Для чего нужен кондиционер

Кондиционер - это система или машина, которая обрабатывает воздух в определенной, обычно замкнутой области с помощью цикла охлаждения, в котором теплый воздух удаляется и заменяется более холодным.

В строительстве вся система отопления, вентиляции и кондиционирования называется HVAC. Будь то дома, офисы или автомобили, его цель - обеспечить комфорт за счет изменения свойств воздуха, обычно за счет охлаждения воздуха внутри. Основная функция кондиционера - изменение неблагоприятной температуры.

В XIX веке британский ученый и изобретатель Майкл Фарадей обнаружил, что сжатие и сжижение аммиака может охлаждать воздух, если сжиженный аммиак испаряется.

В 1842 году американский врач доктор Джон Горри использовал компрессорную технологию для создания льда, который он использовал для охлаждения воздуха для своих пациентов. ^[1] Он надеялся в конечном итоге использовать свою машину для производства льда для регулирования температуры зданий и даже рассматривал возможность охлаждения целых городов с помощью системы централизованного кондиционирования воздуха.

Инженеры по кондиционированию воздуха в целом делят системы кондиционирования на comfort и process .

Комфортные приложения стремятся обеспечить внутреннюю среду, которая остается относительно постоянной в диапазоне, предпочитаемом людьми, несмотря на изменения внешних погодных условий или внутренних тепловых нагрузок.

Технологические приложения стремятся обеспечить подходящую среду для промышленного или коммерческого процесса, независимо от внутренних тепловых нагрузок и внешних погодных условий.Хотя зачастую условия находятся в одном и том же диапазоне комфорта, условия определяют требования процесса, а не предпочтения человека. Технологические приложения включают:

• Больничные операционные, в которых воздух фильтруется до высокой степени, чтобы снизить риск заражения, а влажность контролируется, чтобы ограничить обезвоживание пациента. Хотя температуры часто находятся в комфортном диапазоне, некоторые специализированные процедуры, такие как операция на открытом сердце, требуют низких температур (около 18 ° C, 64 ° F), а другие, такие как относительно высокие температуры новорожденных (около 28 ° C, 82 ° F).

• Помещения для разведения лабораторных животных. Поскольку многие животные обычно размножаются только весной, содержание их в комнатах, которые отражают весенние условия, может заставить их размножаться круглый год.

• Кондиционер для самолетов. Хотя номинально нацелено на обеспечение комфорта пассажиров и охлаждение оборудования, кондиционирование воздуха в самолетах представляет собой особый процесс из-за низкого давления воздуха вне самолета.

Другие примеры включают:

• Центры обработки данных
• Текстильные фабрики
• Оборудование для физических испытаний
• Растения и сельскохозяйственные угодья
• Ядерные объекты
• мин
• Промышленная среда
• Зоны приготовления и обработки пищевых продуктов

Как в комфортных, так и в технологических приложениях, цель состоит не только в контроле температуры (хотя в некоторых комфортных приложениях это все, что контролируется), но также в таких факторах, как влажность, движение воздуха и качество воздуха.

Основы и теории систем кондиционирования воздуха [изменить | изменить источник]

Холодильный цикл [изменить | изменить источник]

В холодильном цикле насос передает тепло от источника с более низкой температурой в радиатор с более высокой температурой. Тепло естественным образом течет в обратном направлении. Это наиболее распространенный вид кондиционирования воздуха.Система кондиционирования воздуха с охлаждением работает примерно так же, отводя тепло из помещения, в котором она стоит.

В этом цикле используется универсальный газовый закон PV = nRT , где P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура и n - количество молекул газа (1 моль = 6,022 × 10 ²³ молекул).

Самый распространенный цикл охлаждения использует электродвигатель для привода компрессора.В автомобиле компрессор приводится в движение шкивом на коленчатом валу двигателя, причем оба используют электродвигатели для циркуляции воздуха. Поскольку испарение происходит при поглощении тепла, а при выделении тепла происходит конденсация, кондиционеры предназначены для использования компрессора, вызывающего перепады давления между двумя отсеками, и активной прокачки охлаждающей жидкости по замкнутой системе. Охлаждающая жидкость или хладагент закачивается в охлаждаемую камеру (змеевик испарителя). Затем при низком давлении хладагент испаряется, забирая с собой тепло.В другом отсеке (конденсаторе) пар хладагента сжимается и пропускается через другой теплообменник, конденсируется в жидкость, которая затем отводит тепло, ранее поглощенное из охлаждаемого пространства.

Кондиционер оказывает такое же влияние на здоровье человека, как и любая обычная система отопления. Плохо обслуживаемые системы кондиционирования воздуха (особенно большие, централизованные системы) могут иногда способствовать росту и распространению таких микроорганизмов, как Legionella pneumophila, возбудитель инфекции, вызывающий Болезнь легионеров. ^[2] Кондиционер может оказать положительное влияние на людей, страдающих аллергией и астмой. ^[3]

Во время сильной жары кондиционер может спасти жизни пожилых людей. Некоторые местные власти даже открыли общественные центры охлаждения для тех, у кого дома нет кондиционера.

Одним из главных условий качественного монтажа климатического оборудования является правильный выбор места крепления внутреннего и внешнего блоков. Каждый из перечисленных модулей отличается определенными конструктивными особенностями, правилами будущей установки.Чтобы установить кондиционер, нужно учесть все требования, благодаря которым оборудование может в дальнейшем эксплуатироваться в разных режимах.

Устанавливать кондиционер необходимо, учитывая следующие нюансы:

• Тяжелый наружный блок не крепится к стенам из пенобетона;
• Крепеж на вентилируемой части фасада с демпфирующим уплотнением. Выбор именно этого материала обусловлен тем, что он снижает шумовую вибрацию при работе внешнего блока;
• Крепление опорных кронштейнов осуществляется непосредственно к стене, а не к декоративной облицовке или утеплителю.

Установка кондиционера зависит от определенных критериев, она начинается с поиска идеального места для установки наружного блока. Для этого есть несколько рекомендаций:

• Внешний блок обязательно находится в зоне свободной циркуляции воздушных потоков.
• Важно организовать свободный доступ для дальнейшего обслуживания и ремонта агрегата.
• Во время работы из оборудования выходят отработанные потоки горячего воздуха, поэтому его необходимо располагать так, чтобы дым не попадал в окна нижних этажей. ^[4]

Энергоэффективность [изменить | изменить источник]

Ищите Energy Misers
Комнатные кондиционеры New Energy Star поставляются с лучшими изоляционными материалами и более четкими инструкциями, которые помогают обеспечить хорошее уплотнение вокруг устройства и минимизировать утечки.

Обратите внимание на шум
Модели, получившие оценку «Отлично» или «Очень хорошо» в наших тестах на уровень шума, настолько тихие, что единственный звук, который вы можете услышать, - это работа вентилятора. Кондиционеры, получившие оценку «Удовлетворительно» за шум, могут мешать спящим, когда установлены на низком уровне, и отвлекают всех, когда установлены на высоком уровне.

Фактор в расположении окна
Оконные кондиционеры обычно лучше справляются с подачей воздуха в одном направлении. Это может быть проблемой, если ваше окно не по центру стены. Чтобы равномерно охладить комнату, вам нужно направить воздух в ее центр, поэтому проверьте, нужно ли вашему кондиционеру выдувать воздух вправо или влево. У некоторых есть поворачивающиеся вееры.

Установите правильно
Чтобы получить максимальную отдачу от оконного кондиционера, он должен быть правильно установлен.Большинство агрегатов предназначены для двойных окон. Если у вас окна с распашной створкой, вы можете подумать о покупке проточного кондиционера. Убедитесь, что ваш оконный блок выровнен, чтобы он стекал правильно. И уберите любые выделяющие тепло устройства, такие как телевизор или лампа, подальше от устройства.

Проверьте расположение фильтра
Убедитесь, что у вас есть легкий доступ к фильтру для очистки, что вы будете часто делать, чтобы поддерживать устройство в идеальном состоянии.

Подумайте об интеллектуальном охлаждении
Некоторые кондиционеры стали умнее, и вы можете управлять ими и настраивать их со своего смартфона.Вы даже можете соединить их с другими охлаждающими устройствами в вашем доме.

Следите за гарантией
На некоторые кондиционеры дается более длительная гарантия, чем на другие. При покупке нового устройства проверьте информацию на веб-сайте производителя и спросите продавца о гарантии для марки и модели, которые вы собираетесь купить.

Руководство по выбору энергоэффективного кондиционера

Как выбрать размер кондиционера

Правильный выбор кондиционера важен для обеспечения охлаждения вашего дома без использования избыточной энергии. Кондиционеры работают за счет (1) снижения влажности и (2) снижения температуры. Более крупный кондиционер не охладит ваше пространство быстрее и лучше, но он охладит воздух быстрее, чем сможет удалить влажность, поэтому происходит то, что воздух становится влажным и липким.

Однако выбрать правильный размер легко, потому что на таких полезных веб-сайтах, как ENERGY STAR®, есть диаграмма BTU для кондиционера, в которой указывается, какой размер модели вам нужен для вашего пространства. Просто измерьте свое пространство, чтобы определить квадратные футы, которые вы пытаетесь охладить, а затем обратитесь к диаграмме БТЕ для кондиционера (например, этой диаграмме ENERGY STAR®), чтобы выяснить, сколько БТЕ вам нужно для такого размера помещения.

При выборе размера центрального кондиционера для вашего дома важно проверять «тоннаж» для каждой модели.Согласно Energy.gov, одна «тонна» эквивалентна 12 000 БТЕ в час, а размеры обычно варьируются от 1 до 5 тонн. Тоннаж, необходимый для вашего кондиционера, может увеличиваться в зависимости от таких факторов, как ваш местный климат и площадь вашего дома.

Если вы собираетесь приобрести новый центральный кондиционер, ENERGY STAR® предлагает рекомендации по выбору размеров оборудования, которые помогут вам выбрать правильный размер для вашего дома.

Как работает система кондиционирования воздуха?

Если вы живете в жарком климате, нет ничего лучше, чем сохранять прохладу с помощью системы кондиционирования воздуха. Но как именно они работают?

Здесь мы пытаемся ответить на этот самый вопрос и исследовать, какие типы систем переменного тока существуют. Поскольку отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC) - это очень сложная инженерная область, мы должны отметить, что это не является исчерпывающим руководством и должно рассматриваться как краткий обзор.

СВЯЗАННЫЙ: КАК ЛЮДИ СОХРАНЯЮТ ОХЛАЖДЕНИЕ ДО КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА

Как работает кондиционер?

Короче говоря, они работают как обычный кухонный холодильник. В системах кондиционирования и холодильниках используется одна и та же технология - цикл охлаждения.

В системах, использующих преимущества этого цикла, используются специальные химические вещества, называемые хладагентами (в некоторых системах вода), для поглощения и / или выделения энергии для нагрева или охлаждения воздуха.Когда эти химические вещества сжимаются компрессором агрегата AC, хладагент меняет состояние с газового на жидкое и выделяет тепло в конденсаторе .

При охлаждении помещения этот процесс происходит за пределами рассматриваемого пространства. Этот холодный воздух под высоким давлением перекачивается во внутренний блок и снова превращается в газ с помощью расширительного клапана системы .

Это, как следует из названия, вызывает расширение жидкого хладагента обратно в газовую форму.По мере расширения хладагент «втягивает» тепло и вызывает охлаждение воздуха в рассматриваемом пространстве в испарителе системы кондиционирования воздуха .

Этот теперь расширенный и «горячий» газ далее транспортируется в компрессор системы, и цикл начинается заново.

Чтобы визуализировать это, представьте губку как хладагент, а воду как «тепло». Когда вы сжимаете промокшую губку (компрессор и конденсатор), вода выталкивается наружу и выделяется тепло в нашей аналогии. Когда вы отпускаете губку (расширительный клапан и испаритель), она расширяется и, по нашей аналогии, может поглотить больше воды или тепла.

В основе этого цикла лежат научные принципы термодинамики, закон Бойля, закон Шарля и законы Ги-Люссака.

В первую очередь факт «жидкость, расширяющаяся в газ, извлекает или забирает тепло из окружающей среды». - Система кондиционирования и отопления Goodman.

В этом смысле кондиционер и холодильники работают, «перемещая» или «перекачивая» энергию из одного места в другое. В большинстве случаев блоки переменного тока будут передавать «тепло» из вашей комнаты, офиса или дома и выбрасывать его в воздух за пределами вашего дома или офиса.

Этот цикл является обратимым и может использоваться для обогрева вашей комнаты или всего вашего дома в холодные месяцы, но эта функция обычно зарезервирована для систем, называемых тепловыми насосами .

Основное различие между холодильником и блоком переменного тока состоит в том, что блок имеет тенденцию разделяться на две отдельные части; внешний конденсатор (или чиллер) и внутренний блок.

Холодильники, с другой стороны, являются одним автономным блоком (хотя некоторые блоки переменного тока также могут быть).

Любое тепло, удаляемое из его внутренней части, сбрасывается в ту же комнату в задней части устройства. Это основная причина, по которой вы никогда не сможете использовать холодильник в качестве самостоятельного блока переменного тока; если, конечно, вы не проделаете дыру в стене позади него.

Вы можете проверить это, прикоснувшись (будьте осторожны, он может сильно нагреться) к задней части холодильника во время его работы. Он должен быть теплым или горячим на ощупь.

Какие существуют типы систем кондиционирования воздуха?

Блоки переменного тока сегодня бывают разных форм и размеров, от массивных систем воздуховодов в офисах и промышленных зданиях до небольших домашних систем переменного тока, с которыми вы, вероятно, более знакомы.

Некоторые из более крупных установок имеют очень большие наружные холодильные агрегаты, которые могут иметь водяное или воздушное охлаждение, а в старых системах - градирни. Они соединены изолированными трубами для перекачивания хладагента для кондиционирования воздуха внутри большого или набора больших агрегатов, называемых установками кондиционирования воздуха (AHU).

Эти системы могут быть очень сложными с нагревательными элементами, увлажнителями и фильтрами для очень точного контроля температуры и качества воздуха в помещениях в здании, которые они обслуживают.Они также, как правило, поставляются со сложными системами рекуперации тепла для уменьшения количества электричества (или газа), необходимого для нагрева / охлаждения воздуха в системе.

Они бывают двух основных форм; Постоянный объем воздуха (CAV) и переменный объем воздуха (VAV) , который определяет степень, в которой регулируется воздушный поток вокруг воздуховодов системы.

Им также можно управлять с помощью очень сложных систем программного обеспечения, датчиков и исполнительных механизмов, называемых системами управления зданием (BMS).

Эти большие системы HVAC «всасывают» свежий наружный воздух и при необходимости нагревают / охлаждают его перед транспортировкой по воздуховодам в требуемые области.Эти системы также могут иметь терминалы повторного нагрева или фанкойлы для дальнейшего улучшения темперирования подаваемого воздуха в зону.

Более современные установки отказываются от централизованных AHU в пользу систем фанкойлов или «внутренних блоков», которые напрямую связаны с одним или несколькими «наружными» блоками переменного тока. Они называются системами с регулируемым потоком охлаждения (VRF), которые регулируют воздух непосредственно в месте использования.

Но большинство людей привыкло к тепловым насосам с раздельным или многократным распределением воздуха (ASHP) или агрегатам кондиционирования воздуха для охлаждения отдельных помещений.Они гораздо больше похожи на холодильники и чаще всего устанавливаются в домашних условиях.

Но следует также отметить, что существуют различные другие системы, использующие тот же принцип, например, геотермальные тепловые насосы (GSHP). Они используют землю в качестве «свалки» или источника тепла вместо воздуха или источника тепла. И ASHP, и GSHP могут также подключаться к обычным радиаторным системам или системам теплого пола вместо обычного газового котла с некоторыми изменениями.

Как работает кондиционер в автомобилях?

Проще говоря, кондиционер в автомобиле работает точно так же, как и любой другой блок переменного тока.Единственная разница в том, что они должны быть достаточно компактными, чтобы поместиться в автомобиле.

Чиллерная часть системы (с расширительным клапаном и испарителем) обычно устанавливается за приборной панелью автомобиля. Другой рабочий конец системы (компрессор и конденсатор), как правило, располагается рядом с решеткой радиатора автомобиля - сюда во время движения вдувается свежий воздух).

Обе части соединены цепью труб, по которым хладагент проходит между агрегатами во время работы.В отличие от более крупных агрегатов, используемых в зданиях, сам агрегат в автомобилях, как правило, приводится в действие коленчатым валом автомобиля, другими словами, он приводится в действие двигателем.

Эти системы обычно также поставляются с обогревателем и осушителями для кондиционирования воздуха по мере необходимости. Как и в случае создания систем переменного тока, автомобильный блок переменного тока преобразует хладагент между газом и жидкостью, высоким и низким давлением, а также высокой и низкой температурой по мере необходимости.

Дешевле оставить кондиционер на весь день?

Проще говоря, нет.Причина этого в том, что, оставив систему переменного тока на весь день, вы:

1. Без необходимости расходуете энергию, если вас нет дома или комнаты / зоны не используются.

2. Работа системы приводит к ее износу. Это сокращает срок его службы.

Также убедитесь, что окна закрыты или установлена ​​защита от сквозняков, когда кондиционер работает. В конце концов, вы же не хотите «кондиционировать» мир.

Вам также следует убедиться, что вы используете затеняющие устройства (например, навес или стратегически посаженные деревья) снаружи, чтобы уменьшить «солнечное излучение» или пассивное отопление вашего дома от солнечного света.

Другие меры включают улучшение теплоизоляции вашего дома, поддержание в хорошем состоянии систем кондиционирования (особенно фильтров) и использование потолочных вентиляторов для улучшения внутреннего смешивания воздуха (т. Е. Предотвращения расслоения горячего воздуха около потолка или наоборот. ).

Если вас действительно беспокоят счета за электроэнергию, связанные с вашими системами переменного тока, вы можете сделать свою систему переменного тока «умнее». Используя домашнюю BMS, интеллектуальные датчики (термостаты и погодную компенсацию), зональный контроль и другие энергоэффективные меры, вы можете значительно повысить эффективность и снизить стоимость ваших систем переменного тока.

Вам также следует использовать решения «бесплатного» охлаждения и обогрева, подумав об использовании природы, чтобы помочь вам. Правильное использование естественной вентиляции для охлаждения или обогрева вашего дома резко сократит затраты на использование энергии, связанной с отоплением / охлаждением, путем ее отключения.

Но это возможно только в том случае, если качество воздуха за пределами вашего дома позволяет это. Например, проживание в большом городе с «грязным воздухом» может ограничить вашу способность использовать эту бесплатную форму отопления и охлаждения.

Как работает кондиционер с обратным циклом?

Системы кондиционирования воздуха с обратным циклом, или тепловые насосы, как они более широко известны, работают так же, как и любые другие блоки переменного тока. Исключением является то, что они специально разработаны, чтобы иметь возможность по желанию полностью изменить цикл.

Как и другие системы переменного тока, они также могут фильтровать и осушать воздух по мере необходимости.

Смотрите также

• 
  Как починить компрессор кондиционера
• 
  Как поменять радиатор печки на калине с кондиционером
• 
  Теплый пол саморегулируемый
• 
  Управление водяным теплым полом
• 
  Как поменять ремень генератора на гранте 16 клапанной с кондиционером
• 
  Монтаж ленточного теплого пола
• 
  Ночной режим кондиционера что это
• 
  Пусковой ток теплого пола
• 
  Как запустить кондиционер после установки
• 
  Дровяной котел и теплые полы
• 
  Как подключить кондиционер к умному дому