Как работает кондиционер в помещении – Кондиционер: схема и принцип работы

Кондиционер: схема и принцип работы

Несмотря на то что кондиционеры есть почти в каждом доме, лишь немногие пользователи правильно представляют себе схему такого устройства и то, как оно работает, подключается. В данной статье постараемся развернуто раскрыть эту тему.

Общая схема работы кондиционера

Вся система построена на способности веществ поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Такая схема кондиционера и заложена в работу современной сплит-системы. Основным веществом внутри замкнутой системы устройства является фреон. Имея возможность изменять его агрегатное состояние путем изменения температуры и давления, мы сможем охлаждать радиатор и прогонять через него воздух с улицы.

Но для начала ознакомимся с основными элементами сплит-системы. Схема и принцип работы кондиционера предполагают использование двух блоков: наружного и внутреннего. Для чего они нужны?

Наружный блок

Данный блок устанавливается на улице и главным образом служит для охлаждения перегретого фреона ( воздух с улицы он не забирает, кондиционер служит для охлаждения воздуха в помещении. Для забора уличного воздуха используются вентустановки). Он состоит из следующих узлов:

• Вентилятор.
• Конденсатор. В этой части осуществляется охлаждение фреона и его конденсация. Воздух, который проходит через конденсатор, нагревается и отводится на улицу.
• Компрессор. Главный элемент кондиционера, который сжимает фреон и обеспечивает его циркуляцию по всему контуру.
• Блок управления. Обычно он используется в наружных блоках инверторных систем. В обычных кондиционерах вся электроника чаще всего находится во внутреннем блоке.

• 4-ходовой клапан. Применяется в моделях, которые могут работать на обогрев (большинство современных кондиционеров). Этот элемент при активации функции обогрева изменяет направление движения хладагента. В результате наружный и внутренний блоки меняются местами: внутренний работает на обогрев, наружный – на охлаждение.
• Различные штуцерные соединения, посредством которых происходит подключение медных труб между внутренним и наружным блоками.
• Фильтр хладагента. Устанавливается перед компрессором с целью защиты последнего от грязи, которая при монтаже может попасть в систему.

Внутренний блок

Он включает в себя элементы:

• Передняя панель, через которую внутрь поступает воздух. Она легко снимается, чтобы пользователь мог добраться до фильтров.
• Фильтр грубой очистки – это обычная пластиковая сетка, которая задерживает крупную пыль (например, шерсть животных, пух и т. д.). Эту сетку нужно чистить 1 раз в месяц.
• Система фильтров, состоящая из угольного, антибактериального, электростатического фильтров. В зависимости от модели кондиционера, некоторых фильтров может не быть вообще.

• Вентилятор для циркуляции чистого воздуха в помещении – холодного или подогретого.
• Испаритель. Представляет собой радиатор, куда попадает ледяной хладагент. Этот радиатор сильно охлаждается фреоном, и вентилятор прогоняет через него воздух, который вмиг становится холодным.
• Жалюзи регулировки направления потока воздуха.
• Индикаторная панель показывает, в каком режиме работает кондиционер.
• Плата управления. На ней находятся центральный процессор и блок электроники.
• Штуцерные соединения – к ним подключаются трубы соединения внутреннего и наружного блоков.

Схема кондиционера проста и логична, но некоторым пользователям непонятно, для чего нужно два блока? Ведь можно брать теплый воздух из помещения и прогонять его через кондиционер, охлаждая его. Но не все так просто: нельзя произвести холод, не производя тепло. А тепло нужно отвести наружу. Для этой цели идеально подходит двухблочная система. Есть также и другие системы, например одноблочные. Там тепло отводится наружу по специальному воздуховоду, выведенному за пределы квартиры.

Детализированная схема работы кондиционера

Теперь, когда вы знаете основные элементы, можно рассмотреть более подробно схему работы данной системы. Итак, при активации режима охлаждения с пульта управления в системе включается компрессор. Он нагнетает давление и гонит газ через радиатор. Пройдя радиатор (в наружном блоке), газ становится жидким и горячим (если помните, при конденсации он выделяет теплоту).

Теперь горячий жидкий фреон (который до радиатора был газом) поступает на терморегулирующий вентиль, где давление фреона понижается. В результате этого происходит испарение фреона, и на испаритель поступает газожидкостная холодная смесь (фреон становится холодным при испарении). Испаритель охлаждается, и вентилятор сдувает с него холод в помещение. Затем газообразный фреон снова попадает в конденсатор, и на этом этапе круг замыкается.

Эта принципиальная схема кондиционера справедлива для всех типов. Вне зависимости от модели, мощности и функционала системы все кондиционеры построены именно по такому принципу, включая автомобильные, промышленные и бытовые.

Подключение кондиционера

Схема установки кондиционера проста, а вот сама установка достаточно сложна. Произвести ее могут только специалисты, у которых есть соответствующее оборудование. Вся сложность заключается в монтаже наружного блока и закачке фреона внутрь. Также требуется проделать огромную дыру в стене, а если дом панельный, то сложность работ возрастает.

Что касается подключения к электросети, то достаточно просто подсоединить внутренний блок устройства к розетке, не более того. А вот схема подключения кондиционера по питанию – это документ, в котором отображено расположение различных компонентов и информация для сервисных центров. Он в большей степени интересует инженеров, которые занимаются ремонтом и подключением техники. В контексте этой статьи нельзя привести единую схему подключения кондиционера, так как она для различных моделей может быть разной.

Соединение блоков

После того как были установлены внешний и внутренний блоки кондиционера, их необходимо соединить между собой. Делается это с помощью медного четырехжильного кабеля. Жилы должны иметь сечение не менее 2,5 мм². Схема подключения кондиционера, которая идет вместе с самим устройством, является в некоторой степени инструкцией. Обычно соединительный кабель прокладывается вместе с фреоновой магистралью, хотя его можно проложить и в отдельной пластиковой коробке.

Подключение по выделенной линии

После соединения двух блоков между собой необходимо подключить внутренний блок к сети. Можно использовать ближайшую розетку, однако, учитывая довольно высокую мощность установки, специалисты рекомендуют выделять для нее отдельную линию питания, которая будет идти непосредственно до счетчика. Это позволит снять большую нагрузку с общей линии электросистемы квартиры. Прокладка кабеля до щитка может быть произведена по специальной штробной канавке или в пластиковом коробе. Не оставляйте провод открытым.

Щиток, в который будет заходить линия питания кондиционера (и общая линия электросистемы квартиры), должен быть заземлен. При этом питание кабеля должно быть подключено через автомат определенной мощности. Она рассчитывается по специальной формуле: мощность кондиционера, деленная на напряжение (220 или 230 В). К полученному значению нужно прибавить 30 % для запаса по мощности.

Подключение к общей системе электропитания квартиры

Подключение устройства к обычной розетке, которая принадлежит общей линии питания, возможно только в том случае, если ваш кондиционер не мощный и не создаст большую нагрузку на сеть. При потребляемой мощности кондиционера 1 кВт и менее его можно подключать к обычной розетке. Обычно такую мощность имеют модели, предназначенные для охлаждения 20 квадратных метров.

fb.ru

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:

1. 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.

2. 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.

---

Основная функция кондиционера — это поддержание определенной температуры в помещении. И, надеюсь, благодаря этой статье вам стал более понятен принцип работы кондиционера в квартире. Читайте статью «как правильно пользоваться кондиционером».

kondicionershik.ru

Устройство и принцип работы кондиционера в режиме охлаждения и обогрева

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

Устройство кондиционера

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

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

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

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

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

Что нужно знать о принципе работы кондиционера

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

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

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

Работа в режиме охлаждения

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

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

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

Вывод

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

tehrevizor.ru

Принцип работы кондиционера в помещении

Главная > Статьи > Коммуникации > Вентиляция

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

Как работает самая простая сплит-система?

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

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

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

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

О работе более сложной системы кондиционирования

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

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

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

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

Тепловой насос

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

Как рассчитывается эффективность кондиционера

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

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

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

Зачем кондиционеру ТЭНы?

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

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

Режим осушения

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

В каких еще режимах работает кондиционер

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

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

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

expertsamostroy.ru

Принцип работы кондиционера

Самым эффективным средством летом спастись от жары, а зимой согреться в помещении является бытовой кондиционер, но многие, не зная, как именно он работает, не покупают его, так как не уверены в способности этого прибора создать комфортные для жизни человека климатические условия или используют его не в полную силу.

Многие обыватели, встретив понятия кондиционер и сплит-система, начинают думать ,что это разные устройства контроля за климатом в помещении, но это не так. Оба термина обозначают оборудование, имеющее одинаковый принцип работы и функции, только кондиционер состоит из одного настенного блока, а сплит-система – из двух (в помещении и на улице).

В этой статье вы узнаете основные принципы работы кондиционеров (сплит-системы) во всех температурных режимах.

Устройство кондиционера

Основная часть населения для регулирования микроклимата в своих жилых и рабочих помещениях использует кондиционеры сплит-системы, так как они эффективно охлаждают и нагревают воздух.

Такие кондиционеры состоят из двух частей:

• внешний блок состоит из вентилятора, компрессора, четырехходового клапана (для смены направления фреона), конденсатора, фильтра и штуцерных соединений;
• внутренний блок – передней панели, двух фильтров, испарителя, поддона для конденсата, индикаторной панели, вентилятора, платы управления, штуцерных соединений.

Одноблочные настенные кондиционеры для выведения тепла используют воздухопроводы, выведенные на улицу.

Принцип работы бытового кондиционера

Весь процесс работы кондиционера построен на основе свойстве жидкости (фреона) поглощать и отдавать тепло, при изменении температуры. Поэтому и говорят, что они не производят холод или тепло, а просто его переносят с одного места (комнаты) в другое (на улицу).

Как это происходит можно увидеть на следующем рисунке

1. Начинается процесс охлаждения во внешнем блоке, где фреон находится в газообразном состоянии.
2. Потом он перемещается в компрессор, который увеличивает давление, газ сжимается и повышается его температура.
3. Фреон переходит в конденсатор (теплообменник – состоящий из медных трубок с тонкими алюминиевыми пластинками), где всасываемый воздух с помощью вентилятора продувает его, при этом охлаждая, это приводит к тому, что происходит переход газа в жидкое состояние.
4. Дальше он в виде жидкости попадает в терморегулирующий вентиль (тонкая медная трубочка в виде спирали), который уменьшает давление в системе, чем понижает температуру кипения фреона. Это провоцирует его кипение и начало испарения.
5. Попав потом в испаритель (теплообменник во внутреннем блоке), где фреон обдувается теплым воздухом из комнаты. Поглощая тепло, он переходит опять в газообразное состояние, а охлажденный воздух выходит из кондиционера через решетку в помещение.
6. Фреон в виде газа перемещается опять во внешний блок на вход компрессора уже с низким давлением и цикл работы кондиционера повторяется.

Работа кондиционера зимой на обогрев помещения

По такому же принципу осуществляется и нагрев воздуха в помещении.

Отличие этих процессов заключается в том, что благодаря установленному во внешнем блоке кондиционера четырехходовому клапану, газообразный хладагент (то есть фреон) меняет направление движения и теплообменники меняются местами – во внутреннем теплообменнике происходит отдача тепла, а в наружном – нагревание.

Надо очень осторожно использовать кондиционер при низких температурах, так как в процессе работы жидкий хладагент может не успеть полностью перейти в газообразное состояние (нагреться) и в компрессор попадет жидкость, что приведет к поломке всего устройства.

 

womanadvice.ru

Принцип работы кондиционера и разновидности оборудования

Если бы существовал «дедушка Жара», то в письмах к нему дети и взрослые просили бы только одно – подарить кондиционер.

Сегодня многие не мыслят своего существования без этого полезнейшего устройства и бодрая весенняя капель, слышимая возле многоэтажек с приходом лета, служит лишним тому подтверждением.

В этой статье мы разберем принцип работы кондиционера и устройство оборудования.

Устройство кондиционеров

При всем своем разнообразии кондиционеры разных моделей в основе имеют одно и то же устройство – тепловой насос. Этот остроумный механизм позволяет осуществлять теплообмен в «противоестественном» направлении, то есть из более холодной среды в более горячую.

Покажем схематично его работу:

1. Возьмем две емкости с некой средой, причем температура в 1-й емкости ниже, чем во 2-й. Поместим сосуд с газом В 1-ю емкость и дождемся, пока температуры газа и среды сравняются.
2. Переместим газ во 2-ю емкость и сожмем его так, чтобы его температура (напомним, что газы при сжимании нагреваются) оказалась выше температуры среды в этой емкости. Вследствие разности температур начнется теплообмен, то есть газ станет отдавать тепловую энергию среде 2-й емкости.
3. Снова переместим газ в 1-ю емкость, вернув ему при этом первоначальный объем. При расширении газ остынет и поскольку часть внутренней энергии была им потеряна на предыдущем этапе, его температура окажется более низкой, чем была в начале. То есть газ после расширения будет холоднее среды в 1-й емкости. Снова будет иметь место теплообмен, только в направлении среда – газ. После уравновешивания температур снова перенесем газ во 2-ю емкость, не забыв его при этом сжать. Так тепло постепенно будет «перекачиваться» из холодного вещества в горячее.

Тепловые насосы трудятся не только под видом кондиционеров, но и холодильников, осушителей воздуха, систем геотермального отопления и пр. Используемый в них газ называют хладагентом, обычно в этом качестве применяется фреон.

Устройство и принцип работы кондиционера

Хладагент циркулирует по замкнутому трубному контуру, состоящему из двух частей: конденсатора, в котором происходит сжатие газа до жидкого состояния, и испарителя, в котором хладагент испаряется, снова превращаясь в газ и расширяясь в объеме.

Из испарителя в конденсатор газ попадает при помощи компрессора (он и осуществляет сжатие). Из конденсатора хладагент через длинную тонкую скрученную в цилиндрическую спираль трубку (ее называют капилляром, дросселем или терморегулирующим вентилем) постепенно просачивается обратно в испаритель.

Разновидности кондиционеров

Сегодня помимо обычных кондиционеров, которые периодически включаются и выключаются, выпускаются так называемые инверторные устройства.

Инвертор – это электронный узел, который позволяет как угодно менять частоту электротока. При этом, соответственно, будет меняться и мощность компрессора.

Таким образом, инверторному кондиционеру выключаться не нужно – он работает постоянно, выбирая оптимальную мощность охлаждения.

Значение температуры в помещении остается фиксированным, а прибор служит дольше своих неинверторных собратьев (моменты пуска сильно сокращают жизнь силовых электроагрегатов).

Также кондиционеры могут быть:

• Рециркуляционными – просто прогоняют через себя воздух помещения.
• С возможностью подмеса наружного воздуха: эти приборы стоят дороже рециркуляционных, но зато воздух в помещении, где они смонтированы, не только становится прохладным, но и остается свежим.

По способу компоновки узлов кондиционеры делятся на два типа: моноблоки и сплит-системы.

Моноблоки

Вся «начинка» у такого прибора находится в одном корпусе, благодаря чему изделие имеет низкую себестоимость. Различают следующие виды моноблоков:

1. Оконные: устанавливаются в оконном или стенном проеме так, чтобы конденсатор оказался на улице, а испаритель – внутри помещения.
2. Крышные: устанавливаются аналогично, только в кровле.
3. Мобильные: весь прибор целиком стоит на полу внутри помещения, а воздух, которым обдувается горячий конденсатор, через воздуховод выводится на улицу.

Мобильный кондиционер

За выигрыш в цене владельцу моноблока приходится терпеть шум от компрессора и мириться с утечками тепла зимой через корпус прибора (последнее актуально для оконных и крышных моделей).

Сплит-системы

Прибор состоит из двух частей, одна из которых размещается внутри помещения, а другая – на улице. Если наружный блок один, а внутренних – несколько, прибор называют мультисплит-системой. Такие кондиционеры сегодня являются наиболее популярными, поэтому их работу мы рассмотрим подробнее.

Функционирование системы

Рассмотрим, как работает кондиционер. Начнем с принципа работы сплит системы кондиционера. Итак, сплит-система состоит из таких компонентов.

Наружный блок кондиционера

Здесь имеется конденсатор с обдувающим его вентилятором и компрессор. Таким образом, самые шумные узлы оказались на улице, в чем и состоит основное достоинство сплит-систем.

Рассмотрим принцип работы компрессора кондиционера. Компрессор сжимает хладагент до давления в 20 – 25 атм, вследствие чего его температура повышается до 90 градусов. Дешевле всего обходятся поршневые компрессоры, но их надежность оставляет желать лучшего, особенно если на улице холодно. Этого недостатка лишены более дорогие спиральные компрессоры.

Принцип работы сплит-системы на охлаждение

Модели, в которых вентилятор наружного блока вращается с постоянной скоростью, работают эффективно только в узком диапазоне температур наружного воздуха. В более «продвинутых» кондиционерах скорость вентилятора плавно или ступенчато регулируется в зависимости от температуры.

Через капилляр фреон понемногу продавливается в трубку, ведущую ко второй части прибора. Она называется…

Внутренний блок

Здесь помещен испаритель, который также обдувается вентилятором. Кроме этого, имеется плата управления, воздушный фильтр и поддон для сбора конденсата (сбрасывается по дренажному шлангу).

Давление фреона в испарителе составляет 4 – 5 атм, при этом он остывает до температуры менее 10-ти градусов.

По типу внутреннего блока (ВБ) сплит-кондиционеры делятся на такие виды:

• Настенные: ВБ помещается на стене в верхней ее части. Охлажденный воздух подается непосредственно в помещение.
• Кассетные: устанавливаются по центру потолка с тем расчетом, что все коммуникации будут спрятаны потолком подвесным. Сам ВБ имеет такие же габариты, что и стандартная потолочная плитка – 60х60 см. Мощные модели имеют двукратный размер – 120х60 см. Охлажденный воздух также подается непосредственно в помещение, но, в отличие от настенного варианта, сразу по четырем направлениям. Благодаря этому удается эффективно охлаждать помещение с гораздо большей площадью.
• Канальные: ВБ канального типа полностью прячется за подвесным потолком, а подача охлажденного воздуха осуществляется по сети воздуховодов. Таким образом, при помощи одного ВБ можно охлаждать воздух в нескольких комнатах.

Устройство внутреннего блока кондиционера

Большинство современных кондиционеров может работать в двух режимах:

1. Работа кондиционера на холод: это обычный режим, при котором конденсатор размещается снаружи, а испаритель – в помещении.
2. Работа кондиционера на тепло.

В кондиционерах, способных работать в режиме отопления, наружная и внутренняя части контура могут меняться ролями: внутренняя становится конденсатором, а наружная – испарителем. Для этого в контур добавляется перемычка и 4-ходовой клапан, который направляет хладагент в ту или иную магистраль.

Особенность кондиционеров обогревателей состоит в том, что их тепловая мощность в 3 – 4 раза выше потребляемой электрической мощности, тогда как у обычных электрообогревателей оба эти параметра имеют равные значения.

Возможные неисправности системы

Чтобы не навредить кондиционеру, необходимо знать, от чего он может поломаться. Вот наиболее распространенные причины:

Забился воздушный фильтр

О подобном свидетельствует значительное ослабление воздушного потока, дующего из кондиционера.

С определенной периодичностью фильтр нужно промывать проточной водой, в результате чего его рабочие качества будут восстановлены.

Если даже после очистки фильтра ситуация не изменилась, осмотрите испаритель: возможно, на нем тоже накопилось немало пыли.

Во внутреннем блоке завелась нежелательная органика

Об этом владелец сразу узнает по неприятному запаху. Микробы селятся и размножаются на испарителе, где образуется живительный конденсат. Радиатор следует обработать специальным дезинфицирующим составом.

Забилась система отвода конденсата

В этом случае из внутреннего блока будет литься вода. Обычно засорение вызывается пылью.

Она содержится в прогоняемом через кондиционер воздухе, и часть ее оседает на влажном от конденсата испарителе.

Затем вместе с влагой она стекает в отводную трубку и забивает ее. После прочистки системы вода будет уходить по проектному пути.

Вышел из строя компрессор

Некоторые пользователи пытаются греться кондиционером даже при падении температуры на улице ниже +5 градусов, хотя его компрессор на это не рассчитан (это не касается некоторых специальных моделей). В результате агрегат выходит из строя. Чтобы прибором можно было пользоваться и в мороз, нужно установить систему обогрева компрессора.

Гидроудар

Причина возникновения этого явления – поступление хладагента в компрессор в жидком виде – до его превращения в испарителе в газообразное состояние. При этом последний может быть поврежден.

Фреон не успевает испариться из-за переохлаждения, что может быть вызвано двумя причинами: запуском прибора в морозную погоду и засорением фильтров пылью (испаритель хуже обдувается теплым воздухом из помещения).

Если вам необходимо обогреть гараж или дачный домик, то совсем необязательно покупать красивый и новый отопительный прибор. Можно сделать обогреватель своими руками. В теме приведены инструкции по сборке.

Схемы подключения радиаторов отопления описаны в следующем материале.

Видео на тему

microklimat.pro

Устройство и принцип работы кондиционера

Устройство и принцип работы различных кондиционеров схожи. Эти системы имеют общую структуру и предназначение. Разница между ними заключается только в расположении системы в доме и внешней форме устройства.

Устройство кондиционеров

Устройство кондиционера

Все кондиционеры состоят из следующих частей:

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

Компрессор сжимает фреон и принудительно заставляет его циркулировать в системе. Конденсатор служит для превращения фреона из газа в жидкость. Обычно он находится во внешнем блоке. Испаритель, наоборот, заставляет жидкий фреон превращаться в газ. Его действие противоположно работе конденсатора. Дроссель понижает давление фреона, а вентиляторы охлаждают систему.

Так работает каждое подобное устройство. Принцип работы напольного кондиционера при этом не отличается от принципа функционирования настенного или потолочного.

Функционирование системы

Функционирование системы кондиционирования

Все части кондиционера (за исключением вентиляторов) соединены между собой при помощи тонких медных трубочек. В некоторых устройствах трубки выполнены из алюминия. По трубочкам внутри кондиционера циркулирует охладитель (чаще всего это фреон). Охладитель принимает то газообразную, то жидкую форму. От перегрева систему оберегают вентиляторы.

Когда парообразный фреон входит в компрессионное отверстие, он имеет температуру около 10-15 градусов. Его давление при этом составляет 4-5 атмосфер. В компрессоре происходит сжатие хладагента, давление возрастает в 5 раз, и температура фреона поднимается до 90 градусов.

В конденсатор поступает очень горячий фреон. Там он охлаждается, выделяя тепло, и плавно переходит в жидкое состояние. Далее фреон проходит дроссель и попадает в испаритель. Здесь жидкий агент смешивается с газообразным. Испаряясь, он создает охлаждение. После этого фреон снова поступает в компрессор, и цикл замыкается. Вот так выглядит простая схема того, как работает кондиционер.

Разновидности кондиционеров

Виды кондиционеров

Существует несколько разновидностей кондиционеров, хотя принципы действия у всех одинаковые. По типу поступления воздуха такие системы можно условно разделить на:

• приточные;
• рециркуляционные;
• кондиционеры с функцией рекуперации.

Рециркуляционные системы работают на внутреннем воздухе, приточные используют внешние воздушные массы, а системы с функцией рекуперации используют оба перечисленных метода.

Кроме указанной дифференциации, есть и другое подразделение кондиционеров:

1. Моноблочные — системы, состоящие из одного блока, в котором совмещены все функции. Они очень просты в эксплуатации, легко поддаются ремонту и служат длительное время. Такие кондиционеры неприхотливы. Единственный их минус — высокая стоимость.
2. Сплит-системы состоят из двух разделенных блоков. Один из них размещают снаружи здания, а второй в помещении. Обе части системы объединены трубкой, через которую циркулирует фреон. Вентилятор и испаритель такого кондиционера располагается во внутреннем блоке, а остальные части системы — во внешнем. Между собой сплит-системы различаются формой: существуют напольные, потолочные, настенные кондиционеры этого вида.
3. Мульти-сплит-системы отличаются тем, что внутренних блоков у них несколько, а внешний по-прежнему один. Такие кондиционеры тоже могут быть напольными, настенными или потолочными.

Возможные неисправности системы

Поломки

Сегодня для того, чтобы установить и успешно настроить такую систему у себя дома или в офисе, не обязательно знать, как работает компрессор кондиционера. А вот разбираться в некоторых возможных сбоях устройств кондиционирования надо.

Самой частой причиной нарушения в сплит-системах становится гидроудар. Он возникает из-за того, что в компрессор попадает жидкий фреон. Агент не успевает полностью принять газообразное состояние в испарителе.

Гидроудар происходит по нескольким причинам.

В основном такое случается с дешевыми кондиционерами, которые спроектированы не совсем корректно. Поэтому при малейших перебоях температур они могут преподносить неприятные сюрпризы. Гидроудар может случиться при запуске кондиционера в помещении с отрицательными температурами. Для недорогой системы достаточно температуры минус 10-12 градусов, чтобы выйти из строя.

Загрязненные фильтры тоже становятся причиной гидроудара. За кондиционерами необходимо следить. Желательно регулярно проводить профилактический осмотр системы, чтобы избежать дорогостоящего ремонта.

Еще одна неисправность кондиционеров связана с утечкой фреона. Обычно такое бывает при неправильном монтаже трубок. Иногда утечки случаются в недорогих плохо спроектированных системах. Среди очень дешевых моделей кондиционеров можно встретить заводской брак, когда трубки просто либо плохо прикручены, либо изначально имеют течь. Определить утечку фреона можно визуально у работающей системы. Она вызывает промерзание на задней стенке кондиционера.

При неправильной установке кондиционера в контур может попасть воздух и влага. Это в скором времени приведет к нарушению работы устройства. Воздух в контуре часто становится причиной поломок кондиционеров.

Поэтому лучше монтировать сплит-систему с привлечением профессионалов, которые не первый раз занимаются установкой таких агрегатов.

Польза кондиционера

Польза устройства

Кондиционер создает оптимальные температурные условия в доме и офисе. В последнее время даже появились сложные системы с функцией ионизации и увлажнения воздуха. Он очень благотворно влияет на людей, но при условии, что за системой ухаживают. Потому что кондиционеры, как любые другие устройства, требуют чистки и регулярного ремонта.

Загрязненные фильтры кондиционера вряд ли сделают его работу полезной. Известны случаи, когда из-за неухоженных сплит-систем у людей возникали различные недомогания. Если владелец такого устройства хочет получить максимум пользы от него, то он должен внимательно следить за состоянием кондиционера.

Видео

Понять принцип работы кондиционеров поможет следующие видеоматериалы:

kakpravilnosdelat.ru