Принцип работы кондиционера: Принцип работы кондиционера от А до Я – устройство, техническая схема и принцип работы типового кондиционера

Содержание

Принцип работы кондиционера и его устройство: охлаждение, обогрев

Содержание статьи:

Бытовые и полупромышленные кондиционеры бывают двух видов в зависимости от конструкции и принципа действия: моноблочные и сплит-системы. Моноблоки в свою очередь делятся на мобильные, оконные и испарительные устройства, а сплит-системы – на настенные, кассетные, канальные, колонные и напольно-потолочные (универсальные).

Основа принципов работы разных климатических систем

У сплит-систем и мобильных, а также оконных кондиционеров принцип работы разный, но основан на свойстве любых жидкостей забирать тепло при испарении и выделять его при конденсации. В данных охлаждающих приборах рабочей жидкостью является газ – фреон. Он циркулирует по замкнутому контуру у двухкомпонентных блоков и моноблоков.

Температура фазового перехода, когда газ становится жидким, а потом опять возвращается в нормальное состояние, зависит от рабочего давления – чем оно больше, тем выше температура фазового перехода.

Чтобы жидкий фреон кипел и забирал тепло из воздуха, компрессор создает давление в испарителе, при котором температура фазового перехода меньше температуры окружающей среды. Когда компрессор создает давление, при котором температура фазового перехода выше показателей воздуха, фреон опять принимает газообразное состояние и отдает забранное тепло наружу, то есть на улицу, через внешний блок.

Если рассматривать принцип работы напольного кондиционера без воздуховода, то здесь используется тоже самое свойство жидкости, но рабочим веществом является вода, а не фреон. Внутри прибора нет замкнутого контура. Жидкость прокачивается дренажным насосом вверх и под действием теплого воздуха испаряется, отдавая прохладу наружу. По сути, это больше испаритель, а не кондиционер, так как он хорошо увлажняет воздух, а охлаждает посредственно.

Как работают сплит-системы и их разновидности

Сплит-система состоит из наружного и внутреннего блоков. В наружном находится компрессор, плата управления, вентилятор и конденсатор. Основные элементы внутреннего блока: испаритель, вентилятор, фильтры, температурные датчики и поддон для конденсата.

Фреон циркулирует по замкнутому контуру. Он состоит из:

  • внутреннего змеевика – испарительного теплообменника;
  • наружного змеевика – конденсаторного теплообменника;
  • соединительных медных трубок – фреоновой магистрали;
  • компрессора, повышающего давление;
  • капиллярной трубки у бытовых систем;
  • терморегулирующего вентиля (ТРВ) у полупромышленных блоков.

Капиллярная трубка и ТРВ имеют общий синоним – дросселирующее устройство. Они обеспечивают разность давления конденсации и кипения хладагента за счет гидравлического сопротивления по всей длине.

У кондиционеров, которые могут осуществлять подогрев воздуха, есть 4-ходовый клапан, меняющий функционально два теплообменника местами – наружный отвечает за испарение хладагента, а внутренний – за его конденсацию.

Работа на охлаждение

Фреон поступает в компрессор, где его давление увеличивается в 3 раза, а температура повышается на 50-60°C, то есть происходит сжатие. Далее он следует в конденсатор и обдувается более холодным воздухом, после чего переходит в жидкое состояние. Воздух проходит через конденсаторный теплообменник и нагревается от выделяемого фреоном тепла.

Затем хладагент перемещается в спиралеобразную капиллярную трубку или ТРВ, где его давление уменьшается, температура понижается и происходит небольшое испарение. Испарительный теплообменник продувается комнатным воздухом, но при поступлении более холодного фреона охлаждается. Хладагент при этом забирает его тепло и переходит в исходное состояние. Далее цикл повторяется.

При работе на холод схема действия кондиционера сплит-системы заключается в 4 основных этапах: сжатии, конденсации, разрежении и испарении.

Работа на обогрев

Суть принципа работы кондиционера сплит-системы на обогрев не меняется. При переключении 4-ходовым клапаном функций блоков, когда направление потока хладагента изменяется, воздух забирается с улицы наружным блоком, где происходит испарение фреона, а в комнату его доставляет внутренний блок, в котором хладагент снова переходит в газообразную фазу.

Чем ниже температура воздуха на улице, тем сложнее извлечь из него тепло, так как разница между температурой воздуха и температурой испарения фреона уменьшается, следовательно, нагревательная способность снижается из-за выравнивания их значений.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионная климатическая техника по принципу работы не отличается от сплит-системы, но обладает рядом особенностей:

  • Способна работать в режиме 24/7/365 в течение 10 лет, в то время как бытовой сплит-ситемы хватит не более чем на 2 года.
  • Имеет мощный вентилятор, за счет чего качество охлаждения выше, чем у сплита. Воздушные потоки заданной температуры равномерно распределяются по комнате.
  • В качестве рабочего вещества может выступать фреон, вода или гликоль.
  • Увлажнение воздуха осуществляется с помощью парогенератора электродного типа.

Прецизионные кондиционеры используются в серверных, где необходимо бесперебойно поддерживать определенную температуру и влажность воздуха.

Инверторные кондиционеры

Принцип работы инверторного кондиционера такой же, как у обычного. Отличие климатического оборудования инверторного типа заключается в управлении режимом работы. В обычной сплит-системе при достижении заданной температуры компрессор выключается. Когда температура меняется в большую сторону, срабатывает запуск нагнетателя. Таким образом, система работает на полную мощность, но с перерывами.

В инверторных двигателях есть плата частотного преобразователя, которая меняет стандартную частоту электрической сети. Вентилятор не перестает работать при достижении температурной нормы: он постепенно замедляет вращение, а при нагревании воздуха на 1 градус, увеличивает число оборотов в единицу времени.

Преимущества такого управления в долговечности оборудования и в экономии электричества до 30% по сравнению с неинверторными сплит-системами.

Канальная климатическая система

От внутреннего блока канального кондиционера отходит система подводящих и отводящих воздуховодов, по которым забирается теплый воздух и поставляется холодный в одно или несколько помещений.

Оборудование такого типа имеет функцию подмеса свежего воздуха с улицы до 30%.

Монтаж кондиционера канального типа лучше делать на этапе строительства здания – блок устанавливается под потолком вместе с системой вентиляции.

Принцип работы мобильных кондиционеров

Охлаждение

Схема работы мобильного кондиционера

С первым потоком происходит охлаждение конденсатора за счет проходящего уже охлажденного воздуха. Теплый поток удаляется наружу через гофрированный отводящий шланг. Второй поток воздуха нужен для охлаждения комнаты. Проходя через испаритель, теплый воздух отдает тепло фреону и снижает свою температуру, после чего возвращается в помещение через распределительные решетки на корпусе. Компрессор при этом создает необходимое давление, а центробежный вентилятор обеспечивает забор воздуха и обдув теплообменников. Так строится принцип работы мобильных кондиционеров на охлаждение.

Если говорить о принципе работы мобильного кондиционера с воздуховодом, отличие заключается в том, что в корпусе имеются два герметичных отсека с двумя разными змеевиками. В нижнем находится конденсаторный теплообменник, а в верхнем – испарительный.

Обогрев

При обогреве моноблок обычно работает в режиме тепловентилятора, а воздуховод закрывают снаружи заглушкой, чтобы холодный воздух с улицы не попадал в прибор. Изолированный от внешней среды кондиционер может функционировать при любых морозах.

Принцип работы кондиционера на обогрев в данном случае строится не на перенаправлении хладагента в другую сторону, а на электрическом нагреве за счет керамических ТЭНов, которые превращают мобильное устройство в типичный обогреватель.

Охлаждение и обогрев оконными кондиционерами

От принципа работы напольного кондиционера функционирование оконного блока практически не отличается. У него тоже есть два отсека: в одном находится испарительный теплообменник, а в выходящем наружу – конденсаторный.

Охлаждение

При охлаждении фреон циркулирует между двумя змеевиками. Центробежный вентилятор забирает воздух из комнаты, проводя его через фильтр грубой очистки, и обдувает им испарительный теплообменник. За счет разницы температур и нагнетаемого давления воздух отдает тепло фреону и охлаждается, направляясь обратно в комнату. Хладагент в это время перемещается к теплообменнику на внешней стороне оконного блока, где тепло передается воздуху, нагнетаемому осевым вентилятором через боковые решетки.

Обогрев

Если говорить о принципе действия кондиционера оконного типа на обогрев, то здесь также используют встраиваемые ТЭНы, позволяющие превращать охлаждающее устройство в полноценный обогреватель. До -15°C такой моноблок греть воздух в комнате будет исправно.

Как работают испарительные кондиционеры

Охладитель-увлажнитель испарительного типа

В испарительных кондиционерах нет фреоновых контуров с теплообменниками и компрессорами. В состав безвоздуховодного напольного блока входят следующие элементы:

  • вентилятор;
  • дренажный насос;
  • пористый гидро-фильтр;
  • воздушный фильтр грубой очистки;
  • емкость для холодной воды.

Рабочая жидкость – холодная вода, в которую дополнительно кладут лед для более эффективного охлаждения.

Охлаждение

Влагу удалять нет необходимости, так как она выделяется в комнату вместе с охлажденным воздухом, поэтому такие моноблочные устройства еще называют увлажнителями или испарительными кондиционерами.

Цикл охлаждения состоит из нескольких этапов:

  • гидро-фильтр пропитывается водой, поступающей из специальной емкости под воздействием дренажной помпы;
  • воздушный поток проходит через механический фильтр и поступает в гидро-фильтр;
  • здесь он отдает свое тепло воде, и она начинает испаряться, при этом происходит охлаждение и увлажнение воздушного потока.

 Далее весь круговорот повторяется.

Работа кондиционера без воздуховода заключается в том, что вода переходит из жидкого состояния в газообразное и поглощает тепло от воздуха.

Обогрев

Если рассматривать принцип работы кондиционера-испарителя на обогрев, то он ничем не отличается от оконных блоков и мобильных с воздуховодом. В корпус напольного испарительного блока встраивается нагревательный элемент, позволяющий эксплуатировать прибор в режиме тепловентилятора с электрическим нагревом. Ограничений по наружной температуре нет никаких.

В основу принципов работы всех кондиционеров: и напольных, оконных и сплит-систем, легло свойство жидкости забирать и отдавать тепло при испарении и конденсации, но цикл охлаждения или обогрева может сильно различаться в силу конструктивных особенностей прибора.

Устройство и принцип работы кондиционера в режиме охлаждения и обогрева

В современном мире тяжело представить свою жизнь без кондиционера. Он лучший помощник в жару, а также служит в качестве обогревателя в холодный период времени. На первый взгляд может показаться, что в приборе нет ничего замысловатого, однако он имеет очень сложное устройство и принцип работы. Часто, не зная этих двух основ при эксплуатации агрегата, люди допускают ошибки, которые, в свою очередь, приводят к выходу из строя кондиционера. Ниже мы расскажем про принцип работы и устройство кондиционера.

ТОП 9 лучших портативных кондиционеров с Алиэкспресс

Устройство кондиционера

Устройство кондиционера

Агрегат состоит из двух комплектующих, так называемой сплит-системы: внутреннего и внешнего блоков. Оба блока взаимосвязаны и работать друг без друга не смогут. Чтобы понять принцип работы агрегата, начнём, пожалуй, с внешнего блока. Он состоит из таких элементов:

  • куллер, который создаёт потоки воздуха, чтобы обдувать конденсатор;
  • конденсатор – исполненный в виде радиатора, в котором происходит кондиционирование и охлаждение хладагента;
  • компрессора, который сжимает фреон и под давлением движет его по холодильным контурам;
  • управляющего блока в виде платы, но он редко размещается в наружном блоке кондиционера;
  • четырёхкодового клапана, устанавливаемого на модели, которые обладают функцией подогрева. Его назначение – изменять направление хладагента, а внешний и внутренний блок кондиционера как бы меняться местами;
  • фильтра фреонной системы, который защищает от мусора и частиц пыли;
  • защитной панели, которая оберегает внутренность корпуса.

Устройство внутреннего блока практически не отличается от системы внешнего, однако имеет некоторые важные отличительные элементы:

  • пластиковая панель, предназначение которой пропускать воздух внутрь блока;
  • фильтры грубой и тонкой очистки, представляющие из себя систему, обеспечивающую очистку и защиту от мусора и крупных частиц. Рекомендуется чистить фильтры не реже двух – трёх раз за полгода;
  • куллер обдува помещения уже нагретым или охлаждённым воздухом, причём работает он как в одну, так и в другую стороны;
  • панель с индикаторами, которые оповещают о текущем режиме работы кондиционера, возможных ошибках, возникших в процессе функционирования, а также, на некоторых моделях, время и температуру в помещении.

Каждый из элементов агрегата соединены между собой системой медных трубок. Нередко используют также алюминиевые трубки. По этим трубкам происходит циркуляция хладагента (фреона). Дабы защитить устройство от перегрева, она обдувается вентиляторами.

Смотрите также:

Что нужно знать о принципе работы кондиционера

Что нужно знать о принципе работы кондиционера

Кондиционер – прибор непростой и очень капризный. Если не следить за его состоянием и сигналами, то он придёт в негодность.

В основе принципа работы кондиционера стоит физика, а именно реакция жидкости. Во время испарения происходит поглощение тепла, при конденсации – его выделение. В некотором смысле прибор похож на холодильник, так как принцип его работы основан на испарении и конденсации хладагента, который при увеличении или уменьшении давления и температуры изменяет своё свойство.

В процессе испарения фреон забирает тепло. В школе на химии проводили такие опыты: обтирали руку раствором, содержащим спирт, при этом вы испытывали холод. Спирт при испарении забирал тепло тела. И наоборот, при конденсации испарений в жидкость, она выделяет тепло. Тепло, как известно, это энергия, а по закону сохранения энергии – энергия никуда не исчезает и не возникает. Для этого кондиционер и имеет два блока – внешний и внутренний. Далее приведём примеры того, как работает кондиционер в квартире.

Что нужно знать о принципе работы кондиционераСмотрите также – Какой производитель кондиционеров самый лучший по цене и качеству

Работа в режиме охлаждения

Принцип действия кондиционера в режиме охлаждения – фреон испаряется во внутреннем блоке, а конденсация происходит во внешнем. При работе в режиме обогрева, процесс обратный. Вот как это происходит: под давлением из испарителя по трубкам, в компрессор попадает газообразный фреон, компрессор сжимает его до определённого давления, тем самым нагревая газ до ещё большего состояния. После чего, хладагент обдувается вентилятором, и переходит в жидкое состояние. Воздух всасываемый куллером обдува соответственно нагревается и выходит из блока. Далее жидкий фреон в тёплом состоянии и под давлением попадает на ТРВ (терморегулирующий вентиль) или дроссель, где давление и температура хладагента понижается, а также часть его испаряется. Жидкий и испарённый фреон попадает из дросселя в испаритель, где окончательно испаряется и поглощает оставшееся тепло, а воздух, подаваемый вентилятором с комнаты, охлаждается и подается обратно. Газообразный хладагент, в свою очередь, возвращается обратно во внешний блок. Процесс цикличен.

Процесс обогрева квартиры кондиционера обратный охлаждению, поэтому описывать его нет смысла.

Так как сплит-система кондиционера имеет в себе электродвигатель и компрессор, то он потребляет электроэнергию. И как известно немало. Однако стоит знать, что агрегат трансформирует почти в три раза больше энергии, чем потребляет сам. Это особенно заметно, когда прибор используется в качестве обогревателя помещения, так как он потребляет всего один КВт электроэнергии, а трансформирует её в теплоэнергию превышающую показатель потреблённого в 3-4 раза.

Что нужно знать о принципе работы кондиционераСмотрите также – Как отремонтировать кондиционер своими руками

ТОП 9 лучших портативных кондиционеров с Алиэкспресс

Вывод

Надеемся, что данная статья помогла Вам разобраться и понять, в чём заключается принцип работы и устройство кондиционера. Потому что, без знания, как и почему работает множество электроприборов, иногда просто невозможно правильно эксплуатировать и обслуживать его.

Смотрите также:

устройство и принцип работы сплит-системы в квартире

Вы удивитесь, но кондиционер работает очень просто. Для сравнения: достаточно капнуть на кожу воду, пока она испаряется, вы ощущаете холод. Принцип устройства бытового кондиционера такой же: хладогент, циркулируя, охлаждается и нагревается. Разбираемся, как работает кондиционер в квартире, что такое сплит-система и из чего она состоит.

Кондиционер иначе называется сплит-системой (от англ. split — разделение). Он состоит из двух блоков: наружного и внутреннего. Первый крепится на стене со стороны улицы, второй — в помещении. Вместе они составляют замкнутую систему движения хладагента — рабочего вещества кондиционера. 

Части сплит-системы

Внешний и внутренний блок сплит-системы (кондиционера)


Основные узлы кондиционера

  • компрессор. Сжимает хладагент, который в процессе сжатия нагревается, и поддерживает его движение по холодильному контуру;

  • конденсатор. Радиатор, находящийся в наружном блоке. В нём газообразный фреон,охлаждаясь за счет обдува уличным воздухом, конденсируется до жидкого состояния;

  • дросселирующее устройство. Понижает давление, уменьшая температуру хладагента;

  • испаритель. Радиатор, находящийся во внутреннем блоке. Противоположен по принципу действия конденсатору: в нем фреон при повышении температуры испаряется;

  • вентиляторы. Обеспечивают теплообмен внутреннего и внешнего блоков кондиционера с окружающей средой;

  • медные трубки, по которым циркулирует хладагент.


Устройство наружного блока

Наружная часть кондиционера размещается на стене со стороны улицы. Это позволяет обеспечить отведение тепла из помещения и снизить уровень шума в нем. Наружный блок состоит из нескольких базовых частей:

  • вентилятор. В простых моделях имеет одну скорость вращения. Дорогие варианты предполагают несколько скоростей либо плавную регулировку;

  • конденсатор. В домашних кондиционерах используются конденсаторы воздушного охлаждения;

  • компрессор. Встречаются классические роторные и двухроторные. Вторые отличаются практически полным отсутствием вибраций.;

  • дросселирующее устройство. В домашних кондиционерах имеет вид капиллярной трубки или электронного расширительного вентиля;

  • плата управления. Во внешнем модуле встречается лишь на инверторных кондиционерах.


Устройство внутреннего блока

Внутренний блок — часть сплит-системы, которая располагается в комнате. В него входят:

  • декоративная передняя панель корпуса. За ней скрываются воздушные фильтры и испаритель (теплообменник).

  • фильтр грубой очистки. Сетка, которая ловит на входе во внутренний блок крупные частицы: шерсть, волосы, пыль;

  • фильтры тонкой очистки;

  • вентилятор. В отличие от вентилятора наружного блока, как правило, имеет несколько скоростей;

  • испаритель. Представляет собой медную трубку с алюминиевым оребрением;

  • горизонтальные жалюзи. Подвижные элементы блока, которыми можно управлять при помощи пульта. Они направляют поток воздуха в нужную сторону по вертикали;

  • вертикальные жалюзи. Почти во всех бытовых сплит-системах их можно регулировать лишь вручную. Направляют воздушный поток по горизонтали;

  • блок управления. В защищенном пластиковом боксе установлена плата управления, к которой подключены пусковые элементы двигателей и датчиков;

  • индикаторная панель. Располагается на передней панели кондиционера и демонстрирует состояние работы оборудования;

  • дренажная ванночка. Лоток, в который стекает конденсат с поверхности теплообменника. Затем конденсат отводится в канализацию или на улицу по дренажной трубке. 

Внутренних блоков в квартире можно установить несколько. При этом они могут быть подключены к одному наружному блоку.


Принцип работы кондиционера

Основа процесса — особенность жидкостей поглощать тепло при испарении и отдавать его при конденсации. В кондиционере циркулирует хладагент, который в зависимости от температуры и давления меняет агрегатное состояние, то есть становится то газом, то жидкостью.

Четыре базовых узла – компрессор, конденсатор, дросселирующее устройство и испаритель – объединены между собой трубками, создающими холодильный контур, внутри которого движется хладагент.


Принцип работы кондиционера

  • Из испарителя в компрессор поступает газообразный хладагент с низкой температурой. В компрессоре производится сжатие газа, одновременно повышаются и давление, и температура газообразного хладагента. Далее горячий хладагент под большим давлением поступает в конденсатор.

  • В конденсаторе газ остывает, т.к. обдувается потоком более холодного воздуха и превращается в жидкость, отдавая тепло. А выходящий из конденсатора воздух нагревается за счет тепла, отданного сжатым хладагентом.

  • Далее хладагент поступает в дросселирующее устройство. На этом участке он несколько теплее атмосферного воздуха, находится в жидком состоянии и под высоким давлением. В процессе прохождения через дросселирующее устройство давление хладагента резко снижается. Это сопровождается понижением его температуры.

  • В завершении цикла хладагент возвращается в испаритель, где на него воздействует комнатный воздух. Хладагент вновь становится газом, забирая тепло из комнаты. И такой цикл повторяется до тех пор, пока кондиционер включен.


Как избежать поломок?

Пожалуй, одна из самых сложных проблем при работе сплит-системы – это не успевший перейти в газ хладагент. Из испарителя жидкость попадает на вход компрессора, а поскольку жидкость – несжимаемое вещество, происходит гидроудар. Основная причина поломки – в загрязнении фильтров внутреннего блока, засорении тополиным пухом поверхности конденсатора внешнего блока. Поэтому нужна профилактика: регулярная очистка и плановые осмотры специалистом.

Если соблюдать простые правила, сплит-система прослужит долгие годы, обеспечивая надежное и безупречное кондиционирование воздуха.

Принцип работы кондиционера в помещении

Главная > Статьи > Коммуникации > Вентиляция

Рассматривая принцип работы кондиционера в помещении, можно смело сказать, что он аналогичен работе холодильника, где используются такие физические свойства сжиженного газа, как поглощение тепла в момент испарения, и выделение его при конденсации. Работа устройства для кондиционирования воздуха построена на изменении агрегатного состояния хладагента. Его роль, обычно, выполняет гидрофторуглерод HCFC с температурой кипения 40,8°С, при давлении 760 мм рт. ст.

Как работает самая простая сплит-система?

Чтобы лучше понять принцип работы такого устройства, рассмотрим сплит-систему, которая предназначена только для охлаждения воздуха. Она состоит из наружного и внутреннего блока. Наружный располагается на улице, он оснащен компрессором, осуществляющим циркуляцию хладагента. Процесс происходит следующим образом: хладагент, попадающий в контур внутреннего блока, обладает низким давлением, так как при переходе из наружного блока он проходит процесс дросселирования (т.е. понижения давления).

Температура хладагента достигает значений от 5 до 10°С, он начинает кипеть, переходит в парообразное состояние. Необходимое количество тепловой энергии забирается из воздуха, попадающего из помещения на теплообменник, установленный во внутреннем блоке. Далее включается вентилятор, направляющий охлажденный воздуху обратно в помещение.

Хладагент, находящийся в это время в парообразном состоянии, попадает в наружный блок и с помощью компрессора сильно сжимается. Давление начинает расти, температура повышаться, достигая 50-60°С. Затем пар охлаждается, и при переходе в новое агрегатное состояние (жидкость), выделяет тепло, поступающее на теплообменник, воздух начинает нагреваться.

Покинув теплообменник, хладагент опять проходит через капиллярную трубку, происходит его дросселирование, температура опять снижается до значения 5-10°С. Вновь жидкость закипает, поглощая тепловую энергию из воздуха, поступающего из помещения.

О работе более сложной системы кондиционирования

Работа сплит-системы, которая способна не только охлаждать, но еще обогревать помещение, является более сложной, хотя основана на тех же принципах. Когда режим работы меняется с «охлаждения» на «обогрев», наружный и внутренний блоки тоже меняются местами. Чтобы можно было изменять направление хладагента в контуре, включается специальный 4-х ходовой клапан.

При работе в охлаждающем режиме сжиженный газ, имеющий высокие значения по температуре и давлению, направляемый клапаном, попадает в наружный блок на теплообменник. При переключении на режим обогрева, тем же клапаном газ направляется во внутренний блок, попадая на его теплообменник.

Когда включен режим «обогрев», направление движения газа меняется клапаном, и к работе подключается компрессор. Он производит всасывание газа из наружного блока, затем начинается его нагнетание во внутренний блок. Оказавшись в теплообменнике, газ конденсируется, отдавая тепловую энергию и обогревая помещение. Конденсат, дросселируемый в капиллярной трубке, попадая в наружный блок опять совершает переход в газообразное состояние, а затем всасывается компрессором.

Такой цикл, постоянно повторяясь, повышает температуру в помещении до нужных значений. Конфигурация контура сплит-системы, в составе которой имеются несколько внутренних блоков, гораздо сложнее. В ней функционируют сразу два компрессора, осуществляющих циркуляцию газа во внутренних блоках. Компрессор наружного блока в этом случае является общим.

Тепловой насос

Режим обогрева предусматривает забор тепла из наружного воздуха, и перекачивания его в помещение, этот способ стал называться «тепловой насос». Понижение наружной температуры затрудняет процесс поглощения тепла, мощность и скорость обогрева снижаются. По этой причине применение обогрева не рекомендуется, когда температура становится ниже, чем -5°С. При таких условиях возрастает потребление электроэнергии, эффективность охлаждения падает, а компрессор быстрее изнашивается.

Как рассчитывается эффективность кондиционера

Считается ошибочным мнение, что при работе в режиме обогрева (теплового насоса) КПД может быть выше 100%. В данном случае лучше говорить об эффективности работы кондиционера, а не о его КПД.

Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, предлагается рассмотреть такой пример. Имеются две среды: «горячая» с температурой Т1 и «холодная» с температурой Тₒ, (Т1 ≥ Тₒ). Во время цикла преобразования тепла c более высокой температурой (Q1) в работу (L) часть тепла непременно перейдет на более низкий уровень, где температура Тₒ. Таким образом, тепловая энергия Q1 нагревателя, имеющего температуру Т1, отбирается от него, а тепловая энергия Qₒ передается холодильнику с температурой Тₒ. В соответствии с законом сохранения энергии Q1 = L + Qₒ , а КПД прямого теплосилового цикла рассчитывается так:  k = L/Q1. Коэффициент эффективности такого цикла можно рассчитать по формуле  f = Q1/ L. Если предположить, что потерь энергии не происходит, то коэффициент эффективности будет равен  f = Т1/(Т1 — Тₒ).

Получается, что чем меньше разница между температурами Т1 и Тₒ, тем выше коэффициент эффективности. Как было сказано выше, данный пример доказывает, что снижение температура воздуха снаружи ведет к уменьшению эффективности работы кондиционера, запущенного на обогрев.

Зачем кондиционеру ТЭНы?

Так как наблюдается значительное уменьшение производительности в режиме теплового насоса, когда понижается температура снаружи, производители кондиционеров устанавливают с целью дополнительного нагрева электронагревательные элементы (ТЭНы). Их мощность находится в пределах от 1,5 до 3 кВт, а включаются они автоматически, при разнице не более 3-х градусов между действительной и заданной температурой.

Практика показывает, что если правильно выбрана производительность и адекватно заданы необходимые температуры, ТЭН работает лишь несколько минут. Если температура воздуха на улице становится ниже -10°С, а производительность резко падает на 35-50%, ТЭН способен скомпенсировать такое падение и ускорить время обогрева.

Режим осушения

Кроме таких полезных функций, как охлаждение помещения и обогрев, кондиционеры осуществляют вентиляцию и осушение, возможна их работа в режиме автоматики. Осушение, обычно, сопутствует охлаждению воздуха. Попадая из комнаты на испаритель, он конденсирует влагу. Включение в режим осушения значительно ускоряет процесс конденсации, при этом нормализуется влажность воздуха, поступающего в помещение, а температура его остается неизменной. Такой эффект достигается путем дополнительного подогрева воздуха при проходе его через испаритель, а затем высушивания ТЭНом.

В каких еще режимах работает кондиционер

  • Вентиляция. Такой режим не предусматривает охлаждения или нагрева воздуха. При нем вентилятор производит циркуляцию всего объема воздуха помещения. Если имеются специальные фильтры, осуществляется его очистка. Наружный блок не участвует в работе. Имеется возможность изменения скорости вращения вентилятора с пульта ПДУ.
  • Автоматический режим. Производится сравнение значений действительной температуры в обслуживаемом помещении и заданной. Сравнив эти значения, кондиционер самостоятельно определяет свои дальнейшие действия: оставить существующий режим работы или перейти в другой режим («охлаждение» либо «обогрев»).

В сплит-системах, предназначенных только для охлаждения, в автоматическом режиме предусмотрен выбор между охлаждением и осушением.

В наше время трудно представить себе жизнь без таких прекрасных, умных и очень необходимых устройств, как кондиционеры. С каждым годом улучшаются их технические характеристики, увеличивается функциональность, а стоимость становится все более доступной.

Принцип работы кондиционера, как работает кондиционер.

Принцип работы кондиционера базируется на изменении состояния жидкости, а именно, испарении и конденсации. При испарении жидкости происходит поглощение энергии, и, следовательно, охлаждение, а конденсация сопровождается процессом выброса энергии (выделения тепла).

Кондиционер представляет из себя герметичный контур, который при помощи изменения давления циркулирующего в нем хладагента способен регулировать температуру воздуха.

Итак, для того, чтобы наглядно представить, как работает кондиционер, рассмотрим узлы, из которых он состоит.

— Компрессор

В компрессор поступает хладагент (+ 10-20 градусов) в виде газа под низким давлением. В функции компрессора входит сжатие фреона – давление, изначально составляющее около пяти атмосфер, повышается в 3-5 раз, температура  — 70- 90 градусов.

— Конденсатор

Радиатор, выполняющий функцию конденсации хладагента, подобно компрессору, является составляющей наружного блока. Сжатый фреон из компрессора доставляется в конденсатор, а вентилятор обвевает его потоком воздуха температуры, не превышающей температуру хладагента.

Фреон, таким образом, сжижается и выделяет тепло в результате конденсации. Нагретый воздух с помощью вентилятора выдувается на улицу.

— Дросселирующее устройство

Это капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль — медная трубка, имеющая форму спирали. Полученный в результате конденсации теплый хладагент (на десять-двадцать градусов теплее воздуха) проходит через трубку, постепенно остывая и разряжаясь, возвращаясь в итоге к изначальному значению давления.

— Радиатор внутреннего блока

Устройство теплообмена в котором происходит процесс испарения фреона пониженного давления. Проходя через данный узел фреон трансформируется в газообразное состояние, поглощая  тепло проходящего через камеру воздуха. Этот поток и охлаждает помещение с помощью вентилятора, а газообразный хладагент снова сжимается компрессором. Таким образом, повторение цикла происходит снова и снова.

Таков принцип работы кондиционера, будь то канальные, кассетные, напольно-потолочные кондиционеры или мульти-сплит-системы.

Изучим принцип работы кондиционера, обеспечивающего обогрев. Сегодня существуют различные типы кондиционеров, способные выполнять данную функцию. В числе наиболее эффективных кондиционеров по функции обогрева инверторные и неинверторные сплит-системы таких брендов, как:

Mitsubishi Electic,

Daikin,

Hitachi,

Toshiba,

Panasonic,

LG,

General Climate.

Как работает кондиционер зимой.

Чтобы выяснить, как работает кондиционер, когда на улице уже наступили холода, представьте, что будет, если внутренний и внешний радиаторы поменять местами. Тогда выбрасываемый летом в атмосферу теплый воздух зимой будет попадать в помещение. Однако, менять местами теплообменники не приходится – производители используют реверсивную технологию с применением 4-х ходового клапана. Данный механизм позволяет изменить направление циркуляции фреона.

Важно понимать, что принцип работы кондиционера в данном режиме коррелируется с погодой. Для обеспечения работы испарителя необходима разница температур воздуха и хладагента. Минимальная температура воздуха, при которой кондиционер может обеспечивать обогрев, в среднем составляет -10-15 градусов, а у некоторых производителей достигает -25°С.

Всегда не мешает узнать, как работает домашняя техника, которую вы используете каждый день. Кондиционеров это касается в наибольшей степени, поскольку  данный вид техники нуждается в чистке и уходе. Кроме того, осведомленность о принципе работы кондиционеров поможет вам сделать правильный выбор при покупке и не обманываться на рекламные уловки. 

Как работает кондиционер в квартире, автомобиле или мобильный? Принцип работы кондиционера :: SYL.ru

Климатические условия в России редко радуют комфортной температурой. Летом в некоторых регионах нашей страны жара достигает 40 градусов по Цельсию, а в зимние месяцы термометр может опуститься и до минус 35-45 градусов. Для того чтобы пребывание человека в любом месте в любое время года, пусть это будет офис, квартира или автомобиль, было достаточно приятным, и существует кондиционер.

как работает кондиционер

Для чего нужен кондиционер?

В жару кондиционер позволяет снизить температуру воздуха до нужной, а зимой его можно использовать как дополнительный источник тепла, так как он имеет дополнительную функцию обогрева. Прежде чем узнать, как работает кондиционер, необходимо познакомиться с его дополнительными возможностями. Кроме создания комфортной температуры, кондиционер пересушивает воздух, то есть влияет на влажность. В каких-то моментах это плюс, а где-то это минус.

Многие современные модели кондиционеров очищают воздух от загрязнений, они оснащены специальной функцией фильтрации. В конструкциях установлены специальные фильтры, количество которых зависит от его модификации. Модели, имеющие несколько таких систем очищения, обеспечивают многоступенчатую очистку воздуха.

как должен работать кондиционер

Принцип работы кондиционеров

Принцип работы и устройство кондиционеров различного типа схожи. Разница лишь в месте расположения системы кондиционирования и в ее внешнем виде. Для начала разберемся, из чего она состоит, а затем узнаем, как работает кондиционер и вся система в целом. Основные элементы:

1. Вентилятор – служит для охлаждения системы.

2. Дроссель – снижает давление фреона.

3. Конденсатор – превращает газ-фреон в жидкость.

4. Испаритель – преобразует жидкий фреон в газ.

5. Компрессор – сжимает фреон и заставляет его циркулировать по всей системе.

Все части кондиционера соединены между собой медными трубочками. Это касается всех элементов, кроме вентилятора. По многочисленным каналам циркулирует охладитель, чаще всего это фреон, принимая то газообразную, то жидкую форму. Газ в виде пара поступает в компрессор, имея температуру не выше 15 градусов под давлением в 4-5 атмосфер. Там он сжимается, соответственно давление увеличивается в 5 раз, и температура фреона повышается до 90 градусов. Далее горячий фреон поступает в конденсатор, где охлаждается и выделяет тепло, постепенно переходя в жидкое состояние. Потом он попадает в дроссель и переходит в испаритель, где жидкий фреон смешивается с газообразным. При испарении он создает охлаждение. После этого фреон вновь попадает в компрессор, и цикл замыкается.

Разновидности кондиционеров

Разновидностей кондиционеров несколько, хотя принцип действия у них одинаков:

— Приточные модели используют внешние потоки воздуха.

— Рециркуляционные установки работают на внутреннем воздухе.

— Кондиционеры, имеющие функцию рекуперации, совмещают два вышеперечисленных метода.

как работает кондиционер в автомобиле

Типы кондиционеров: сплит-система

В настоящее время распространены сплит-системы кондиционирования или установки раздельного типа, отдельные части которых монтируются внутри помещения, а остальные снаружи. Например, компрессор, вентилятор и теплообменник остаются за пределами помещения, а блок с дистанционным управлением презентабельного вида крепится внутри. Соединяются две части кондиционера через сквозное отверстие, проделанное в стене.

Большинство сплит-систем используется для обогрева, но включать их в сильный мороз не рекомендуется, так как работает кондиционер данного типа при температуре не ниже 15 градусов. Эти системы не обеспечивают подачу свежего воздуха с улицы, а только очищают, охлаждают или обогревают внутреннюю атмосферу помещения. Некоторые кондиционеры не только удаляют пыль, но и уничтожают запахи, вредные бактерии, а также ионизируют воздух. Сплит-система – это наиболее удобный, экономичный и бесшумный вариант.

как работает мобильный кондиционер

Мультисплит-система кондиционирования

Мультисплит-системы кондиционирования имеют один более мощный внешний блок и несколько внутренних. Как должен работать кондиционер данного типа? Принцип работы остается прежним, но данная система предназначена для кондиционирования больших площадей с множеством комнат и перегородок. Ее стоимость достаточно высока. Также дорогим и сложным является ее монтаж. Но все затраты будут вполне оправданы в будущем благодаря эффективной работе данного оборудования.

Типы внутренних или комнатных блоков сплит-систем

О том, как работает кондиционер, мы уже знаем, теперь познакомимся с тем, какие комнатные блоки сплит-систем бывают:

1. Настенные. Данные блоки имеют средний размер, но они способны охлаждать достаточно большие помещения (до 60 кв.м.). Данные системы могут служить только для охлаждения или только для обогрева, а также существуют инверторные модели. Настенные блоки имеют отличный дизайн и хорошо вписываются в любой интерьер.

2. Напольно-потолочные. Эти внутренние блоки закрепляются в одном месте на потолке или стене, их нельзя перемещать. Работа данных типов кондиционеров рассчитана на большие помещения, они практически не занимают места и никому не мешают. Потолочные системы кондиционирования применяются в офисах, салонах красоты, кафе, столовых.

3. Канальные и кассетные блоки – это настоящие вентиляционные системы. Внешне они выглядят как потолочные вентиляционные решетки. Кассетные блоки распределяют воздух в нескольких направлениях внутри помещения, а канальные блоки обеспечивают подачу потоков с улицы.

как работает напольный кондиционер

Напольные кондиционеры

Напольные кондиционеры – это единый мобильный блок, который состоит из компрессора, охладительного контура, штор для направления потоков воздуха. Горячий воздух из этого моноблока вытягивается через шланг на улицу, иногда его подключают к вентиляционному люку. У этой системы кондиционирования масса преимуществ, так как работает напольный кондиционер в любом месте; его можно легко перемещать: перевозить на дачу, использовать в квартире, забирать с собой при переезде. Для удобства транспортировки напольный кондиционер оснащен специальными шасси. Данные кондиционеры не рекомендуется устанавливать в наглухо закрытых помещениях, так как работает мобильный кондиционер качественно только при наличии притока свежего воздуха. Изготовленный по современному дизайну данный кондиционер является стильным дополнением любого помещения.

как работает кондиционер в машине

Кондиционер для автомобиля

Принцип работы системы кондиционирования для автомобиля, нюансы их эксплуатации и управления часто интересуют автовладельцев. В основном их волнует, как работает кондиционер в автомобиле, как происходит процесс кондиционирования воздуха, для чего это нужно. Формирование и поддержка микроклимата в салоне происходит за счет регулировки температуры воздуха внутри автомобиля, во время работы установки уменьшается влажность, происходит очищение, устраняются неприятные запахи. Основные элементы и принцип действия автомобильного кондиционера такой же, как и у комнатного оборудования.

Очень важно знать, как работает кондиционер в машине, ведь микроклимат влияет на общее состояние водителя. При низкой температуре тело человека начинает переохлаждаться, при очень высокой, наоборот, происходит перегрев. В связи с этим возникает излишняя утомляемость, замедление реакции и другие влекущие за собой ошибки в вождении авто, которые могут привести к аварии.

Все типы кондиционеров могут создать оптимальную температуру для человека. В последнее время появились модели с ионизацией и увлажнением воздуха, которые благотворно влияют на состояние человека, но при условии, что за системой кондиционирования тщательно ухаживают. Не стоит забывать, что кондиционеры необходимо чистить и регулярно производить ремонт.

Принцип работы кондиционера

Жаркое душное лето… Именно в такую пору наличие кондиционера и его исправная работа очень актуальны. Ведь основное предназначение такой техники – создание в помещении прохладного климата. И, конечно, пользователям будет небезынтересно узнать, каков же принцип работы кондиционера.

Кондиционер и его устройство

Если припомнить школьный курс физики и тему, посвященную поглощению тепла жидкостью, то можно получить наглядный пример работы кондиционера. В школе демонстрировали испарение одеколона с руки, что сопровождается ощущением прохлады на коже. Именно этот принцип работы кондиционера применяют в современной технике. Он находится в основе любой сплит-системы. Современные кондиционеры снабжены самыми передовыми технологиями, которые помогают управлять воздушными потоками и очищать воздух.

Чтобы разобраться с устройством кондиционера системы сплит, надо рассмотреть его поподробнее. У кондиционера основными частями являются конденсатор, компрессор и испаритель. Они между собой скреплены медными трубами с алюминиевыми перегородками и образуют холодильный контур. В нем циркулирует смесь фреона и масла, которое необходимо для компрессора. Медные трубки называют теплообменниками. Для ускорения процесса в них нагнетают воздух с помощью специальных вентиляторов. Процесс начинается с попадания из испарителя в компрессор газообразного фреона, который подается под низким давлением, составляющим от 3 до 5 атмосфер. Температура его составляет – от 10 до 20 градусов. Давление фреона уменьшает компрессор и доводит его до 15-20 атмосфер, после чего фреон нагревается. Он достигает 70-90° и затем поступает в кондиционер. Воздух обычной температуры обдувает конденсатор и охлаждает фреон, который из газообразного состояния переходит в жидкое, выделяя при этом тепло. Этот принцип работы кондиционера и обеспечивает охлаждение воздуха в помещении. Но кондиционер может работать и создавая тепло в комнате. Происходит это, когда наружный испаритель, размещаемый снаружи помещения, играет роль конденсатора. При обеспечении холода в комнате происходит все наоборот. Чтобы повысить функциональность кондиционера, добавляют в его контур четырехходовой вентиль. Он позволяет вырабатывать и холод, и тепло. Спил-система, работающая подобным образом, называется «кондиционер с реверсивным циклом». Он переносит из помещения на улицу тепло и возвращает обратно.

Виды кондиционеров

Кроме настенных и оконных кондиционеров существуют еще мобильные варианты. Мобильные (они же – напольные) отличаются от прочих надежностью, простотой использования и легкостью установки. Их используют в офисах, на дачах в производственных помещениях. Внешне такой кондиционер напоминает тумбочку с колесиками, благодаря которым его можно легко перемещать в любое место. Можно отметить, что принцип действия кондиционера позволяет охлаждать, осушать или обогревать в помещении воздух. Чтобы установить напольный кондиционер, не требуется затрачивать много времени и обладать специальными знаниями. Главное – это располагать мобильное устройство на расстояние тридцать сантиметров от стен и помещать его на ровную поверхность. А в остальном – процесс установки кондиционера ничем не отличается от обычного электроприбора. После покупки – включить в розетку и использовать.

Рассматривая напольный кондиционер, принцип работы его можно сравнить с кондиционером системы сплит и найти отличия. Напольный кондиционер состоит из двух блоков – испарителя – для охлаждения воздуха, и конденсатора – для отвода тепла. Тепло от него по гофрированному шлангу отводится в дверь, окно или форточку. Для этой цели может использоваться отточная вентиляция. При большой мощности напольного кондиционера (более двух с половиной кВт) и канале, служащем для отвода нагретого воздуха, больше двух метров, рекомендуют обеспечивать принудительный отток воздуха, для чего нужен дополнительный блок с вентилятором, помещенный снаружи помещения. Зимой напольный кондиционер обогревает помещения. Его мощность чаще всего не превышает четырех киловатт.

Кондиционер способен принести в дом уют и комфорт, создавая в помещении нужную температуру и влажность воздуха. Зная принцип работы кондиционера, можно вовремя заметить его неисправность.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о