Принцип работы кондиционера

Кондиционер: устройство агрегата, описание принципа его работы и назначения в помещении

Кондиционирование

22.09.2023

2.7 тыс.

1.8 тыс.

8 мин.

В современном мире кондиционеры используются повсюду: и в офисных зданиях, и на производстве, и в жилых помещениях. Ещё совсем недавно они были предметами роскоши, а сейчас без них практически невозможно представить жаркое лето.

Тем не менее многие всё ещё не знают, как устроен этот прибор и каков принцип его работы. С этим могут быть связаны ошибки в эксплуатации и выведение аппарата из строя.

Стандартный бытовой кондиционер состоит из двух основных частей: внешнего и внутреннего блока. Один из них находится снаружи помещения, а другой — внутри.

1. 1. Компрессор — сжимает хладагент (чаще всего фреон) и заставляет его циркулировать между внешним и внутренним блоками.
2. 2. Конденсатор — охлаждает фреон и конденсирует его. Следовательно, проходящий через него воздух нагревается.
3. 3. Вентиляторы — обдувают внутренние части модуля, в особенности конденсатор. У самых слабых моделей имеет только одну скорость, из-за чего может работать с небольшим диапазоном наружных температур. Если же аппарат рассчитан на больший температурный диапазон, он будет иметь 2−3 скорости либо возможность их плавной регулировки. Такие кондиционеры имеют более высокую мощность и чаще всего относятся к классу полупромышленных.
4. 4. Фильтр системы фреона — защищает конденсатор от попадания медной стружки и другой грязи, которая могла оказаться в системе во время некачественного монтажа. Однако, если внутренняя часть аппарата слишком сильно загрязнена, он не поможет.
5. 5. Плата управления — бывает не во всех кондиционерах, а только в инверторных, кассетных или канальных и мульти-сплит-системах. Принцип работы всех остальных кондиционеров несколько иной — там вся электроника размещается во внутреннем блоке.
6. 6. Четырёхходовой клапан — встречается только в реверсивных моделях, способных не только охлаждать воздух, но и обогревать его. Такой режим возможен только благодаря этой детали: при переключении на обогрев она запускает все процессы в обратном порядке, как бы меняя между собой внутренний и внешний блок.
7. 7. Штуцерные соединения — позволяют соединить два блока при помощи труб из меди.
8. 8. Защитная крышка — она закрывает клеммный разъём, к которому подключаются электрические провода, и (иногда) штуцерные соединения. В некоторых моделях последние остаются снаружи.
9. 9. Внешний корпус устройства.

Устройство и принцип работы кондиционера

Этот блок устройства получает переданный с улицы холодный воздух и распределяет его по помещению.

В его состав входят:

1. 1. Передняя панель — это решётка из пластика, через которую воздух всасывается внутрь устройства. При необходимости, например, чтобы почистить кондиционер, её можно легко снять.
2. 2. Испаритель — в этом элементе происходит нагрев хладагента и его испарение. При этом воздух, проходящий через него, охлаждается.
3. 3. Фильтр грубой очистки — электростатическая сетка, которая задерживает крупные частицы грязи, шерсть домашних любимцев и пыль. Чтобы устройство нормально работало, нужно чистить его не реже чем раз в две недели.
4. 4. Дисплей, или индикаторная панель, — несколько установленных на передней части аппарата светодиодов с подписями, которые указывают на режим работы и могут сигнализировать о неполадках.
5. 5. Горизонтальные жалюзи — при помощи них регулируется направление потока воздуха вверх-вниз. Можно либо выставить их положение вручную, либо задать одну из автоматических опций, и тогда воздух будет равномерно распределяться по комнате.
6. 6. Вертикальные жалюзи — соответственно, регулируют направление воздуха вправо или влево.
7. 7. Фильтр тонкой очистки — способен отсеивать мелкие частицы грязи. Бывает разных типов, например, электростатический, который задерживает пыль, или угольный, избавляющий от неприятных запахов. Не оказывает никакого влияния на общую работу кондиционера, а лишь создаёт дополнительный комфорт для владельца.
8. 8. Вентилятор — оснащён турбиной и обычно имеет несколько скоростей. Обеспечивает охлаждение испарителя.
9. 9. Поддон для конденсата — находится под испарителем и собирает капли воды, образующиеся под холодной деталью. После этого вода поступает наружу через дренажный шланг.
10. 10. Плата управления — главная часть устройства, его «мозг». На ней находится блок электроники, в котором расположен центральный микропроцессор.
11. 11. Штуцерные соединения — через них внутренний блок соединяется с наружным при помощи медных труб.

Чаще всего разные модели кондиционеров, даже те, что выглядят совсем по-разному снаружи, имеют практически одинаковое внутреннее устройство. Отличаются лишь мелкие детали и количество дополнительных опций.

Главные компоненты в составе кондиционера — это испаритель, компрессор, конденсатор, а также терморегулирующий вентиль, который снижает давление хладагента перед его входом в испаритель, и вентиляторы.

Первые четыре элемента составляют холодильный контур, по которому проходит фреон, смешанный с небольшой долей компрессорного масла. Во время работы устройства постоянно повторяется следующий процесс:

1. 1. Фреон поступает из испарителя в компрессор. В этот момент он имеет низкое давление, температуру в 10−20 градусов Цельсия и находится в газообразном состоянии.
2. 2. Компрессор сжимает хладагент с 3−5 атмосфер изначально до 15−25. В результате этого процесса фреон нагревается до температур в 70−90 градусов, после чего отправляется в конденсатор.
3. 3. Вентиляторы обдувают конденсатор воздухом, имеющим температуру гораздо ниже той, до которой нагрелся фреон. Это заставляет газ остыть и конденсироваться, перейдя из газообразного состояния в жидкое. При этом процессе выделяется тепло, которое передаётся воздуху, поэтому выходящие из этого отсека потоки ветра горячие. Выходит из этого отсека фреон в виде жидкости под высоким давлением, а его температура находится на отметке в 10−20 градусов выше окружающей среды.
4. 4. Тёплый фреон проходит сквозь терморегулирующий вентиль. В кондиционерах бытового типа эта часть выполнена в форме тонкой спиральной трубки, сделанной из меди. При этом давление жидкости падает до изначального, хладагент остывает и может частично испариться.
5. 5. После этого этапа получается смесь газа и жидкости, имеющая низкое давление и температуру. Она отправляется в испаритель, обдуваемый снаружи воздухом комнатной температуры. Под действием высокой температуры хладагент окончательно переходит в жидкое состояние, забирая у воздуха тепло и тем самым охлаждая его. Потом фреон, вернувшийся к изначальным параметрам, опять поступает из испарителя в компрессор, и весь цикл повторяется вновь.

Это описание кондиционера, работающего в режиме охлаждения, но процесс нагрева принципиально ничем не отличается. В систему устанавливается четырёхходовой клапан, разворачивающий движение фреона, и он нагревает воздух в квартире за счёт тепла, поглощённого из окружающей среды. Это возможно лишь при тёплой погоде за окном.

Принцип работы кондиционера, как работает кондиционер, его устройство — наглядное видео

Человек, никогда не имевший дела с этим устройством, обычно полагает, что назначение кондиционера в помещении состоит лишь в охлаждении (или нагреве) воздуха.

Хотя это и основная опция, но она далеко не единственная. К тому же её можно регулировать.

Современные бытовые аппараты предназначены для выполнения следующих функций:

• охлаждение воздуха, а иногда и нагревание — для определения того, есть ли эта возможность у устройства, нужно посмотреть описание конкретной модели;
• осушение — система выполняет удаление лишней воды из воздуха и понижает влажность в помещении;
• вентиляция — в этот момент в системе работает только вентилятор;
• режим автономности — кондиционер самостоятельно управляет всеми опциями;
• установка определённой температуры — эта функция позволяет задать, до какого значения нужно нагреть или охладить воздух, и при достижении порога аппарат отключается или переходит в самый слабый режим, а при отдалении от нужной цифры включается вновь;
• очистка — перед поступлением воздуха к теплообменнику он очищается;
• скорость вращения — определяет, насколько быстро будет вращаться вентилятор: обычно имеется несколько вариантов;
• таймер — позволяет задать, через какое время выключится или включится кондиционер;
• направление — при помощи горизонтальных и вертикальных жалюзи можно послать струю воздуха в точное место;
• ночной режим — функция автоматического контроля за скоростью работы вентилятора и плавное регулирование температуры, когда она повышается и понижается всего лишь на пару градусов.

Это самые распространённые функции, которые есть практически у любого изделия. Каждая конкретная модель может обладать списком новых, включая и обычные бытовые, и экзотические, например, ионизатор воздуха, включение ультрафиолета, фильтр тонкой очистки.

Разумеется, все эти дополнительные опции существенно увеличат стоимость конечного продукта, поэтому при покупке не стоит гнаться за их количеством, если они на самом деле не нужны.

Дополнительные функции кондиционера

Главным плюсом подобных устройств можно назвать возможность управления микроклиматом помещения и создания оптимальной для человека атмосферы.

Поэтому желательно устанавливать кондиционеры не только в квартирах, но и на рабочих местах.

Одна из основных задач этих аппаратов — охлаждение воздуха летом.

Это может потребоваться в условиях, когда естественное проветривание недоступно, например, за окном слишком жарко или перепад температур между улицей и комнатой слишком велик и опасен для здоровья человека.

Кроме того, такие устройства можно использовать в помещениях, производственные нормы которых запрещают открывать окна или там их попросту нет.

У этих устройств есть и другие полезные функции. Они могут использоваться для очистки воздуха от неприятных запахов, для чего их нередко устанавливают в туалете или на кухне. Кроме того, они способны управлять степенью влажности или сухости воздуха, что пригодится в регионах со слишком мокрым или засушливым климатом.

Тем не менее есть у них и некоторые недостатки. Есть подозрения, что они могут отрицательно влиять на здоровье человека. Иногда это действительно так. Многие люди думают, что кондиционер — это источник бактерий и вирусов.

Если систему давно не чистили, то она действительно может представлять такую опасность. А вот то, что кондиционеры убивают воздух, удаляя из него все полезные элементы, — неправда.

Если аппарат почищен, то он, напротив, фильтрует воздух, а весь кислород поступает в помещение.

Но и с ними возможно справиться: нужно лишь избегать попаданий прямых дуновений на себя, выбрав подходящий режим или отрегулировав жалюзи, а модель можно подобрать наиболее бесшумную.

Тогда кондиционер будет вызывать только положительные эмоции.

Какой кондиционер выбрать? Советы профессионала.

Источник: /oventilyacii.ru/ventilyaciya/kondicionirovanie/opisanie-printsipa-raboty-ustrojstva.html

Как устроен кондиционер (сплит-система)

13.03.2023

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».

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.

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.

Как устроен кондиционер (сплит-система) Ссылка на основную публикацию

Источник: /AeroClima.ru/kondicionirovanie/kak-ustroen-konditsioner-split-sistema/

Принцип работы кондиционера, его конструктивные особенности и методы устранения неисправностей

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.

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.

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

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).

Видео на тему

Источник: /microklimat.pro/sistemy-ventilyacii/princip-raboty-kondicionera.html

Принцип работы кондиционера: устройство сплит-системы и их особенности, рекомендации по обслуживанию

Невзирая на тот факт, что кондиционирующие системы сегодня есть во многих квартирах и домах, далеко не каждый пользователь знает об их особенностях и устройстве.

Принцип работы кондиционера очень прост.

Чтобы его понять, нужно вспомнить уроки школьной физики, когда изучалось поглощение тепла жидкостью и проводились опыты, когда спирт при испарении создавал приятный холодок на руке.

Независимо от модели и типа все современные кондиционеры устроены примерно одинаково. Прибор включает в себя следующие элементы:

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

Компрессор отвечает за сжатие фреона и его циркуляцию по узлам оборудования. В жидкость же рабочая смесь превращается с помощью конденсатора, который расположен внутри внешнего блока. В газ фреон превращается испарителем. Дроссель отвечает за регулировку давления циркулирующего фреона. Охлаждается все это вентиляторами.

По такому принципу функционирует каждое устройство-кондиционер системы сплит. Потолочные и настенные приборы отличаются лишь схемой расположения рабочих элементов в корпусе.

Работа оборудования

Детали кондиционирующей системы, кроме вращающихся вентиляторов, скреплены друг с другом тонкими трубками из меди. В продаже встречаются модели и с алюминиевыми трубками. По ним перемещается хладагент (фреон). Он поочередно принимает то жидкое, то газообразное состояние. Вентиляторы помогают избежать перегрева всего оборудования.

Температура и давление газообразного фреона составляет 10−16 градусов и 4−6 атм. соответственно. При сжатии охладителя компрессором давление вразы увеличивается, а фреон достигает температуры в 80−90 градусов Цельсия.

Нагретая рабочая смесь поступает в конденсатор, в котором она начинает охлаждаться и выделять тепловую энергию, преобразуясь в жидкость. Затем хладагент отправляет в испаритель через дроссель. Тут жидкий и газообразный фреон перемешивается и испаряется, образуя холод. Затем хладагент вновь отправляется в компрессор, и весь процесс повторяется.

Виды кондиционеров

Сегодня в продаже есть несколько типов кондиционирующих систем, хотя все они работают по схожему принципу. По способу подачи воздуха кондиционеры условно классифицируются так:

• рециркулярные;
• приточные;
• приборы с опцией рекуперации.

Последние модели для работы используют воздух внутри, для приточных применяются внешние массы воздуха, а в устройствах с рекуперацией задействованы обе технологии. Существует и другая классификация подобного оборудования:

1. Моноблочные. В этих установках есть единый блок, совмещающий все опции. Пользоваться такими кондиционерами очень просто. Кроме того, они очень долговечны и их легко ремонтировать. К недостаткам можно отнести лишь дороговизну.
2. Системы сплит предполагают наличие пары блоков, отделенных друг от друга. Одно устройство устанавливается на внешней стене здания, а другое внутри помещения. Блоки соединены специальной трубкой для циркуляции хладагента. Испаритель и вентиляторы этой разновидности систем находятся во внутреннем блоке, а иные элементы — во внешнем. Сплит-системы могут иметь разную форму: есть настенные, потолочные и напольные системы.
3. Установки мульти-сплит оснащаются несколькими внутренними блоками. Эти устройства также бывают потолочными, настенными и напольными.

Выбор конкретной разновидности зависит от особенностей и площади помещения, от финансовых возможностей и личностных предпочтений. Специалисты рекомендуют не экономить на покупке кондиционирующих систем, так как качество тут находится в прямой зависимости от стоимости.

Частые поломки и ремонт

Сейчас для того, чтобы настроить и поставить подобное оборудование на работе или дома, вовсе не нужно понимать принцип его работы. Однако следует знать о самых распространенных неисправностях. Эксперты отмечают, что чаще всего сплит-системы ломаются из-за гидроудара: то есть, фреон попросту не успевает преобразоваться в газ внутри испарителя.

Происходит это по разным причинам. В основном эта проблема характерна для бюджетных моделей, проектирование которых происходило с некоторыми нарушениями.

Даже при незначительных скачках напряжения в них могут происходить неисправности. Гидроудар нередко случается при активизации оборудования в условиях отрицательных температур.

Например, самые дешевые системы ломаются при температуре -12 градусов.

Иная поломка связана с протечкой хладагента (фреона). Это часто происходит при некорректной установке трубок. В бюджетных моделях часто встречается заводской брак. Определить неисправность можно визуально, увидев промерзание на задней части устройства.

Из-за неправильного монтажа в рабочий контур оборудования может случайно попасть влага и/или воздух. Это в итоге приведет к поломке прибора.

Поэтому, думая об установке сплит-системы, лучше обращаться к опытным специалистам, у которых есть большой опыт работы.

Эти системы очень полезны для здоровья, но за ними нужно правильно и постоянно ухаживать, своевременно ремонтируя и очищая их. Грязные фильтрующие элементы вряд ли принесут пользу.

Специалисты отмечают случаи, когда люди сталкивались с проблемами со здоровьем из-за сплит-систем, которые обслуживались нерегулярно.

Источник: /220v.guru/bytovaya-tehnika/princip-raboty-kondicionera-i-ego-ustroystvo.html

Устройство и принцип работы кондиционера

Вернуться к полной версии

Главная › Запчасти для кондиционеров

В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации.

Перечень основных узлов и деталей, из которых состоит любой кондиционер:

• печатная плата управления и индикации
• датчики температуры (термисторы)
• пульт дистанционного управления
• фильтры
• электродвигатели и крыльчатки вентиляторов
• сервисные и 4-х-ходовые клапаны
• контакторы и реле
• термостаты
• конденсаторы

Внутренний блок кондиционера состоит из следующих узлов:

• Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
• Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую электростатическую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п.

  Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.

• Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
• Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали.

  Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.

• Индикаторная панель (дисплей) — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
• Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п.

  Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.

• Вентилятор — электродвигатель с турбиной, обеспечивает обдув испарителя и имеет несколько скоростей вращения.
• Вертикальные жалюзи — служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали.

  В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях элитных кондиционеров.

• Поддон для конденсата — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
• Плата управления  — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
• Штуцерные соединения  — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Наружный блок кондиционера состоит из следующих узлов:

• Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Подробнее о компрессорах к кондиционерам можно ознакомиться в разделе Компрессоры.
• Четырехходовой клапан — устанавливается в реверсивных (тепло — холод) кондиционерах. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона.

  При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный — на охлаждение.

• Плата управления — как правило, устанавливается только на инверторных, мульти-сплит-системах и кондиционерах кассетного или канального типа. В обычных сплит-системах всю электронику размещают только во внутреннем блоке.
• Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В слбомощных моделях имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха.

  В моделях более высокого класса и мощности, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 — 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.

• Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
• Фильтр фреоновой системы — устанавливается перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не поможет.
• Штуцерные соединения — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
• Защитная быстросъемная крышка — закрывает штуцерные соединения и клеммный разъем, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммный разъем, а штуцерные соединения остаются снаружи.

Принцип работы

В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Рассмотрим, как происходит этот процесс в сплит-системе:

Основными узлами любого кондиционера являются:

• Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.
• Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).
• Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).
• ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.
• Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Они используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. В процессе работы кондиционера происходит следующий процесс:

• В компрессор из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 — 5 атмосфер и температурой 10 — 20°С.
• Компрессор сжимает фреон до давления 15 — 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 — 90°С и поступает в конденсатор.
• Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением, температура фреона на 10 — 20°С выше температуры атмосферного воздуха.
• Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра (длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 — 5 атмосфер и фреон остывает, часть фреона может при этом испариться.
• После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате охлаждается. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

В «теплых» кондиционерах в холодильный контур дополнительно устанавливается четырехходовой клапан (на схеме не показан), который позволяет изменить направление движения фреона, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом случае внутренний блок кондиционера нагревает воздух, а наружный блок охлаждает его.

Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема.

В результате происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько.

Самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).

Источник: /Service-climate.ru/komponenty.htm