Кондиционер (сплит система) – типы, устройство, 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 сплит-системы

Чтобы процесс функционирования такого кондиционера осуществлялся эффективно, используется ряд элементов. В состав наружного блока обычно входит:

вентилятор;

компрессор;

конденсатор;

фильтр фреона;

плата управления;

защитная крышка;

штуцеры для медных труб и т.п.

Вентилятор обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха вокруг блока, чтобы обеспечить быстрое и стабильное охлаждение фреона. Этот процесс происходит в конденсаторе. С помощью компрессора выполняется сжатие фреона, которое обеспечивает его переход в состояние газа и циркуляцию по холодильному контуру.

Наружный блок сплит-системы устанавливают на специальные кронштейны. В ходе монтажа следует позаботиться о правильном отведении накапливающегося конденсата

Фильтр очищает фреон от попавших в систему загрязнений, что может произойти во время монтажа. Помимо упомянутых элементов в наружном блоке также может быть установлен четырехходовой клапан, который необходим, если в модели предусмотрено не только охлаждение, но и обогрев комнаты в зимнее время.

Устройство наружного блока: 1 — вентилятор; 2 — теплообменник; 3 — компрессор; 4 — плата управления; 5 – защитное устройство; 6 – корпус

В инверторных моделях блок управления практически полностью находится в наружной части устройства. Но если инвертор отсутствует, электронику обычно ставят во внутреннем блоке. Эта часть обычно состоит из:

защитной решетки;

системы фильтров;

вентилятора;

испарителя;

жалюзи;

индикаторной панели;

блока управления;

штуцеров-соединителей и т.п.

Защитная решетка обычно располагается на передней панели. Ее легко снять или открыть, чтобы получить доступ для обслуживания внутренних элементов кондиционера. Через отверстия этой решетки в устройство поступает воздух для дальнейшего охлаждения. Фильтр грубой очистки — это просто пластиковая сетка, которая задерживает крупный мусор, чтобы он не попадал в корпус блока.

Внутренний блок сплит-системы представляет собой компактное устройство, которое станет украшением любого интерьера. Его помещают у наружной стены, чтобы сократить расстояние до наружного блока

Фильтры тонкой очистки – чуть более сложная система для удержания загрязнений мелких фракций: частиц пыли, нежелательных запахов, опасных бактерий и т.п. Обычно устройство снабжено угольным и электростатическим фильтром, но может быть укомплектовано антибактериальным картриджем или другими полезными фильтрами.

Устройство внутреннего блока: 1 – защитная решетка; 2,3 — фильтры; 4 — вентилятор; 5 — испаритель; 6,8 – жалюзи, 7 — панель управления

Вентилятор, как упоминалось ранее, нагнетает охлажденный воздух, который проходит через испаритель. Подвижные жалюзи снабжены электроприводом для регулирования направления потоков охлажденного воздуха. Панель с индикаторами отображает состояние устройства, например, заданную температуру воздуха, режим работы и т.п.

Это общее описание устройства сплит-системы. Конструкция таких кондиционеров может варьироваться в зависимости от дополнительных функций: наличия инвертора, обогрева и т.п. Для комнаты или квартиры достаточно обычного кондиционера. Устройство выбирают в зависимости от мощности, которая должна соответствовать площади помещения.

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:

Компрессор. Он способен сжимать фреон и придавать определенное движение по контуру.

Конденсатор, находящийся в наружном блоке. Он превращает хладагент в жидкое состояние.

Испаритель. Радиатор расположен внутри аппарата – служит для преобразования фреона из водянистой фазы в газообразное положение.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Посредством прибора понижается напор хладагента.

Вентиляторы. Задача этих устройств заключается в обдуве испарителя и конденсатора, чтобы создать более интенсивный теплообмен с атмосферой.

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.

Принцип работы системы

Определившись, что такое сплит система, нужно понять принцип работы. Самый простой пример — ощущение холода, от испарения пролитого на руку бензина или спирта. В процессе испарения жидкость сначала отдает молекулы с самой высокой температурой, и резервуар с испарительной жидкостью быстро остывает, тем самым снижая температуру воды в нем. По такому принципу и работает кондиционер.

Внутренняя секционная часть оборудования имеет магистраль, по которой перемещается охладительная жидкость (фреон).

При кипении хладагента происходит процесс испарения. Парообразный хладагент попадает в компрессор, который транспортирует его в наружную секцию кондиционера. Во внешней части он попадает в конденсатор, являющимся теплообменником. Под давлением хладагент снова превращается в жидкость. Установленный во внешнем блоке вентилятор ускоряет процесс сжижения фреона. Хладагент перекачивается снова в резервуар, и процесс повторяется.

Большая часть оборудования вынесена во внешнюю часть для уменьшения шума и вибрации в комнате. С помощью наружной части происходит вывод воздуха, накопившегося в помещении с работающим кондиционером.

Управление кондиционером и выбор программ и режимов его работы в доме осуществляется при помощи пульта дистанционного управления.

Так работает кондиционер

Функциональные особенности

Современные кондиционеры бытового использования имеют ряд полезных функций:

Охлаждение помещения (на 10 квадр. м. помещения 1 кВт мощности);

Подогрев воздуха (особенно полезно в весенне-осенний период);

Вентиляция воздуха (перемещаемый воздух не охлаждается и не подогревается);

Осушение воздуха (удаляется влага, воздух не охлаждается);

Автоматическая работа (с помощью пульта дистанционного управления задается необходимая температура, и система сама управляет процессом охлаждения или нагревания);

Очистка воздуха от различных микроэлементов, частиц дыма и прочих загрязнений.

Среди дополнительных функций выделяют:

Снижение уровня шума;

Возможность регулировки потока воздуха.

Режим «Сон» (кондиционер работает тише, и изменение температуры происходит более плавно);

Таймер (кондиционер включится или выключится по заданному времени);

Датчик движения (система выключается при отсутствии движения в комнате, что значительно экономит электроэнергию).

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.

Принцип работы

Сплит – система, как и всякая холодильная машина, отличается очень высокой эффективностью. Для примера: охладитель, потребляющий электрическую мощность в размере 1 кВт, обладает холодопроизводительностью ориентировочно 3 кВт. При этом никакие законы сохранения энергии не нарушаются и КПД установки вовсе не 300%, как можно подумать.

Следует понимать, что принцип работы кондиционера заключается не в производстве холода, а в переносе тепловой энергии из одного места в другое посредством хладагента, называемого рабочим телом.

В качестве рабочего тела выступает фреон, чья температура кипения почти на 100 ºС ниже того же показателя у воды. Хитрость состоит в том, что для парообразования любая жидкость должна получить большое количество тепловой энергии, ее рабочее тело и отнимает у комнатного воздуха в испарителе. В физике эта энергия называется удельной теплотой парообразования.

Испаренный во внутреннем блоке фреон по трубке большого диаметра поступает в компрессор, создающий давление в сплит-системе и далее, в теплообменник – конденсатор. Рабочее тело, находящееся под давлением, интенсивно конденсируется в нем при контакте с наружным воздухом, высвобождая в атмосферу ранее поглощенное тепло. Только теперь это называется удельной теплотой конденсации, при постоянном количестве фреона в системе ее величина равна затраченной энергии парообразования. Как происходит описанный процесс, показывает схема работы кондиционера сплит-системы:

После перехода в жидкую фазу хладагент проходит через осушитель с целью отделения влаги и входит в расширительный клапан. Здесь за счет резкого увеличения размера канала (сопла) снижается давление и рабочее тело снова возвращается в испаритель за очередной порцией тепла.

Из электрооборудования, потребляющего значительную мощность, на схеме можно увидеть два вентилятора и компрессор, остальные источники энергопотребления ничтожно малы. То есть, приведенный в примере 1 кВт электричества расходуется лишь на вращение осей вентиляторов и компрессора, всю остальную работу проделывает фреон.

Все прочие функции – за системами автоматики. По достижении установленной температуры в помещении датчик подает сигнал на блок управления, а тот останавливает компрессор и вентиляторы, процесс прекращается. Воздушная среда в комнате нагрелась, — и датчик снова инициирует запуск охладителя, такая циклическая работа идет непрерывно. В то же время инверторные сплит – системы, чья конструкция немного отличается от устройства обычных кондиционеров, никогда не останавливают процесс. Такие агрегаты характеризуются плавным изменением температуры и тихим режимом работы компрессора.

 Примечание. При интенсивных процессах теплообмена на ребрах испарителя и конденсатора выпадает влага, содержащаяся в воздухе, для ее сбора и отвода конструкция кондиционера предусматривает ванночку и систему трубок.

Для перехода установки в режим подогрева воздуха происходит переключение направления движения рабочего тела, вследствие чего теплообменники меняются функциями, наружный становится испарителем и отбирает теплоту из окружающей среды, а внутренний действует как конденсатор, передавая эту энергию в помещение. Для перераспределения потоков в схему введен четырехходовой клапан, чтобы не приходилось мудрить с компрессором.

Заключение
Сплит – система, как и другие холодильные машины, является очень экономичной в силу эффективности своей работы. Именно по этой причине они получили широкую популярность для создания комфортных условий в зданиях различного назначения.

Заявка/Консультация

* - обязательно к заполнению
Для более быстрой связи можете указать ваш номер телефона

 

Источник

 145 всего просмотров,  2 просмотров сегодня

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

13 − 8 =