Залогом длительной и эффективной работы кондиционера является его правильная эксплуатация и регулярное обслуживание. Согласны? Но чтобы не допустить поломок этого совсем недешевого оборудования, желательно изучить устройство, а также рассмотреть принцип работы кондиционера.
Именно эти вопросы мы и обсудим в нашем материале – подробно разберем основные конструкционные элементы типового климатического оборудования. А также поговорим о принципе и особенностях его функционирования, приведем типовую схему. Дополним статью наглядными фото и полезными видеорекомендациями.
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:
- 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.
Работа кондиционера в режиме обогрева
Кассетный кондиционер
Кассетные кондиционеры внешне похожи на традиционные фанкойлы. Но имеют существенное отличие. Между внешним и внутренним блоком циркулирует фреон, а не вода. Во внутреннем блоке установлен испаритель, через который проходит воздух.
Установить кассетный кондиционер можно только в том помещении, где есть подвесные или натяжные потолки. Причем расстояние от декоративного до настоящего потолка должно быть не меньше высоты внутреннего блока.
Большое преимущество кассетных кондиционеров – равномерное охлаждение помещения. Холодный воздух не направляется в определенную сторону, а равномерно распространяется по площади во всех направлениях. Забор осуществляется в центральной части через решетку.
Принцип работы кассетного кондиционера.
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.
Что такое мульти-сплит?
Для обеспечения микроклимата в разных помещениях были разработаны мультизональные кондиционеры или мультисплит-системы. Первые модели были представлены компанией Daikin в 1982 году. Технология была зарегистрирована под торговой Variable Refrigerant Volume, VRV, что переводится с английского как «изменяемый объем хладагента».
Мульти-сплит кондиционер состоит из:
- Наружного блока;
- Нескольких внутренних блоков;
- Системы регулирования.
Наружный блок отвечает за охлаждение или подогрев фреона за счет воздуха с улицы. Внутренние блоки регулируют скорость и направление обдува, в них находится электроника, отвечающая за режим работы.
Общий принцип работы мультизонального кондиционера основан на циклах конденсации и испарения хладагента. Подробнее об этом читайте в разделах Принцип работы кондиционера на охлаждение и Принцип работы кондиционера на обогрев. Отличия кроются в распределении фреона на несколько потоков.
Система регулирования представляет собой узел управления, связанный с наружным и внутренними блоками. Он отвечает за распределение фреона, обработку сигналов. Работает система следующим образом:
- Узел управления получает сигнал о скорости обдува и температуре от каждого внутреннего блока;
- Процессор определяет, какое количество фреона нужно подавать на каждый отдельный блок;
- После подсчетов узел дает сигнал внешнему блоку, с какой скоростью должен работать компрессор (или как часто включаться);
- При прокачке хладагента узел управления распределяет его между внутренними блоками.
Существуют базовые комплектации, которые включают внутренние блоки одного типа в определенном количестве, обычно 3-5 шт. (см. иллюстрацию). Многие компании предлагают нестандартные решения – вы можете подобрать необходимое количество внутренних блоков разных типов. Такие решения дороже, но практичнее.
Комплектация мульти-сплит системы с тремя внутренними блоками.
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:
- В компрессор из радиатора поступает хладагент под низким давлением в 2-4 атмосферы и температурой около +15 градусов.
- Работая, компрессор сжимает фреон до 16 — 22 очков, в связи с этим он нагревается до +75 — 85 градусов и попадает в конденсатор.
- Испаритель охлаждается потоком воздуха, имеющим температуру ниже, чем у фреона, вследствие чего хладагент остывает и преобразуется из газа в водянистое состояние.
- Из конденсатора фреон попадает в терморегулирующий вентиль (в бытовых приборах он выглядит в виде спиральной трубки).
- При прохождении через капилляры, напор газа понижается до 3-5 атмосфер, и он остывает, при этом часть его испаряется.
- 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
Как работает система кондиционирования
Принцип действия кондиционера основан на способности веществ менять свое агрегатное состояние в зависимости от давления. Все жидкости при испарении (переходе из жидкого состояния в газообразное) поглощают тепло из окружающего их пространства. При конденсации (переходе из газообразного состояния в жидкое) тепло, наоборот, выделяется. Функционирование системы кондиционирования воздуха невозможно без газообразных углеводородов, которые содержат фтор, их называют фреонами. В общем случае вещества, которые при кипении эффективно отнимают тепло, а при конденсации — отдают, называют хладагентами. Благодаря им работают не только кондиционеры, но и любая другая холодильная техника.
На заметку! В кондиционерах чаще всего применяются фреоны R-22 и R-410A. Однако первый вид постепенно выходит из употребления, так как установлено, что он разрушает озоновый слой. Второй хладон не содержит хлора, он не опасен для земной атмосферы, поэтому производители отдают предпочтение именно ему.
Температура кипения фреона R-22 — -40,9 градусов по шкале Цельсия, у R-410A — -51,5. Достичь таких значений на практике непросто, потребуется дополнительное охлаждение. Но на этот показатель напрямую влияет давление: чем оно выше, тем больше температура, при которой жидкость начинает кипеть. Поэтому для перехода хладонов из одного состояния в другое их давление изменяют до нужного уровня при помощи специальных приспособлений.
Описание работы кондиционера на охлаждение
Главные составные части аппарата — компрессор, конденсатор, испаритель и терморегулирующий вентиль (ТРВ) или электронный расширительный клапан. Эти компоненты соединены в замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент.
Газообразный фреон поступает в компрессор из испарителя. Хладон находится под небольшим давлением, всего в несколько атмосфер, его температура на входе — +10-20 градусов. Устройство компрессора может быть разным, в зависимости от типа узла (винтовой, поршневый, роторный или спиральный), но его назначение всегда неизменно: втягивать газ, сжимать его и нагнетать в следующий элемент контура — конденсатор. Давление фреона при этом достигает полутора-двух десятков атмосфер и больше (для автомобильного кондиционера — около 12 атм.), а температура поднимается до нескольких десятков градусов выше нуля (+70-900).
На заметку! Конденсатор — это радиатор или теплообменник из трубок с оребрением, которые обдуваются вентилятором.
В конденсаторе нагретый газ проходит по трубкам и остывает, так как его температура гораздо выше, чем у воздуха, который омывает многочисленные элементы теплообменника. В результате этого фреон конденсируется и сбрасывает тепло. Так из радиатора выходит жидкий хладон, давление которого остается высоким, а температура снижается и становится всего на десяток-другой градусов выше, чем у наружного воздуха.
Потом вещество проходит через ТРВ/расширительный клапан, который еще называют дросселирующим устройством. Он регулирует количество хладона, которое необходимо, чтобы поддерживать определенный уровень испарения для охлаждения помещения до конкретного температурного показателя. В этом узле давление и температура фреона снижаются, в результате чего он превращается в смесь жидкости и газа.
Дальше хладагент поступает в испаритель, теплообменник которого может состоять из трубок под кожухом или пластин с каналами, где перемещается фреон. Здесь жидкость переходит в газообразное состояние и поглощает тепло из окружающего пространства. Напротив этого теплообменника также находится вентилятор, поэтому поток воздуха, который проходит через испаритель, охлаждается. Затем газ опять направляется в компрессор.
Описание работы кондиционера на обогрев
Кондиционеры, которые работают по описанному выше циклу, охлаждают воздух. Но бывают также модели, которые поддерживают нагрев — в них есть четырехходовой клапан, который перенаправляет движение фреона в системе. Испаритель и конденсатор при этом меняются местами, так что теплый воздух попадает в помещение, а холодный наоборот — выводится наружу.
На заметку! Климатические агрегаты, которые работают на обогрев, стоят дороже охлаждающих.
Откуда кондиционер берет воздух
Чтобы ответить на вопрос, откуда берет воздух кондиционер, нужно рассмотреть следующие виды приборов:
- приточные — забирают воздух с улицы;
- рециркуляционные — используют внутренний воздух;
- кондиционеры с рекуперацией — используют смесь внутреннего и наружного воздуха.
Перед покупкой климатического оборудования следует уточнить, как именно выбранная модель забирает воздух. В первом и третьем случае помещение не требуется регулярно проветривать, во втором, напротив, нужно будет периодически открывать окна или двери, чтобы поддерживать количество кислорода в комнате на комфортном уровне.
Типы кондиционеров
Изготовители производят всякие виды кондиционеров, вкладывая значительные средства в свое дело. В результате чего современный потребитель может выбрать всякую модель по любым параметрам.
Кондиционеры сплит – системы
Устройства типа сплит прекрасно подходят для маленьких комнат.
НА ЗАМЕТКУ! По установке агрегаты делятся на напольные, оконные, настенные и потолочные кондиционеры.
Различают два вида таких устройств: разделительные системы и мульти разделяющиеся системы. Настенные аппараты вида сплит-система представляют собой два блока: маленький внутренний узел и крупный внешний модуль.
Во внешнем устройстве находятся самые шумные в работе устройства. Мульти сплит-система образована в результате объединения нескольких внутренних блоков к единому наружному модулю. Это разрешает оптимально сохранить дизайн дома.
Кондиционеры потолочного типа
В помещениях с большой площадью, как правило, выбирают агрегаты для установки на потолке. Их достоинство состоит в том, что охлажденный воздух равномерно распределяется горизонтально по комнате, не действуя напрямую на людей.
Массивный кондиционер потолочного вида почти незаметен, и он незаменим, когда нужен обширный поток воздуха для самых отдаленных частей помещения, при этом длина струи у некоторых моделей достигает до 55 метров.
Различают также канальные и кассетные потолочные кондиционеры. При этом первые устройства полностью спрятаны за натяжным потолком или в канале, а второго вида – кассетные блоки имеют вид потолочной плитки размером 600×600 мм.
Сплит-система
Хотя разъединительная система состоит из внутреннего и внешнего модулей, по принципу работы она не отличается от действия бытового потолочного кондиционера любого другого типа.
В самом корпусе внешнего блока расположен теплообменник, вентилятор и компрессор. Дополнительными элементами сплит – системы являются осушитель, расширительный клапан и присоединительные трубки.
А также для подключения агрегата к электросети, в нем расположены нужные пусковые и контролирующие приборы.
Промышленные кондиционеры
Такие устройства разрабатываются для обслуживания площадей более 350 метров и поэтому они имеют ряд особенностей, отличаясь тем самым от бытовых кондиционеров. Устройство прецизионного оборудования может быть различным.
Их нередко устанавливают в домах, где нужен особый микроклимат для каждого помещения – торговых центрах, банках, гостиницах. Промышленные кондиционеры подразделяются на следующие системы:
Мультизональные устройства. Эти узлы кондиционирования VRF и VRV включают в себя до 64 внутренних модулей и до трех наружных блоков. Суммарно они располагаются на коммуникациях длиной до 300 метров.
Для всякого внутреннего модуля допускается устанавливать отдельную температуру и обеспечить свой микроклимат в каждой комнате. Погрешность устанавливаемой температуры составляет всего 0,05 градуса.
«Чиллер-фанкойл». Устройства с этой системой отличаются тем, что внутри контура применяется не фреон, а вода или антифриз. Центральный холодильный аппарат называется «чиллером», а теплообменные элементы – «фанкойлами».
Схема чиллер-фанкойл 2
Преимущество такого агрегата в том, что расстояние между этими компонентами может быть любое, так как вода течет по обычным трубам.
Центральные и крышные кондиционеры. Данные устройства разнообразные по своему действию. Они применяются в виде агрегатов по теплообмену, вентиляторов, очистителей и увлажнителей воздуха.
Центральным его называют потому, что воздушная масса обрабатывается во внутреннем блоке и потом по трубам двигается по комнатам. Монтаж кондиционеров такого вида и проведение коммуникаций выделяется особой сложностью и ему требуется наружный источник холода.
По возможности лучше выбирать крышные моноблоки, которые более простые в установке.
Кондиционеры и сплит-системы
Создающие микроклимат устройства имеют общее название – кондиционеры. Расскажем, в чём разница между кондиционерами и сплит системами. Кондиционеры могут быть сделаны в виде одного блока или разделены на внутреннюю или наружную части. В первом случае обычно применяются мобильные или оконные кондиционеры. Первые можно передвигать внутри помещения, но у них имеются громоздкие трубы для перемещения воздуха. Оконные устанавливаются одним блоком так, то одна сторона расположена внутри помещения, а другая – с наружной стороны. Они занимают часть оконного проёма и создают при работе шум.
Сплит системы разделены на два блока (компрессорно-конденсаторный и испарительный), соединённых между собой трубками и электрическими проводами. Наиболее шумная часть сплит-системы расположена снаружи.
Использование таких устройств – это свежий воздух и комфорт Источник vkrostov.ru
Разница существует также с точки зрения дизайна. Оконные и мобильные устройства более громоздкие, а внутренние части сплит систем выпускаются в различных формах и цветах и часто могут быть установлены на стенах, полу или потолке, не нарушая дизайн помещения. Ещё одним отличием является возможность не только охлаждения, но и подогрева воздуха.
Сплит-система более сложна в установке. Однако она предлагает больше возможностей и экономичнее обычных кондиционеров.
В гостиничных номерах часто устанавливаются сплит системы, что это такое и для чего нужно – попробуем в этом разобраться более подробно.
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.
Принцип работы мобильного (напольного) кондиционера
Мобильные кондиционеры выполнены в виде моноблока. Компрессор, конденсатор и испаритель у них находятся в одном корпусе. Как у других типов, подогрев или охлаждение воздуха происходит за счет циклов конденсации и кипения хладагента.
Для охлаждения или нагрева фреона необходим поток воздуха, который должен проходить через конденсатор. Существуют два типа мобильных кондиционеров:
- С одним воздуховодом;
- С двумя воздуховодами.
Мобильный кондиционер с одним воздуховодом втягивает воздух из помещения, продувает его через конденсатор и выдувает наружу. Воздуховод выводится через любое отверстие в стене, перегородке и т.д. Лучший вариант – использовать специальные заглушки в окнах с вертикальной рамой.
У такой системы с одним воздуховодом есть большой недостаток. Она выкачивает воздух и создает тягу. Поэтому поступает воздух из других помещений через двери, систему вентиляции, проемы. Поступающий извне воздух обычно более теплый. За счет этого повышается энергопотребление.
Мобильный кондиционер с одним воздуховодом.
Система с двумя воздуховодами лишена этого недостатка. У нее есть два шланга, которые выводятся наружу. Мобильный кондиционер через один воздуховод забирает воздух, пропускает его через конденсатор и выдувает через другой воздуховод.
Принцип работы мобильного кондиционера с двумя воздуховодами позволяет не выкачивать воздух из помещения. Поэтому охлаждение происходит эффективнее. Потребление электроэнергии у него ниже.
Мобильный кондиционер с двумя воздуховодами.
Современные мобильные кондиционеры могут работать на обогрев. Но возникают проблемы при монтаже. Места установки воздуховодов необходимо утеплять. Сами шланги желательно защитить теплоизоляцией.
Польза и вред от кондиционера
>Плюсы от устройства
Главным преимуществом климатизеров является то, что они создают в помещении подходящий для человека микроклимат. Это повышает, в свою очередь, производительность труда, улучшает настроение и самочувствие.
Следовательно, основным достоинством этого кондиционера является создание благоприятных условий для работы или отдыха. Основной задачей таких агрегатов является понижение температуры в жаркое время, и нагрев воздуха в холодный период.
К тому же установка кондиционеров в сервисных центрах или в интернет-залах позволяет миновать преждевременных поломок компьютерного оборудования из-за перегрева.
А также некоторые модели таких агрегатов способны выполнить еще несколько полезных функций:
- Очищение воздушного пространства от неприятных запахов. Например, часто оконные кондиционеры монтируют на кухне и в туалете.
- 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.
Мобильный кондиционер без шлангов
Существуют мобильные напольные кондиционеры без шлангов. В их системе не используется хладагент, они работают за счет принудительного испарения воды. Принцип работы такого мобильного кондиционера следующий:
- Воздух втягивается из помещения вентилятором;
- Он проходит через фильтр, задерживающий пыль и грязь;
- Поток воздуха продувается сквозь мембрану, смоченную водой;
- Частички влаги испаряются с мембраны, ее температура падает и охлаждает воздух;
- Увлажненный и охлажденный воздух попадает в помещение.
Принцип работы мобильного кондиционера без шлангов и воздуховодов.
Существуют большие, вполне функциональные модели. Их стоимость ниже, чем у обычных мобильных кондиционеров, использующих для производства холода фреон. Но эффективность гораздо ниже.
В зависимости от мощности испарительного кондиционера и объема помещения, он может снизить температуру на 1-5 градусов за 1 час. С поддержанием температуры в охлажденном помещении он хорошо справляется.
Недостаток таких кондиционеров – постоянное увлажнение воздуха. Из-за низкой эффективности, они должны постоянно работать. За счет этого повышается влажность. Это может негативно сказаться на самочувствии, капли воды конденсируются на предметах мебели и обихода.
В последние годы появились мини-кондиционеры, такие как Arctic Air. Производители и продавцы говорят об их эффективности, но на практике это обман. При небольших размерах и малой мощности они могут охлади помещение не больше 2 кв.м. площадью. Подробнее про их «эффективность» читайте в статье: Мини кондиционер Arctic Air: отзывы, обман продавцов и принцип работы.
Существуют модели большой мощности, которые используются для централизованного охлаждения. Они также выполняют функцию вентиляционной системы. Такой испарительный кондиционер забирает воздух снаружи дома, охлаждает его и подает внутрь.
