Как устроен кондиционер в квартире?

Устройство кондиционера и принцип работы

Из чего же состоит стандартная сплит-система? Как правило, внутри нее находится замкнутый контур, по которому движется жидкость — хладагент. Перетекая внутри контура, хладагент в одном месте поглощает тепло, для того чтобы выделить его в другом. Этот процесс протекает в специальных трубках – теплообменниках, которые изготавливаются из меди и содержат поперечные перегородки из алюминия. Для более быстрого протекания процессов в теплообменники нагнетают воздух, делая это при помощи специальных вентиляторов.

Исходя из названия процессов, протекающих в теплообменнике, один из них принято называть конденсатором, а другой – испарителем. Когда кондиционер работает «на тепло» в качестве конденсатора выступает внутренний испаритель (часть кондиционера, находящаяся в помещении), а при работе «на холод» – все происходит наоборот. Таков принцип работы кондиционера, но в чем суть?

Холод сам по себе не является законченным продуктом, а лишь производным от переноса тепла с помощью хладагента. Этот процесс в литературе именуется «тепловым насосом». Благодаря ему производительность кондиционера получается в три раза выше, чем его энергопотребление. На первый взгляд это может вызвать недоумение: КПД 300% — неужели такое возможно? Что такое хладагент и как его можно перенести из помещения, в котором температура около 20 градусов, наружу, где температура в два раза выше?

Оказывается все гораздо проще, чем это можно себе предположить. Перенос температуры напрямую зависит от давления, причем происходит он не линейно, а монотонно. Таким образом, в процессе транспортировки величина давления становится выше, чем температура фазового перехода. Закипевший хладагент меняет свое состояние из жидкого в парообразное и начинает поглощать из окружающего воздуха тепло, при этом в теплообменнике создается необходимое давление, при котором температура фазового перехода становится ниже окружающей. В обратном процессе хладагент отдает свое тепло воздуху, и температура перехода повышается.

Еще одной важной деталью в работе кондиционера является замкнутый контур, для создания которого необходимо хотя бы два элемента: компрессор — для повышения давления конденсации и дроссельное устройство — для его понижения. Первый из них устанавливается непосредственно перед конденсатором, а второй перед испарителем.

В целом, насчитывается пять элементов, обязательных в кондиционерах любого типа: замкнутый контур, наружный и внутренний теплообменник, компрессор и дросселирующее устройство. Они являются основной составляющей как самой простой, так и самой сложной сплит-системой.

В наше время для полнофункциональной работы кондиционера в контур добавляют четырехходовой вентиль, благодаря которому он может вырабатывать как тепло, так и холод. Такая сплит-система получила название «кондиционер с реверсивным циклом», дополнительной функцией которого стал перенос тепла из помещения на улицу и обратно.

Наружный блок кондиционера

3. Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Компрессор бывает поршневого или спирального (scroll) типа. Поршневые компрессоры дешевле, но менее надежны, чем спиральные, особенно в условиях низких температур наружного воздуха.
5. 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.
4. Плата управления — как правило, устанавливается только на инверторных кондиционерах. В не инверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке, поскольку
большие перепады температуры и влажности снижают надежность электронных компонентов.
1. Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор.
В недорогих моделях имеет только одну скорость вращения.
Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 — 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.
2. Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
7. 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.
6. Штуцерные соединения — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
8. Защитная быстросъемная крышка — закрывает штуцерные соединения и клеммник, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммник, а штуцерные соединения остаются снаружи.

Как работает кондиционер простыми словами

В данной статье мы постараемся ответить простыми словами на вопросы:

Как работает кондиционер и «переносит» ли кондиционер уличный воздух в помещение?

Как работает кондиционер?

– Любой кондиционер воздуха состоит из компрессора и конденсатора в наружном блоке, а также испарителя во внутреннем.…

– Если проще то, кондиционер состоит из компрессора и двух теплообменников, т.е. труб изогнутой формы. Теплообменники и компрессор соединены между собой медными трубками (монтажники их называют медной трассой) и образуют замкнутый герметичный контур, по которому циркулирует хладагент – фреон.

– Почему именно так? Почему вообще газ в герметичной трубе охлаждает воздух в комнате?

– Дело в том, что сам принцип работы кондиционера основан на физической особенности – переход тела из жидкого состояния в газообразное происходит с поглощением тепла.

– Можно проще. Хладагент, при работе кондиционера в режиме охлаждения, поступает в испаритель в жидком состоянии (испаритель находится во внутреннем блоке, т.е. в помещении). Так как диаметр трубки испарителя больше, давление уменьшается и фреон, при таком давлении, переходит из жидкого состояния в газообразное (испаряется). При этом происходит потребление тепла из окружающей среды. Т.к. газ контактирует только со стенками трубок, то они охлаждаются. Вентилятор внутреннего блока кондиционера обдувает трубки испарителя и из внутреннего блока кондиционера поступает холодный воздух. Дальше газообразный фреон поступает в компрессор. Компрессор сжимает газ до 25 атмосфер. Сжимаясь, газ нагревается. После компрессора хладагент подается в конденсатор. Вентилятор наружного блока подает уличный воздух на конденсатор, тем самым охлаждая его. Таким образом, газ остывает и переходит в жидкое состояние, т.е. конденсируется. Затем фреон подается во внутренний блок и процесс повторяется.

– А что происходит в режиме обогрева кондиционера?

– Процессы происходят те же, только движение в обратную сторону.

Понимая физику процессов в кондиционере, можно сделать выводы:

1. Если кондиционер работает, но воздух из внутреннего блока идет теплый, то, скорее всего, недостаточно фреона. Низкая концентрация газа не позволяет компрессору его сжать, а затем перевести в жидкое состояние, а значит, процесса испарения не происходит. Есть еще одно промежуточное состояние, когда становится ясно, что фреона не хватает: это когда вроде и холодный воздух идет из внутреннего блока, но труба жидкостная обмерзает. Обмерзание жидкостной трубы говорит о том, что фреона в системе недостаточно, и он начинает вскипать (испаряться) еще до внутреннего блока. Вероятно, скоро его не останется совсем и придется заправлять кондиционер, предварительно устранив причину отсутствия фреона.

2. Чем выше температура уличного воздуха, тем ниже эффективность кондиционера, т.к. сложнее охладить фреон в конденсаторе. У большинства кондиционеров верхний диапазон рабочей температуры не превышает 45 градусов. И наоборот, чем ниже температура наружного блока, тем выше эффективность

3. Если, во время монтажа, в систему закачено слишком много фреона, то есть вероятность, что испарения не произойдет и жидкий хладагент попадет в компрессор, что неминуемо выведет его из строя, т.к. жидкость, в отличие от газа, не сжимается. Но это возможно, скорее, теоретически.

Что происходит с воздухом в помещении?

Как видно из примера, наружный и внутренний блоки кондиционера соединены только медными трубками заполонёнными хладагентом. Стандартный кондиционер не переносит уличный воздух. Другими словами, кондиционер прогоняет один и тот же воздух внутри помещения через внутренний блок, охлаждая его. Существуют кондиционеры с функцией притока свежего воздуха, но их единицы и в большинстве моделей она не предусмотрена.

За более подробной информацией по моделям кондиционеров можете обратиться к нашим менеджерам

Устройство и принцип работы кондиционера

Изобретение кондиционера позволило людям чувствовать себя в жаркую погоду боле комфортно, особенно в странах с жарким климатом. С ним стало легко поддерживать оптимальный микроклимат в помещении, он способен и охладить и, если нужно, немного прогреть его. Но, чтобы работа кондиционера не наделала беды, нужно правильно его использовать, а чтобы правильно его использовать, необходимо знать принцип его устройства и работы.

Принцип работы кондиционера
Принцип работы промышленных кондиционеров
Работа кондиционеров потолочного типа
Сплит-системы
Как устроен кондиционер
Внутренний блок
Наружный блок

Принцип работы кондиционера

Если брать конструкционно, то все кондиционеры похожи, у всех существуют такие агрегаты как:

компрессор – принцип его работы основан на повышении давления хладогента и перемещении его по контуру;
теплообменник – элемент, расположенный в блоке снаружи, он конденсирует хладогент, когда тот вырабатывает холод;
испаритель – расположен во внутреннем блоке и переводит хладогент из жидкости в газ;
регулятор давления – капиллярный патрубок, который повышает давление (фреона) в системе (высокого давления);
вентилятор – он создает поток воздуха, который направлен на испаритель и конденсатор.

А принципиально работа кондиционера выглядит следующим образом:

Охлаждение воздушных масс начинается из внешнего блока, там фреон находится еще в состоянии газа.
Хладогент переходит в компрессор, там он под давлением сжимается, а его температура, при этом, повышается.
Дальше фреон поступает в конденсатор, который находится внутри внешнего блока, где охлаждается вентилятором. Это заставляет перейти газ в жидкость.
Жидкость попадает в терморегулятор, он понижает давление и понижет температуру кипения жидкого фреона. Это провоцирует новое кипение и испарение.
Потом фреон попадает во внутренний блок, в испаритель, поглощая при этом тепло и отдавая холод комнатному воздуху. Теплый воздух заставляет перейти хладогент из жидкого состояния снова в газообразное.
Газ перемещается во внешний блок и цикл повторяется.

Внимание! Для снижения нагрузки на кондиционер, и увеличения времени его работоспособности, советуем не открывать окна и двери, а так же улучшить термоизоляцию помещения.

Внимание! Для снижения нагрузки на кондиционер, и увеличения времени его работоспособности, советуем не открывать окна и двери, а так же улучшить термоизоляцию.

Почти во всех устройствах предусмотрена система фильтрации воздуха. Рекомендуем систематически ее чистить, это не только снизит нагрузку на устройство, но и обеспечит приток чистого воздуха в вашем доме.

Принцип работы промышленных кондиционеров

Промышленные системы кондиционирования по принципу работы не отличаются от бытовых, но некоторые наделены дополнительными функциями, а вот по типу разные. Они отличаются повышенной мощностью и некоторыми дополнительными функциями, например, увлажнение, осушение и т. д.

Основные типы промышленных кондиционеров:

Мультизональные или VRV системы – система, которую используют в зданиях, где много помещений. Состоит из одного наружного блока и нескольких внутренних, каждый из которых настраивается индивидуально. У такой системы есть свои особенности: она может работать в режиме разной (переменной) производительности, можно подключать большое количество внутренних блоков, может подавать свежий воздух в комнаты или другие помещения. Одновременно можно включить два режима, подогрев и охлаждение, от внутреннего до наружного блока может быть значительное расстояние.
Чиллеры и фанкойлы – это, по сути, самостоятельные климатические установки, популярные, последние года, во всем мире. Чиллер – кондиционер, который охлаждает воду, он может подогревать воду (при наружной температуре воздуха не меньше -5). Он является основным поставщиком холода или тепла. Фанкойл является основным потребителем холода, это, по сути, внутренний блок кондиционера, только носителем холода является вода от чиллера, это основное ее отличие мультизонной системы.
Крышные (Rooftop). Моноблок, который монтируют на крыше, состоит из двух секций, одна подготавливает и подает воздух в комнаты и второй, компрессорно-конденсатной, она содержит холодильный контур, который охлаждает или обогревает воздух. Такие устройства принято монтировать на крышах торгово-развлекательных центров, супермаркетов и т. д.
Прецизионные. Это устройства, которые обеспечивают точную температуру и влажность в помещениях, работают они круглосуточно и круглогодично. У них существует возможность объединения в единую систему, с возможностью диспетчеризации и резервированием блоков. Применяются в музеях, серверных, лабораториях и т. д.
Центральные. Назначение – термовлажностная обработка воздуха и последующая его подача в помещения. Различают три вида: прямоточные центральные, центральные с рециркуляцией, центральные с теплоутилизацией. Бывают с фреоновым и водяным контурами охлаждения. Применение: склады, ангары, кафе, рестораны, театры и т. д.
Компрессорно-конденсаторные блоки. Система, состоящая из конденсатора, вентилятора и компрессора. Различают два типа: первый – сделан на основе чиллера (с водяным охлаждением), второй – с воздушным.

Работа кондиционеров потолочного типа

Потолочные кондиционеры – это сплит-системы с ультратонким блоком (внутренним). При меняются там, где обычные не вписываются по соображениям эстетики или специфики помещения.

Подразделяются на:

кассетные – идеальные для помещений с идеальной геометрией. Обычно применяются в офисах, вентканалы пропускают над подвесным потолком, а внутренний блок идеально располагается в ячейке подвесного потолка. Не применяются при низких потолках;
канальные – схожие с кассетными, но имеют возможность подмешивать свежий воздух. По сути это приточно-вытяжная вентиляция. Точки рассеивания в ней необходимо располагать на одинаковой удаленности от наружного блока;
настенно-потолочные – применяются, в основном, в помещениях с низкими потолками, эффективны в комнатах с площадью до 80 м2 ;
напольно-потолочные – климатическая техника комбинированного варианта, позволяющая разместить внутренний блок на стене у пола или на потолке. Внутренний блок похож на радиатор отопления и оборудован боковыми жалюзи. Они позволяют выдувать воздух во все стороны.

Сплит-системы

Кондиционер – это общее название климатической техники, предназначенной, для создания благоприятного микроклимата (в основном в жару). Но их существует много видов, вот например, сплит-система.Сплит-система – это разновидность климатической техники, получившая широкое применение среди населения. В чем же ее преимущество?

Она состоит из двух блоков, наружного и внутреннего. Внешний блок, компрессорно-конденсатный (самый шумный) монтируется снаружи здания, тем самым в комнате шум не слышен.Внутренний блок издает слабый шум и имеет красивый дизайн, поэтому подходит к большинству интерьеров, эти особенности и повлияли на популярность таких устройств.

Добавили им популярности и разнообразные программы эксплуатации, их максимально адаптировали под нужды людей, даже снабдили способностью обогрева (если за окном несильный мороз).

Как устроен кондиционер

Внутренний блок

Эта часть устройства расположена внутри помещения и охлаждает или нагревает там воздух. Сейчас развелось столько разновидностей внутренних блоков, что можно найти модель под любой дизайн интерьера.

Его устройство:

пластиковый корпус;
съемная передняя решетка;
фильтр грубой очистки;
испаритель;
радиатор;
индикационная панель (световая);
регулируемый вентилятор;
горизонтальные шторки (с электроприводом);
вертикальные шторки;
фильтр тонкой очистки;
плата управления;
ёмкость для конденсата;
блок штуцеров для медных трубок соединения;
пульт ДУ.

Как уже упоминалось выше, существует много способов расположения этих модулей. Кроме тог, в некоторых моделях есть дополнительные функции. Это могут быть: функция самодиагностики, которая может самостоятельно обнаружить поломку, функция управления с помощью смартфона. Еще устройство оснащают возможностью автоматически поддерживать работу в определенном режима и жидкокристаллическим дисплеем.

Наружный блок

Конструкция этого блока намного сложнее, ведь он основной.

А состоит он из следующих деталей:

Радиатор с вентилятором. С помощью этих двух элементов охлаждается фреон, который течет по трубкам.
Компрессор, который сжимает фреон и “гоняет” его по кругу.
Плата управления – “мозги”, которые всем управляют.
Клапан, с помощью которого меняются режимы холод-тепло.
Внешний корпус с фильтром – обеспечивает защиту от вредных частиц и вандалов.

Так, в основном, устроены и работают бытовые и промышленные климатические установки. Какую выбрать, каждый решает для себя сам, исходя из потребностей, желаний и финансовых возможностей.

Как работает кондиционер в квартире: устройство и работоспособность

Принцип функционирования устройства
Основные узлы оборудования
Внешняя часть кондиционера
Внутренний блок
Как происходит охлаждение и нагрев воздуха?
Как проверяется работоспособность кондиционерной системы?

Сегодня кондиционеры стоят практически в каждой квартире и во всех офисах, а летом они помогают нам перенести жаркую погоду, охлаждая воздух квартир и других помещений. Наверняка, наслаждаясь прохладным свежим воздухом, кого-нибудь интересовал вопрос, как работает кондиционер в квартире? Процесс работы оборудования попробуем подробно рассмотреть в данной статье.

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.

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.

Внешняя часть кондиционера

Внешний блок устройства устанавливается снаружи помещения и включает следующие узлы:

Вентилятор. Его задача заключается в охлаждении конденсатора;
Конденсатор. Иными словами, это радиатор, который необходим для остужения и конденсации жидкости фреон. Воздушный поток, усваивающийся около конденсатора, подогревается, после чего выходит наружу;
Компрессор. Необходим для сжатия хладагента, а также он поддерживает его прохождение по холодильному конуру;
В современных инверторных кондиционерах имеется плата управления. Помимо нее, этот тип оборудования содержит множество других элементов электроники;
Некоторые модели оборудования, которые располагают функцией подогрева, имеют встроенный четырехходовый клапан. При работе оборудования в режиме на обогрев, клапан способен менять направление движения рабочей жидкости (фреона). В этот самый момент внутренняя и внешняя часть оборудования как бы меняются местами друг с другом и выполняют не свою работу;
Штуцерные соединения. Они предназначены для подсоединения медных трубок, которые связывают между собой внутреннюю и внешнюю части оборудования;
Фильтр, расположенный на выходе компрессора, необходим для защиты фреона и компрессора от частичек пыли и грязи, которые могут осесть в системе во время монтажных работ;
Защитная основа (или крышка), которая предназначена для защиты штуцерных соединений. Помимо того, они закрывают электрические разъемы устройства.

Внутренний блок

В состав внутреннего блока входит:

Лицевая часть корпуса выглядит, как обычная решетка, выполненная из пластика (как и весь корпус блока). Она пропускает поток воздуха внутрь корпуса. Панель блока очень легко удаляется, что обеспечивает легкий доступ ко всем внутренним деталям устройства во время чистки оборудования;
Фильтр грубого очищения воздуха – пластиковая сетка. Она предназначена для защиты системы от попадания крупных частиц пыли и грязи, шерсти собак и других животных, пуха и прочее. Для эффективной работы оборудования фильтра подлежат регулярной чистке, как минимум один – два раза в месяц. Чистку можно выполнять самостоятельно или заказывать профессиональных специалистов из сервисного центра и оплачивать их работу. Именно на фильтрах основывается весь принцип работы кондиционера;
Фильтровая система включает в себя несколько различных фильтров, которые необходимы для непрерывного и эффективного процесса работы кондиционера. Фильтра делятся на:

Угольные (они предназначены для удаления различных запахов);
Электростатические (они необходимы для удержания мелких частиц пыли);
Антибактериальные;
Прочие.

Вентилятор. Его задача заключается в циркуляции очищенного воздуха в комнате, офисе и другом помещении;
Испаритель. Представляет собой обычный радиатор. Он предназначен для нагрева охлажденного фреона и его испарения. Во время продува воздуха радиатором, он охлаждается;
Имеются горизонтальные жалюзи. Их задача регулировать направление воздуха по вертикали, что также влияет на скорость охлаждения воздуха. Жалюзи можно регулировать с помощью пульта дистанционного управления системой;
Панель с индикаторами. Необходимо для отображения информации о режиме работы оборудования и наличии вероятных неисправностей и поломок;
Вертикальные жалюзи. Они регулируют потоки воздуха в квартире, поступающего в помещение в горизонтальном направлении;
Штуцерные соединения. Необходимы для крепления медных трубок, соединяющих между собой внутренний и внешний блоки.

Как происходит охлаждение и нагрев воздуха?

Во время испарения хладагент способен удалять тепло. В качестве небольшого эксперимента можно сделать небольшой опыт. Для этого следует намазать руку спиртом или раствором с содержанием спирта. После нанесения жидкости на руке почувствуется холод, который образуется вследствие испарения жидкости, таким образом, спирт, испаряясь, забирает тепло исходящее от тела.

Обратный процесс: во время конденсации (то есть при переходе жидкости из газообразного состояния в жидкое) вещество отдает тепловую энергию. Такой процесс конденсации можно наблюдать в парной.

В тот момент, когда устройство кондиционера работает на охлаждающем режиме, фреон подлежит испарения в теплообменнике во внутренней части системы, а конденсация проходит во внешнем блоке. При функционировании устройства в обогревающем режиме, весь процесс происходит в обратном порядке. Конденсация осуществляется в теплообменнике, а испарение в наружном блоке.

Как правильно использовать кондиционер? Для работы с оборудованием (чтобы ознакомиться с процессом работы и правильно включать систему) в его комплектацию входит инструкция пользователя с полным описанием работы режимов и управлением системой через пульт.

Кондиционер можно использовать вместо обогревателя и, как показывают некоторые информационные данные, его использовать намного выгоднее, чем включать устройство обогревателя. Еще преимущество кондиционера заключается в том, что он не сушит воздух, как это происходит при работе обогревателя.

Как проверяется работоспособность кондиционерной системы?

Эффективность работы оборудования проверяется после установки устройства или после ремонтных работ. Также, следует проверить оборудование перед запуском во время нового сезона.

Проверяем внешнюю часть системы. Во время установки внешней части оборудования должен использоваться уровень. Так как важно, чтобы устройство висело ровно и надежно держалось на стене. Между сиеной и устройством необходимо соблюдать некоторое расстояние (не менее 10 см). Крепление оборудования лучше осуществлять на кронштейны или анкерные болты. Необходимо отследить, чтобы сверху устройство было чем-нибудь закрыто, например навесом от кровли здания;
Для обработки медных трубок необходимо использовать специальный инструмент – труборез и вальцеватель;
Необходимо следить за работой внутреннего и внешнего блоков. Производить регулярную чистку фильтров и в целом всей системы;
При установке оборудования нужно соблюдать расстояние между мебелью и устройством, чтобы поток воздуха равномерно распределялся по всему помещению. Оно должно составлять не менее 3 метров;
Следует обратить внимание на расположение дренажной системы. Она должна быть установлена с небольшим наклоном, чтобы вода поступала на улицу, а не оставалась в трубах и не капала в помещении;
Перепад расстояния между блоками не должен превышать 20 метров.

Главное, следует правильно установить кондиционер и не заболеть от неправильно направленного потока воздуха. Как известно, от кондиционера очень легко простудиться и заболеть.

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.

Из чего состоит кондиционер? Устройство, схема и принцип работы кондиционера

Из чего состоит кондиционер?

Основные компоненты кондиционера

Печатная плата управления и индикации, датчики температуры, пульт дистанционного управления, фильтры, электродвигатели и крыльчатки вентиляторов, сервисные и 4-х-ходовые клапаны, контакторы и реле, термостаты, конденсаторы — это безусловно основные компоненты кондиционера, узлы и детали, из которых состоит любой кондиционер.

Типы кондиционеров

Устройство кондиционеров различных типов (например, кассетного, канального, потолочного и колонного) приведены в таблице. Как видно, функциональная схема одинакова для всех, отличие вызвано лишь конструктивными особенностями внутренних блоков.

Внутренний блок кондиционера

Схема настенного блока Mitsubishi Electric MSZ-LN25/35/50/60VG(W/V/B/R) серии PREMIUM.

Передняя панель — пластиковая решетка, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (например, для 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, как правило, не реже двух раз в месяц.

Испаритель — в результате продувки через радиатор воздух охлаждается, в нем происходит нагрев холодного фреона и его испарение.

Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали с помощью электродвигателей, управляемых лишь с пульта.

Индикаторная панель (дисплей) — на передней панели кондиционера установлены светодиоды, показывающие не только режим работы кондиционера, но и сигнализирующие о возможных неисправностях.

Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов. Как правило, используется угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие дополнительных фильтров не оказывает влияния на работу кондиционера, однако, меняет качество воздуха.

Вентилятор — электродвигатель с турбиной, обеспечивает обдув испарителя и имеет, как правило, несколько скоростей вращения.

Вертикальные жалюзи — 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 — расположен под испарителем и служит не только для сбора, но и отвода наружу через дренажный шланг конденсата, образующегося на поверхности холодного испарителя.

Плата управления — блок электроники с центральным микропроцессором, как правило, располагается с правой стороны внутреннего блока. Если компрессор — «сердце» кондиционера, то платы управления (блок электроники) — его мозг.

Штуцерные соединения — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие блоки.

Внутренний блок комплектуется пультом управления для включения кондиционера, а также выбора режима работы и установки пользовательских настроек. Пульт управления может быть не только дистанционным, но и проводным.

Наружный блок кондиционера

Компрессор — бесспорно, сердце кондиционера: он сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Подробнее с компрессорами к кондиционерам можно ознакомиться, например, в разделе компрессоры.

Четырехходовой клапан — устанавливается в кондиционерах с тепловым насосом для того, чтобы менять направление движения фреона в режиме обогрева. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный — на охлаждение.

Плата управления — устанавливается не только в инверторных и мульти-сплит-системах, но и в кондиционерах кассетного или канального типа. В обычных сплит-системах, как правило, всю электронику размещают только во внутреннем блоке.

Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В моделях небольшой производительности электродвигатель вентилятора имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать лишь в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса и мощности, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также, во всех полупромышленных кондиционерах электродвигатель вентилятора имеет 2 — 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку. Электродвигатели используются вместе с пусковыми и рабочими конденсаторами.

Датчики температуры и давления, реле и контакторы — все это бесспорно важные электронные компоненты кондиционера, на показаниях которых постоен весь алгоритм работы системы.

Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона: продуваемый через конденсатор воздух в результате нагревается.

Фильтр фреоновой системы — устанавливается, как правило, 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 — сервисные клапаны — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки, а также манометры.

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.

Схема кондиционера

Так называемая взрыв-схема с обозначением абсолютно всех деталей и узлов, которые подлежат заказу у производителя, как правило, приводятся в сервис-мануалах на каждую конкретную модель. Знание партномера запчасти, безусловно, облегчает ее поиск при заказе у поставщика.

К примеру, можно посмотреть и скачать вырезки из сервисной инструкции SAMSUNG:
— внутренний блок кондиционера схема
— внешний блок кондиционера схема

Схема циркуляции хладагента

Stop Valve	Запорный клапан
Ambient temperature sensor	Датчик температуры окружающей среды
Discharge temperature sensor	Датчик температуры нагнетания
C-oil temperature sensor	Датчик температуры теплообменника
Indoor heat exchanger	Теплообменник внутреннего блока
Indoor unit	Внутренний блок
Stop Valve	Запорный клапан
Strainer	Сетчатый фильтр
Electronic expansion valve	Электронный расширительный клапан
Outdoor unit	Наружный блок
Discharge pressure switch	Датчик давления на выходе
4-Way Valve	Четырехходовой клапан
Compressor	Компрессор
Accumulator	Сборник жидкости
Suction temperature sensor	Датчик температуры на стороне всасывания
C-oil temperature sensor	Датчик температуры теплообменника
Ambient temperature sensor	Датчик температуры окружающей среды
Outdoor heat exchanger	Теплообменник наружного блока
Defrost temperature sensor	Датчик температуры размораживания

Электрическая схема сплит-системы

Для поиска и устранения неисправностей инженер безусловно должен уметь читать и понимать электрические функциональные и принципиальные схемы. Однако, не все производители приводят электрические принципиальные схемы в сервис-мануалах. Это может быть вызвано не только требованиями политики конфиденциальности, но и уходом от ремонта на компонентном уровне к замене неисправной платы или узла целиком. Поэтому иногда достаточно определить неисправность на функциональном уровне. К примеру, ниже представлены электрические схемы внутреннего и внешнего блоков сплит-системы DAEWOO DSB-187LH.

Принцип работы кондиционера

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными трубками и в результате образуют холодильный контур. Внутри контура циркулирует хладагент (скорее всего смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла). В современных кондиционерах прежде всего используются фреоны R22 и R410A.

1 — конденсатор, 2 — терморегулирующий вентиль, 3 — испаритель, 4 — компрессор.

Рассмотрим процесс работы кондиционера, использующего, например, фреон R22. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой от +10 до +20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до +70—90 °C, после чего он поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и вследствие чего переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла: воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. В результате на выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (как правило, длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла. То есть, воздух, проходящий через испаритель, остывает и далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

Подробное описание принципа работы системы кондиционирования на примере оконного кондиционера. На видео показано не только устройство кондиционера, но и описаны основные процессы протекающие в холодильном контуре, а также принцип фазового перехода хладагента.