Как устроен кондиционер


Принцип работы кондиционера: устройство и схема

В России преобладает континентальный климат. Это значит, что зимой во всех регионах прохладно и выпадает снег, а летом - жарко. Из-за этого у людей возникает потребность в покупке кондиционера или сплит-системы. Но как обычному человеку выбрать, когда магазины предлагают десятки вариантов, отличающиеся по виду, мощности и стоимости? Для этого необходимо не только разбираться в марках, но и знать принцип работы устройств.

Как работает кондиционер

Система работает по принципу замкнутого цикла. Воздух в помещении охлаждается, проходя через блок охлаждения, в котором испаряется хладагент. Рассмотрим схему работы устройства поэтапно.

  • Компрессор, установленный во внешнем блоке, перекачивает газ из испарителя внутреннего блока, который находится в помещении - в конденсатор.
  • В конденсаторе фреон обеспечивает отдачу тепла на улицу через теплообменник внешнего блока. 
  • Газообразный фреон становится жидким в результате охлаждения.
  • Фреон переходит в дроссель, что приводит к понижению давления жидкого фреона. Часть жидкости переходит в газообразное состояние.
  • Когда фреон оказывается в испарителе, осуществляется переход из жидкого состояния в газообразное. В результате, в комнату поступает холодный воздух. 

Из-за особенности работы кондиционера на испарителе образуются капли воды - конденсат. Обычно при монтаже системы, для отвода конденсата устанавливают отдельную трубку. Она выходит на улицу или в канализацию, чтобы в помещении не было лишней влаги. 

Выходящий воздух из внутреннего блока регулируется с помощью специальной шторки и жалюзи по горизонтали и вертикали.

Как устроен принцип работы инверторного кондиционера

Особенность данного агрегата в непрерывной работе, но не на пределе возможностей, как в обычном кондиционере. Инвертор экономит электроэнергию и продлевает срок жизни компрессора, поскольку он работает не рывками, а плавно. Плавность работы обеспечена отсутствием необходимости выключать устройство для экономии электроэнергии. 

Инверторная модель будет экономичней, чем любое другое устройство, если она будет работать как минимум несколько часов без выключения. 

У инверторной модели есть  два блока - внешний и внутренний. В наружном установлен компрессор, система с фреоном, вентилятор и конденсатор. Внутренний блок состоит из испарителя, вентилятора, жалюзи, фильтра и специального поддона для образовавшегося конденсата. 

Устройство и принцип функционирования сплит-системы

Основная особенность сплит-системы заключается в том, что испаритель и конденсатор здесь расположены не в одном блоке, но соединены трубками для обмена хладагентом. Во внешнем блоке установлены следующие элементы:

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

Как правило, внешний блок довольно громко работает, примерно на уровне 45 децибел. Он устанавливается на внешней части стены дома. 

Во внутреннем корпусе сплит-системы находится испаритель, электронные схемы, воздушные фильтры. 

Внешний и внутренний блоки соединены между собой теплоизолированными трубками из меди. 

На рынке представлены модели сплит-систем, которые работают как на охлаждение, так и на нагрев воздуха. В зависимости от модели существует ограничения на работу при минусовой погоде. Обычно инверторные модели способны функционировать до -15ºC. Более дорогие модели обогревают помещение при температуре -25ºС.  

Особенности функционирования напольных кондиционеров

Эти модели используются редко, если нельзя установить стандартный сплит. Напольные кондиционеры могут быть мобильными и стационарными. Стационарные модели имеют аналогичный принцип работы, как обычный кондиционер, за исключением установки внутреннего блока. Он размещается не под потолком, а на высоте полуметра от пола. Внешний блок расположен на улице. Такие сплит-системы относятся к полупромышленной серии. Как правило, они отличаются большей производительностью, чем бытовые модели.

Особенности мобильных моделей

Мобильная модель имеет только один блок, располагающийся внутри помещения. В нем расположены компрессор, испаритель и конденсатор. Механизм функционирования основан на переработке воздуха, который находится внутри помещения.

Обычно выбирать мобильную модель не рекомендуют, поскольку самая шумная часть будет установлена не за окном, а в помещении. При включенном кондиционере вам будет некомфортно находиться в комнате. К тому же, они отличаются небольшой мощностью. 

Как выбрать сплит-систему для дома

Выбирая кондиционер для домашнего использования, учитывайте размер помещения. Для малогабаритной комнаты (до 15-20 метров) подойдет система 5000 BTU. Для помещения до 25 квадратных метров лучше выбрать более мощную модель - 7000 или 9000 BTU. 

Подумайте о затратах на электричество и выбирайте энергосберегающие модели  A++, потребление около 700-800 ватт. Если бюджет позволяет можно купить кондиционер A+++ с потреблением 500-600 ватт. 

Оцените уровень шума. Если есть возможность, послушайте, как работает система, ведь вам придется находиться в комнате во время работы кондиционера. Допустимое значение шума для внутреннего блока - 19-38 дБ.

Преимущества и недостатки кондиционеров 

Если вы собираетесь покупать кондиционер или сплит-систему, вам будет интересно узнать о плюсах и минусах.

Преимущества

  • Обеспечение комфортной температуры в комнате. Независимо от погоды за окном, сплит-система позволит создать благоприятную атмосферу в помещении. Летом кондиционер охладит воздух, а осенью или весной - нагреет. В любом случае находиться в комнате будет комфортно. 
  • Чистый воздух в помещении. Особенно это актуально для жителей крупных городов, проживающих в промышленных районах. Использование кондиционера позволит получить прохладный, чистый воздух, не открывая окон.
  • Поддержание оптимальной влажности воздуха. Некоторые модели имеют функцию осушения, создавая оптимальный уровень влажности в помещении. 

Недостатки

Обращаем внимание, что кондиционер может принести вред человеку, только при неправильном использовании. Если не чистить регулярно агрегат, в нем могут начать размножаться вредные бактерии и вирусы. 

Из-за особенностей работы кондиционера воздух в помещении становится более сухим, поэтому рекомендуем использовать отдельные устройства, повышающие уровень влажности в комнате. 

Во время работы компрессоры издают небольшой шум. Обычно компрессор находится в наружном блоке, и в помещении не слышно, как он работает.  

Обслуживание и ремонт

Необходимо регулярно чистить кондиционер и проводить профилактический ремонт, чтобы обеспечить исправность всех систем. Почистить фильтр можно самостоятельно, зная устройство модели или вызвать специалиста, который справится с этим за 30-60 минут. 

Если кондиционер сломался, не занимайтесь ремонтом самостоятельно, позвоните в сервисную службу и опишите проблему. Иногда поломки решаются в течение нескольких часов на месте. Например, если сплит-система отключилась из-за перегрева после продолжительной работы, причина, скорее всего, кроется в перегреве компрессора или в загрязнении радиатора. Проблема решается чисткой решетки.

Если агрегат работает не на полную мощность, проверьте воздушные фильтры. Возможно, их нужно почистить. 

Как работают кондиционеры: основы кондиционирования воздуха

Кондиционеры

используют охлаждение для охлаждения воздуха в помещении, используя замечательный физический закон: когда жидкость превращается в газ (в процессе, называемом фазовым преобразованием ), она поглощает тепло. Кондиционеры используют эту особенность фазового преобразования, заставляя специальные химические соединения испаряться и конденсироваться снова и снова в замкнутой системе змеевиков.

Речь идет о хладагентах , свойства которых позволяют им изменяться при относительно низких температурах.В кондиционерах также есть вентиляторы, которые перемещают теплый внутренний воздух по этим холодным змеевикам, заполненным хладагентом. Фактически, центральные кондиционеры имеют целую систему каналов, предназначенных для направления воздуха к этим змеевикам, охлаждающим воздух, и от них.

Объявление

Когда горячий воздух проходит через холодные змеевики испарителя низкого давления , хладагент внутри поглощает тепло при переходе из жидкого в газообразное состояние. Для обеспечения эффективного охлаждения кондиционер должен снова преобразовать газообразный хладагент в жидкость.Для этого компрессор подвергает газ высокому давлению, в результате чего выделяется нежелательное тепло. Все дополнительное тепло, создаваемое при сжатии газа, затем выводится наружу с помощью второго набора змеевиков, называемых змеевиками конденсатора , и второго вентилятора. По мере охлаждения газ снова превращается в жидкость, и процесс начинается снова. Думайте об этом как о бесконечном элегантном цикле: жидкий хладагент, фазовое преобразование в поглощение газа / тепла, сжатие и фазовый переход снова в жидкость.

Легко увидеть, что в кондиционере происходят две разные вещи. Хладагент охлаждает воздух в помещении, а образующийся в результате газ постоянно сжимается и охлаждается, чтобы снова превратиться в жидкость. На следующей странице мы рассмотрим, как работают разные части кондиционера, чтобы сделать все это возможным.

.

Как работает кондиционер? | Отопление и охлаждение

Кондиционер, как часть системы центрального отопления и охлаждения, забирает тепловую энергию из дома и передает ее наружному воздуху.

Кондиционер может изменять температуру, влажность или общее качество воздуха. В частности, кондиционер делает ваш дом более прохладным, отбирая тепловую энергию из дома и передавая это тепло наружу, а затем заменяя воздух внутри вашего дома более холодным воздухом.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ: ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ВОЗДУШНЫЕ И СПЛИТ-СИСТЕМЫ

Кондиционер в системе центрального отопления и охлаждения обеспечивает подачу холодного воздуха через воздуховоды внутри вашего дома, обеспечивая вытяжку теплого воздуха изнутри и отвод тепла.

В сплит-системе компрессор конденсирует и циркулирует хладагент через наружный блок, превращая его из газа в жидкость. Затем жидкость протекает через змеевик внутреннего испарителя или охлаждающее отделение.Вентилятор внутреннего блока обеспечивает циркуляцию внутреннего воздуха через ребра испарителя. Металлические ребра испарителя обмениваются тепловой энергией с окружающим воздухом. Там хладагент превращается из жидкости в пар, забирая тепло из окружающего воздуха. По мере отвода тепла от воздуха воздух охлаждается и возвращается обратно в дом.

С этого момента конденсатор или наружный блок превращает пар хладагента обратно в жидкость, удаляя любое тепло. К тому времени, когда жидкость снова покидает испаритель, это холодный газ низкого давления, который в конечном итоге возвращается в конденсатор, чтобы снова начать свой путь.Этот процесс продолжается снова и снова, пока ваш дом не достигнет желаемой температуры охлаждения, которая запрограммирована и определена настройкой термостата.

.

Как работают кондиционеры: составные части кондиционера

Давайте отвлечемся от некоторых вопросов по хозяйству, прежде чем мы займемся уникальными компонентами, из которых состоит стандартный кондиционер. Самая большая работа, которую должен выполнять кондиционер, - охлаждение воздуха в помещении. Однако это еще не все. Кондиционеры контролируют и регулируют температуру воздуха с помощью термостата. У них также есть встроенный фильтр, который удаляет взвешенные в воздухе частицы из циркулирующего воздуха.Кондиционеры работают как осушители воздуха. Поскольку температура является ключевым компонентом относительной влажности, снижение температуры некоторого объема влажного воздуха заставляет его выделять часть своей влаги. Вот почему рядом с кондиционерами или прикрепленные к ним есть стоки и поддоны для сбора влаги, и почему кондиционеры сбрасывают воду, когда они работают во влажные дни.

Тем не менее, основные части кондиционера управляют хладагентом и перемещают воздух в двух направлениях: внутри и снаружи:

Объявление

  • Испаритель - Принимает жидкий хладагент
  • Конденсатор - Облегчает передачу тепла
  • Расширительный клапан - регулирует поток хладагента в испаритель
  • Компрессор - Насос для нагнетания хладагента

Холодная сторона кондиционера содержит испаритель и вентилятор, который обдувает охлаждающие змеевики воздухом в комнату.На горячей стороне находятся компрессор, конденсатор и еще один вентилятор для выпуска горячего воздуха, выходящего из сжатого хладагента, наружу. Между двумя наборами катушек находится расширительный клапан . Он регулирует количество сжатого жидкого хладагента, поступающего в испаритель. Попадая в испаритель, хладагент испытывает падение давления, расширяется и снова превращается в газ. Компрессор на самом деле представляет собой большой электрический насос, который нагнетает газообразный хладагент в процессе его обратного превращения в жидкость.Есть несколько дополнительных датчиков, таймеров и клапанов, но испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан являются основными компонентами кондиционера.

Хотя это обычная установка для кондиционера, есть несколько вариантов, о которых вам следует знать. Все эти компоненты оконных кондиционеров устанавливаются в относительно небольшую металлическую коробку, которая устанавливается в оконный проем. Отверстия для горячего воздуха выходят из задней части устройства, а змеевики конденсатора и вентилятор охлаждают и рециркулируют воздух в помещении.Более крупные кондиционеры работают немного иначе: центральные кондиционеры используют термостат управления с системой отопления дома, а компрессор и конденсатор, горячая сторона агрегата, даже не находятся в доме. Он находится в отдельном всепогодном корпусе на открытом воздухе. В очень больших зданиях, таких как отели и больницы, внешний конденсаторный агрегат часто устанавливается где-нибудь на крыше.

.

Как работают кондиционеры | HowStuffWorks

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

Кэрриер понял, что он разработал что-то с далеко идущим потенциалом, и вскоре в кинотеатрах и магазинах начали появляться системы кондиционирования, которые делали долгие жаркие летние месяцы намного более комфортными [источник: Time].

Объявление

.

Смотрите также