Как работает хладагент в кондиционере

13

Принцип работы кондиционера

• 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.

• 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).

Принцип работы кондиционера от А до Я

Кондиционер, как оборудование для обеспечения комфортного температурного режима в помещениях отличается сложным электронным устройством. Нормальная эксплуатация таких приборов без дорогостоящих ремонтов возможна только при условии профессионального монтажа и квалифицированного обслуживания. Чтобы в процессе работы климатического оборудования не возникало сложностей и непредвиденных поломок, будет полезно знать принцип работы кондиционера. В этой статье мы рассмотрим технологические особенности разных видов кондиционеров и возможности их использования.

Общий принцип работы кондиционера

Конструкционно все существующие модели кондиционеров похожи. В каждом таком приборе присутствуют такие агрегаты, как:

• компрессор. Принцип работы компрессора кондиционера построен на повышении давления специального вещества, которое называют хладагентом (фреоном), и обеспечению его перемещения по контуру охлаждения;
• конденсирующий теплообменник. Этот элемент располагается в наружном блоке и выполняет функцию конденсатора хладагента, когда кондиционер работает на выработку холода;
• испаритель. Так называют теплообменник внутреннего блока, обеспечивающий переход хладагента из жидкого состояния в газ;
• дросселирующее приспособление (регулятор давления). Эту функцию выполняет капиллярный патрубок, повышающий давление фреона в системе высокого давления, включающей теплообменник, расположенный во внутреннем блоке;
• вентилятор. Создает воздушный поток, направленный на конденсатор и испаритель.

Итак, с чего же начинается процесс работы кондиционера

1. Процесс охлаждения воздуха начинается во внешнем блоке кондиционера, где хладагент фреон находится в газообразном состоянии.
2. После этого хладагент перемещается в компрессор, где под давлением сжимается и повышается его температура.
3. Фреон переходит в конденсатор, расположенный во внешнем блоке, где всасываемый воздух с помощью вентилятора продувает его, при этом охлаждая. Данное действие привод к переходу фреона из газообразного в жидкое состояние.
4. Затем в виде жидкости попадает в терморегулирующий вентиль, который уменьшает давление в системе и тем самым понижает температуру кипения фреона. Это провоцирует начало кипения и испарения.
5. После фреон попадает в испаритель внутреннего блока, где фреон поглощает теплый воздух из комнаты и отдает холодный. Поглощая теплый воздух, фреон переходит из жидкого состояния в газообразное.
6. Хладагент в виде газа перемещается опять во внешний блок и цикл работы кондиционера повторяется.

Если в результате продолжительной эксплуатации или некачественной сборки в магистрали происходит утечка холодильного вещества, то происходит падение производительности климатического устройства. При интенсивных утечках возможно обмерзание испарителя. При попадании в магистраль капель воды или влажного воздуха происходит закупорка капилляров льдов, что приводит к поломкам компрессора. В качестве профилактики таких неисправностей во время установки и обслуживания кондиционера производится вакуумация трассы хладагента. Эта процедура выполняется с помощью профессионального компрессора.

В современных моделях кондиционеров предусмотрено выключение устройства после того, как температурный режим в помещении достигает заданных параметров. Если оборудование с такой функцией продолжает работать после охлаждения воздуха до установленной температуры, необходимо обратиться в специализированный сервисный центр для устранения неисправности.

Общие рекомендации по использованию кондиционера

Компрессор кондиционера может быстро сломаться, если испаритель не успевает преобразовать весь проходящий фреон в газ. В этом случае, жидкий холодильный агент приводит к неправильной работе компрессора и последующей поломке. Такая ситуация может быть обусловлена некачественной сборкой, несовершенной конструкций или неправильным использованием кондиционера (к примеру, включение оборудование при сильном морозе). Несмотря на то, что некоторые современные модели устройств для кондиционирования могут использоваться для обогрева помещений, их работа возможна только при температурах, превышающих нижние пределы, установленные производителем. Как правило, кондиционеры используют в качестве обогревателей в период межсезонья, до начала отопительного сезона.

Для снижения нагрузки на климатическое оборудование следует держать закрытыми окна и двери, а также обеспечить нормальную теплоизоляцию помещения. Снизить энергопотребление кондиционера поможет такая мера, как установка на оконные проемы жалюзи или завешивание их плотными шторами. Во время проветривания помещений климатическое оборудование следует выключать.

В каждом кондиционере предусмотрена фильтрационная система, которая со временем забивается пылью и мелкодисперсными частичками, находящимися в воздухе. Своевременная очистка и замена фильтров не только продлит срок службы климатического оборудования, но и сделает более чистым воздух в помещении.

Не нужно задавать минимальную температуру для охлаждения помещения. Это приведет к перегрузке компрессора, высоким затратам на электроэнергию и может стать причиной болезни. Ориентируйте кондиционер на достижение комфортного температурного режима, который, обычно, немного выше 20 °C. Интенсивная работа компрессора в очень жаркую погоду может привести к обмерзанию теплообменника. Ускорить процесс охлаждения воздуха в комнате можно, увеличив частоту оборотов вентилятора.

Принцип работы канального кондиционера

Канальная сплит система или канальное климатическое оборудование представляет собой стандартное устройство, внутренний блок которого имеет канальную конструкцию.

Рассматривая такой кондиционер (устройство и принцип работы) можно отметить, что у него все основные функциональные элементы (дросселирующий регулятор, компрессор, воздушный конденсатор) размещены в наружном блоке. Такие приборы используются для обеспечения комфортной температуры путем нагрева\охлаждения воздуха, а также для очистки воздуха от пыли и микрочастиц. Для нагревания воздуха в помещении могут использоваться модели, которые могут работать по принципу тепловых насосов. Канальные сплит-системы состоят из 2-х отдельных элементов (внешний и внутренней блоки, которые соединены магистралями для хладагента). Кондиционирование помещений осуществляет внутренний блок. Он может встраиваться в подвесной потолок или ниши из гипсокартона.

Принцип работы кондиционера в квартире предполагает перемещение тепловой энергии из помещения в окружающую среду с помощью холодильного контура, в котором находится холодильный агент — фреон. Основными элементами этого контура являются теплообменники (испаритель\конденсатор). В блоке, который устанавливается в помещении, находится испаритель, забирающий тепло из помещения, а конденсирующий теплообменник располагается в наружном блоке (он отдает тепловую энергию в окружающую среду). В качестве вещества транспортирующего тепловую энергию выступает холодильный агент – фреон.

Таким образом, основными устройствами наружного блока канальных систем кондиционирования являются:

• контур охлаждения. Он состоит из капиллярного патрубка, компрессора и конденсирующего теплообменника. Основная функция этого контура состоит в перемещении тепловой энергии из помещения в окружающую среду. С помощью магистралей хладагента соединены уличный и внутренний блоки. Контур охлаждения внешнего блока объединен с холодильным контуром, расположенным во внутреннем блоке, в одну систему.
• вентилятор конденсирующего теплообменника направляет воздушные потоки через конденсатор;
• управляющая автоматика обеспечивает контроль функционирования всех улов наружного блока и защищает их от поломок, вызванных перегрузкой и другими факторами.

Монтаж внешнего блока производится с учетом требований, которые описываются производителем в сопровождающей документации. Особое внимание следует уделить расстоянию между внешним и внутренним блоком, а также их высоте друг относительно друга. Поскольку внутренний блок располагается непосредственно в помещении, то его работа должна сопровождаться минимальным шумом, поэтому количество элементов холодильной магистрали в нем также минимизируется. Здесь находятся:

— испаритель с теплообменником;

— приемник сигналов пульта д/у (в некоторых моделях может предлагаться, как дополнительная опция.

Использование канальных кондиционеров для бытовых целей возможно в том случае, если в помещениях достаточно высокие потолки.

Основные преимущества:

• Один внутренний блок может осуществлять кондиционирование нескольких комнат.
• Для увеличения процентного содержания кислорода внутри помещений можно добавлять свежий воздух.
• Монтаж оборудования (включая воздушные магистрали) может выполняться скрытым способом, что позволяет устанавливать кондиционер без нарушения дизайна интерьеров.
• Управление оборудованием может выполняться, как проводным, так и ИК пультом.

Отрицательные аспекты:

• При использовании одного блока для кондиционирования нескольких комнат, возможно обеспечение исключительно одинакового температурного режима для всех помещений.
• Для монтажа такого оборудования необходима достаточная высота потолков.
• Составление проекта разводки и расчет параметров оборудования могут выполнять только высококвалифицированные специалисты.

Принцип работы инверторного кондиционера

Разберемся, каков принцип работы кондиционера инверторного типа. Основным элементом такого оборудования является инвертор. Это устройство позволяет увеличить эксплуатационный срок климатического оборудования в 1,5 раза и экономит до 30 средств на оплату электроэнергии в сравнении с линейными кондиционерами.

Принципиальная схема электропитания инверторного оборудования выглядит следующим образом:

— переменный ток преобразуется в постоянный;

— параметры постоянного тока регулируются в зависимости от необходимой мощности охлаждения;

— постоянный ток трансформируется обратно в переменный.

Такой принцип работы кондиционера (схема преобразования напряжения) обеспечивает непрерывную работу кондиционера с выбором необходимой мощности компрессора.

Схема работы традиционных кондиционеров (вкл.\выкл.) заключается в том, что компрессор работает на охлаждение до достижения в помещении необходимого температурного режима, после чего происходит его отключение. Когда температура в помещении увеличивается на несколько градусов, происходит включение компрессора и т.д. В результате такой цикличной работы оборудование испытывает большие пусковые нагрузки и потребляет больше электроэнергии. Эти моменты ускоряют износ компрессора, так как в период отключения масло компрессора стекает в картер и в момент старта он работает с малым количеством смазывающего материала.

Описанные выше перегрузки несвойственны для инверторного оборудования, так как принцип его работы не предполагает частых пусков. Инвертор после достижения нужных температурных параметров в помещении переходит в режим работы на минимальной мощности. Это продлевает срок службы компрессора, снижает уровень шума и потребление электроэнергии. К тому же, инверторное климатическое оборудование обеспечивает более комфортный микроклимат в помещении, так как точнее поддерживает температурные параметры.

Учитывая более высокую производительность инверторного кондиционера при экономичном потреблении электрической энергии, можно сделать вывод об экологичности такого оборудования.

Принцип работы прецизионных кондиционеров

Разновидность климатического оборудования, обеспечивающая поддержание температурных параметров и влажности в помещениях специального назначения получила название прецизионные кондиционеры. Такое оборудование используется:

• Для помещений, где необходимо обеспечить заданную температуру с погрешностью в полградуса.
• Если необходимо обеспечить гарантированную бесперебойную работу климатического оборудования круглый год.
• Если необходимо обеспечить быстрый старт резервных блоков в аварийных ситуациях.
• Если нужно обеспечить высокий приток тепла (превышающий возможности обычных кондиционеров более чем в 5 раз).

Как правило, такие кондиционеры используют для серверных комнат и помещений, где размещается электронно-вычислительное оборудование.

Работают такие прецизионные кондиционеры по следующей схеме:

1. Газообразный фреон сжимается компрессором и подается к конденсатору, где он преобразуется в жидкую форму, а образующееся тепло отводится наружу.
2. После этого хладагент происходит через дросселирующие трубки, в которых происходит снижение его давления и температуры.
3. Затем фреон подается к испарителю и после преобразования в газ, снова поступает к компрессору.
4. Воздух, продуваемый через испаритель, охлаждается и поступает в помещение.

Блок, который расположен внутри помещения, может выполнять разные задачи (в зависимости от назначения данной модели):

• охлаждение;
• устройство с электроподогревом и охлаждением с автоматическим регулированием температуры;
• увлажнение воздуха и охлаждение;
• устройство с доп. опциями (охлаждение, увлажнение и др.).

Этот блок климатической системы может иметь конструкцию с разным вариантом забора\подачи воздуха:

• подача воздушных потоков в верхней части через воздуховод и отбор воздуха в фронтальной части устройства между основным и ложным потолком;
• нижняя подача под ложный пол и верхний отбор через воздуховод между ложным и основным потолком;
• отбор воздуха выполняется сверху (непосредственно из помещения, а подача снизу (под ложный пол);
• подача воздуха проводится сверху через воздуховод между основным и ложным потолком, а забор снизу под ложным полом и сзади;
• отбор воздуха снизу под ложным полом и сзади, подача проводится сверху непосредственно в помещение.

Конструкция прецизионной системы кондиционирования по принципу работы идентична любой сплит-системе. При подключении устройства к сети электропитания начинает работать вентилятор, нагнетая воздух из серверной. Подача воздуха может осуществляться в верней части устройства или в нижней, а выдуваться — из системы воздуховода в полу или в потолке.

В прецизионных моделях регулирование температуры воздуха в помещении осуществляется с помощью термодатчика, методом определения температуры и передачей показаний на электронный контролер. После поступления сигнала, автоматически включается система охлаждения воздуха.

Электронный контролер автоматически включает компрессор, который, сжимая холодильный агент, подает его на конденсатор. В конденсаторе температура фреона снижается вентиляторами, и он преобразуется в жидкость.

С помощью терморегулирующего вентиля в прецизионном кондиционере давление фреона для серверной снижается до 4 атмосфер. В итоге фреон закипает и переходит в газ с температурой 4 градуса по Цельсию. Таким образом происходит охлаждение фреона. Холод от холодильного агента подается на испаритель внутреннего блока где снижает температуру воздушного потока.

Принцип работы оконного кондиционера

Оконный кондиционер представляет собой моноблочную систему, которая устанавливается в оконный проем или в стену. Если сравнивать моноблочный кондиционер со сплит-системой, то можно заметить ряд недостатков:

— производит много шума;

— ограничивает выбор места для установки устройства;

— ухудшает доступ солнечного света в помещение;

— не очень эстетичный способ монтажа.

Основным преимуществом оконного кондиционера является низкая стоимость устройства. Модель оконного кондиционера по принципу работы идентична передвижной моноблочной системе.

• После процесса конденсации хладагент переходит в жидкое состояние.
• Под действием компрессора хладагент еще больше сжимается и продвигается в дросселирующий модуль для повышения давления.
• При комнатной температуре под высоким давлением хладагент закипает в испарителе и переходит в газообразное состояние, выделяя при этом холод.
• Образовавшиеся холодные массы охлаждают поток воздуха, подаваемый вентилятором.
• Холодильный агент в газообразном состоянии проходит через фильтр и подается к конденсатору, где снова трансформируется в жидкость. Перемещаясь по замкнутому контуру, хладагент выводит тепло из помещения и обеспечивает охлаждение воздушных потоков, направляемых внутрь помещения.

Таким образом, можно отметить ошибочность мнения, что климатическое оборудование производит холод. Принцип действия таких устройств заключается в отборе и перемещении холода их окружающей среды внутрь помещения, даже, если температура снаружи поднимается выше тридцати градусов с плюсом. Исходя из этого, можно отметить, что предназначение кондиционера заключается не в охлаждении воздуха внутри помещений, а в формировании требуемого микроклимата. Нужно учесть, что процесс кондиционирования способствует снижению уровня влажности воздуха. Это может быть полезным для комнат с высокой влажностью, но в других случаях может понадобиться установка оборудования, увлажняющего воздух.

Аналогично с разными моделями сплит-кондиционеров, некоторые устройства, предназначенные для установки в оконные проемы, также могут использоваться и для отопления помещений. Такое оборудование называют оконными моноблоками реверсированного цикла. Такие кондиционеры особенно практичны в периоды межсезонья. Оконное оборудование обязательно имеет встроенную систему фильтрации, которая предотвращает попадание внутрь помещений пыли, пуха и других элементов.

Принцип работы мобильного кондиционера без воздуховода

Для съемной квартиры, дачи и других объектов, где нет возможности устанавливать стационарное климатическое оборудование оптимальным вариантом является мобильный кондиционер. Он представляет собой автономную напольную переносную конструкцию. Принцип работы мобильного кондиционера заключается в том, что через сильно увлажненный фильтр пропускается поток воздуха, из которого вода при испарении отбирает тепло. Этим эффектом еще в древности пользовались погонщики верблюдов. Кондиционер на воде принцип работы имеет аналогичный мокрой чалме, которая спасала погонщиков в жаркой пустыне. Поскольку вода их фильтра испаряется непосредственно в помещение, увлажняя его, то прохладная зона может формироваться только около водяного кондиционера. Общий температурный режим внутри помещения при этом не меняется. Так как вода из кондиционера постепенно испаряется, то ее объем нужно постоянно восполнять. Можно встретить «советы» по увеличению эффективности водных климатических устройств за счет предварительного охлаждения воды в холодильнике, но вот только последний при работе сам нагревает воздух. При всех неудобствах мобильные кондиционеры в некоторых ситуациях могут быть единственным практичным решением, поэтому они также пользуются спросом у потребителей.

На этом всё! Надеемся, что данный материал вам понравился.

P.S. Вы всегда можете позвонить в компанию «Формула Климата», и наши специалисты проконсультируют вас по всем возникшим вопросам.

Если вам понравился материал, поделитесь им пожалуйста в социальных сетях;)

Главный агент в вашем кондиционере

Разбираемся вместе, для чего служит хладагент в системах охлаждения, какие хладагенты бывают и как сократить неизбежные утечки

Кондиционер – это прибор, который осуществляет охлаждение или обогрев воздуха в помещении. В зависимости от конструкции и функциональности различают такие типы приборов как канальные и оконные кондиционеры, мультизональные системы и так далее.

Для чего нужен хладагент?

Кондиционер прочно вошёл в жизни людей XXI века. Основной его функцией является регулирование и поддержание определённой температуры внутри жилых помещений, офисов, автомобилей и так далее. Нужно обеспечивать должный уход и профессиональное обслуживание (при необходимости), чтобы бытовая техника оставалась в рабочем состоянии как можно дольше. Своевременные меры помогут не только увеличить срок использования техники и предотвратить возможные неисправности, но и обойдутся гораздо дешевле, чем ремонт серьёзной поломки.

Характеристика сплит-систем такова. Сплит-система (бытовой настенный кондиционер) состоит из внутреннего и внешнего блоков. Первый блок находится внутри кондиционируемого помещения и выполняет функцию испарения. Второй блок располагается снаружи здания и выполняет функцию конденсатора. Блоки соединяются системой трубок и кабелем.

Любая сплит-система основана на способности вещества отнимать теплоту при кипении и затем отдавать её воздуху. Таким элементом этой системы является фреон, по-другому хладагент хлорфторуглерод. Именно благодаря хладагенту осуществляется кондиционирование воздуха в помещение. Это вещество под воздействием некоторых процессов переходит из жидкого состояния в газообразное и, наоборот, помогая преобразовывать тёплый воздух в холодный.

Виды хладагентов

Обычно хладагент классифицируют по его химическому составу. Он имеет формы R-22, R-12, R-134a, R-407C. Никакого влияние на самочувствие и здоровье человека эти формы не имеют. До недавнего времени наибольшей популярностью пользовался R-22, поскольку он прост в использовании и имеет невысокую цену. Европейские исследования положили конец недолгой эпохе этого фреона. Выяснилось, что причиной образования озоновых дыр в стратосфере во многом является производство хлорсодержащих фреонов.

В связи с неблаготворным влиянием R-22 на обстановку в окружающей среде, странами ООН было принято решение уменьшить производство озоноразрушающего фреона. На данный момент этот хладагент можно встретить лишь в старых моделях кондиционеров. За фреоном R-22 пришёл R-410A, который признан озонобезопасным, на основе многочисленных опытов и исследований. С 2010 года этот хладагент стал использоваться в большинстве сплит-систем, что логично привело к увеличению цены на сервисное обслуживание по их установке.

R-410A предпочтителен не только тем, что он безопасен для окружающей среды. При утечке замена этого хладагента является более экономичной, так как заправку необходимо проводить частично. Хотя обычно для замены фреон полностью сливают. Также R-410A требуется на 20% меньше для заправки сплит-системы, по сравнению с R-22.

Неизбежные утечки и как с ними бороться

По последним статистическим данным в год из системы кондиционирования утекает до 8% фреона. Причины этого могут самые разнообразные. От некачественного монтажа до разгерметизации фреонового контура. Наихудшим итогом утечки фреона может стать тотальная поломка компрессора, которая приведёт либо к замене самого компрессора, либо к полной замене внешнего блока. В итоге от поломки одной детали может пострадать вся сплит-система. Для того, чтобы этого не случилось, нужно хотя бы раз в год проверять кондиционер на наличие возможных неисправностей.

Существуют несколько признаков ухудшения работы системы:

• появление льда или инея на некоторых частях сплит-системы;
• уменьшение силы охлаждения или нагревания воздуха в помещение;
• вытекание жидкости из кондиционера по стенам комнаты.

Чтобы предотвратить утечку хладагента, нужно проверять работу кондиционера после каждого использования. Такие нарушения как утечка фреона и образование наледи будут заметны невооружённым глазом. В случае обнаружения неполадок в системе нужно отказаться от использования кондиционера до прибытия мастеров сервисной службы. Даже если поломка критическая, устранить её получится без особых трудностей и последствий для работы системы в будущем.

Когда без ремонта не обойтись

Чаще всего проблема носит локальный характер, поэтому для того, чтобы заправить фреон не нужно полностью разбирать блоки системы. Однако, как показывает практика, бывают редкие случаи, когда проблему неисправности выяснить не так-то просто. Поэтому для выявления поломки и её исправления, технику разбирают и отправляют в ремонтный центр.

Хладагент – важная и неотъемлемая часть сплит-системы. Для долгого и надёжного функционирования бытового кондиционера нужно регулярно наблюдать за состоянием техники, а, главное, – за количеством фреона в системе. Ведь именно хладагент гарантирует качественную конденсацию воздуха внутри помещения. Нужно заблаговременно заботиться о состоянии системы и не доводить дело до критического положения.

ВИДЕО:

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!

Как работает кондиционер: принцип работы кондиционера, его устройство и техническая схема

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 типичного кондиционера

Сложно представить комфортную жизнь современного человека без кондиционера. И чтобы при его эксплуатации у пользователя не возникало проблем и поломок, желательно в общих чертах ознакомиться с устройством и принципом работы этого типа климатического оборудования. Об основных узлах и элементах конструкции кондиционера мы и поговорим далее.

Основные конструкционные элементы оборудования

Если бы пользователь увидел кондиционер, который повышает комфортность его проживания, в разрезе, то нашел бы там достаточно много конструкционных элементов и узлов. Часть из них служит для управления агрегатом, помогает штатной электронике и пользователю контролировать ситуацию.

А основными, влияющими на функциональность, являются такие элементы конструкции, как:

• испаритель, который находится во внутреннем блоке кондиционера и предназначен для обеспечения поглощения используемым хладагентом тепла при превращении в газообразное состояние;
• конденсатор — этот элемент конструкции размещается во внешнем блоке кондиционера и предназначен для обеспечения перехода имеющегося хладагента в жидкое состояние, причем с одновременным выделением тепла.

По своей сути оба элемента представляют собой радиаторы. Которые занимают значительную часть в конструкции блоков кондиционера. Это необходимо для обеспечения эффективного теплообмена между хладагентом и воздухом.

Испаритель и конденсатор представляют собой конструкцию, состоящую из медных труб небольшого диаметра с надетыми на них поперечными алюминиевыми пластинами, которые призваны повысить скорость теплообмена.

Что еще влияет на работоспособность кондиционеров?

Кроме перечисленных выше испарителя и конденсатора есть еще несколько элементов конструкции, которые обеспечивают эффективность климатического оборудования.

К ним относятся:

• вентиляторы;
• компрессор;
• терморегулирующий вентиль (клапан).

Такие изделия, как вентиляторы, установлены в каждом блоке кондиционера. Их задача состоит в усилении воздушных потоков, которые обдувают испаритель или конденсатор. Что существенно повышает производительность системы в целом.

Компрессор вполне возможно назвать сердцем любого современного кондиционера. Причина в том, что именно он обеспечивает перемещение хладагента по холодильному контуру. Который обычно состоит из медных трубок.

Кроме того, компрессор предназначен для сжатия хладагента за испарителем. Что также повышает производительность любого кондиционера.

О диагностике компрессора и особенностях устранения поломок мы говорили в этом материале.

Терморегулирующий вентиль предназначен для снижения давления хладагента перед испарителем. Эта особенность обеспечивает более лучший теплообмен.

Роль хладагента в работе климатического оборудования

Любой современный кондиционер — это техническая система, состоящая из ряда узлов и частей. Но все они будут бесполезны без хладагента, представляющего собой вещество, которое легко переходит с жидкого состояния в газообразное и наоборот. При этом выделяя или поглощая значительное количество тепла.

В качестве хладагента уже много десятилетий применяют различные виды вещества под названием фреон — это, главным образом, смесь этана и метана. Главной особенностью указанной субстанции является низкая температура кипения. Что происходит при 5-10 °С. При этом фреон во время испарения может нагреваться до 70-90°. Эти его особенности позволяют отводить огромное количество тепла, причем достаточно быстро.

А еще указанный хладагент бесцветный, без запаха и, самое главное, безвредный для здоровья пользователей. В то же время наиболее востребованный на сегодня вид фреона (R-22) оказывает негативное воздействие на озоновый слой атмосферы. Поэтому, если вы неравнодушны к проблемам экологии, тогда следует приобретать кондиционеры, работающие на хладагенте R-410. Который не разрушает защитные слои атмосферы.

На практике заправка кондиционера фреоном выполняется достаточно редко. К примеру, после ремонта, обслуживания, утечки. И в любом из случаев указанный хладагент (R-410) не навредит здоровью пользователей и их питомцев.

Принцип работы и схема кондиционера

Кондиционер кажется довольно простым оборудованием, основные конструкционные узлы которого не представляют особой сложности. Поэтому разберем детально его принцип работы, который также крайне прост.

Как работает типовой кондиционер?

Испаряясь жидкости поглощают тепло, причем активно, а при конденсации (перехода с газообразного состояния обратно в жидкое) выделяют его. И указанные физические явления традиционно являются основой принципа работы кондиционеров.

Удостовериться, что указанный способ отвода тепла эффективный, можно даже в домашних условиях. К примеру, нанеся на поверхность своей кожи любой спиртосодержащий раствор, который, быстро испаряясь, оставляет после себя чувство холода. Так как тепло с поверхности тела поглощается и отводится в сторону.

Точно так происходит и в помещении. Причина в том, что жидкий хладагент, попав во внутренний блок кондиционера, активно и в больших количествах поглощает излишки тепла, при этом его температура существенно повышается.

В результате он испаряется и перемещается во внешний блок (обычно размещенный за пределами здания). Где под воздействием более холодного воздуха, в значительных количествах нагнетаемого вентилятором, происходит обратный процесс.

То есть осуществляется конденсация, в результате которой хладагент становится опять жидким, при этом, соответственно, выделяется тепло. А дальше последует новый цикл и так до бесконечности.

Принципиальная схема работы оборудования

Независимо от вида, типа и названия кондиционера процесс охлаждения воздуха всегда одинаков. Так после включения хладагент подается в испаритель. При этом его давление составляет 3-5 атмосфер, а температура находится в пределах 10-20 °С.

Далее в газообразном состоянии фреон перемещается в компрессор. И тут же сжимается до 15-20 атмосфер. Кроме того, происходит нагревание хладагента до 70-90 °С.

После чего газ транспортируется в конденсатор, активно обдуваемый вентилятором. В результате воздействия нагнетаемого воздуха с более низкой температурой фреон выделяет тепло, что приводит к его переходу в жидкое состояние.

Но все же его температура остается на 10-20 °С выше, чем аналогичный показатель окружающего воздуха. Эта проблема решается в момент перемещения жидкости через терморегулирующий вентиль. Где давление хладагента снова снижается до небольших 3-5 атмосфер. Что дает возможность фреону дополнительно остыть и он готов к новому циклу поглощения тепла, поэтому снова подается в испаритель.

Особенности функционирования кондиционера

Для работы кондиционера нужна электроэнергия, но это выгодно, так как у него достаточно высокий КПД.

Но если в сети регулярные перепады напряжения, то, чтобы избежать поломки этого вида климатического оборудования, следует сразу же установить и стабилизатор.

Несмотря на простой и эффективный способ теплообмена, следует всегда помнить о том, что кондиционер будет соответствовать заявленным характеристикам только при регулярном техническом обслуживании.

Выводы и полезное видео по теме

Приложенный ниже видеоролик поможет углубить и закрепить полученные по теме знания:

Принцип работы любого кондиционера, независимо от марки, типа, достаточно прост. Так как в его основе простейшие физические явления. В тоже время следует помнить, что климатическое оборудование имеет различные технические характеристики. Кроме того, кондиционеры отличаются надежностью, эффективностью, удобством в управлении. Что нужно учитывать, как и будущий переход на безопасный фреон, так как эта особенность может привести к финансовым потерям.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями или замечаниями? Или у вас остались вопросы по теме нашей статьи? Задайте их нашим экспертам и другим посетителям сайта в блоке обратной связи, расположенном ниже.