Щоб зрозуміти принцип роботи кондиціонера і звідки в спекотний літній день береться освіжаюча прохолода, необхідно детально розглянути основні принципи пристрою кондиционирующих систем. Для цього варто пригадати шкільні уроки фізики, на яких йшлося про поглинання рідиною тепла, і простий досвід: на руку наливався одеколон або спирт, які в процесі випаровування створювали приємний холодок. Саме цей невигадливий принцип і використовується в сучасних кондиціонерах.
Наши партнеры ArtmMisto
З чого ж складається стандартна спліт-система? Як правило, всередині неї знаходиться замкнутий контур, по якому рухається рідина - холодоагент . Перетікаючи всередині контуру, холодоагент в одному місці поглинає тепло, для того щоб виділити його в іншому. Цей процес протікає в спеціальних трубках - теплообменниках , Які виготовляються з міді і містять поперечні перегородки з алюмінію. Для більш швидкого перебігу процесів в теплообмінники нагнітають повітря, роблячи це за допомогою спеціальних вентиляторів.
Виходячи з назви процесів, що протікають в теплообміннику, один з них прийнято називати конденсатором , а інший - випарником . Коли кондиціонер працює «на тепло» в якості конденсатора виступає внутрішній випарник (частина кондиціонера, що знаходиться в приміщенні), а при роботі «на холод» - все відбувається навпаки. Такий принцип роботи кондиціонера, але в чому суть?
Холод сам по собі не є закінченим продуктом, а лише похідним від перенесення тепла за допомогою хладагента. Цей процес в літературі іменується « тепловим насосом ». Завдяки йому продуктивність кондиціонера виходить в три рази вище, ніж його енергоспоживання. На перший погляд це може викликати здивування: ККД 300% - невже таке можливо? Що таке холодоагент і як його можна перенести з приміщення, в якому температура близько 20 градусів, назовні, де температура в два рази вище?
Виявляється все набагато простіше, ніж це можна собі уявити. Перенесення температури безпосередньо залежить від тиску, причому відбувається він не лінійно, а монотонно. Таким чином, в процесі транспортування величина тиску стає вище, ніж температура фазового переходу. Закипілий холодоагент змінює свій стан з рідкого в пароподібний і починає поглинати з навколишнього повітря тепло, при цьому в теплообміннику створюється необхідний тиск, при якому температура фазового переходу стає ще нижчою. У зворотному процесі холодоагент віддає своє тепло повітрю, і температура переходу підвищується.
Ще однією важливою деталлю в роботі кондиціонера є замкнутий контур, для створення якого необхідно хоча б два елементи: компресор - для підвищення тиску конденсації і дросельне пристрій - для його зниження. Перший з них встановлюється безпосередньо перед конденсатором, а другий перед випарником .
В цілому, налічується п'ять елементів, обов'язкових в кондиціонерах будь-якого типу: замкнутий контур, зовнішній і внутрішній теплообмінник, компресор і дроселює. Вони є основною складовою як найпростішої, так і найскладнішою спліт-системою.
У наш час для повнофункціональної роботи кондиціонера в контур додають чотирьохходовий вентиль, завдяки якому він може виробляти як тепло, так і холод. Така спліт-система отримала назву «кондиціонер з реверсивним циклом», додатковою функцією якого стало перенесення тепла з приміщення на вулицю і назад.
Зовнішній блок кондиціонера
- 3. Компресор - стискує фреон і підтримує його рух по холодильному контуру. Компресор буває поршневого або спірального (scroll) типу. Поршневі компресори дешевше, але менш надійні, ніж спіральні, особливо в умовах низьких температур зовнішнього повітря.
- 5. Чотириходовий клапан - встановлюється в реверсивних (тепло - холод) кондиціонерах. У режимі обігріву цей клапан змінює напрям руху фреону. При цьому внутрішній і зовнішній блок як би міняються місцями: внутрішній блок працює на обігрів, а зовнішній - на охолодження.
- 4. Плата управління - як правило, встановлюється тільки на інверторних кондиціонерах. В не інверторних моделях всю електроніку намагаються розміщувати у внутрішньому блоці, оскільки
- великі перепади температури і вологості знижують надійність електронних компонентів.
- 1. Вентилятор - створює потік повітря, що обдуває конденсатор.
- У недорогих моделях має тільки одну швидкість обертання.
- Такий кондиціонер може стабільно працювати в невеликому діапазоні температур зовнішнього повітря. У моделях більш високого класу, розрахованих на широкий температурний діапазон, а також у всіх напівпромислових кондиціонерах, вентилятор має 2 - 3 фіксованих швидкості обертання або ж плавне регулювання.
- 2. Конденсатор - радіатор, в якому відбувається охолодження і конденсація фреону. Продувається через конденсатор повітря, відповідно, нагрівається.
- 7. Фільтр фреонової системи - встановлюється перед входом компресора і захищає його від мідної крихти і інших дрібних частинок, які можуть потрапити в систему при монтажі кондиціонера. Зрозуміло, якщо монтаж виконаний з порушенням технології і в систему потрапила велика кількість сміття, то фільтр не допоможе.
- 6. Штуцерні з'єднання - до них підключаються мідні труби, що з'єднують зовнішній і внутрішній блоки.
- 8. Захисна швидкознімна кришка - закриває штуцерні з'єднання і клемник, використовуваний для підключення електричних кабелів. У деяких моделях захисна кришка закриває тільки клемник, а штуцерні з'єднання залишаються зовні.
Внутрішній блок кондиціонера
- 1. Передня панель - являє собою пластикову решітку, через яку всередину блоку надходить повітря. Панель легко знімається для обслуговування кондиціонера (чищення фільтрів і т.п.)
- 2. Фільтр грубої очистки - являє собою пластикову сітку і призначений для затримки крупного пилу, вовни тварин і т.п. Для нормальної роботи кондиціонера фільтр необхідно чистити не рідше двох разів на місяць.
- 5. Випарник - радіатор, в якому відбувається нагрів холодного фреону і його випаровування. Продувається через радіатор повітря, відповідно, охолоджується.
- 6. Горизонтальні жалюзі - регулюють напрям повітряного потоку по вертикалі. Ці жалюзі мають електропривод і їх положення може регулюватися з пульта дистанційного керування. Крім цього, жалюзі можуть автоматично здійснювати коливальні рухи для рівномірного розподілу повітряного потоку по приміщенню.
- 7. Індикаторна панель - на передній панелі кондиціонера встановлені індикатори (світлодіоди), що показують режим роботи кондиціонера і що сигналізують про можливі несправності.
- 3. Фільтр тонкого очищення - буває різних типів: вугільний (видаляє неприємні
- запахи), електростатичний (затримує дрібний пил) і т.п. Наявність або відсутність фільтрів тонкого очищення ніякого впливу на роботу кондиціонера не робить.
- 4. Вентилятор - має 3 - 4 швидкості обертання.
- 8. Вертикальні жалюзі - служать для регулювання напряму повітряного потоку по горизонталі. У побутових кондиціонерах положення цих жалюзі можна регулювати тільки вручну. Можливість регулювання з пульта дистанційного керування є тільки в деяких моделях кондиціонерів преміум-класу.
- Піддон для конденсату (на малюнку не показаний) - розташований під випарником і служить для збору конденсату (води, що утворюється на поверхні холодного випарника). З піддону вода виводиться назовні через дренажний шланг.
- Плата керування
- (На малюнку не показана) - зазвичай розташовується з правого боку внутрішнього блоку. На цій платі розміщений блок електроніки з центральним мікропроцесором.
- штуцерні з'єднання
- (На малюнку не показані) -
- розташовані в нижній задній частині внутрішнього блоку. До них підключаються мідні труби, що з'єднують зовнішній і внутрішній блоки.
Принцип роботи кондиціонера
З чого ж складається стандартна спліт-система?На перший погляд це може викликати здивування: ККД 300% - невже таке можливо?
Що таке холодоагент і як його можна перенести з приміщення, в якому температура близько 20 градусів, назовні, де температура в два рази вище?