеры
Это напольные модели, о преимуществах которых говорилось выше. Они бывают двух видов:
- с воздуховодом:
- без воздуховода.
Первые отличаются наличием гибкого гофрированного шланга, который нужно вывести наружу, например, направить в окно или форточку и закрепить. При желании можно проделать отверстие в стене здания. Воздух для последующей обработки такие устройства забирают прямо из комнаты. Минус этих аппаратов — шум во время работы.
У вторых нет необходимости сбрасывать горячий воздух, так как они не вырабатывают избыточного тепла. Это кондиционеры испарительного типа: в них нет компрессора, не образуется конденсат. Вместо фреона используется вода, которая сначала попадает на пористые фильтры, а затем, при прохождении теплого воздуха, превращается в пар. В такие приборы нужно периодически доливать воду.
Оконные кондиционеры
Это один из самых привычных вариантов для домашнего или офисного использования. Такой прибор закрепляют в оконной раме: конденсатором наружу, испарителем внутрь. Установка подходит даже «для чайников» и тех, кому некогда смотреть видео с подробными инструкциями — нужно только тщательно закрыть промежутки между кондиционером и оконным проемом. Основные недостатки данных устройств — шум (у старых моделей) и лишнее затемнение комнаты.
Возможности кондиционеров
Изначально предназначение оборудования для кондиционирования воздуха было в охлаждении атмосферы определенного помещения. По мере развития технического прогресса возможности приборов постоянно расширялись. На сегодняшний день кондиционеры обладают таким функционалом.
- Обработка воздуха включает в себя не только охлаждение, но и обогрев, вентиляцию, осушение, а в некоторых моделях — ионизацию.
- Ко многим моделям прилагается пульт ДУ, который позволяет менять установки прибора из любой точки помещения.
- Таймер дает возможность создать нужный микроклимат к определенному времени.
- В ночном режиме прибор будет работать значительно тише, чтобы не нарушить сон жильцов.
- В режиме «Swing» воздух будет равномерно распределяться по всему объему комнаты.
- Настроить можно не только температуру и скорость обдува, но и угол поворота жалюзи, чтобы задать направление воздушного потока.
Подводя итог, следует отметить, что кондиционеры из разряда дорогой техники перешли в категорию доступных приборов, без которых нельзя обойтись. В быту и на производстве, в жару и межсезонье, в машине и помещении они облегчают жизнь людей, создают комфортные условия. Выше приводилось описание работы данного климатического оборудования и его характеристики, из чего видно, что приборы не требуют особой подготовки перед использованием: достаточно прочитать инструкцию и рассмотреть пиктограммы на пульте управления.
Самые лучшие сплит-системы
Сплит-система Mitsubishi Electric MSZ-LN25VG / MUZ-LN25VG на Яндекс Маркете
Сплит-система Ballu BSVP-07HN1 на Яндекс Маркете
Сплит-система Panasonic CS/CU-BE25TKE на Яндекс Маркете
Сплит-система General Climate GC/GU-EAF09HRN1 на Яндекс Маркете
Сплит-система Ballu BSD-09HN1 на Яндекс Маркете
Принцип работы кондиционера: особенности различных моделей
Выбор типа кондиционера должен основываться на климатических особенностях конкретной местности, где планируется эксплуатировать технику. Это объясняется тем, что в особо жарких условиях нет необходимости приобретать модель, которая способна помимо охлаждения дополнительно ещё и прогревать воздух. Но в прохладных климатических зонах принцип работы кондиционера, основанный на сплит-системе, позволяет задействовать оба режима: прогрев и охлаждение воздушной среды.
Существующие типы кондиционеров
Сегодня можно подобрать устройство, которое будет поддерживать нужную температуру в помещении наряду с учетом особенностей конфигурации помещения. При этом можно выбрать модель подходящей мощности и с соответствующим интерьеру внешним видом. Принцип работы кондиционера в ряде случаев одинаков, однако, некоторые типы предполагают индивидуальные конструктивные особенности. Различают:
- настенные блоки;
- настенно-потолочные;
- кассетные устройства;
- канальные;
- колонные кондиционеры;
- оконная техника;
- шкафные (прецизионные) устройства.
Особенности функционирования
У техники такого рода есть ряд основных узлов, благодаря совокупности действия которых появляется возможность оказывать влияние на температуру в помещении. Как и любое холодильное оборудование, устройство и принцип работы кондиционера подразумевает наличие компрессора, функцией которого является сжатие воздушной среды. Работает компрессор с хладагентом, в качестве которого выступает фреон. Такой узел, как конденсатор, ответственен за преобразование газообразного фреона в жидкое состояние.
Как правило, конденсатор располагается снаружи, то есть является узлом внешнего блока, во внутреннем блоке происходит обратный процесс: жидкий фреон переходит в газообразное состояние. Также в кондиционере присутствует дроссель, снижающий давление хладагента перед тем, как он попадет в испаритель. Для нагнетания воздуха обязательно наличие вентиляторов. Принцип работы кондиционера на обогрев построен на процессе, обратном стандартному (для охлаждения). Из компрессора хладагент направляется к испарителю внутреннего блока, где, конденсируясь, отдает тепло в помещение. Затем посредством обратного клапана фреон в жидком состоянии попадает в конденсатор внешнего блока под действием высокого давления.
Принцип работы сплит системы кондиционера в стандартном режиме (на охлаждение) основан на движении хладагента к конденсатору наружного блока, где, конденсируясь, посредством дросселя подается в испаритель внутреннего блока. Процесс испарения характеризуется переходом хладагента в газообразное состояние, после чего он попадает в компрессор.Использование системы кондиционирования для обогрева помещения в прохладное время года в значительной мере экономит электроэнергию, а такое устройство работает эффективнее любого обогревателя.
Однако большинство существующих моделей категорически не рекомендуется включать на обогрев зимой при температуре ниже -5, а то и -10 градусов. Если предполагается применять такую технику в особо суровом климате, следует приобрести модель кондиционера, рассчитанную на функционирование при температуре ниже -20 градусов.
Принцип действия разных типов устройств
Нередко пользователи отдают предпочтение мобильным кондиционерам. Это объясняется отсутствием необходимости производить монтаж, удобством эксплуатации и возможностью охлаждать разные участки жилья, при необходимости. Однако имеется ряд недостатков: повышенный уровень шума, необходимость регулярно удалять воду из поддона и обустраивать вывод шланга на улицу. Принцип работы мобильного кондиционера заключается в том, что вентилятор нагнетает воздух, который, проходя через испаритель, охлаждается. Во время работы устройства конденсат, который образовывается на поверхности испарителя, удаляется посредством дренажа.
По своей сути принцип работы бытового кондиционера (к которым также относится мобильная и оконная техника) весьма схож, отличие составляет лишь реализация конструктивного исполнения каждой модели. Эффективность устройства также напрямую зависит от особенностей конструкции, так, моноблочные мобильные кондиционеры на треть менее производительны, чем сплит-система. Если рассматривать прецизионный кондиционер принцип работы такой техники будет несколько отличен, так как шкафное оборудование направлено на поддержание максимально точных значений температур.Используются такие кондиционеры в промышленности, однако они намного более функциональны: погрешность значения температуры на требуемом производственном участке составляет всего 1 градус, а эксплуатируются такие агрегаты в наиболее суровых условиях – до -60 градусов. Забор воздуха может быть произведен как снизу, так и сверху. В первом случае приток воздуха производится через специальную панель и воздуховоды, отток воздушной среды осуществляется через решетки в полу. Во втором случае система работает наоборот, отдавая воздух через воздуховоды и забирая воздушные потоки снизу.
Принцип работы канального кондиционера основан на действии сплит-системы, при этом в циркуляции воздуха участвуют два блока: внешний и внутренний. Однако забор и приток воздуха в помещение осуществляется через вентиляционную шахту, в которой непосредственно вмонтирован внутренний блок кондиционера. Дальнейшая схема действия дублирует ту, на основе которой функционируют бытовые сплит-системы. Принцип работы инверторного кондиционера основан на возможности регулирования мощности устройства. Такая возможность позволяет экономить электроэнергию примерно до 30%. Такая техника соответственно будет и более эффективной, так как для достижения определенной температуры и поддержания данного значения мощность может повышаться или понижаться. Инверторная схема работы подразумевает преобразование переменного тока в постоянный, а по достижении требуемых параметров напряжения и тока выполнить обратный процесс.
Как устроен кондиционер или сплит-система
Кондиционеры и сплит-системы различных моделей уже прочно вошли в жизнь современного человека — сегодня эта бытовая техника не считается роскошью, как это было в недавнем прошлом. Эти изделия специально разработаны для создания благоприятного микроклимата внутри зданий знойным летом, но многие модели могут обогревать помещения и в межсезонье. Принципиально устройство кондиционера схоже с компоновкой отдельных блоков сплит-систем, различие только в том, что первые, как правило, имеют один корпус, а вторые — два блока. Принцип работы сплит-системы аналогичен работе стандартного бытового кондиционера оконного или напольного.
Конструкция
Как устроен кондиционер, понять довольно просто, надо только изучить по отдельности составные части кондиционера: внутренний и внешний блоки.
Выносной блок
Конструкция наружного блока весьма сложная, ведь он управляет работой всей системы, основываясь на заданных режимах, которые набираются пользователем вручную. Его компоненты представлены на фото:
- Вентилятор — его обязанности создавать обдув внутренних частей.
- Радиатор, в котором осуществляется охлаждение хладагента, называется конденсатором, он отдает тепло потоку наружного воздуха.
- Компрессор кондиционера сжимает хладагент и осуществляет его циркуляцию между блоками. Описание принципа работы компрессора легко найти в интернете, поэтому мы не будем перегружать статью излишними техническими подробностями.
- Плата автоматического управления имеет такое размещение на моделях инверторного класса, у остальных — вся электроника располагается внутри внутреннего блока кондиционера.
- Сложной конструкции клапан устанавливается только на моделях класса «холод-тепло», при включении режима обогрев, принцип действия блоков меняется зеркально.
- Крышка, защищающая штуцерные соединения.
- Фильтр — защищает устройство от попадания посторонних частиц, которые могли проникнуть в систему во время монтажа изделия.
- Внешний корпус.
Корпус испарителя
Его конструкция не отличается особой сложностью.
- Решетка из прочного пластика — сквозь нее воздух поступает вовнутрь устройства, при необходимости она удается, открывая доступ ко всем частям.
- Сетка или фильтр — его основная задача задерживать крупные частицы пыли, находящиеся во взвешенном состоянии. Специалисты советуют чистить его несколько раз в месяц.
- Теплообменник или испаритель — он охлаждает воздушный поток перед поступлением в комнату.
- Горизонтальные жалюзи, регулируют направление воздушного потока. Положение регулируется двумя способами: вручную или задать колебательное движение в автоматическом режиме, тогда поток охлажденного воздуха равномерно распределяется по всему помещению.
- Индикаторная панель, показывающая режимы работы изделия, индикаторы сигнализируют обо всех неполадках, когда работа кондиционера становится некорректной.
- Система тонкой очистки, которая состоит из угольного фильтра для удаления различных запахов, устройства для фильтрации мелкодисперсной пыли, антибактериальные и прочие.
- Вентилятор тангенциального класса — он способствует постоянной циркуляции воздушных масс в данном помещении.
- Жалюзи вертикального типа — регулируют поступление воздуха по горизонту.
Микропроцессор и плата электроники, а также штуцера, к которым подключают медные трубки с циркулирующим фреоном, на фото не указаны — они находятся сзади.
Основная конструкция кондиционера практически не меняется — разные модели имеют специфические доработки, но выносной и внутренний блок всегда присутствуют.
Теперь вы в курсе из чего состоит кондиционер, поэтому можно переходить к краткому ознакомлению с принципом конкретной работы кондиционера.
Функциональные нюансы
Жидкие вещества при нагревании испаряются, активно поглощая тепло с той поверхности, на которой находятся, а при выпадении конденсата происходит обратный процесс — на этом и основывается принцип действия любой системы кондиционирования. Эти изделия не могут производить холод, а только переносят тепло из охлаждаемого объекта на улицу или наоборот, что происходит при включении режима обогрев. Тепло — это энергия, а она не может исчезать бесследно или возникать ниоткуда, основным переносчиком ее в кондиционерах является хладагент.
Во время охлаждения фреон испаряется, конденсация его происходит в выносном блоке, после того, как сжатый до определенной консистенции хладагент выходит из компрессора. Если работа кондиционера или сплит-системы настроена на обогревание помещения, то все происходит наоборот.
Питание изделия происходит от электрической сети, и пользователи должны знать, что применять такие устройства для обогрева помещения довольно выгодно: потребляя 1 кВт электричества, они переносят в строение 3 кВт тепловой энергии и не пересушивают воздух.
Технические характеристики бытовых кондиционеров складываются из номинальной мощности изделия, которая расходуется на охлаждение или обогрев внутренних помещений. Такой конструкции изделия используются в межсезонье, но только при температуре выше ноля — включать при морозе их нельзя. Причем нагрев происходит по специальной схеме: обогревается пол, создавая комфортную атмосферу для ног.
Далее, идет мощность потребления, расход воздуха, уровень производимого шума, который допускается в жилых помещениях не более 34 дБ. Учитывать надо шум при минимальной и максимальной мощности работы изделия.
Основные характеристики кондиционеров учитывают и хладагент, используемый в изделии — все устройства используют разные виды фреона от R-12 до R-410А, который состоит из равных долей (50 на 50) R32 и R125.
Основные функции
Для комфортного использования у бытового кондиционера есть определенный набор функциональных возможностей:
- охлаждение, для отдельных модификаций есть и обогревание воздуха;
- вентиляция — из всех узлов агрегата задействован только вентилятор;
- автономный режим — система сама управляет всеми основными функциями;
- осушение — происходит удаление излишней влаги из воздуха;
- очистка — производится перед поступлением его к теплообменнику;
- установка температуры — весьма полезная функция, которая позволяет точную ее установку при охлаждении и обогреве;
- скорость вращения вентилятора — имеет несколько режимов, которые позволяют изменять производительность изделия;
- направление — жалюзи регулируют направление движения воздуха, горизонтальные меняют высоту, а вертикальные — сторону;
- таймер — позволяет назначить точное время для включения или выключения кондиционера;
- режим «ночь» — встроенная система автоматического контроля самостоятельно регулирует скорость работы вентилятора, плавное понижение/повышение температуры воздуха на 2-3о.
Каждая модель бытовых кондиционеров имеет еще и различные дополнительные функции, которые прописаны в инструкции по использованию изделия.
Всевозможные дополнительные фильтры тонкой очистки, ионизаторы и ультрафиолетовые лампы значительно повышают качество нагнетаемого воздуха, но стоимость изделия также неуклонно стремится ввысь.
В чем разница работы кондиционера и сплит-системы
Многие покупатели спрашивают, какая существует разница между оконными, напольными изделиями для охлаждения помещений и системами типа сплит? Второй вариант считается более функциональным и эффективным. Любая сплит-система обладает такими преимуществами:
- испаритель может располагаться на потолке, стене или на полу, при этом идеально подходит к любому интерьеру помещения;
- охлаждение осуществляется быстрее за счет большей мощности;
- очищает, увлажняет и ионизирует нагнетаемый воздух;
- при функционировании производит довольно низкое шумовое воздействие на окружающих.
Для квартиры с большой площадью или загородного строения приобретают мультисистемы с несколькими внутренними испарителями и одним выносным блоком, что облегчает пользователям весь процесс эксплуатации. К тому же внешний вид коттеджа не портит обилие выносных блоков одинаковой конструкции, но с разным шумовым воздействием.
Устройство и принцип работы кондиционера ничем не отличаются от устройства любой сплит-системы, разница только в специфических нюансах, поэтому дать точный ответ, какая техника лучше справляется с поставленными задачами весьма непросто — каждая из них имеет свои недостатки и преимущества, которые определяют сферу их применения.
Строение кондиционеров оконного типа отличается своеобразной конструкцией — одна часть их находится внутри, а другая снаружи оконного блока. С моноблочным напольным вариантом они схожи только конструкцией, т. к. все компонента находятся внутри одного корпуса. Работающие детали — вентилятор и компрессор — издают шума больше, чем у сплит-системы, потому что у них эти компоненты находятся в отдельном блоке, расположенном снаружи помещения.
Прежде, чем сделать выбор при покупке такого изделия в свой дом, надо сделать сравнение технических характеристик самых недорогих сплит-систем с аналогичными параметрами напольного или оконного типа устройства — найдется много положительных и негативных нюансов у каждого вида, поэтому сделать окончательный вывод весьма непросто.
Как работают кондиционеры — archtoolbox.com
Кондиционер работает на основе принципов фазового преобразования, то есть преобразования материала из одного состояния (или фазы) вещества в другое, например, когда материал переходит из жидкости в газ. Когда происходит переход жидкости в газ, материал поглощает тепло. И наоборот, когда материал переходит из газа в жидкость, он выделяет тепло. Кондиционер — это, по сути, машина, которая форсирует фазовое преобразование и использует полученные в результате принципы теплопередачи для охлаждения зданий.
Кондиционеры состоят из множества компонентов, основными из которых являются жидкостный компрессор, конденсатор и змеевик испарителя. Мы выберем точку в цикле кондиционирования воздуха и опишем, как движение хладагента через систему работает для охлаждения здания. Поскольку компрессор является одним из самых важных элементов оборудования в системе кондиционирования воздуха, давайте начнем с него.
Цикл кондиционирования воздуха
Во всех системах кондиционирования воздуха используется особый материал для фазового преобразования.Этот материал называется хладагентом и содержится в трубке, проходящей через систему кондиционирования воздуха. Хладагент втягивается в компрессор системы (позиция 1 на схеме ниже) в виде теплого пара после выхода из змеевика испарителя (что будет объяснено ниже).
Компрессор увеличивает плотность поступающего пара хладагента, вызывая повышение его давления и температуры. Обычно это достигается с помощью центробежной системы, в которой серия вращающихся лопастей быстро выталкивает пар за пределы камеры компрессора, после чего он выходит.Затем этот горячий пар под высоким давлением попадает в конденсатор кондиционера (позиция 2), где он проходит через ряд змеевиков с прикрепленными тонкими металлическими ребрами. Вентилятор обдувает ребра воздухом, и тепло перемещается от хладагента к ребрам и в воздушный поток, что очень похоже на метод, который использует радиатор для отвода тепла от охлаждающей жидкости, циркулирующей внутри двигателя автомобиля. Воздух, который проходит через змеевики конденсатора, выводится наружу здания и выбрасывается в атмосферу.
Это отключение через конденсатор приводит к потере значительного количества тепла паром, и впоследствии он меняет фазу с газа на высокотемпературную жидкость. Затем жидкий хладагент нагнетается через расширительный клапан (позиция 3), который в основном представляет собой точечное отверстие, которое заставляет жидкость образовывать туман. Внезапное падение давления и расширение материала, когда жидкость превращается в туман, приводят к быстрому охлаждению жидкости, поскольку она отбрасывает тепловую энергию. Этот холодный туман проходит через змеевик испарителя (позиция 4), который расположен непосредственно в воздушном потоке циркуляционного вентилятора, который втягивает воздух изнутри здания.Вентилятор проталкивает воздух через холодные змеевики, которые забирают тепло из воздуха, заставляя воздух охлаждаться. Передача тепла хладагенту заставляет его снова превратиться в теплый пар, и он попадает в компрессор, чтобы снова начать цикл.
Схема работы кондиционеровУдаление влаги — Осушение
В дополнение к охлаждению внутреннего пространства кондиционеры также обеспечивают осушение воздуха. Первоначальная цель изобретения кондиционера заключалась в том, чтобы удалить влажность из промышленных помещений, при этом охлаждение воздуха считалось вторичным эффектом.Удаление влаги во время работы кондиционера происходит, когда относительно теплый воздух внутри здания протягивается через холодные змеевики испарителя. Поскольку физика гласит, что теплый воздух может удерживать больше воды, чем холодный, охлаждение воздуха в здании, когда он контактирует со змеевиками испарителя, вызывает выделение влаги, которая образуется в виде конденсата на змеевиках. Этот конденсат со временем стекает, собирается и выводится наружу здания или в канализацию.Снижение влажности в здании способствует повышению уровня комфорта пассажиров за счет повышения эффективности естественной системы охлаждения тела. Комбинация удаления влажности и снижения температуры определяет «кондиционирование» воздуха.
Хладагенты
Хладагенты для кондиционирования воздуха обычно состоят из материалов, которые не вызывают коррозии и обладают способностью легко переходить между газовой и жидкой фазами при рабочих температурах системы кондиционирования.Обычно используемые хладагенты — это диоксид углерода, аммиак и химические вещества, называемые негалогенированными углеводородами, при этом тип хладагента выбирается в зависимости от конкретного применения для охлаждения.
В прошлом использовались хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), но производство ХФУ было прекращено в 1990-х годах, а производство ГХФУ будет прекращено к 2030 году из-за их озоноразрушающей способности.
Как работает кондиционер? — Coolray
Многие люди ошибочно думают, что их кондиционер работает, «создавая» холодный воздух.Они этого не делают. Вместо этого они работают, отводя тепло внутри вашего дома и передавая его на улицу.
Итак, как именно работает этот процесс?
Как кондиционер отводит тепло наружу
Тепло внутри вашего дома поглощается и передается наружу через охлаждающий агент или «хладагент». Хладагент находится внутри змеевиков, которые проходят через замкнутую систему. Змеевики направляют хладагент из дома на улицу и обратно.
Станции на маршруте управляют состоянием, давлением и температурой хладагента, так что он поглощает или отводит тепло в определенных точках.Эти станции включают:
- Испаритель
- Компрессор
- Конденсатор
Давайте подробнее рассмотрим этот процесс:
Фотография предоставлена Energy Vanguard / Allison Bailes
Шаг 1: Тепло поглощается змеевиком испарителя
Теплый воздух внутри вашего дома втягивается через вентиляционное отверстие и обдувается холодным змеевиком испарителя. Змеевик испарителя — это станция, расположенная в помещении и поглощающая тепло из воздуха, охлаждая воздух.Вентилятор нагнетает холодный воздух в воздуховоды, которые распределяют его по всему дому.
По мере того как хладагент поглощает тепло от проходящего воздуха, он переходит из жидкого состояния в газообразное и продолжает двигаться по системе контура к компрессору.
Шаг 2: Компрессор повышает температуру хладагента
Компрессор уменьшает объем газа. Обычно это делается путем плотного сжатия газа между двумя твердыми предметами.
Повышает давление и температуру хладагента, подготавливая его к процессу конденсации.
Шаг 3. Тепло передается наружу.
Хладагент, теперь представляющий собой перегретый пар, достигает конденсатора (который находится на открытом воздухе) и подвергается воздействию наружного воздуха. Наружный воздух поглощает тепло от хладагента, понижая температуру хладагента и изменяя состояние с газа обратно на жидкость.
Шаг 4: Хладагент остывает; процесс повторяется
Как только тепло от хладагента отводится наружу, холодный хладагент возвращается обратно в испаритель, чтобы повторить процесс снова.Процесс продолжается до тех пор, пока внутренняя температура вашего дома не достигнет желаемого уровня. В этот момент ваш термостат приказывает вашему кондиционеру отключиться.
Дополнительная литература о кондиционировании воздуха
Coolray — ваш эксперт по домашнему комфорту в районе Атланты со специалистами в области отопления, кондиционирования, качества воздуха и водопровода. Остались вопросы? Мы будем рады помочь — просто свяжитесь с нами через Интернет.
Механизм и принцип кондиционирования воздуха — простое схематическое объяснение
Вы когда-нибудь задумывались, как получить прохладный ветерок от кондиционера.Какой механизм на самом деле задействован в производстве холодного воздуха жарким летом? Вот простое схематическое объяснение принципа работы кондиционера. Независимо от того, какой тип кондиционера вы используете, с окнами, на раздельной стене (PTAC), в напольном шкафу или на крыше, основной принцип для всех них одинаков. Даже инверторный кондиционер, претерпевший изменения в примитивной конструкции, по-прежнему следует тому же принципу и законам термодинамики.
Основной механизм и принцип
Как работает кондиционер — Схема
Пояснение: Каждый кондиционер (также произносится как AC, A / C или Air Cooler в некоторых регионах мира) имеет внутри компрессор.Он работает, чтобы сжимать и перекачивать газообразный хладагент. При сжатии хладагента выделяется тепло. Чтобы рассеять это тепло, сжатый хладагент перекачивается в змеевики конденсатора, где вентилятор выдувает тепло во внешнюю атмосферу. Во время этого процесса хладагент принимает жидкую форму. Этот жидкий хладагент перекачивается к расширительному клапану. К расширительному клапану подключен датчик температуры, который работает в соответствии с настройками термостата. Расширительный клапан подает необходимое количество хладагента в испаритель (охлаждающие змеевики), где сжиженный хладагент принимает газообразную форму.Преобразование из жидкого в газообразное состояние из-за расширения вызывает охлаждение, поскольку энергия поглощается из окружающей среды. Воздух, проходя через ребра (прикрепленные к змеевикам), охлаждается и выдувается в комнату. Затем газообразный хладагент в охлаждающих змеевиках поступает в компрессор и снова сжимается. Цикл продолжается, пока компрессор не выключен.
В двух словах, кондиционер забирает тепло из помещения и отдает его наружу. Внутри помещения действует как источник, а снаружи — как приемник тепла.
В автомобильных кондиционерах между конденсатором и расширительным клапаном устанавливается ресивер-осушитель. Он служит для сбора излишков хладагента, когда он не требуется для работы в режиме охлаждения. Он также имеет влагопоглотитель, который поглощает влагу, присутствующую в хладагенте.
Кондиционеры с инвертором: В этих кондиционерах используется инвертор для управления скоростью компрессора. Электричество сначала выпрямляется в постоянный ток (постоянный ток), а затем снова инвертируется до требуемой частоты переменного тока (переменного тока) с использованием широтно-импульсной модуляции.Таким образом, скорость компрессора может увеличиваться и уменьшаться в зависимости от температуры в помещении. Такие кондиционеры чрезвычайно энергоэффективны и потребляют примерно на 30-60% меньше электроэнергии, чем старые кондиционеры. Инверторные кондиционеры дороги из-за наличия внутри них дополнительного оборудования, но затраты на электроэнергию постепенно окупаются. К другим их преимуществам относятся бесшумная работа, более быстрое охлаждение, отсутствие колебаний температуры в помещении и скачков напряжения, вызванных компрессором.
Кондиционер как обогреватель: Когда кондиционер используется как обогреватель, процесс, который показан и объяснен выше, просто меняется на противоположный. В результате реверсивного механизма горячий воздух направляется внутрь помещения, а холодный — наружу.
Как работает центральный кондиционер
Как работает система кондиционирования? В этой экспертной статье, наряду со схемами и видео, четко объясняется, как центральный кондиционер охлаждает дом за счет циркуляции хладагента через его систему и подачи охлажденного воздуха через воздуховоды. Схема центральной системы кондиционирования дома, включая сеть каналов теплого и холодного воздуха. © Дон Вандерворт, HomeTips
Центральный кондиционер — это как гигантский холодильник для вашего дома. Фактически, в нем используются те же типы компонентов, материалов и систем, что и в холодильнике, включая хладагент, который превращается из жидкости в газ и обратно в жидкость, когда он проходит через систему трубок и змеевиков или ребер, которые собирают и отдают тепло. .
Проходя этот цикл, он собирает тепло из одного места и передает его в другое.В то же время он создает холод (отсутствие тепла) в одном месте и доставляет этот холод в другое. В случае кондиционера место, принимающее холод, представляет собой кондиционер или топочный шкаф, оборудованный вентилятором, который проталкивает охлажденный воздух по всему дому.
Воздухоочиститель или печь обычно располагаются в труднодоступном месте, например, в подвале или на чердаке. Этот прибор перекачивает охлажденный воздух по всему дому через систему воздуховодов — часто та же самая система, которая используется в топках с принудительной подачей воздуха во время отопительного сезона.Один или несколько термостатов в доме служат для выключения и включения системы охлаждения при повышении и понижении температуры в помещении.
Центральный кондиционер работает от электричества. В летние месяцы, когда он много работает, он может потреблять много энергии, поэтому эффективность кондиционера может быть очень важной характеристикой. Если вы покупаете новый кондиционер, это означает выбор такого кондиционера, который разработан с учетом энергоэффективности и имеет размер, соответствующий вашему дому. Для получения дополнительной информации о покупке нового кондиционера см. Руководство по покупке центрального кондиционера.Для получения информации о покупке правильного размера см. Определение размеров центрального кондиционера и Сколько стоит центральное кондиционирование воздуха?
Как работает кондиционер
Когда термостат сигнализирует системе кондиционирования воздуха о понижении температуры воздуха, начинается целая последовательность событий.
Сначала включается приточно-вытяжная установка, воздух в гостиную поступает из разных частей дома через вытяжные воздуховоды. Этот воздух проходит через один или несколько фильтров, в которых удаляются взвешенные в воздухе частицы, такие как пыль и пух. Более того, сложные фильтры могут также удалять микроскопические загрязнители.Затем воздух направляется в воздуховоды, по которым вентилятор выталкивает его обратно в комнаты.
Но почему змеевик испарителя вообще остывает? Вот тут-то и вступают в игру принципы охлаждения.
Каждый кондиционер состоит из трех основных частей: конденсатора, испарителя и компрессора. В типичной «сплит-системе» конденсатор и компрессор расположены в наружном блоке. Испаритель устанавливается на или в приточно-вытяжной установке, которая часто представляет собой печь с принудительной подачей воздуха.В «пакетной системе» все компоненты объединены в единый наружный блок, который может быть расположен на земле или на крыше. Центральный кондиционер охлаждает с помощью наружного компрессора и змеевика конденсатора, подключенного к внутренней печи, оснащенной змеевик испарителя. © Дон Вандерворт, HomeTips
Хладагент циркулирует по медным трубкам, которые проходят между испарителем и конденсатором. Этот хладагент получает и отдает тепло при повышении и понижении температуры, переходя от жидкости к газу, а затем обратно к жидкости.Хладагент становится особенно холодным, когда он начинает циркулировать по внутреннему змеевику.
Когда воздухоочиститель проталкивает теплый воздух через змеевик, хладагент поглощает столько тепла из воздуха, что превращается в пар. В виде пара он попадает в наружный компрессор, который сжимает его и перемещает через наружный змеевик. Там он отводит тепло через змеевики или тонкие металлические «ребра». Вентилятор компрессора также помогает рассеивать тепло. Затем хладагент проходит через расширительное устройство, которое превращает его в низкотемпературную жидкость низкого давления, которая возвращается во внутренний змеевик.Итак, цикл продолжается.
Следующее видео дает вам четкое представление о том, как компоненты центрального кондиционера работают для охлаждения вашего дома.
Если ваш кондиционер не работает должным образом, см. Раздел «Устранение неисправностей и ремонт центрального кондиционера».
Или вы можете позвонить нашему сервисному партнеру HomeAdvisor. Их БЕСПЛАТНОЕ обслуживание поможет вам найти квалифицированного местного специалиста по кондиционированию воздуха.
СЛЕДУЮЩИЙ СМОТРЕТЬ:
• Обзор центрального кондиционера
• Как работает система отопления и охлаждения вашего дома
• Что такое относительная влажность и почему она важна для вашего дома?
Звоните, чтобы получить бесплатные оценки у местных профессионалов прямо сейчас:
1-866-342-3263
О Доне Вандерворте
Дон Вандерворт накопил опыт более 30 лет, будучи старшим редактором Sunset Books. Редактор журнала Home Magazine, автор более 30 книг по обустройству дома и автор бесчисленных журнальных статей.Он появлялся в течение 3 сезонов на телеканале HGTV «Исправление» и несколько лет был домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году. Подробнее о Дон ВандервортКак работают кондиционеры
Кондиционеры бывают разных форм и размеров, но все они работают в одном и том же качестве. Кондиционер обеспечивает холодный воздух в вашем доме или замкнутом пространстве, фактически удаляя тепло и влажность из воздуха в помещении. Он возвращает охлажденный воздух в помещение и передает нежелательное тепло и влажность наружу.Стандартный кондиционер или система охлаждения использует специальный химикат, называемый хладагентом, и имеет три основных механических компонента: компрессор, змеевик конденсатора и змеевик испарителя. Эти компоненты работают вместе, чтобы быстро преобразовать хладагент из газа в жидкость и обратно. Компрессор повышает давление и температуру газообразного хладагента и отправляет его в змеевик конденсатора, где он превращается в жидкость. Затем хладагент возвращается в помещение и попадает в змеевик испарителя.Здесь жидкий хладагент испаряется и охлаждает внутренний змеевик. Вентилятор нагнетает воздух в помещении через холодный змеевик испарителя, где тепло внутри дома поглощается хладагентом. Затем охлажденный воздух циркулирует по дому, а нагретый испарившийся газ отправляется обратно в компрессор. Затем тепло выделяется в наружный воздух, когда хладагент возвращается в жидкое состояние. Этот цикл продолжается до тех пор, пока в вашем доме не будет достигнута желаемая температура.
Этот рисунок, результат новаторского проекта Уиллиса Кэрриера, был представлен Sackett & Wilhelms 17 июля 1902 года и лег в основу изобретения, которое изменило мир, — первой современной системы кондиционирования воздуха.
Процесс кондиционирования воздуха
Во многих домах в Северной Америке используются кондиционеры сплит-системы, которые часто называют «централизованным воздухом». Системы кондиционирования воздуха состоят из ряда компонентов и делают больше, чем просто охлаждают воздух внутри. Они также могут контролировать влажность, качество воздуха и воздушный поток в вашем доме. Поэтому, прежде чем мы ответим на вопрос о том, как работают кондиционеры, будет полезно узнать, что составляет типичную систему.
Что такое централизованный воздух?
Типичная система кондиционирования воздуха, часто называемая «центральным кондиционированием воздуха» или «сплит-системой кондиционирования воздуха», обычно включает в себя следующее:
- термостат, контролирующий работу системы
- Наружный блок с вентилятором, змеевиком конденсатора и компрессором
- внутренний блок (обычно печь или фанкойл), в котором находится змеевик испарителя и вентилятор для циркуляции охлажденного воздуха
- Медная трубка, по которой хладагент течет между внутренним и наружным блоками
- расширительный клапан, регулирующий количество хладагента, поступающего в змеевик испарителя
- воздуховод, который позволяет воздуху циркулировать из внутреннего блока в различные жилые помещения и обратно во внутренний блок
Источник: U.S. Министерство энергетики — Energy Saver 101 Инфографика
В самом простом описании процесс кондиционирования воздуха включает в себя два действия, которые происходят одновременно: одно внутри дома, а другое вне дома.
- Внутри дома (иногда называемого «холодной стороной» системы) теплый воздух в помещении охлаждается, когда он проходит через холодный охлаждающий змеевик, заполненный хладагентом. Тепло из воздуха в помещении поглощается хладагентом, когда хладагент превращается из жидкости в газ.Охлажденный воздух возвращается в дом.
- Вне дома (иногда называемый «горячей стороной» системы) газообразный хладагент сжимается перед поступлением в большой змеевик наружного блока. Тепло выделяется наружу, когда хладагент снова превращается в жидкость, и большой вентилятор втягивает наружный воздух через наружный змеевик, отклоняя тепло, поглощаемое из дома.
Результатом является непрерывный цикл удаления тепла и влажности из воздуха в помещении, возвращения холодного воздуха в дом и выхода тепла и влажности из дома.
Как работает система кондиционирования воздуха — более подробно
Теперь, когда у вас есть базовое представление о том, как работают кондиционеры, давайте копнем немного глубже и опишем весь процесс работы.
Термостат, который обычно устанавливается на стене в центре дома, контролирует и регулирует температуру воздуха в помещении. Процесс охлаждения начинается, когда термостат определяет, что температура воздуха необходимо снизить, и посылает сигналы компонентам системы кондиционирования воздуха как внутри, так и снаружи дома, чтобы начать работу.Вентилятор внутреннего блока втягивает горячий воздух из помещения через воздуховоды возвратного воздуха. Этот воздух проходит через фильтры, в которых собирается пыль, пух и другие частицы, переносимые воздухом. Затем отфильтрованный теплый воздух в помещении проходит через холодный змеевик испарителя. По мере того как жидкий хладагент внутри змеевика испарителя превращается в газ, тепло из воздуха в помещении поглощается хладагентом, таким образом охлаждая воздух, проходя через змеевик. Затем вентилятор внутреннего блока нагнетает охлажденный воздух обратно через воздуховоды дома в различные жилые помещения.
Газообразный хладагент выходит из дома через медную трубку и попадает в компрессор кондиционера снаружи. Представьте компрессор как большой электрический насос. Компрессор сжимает газообразный хладагент и направляет хладагент в змеевик конденсатора наружного блока. Большой вентилятор втягивает наружный воздух через змеевик конденсатора, позволяя воздуху поглощать тепловую энергию из дома и выпускать ее наружу. Во время этого процесса хладагент снова превращается в жидкость.Затем он проходит по медной трубке обратно во внутренний блок, где проходит через расширительное устройство, которое регулирует поток хладагента в змеевик испарителя. Затем холодный хладагент поглощает больше тепла из воздуха в помещении, и цикл продолжается.
Типы кондиционеров
Как видите, вопрос «как работают кондиционеры» может привести к очень простому или очень сложному объяснению. То же самое и с описанием типов кондиционеров. А поскольку внутренние жилые помещения бывают самых разных форм и размеров, от сегодняшних новых крошечных домов до микрорайонов площадью 30 000 квадратных футов, системы кондиционирования воздуха также доступны в различных стилях и конфигурациях.Существует три основных типа кондиционера: сплит-система, комплектный кондиционер и бесканальный кондиционер. У каждого из них есть свои специализированные применения, но все они, по сути, делают одно и то же — создают прохладу в вашем доме. Тип системы охлаждения, который лучше всего подходит для вас, зависит от вашего географического положения, размера и физических ограничений вашего дома, а также от того, как вы его используете.
Кондиционер сплит-системы
Сплит-системапредлагает наиболее распространенный ответ на вопрос «что такое система кондиционирования?» Эти системы включают в себя как внутренний, так и наружный блоки.Внутренний блок, обычно печь или фанкойл, включает в себя змеевик испарителя и нагнетательный вентилятор (устройство обработки воздуха), который обеспечивает циркуляцию воздуха по всему дому. Наружный блок содержит компрессор и змеевик конденсатора.
Кондиционеры со сплит-системойимеют множество опций, включая базовые одноступенчатые системы, более тихие и более эффективные двухступенчатые системы и самые тихие и энергосберегающие многоступенчатые системы. Кондиционер сплит-системы обеспечивает постоянный и надежный контроль температуры во всем доме.А поскольку в системе используются фильтры в воздухообрабатывающем устройстве для помещений, она может очищать ваш воздух, пока он охлаждает его.
Кондиционер воздуха в упаковке
Комплексные системы — это комплексные решения, которые также отвечают на вопрос «что такое система кондиционирования?» Комплексные системы содержат змеевик испарителя, нагнетательный вентилятор, компрессор и змеевик конденсации — все в одном устройстве. Они хорошо работают, когда на чердаке или в чулане недостаточно места для внутреннего блока кондиционера сплит-системы. Они также являются хорошим выбором в тех областях, где предпочтительна установка на крыше.Как и сплит-системы, комплексные системы забирают теплый воздух из дома через возвратные воздуховоды в секцию змеевика испарителя. Воздух проходит через змеевик испарителя, а более холодный воздух возвращается в дом через приточные воздуховоды. И, как и в сплит-системе, нежелательное тепло отводится наружу через змеевик конденсатора.
Пакетные системы также предлагают множество вариантов для повышения энергоэффективности. Они доступны в двухступенчатых системах и одноступенчатых системах.Модели с более высокой эффективностью включают многоскоростные нагнетательные вентиляторы. В США упакованные системы наиболее распространены на юге и юго-западе страны.
Бесконтактный кондиционер
Бесконтактные системы не считаются системами центрального кондиционирования воздуха, поскольку они обеспечивают охлаждение определенных, целевых областей в доме. Они требуют менее инвазивной установки, поскольку, как следует из их названия, они не полагаются на воздуховоды для распределения охлажденного воздуха. Подобно сплит-системам, бесканальные системы включают в себя наружный блок и, по крайней мере, один внутренний блок, соединенные медными трубками для хладагента.В бесканальной системе каждый внутренний блок предназначен для подачи холодного воздуха только в комнату, в которой он установлен. Внутренний блок можно установить на стене, на потолке или на полу. Некоторые бесканальные системы могут включать в себя несколько внутренних блоков, подключенных к одному наружному блоку. Независимо от количества внутренних блоков работа аналогична сплит-системе. Внутренний блок содержит змеевик испарителя и нагнетательный вентилятор, чтобы отводить теплый воздух из комнаты через холодный змеевик испарителя, а затем возвращать более холодный воздух обратно в комнату.Хладагент проходит по медной трубке к наружному блоку, где расположены компрессор и змеевик конденсатора. Тепло изнутри отводится через змеевик наружного конденсатора. Хладагент возвращается во внутренний блок, и цикл продолжается.
Эти гибкие системы обеспечивают максимальный комфорт в помещениях, где расположены внутренние блоки. Они также действуют как система зонирования, предлагая индивидуальный контроль температуры в каждой отдельной комнате. Например, если вам нужен более прохладный домашний офис, но более теплая спальня, установите блок без воздуховодов в каждой комнате.Теперь вы можете установить разную температуру в каждой зоне в зависимости от ваших потребностей.
Независимо от того, какой тип системы работает в вашем доме или собственности, знать ответ на вопрос «как работают кондиционеры?» может помочь вам выбрать наиболее разумную систему. И это позволит вам лучше понять, какой выбор предлагает ваш подрядчик по ОВК.
Понимание того, как работает сплит-кондиционер с помощью схемы
Включите кондиционер, и он охладит комнату и создаст внутри успокаивающие условия.
Но задумывались ли вы, как работает ваш кондиционер и как он охлаждает комнату?
Большинство людей думают, что кондиционер производит холодный воздух сам по себе, но на самом деле он отводит тепло помещения в окружающую среду.
Этот пост отвечает на вопросы
- Как работает сплит-система переменного тока
- Принцип работы кондиционера
- Холодильный механизм
Базовая работа переменного тока (вкратце)
Система кондиционирования воздуха работает на механизм холодильный .
В сплит-системе кондиционирования два блока — внутренний и внешний.
Оба блока содержат катушку.
[Изображение предоставлено: Learn Engineering]Внутренний блок содержит змеевик испарителя , а наружный блок содержит змеевик конденсатора . Эти катушки соединяются друг с другом.
Для правильной работы переменного тока
Змеевик испарителя должен быть всегда ниже температуры в помещении, а змеевик конденсатора всегда должен быть выше температуры наружного воздуха.
Энергию нельзя ни создать, ни уничтожить, поэтому для того, чтобы кондиционер охлаждал комнату внутри, он должен нагревать внешний мир.
Представьте: Сотни тысяч кондиционеров ежедневно работают в мире. Они охлаждают комнату внутри, но увеличивают глобальную температуру снаружи 🙁
Работа: шаг за шагомОсновные компоненты в холодильном цикле
- Компрессор
- Змеевик испарителя
- Расширительный клапан
- Змеевик конденсатора
Внутри змеевика находится хладагент под давлением, который способствует передаче тепла.
Шаг 1: Компрессор Запускает и сжимает хладагент
Создавая высокое давление, компрессор нагревает хладагент, который далее течет в змеевик конденсатора.
С помощью нагнетателя или вентилятора наружный воздух циркулирует вместе с змеевиком, а тепло отводится от хладагента.
Хладагент теряет тепло и превращается в жидкость.
Шаг 2: Расширительный клапан охлаждает жидкий хладагент
Это устройство создает ситуацию низкого давления, в результате чего часть жидкости превращается в газ, что также приводит к охлаждению жидкости.
Шаг 3: Холодный хладагент достигает змеевика испарителя
Змеевик испарителя также имеет вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении вместе с змеевиком.
При этом хладагент поглощает тепло из воздуха в помещении, делая его прохладнее, и преобразуется в основном в газообразное состояние.
Хладагент возвращается в компрессор.
Дополнительно: К компрессору прикреплен аккумулятор, который обеспечивает подачу только газа в компрессор, иначе жидкость может его повредить.
Цикл охлажденияНачиная с компрессора и далее к змеевику конденсатора, расширительному клапану и змеевику испарителя, хладагент возвращается в компрессор.
Это завершает один цикл , и поток хладагента продолжается в следующем цикле.
Этот цикл повторяется снова и снова, пока в комнате не остынет или, чтобы сказать, не будет достигнута желаемая заданная температура.
После этого компрессор выключается и подача газа.
Далее
При повышении температуры в помещении цикл охлаждения перезапускается, а вместе с ним и компрессор.
Но это отличается в инверторах переменного тока
После достижения температуры термостата компрессор в инверторном переменном токе работает на более низкой мощности, чтобы обеспечить более низкое охлаждение.
Удаление влажности: Воздух в помещении влажный и поэтому содержит капли воды. Когда этот воздух соприкасается с холодным змеевиком испарителя, из-за конденсации вода из воздуха в газовом состоянии превращается в жидкое состояние.Эта вода удаляется из дренажной трубы.
Работа термостата: Термостат похож на датчик температуры, который измеряет температуру в помещении. Он крепится возле змеевика испарителя. Воздуходувка всасывает воздух в помещении, где термостат измеряет температуру. Он контролирует циклы охлаждения и выключает компрессор при достижении заданной температуры.
ХолодопроизводительностьДля кондиционера, чем больше он может отводить тепло из комнаты, тем выше будет его холодопроизводительность.
Это зависит от многих факторов, но в основном зависит от мощности компрессора.
Эта холодопроизводительность измеряется в тоннах.
Крайне важно выбрать кондиционер правильной вместимости в соответствии с размером помещения.
Выбор переменного тока большего или меньшего размера приведет к более высокому энергопотреблению или недостаточному охлаждению помещения соответственно.
Дополнительная литература
Как работают кондиционеры: составные части кондиционера
Давайте отвлечемся от некоторых вопросов по хозяйству, прежде чем мы займемся уникальными компонентами, из которых состоит стандартный кондиционер.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 есть стоки и поддоны для сбора влаги рядом с кондиционерами или прикрепленные к ним, 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 — Облегчает передачу тепла
- 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.