Схема работы кондиционера в помещении – принцип работы кондиционера, принцип работы, кондиционер, принцип действия, устройство, как работает, конструкция, описание, характеристики

Кандидат технических наук. Начальник Центра образовательных стандартов и программ «Московского государственного строительного университета» (НИУ «МГСУ»).

Рекомендуем:

venteler.ru

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

Устройство кондиционера и принцип работы

Кондиционер – это прибор для регулировки и сохранения оптимальной температуры в бытовых помещениях, строительных объектах, на транспорте и других местах нахождения людей. Наиболее популярными являются климатизеры компрессионного вида: они как охлаждают воздух, так его и нагревают.

Устройство кондиционера

В основе работы устройства находится способность впитывать в себя тепло при испарении и выводить его при конденсации. Рассмотрим более наглядно, как происходит эта процедура в сплит – системе.

Принципиальная схема кондиционера

Главными составными частями данного агрегата является:

• Компрессор.
• Испарительный элемент.
• Вентиль терморегуляции.
• Вентиляторы.

Внешний блок

В состав кондиционера входят внутренний и наружный модуль, последний размещается вне здания. Это вызвано шумной работой вентилятора и компрессора, а также независимым отводом теплого воздуха в атмосферу.

Устройство наружного блока

Несмотря на разнообразие кондиционеров, их внешний модуль всегда имеет одинаковые составные части:

1. Компрессор. Он способен сжимать фреон и придавать определенное движение по контуру.
2. Конденсатор, находящийся в наружном блоке. Он превращает хладагент в жидкое состояние.
3. Испаритель. Радиатор расположен внутри аппарата – служит для преобразования фреона из водянистой фазы в газообразное положение.
4. Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Посредством прибора понижается напор хладагента.
5. Вентиляторы. Задача этих устройств заключается в обдуве испарителя и конденсатора, чтобы создать более интенсивный теплообмен с атмосферой.
6. Фильтры. Эти части кондиционера предохраняют контур от попадания посторонних частиц (грязи, пыли)

ВАЖНО! В случае работы кондиционера в режиме нагнетания теплого воздуха, внешний модуль снабжается четырех ходовым клапаном, который управляется от внутреннего модуля. Он отвечает за изменение режимов подачи теплого и холодного воздушного потока.

Работа кондиционера в режиме обогрева

Внутренний блок

Внутренний кондиционер необходим для получения охлажденного воздуха в помещении. Конструкция данного блока позволяет принимать поступивший воздух с улицы и равномерно распределять его в помещении. В связи с этим главными элементами внутреннего устройства являются:

Радиатор (испаритель). Такое название он получил потому, что в стадии охлаждения в трубках происходит испарение фреона, а на таком явлении основан принцип работы контура. От размеров этого прибора во многом зависит мощность агрегата: чем больше кондиционер, тем крупнее должен быть испаритель.

Он представляет собой переплетение трубок с пластинками, которые увеличивают плоскость теплообмена.  По капиллярным сосудам движется хладагент с определенной скоростью и температурой.

Вентилятор (крыльчатка, вал). Для быстрого охлаждения помещения, необходимо воздушный поток принудительно прогнать через охлажденный радиатор. В этом и помогает данная крыльчатка.

У многих моделей испаритель как бы очерчивает конфигурацию вентилятора, тем самым делая компактной установку внутреннего модуля. При этом создается эффективная циркуляция воздушных масс.

Мотор вентилятора. Он крепится специальным кронштейном к коробке модуля и служит для вращения крыльчатки.

Дренажная ванночка. Во время работы кондиционера на радиаторе образуется конденсат. И вот для его сбора существует данный лоток. В нем, кроме влаги, собирается пыль, грязь и прочие посторонние частицы. Поэтому, для лучшего ухода за ним, данное приспособление съемное.

Вертикальные и горизонтальные жалюзи. Двигаются эти элементы от небольших моторов и крепятся под лотком для дренажа. При этом горизонтальные шторки регулируют воздушный поток вверх-вниз, а вертикальные – вправо-влево.

Командный блок. Данная микросхема представляет собой плату, к которой через провода подходят все значимые пусковые элементы двигателей и датчиков.

Фильтр грубой очистки. Он выглядит как сетка из пластмассы, к которой прилипают мелкие частицы пыли, грязи, шерсти. Очищать такой фильтр нужно один раз в две недели во избежание перегрузки двигателя.

Работа кондиционера

Все компоненты агрегата соединяются друг с другом трубками из меди и тем самым формируют холодильный контур. Внутри его циркулирует фреон с небольшой толикой компрессионного масла.

Устройство кондиционера позволяет совершать следующий процесс:

1. В компрессор из радиатора поступает хладагент под низким давлением в 2-4 атмосферы и температурой около +15 градусов.
2. Работая, компрессор сжимает фреон до 16 — 22 очков, в связи с этим он нагревается до +75 — 85 градусов и попадает в конденсатор.
3. Испаритель охлаждается потоком воздуха, имеющим температуру ниже, чем у фреона, вследствие чего хладагент остывает и преобразуется из газа в водянистое состояние.
4. Из конденсатора фреон попадает в терморегулирующий вентиль (в бытовых приборах он выглядит в виде спиральной трубки).
5. При прохождении через капилляры, напор газа понижается до 3-5 атмосфер, и он остывает, при этом часть его испаряется.
6. После ТРВ жидкий фреон поступает в радиатор, обдуваемый воздушным потоком. В нем хладагент полностью преобразуется в газ, забирает тепло, в связи с этим температура в помещении понижается.

Затем фреон с низким давлением двигается к компрессору, и вся работа компрессора, а значит и бытового кондиционера, повторяется вновь.

Работа кондиционера на холод

Типы кондиционеров

Изготовители производят всякие виды кондиционеров, вкладывая значительные средства в свое дело. В результате чего современный потребитель может выбрать всякую модель по любым параметрам.

Кондиционеры сплит – системы

Устройства типа сплит прекрасно подходят для маленьких комнат.

НА ЗАМЕТКУ! По установке агрегаты делятся на напольные, оконные, настенные и потолочные кондиционеры.

Различают два вида таких устройств: разделительные системы и мульти разделяющиеся системы. Настенные аппараты вида сплит-система представляют собой два блока: маленький внутренний узел и крупный внешний модуль.

Во внешнем устройстве находятся самые шумные в работе устройства. Мульти сплит-система образована в результате объединения нескольких внутренних блоков к единому наружному модулю. Это разрешает оптимально сохранить дизайн дома.

Кондиционеры потолочного типа

В помещениях с большой площадью, как правило, выбирают агрегаты для установки на потолке. Их достоинство состоит в том, что охлажденный воздух равномерно распределяется горизонтально по комнате, не действуя напрямую на людей.

Массивный кондиционер потолочного вида почти незаметен, и он незаменим, когда нужен обширный поток воздуха для самых отдаленных частей помещения, при этом длина струи у некоторых моделей достигает до 55 метров.

Различают также канальные и кассетные потолочные кондиционеры. При этом первые устройства полностью спрятаны за натяжным потолком или в канале, а второго вида – кассетные блоки имеют вид потолочной плитки размером 600×600 мм.

Сплит-система

Хотя разъединительная система состоит из внутреннего и внешнего модулей, по принципу работы она не отличается от действия бытового потолочного кондиционера любого другого типа.

В самом корпусе внешнего блока расположен теплообменник, вентилятор и компрессор. Дополнительными элементами сплит – системы являются осушитель, расширительный клапан и присоединительные трубки.

А также для подключения агрегата к электросети, в нем расположены нужные пусковые и контролирующие приборы.

Промышленные кондиционеры

Такие устройства разрабатываются для обслуживания площадей более 350 метров и поэтому они имеют ряд особенностей, отличаясь тем самым от бытовых кондиционеров. Устройство прецизионного оборудования может быть различным.

Их нередко устанавливают в домах, где нужен особый микроклимат для каждого помещения – торговых центрах, банках, гостиницах. Промышленные кондиционеры подразделяются на следующие системы:

Мультизональные устройства. Эти узлы кондиционирования VRF и VRV включают в себя до 64 внутренних модулей и до трех наружных блоков. Суммарно они располагаются на коммуникациях длиной до 300 метров.

Для всякого внутреннего модуля допускается устанавливать отдельную температуру и обеспечить свой микроклимат в каждой комнате. Погрешность устанавливаемой температуры составляет всего 0,05 градуса.

«Чиллер-фанкойл». Устройства с этой системой отличаются тем, что внутри контура применяется не фреон, а вода или антифриз. Центральный холодильный аппарат называется «чиллером», а теплообменные элементы – «фанкойлами».

Схема чиллер-фанкойл 2

Преимущество такого агрегата в том, что расстояние между этими компонентами может быть любое, так как вода течет по обычным трубам.

Центральные и крышные кондиционеры. Данные устройства разнообразные по своему действию. Они применяются в виде агрегатов по теплообмену, вентиляторов, очистителей и увлажнителей воздуха.

Центральным его называют потому, что воздушная масса обрабатывается во внутреннем блоке и потом по трубам двигается по комнатам. Монтаж кондиционеров такого вида и проведение коммуникаций выделяется особой сложностью и ему требуется наружный источник холода.

По возможности лучше выбирать крышные моноблоки, которые более простые в установке.

Неисправности кондиционеров

Сегодняшнее климатическое оборудование снабжено функцией оповещения о возможных поломках. Стоит лишь расшифровать диагностическую информацию.

Агрегат не включается

Это самая распространенная поломка у кондиционера и наверняка каждый пользователь с ней встречался. Эти проблемы происходят обычно из-за электрической части:

• Устройство не подключено.
• Неисправна командная микросхема.
• Отсутствует связь между наружным и внутренним блоками.
• Не работает пульт управления.
• Сработал автомат защиты.
• Ошибочная коммутация при подаче сигналов.

И наконец, устройство может производить сбой в силу банального износа деталей.

Отключение сплит-системы после непродолжительной работы

Такое явление происходит из-за перегрева компрессора, а также по причине поломки защитного реле. Нагревается установка по причине загрязнения радиатора на внешнем модуле.

В таких случаях следует произвести профилактическую чистку решетки. А также после заправки может нарушиться баланс в контурах радиатора и конденсатора.

Течь конденсата из внутреннего блока

В летнее время владельцы кондиционеров могут наблюдать переполнение емкостей с конденсатом. Причиной этого может быть обмерзание теплообменника, который следует утеплить. Если протекание появляется в стыках, то нужно подкрутить гайки. В случае забивания грязью дренажной трубки, ее также следует прочистить.

Кондиционер работает не на полную мощность

Такая неисправность случается в основном летом. Аппарат во время эксплуатации потребляет большое количество энергии, но не в состоянии обеспечить необходимый температурный режим. Причина здесь чаще всего кроется в загрязненных воздушных фильтрах.

ВНИМАНИЕ! Тонкие очистители, озонаторы, лампы ультрафиолетового света хотя и улучшают воздух, но при этом ощутимо влияют на стоимость агрегата.

Запахи

Если от устройства стал появляться неприятный душок, то для этого есть несколько причин. В случае горелого запаха нужно проверять проводку, причем делать это рекомендуется в сервисных центрах.

Когда зловонье отдает сыростью или плесенью, это значит, что внутри агрегата образовалась колония бактерий. Избавиться от него можно с помощью антигрибкового препарата.

Польза и вред от кондиционера

Плюсы от устройства

Главным преимуществом климатизеров является то, что они создают в помещении подходящий для человека микроклимат. Это повышает, в свою очередь, производительность труда, улучшает настроение и самочувствие.

Следовательно, основным достоинством этого кондиционера является создание благоприятных условий для работы или отдыха. Основной задачей таких агрегатов является понижение температуры в жаркое время, и нагрев воздуха в холодный период.

К тому же установка кондиционеров в сервисных центрах или в интернет-залах позволяет миновать преждевременных поломок компьютерного оборудования из-за перегрева.

А также некоторые модели таких агрегатов способны выполнить еще несколько полезных функций:

1. Очищение воздушного пространства от неприятных запахов. Например, часто оконные кондиционеры монтируют на кухне и в туалете.
2. Увлажнение или осушение воздушной среды в помещении.

Минусы устройств

Однако при неправильном использовании кондиционера, от него может исходить определенный вред для здоровья человека:

• Есть вероятность, что в этих устройствах размножаются вредные бактерии.
• Климатическое оборудование благоприятствует распространению вирусов.
• Кондиционеры, пропуская через себя воздух, убивают в нем полезные элементы.
• Компрессоры создают шум во время работы.

На самом деле, в большинстве случаев, это относится к мифам, и такие утверждения не соответствуют действительности. Во избежание неприятных явлений, не нужно находиться под холодной струей воздушного потока.

Систематические чистки агрегата и его профилактический ремонт помогут избежать неправильной работы устройства. И если соблюдать эти элементарные правила, то кондиционер создаст в помещении приятный микроклимат, так необходимый человеку для приятного отдыха и плодотворной работы.

aeroclima.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 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

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:

1. Вентилятор — его обязанности создавать обдув внутренних частей.
2. Радиатор, в котором осуществляется охлаждение хладагента, называется конденсатором, он отдает тепло потоку наружного воздуха.
3. 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.
4. Плата автоматического управления имеет такое размещение на моделях инверторного класса, у остальных — вся электроника располагается внутри внутреннего блока кондиционера.
5. Сложной конструкции клапан устанавливается только на моделях класса «холод-тепло», при включении режима обогрев, принцип действия блоков меняется зеркально.
6. Крышка, защищающая штуцерные соединения.
7. Фильтр — защищает устройство от попадания посторонних частиц, которые могли проникнуть в систему во время монтажа изделия.
8. Внешний корпус.

Корпус испарителя

Его конструкция не отличается особой сложностью.

1. Решетка из прочного пластика — сквозь нее воздух поступает вовнутрь устройства, при необходимости она удается, открывая доступ ко всем частям.
2. Сетка или фильтр — его основная задача задерживать крупные частицы пыли, находящиеся во взвешенном состоянии. Специалисты советуют чистить его несколько раз в месяц.
3. Теплообменник или испаритель — он охлаждает воздушный поток перед поступлением в комнату.
   
4. 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.
5. Индикаторная панель, показывающая режимы работы изделия, индикаторы сигнализируют обо всех неполадках, когда работа кондиционера становится некорректной.
6. Система тонкой очистки, которая состоит из угольного фильтра для удаления различных запахов, устройства для фильтрации мелкодисперсной пыли, антибактериальные и прочие.
7. Вентилятор тангенциального класса — он способствует постоянной циркуляции воздушных масс в данном помещении.
8. 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 2-3^о.

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.

tehnika.expert