Изучение принципа работы кондиционера позволяет определиться при выборе подходящей модели. Мы расскажем, как функционирует кондиционер, каков его устройство и из каких компонентов он состоит.
Что такое кондиционер или сплит-система
По конструкции кондиционеры разделяют на моноблочные, двухблочные и многоблочные. Моноблочные состоят из одного устройства, к ним относят оконные и мобильные кондиционеры. Сплит-системы получили своё название от английского слова split — раздельный, так как они состоят из двух отдельных блоков — внутреннего и внешнего. Многоблочные состоят из одного внешнего и 3–9 внутренних блоков. Из всех этих видов в быту популярнее всего именно сплит-системы.
Сплит-система забирает воздух из комнаты, поглощает из неё лишнее тепло и выводит эту тепловую энергию на улицу, а затем уже охлаждённый воздух подаёт обратно в помещение. За процесс поглощения тепла в кондиционере отвечает хладагент, который в процессе работы прибора меняет своё агрегатное состояние.
Кроме охлаждения, кондиционеры имеют функцию обогрева и осушения воздуха. Обогрев в сплит-системах обеспечивается не нагревательным элементом, а достигается за счёт четырехходового клапана, который разворачивает процесс охлаждения в обратную сторону. На режиме осушения прибор снижает влажность воздуха, выводя излишнюю влагу из помещения через дренажный шланг.
Весь подаваемый воздух кондиционер пропускает через фильтры, которые очищают внутренний воздух от пыли. Помимо этого, сплит-системы могут быть оборудованы встроенным ионизатором воздуха или системой увлажнения воздуха.
Сплит-системы способны охлаждать внутренний воздух в квартире, обогревать помещение, а также работать как осушитель воздуха. Кроме этого, кондиционер производит базовую очистку воздуха помещения, а некоторые модели также могут ионизировать и увлажнять воздух.
Устройство кондиционера
Сплит-система состоит из двух блоков: один монтируют на фасаде здания, второй — на стене внутри помещения.
Наружная и внутренняя части сплит-системы соединяются узкой трубкой, в которой циркулирует хладагент — обычно это фреон. Для прокладки фреоновой трассы в стене сверлится отверстие.
Подробнее о том, сколько свежего воздуха нужно для дыхания в квартире согласно нормативам, читайте в статье «Правила проветривания: как долго и как часто нужно проветривать комнату?».
Как правило, кондиционеры не подают воздух с улицы, а только охлаждают или нагревают воздух внутри помещения
Компоненты наружного блока сплит-системы
В наружный блок сплит-системы входит:
- Компрессор — сжимает хладагент и задаёт ему движение.
- Конденсатор — теплообменник уличного блока, он переводит хладагент в жидкое состояние.
- Терморегулирующий вентиль (ТРВ) — понижает давление хладагента перед испарителем.
- Вентилятор — обдувает конденсатор.
- Плата управления — «мозг» кондиционера. Устанавливается в наружном блоке только в инверторных сплит-системах. В моделях без инвертора электронный блок обычно размещён во внутреннем блоке.
- Четырехходовой клапан — разворачивает направление движения хладагента. Устанавливается в кондиционерах с функцией обогрева.
Компоненты внутреннего блока сплит-системы
Во внутренний блок сплит-системы входит:
- Испаритель — теплообменник комнатного блока, он переводит хладагент из жидкого состояния в газообразное.
- Вентилятор — отвечает за циркуляцию воздуха.
- Фильтры — задерживают пыль.
- Жалюзи — изменяют направление движения воздуха по горизонтали и по вертикали.
- Индикаторная панель — показывает режим работы прибора и сообщает о возможных неисправностях.
Как работает кондиционер при охлаждении воздуха
Принцип работы кондиционера базируется на изменении состояния хладагента — его испарении и конденсации, при которых происходит поглощение и отдача тепла, соответственно. Так, в режиме охлаждения кондиционер поглощает тепло из воздуха в помещении и выводит его на улицу.
Процесс работы кондиционера при охлаждении воздуха состоит из нескольких этапов:
- Хладагент в виде газа поступает в компрессор, где сжимается до 15–25 атмосфер, в результате чего нагревается до 70–90°С.
- Под давлением хладагент движется к конденсатору, где остывает в процессе обдува вентилятором. Затем он превращается в жидкость и выделяет тепло. Выходящий из конденсатора воздух нагревается и выдувается на улицу при помощи вентилятора. Хладагент имеет температуру на 10–20°С выше температуры окружающего воздуха.
- Тёплый хладагент поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ) — длинную и тонкую трубку, скрученную в спираль. Из-за прохождения через ТРВ давление и температура хладагента снижается, часть охлаждающей жидкости может испариться.
- Жидкий и газообразный хладагент с низким давлением и температурой попадает в испаритель, который обдувается воздухом помещения. В испарителе охлаждающая жидкость полностью переходит в газообразное состояние, при этом забирает у воздуха тепло. Охлаждённый воздух подаётся обратно в комнату, а вентилятор распределяет его по помещению.
- Газообразный хладагент с низким давлением вновь поступает в компрессор и цикл повторяется.
Кондиционер не вырабатывает холод, а лишь переносит тепло из помещения на улицу и возвращает в него воздух, лишённый излишнего тепла, — так и происходит охлаждение
Как работает кондиционер при обогреве
Большинство современных кондиционеров способны работать также и на обогрев помещения. Такие сплит-системы оборудованы четырехходовым клапаном, который разворачивает направление движения хладагента, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом режиме сплит-система забирает тепло из уличного воздуха и передаёт его в помещение. Несмотря на низкую температуру уличного воздуха, он всё же содержит некоторое количество тепловой энергии — она и используется для обогрева.
Процесс работы сплит-системы при обогреве воздуха состоит из следующих этапов:
- Хладагент поглощает тепловую энергию из уличного воздуха, сжимается в компрессоре наружного блока, в результате чего нагревается и двигается во внутренний блок.
- Во внутреннем блоке хладагент отдаёт тепло воздуху комнаты.
- Хладагент, остывший после передачи тепла, поступает в теплообменник наружного блока.
- Фреон отдаёт остаточный холод уличному воздуху.
- Хладагент достигает компрессора, и цикл повторяется.
Как мы видим, принцип работы кондиционера в режиме обогрева схож с механизмом режима охлаждения, однако все процессы развёрнуты в обратную сторону. Различия в работе сплит-системы в зависимости от выбранного режима показаны на схемах ниже.
На схеме видно, что при работе на охлаждение комнатный блок сплит-системы снижает температуру внутреннего воздуха помещения, а наружный блок выдувает на улицу излишнее тепло, вытянутое из воздуха комнаты.
В режиме обогрева внутренний блок кондиционера нагревает воздух за счёт тепла, полученного с улицы, а наружный блок выдувает на улицу вытянутый из комнатного воздуха холод.
Важно понимать, что с понижением температуры на улице эффективность нагрева с помощью кондиционера снижается, так как количество тепловой энергии в наружном воздухе падает. В морозы подаваемого сплит-системой тепла может быть недостаточно. Таким образом, режим нагрева в сплит-системы можно рассматривать как решение для межсезонья, когда центральное отопление в квартире ещё не работает или же как дополнительный источник тепла в частном доме.
В режиме нагрева кондиционер не использует нагревательные элементы, повышение температуры воздуха происходит за счёт получения тепла из уличного воздуха
Различия принципов работы кондиционеров с инвертором и без инвертора
Различают два типа бытовых сплит-систем: инверторные и классические — ON/OFF кондиционеры. Принцип действия этих устройств кардинально не отличаются — в обоих случаях происходят все процессы, описанные выше. При этом между такими кондиционерами есть различие в методике поддержания выставленной пользователем температуры:
- ON/OFF кондиционеры действуют по принципу «включение — выключение»: когда сплит-система охладила комнату до заданной температуры, она выключается и затем снова включается при повышении температуры на 1–2°C.
- Инверторные сплит-системы меняют мощность работы в зависимости от температуры в комнате и выставленной пользователем температуры. Когда кондиционер охладил комнату до заданного уровня, он поддерживает температуру, работая на минимальной мощности. Благодаря этой особенности, инверторные модели плавно охлаждают помещение, без резких перепадов температур. Кроме того, наличие инвертора снижает расход электроэнергии на 30% по сравнению с ON/OFF моделями.
Принципы работы кондиционера с инвертором и без инвертора почти идентичны, различается лишь методика поддержания выставленной пользователем температуры
Как работает кондиционер при осушении воздуха
При осушении воздуха в кондиционере происходят почти те же процессы, что и при работе на охлаждение, за исключением того, что вентилятор внутреннего блока снижает число оборотов до минимума. Из-за слабого обдува теплообменник внутреннего блока не успевает быстро отдавать холод потоку воздуха, и температура в помещении практически не меняется — она снижается максимум на 1°С.
Процесс работы сплит-системы при осушении состоит из таких этапов:
- Теплообменник внутреннего блока охлаждается.
- Подаваемые вентилятором потоки воздуха соприкасаются со стенками теплообменника.
- Воздух отдаёт тепло, и влага из него конденсируется на поверхности теплообменника.
- Конденсат собирается специальными трубками и выводится через дренажный шланг.
- Осушенный воздух поступает обратно в помещение, цикл повторяется.
Режим осушения в кондиционерах почти не отличается от режима охлаждения, за исключением того, что вентилятор внутреннего блока работает на минимальных оборотах
Выводы
Сплит-система не вырабатывает холод, а лишь переносит тепловую энергию на улицу, а в помещение возвращает воздух, лишённый излишнего тепла.
В режиме обогрева сплит-система переносит тепло с улицы в помещение. Несмотря на низкую температуру уличного воздуха, он всё же содержит небольшое количество тепловой энергии — она и используется для обогрева.
Для поддержания установленной температуры неинверторные модели работают по принципу «включение — выключение», тогда как кондиционеры с инвертором плавно корректируют температуру, без полного отключения системы.
Помимо принципа работы кондиционеров, при выборе сплит-системы важно знать, на какие характеристики и функции обратить внимание. Об этом читайте в статье «Как выбрать кондиционер для квартиры: все нюансы». Из статьи вы также узнаете об особенностях режимов работы кондиционера, полезных дополнительных опциях сплит-систем и об ограничениях, которые могут возникнуть при их монтаже.
Если понравилась статья, ставьте лайк и подписывайтесь!
Хотите узнать больше о том, как создать комфортный микроклимат в доме или офисе? — заходите в блог.
Оригинал статьи в нашем блоге.
#как работает кондиционер #как устроен кондиционер #что такое кондиционер или сплит система #принцип работы кондиционера #как кондиционер работает на охлаждение
Что включает в себя стандартная установка кондиционера?
Стандартная установка кондиционера включает в себя несколько этапов и процедур, чтобы обеспечить правильную и эффективную работу системы кондиционирования воздуха. Вот общая последовательность этапов:
-
Подбор и планирование:
- Выбор места установки кондиционера с учетом потока воздуха, отсутствия преград и доступа к электросети.
- Расчет мощности кондиционера в соответствии с площадью и характеристиками помещения.
-
Монтаж внутреннего блока:
- Установка кронштейна или другой опоры для внутреннего блока на стене или потолке.
- Закрепление внутреннего блока на опоре и подключение к электросети.
-
Прокладка трубопровода:
- Прокладка медных трубопроводов для циркуляции хладагента между внутренним и наружным блоками.
- Прокладка дренажной трубки для удаления конденсата.
-
Установка наружного блока:
- Установка наружного блока на плоскости или крыше здания с учетом надежной фиксации и минимального воздействия на окружающее пространство.
- Присоединение медных труб и дренажной трубки к наружному блоку.
-
Соединение и тестирование:
- Соединение внутреннего и наружного блоков медными трубами и дренажной системой.
- Подключение системы кондиционирования к электросети и проверка работоспособности.
-
Вакуумирование и заправка хладагентом:
- Вакуумирование системы, чтобы удалить влагу и воздух из трубопроводов.
- Заправка системы кондиционирования хладагентом согласно указаниям производителя.
-
Подключение управления:
- Подключение пультового управления или термостата для регулировки работы кондиционера.
-
Тестирование и настройка:
- Проверка работы кондиционера в различных режимах (охлаждение, обогрев, вентиляция).
- Настройка параметров работы и температурных режимов.
-
Обучение пользователя:
- Обучение владельцев, как пользоваться системой, настройкой температуры, выбором режимов и т.д.
-
Завершение и документация:
- Оформление гарантийных документов.
- Выдача рекомендаций по обслуживанию и уходу за системой.
Важно отметить, что стандартная установка может немного варьироваться в зависимости от типа кондиционера, местных норм и требований, а также особенностей помещения. При установке кондиционера лучше всего обратиться к профессиональным специалистам, чтобы гарантировать правильную установку и оптимальную работу системы.