Дом

Сплит система

Содержание

апрель 2018

Принцип работы кондиционера

В основе работы любой системы кондиционирования, будь то домашняя сплит-система или промышленный кондиционер, заложены простые законы физики, которые гласят, что при испарении вещества происходит поглощение энергии и наоборот: при конденсации – выделение теплоты.

Любой современный кондиционер – это насос по перекачке тепла из одного места в другой путём чередования процесса расширения и сжатия рабочего тела (газа фреона).

Если перенести сказанное на бытовой уровень, то испаряющийся во внутреннем блоке сплит-системы фреон забирает избыток тепла в помещении (если система кондиционирования работает в режиме охлаждения) и переносит это тепло наружу во внешний блок. Логично представить, что если направить процесс вспять, то кондиционер будет… греть помещение. Большинство сплит-систем оборудованы трехходовыми клапанами, позволяющими работать системе в режиме обогрева помещения. В данном случае фреон испаряется во внешнем контуре сплит-системы и, поглощая тепло с улицы, переносит его в помещение.

Для ускорения процесса изменения температуры во внешнем и внутреннем блоках современных сплит-систем разведена сложная система медных трубок теплообменников, позволяющих в короткое время отвести или поглотить тепло.

Устройство кондиционера и принцип работы

В одном внешнем блоке современной сплит-системы протяжённость медных капиллярных трубок может достигать сотни метров! Медь несмотря на свою дороговизну используется благодаря отличительным показателям коэффициента теплоотдачи. Ведущие мировые производители кондиционеров продолжают использовать для производства теплообменников медь с минимальными добавками иных металлов: это приводит к удорожанию техники, но повышает её КПД и долговечность работы.

На схеме №1 представлены основные агрегаты кондиционера:

Схема №1 "Основные агрегаты современной сплит-системы"


1. Вентилятор наружного блока сплит-системы.

Вентилятор сплит-системы призван повысить скорость теплообмена во внешнем блоке кондиционера благодаря нагнетанию воздуха и обдува теплообменника. Если бы не было вентилятора во внешнем блоке кондиционера, то процесс передачи тепла безумно затянулся, а сам блок потребовалось бы значительно увеличить в размерах. При проектировании современных вентиляторов сплит-систем используют передовые достижения аэродинамики, что позволяет снизить сопротивление при вращении и соответственно снизить энергопотребление, а также приводит к снижению уровня шума внешнего блока кондиционера за счёт отсутствия турбулентных потоков воздуха. Так что вентилятор наружного блока кондиционера — это не обычный пропеллер, а результат длительного процесса проектирования и реализации инноваций в сфере аэродинамики потока.

2. Компрессор кондиционера.

Одна из основных и самых нагруженных деталей сплит-системы — это компрессор. Непосредственно участвует в процессе переноса тепла: приводит в движение фреон и осуществляет основную работу по изменению физических свойств хладагента. На схеме №2 изображён рабочий цикл кондиционера:

Схема №1 "Рабочий цикл кондиционера"

 

Как видно из представленной схемы работы кондиционера испарившийся (и, напомним, поглотивший в помещении тепло) фреон по фреонопроводу попадает в компрессор внешнего блока. Газообразный фреон имеет малое давление и достаточно высокую температуру, но для повышения КПД компрессор сжимает газ при этом температура ещё больше увеличивается на фоне роста давления, что увеличивает перепад температур воздуха снаружи теплообменника внешнего блока и рабоичм телом, т.е. самим фреоном.

В решётке внешнего блока сплит-системы фреон, имеющий избыточное давление и температуру быстро отдаёт тепло и переходит в жидкое состояние. Его температура понижается и он готов снова попасть во внутренний блок Вашей сплит-системы для удаления тепла.

Компрессор бывает разной конструкции: поршневой, ротационный, винтовой, спиральный. Классический поршневой компрессор из-за нестабильности создаваемого давления (цикличность работы приводит е перепадам давления рабочего газа) и шумности работы постепенно уходит в небытие.

Неоспоримые лидеры в производстве надёжных и долговечных компрессоров — производители исконно японских  марок, таких как Mitsubishi Electric, Daikin, Toshiba.

Некоторые известные корейские производители кондиционеров, такие Panasonic, самостоятельно не производят компрессора, но закупают агрегаты у японских производителей и без страха дают гарантию в 5 лет на их работу. Новые современные компрессора, которые обладают увеличенным ресурсом, а также позволяют сплит-системе работать при существенных перепадах температур.

Компрессор зачастую работает на повышенных оборотах и под воздействием негативных внешних факторов. В состав фреона производители добавляют специальное масло и присадки для смазки особо нагруженных частей. Именно поэтому зачастую невозможно на старую фреоновую трассу (по которой проходил фреон типа R22) установить сплит-систему нового типа (на фреоне R410).

3. Теплообменник внешнего блока кондиционера.
Как уже понятно из названия (и описания предыдущих агрегатов) обеспечивает отвод тепла от газообразного фреона высокого давления для возможности перехода фреона в жидкое состояние.

Задача инженеров заключается в том, чтобы в ограниченном пространстве внешнего блока сплит-системы обеспечить отвод тепла, получаемого от целой комнаты/помещения в несколько квадратных метров. Это достигается благодаря извилистой форме трубок теплообменника, дополнительным вставкам пластин, принимающих на себя тепло.

Очень сильно на теплоотдачу влияет степень загрязнённости теплообменника. В случае если он засорится (из-за эксплуатации в пыльных условиях, налипания пуха и пыльцы), то резко снизится КПД теплоотдачи, что может привести к выходу всей системы из строя.

Теплообменник требует особого ухода и регулярной чистки. Более подробно Вы можете ознакомится в разделе "Обслуживание кондиционеров".

4. Фреонопровод.

Часть сплит-системы, которая собственно и позволила разделить в кондиционере функцию охлаждения (в помещении) и отвода тепла (на улицу). Состоит, как правило, из двух медных труб: одна меньшего диаметра — жидкостная, по ней фреон в жидком состоянии поступает во внутренний блок; вторая — большего диаметра, для отвода испарившегося и превратившегося в газ фреона из внутреннего блока кондиционера к теплообменнику наружного.

При прокладке трассы также укладывают:

  • медные трубки фреонового контура кондиционера. Это основной путь движения фреона: по медным трубкам фреон подводится к компрессору и к теплообменникам внешнего и внутреннего блока сплит-системы. От качества используемой при монтаже трубы сильно зависит длительность и безаварийность эксплуатации кондиционера
  • дренажную трубку. Для отвода конденсата — воды — образующейся во внутреннем блоке кондиционера
  • кабель межблочного управления. По нему осуществляется управление и согласование работы двух частей сплит-системы
  • кабель питания. Внутренний и внешние блоки кондиционера подключаются к сети питания. Но не оба, а всего лишь один из них. Второй (какой именно — зависит от типа кондиционера) запитывается от другой части сплит-системы

Более подробно об особенностях и порядке монтажа можете узнать из раздела "Монтаж кондиционеров".

5. Теплообменник внутреннего блока сплит-системы.

Призван обеспечить эффективное испарение фреона. При испарении фреона происходит охлаждение медной трубы теплообменника. Чем мощнее кондиционер — тем больше по габаритам приходится выполнять сам теплообменник. Именно поэтому с ростом мощности охлаждения сплит-системы увеличиваются и габариты самого внутреннего блока кондиционера.

На теплообменнике происходит конденсация влаги аналогично выпадению росы: из-за снижения температуры протекающего через него воздуха. Именно поэтому в современных сплит-системах осуществляется отвод конденсирующейся влаги (в противном случае она бы вытекала из внутреннего блока кондиционера). Также через теплообменник проходят сотни кубометров воздуха за один час. Этот воздух не всегда идеально чист. Результат — образование "бороды" из пыли и грязи. Наличие влаги способствует также и размножению болезнетворных микроорганизмов. В связи с этим производители (Mitsubishi Electric, Daikin, Fujitsu General) реализовывают технологические новинки, которые обеспечивают:

  • осушение теплообменника. После выключения сплит-системы происходит временный обдув решётки для осушения
  • обработка теплообменника спец.покрытием, предотвращающим образование микроорганизмов

6. Крыльчатка внутреннего блока кондиционера.

Функция аналогична вентилятору внешнего блока. Особые требования относятся к аэродинамике и выравниванию воздушного потока внутреннего блока для достижения двух целей:

  • снижения шумового давления (для обеспечения комфортного пребывания в помещении при работающем блоке)
  • повышения коэффициента полезного действия при теплообмене

Возврат к списку

Так как же работает сплит-система?

Дома, на работе — у многих уже есть кондиционеры. Но примерно 50% до сих пор уверены, что внешний блок кондиционера подаёт воздух с улицы через внутренний!

И ещё много заблуждений по поводу использования этого бытового прибора.

Вернуться к полной версии

Устройство и принцип работы кондиционера

Перечень основных узлов и деталей, из которых состоит любой кондиционер:

  • печатная плата управления и индикации
  • датчики температуры (термисторы)
  • пульт дистанционного управления
  • фильтры
  • электродвигатели и крыльчатки вентиляторов
  • сервисные и 4-х-ходовые клапаны
  • контакторы и реле
  • термостаты
  • конденсаторы

Внутренний блок кондиционера состоит из следующих узлов:

  • Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (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 не реже двух раз в месяц.
  • Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
  • Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
  • Индикаторная панель (дисплей) — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
  • Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
  • Вентилятор — электродвигатель с турбиной, обеспечивает обдув испарителя и имеет несколько скоростей вращения.
  • Вертикальные жалюзи — служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях элитных кондиционеров.
  • Поддон для конденсата — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
  • Плата управления  — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
  • Штуцерные соединения  — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Наружный блок кондиционера состоит из следующих узлов:

  • Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Подробнее о компрессорах к кондиционерам можно ознакомиться в разделе Компрессоры.
  • 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.
  • Плата управления — как правило, устанавливается только на инверторных, мульти-сплит-системах и кондиционерах кассетного или канального типа. В обычных сплит-системах всю электронику размещают только во внутреннем блоке.
  • Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В слбомощных моделях имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса и мощности, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 — 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.
  • Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
  • 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.
  • Штуцерные соединения — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
  • 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.

Принцип работы

В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Рассмотрим, как происходит этот процесс в сплит-системе:

Основными узлами любого кондиционера являются:

  • Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.
  • Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).
  • Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).
  • ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.
  • Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Они используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. В процессе работы кондиционера происходит следующий процесс:

  • В компрессор из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 — 5 атмосфер и температурой 10 — 20°С.
  • Компрессор сжимает фреон до давления 15 — 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 — 90°С и поступает в конденсатор.
  • Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением, температура фреона на 10 — 20°С выше температуры атмосферного воздуха.
  • Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра (длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 — 5 атмосфер и фреон остывает, часть фреона может при этом испариться.
  • После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате охлаждается. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Как работает сплит-система?

В «теплых» кондиционерах в холодильный контур дополнительно устанавливается четырехходовой клапан (на схеме не показан), который позволяет изменить направление движения фреона, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом случае внутренний блок кондиционера нагревает воздух, а наружный блок охлаждает его.

Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).

Есть вопросы? Наши специалисты знают ответы:

Решим любую задачу по ремонту и обслуживанию климатической техники в Москве и области.

Скидка при звонке с интернета — 5%. Назовите кодовое слово: "сервис".

+7(495) 008-92-17

апрель 2018

Принцип работы кондиционера

В основе работы любой системы кондиционирования, будь то домашняя сплит-система или промышленный кондиционер, заложены простые законы физики, которые гласят, что при испарении вещества происходит поглощение энергии и наоборот: при конденсации – выделение теплоты.

Любой современный кондиционер – это насос по перекачке тепла из одного места в другой путём чередования процесса расширения и сжатия рабочего тела (газа фреона).

Если перенести сказанное на бытовой уровень, то испаряющийся во внутреннем блоке сплит-системы фреон забирает избыток тепла в помещении (если система кондиционирования работает в режиме охлаждения) и переносит это тепло наружу во внешний блок. Логично представить, что если направить процесс вспять, то кондиционер будет… греть помещение. Большинство сплит-систем оборудованы трехходовыми клапанами, позволяющими работать системе в режиме обогрева помещения. В данном случае фреон испаряется во внешнем контуре сплит-системы и, поглощая тепло с улицы, переносит его в помещение.

Для ускорения процесса изменения температуры во внешнем и внутреннем блоках современных сплит-систем разведена сложная система медных трубок теплообменников, позволяющих в короткое время отвести или поглотить тепло. В одном внешнем блоке современной сплит-системы протяжённость медных капиллярных трубок может достигать сотни метров! Медь несмотря на свою дороговизну используется благодаря отличительным показателям коэффициента теплоотдачи. Ведущие мировые производители кондиционеров продолжают использовать для производства теплообменников медь с минимальными добавками иных металлов: это приводит к удорожанию техники, но повышает её КПД и долговечность работы.

На схеме №1 представлены основные агрегаты кондиционера:

Схема №1 "Основные агрегаты современной сплит-системы"


1. Вентилятор наружного блока сплит-системы.

Вентилятор сплит-системы призван повысить скорость теплообмена во внешнем блоке кондиционера благодаря нагнетанию воздуха и обдува теплообменника. Если бы не было вентилятора во внешнем блоке кондиционера, то процесс передачи тепла безумно затянулся, а сам блок потребовалось бы значительно увеличить в размерах. При проектировании современных вентиляторов сплит-систем используют передовые достижения аэродинамики, что позволяет снизить сопротивление при вращении и соответственно снизить энергопотребление, а также приводит к снижению уровня шума внешнего блока кондиционера за счёт отсутствия турбулентных потоков воздуха. Так что вентилятор наружного блока кондиционера — это не обычный пропеллер, а результат длительного процесса проектирования и реализации инноваций в сфере аэродинамики потока.

2. Компрессор кондиционера.

Одна из основных и самых нагруженных деталей сплит-системы — это компрессор. Непосредственно участвует в процессе переноса тепла: приводит в движение фреон и осуществляет основную работу по изменению физических свойств хладагента. На схеме №2 изображён рабочий цикл кондиционера:

Схема №1 "Рабочий цикл кондиционера"

 

Как видно из представленной схемы работы кондиционера испарившийся (и, напомним, поглотивший в помещении тепло) фреон по фреонопроводу попадает в компрессор внешнего блока. Газообразный фреон имеет малое давление и достаточно высокую температуру, но для повышения КПД компрессор сжимает газ при этом температура ещё больше увеличивается на фоне роста давления, что увеличивает перепад температур воздуха снаружи теплообменника внешнего блока и рабоичм телом, т.е. самим фреоном.

В решётке внешнего блока сплит-системы фреон, имеющий избыточное давление и температуру быстро отдаёт тепло и переходит в жидкое состояние. Его температура понижается и он готов снова попасть во внутренний блок Вашей сплит-системы для удаления тепла.

Компрессор бывает разной конструкции: поршневой, ротационный, винтовой, спиральный. Классический поршневой компрессор из-за нестабильности создаваемого давления (цикличность работы приводит е перепадам давления рабочего газа) и шумности работы постепенно уходит в небытие.

Неоспоримые лидеры в производстве надёжных и долговечных компрессоров — производители исконно японских  марок, таких как Mitsubishi Electric, Daikin, Toshiba.

Некоторые известные корейские производители кондиционеров, такие Panasonic, самостоятельно не производят компрессора, но закупают агрегаты у японских производителей и без страха дают гарантию в 5 лет на их работу. Новые современные компрессора, которые обладают увеличенным ресурсом, а также позволяют сплит-системе работать при существенных перепадах температур.

Компрессор зачастую работает на повышенных оборотах и под воздействием негативных внешних факторов. В состав фреона производители добавляют специальное масло и присадки для смазки особо нагруженных частей. Именно поэтому зачастую невозможно на старую фреоновую трассу (по которой проходил фреон типа R22) установить сплит-систему нового типа (на фреоне R410).

3. Теплообменник внешнего блока кондиционера.
Как уже понятно из названия (и описания предыдущих агрегатов) обеспечивает отвод тепла от газообразного фреона высокого давления для возможности перехода фреона в жидкое состояние.

Задача инженеров заключается в том, чтобы в ограниченном пространстве внешнего блока сплит-системы обеспечить отвод тепла, получаемого от целой комнаты/помещения в несколько квадратных метров. Это достигается благодаря извилистой форме трубок теплообменника, дополнительным вставкам пластин, принимающих на себя тепло.

Очень сильно на теплоотдачу влияет степень загрязнённости теплообменника. В случае если он засорится (из-за эксплуатации в пыльных условиях, налипания пуха и пыльцы), то резко снизится КПД теплоотдачи, что может привести к выходу всей системы из строя.

Теплообменник требует особого ухода и регулярной чистки. Более подробно Вы можете ознакомится в разделе "Обслуживание кондиционеров".

4. Фреонопровод.

Часть сплит-системы, которая собственно и позволила разделить в кондиционере функцию охлаждения (в помещении) и отвода тепла (на улицу). Состоит, как правило, из двух медных труб: одна меньшего диаметра — жидкостная, по ней фреон в жидком состоянии поступает во внутренний блок; вторая — большего диаметра, для отвода испарившегося и превратившегося в газ фреона из внутреннего блока кондиционера к теплообменнику наружного.

При прокладке трассы также укладывают:

  • медные трубки фреонового контура кондиционера. Это основной путь движения фреона: по медным трубкам фреон подводится к компрессору и к теплообменникам внешнего и внутреннего блока сплит-системы. От качества используемой при монтаже трубы сильно зависит длительность и безаварийность эксплуатации кондиционера
  • дренажную трубку.

    Что такое сплит-система? Принцип работы кондиционера.

    Для отвода конденсата — воды — образующейся во внутреннем блоке кондиционера

  • кабель межблочного управления. По нему осуществляется управление и согласование работы двух частей сплит-системы
  • кабель питания. Внутренний и внешние блоки кондиционера подключаются к сети питания. Но не оба, а всего лишь один из них. Второй (какой именно — зависит от типа кондиционера) запитывается от другой части сплит-системы

Более подробно об особенностях и порядке монтажа можете узнать из раздела "Монтаж кондиционеров".

5. Теплообменник внутреннего блока сплит-системы.

Призван обеспечить эффективное испарение фреона. При испарении фреона происходит охлаждение медной трубы теплообменника. Чем мощнее кондиционер — тем больше по габаритам приходится выполнять сам теплообменник. Именно поэтому с ростом мощности охлаждения сплит-системы увеличиваются и габариты самого внутреннего блока кондиционера.

На теплообменнике происходит конденсация влаги аналогично выпадению росы: из-за снижения температуры протекающего через него воздуха. Именно поэтому в современных сплит-системах осуществляется отвод конденсирующейся влаги (в противном случае она бы вытекала из внутреннего блока кондиционера). Также через теплообменник проходят сотни кубометров воздуха за один час. Этот воздух не всегда идеально чист. Результат — образование "бороды" из пыли и грязи. Наличие влаги способствует также и размножению болезнетворных микроорганизмов. В связи с этим производители (Mitsubishi Electric, Daikin, Fujitsu General) реализовывают технологические новинки, которые обеспечивают:

  • осушение теплообменника. После выключения сплит-системы происходит временный обдув решётки для осушения
  • обработка теплообменника спец.покрытием, предотвращающим образование микроорганизмов

6. Крыльчатка внутреннего блока кондиционера.

Функция аналогична вентилятору внешнего блока. Особые требования относятся к аэродинамике и выравниванию воздушного потока внутреннего блока для достижения двух целей:

  • снижения шумового давления (для обеспечения комфортного пребывания в помещении при работающем блоке)
  • повышения коэффициента полезного действия при теплообмене

Возврат к списку

Так как же работает сплит-система?

Дома, на работе — у многих уже есть кондиционеры. Но примерно 50% до сих пор уверены, что внешний блок кондиционера подаёт воздух с улицы через внутренний!

И ещё много заблуждений по поводу использования этого бытового прибора.

Наружный блок состоит из следующих узлов:

Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Бывает поршневого или спирального (scroll) типа. Поршневые компрессоры дешевле, но менее надежны, чем спиральные, особенно в условиях низких температур наружного воздуха.
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.
Плата управления — как правило, устанавливается только на инверторных кондиционерах. В не инверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке, поскольку перепады температуры и влажности снижают надежность электронных компонентов.
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.
Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
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 сможет его задержать.
Штуцерные соединения — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
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.

Внутренний блок состоит из следующих узлов:

Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали.

Как устроен кондиционер или сплит-система

Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
Индикаторная панель — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
Вентилятор — имеет 3-4 скорости вращения.
Вертикальные жалюзи — служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзей можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях элитных кондиционеров.
Поддон для конденсата — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
Плата управления — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
Штуцерные соединения — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Принцип работы кондиционера сплит системы

Как известно бытовой кондиционер охлаждает воздух в помещении, в котором он установлен. Многих интересует каким образом кондиционер охлаждает воздух. Для выяснения принципа работы кондиционера, следует понимать из каких узлов состоит кондиционер.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили компрессорные кондиционеры, следует заметить, что существуют абсорбционные кондиционеры, однако они не используются в быту.

Упрощённо бытовой компрессорный кондиционер состоит из компрессора, конденсатора, дросселирующего устройства, испарителя, вентилятора конденсатора и вентилятора испарителя. Компрессор, конденсатор, дросселирующее устройство и испаритель условно объединено в холодильный контур.

Компрессор кондиционера представляет собой устройство, которое качает по холодильному контуру хладагент. Компрессор кондиционера можно представить, как насос, который качает вещество по кольцу, кольцом будет являться холодильный контур. Существуют разные конструкции компрессоров поршневые, спиральные, роторные, винтовые. Компрессор бытового кондиционера всасывает газообразный холодный хладагент (фреон) из испарителя и сжимает его. На выходе из компрессора бытового кондиционера выходить фреон в виде газа с высокой температурой. В кондиционере температура фреона повышается в компрессоре при сжатии. Из компрессора бытового кондиционера газообразный горячий фреон поступает в конденсатор.

Конденсатор бытового кондиционера отдалённо напоминает автомобильный радиатор или бытовой радиатор системы отопления. В конденсатор бытового кондиционера входит газообразный горячий фреон из компрессора. Конденсатор кондиционера представляет изогнутую трубку (змеевик) на которую напрессованы рёбра. В конденсаторе кондиционера фреон проходит по трубкам и охлаждается, нагнетаемым вентилятором конденсатора, воздухом, который проходит между рёбрами конденсатора. После прохождения конденсатора фреон охлаждается и конденсируется в жидкость. Всегда при конденсации вещества из газа в жидкость вещество выделяет тепло в окружающее пространство. При конденсации фреона в конденсаторе кондиционера выделяется тепло, которое передаётся воздуху, проходимому через конденсатор.

Видео принцип работы кондиционера сплит системы

В кондиционере из конденсатора жидкий фреон поступает в дросселирующее устройство. Дросселирующее устройство в кондиционере представляет собой преграду для прохождения фреона. Простейшим дросселирующим устройством является заглушка с отверстием вставленная в трубу, диаметр отверстия в заглушке меньше чем диаметр трубы. Жидкость, проходя по трубе до заглушки имеет давление выше, чем давление после заглушки с отверстием. Простейшим дросселирующим устройством в кондиционере является капиллярная трубка.

Принцип работы кондиционера

Изменяя диаметр капиллярной трубки и ёё длину можно получить необходимое давление фреона на выходе из капиллярной трубки. Кроме капиллярной трубки в качестве дросселирующего устройства в кондиционерах применяют терморасширительные вентили. Терморасширительный вентиль это дросселирующее устройство, в котором возможно изменять давление фреона на выходе из него. В кондиционерах управлять терморасширительным вентилем можно руками или системой управления кондиционером. В случае электронного терморасширительного вентиля система управления кондиционера управляет терморасширительным вентилем и в кондиционере на выходе из дросселирующего устройства выходит фреон с оптимальными параметрами.

В кондиционерах фреон из дросселирующего устройства входит в испаритель. Испаритель кондиционера напоминает радиатор автомобиля и представляет изогнутую трубку (змеевик) с напрессованными рёбрами. В кондиционере после дросселирующего устройства давление фреона меньше чем перед дросселирующим устройством. При резком уменьшении давления фреон закипает, входя в испаритель кондиционера. Вещество при кипении всегда поглощает тепло из окружающего пространства. При кипении фреон поглощает тепло воздуха, который проходит через испаритель и воздух охлаждается.

Охлаждаемый воздух в испарителе кондиционера – это воздух в помещении, в котором установлен внутренний блок кондиционера сплит ситемы. Нагреваемый воздух в конденсаторе кондиционера – это воздух на улице, где установлен наружный блок кондиционера сплит системы.

июнь 2018

Принцип работы кондиционера

В основе работы любой системы кондиционирования, будь то домашняя сплит-система или промышленный кондиционер, заложены простые законы физики, которые гласят, что при испарении вещества происходит поглощение энергии и наоборот: при конденсации – выделение теплоты.

Любой современный кондиционер – это насос по перекачке тепла из одного места в другой путём чередования процесса расширения и сжатия рабочего тела (газа фреона).

Если перенести сказанное на бытовой уровень, то испаряющийся во внутреннем блоке сплит-системы фреон забирает избыток тепла в помещении (если система кондиционирования работает в режиме охлаждения) и переносит это тепло наружу во внешний блок. Логично представить, что если направить процесс вспять, то кондиционер будет… греть помещение. Большинство сплит-систем оборудованы трехходовыми клапанами, позволяющими работать системе в режиме обогрева помещения. В данном случае фреон испаряется во внешнем контуре сплит-системы и, поглощая тепло с улицы, переносит его в помещение.

Для ускорения процесса изменения температуры во внешнем и внутреннем блоках современных сплит-систем разведена сложная система медных трубок теплообменников, позволяющих в короткое время отвести или поглотить тепло. В одном внешнем блоке современной сплит-системы протяжённость медных капиллярных трубок может достигать сотни метров! Медь несмотря на свою дороговизну используется благодаря отличительным показателям коэффициента теплоотдачи. Ведущие мировые производители кондиционеров продолжают использовать для производства теплообменников медь с минимальными добавками иных металлов: это приводит к удорожанию техники, но повышает её КПД и долговечность работы.

На схеме №1 представлены основные агрегаты кондиционера:

Схема №1 "Основные агрегаты современной сплит-системы"


1. Вентилятор наружного блока сплит-системы.

Вентилятор сплит-системы призван повысить скорость теплообмена во внешнем блоке кондиционера благодаря нагнетанию воздуха и обдува теплообменника. Если бы не было вентилятора во внешнем блоке кондиционера, то процесс передачи тепла безумно затянулся, а сам блок потребовалось бы значительно увеличить в размерах. При проектировании современных вентиляторов сплит-систем используют передовые достижения аэродинамики, что позволяет снизить сопротивление при вращении и соответственно снизить энергопотребление, а также приводит к снижению уровня шума внешнего блока кондиционера за счёт отсутствия турбулентных потоков воздуха. Так что вентилятор наружного блока кондиционера — это не обычный пропеллер, а результат длительного процесса проектирования и реализации инноваций в сфере аэродинамики потока.

2. Компрессор кондиционера.

Одна из основных и самых нагруженных деталей сплит-системы — это компрессор. Непосредственно участвует в процессе переноса тепла: приводит в движение фреон и осуществляет основную работу по изменению физических свойств хладагента. На схеме №2 изображён рабочий цикл кондиционера:

Схема №1 "Рабочий цикл кондиционера"

 

Как видно из представленной схемы работы кондиционера испарившийся (и, напомним, поглотивший в помещении тепло) фреон по фреонопроводу попадает в компрессор внешнего блока. Газообразный фреон имеет малое давление и достаточно высокую температуру, но для повышения КПД компрессор сжимает газ при этом температура ещё больше увеличивается на фоне роста давления, что увеличивает перепад температур воздуха снаружи теплообменника внешнего блока и рабоичм телом, т.е. самим фреоном.

В решётке внешнего блока сплит-системы фреон, имеющий избыточное давление и температуру быстро отдаёт тепло и переходит в жидкое состояние. Его температура понижается и он готов снова попасть во внутренний блок Вашей сплит-системы для удаления тепла.

Компрессор бывает разной конструкции: поршневой, ротационный, винтовой, спиральный. Классический поршневой компрессор из-за нестабильности создаваемого давления (цикличность работы приводит е перепадам давления рабочего газа) и шумности работы постепенно уходит в небытие.

Неоспоримые лидеры в производстве надёжных и долговечных компрессоров — производители исконно японских  марок, таких как Mitsubishi Electric, Daikin, Toshiba.

Некоторые известные корейские производители кондиционеров, такие Panasonic, самостоятельно не производят компрессора, но закупают агрегаты у японских производителей и без страха дают гарантию в 5 лет на их работу. Новые современные компрессора, которые обладают увеличенным ресурсом, а также позволяют сплит-системе работать при существенных перепадах температур.

Компрессор зачастую работает на повышенных оборотах и под воздействием негативных внешних факторов. В состав фреона производители добавляют специальное масло и присадки для смазки особо нагруженных частей. Именно поэтому зачастую невозможно на старую фреоновую трассу (по которой проходил фреон типа R22) установить сплит-систему нового типа (на фреоне R410).

3. Теплообменник внешнего блока кондиционера.
Как уже понятно из названия (и описания предыдущих агрегатов) обеспечивает отвод тепла от газообразного фреона высокого давления для возможности перехода фреона в жидкое состояние.

Задача инженеров заключается в том, чтобы в ограниченном пространстве внешнего блока сплит-системы обеспечить отвод тепла, получаемого от целой комнаты/помещения в несколько квадратных метров. Это достигается благодаря извилистой форме трубок теплообменника, дополнительным вставкам пластин, принимающих на себя тепло.

Очень сильно на теплоотдачу влияет степень загрязнённости теплообменника. В случае если он засорится (из-за эксплуатации в пыльных условиях, налипания пуха и пыльцы), то резко снизится КПД теплоотдачи, что может привести к выходу всей системы из строя.

Теплообменник требует особого ухода и регулярной чистки. Более подробно Вы можете ознакомится в разделе "Обслуживание кондиционеров".

4. Фреонопровод.

Часть сплит-системы, которая собственно и позволила разделить в кондиционере функцию охлаждения (в помещении) и отвода тепла (на улицу). Состоит, как правило, из двух медных труб: одна меньшего диаметра — жидкостная, по ней фреон в жидком состоянии поступает во внутренний блок; вторая — большего диаметра, для отвода испарившегося и превратившегося в газ фреона из внутреннего блока кондиционера к теплообменнику наружного.

При прокладке трассы также укладывают:

  • медные трубки фреонового контура кондиционера. Это основной путь движения фреона: по медным трубкам фреон подводится к компрессору и к теплообменникам внешнего и внутреннего блока сплит-системы. От качества используемой при монтаже трубы сильно зависит длительность и безаварийность эксплуатации кондиционера
  • дренажную трубку. Для отвода конденсата — воды — образующейся во внутреннем блоке кондиционера
  • кабель межблочного управления. По нему осуществляется управление и согласование работы двух частей сплит-системы
  • кабель питания. Внутренний и внешние блоки кондиционера подключаются к сети питания. Но не оба, а всего лишь один из них. Второй (какой именно — зависит от типа кондиционера) запитывается от другой части сплит-системы

Более подробно об особенностях и порядке монтажа можете узнать из раздела "Монтаж кондиционеров".

5. Теплообменник внутреннего блока сплит-системы.

Призван обеспечить эффективное испарение фреона. При испарении фреона происходит охлаждение медной трубы теплообменника. Чем мощнее кондиционер — тем больше по габаритам приходится выполнять сам теплообменник. Именно поэтому с ростом мощности охлаждения сплит-системы увеличиваются и габариты самого внутреннего блока кондиционера.

На теплообменнике происходит конденсация влаги аналогично выпадению росы: из-за снижения температуры протекающего через него воздуха.

Как работает кондиционер в квартире?

Именно поэтому в современных сплит-системах осуществляется отвод конденсирующейся влаги (в противном случае она бы вытекала из внутреннего блока кондиционера). Также через теплообменник проходят сотни кубометров воздуха за один час. Этот воздух не всегда идеально чист. Результат — образование "бороды" из пыли и грязи. Наличие влаги способствует также и размножению болезнетворных микроорганизмов. В связи с этим производители (Mitsubishi Electric, Daikin, Fujitsu General) реализовывают технологические новинки, которые обеспечивают:

  • осушение теплообменника. После выключения сплит-системы происходит временный обдув решётки для осушения
  • обработка теплообменника спец.покрытием, предотвращающим образование микроорганизмов

6. Крыльчатка внутреннего блока кондиционера.

Функция аналогична вентилятору внешнего блока. Особые требования относятся к аэродинамике и выравниванию воздушного потока внутреннего блока для достижения двух целей:

  • снижения шумового давления (для обеспечения комфортного пребывания в помещении при работающем блоке)
  • повышения коэффициента полезного действия при теплообмене

Возврат к списку

Так как же работает сплит-система?

Дома, на работе — у многих уже есть кондиционеры. Но примерно 50% до сих пор уверены, что внешний блок кондиционера подаёт воздух с улицы через внутренний!

И ещё много заблуждений по поводу использования этого бытового прибора.

Author

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *