Как работает кондиционер в квартире, автомобиле или мобильный? Принцип работы кондиционера

Внутренний блок кондиционера

vnblok.jpg

  • 1. Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
  • 2. Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую 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.
  • 5. Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
  • 6. 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.
  • 7. Индикаторная панель — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
  • 3. 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.
  • 4. Вентилятор — имеет 3 — 4 скорости вращения.
  • 8. 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 кондиционеров премиум-класса.
  • Поддон для конденсата (на рисунке не показан) — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
  • Плата управления
  • (на рисунке не показана) — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
  • Штуцерные соединения
  • (на рисунке не показаны) —
  • расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Как работает сплит-система

Перейдем к технической стороне вопроса. Принцип действия «сплита» не отличается от работы других холодильных машин — перенос тепловой энергии из одного места в другое. В данном случае – из квартиры на улицу. Переносчиком (на техническом языке – рабочим теплом) выступает хладагент — фреон, испаряющийся при отрицательной температуре.

Важный момент. Фреоны – соединения углеводородов с фтором – переносят большое количество тепла за счет фазового перехода из жидкого агрегатного состояния в газообразное и обратно. В бытовых кондиционерах применяется 2 марки хладонов – R22, R410a. Характеристики последнего соответствуют современным экологическим требованиям, R22 считается устаревшим.

Как работает «сплит» после включения и установки заданной температуры в комнате:

  1. Контроллер принимает сигнал датчика, фиксирующего высокую температуру в помещении. Запускается компрессор, вентилятор внутреннего модуля начинает прогонять воздух сквозь соты теплообменника-испарителя.
  2. Фреон, находящийся в трубках радиатора, переходит в паровую фазу, интенсивно поглощая тепло. Дальше фреон идет по трубке в наружный блок и попадает в компрессор, поднимающий давление газа. Сжатие производится с одной целью – чтобы пар сконденсировался при более высокой уличной температуре.Princip-raboty-bytovoj-split-sistemy.jpg
  3. По дороге хладагент пропускается через ресивер – осушитель, предохраняющий компрессор от влаги.
  4. Двигаясь по трубкам внешнего теплообменника, обдуваемого большим осевым вентилятором, сжатый фреон снова принимает жидкое состояние, параллельно сбрасывая поглощенное тепло.
  5. В дроссельном (расширительном) клапане давление жидкости снижается, затем хладон возвращается во внутренний блок по трубке меньшего диаметра. Цикл повторяется.
  6. Когда температура помещения снижается до заданной величины, контроллер по сигналу датчика останавливает компрессор. Следующий запуск происходит после нагрева комнаты на 2—3 градуса.
  7. Из-за разности температур воздушных потоков и теплообменных поверхностей выделяется конденсат, стекающий в специальную ванночку. Оттуда вода стекает наружу по наклонной дренажной трубке.

Примечание. Мы дали описание работы обычной сплит-системы, действующей по принципу «on/off» (вкл/выкл). Более современные кондиционеры — инверторы — функционируют непрерывно, о чем рассказывается ниже. Предлагаем посмотреть видео о фазовых переходах фреона внутри охладителя:

Когда нужно перейти в режим обогрева, четырехходовой электрический клапан переключает движение хладона в обратную сторону. Внешний радиатор становится испарителем, внутренний – конденсатором, тепло забирается с улицы и перемещается в жилое помещение.

Аналогичным образом работают так называемые моноблоки – оконные и мобильные кондиционеры. Разница заключается в протяженности фреоновых магистралей – когда все теплообменники и вентиляторы установлены в едином корпусе, длина коммуникаций не превышает 1 м, на сплит-системах – до 7 м.

Shema-podkljuchenija-napolnogo-kondicionera.jpg
Схема работы моноблочной версии кондиционера, где все элементы собраны в одном корпусе

В недорогих «сплитах» комнатный воздух проходит сквозь сетку грубой очистки из полипропилена. Более продвинутые модели могут оснащаться несколькими фильтрами, осушителем и ионизатором воздуха.

Принцип функционирования устройства

Для начала вспомним физику: во время испарения вещества способны поглощать тепло, а во время процесса конденсации – выделяют его. Примерно, таким образом, поставлена работа сплит системы.

Принцип действия кондиционера заключается в изменении состояния рабочей жидкости оборудования – хладагента (проще говоря – фреон), на которую влияет уровень температуры и степень давления в замкнутом устройстве. В первую очередь, нужно ознакомиться с основами работы системы.

к содержанию ↑

Основные узлы оборудования

Нынешнее оборудование оснащено электронным блоком, который отвечает за управление режимами устройства. Свои задачи оборудование получает через пульт управления, который входит в комплект кондиционера.

к содержанию ↑

Виды кондиционеров

В зависимости от воздуха, с которым работают сплит системы, различают:

  1. Приточные, работающие на наружном воздухе.
  2. Рециркуляционные, работают на внутреннем воздухе.
  3. Системы с рекуперацией, работающие на смещенном внешнем и внутреннем воздухе.

Основной классификацией для кондиционеров являются сферы использования. По функциональной принадлежности различают:

  1. Центральные;
  2. Прецизионные;
  3. Винные;
  4. Автономные.

Для первых характерны промышленные агрегаты, областью применения которых, является предприятия, бассейны, административные и другие крупные помещения промышленного назначения. Вторым свойственна точность и высокая надежность, т.к. они применяются в медицинских учреждениях, лабораториях, устанавливаются на ЗВМ, постах управления и т.д. Третьи применяются для кондиционирования закрытых влажных помещениях, для поддержания микроклимата на протяжении длительного времени, применяются в подвалах для хранения вина, его выдержки и правильного содержания в идеальных условиях. Последние же обладают возможностью подмеса воздуха, который поступает с наружи благодаря электрической энергии. В результате достигается мощное сильное охлаждение или подогрев.

Охладители инверторного типа

Особенность этих сплит-систем – непрерывная работа компрессора. Силовой блок питания – инвертор – изменяет производительность агрегата, снижая либо увеличивая частоту электрического тока. Что это значит на практике:

  1. При запуске охладителя компрессор работает на максимальной мощности.
  2. Когда температура воздуха приближается к заданной, по команде контроллера инвертор постепенно уменьшает производительность компрессора.
  3. При достижении установленного температурного порога мощность агрегата снижается до минимума.
  4. Сплит-система переходит в режим поддержания температуры – производительность регулируется в зависимости от нагрева воздуха.

Обогрев происходит аналогично – сначала температура комнаты поднимается на максимальной мощности, затем обороты двигателя компрессора уменьшаются и наращиваются по сигналу датчика. Чем «инвертор» лучше кондиционера «on/off»:

  • отсутствуют скачки напряжения от запусков электромотора;
  • снижается общий расход электроэнергии;
  • перепады температуры внутри помещения практически незаметны, как случается после остановки компрессора;
  • зимой постоянно работающий компрессор не застывает на морозе.
Invertornyj-blok-v-kondicionere.jpg
Самый дорогой элемент подобных СКВ — плата инвертора, иначе — частотного преобразователя

Справка. Некоторые модели «инверторов» сохраняют работоспособность до минус 30 °C на дворе. Правда, интенсивность обогрева существенно падает. Подробнее об инверторных сплит-системах читайте в отдельном материале.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий