Температура испарителя, конденсатора и компрессора кондиционера

Минимальная температура кондиционера в режиме охлаждения

Признаки нормальной работы кондиционера

  1. Трубопровод нагнетания горячий (70-80°С)
  2. Жидкостной трубопровод теплый (32-35°С)
  3. Трубопровод всасывания холодный (10-15°С)
  4. Картер компрессора теплый (30-40°С)
  5. ТРВ работает бесшумно
  6. В смотровом стекле на жидкостной магистрали отсутствуют паровые пузыри
  7. Перепад температур воздушного потока на входе и выходе внутреннего теплообменника составляет 8-13°С в режиме охлаждения и 15-20°С в режиме нагрева
  8. Перегрев пара на выходе испарителя составляет 5-7°С
  9. Переохлаждение жидкости на выходе конденсатора составляет 3-7°С
  10. Температура конденсации выше температуры воздуха на входе в конденсатор на 10-15°С
  11. Давление всасывания и нагнетания соответствуют типу хладагента и температуре окружающей среды
  12. Ток компрессора и холодо (тепло)производительность соответствуют техническим условиям (указывается на заводском шильде)
  13. Температура воды на выходе/входе чиллера составляет 7-12°С

Рабочая температура сплит-систем и ее зависимость от термодатчиков

У любого кондиционера есть определенные ограничения рабочих температур, то есть установленные лимиты на охлаждение и обогрев в летнее и зимнее время.

Диапазоны рабочих температур у разных сплит-систем

Если рассматривать усредненные стандартные значения, то оптимальное функционирование прибора происходит при отметках термометра около +20-27°C. В таких условиях исключена повышенная нагрузка на основные узлы системы, а главное – на компрессор, который при работе на максимальной мощности изнашивает свой потенциал раньше предполагаемого срока.

Существует значительный разброс в допустимых рабочих температурах кондиционера. Связано это с тем, что одни системы оснащаются множеством дополнительных датчиков контроля, а другие имеют всего лишь два во внутреннем блоке. У первых нижняя граница нормы может варьироваться в совершенно разных пределах.

Основная масса кондиционеров имеет стандартный диапазон рабочих температур. при которых производитель разрешает их включать.

Охлаждение происходит при отметках на уличном термометре от +18 до + 45°C. Обогрев допустим при показателях от +18 до -5°C.

Исключениями могут быть лишь некоторые дорогие торговые марки типа MITSUBISHI или DAIKIN. которые выпускают серии сплит-систем с расширенным диапазоном рабочих температур кондиционера как на охлаждение, так и на обогрев. Такая техника способна бесперебойно функционировать при -25°C на холод/тепло, а также охлаждать при летней жаре в +55°C.

Но лучше всего себя проявляет прецизионная техника, когда речь идет о максимальной или минимальной температуре кондиционера. Она может работать круглогодично с точностью до 0,5°C.

Особенности использования кондиционеров с разными температурными параметрами

Обычно предельно минимальные температуры кондиционер способен выдержать благодаря встроенному зимнему комплекту, состоящему из обогрева дренажного шланга, подогрева картера компрессора и электронной платы.

Но стоит помнить, что даже расширенный диапазон рабочих температур кондиционера не дает возможности использовать его для обогрева зимой. Если же пользователь игнорирует установленные ограничения температуры охлаждения/обогрева кондиционера, то это приводит к снижению КПД и потере эффективности, а также грозит:

  • обледенением обоих блоков;
  • замерзанием дренажной трубки;
  • попаданием конденсата в помещение;
  • поломкой компрессора и лопастей вентилятора.

Сплит-системы в своем большинстве предназначены для работы в условиях среднегодовых температур и могут быть применены в качестве обогревателей в период осеннего межсезонья до включения центрального отопления или при аварийных ситуациях.

Если сравнивать модели on/off и инверторные, то у первых предельная минимальная температура охлаждения кондиционера составляет -5°C, в то время как у вторых – до -15°C.

Говоря о нагревании воздуха в морозы, следует отметить, что для сплит-систем – это нереально. Исключением являются моноблочные кондиционеры – оконные и мобильные системы. Они могут быть использованы в качестве обогревателей зимой, так как «теплые» модели комплектуются мощными ТЭНами и функционируют как тепловентиляторы при запуске на греющий режим.

Обязательно учитывают местоположение прибора при монтаже. Независимо от того, при какой температуре включают кондиционер, на него не должны попадать прямые солнечные лучи.

При отсутствии возможности установить систему в затемненном месте обязательно монтируют защитный козырек. Даже если рабочие температуры кондиционера максимально расширены (до +55°C), укрытие от солнца необходимо, так как постоянное функционирование на предельных возможностях быстро приводит к износу компрессора.

Датчики температуры сплит-систем

Термодатчик во внутреннем блоке

Выше уже говорилось, что кондиционеры оснащаются специальными температурными датчиками, которые контролируют как уличные и комнатные показатели, так и значения внутри самого устройства.

Современные сплит-системы имеют развитую систему самодиагностики, элементами которой термодатчики и являются. Основные среди них – это два сенсора: датчики температуры воздуха и испарителя внутреннего блока. Они определяют алгоритм работы в зависимости от выбранного режима. Именно такими датчиками температуры кондиционеры оборудуются в самой простой комплектации.

Более дорогие системы оснащаются следующими видами термодатчиков:

  • датчик температуры наружного воздуха – не допускает включения кондиционера при минусовой и плюсовой температурах, которые ниже/выше допустимой нормы;
  • датчик температуры конденсатора (их может быть несколько) – отвечает за поддержание необходимого уровня давления конденсации для заданного режима при изменении уличных условий;
  • датчик температуры комнатного воздуха – отвечает за поддержание функциональности компрессора;
  • датчик температуры испарителя – отключает компрессор, если температура испарителя кондиционера понижается до нулевых отметок.
Температурный датчик в пульте ДУ

Некоторые сплит-системы имеют дополнительную функцию – автоматическое размораживание теплообменника внешнего блока. Это необходимо для предотвращения процессов обледенения, из-за которых ломаются лопасти вентилятора. Включается режим оттаивания у кондиционера при минусовых температурах снаружи. За это тоже отвечают термодатчики.

Еще одна функция современных сплит-систем – автоматический выбор режима, при запуске которого устанавливается «комфортная» температура в +20°C. За исправность автоматической установки стандартных показателей тоже отвечают сенсоры.

Когда датчик температуры наружного воздуха считает, что на улице слишком жарко или холодно, то запуск компрессора не произойдет, или работа прибора будет приостановлена.

Датчик температуры испарителя

Если говорить о температуре испарителя кондиционера, то здесь наблюдается ее прямая зависимость от внешних факторов – чем выше показатели термометра снаружи помещения, тем интенсивнее нагревается испаритель.

У всесезонных сплитов при включенном компрессоре разница между температурами воздуха и испарителя кондиционера должна составлять минимум 5-7°C. При выключенном компрессоре эти показатели изменяются в сторону понижения значений. Когда снижения не происходит, это свидетельствует о неисправностях системы.

При функционировании прибора на обогрев также учитываются показатели воздуха в помещении. Если датчик температуры кондиционера, отвечающий за комнатные данные, показывает разницу между температурами снаружи и в помещении меньше 5°C, может сработать автоматическое отключение компрессора, или он изначально не запустится.

В идеале при обогреве разница указанных температур должна составлять от 5 до 15°C.

При работе кондиционера на охлаждение температура на выходе из внутреннего блока должна быть минимум на 10°C ниже показателей термометра снаружи. Стоит помнить, что при запуске сплит-системы эти значения могут быть достигнуты не сразу, поэтому охлаждение происходит менее интенсивно.

Чем дольше включен кондиционер, тем оптимальнее он холодит.

Ремонт и замена термодатчиков

Чтобы произвести замеры понадобится обычный термометр или омметр. Полученные данные, взятые со снятой платы датчика, сравнивают с показаниями в техническом паспорте прибора. Если есть подозрения, что присутствует неисправность, то производят ремонт:

  • датчик нагревают (при этом сопротивление обычно уменьшается);
  • остужают его;
  • и снова снимают замеры сопротивления.
Читайте также:
Один кондиционер на несколько комнат для квартиры и дома

Замену датчика сделать несложно. Подбирают похожий элемент, подходящий по номиналу – обычно это 5 или 10 кОм.

Об исправности датчиков кондиционера свидетельствует наличие сопротивления, которое зависит от температуры. В среднем стандарт составляет 25°C при 10 кОм.

Далеко не все сплит-системы оборудованы множеством термодатчиков и автоматической системой отключения. При выборе климатической техники стоит обратить внимание на их количество, так как они продлевают срок службы прибора. Кондиционеры, оснащенные такими элементами самоконтроля и самодиагностики по минимуму, управляются пользователем и ломаются гораздо чаще.

До какой температуры может охлаждать кондиционер

Основная функция кондиционера – это охлаждение. Она же единственная, обеспечиваемая только этим видом техники. Подогреть, осушить и отфильтровать воздух можно с помощью иных агрегатов. Но до какой температуры охлаждает кондиционер?

Как охлаждает кондиционер

Температура охлаждения кондиционера зависит от класса оборудования и его цены. Но схема охлаждения одинакова у всех кондиционеров. Охлаждающий контур кондиционера состоит из конденсатора, компрессора и медной трассы. В медной трассе постоянно двигается по кругу хладагент (фреон) и немного масла из компрессора.

Из испарителя в компрессор попадает хладагент в виде газа под пониженным давлением (от 3 до 5 атмосфер) и температурой от 10 до 20 градусов. Здесь он сжимается до 20 – 25 атмосфер, что приводит к повышению температуры хладагента до 75 – 90 градусов. И в таком виде подается на конденсатор.

Здесь с помощью вентилятора понижается температура хладагента, он становится жидким и отдает тепло окружающему воздуху. Давление фреона повышается, температура тоже (на 15 – 20 градусов более, чем температура воздуха вокруг). Горячий фреон подается на терморегулирующий вентиль, здесь охлаждается.

В вентиле (медная трубка в виде спирали) газообразная и жидкая фазы хладагента объединяются и подаются на испаритель. Теперь хладагент берет тепло от воздуха, становится газообразным и опять подается на компрессор. Этот цикл повторяется снова и снова. Температура охлаждения кондиционером и температура воздуха на выходе из корпуса значительно разнятся.

До какой температуры охлаждает кондиционер

Производителями заложена минимальная температура охлаждения кондиционером. Обычно это + 16 — 18 градусов. Вряд ли кому-то приятно находиться в помещении при более низкой температуре. Таким экстремалам добро пожаловать в холодильную камеру.

Кстати, температура воздуха, выходящего из прибора, колеблется у разных моделей и при разных температурных условиях от +4 до +16 градусов. Чем жарче в помещении, тем выше будет температура на выходе из корпуса. При запуске кондиционер охлаждает воздух слабее, а «разогнавшись» — сильнее.

В моделях попроще и подешевле температура может быть выше, более дорогие кондиционеры минимальной температуры охлаждения достигают быстрее.

Будучи довольно экономичной техникой, кондиционеры на каждый потраченный киловатт электроэнергии выдают от 3,5 до 5 киловатт холодного воздуха.

Чем выше класс энергоэффективности прибора, тем больше разница между количеством потребляемой энергии и того, до какой температуры охлаждает кондиционер.

— Да есть. Но не стоит забывать, что вентиляция может осуществляться различными способами. Можно организовать не только приток, но и вытяжку воздуха. Именно так и поступает оконный кондиционер, удаляющий на улицу до 10 процентов пропускаемого воздуха. Если кондиционируемое помещение не оснащено стеклопакетами свежий воздух начнет подсасываться через неплотности в окнах и дверях.

Более сложный случай — использование сплит-систем кассетного и канального типа, допускающих подключение выходящего на улицу воздуховода. Для создания в нем достаточного напора свежего воздуха обычно используют дополнительный вентилятор, перед которым ставят фильтр и воздухозаборную решетку. Единственный минус такого решения в том, что для его реализации необходимо наличие подвесного потолка.

И, наконец, подачу свежего воздуха предусматривают кондиционеры используемые в крупных зданиях: центральные системы кондиционирования, VRF-системы, руфтопы.

— Не волнуйтесь, ничего страшного не произошло. При работе в режиме охлаждения кондиционер удаляет из воздуха влагу. И если дренажный трубопровод выведен на улицу, то при минусовой температуре в нем может образоваться ледяная пробка, нарушающая нормальный отвод воды. Сейчас она растаяла и Вы снова можете пользоваться своей сплит-системой.

Чтобы подобные ситуации не возникали вообще можно порекомендовать «теплый» дренаж. Для этого применяют специальный кабель, нагревающий дренажный трубопровод до + 5 градусов Цельсия.

— Если в наиболее жаркие дни кондиционер не создает необходимой прохлады, несмотря на то, что работает постоянно, его мощность не покрывает всех теплопоступлений. В этом случае стоит проверить, не засорились ли фильтры, закрыты ли окна и двери, не работают ли в помещении выделяющие тепло приборы, такие как кипятильники или тостеры.

Можно порекомендовать повесить на окна плотные белые жалюзи (тяжелые шторы не помогут!) хорошо отражающие тепло и свет. Если и это не поможет, придется заменить модель на более мощную.

— Это зависит от загрязненности воздуха в Вашей местности. Одно дело если Вы живете за городом и совсем другое, если окна выходят на оживленную улицу в центре Москвы.

О необходимости заменить фильтры у большинства кондиционеров сообщает специальный индикатор. Если его нет, придется ориентироваться «на глаз», расчитывая на 3–6 месячный срок службы. Однако бывают и исключения — специалисты расказывали случай, когда фильтр засорялся каждые две недели. Причиной оказался некачественный импортный ковролин, из которого как из собаки лез ворс.

— Выход прост. Все современные сплит-системы и оконные кондиционеры имеют автоматические жалюзи, рассеивающие поток в вертикальном направлении. Для того, чтобы привести их в движение нужно найти соответствующую кнопку на пульте ДУ. Как правило она называется «Swing» или «Air flow direction».

Если же Вы сидите прямо перед кондиционером, воздушный поток нужно отклонить вбок с помощью вертикальных жалюзи (они находятся прямо за горизонтальными). В большинстве моделей их положение регулируется вручную, однако в некоторых кондиционерах марок: Daewoo, Daikin, Fujitsu, Fuji, General движение вертикальных жалюзи задается с пульта ДУ.

— Пить не рекомендую, поскольку дистилированная вода безвкусна. А при засорившемся фильтре это еще и вредно, так как в дренаж может попадать пыль. К тому же не забывайте, что влага осаждается на алюминиевых ребрах теплообменника, а потому может содержать вредные окислы. Поэтому не жадничайте. Лучше всего вывести дренажный трубопровод в канализацию и навсегда забыть о его существовании.

Воду можно отвести и на улицу, но тогда стоит позаботиться о подогреве дренажного трубопровода. Если этого не сделать, зимой в нем обязательно образуется ледяная пробка, и вода потечет на ваш любимый коврик. Из-за этой же опасности не соглашайтесь делать отвод конденсата в баночку. Бесконечные лужи на полу будут обеспечены.

Читайте также:
Демонтаж кондиционера своими руками: инструкции, видео

— Скорее всего да. Большинство современных бытовых сплит-систем позволяет безболезненно разнести внешний и внутренний блоки на расстояние 12–15 метров, у отдельных марок — на 25.

Другой удачный вариант — использование современных мультисплит-систем типа «конструктор», позволяющих подобрать оптимальную комбинацию для 2–5 комнатной квартиры. В этом случае на балконе окажется только один внешний блок, а суммарная длина соединительных трубопроводов может достигать 60–70 метров. Подобную продукцию выпускают четыре фирмы: Airwell, Daikin, Hitachi, Mitsubishi Electric.

Принцип работы кондиционера

Вне зависимости от типа кондиционера и его технических характеристик, принцип работы кондиционера является одинаковым для всех его видов. В работе системы кондиционирования воздуха используется свойство жидкости поглощать из окружающего воздуха тепло при испарении и выделять его в процессе конденсации, что дало возможность создать принцип действия кондиционера. Схема, расположенная ниже, даст вам представление обо всех основных узлах кондиционера, направлениях движения воздушных потоков и циркуляции фреона – бесцветного газа, который отличается повышенной инертностью к любым химическим реакциям, не взрывоопасен и не возгорается при соприкосновении с открытым огнем.

Любой кондиционер состоит из следующих основных узлов:

  1. Компрессор. Обеспечивает сжатие фреона и его циркуляцию по холодильному контуру;
  2. Конденсатор. Этот элемент радиаторного типа устанавливается во внешнем блоке кондиционера. Его предназначение – обеспечить конденсирование фреона, чтобы перевести его из газообразного состояния в жидкое;
  3. Испаритель. В отличие от конденсатора, этот радиатор располагается во внутреннем блоке и осуществляет переход фреона из жидкого состояния в газообразное;
  4. Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Осуществляет понижение давления фреона перед попаданием его в испаритель;
  5. Вентиляторы. Предназначены для создания потоков воздуха, которые обдувают конденсатор и испаритель. Вентиляторы делают процесс теплообмена с окружающим воздухом более интенсивным.

Взаимодействие узлов кондиционера

Компрессор, испаритель, конденсатор и ТРВ при помощи медных трубок соединены в холодильный контур, заполненный смесью фреона и небольшой части компрессорного масла. При включении этого оборудования принцип работы кондиционера в этой системе начинает осуществляться в следующей последовательности:

  • Фреон, находящийся в газообразном состоянии и имеющий температуру от 10 до 20 С, под низким давлением, составляющем 3-5 атмосфер, поступает из испарителя в компрессор;
  • Повышая давление до 15-25 атмосфер, компрессор сжимает фреон, в результате чего его температура повышается до 90С, после чего направляет фреон в конденсатор;
  • Так как конденсатор при помощи вентилятора обдувается воздухом с более низкой температурой, чем на данный момент имеет фреон, остывая, он переходит в жидкую фазу, выделяя при этом избыточное тепло, которое в свою очередь нагревает проходящий через конденсатор воздух. После выхода из конденсатора фреон уже находится в жидком состоянии, хотя его температура выше температуры окружающего воздуха на 10-20 С;
  • Двигаясь по холодильному контуру, после конденсатора немного остывший фреон попадает в терморегулирующий вентиль (ТРВ). В кондиционерах для бытового использования этот вентиль выполнен в виде спирали из медной трубки небольшого диаметра. При прохождении через ТРВ давление в системе понижается до 3-5 атмосфер, а температура фреона существенно снижается. Часто во время прохождения этого процесса происходит испарение небольшой части фреона;
  • Как видно из схемы, после ТРВ фреон, который на этой стадии представляет собой смесь жидкости и газа, под небольшим давлением поступает в испаритель. Обдуваемый теплым воздухом помещения, фреон в испарителе становится полностью газообразным, поглощая находящееся в воздухе тепло, тем самым охлаждая помещение. После этого идет повторный цикл перемещения фреона по контуру.

Такой принцип работы кондиционера является основополагающим для всех его видов, не зависимо от мощности, типа и предприятия-изготовителя. Единственное дополнительное оборудование устанавливается в кондиционерах, которые могут повышать температуру воздуха в помещении в холодное время года. Оно состоит из четырехходового клапана, с помощью которого можно изменять направление циркуляции фреона. При этом конденсатор и испаритель меняются функциями: внутренний блок начинает нагревать подаваемый в помещение воздух, а наружный – охлаждать его.

Возможные неисправности кондиционера

Как показывает статистика, среди возникающих неисправностей такого оборудования, нарушающего принцип кондиционера, лидирует поломка, связанная с тем, что фреон, находящийся в испарителе, не успевает полностью преобразоваться в газообразное состояние, в результате чего в компрессор попадает немного жидкого фреона. А так как жидкость нельзя сжать под давлением, компрессор может выйти из строя. Причиной возникновения этой неисправности может быть несовершенная конструкция кондиционера или человеческий фактор. В первом случае к ухудшению испаряемости фреона может привести загрязнение фильтров, которые снижают поток воздуха, обдувающий испаритель. Во втором случае неисправность возникает во время попытки эксплуатации кондиционера при температуре наружного воздуха ниже -10С, что тоже нарушает принцип действия кондиционера. В современных кондиционерах циркуляционная система фреона комплектуется дополнительными измерительными приборами, датчиками и емкостями, которые служат для недопущения попадания жидкого фреона в компрессор, если он все-таки не перешел в газообразное состояние. И все же такая неисправность может возникнуть в случае выхода из строя датчиков контроля.

Также перебои в работе кондиционера могут возникать из-за утечки хладагента, которая зачастую возникает при некачественной установке циркуляционной магистрали для фреона. Самая простая причина – установка в системе некачественно развальцованных трубок. Заметить возникновение такой неисправности можно по снижению производительности работы кондиционера, а также по возникновению обмерзания корпуса вентиля жидкости, который установлен в его внешнем блоке. В связи с тем, что в системе понижается давление хладагента, нормативное значение которого составляет 4,5-5,5 бар, испарение хладагента вместо внутреннего блока начинает происходить уже в трубке нагнетания.

Также возможны возникновения обмерзания и по другим причинам, одной из которых является наличие в системе влаги и воздуха. Переходя в твердое состояние, вода и воздух создают ледяные пробки, которые перекрывают капилляр, что может привести к поломке компрессора. Возникновение такой ситуации возможно только при непрофессиональном монтаже сплит – системы. Чтобы не нарушить принцип действия кондиционера, устанавливая его, специалисты нашей компании выполняют обязательное выкуумирование системы специальным вакуумным устройством, которое очищает магистраль от воздуха и влаги, на протяжении необходимого для каждого типа кондиционеров периода времени, который может составлять от 20 до 60 минут.

Как устроен кондиционер (сплит-система)

Кондиционер – это прибор для регулировки и сохранения оптимальной температуры в бытовых помещениях, строительных объектах, на транспорте и других местах нахождения людей. Наиболее популярными являются климатизеры компрессионного вида: они как охлаждают воздух, так его и нагревают.

Устройство кондиционера

В основе работы устройства находится способность впитывать в себя тепло при испарении и выводить его при конденсации. Рассмотрим более наглядно, как происходит эта процедура в сплит – системе.

Принципиальная схема кондиционера

Главными составными частями данного агрегата является:

  • Компрессор.
  • Испарительный элемент.
  • Вентиль терморегуляции.
  • Вентиляторы.
Читайте также:
Как правильно снять кондиционер со стены своими руками

Внешний блок

В состав кондиционера входят внутренний и наружный модуль, последний размещается вне здания. Это вызвано шумной работой вентилятора и компрессора, а также независимым отводом теплого воздуха в атмосферу.

Устройство наружного блока

Несмотря на разнообразие кондиционеров, их внешний модуль всегда имеет одинаковые составные части:

  1. Компрессор. Он способен сжимать фреон и придавать определенное движение по контуру.
  2. Конденсатор, находящийся в наружном блоке. Он превращает хладагент в жидкое состояние.
  3. Испаритель. Радиатор расположен внутри аппарата – служит для преобразования фреона из водянистой фазы в газообразное положение.
  4. Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Посредством прибора понижается напор хладагента.
  5. Вентиляторы. Задача этих устройств заключается в обдуве испарителя и конденсатора, чтобы создать более интенсивный теплообмен с атмосферой.
  6. Фильтры. Эти части кондиционера предохраняют контур от попадания посторонних частиц (грязи, пыли)

ВАЖНО! В случае работы кондиционера в режиме нагнетания теплого воздуха, внешний модуль снабжается четырех ходовым клапаном, который управляется от внутреннего модуля. Он отвечает за изменение режимов подачи теплого и холодного воздушного потока.

Внутренний блок

Внутренний кондиционер необходим для получения охлажденного воздуха в помещении. Конструкция данного блока позволяет принимать поступивший воздух с улицы и равномерно распределять его в помещении. В связи с этим главными элементами внутреннего устройства являются:

Радиатор (испаритель). Такое название он получил потому, что в стадии охлаждения в трубках происходит испарение фреона, а на таком явлении основан принцип работы контура. От размеров этого прибора во многом зависит мощность агрегата: чем больше кондиционер, тем крупнее должен быть испаритель.

Он представляет собой переплетение трубок с пластинками, которые увеличивают плоскость теплообмена. По капиллярным сосудам движется хладагент с определенной скоростью и температурой.

Вентилятор (крыльчатка, вал). Для быстрого охлаждения помещения, необходимо воздушный поток принудительно прогнать через охлажденный радиатор. В этом и помогает данная крыльчатка.

У многих моделей испаритель как бы очерчивает конфигурацию вентилятора, тем самым делая компактной установку внутреннего модуля. При этом создается эффективная циркуляция воздушных масс.

Мотор вентилятора. Он крепится специальным кронштейном к коробке модуля и служит для вращения крыльчатки.

Дренажная ванночка. Во время работы кондиционера на радиаторе образуется конденсат. И вот для его сбора существует данный лоток. В нем, кроме влаги, собирается пыль, грязь и прочие посторонние частицы. Поэтому, для лучшего ухода за ним, данное приспособление съемное.

Вертикальные и горизонтальные жалюзи. Двигаются эти элементы от небольших моторов и крепятся под лотком для дренажа. При этом горизонтальные шторки регулируют воздушный поток вверх-вниз, а вертикальные – вправо-влево.

Командный блок. Данная микросхема представляет собой плату, к которой через провода подходят все значимые пусковые элементы двигателей и датчиков.

Фильтр грубой очистки. Он выглядит как сетка из пластмассы, к которой прилипают мелкие частицы пыли, грязи, шерсти. Очищать такой фильтр нужно один раз в две недели во избежание перегрузки двигателя.

Работа кондиционера

Все компоненты агрегата соединяются друг с другом трубками из меди и тем самым формируют холодильный контур. Внутри его циркулирует фреон с небольшой толикой компрессионного масла.

Устройство кондиционера позволяет совершать следующий процесс:

  1. В компрессор из радиатора поступает хладагент под низким давлением в 2-4 атмосферы и температурой около +15 градусов.
  2. Работая, компрессор сжимает фреон до 16 — 22 очков, в связи с этим он нагревается до +75 — 85 градусов и попадает в конденсатор.
  3. Испаритель охлаждается потоком воздуха, имеющим температуру ниже, чем у фреона, вследствие чего хладагент остывает и преобразуется из газа в водянистое состояние.
  4. Из конденсатора фреон попадает в терморегулирующий вентиль (в бытовых приборах он выглядит в виде спиральной трубки).
  5. При прохождении через капилляры, напор газа понижается до 3-5 атмосфер, и он остывает, при этом часть его испаряется.
  6. После ТРВ жидкий фреон поступает в радиатор, обдуваемый воздушным потоком. В нем хладагент полностью преобразуется в газ, забирает тепло, в связи с этим температура в помещении понижается.

Затем фреон с низким давлением двигается к компрессору, и вся работа компрессора, а значит и бытового кондиционера, повторяется вновь.

Типы кондиционеров

Изготовители производят всякие виды кондиционеров, вкладывая значительные средства в свое дело. В результате чего современный потребитель может выбрать всякую модель по любым параметрам.

Кондиционеры сплит – системы

Устройства типа сплит прекрасно подходят для маленьких комнат.

НА ЗАМЕТКУ! По установке агрегаты делятся на напольные, оконные, настенные и потолочные кондиционеры.

Различают два вида таких устройств: разделительные системы и мульти разделяющиеся системы. Настенные аппараты вида сплит-система представляют собой два блока: маленький внутренний узел и крупный внешний модуль.

Во внешнем устройстве находятся самые шумные в работе устройства. Мульти сплит-система образована в результате объединения нескольких внутренних блоков к единому наружному модулю. Это разрешает оптимально сохранить дизайн дома.

Кондиционеры потолочного типа

В помещениях с большой площадью, как правило, выбирают агрегаты для установки на потолке. Их достоинство состоит в том, что охлажденный воздух равномерно распределяется горизонтально по комнате, не действуя напрямую на людей.

Массивный кондиционер потолочного вида почти незаметен, и он незаменим, когда нужен обширный поток воздуха для самых отдаленных частей помещения, при этом длина струи у некоторых моделей достигает до 55 метров.

Различают также канальные и кассетные потолочные кондиционеры. При этом первые устройства полностью спрятаны за натяжным потолком или в канале, а второго вида – кассетные блоки имеют вид потолочной плитки размером 600×600 мм.

Сплит-система

Хотя разъединительная система состоит из внутреннего и внешнего модулей, по принципу работы она не отличается от действия бытового потолочного кондиционера любого другого типа.

В самом корпусе внешнего блока расположен теплообменник, вентилятор и компрессор. Дополнительными элементами сплит – системы являются осушитель, расширительный клапан и присоединительные трубки.

А также для подключения агрегата к электросети, в нем расположены нужные пусковые и контролирующие приборы.

Промышленные кондиционеры

Такие устройства разрабатываются для обслуживания площадей более 350 метров и поэтому они имеют ряд особенностей, отличаясь тем самым от бытовых кондиционеров. Устройство прецизионного оборудования может быть различным.

Их нередко устанавливают в домах, где нужен особый микроклимат для каждого помещения – торговых центрах, банках, гостиницах. Промышленные кондиционеры подразделяются на следующие системы:

Мультизональные устройства. Эти узлы кондиционирования VRF и VRV включают в себя до 64 внутренних модулей и до трех наружных блоков. Суммарно они располагаются на коммуникациях длиной до 300 метров.

Для всякого внутреннего модуля допускается устанавливать отдельную температуру и обеспечить свой микроклимат в каждой комнате. Погрешность устанавливаемой температуры составляет всего 0,05 градуса.

«Чиллер-фанкойл». Устройства с этой системой отличаются тем, что внутри контура применяется не фреон, а вода или антифриз. Центральный холодильный аппарат называется «чиллером», а теплообменные элементы – «фанкойлами».

Читайте также:
Комплектующие для установки и монтажа кондиционеров

Преимущество такого агрегата в том, что расстояние между этими компонентами может быть любое, так как вода течет по обычным трубам.

Центральные и крышные кондиционеры. Данные устройства разнообразные по своему действию. Они применяются в виде агрегатов по теплообмену, вентиляторов, очистителей и увлажнителей воздуха.

Центральным его называют потому, что воздушная масса обрабатывается во внутреннем блоке и потом по трубам двигается по комнатам. Монтаж кондиционеров такого вида и проведение коммуникаций выделяется особой сложностью и ему требуется наружный источник холода.

По возможности лучше выбирать крышные моноблоки, которые более простые в установке.

Неисправности кондиционеров

Сегодняшнее климатическое оборудование снабжено функцией оповещения о возможных поломках. Стоит лишь расшифровать диагностическую информацию.

Агрегат не включается

Это самая распространенная поломка у кондиционера и наверняка каждый пользователь с ней встречался. Эти проблемы происходят обычно из-за электрической части:

  • Устройство не подключено.
  • Неисправна командная микросхема.
  • Отсутствует связь между наружным и внутренним блоками.
  • Не работает пульт управления.
  • Сработал автомат защиты.
  • Ошибочная коммутация при подаче сигналов.

И наконец, устройство может производить сбой в силу банального износа деталей.

Отключение сплит-системы после непродолжительной работы

Такое явление происходит из-за перегрева компрессора, а также по причине поломки защитного реле. Нагревается установка по причине загрязнения радиатора на внешнем модуле.

В таких случаях следует произвести профилактическую чистку решетки. А также после заправки может нарушиться баланс в контурах радиатора и конденсатора.

Течь конденсата из внутреннего блока

В летнее время владельцы кондиционеров могут наблюдать переполнение емкостей с конденсатом. Причиной этого может быть обмерзание теплообменника, который следует утеплить. Если протекание появляется в стыках, то нужно подкрутить гайки. В случае забивания грязью дренажной трубки, ее также следует прочистить.

Кондиционер работает не на полную мощность

Такая неисправность случается в основном летом. Аппарат во время эксплуатации потребляет большое количество энергии, но не в состоянии обеспечить необходимый температурный режим. Причина здесь чаще всего кроется в загрязненных воздушных фильтрах.

ВНИМАНИЕ! Тонкие очистители, озонаторы, лампы ультрафиолетового света хотя и улучшают воздух, но при этом ощутимо влияют на стоимость агрегата.

Запахи

Если от устройства стал появляться неприятный душок, то для этого есть несколько причин. В случае горелого запаха нужно проверять проводку, причем делать это рекомендуется в сервисных центрах.

Когда зловонье отдает сыростью или плесенью, это значит, что внутри агрегата образовалась колония бактерий. Избавиться от него можно с помощью антигрибкового препарата.

Польза и вред от кондиционера

Плюсы от устройства

Главным преимуществом климатизеров является то, что они создают в помещении подходящий для человека микроклимат. Это повышает, в свою очередь, производительность труда, улучшает настроение и самочувствие.

Следовательно, основным достоинством этого кондиционера является создание благоприятных условий для работы или отдыха. Основной задачей таких агрегатов является понижение температуры в жаркое время, и нагрев воздуха в холодный период.

К тому же установка кондиционеров в сервисных центрах или в интернет-залах позволяет миновать преждевременных поломок компьютерного оборудования из-за перегрева.

А также некоторые модели таких агрегатов способны выполнить еще несколько полезных функций:

  1. Очищение воздушного пространства от неприятных запахов. Например, часто оконные кондиционеры монтируют на кухне и в туалете.
  2. Увлажнение или осушение воздушной среды в помещении.

Минусы устройств

Однако при неправильном использовании кондиционера, от него может исходить определенный вред для здоровья человека:

  • Есть вероятность, что в этих устройствах размножаются вредные бактерии.
  • Климатическое оборудование благоприятствует распространению вирусов.
  • Кондиционеры, пропуская через себя воздух, убивают в нем полезные элементы.
  • Компрессоры создают шум во время работы.

На самом деле, в большинстве случаев, это относится к мифам, и такие утверждения не соответствуют действительности. Во избежание неприятных явлений, не нужно находиться под холодной струей воздушного потока.

Систематические чистки агрегата и его профилактический ремонт помогут избежать неправильной работы устройства. И если соблюдать эти элементарные правила, то кондиционер создаст в помещении приятный микроклимат, так необходимый человеку для приятного отдыха и плодотворной работы.

При какой температуре работает сплит система?

У любого кондиционера есть определенные ограничения рабочих температур, то есть установленные лимиты на охлаждение и обогрев в летнее и зимнее время.

Диапазоны рабочих температур у разных сплит-систем

Если рассматривать усредненные стандартные значения, то оптимальное функционирование прибора происходит при отметках термометра около +20-27°C. В таких условиях исключена повышенная нагрузка на основные узлы системы, а главное – на компрессор, который при работе на максимальной мощности изнашивает свой потенциал раньше предполагаемого срока.

Существует значительный разброс в допустимых рабочих температурах кондиционера. Связано это с тем, что одни системы оснащаются множеством дополнительных датчиков контроля, а другие имеют всего лишь два во внутреннем блоке. У первых нижняя граница нормы может варьироваться в совершенно разных пределах.

Основная масса кондиционеров имеет стандартный диапазон рабочих температур, при которых производитель разрешает их включать.

Охлаждение происходит при отметках на уличном термометре от +18 до + 45°C. Обогрев допустим при показателях от +18 до -5°C.

Исключениями могут быть лишь некоторые дорогие торговые марки типа MITSUBISHI или DAIKIN, которые выпускают серии сплит-систем с расширенным диапазоном рабочих температур кондиционера как на охлаждение, так и на обогрев. Такая техника способна бесперебойно функционировать при -25°C на холод/тепло, а также охлаждать при летней жаре в +55°C.

Но лучше всего себя проявляет прецизионная техника, когда речь идет о максимальной или минимальной температуре кондиционера. Она может работать круглогодично с точностью до 0,5°C.

Особенности использования кондиционеров с разными температурными параметрами

Обычно предельно минимальные температуры кондиционер способен выдержать благодаря встроенному зимнему комплекту, состоящему из обогрева дренажного шланга, подогрева картера компрессора и электронной платы.

Но стоит помнить, что даже расширенный диапазон рабочих температур кондиционера не дает возможности использовать его для обогрева зимой. Если же пользователь игнорирует установленные ограничения температуры охлаждения/обогрева кондиционера, то это приводит к снижению КПД и потере эффективности, а также грозит:

  • обледенением обоих блоков;
  • замерзанием дренажной трубки;
  • попаданием конденсата в помещение;
  • поломкой компрессора и лопастей вентилятора.

Сплит-системы в своем большинстве предназначены для работы в условиях среднегодовых температур и могут быть применены в качестве обогревателей в период осеннего межсезонья до включения центрального отопления или при аварийных ситуациях.

Если сравнивать модели on/off и инверторные, то у первых предельная минимальная температура охлаждения кондиционера составляет -5°C, в то время как у вторых – до -15°C.

Говоря о нагревании воздуха в морозы, следует отметить, что для сплит-систем – это нереально. Исключением являются моноблочные кондиционеры – оконные и мобильные системы. Они могут быть использованы в качестве обогревателей зимой, так как «теплые» модели комплектуются мощными ТЭНами и функционируют как тепловентиляторы при запуске на греющий режим.

Обязательно учитывают местоположение прибора при монтаже. Независимо от того, при какой температуре включают кондиционер, на него не должны попадать прямые солнечные лучи.

При отсутствии возможности установить систему в затемненном месте обязательно монтируют защитный козырек. Даже если рабочие температуры кондиционера максимально расширены (до +55°C), укрытие от солнца необходимо, так как постоянное функционирование на предельных возможностях быстро приводит к износу компрессора.

Читайте также:
Кондиционеры и сплит-системы Fujitsu General: отзывы, инструкции к пульту управления

Датчики температуры сплит-систем

Выше уже говорилось, что кондиционеры оснащаются специальными температурными датчиками, которые контролируют как уличные и комнатные показатели, так и значения внутри самого устройства.

Современные сплит-системы имеют развитую систему самодиагностики, элементами которой термодатчики и являются. Основные среди них – это два сенсора: датчики температуры воздуха и испарителя внутреннего блока. Они определяют алгоритм работы в зависимости от выбранного режима. Именно такими датчиками температуры кондиционеры оборудуются в самой простой комплектации.

Более дорогие системы оснащаются следующими видами термодатчиков:

  • датчик температуры наружного воздуха – не допускает включения кондиционера при минусовой и плюсовой температурах, которые ниже/выше допустимой нормы;
  • датчик температуры конденсатора (их может быть несколько) – отвечает за поддержание необходимого уровня давления конденсации для заданного режима при изменении уличных условий;
  • датчик температуры комнатного воздуха – отвечает за поддержание функциональности компрессора;
  • датчик температуры испарителя – отключает компрессор, если температура испарителя кондиционера понижается до нулевых отметок.

Температурный датчик в пульте ДУ

Некоторые сплит-системы имеют дополнительную функцию – автоматическое размораживание теплообменника внешнего блока. Это необходимо для предотвращения процессов обледенения, из-за которых ломаются лопасти вентилятора. Включается режим оттаивания у кондиционера при минусовых температурах снаружи. За это тоже отвечают термодатчики.

Еще одна функция современных сплит-систем – автоматический выбор режима, при запуске которого устанавливается «комфортная» температура в +20°C. За исправность автоматической установки стандартных показателей тоже отвечают сенсоры.

Когда датчик температуры наружного воздуха считает, что на улице слишком жарко или холодно, то запуск компрессора не произойдет, или работа прибора будет приостановлена.

Если говорить о температуре испарителя кондиционера, то здесь наблюдается ее прямая зависимость от внешних факторов – чем выше показатели термометра снаружи помещения, тем интенсивнее нагревается испаритель.

У всесезонных сплитов при включенном компрессоре разница между температурами воздуха и испарителя кондиционера должна составлять минимум 5-7°C. При выключенном компрессоре эти показатели изменяются в сторону понижения значений. Когда снижения не происходит, это свидетельствует о неисправностях системы.

Датчик температуры испарителя

При функционировании прибора на обогрев также учитываются показатели воздуха в помещении. Если датчик температуры кондиционера, отвечающий за комнатные данные, показывает разницу между температурами снаружи и в помещении меньше 5°C, может сработать автоматическое отключение компрессора, или он изначально не запустится.

В идеале при обогреве разница указанных температур должна составлять от 5 до 15°C.

При работе кондиционера на охлаждение температура на выходе из внутреннего блока должна быть минимум на 10°C ниже показателей термометра снаружи. Стоит помнить, что при запуске сплит-системы эти значения могут быть достигнуты не сразу, поэтому охлаждение происходит менее интенсивно.

Чем дольше включен кондиционер, тем оптимальнее он холодит.

Ремонт и замена термодатчиков

Чтобы произвести замеры понадобится обычный термометр или омметр. Полученные данные, взятые со снятой платы датчика, сравнивают с показаниями в техническом паспорте прибора. Если есть подозрения, что присутствует неисправность, то производят ремонт:

  • датчик нагревают (при этом сопротивление обычно уменьшается);
  • остужают его;
  • и снова снимают замеры сопротивления.

Замену датчика сделать несложно. Подбирают похожий элемент, подходящий по номиналу – обычно это 5 или 10 кОм.

Об исправности датчиков кондиционера свидетельствует наличие сопротивления, которое зависит от температуры. В среднем стандарт составляет 25°C при 10 кОм.

Далеко не все сплит-системы оборудованы множеством термодатчиков и автоматической системой отключения. При выборе климатической техники стоит обратить внимание на их количество, так как они продлевают срок службы прибора. Кондиционеры, оснащенные такими элементами самоконтроля и самодиагностики по минимуму, управляются пользователем и ломаются гораздо чаще.

Как работает холодильное оборудование?

Содержание

Содержание

Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?

Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!

Читайте также:
Выбираем фирму для покупки кондиционера по рейтингу и отзывам

Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.

Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

  • Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
  • Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
  • Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Типы хладагентов

В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.

Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.

R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Читайте также:
Прецизионные кондиционеры Hiref: отзывы, инструкции к пульту управления

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Принципы работы холодильной машины

Основные понятия, связанные с работой холодильной машины

Охлаждение в кондиционерах производится за счет поглощения тепла при кипении жидкости. Когда мы говорим о кипящей жидкости, мы, естественно, думаем, что она горячая. Однако это не совсем верно.

Во-первых, температура кипения жидкости зависит от давления окружающей среды. Чем выше давление, тем выше температура кипения, и наоборот: чем ниже давление, тем ниже температура кипения. При нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм рт.ст. (1 атм), вода кипит при плюс 100°С, но если давление пониженное, как например в горах на высоте 7000-8000 м, вода начнет кипеть уже при температуре плюс 40-60°С.

Во-вторых, при одинаковых условиях разные жидкости имеют различные температуры кипения.

Например, хладагент R-410А, широко используемый в холодильной технике, при нормальном атмосферном давлении имеет температуру кипения – 51°С.

Если жидкий хладагент находится в открытом сосуде, то есть при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, то он немедленно вскипает, поглощая при этом большое количество тепла из окружающей среды или любого материала, с которым находится в контакте. В холодильной машине хладагент кипит не в открытом сосуде, а в специальном теплообменнике, называемом испарителем. При этом кипящий в трубках испарителя хладагент активно поглощает тепло от воздушного потока, омывающего наружную, как правило, оребренную поверхность трубок.

Рассмотрим процесс конденсации паров жидкости на примере хладагента R-410А. Температура конденсации паров хладагента, так же, как и температура кипения, зависит от давления и температуры окружающей среды. Чем выше давление и температура, тем выше температура конденсации. Так, например, конденсация паров хладагента R-410А при давлении 23,5 bar начинается уже при температуре плюс 40°С. Процесс конденсации паров хладагента, как и любой другой жидкости, сопровождается выделением большого количества тепла в окружающую среду или, применительно к холодильной машине, передачей этого тепла потоку воздуха или жидкости в специальном теплообменнике, называемом конденсатором.

Естественно, чтобы процесс кипения хладагента в испарителе и охлаждения воздуха, а также процесс конденсации и отвод тепла в конденсаторе были непрерывными, необходимо постоянно “подливать” в испаритель жидкий хладагент, а в конденсатор постоянно подавать пары хладагента. Такой непрерывный процесс (цикл) осуществляется в холодильной машине.

Наиболее обширный класс холодильных машин базируется на компрессионном цикле охлаждения, основными конструктивными элементами которого являются компрессор, испаритель, конденсатор и регулятор потока (капиллярная трубка, ТРВ, ЭРВ), соединенные трубопроводами и представляющие собой замкнутую систему, в которой циркуляцию хладагента (фреона) осуществляет компрессор. Кроме обеспечения циркуляции, компрессор поддерживает в конденсаторе (на линии нагнетания) высокое давление порядка 23,5 bar.

Теперь, когда рассмотрены основные понятия, связанные с работой холодильной машины, перейдем к более подробному рассмотрению схемы компрессионного цикла охлаждения, конструктивному исполнению и функциональному назначению отдельных узлов и элементов.

Схема компрессионного цикла охлаждения

Рис. 1. Схема компрессионного цикла охлаждения

Кондиционер – это та же холодильная машина, предназначенная для тепловой обработки воздушного потока. Кроме того, кондиционер обладает существенно большими возможностями, более сложной конструкцией и многочисленными дополнительными опциями. Обработка воздуха предполагает придание ему определенных кондиций, таких как температура и влажность, а также направление движения и подвижность (скорость движения). Остановимся на принципе работы и физических процессах, происходящих в холодильной машине (кондиционере). Охлаждение в кондиционере обеспечивается непрерывной циркуляцией, кипением и конденсацией хладагента в замкнутой системе. Кипение хладагента происходит при низком давлении и низкой температуре, а конденсация – при высоком давлении и высокой температуре. Принципиальная схема компрессионного цикла охлаждения показана на рис. 1.

Начнем рассмотрение работы цикла с выхода испарителя (участок 1-1). Здесь хладагент находится в парообразном состоянии с низким давлением и температурой.

Парообразный хладагент всасывается компрессором, который повышает его давление до 23,5 bar и температуру до плюс 70-90°С (участок 2-2).

Далее в конденсаторе горячий парообразный хладагент охлаждается и конденсируется, то есть переходит в жидкую фазу. Конденсатор может быть либо с воздушным, либо с водяным охлаждением в зависимости от типа холодильной системы.

На выходе из конденсатора (точка 3) хладагент находится в жидком состоянии при высоком давлении. Размеры конденсатора выбираются таким образом, чтобы газ (хладагент) полностью сконденсировался внутри конденсатора. Поэтому температура жидкости на выходе из конденсатора оказывается несколько ниже температуры конденсации. Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением обычно составляет примерно плюс 4-7°С.

При этом температура конденсации примерно на 10-20°С выше температуры атмосферного воздуха.

Затем хладагент в жидкой фазе при высокой температуре и давлении поступает в регулятор потока, где давление смеси резко уменьшается (примерно в три раза), часть жидкости при этом может испариться, переходя в парообразную фазу. Таким образом, в испаритель попадает смесь пара и жидкости (точка 4).

Парожидкостной хладагент кипит в испарителе, отбирая тепло от окружающего воздуха, и вновь переходит в парообразное состояние.

Размеры испарителя выбираются таким образом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри испарителя. Поэтому температура пара на выходе из испарителя оказывается выше температуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента в испарителе. В этом случае даже самые маленькие капельки хладагента испаряются и в компрессор не попадает жидкость. Следует отметить, что в случае попадания жидкого хладагента в компрессор, так называемого “гидравлического удара”, возможны повреждения и поломки клапанов и других деталей компрессора.

Перегретый пар выходит из испарителя (точка 1), и цикл возобновляется.

Таким образом, хладагент постоянно циркулирует по замкнутому контуру, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.

Все компрессионные циклы холодильных машин включают два определенных уровня давления. Граница между ними проходит через нагнетательный клапан на выходе компрессора с одной стороны и выход из регулятора потока (из капиллярной трубки, ТРВ, ЭРВ) с другой стороны.

Нагнетательный клапан компрессора и выходное отверстие регулятора потока являются разделительными точками между сторонами высокого и низкого давлений в холодильной машине.

На стороне высокого давления находятся все элементы, работающие при давлении конденсации.

На стороне низкого давления находятся все элементы, работающие при давлении испарения.

Несмотря на то, что существует много типов компрессионных холодильных машин, принципиальная схема цикла в них практически одинакова.

Теоретический и реальный цикл охлаждения.

Риc. 2. Диаграмма давления и теплосодержания

Цикл охлаждения можно представить графически в виде диаграммы зависимости абсолютного давления и теплосодержания (энтальпии). На диаграмме (рис. 2) представлена характерная кривая отображающая процесс насыщения хладагента.

Левая часть кривой соответствует состоянию насыщенной жидкости, правая часть – состоянию насыщенного пара. Две кривые соединяются в центре в так называемой “критической точке”, где хладагент может находиться как в жидком, так и в парообразном состоянии. Зоны слева и справа от кривой соответствуют переохлажденной жидкости и перегретому пару. Внутри кривой линии помещается зона, соответствующая состоянию смеси жидкости и пара.

Читайте также:
Кондиционеры и сплит-системы Neoclima: отзывы, инструкции к пульту управления

Рис. 3. Изображение теоретического цикла сжатия на диаграмме «Давление и теплосодержание»

Рассмотрим схему теоретического (идеального) цикла охлаждения с тем, чтобы лучше понять действующие факторы (рис. 3).

Рассмотрим наиболее характерные процессы, происходящие в компрессионном цикле охлаждения.

Сжатие пара в компрессоре.

Холодный парообразный насыщенный хладагент поступает в компрессор (точка С`). В процессе сжатия повышаются его давление и температура (точка D). Теплосодержание также повышается на величину, определяемую отрезком НС`-HD, то есть проекцией линии C`-D на горизонтальную ось.

Конденсация.

В конце цикла сжатия (точка D) горячий пар поступает в конденсатор, где начинается его конденсация и переход из состояния горячего пара в состояние горячей жидкости. Этот переход в новое состояние происходит при неизменных давлении и температуре. Следует отметить, что, хотя температура смеси остается практически неизменной, теплосодержание уменьшается за счет отвода тепла от конденсатора и превращения пара в жидкость, поэтому он отображается на диаграмме в виде прямой, параллельной горизонтальной оси.

Процесс в конденсаторе происходит в три стадии: снятие перегрева ( D-E ), собственно конденсация (Е-А) и переохлаждение жидкости (А-А`).

Рассмотрим кратко каждый этап.

Снятие перегрева ( D-E ).

Это первая фаза, происходящая в конденсаторе, и в течение ее температура охлаждаемого пара снижается до температуры насыщения или конденсации. На этом этапе происходит лишь отъем излишнего тепла и не происходит изменение агрегатного состояния хладагента.

На этом участке снимается примерно 10-20% общего теплосъема в конденсаторе.

Конденсация (Е-А).

Температура конденсации охлаждаемого пара и образующейся жидкости сохраняется постоянной на протяжении всей этой фазы. Происходит изменение агрегатного состояния хладагента с переходом насыщенного пара в состояние насыщенной жидкости. На этом участке снимается 60-80% теплосъема.

Переохлаждение жидкости (А-А`).

На этой фазе хладагент, находящийся в жидком состоянии, подвергается дальнейшему охлаждению, в результате чего его температура понижается. Получается переохлажденная жидкость (по отношению к состоянию насыщенной жидкости) без изменения агрегатного состояния.

Переохлаждение хладагента дает значительные энергетические преимущества: при нормальном функционировании понижение температуры хладагента на один градус соответствует повышению мощности холодильной машины примерно на 1% при том же уровне энергопотребления.

Количество тепла, выделяемого в конденсаторе.

Участок D-A` соответствует изменению теплосодержания хладагента в конденсаторе и характеризует количество тепла, выделяемого в конденсаторе.

Регулятор потока (А`-B).

Переохлажденная жидкость с параметрами в точке А` поступает на регулятор потока (капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан), где происходит резкое снижение давления. Если давление за регулятором потока становится достаточно низким, то кипение хладагента может происходить непосредственно за регулятором, достигая параметров точки В.

Испарение жидкости в испарителе (В-C).

Смесь жидкости и пара (точка В) поступает в испаритель, где она поглощает тепло от окружающей среды (потока воздуха) и переходит полностью в парообразное состояние (точка С). Процесс идет при постоянной температуре, но с увеличением теплосодержания.

Как уже говорилось выше, парообразный хладагент несколько перегревается на выходе испарителя. Главная задача фазы перегрева (С-С`) – обеспечение полного испарения остающихся капель жидкости, чтобы в компрессор поступал только парообразный хладагент. Для этого требуется повышение площади теплообменной поверхности испарителя на 2-3% на каждые 0,5°С перегрева. Поскольку обычно перегрев соответствуют 5-8°С, то увеличение площади поверхности испарителя может составлять около 20%, что безусловно оправдано, так как увеличивает эффективность охлаждения.

Количество тепла, поглощаемого испарителем.

Участок HB-НС` соответствует изменению теплосодержания хладагента в испарителе и характеризует количество тепла, поглощаемого испарителем.

Реальный цикл охлаждения.

Рис. 4. Изображение цикла реального сжатия на диаграмме «Давление-теплосодержание»
C`L: потеря давления при всасывании
MD: потеря давления при выходе
HDHC`: теоретический термический эквивалент сжатия
HD`HC`: реальный термический эквивалент сжатия
C`D: теоретическое сжатие
LM: реальное сжатие

В действительности в результате потерь давления, возникающих на линии всасывания и нагнетания, а также в клапанах компрессора, цикл охлаждения отображается на диаграмме несколько иным образом (рис. 4).

Из-за потерь давления на входе (участок C`-L) компрессор должен производить всасывание при давлении ниже давления испарения.

С другой стороны, из-за потерь давления на выходе (участок М-D`), компрессор должен сжимать парообразный хладагент до давлений выше давления конденсации.

Необходимость компенсации потерь увеличивает работу сжатия и снижает эффективность цикла.

Помимо потерь давления в трубопроводах и клапанах, на отклонение реального цикла от теоретического влияют также потери в процессе сжатия.

Во-первых, процесс сжатия в компрессоре отличается от адиабатического, поэтому реальная работа сжатия оказывается выше теоретической, что также ведет к энергетическим потерям.

Во-вторых, в компрессоре имеются чисто механические потери, приводящие к увеличению потребной мощности электродвигателя компрессора и увеличению работы сжатия.

В третьих, из-за того, что давление в цилиндре компрессора в конце цикла всасывания всегда ниже давления пара перед компрессором (давления испарения), также уменьшается производительность компрессора. Кроме того, в компрессоре всегда имеется объем, не участвующий в процессе сжатия, например, объем под головкой цилиндра.

Оценка эффективности цикла охлаждения

Эффективность цикла охлаждения обычно оценивается коэффициентом полезного действия или коэффициентом термической (термодинамической) эффективности.

Коэффициент эффективности может быть вычислен как соотношение изменения теплосодержания хладагента в испарителе (НС-НВ) к изменению теплосодержания хладагента в процессе сжатия (НD-НС).

Фактически он представляет собой соотношение холодильной мощности и электрической мощности, потребляемой компрессором.

Причем он не является показателем производительности холодильной машины, а представляет собой сравнительный параметр при оценке эффективности процесса передачи энергии. Так, например, если холодильная машина имеет коэффициент термической эффективности, равный 2,5, то это означает, что на каждую единицу электроэнергии, потребляемую холодильной машиной, производится 2,5 единицы холода.

О Кондиционерах

Кондиционе́р — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

История

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air — воздух и condition — условие) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным, и означает «условие при котором достигается желаемый эффект», в данном случае — воздух в состояние, комфортное для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке — это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же — кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

Читайте также:
Как правильно снять кондиционер со стены своими руками

Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер (Willis Carrier) собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, cильно ухудшавшей качество печати.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х — начале 60-х годов XX века инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

В 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

В 1961 году произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха — это начало массового выпуска сплит-систем японской компанией Toshiba. Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока и популярность этого типа климатического оборудования стала постоянно расти. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь была вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, стало намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Уровень шума был уменьшен на порядок. Вторым плюсом стала возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков позволяют создавать оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.

В 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до девяти внутренних блоков различных типов.
Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95 % японского рынка.
В 1982 году компанией Daikin, в результате доработки мультисплит-системы, появился её вариант с возможностью регулировки мощности для каждого отдельного внутреннего блока и был зарегистрирован под торговым названием VRV (Variable Refregerant Volume, переменный объём хладагента), другими производителями именуемый как VRF (Variable Refrigerant Flow, переменный поток хладагента).

Центральные кондиционеры — промышленные агрегаты, которые применяются для обработки воздуха в крупных коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

Прецизионные кондиционеры. В основном такой кондиционер применяется в помещениях, требующих поддержания заданных параметров с высокой надёжностью и точностью, таких как медицинские учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы электронных вычислительных машин, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой моноблок, который содержит вентиляционный агрегат, фильтр, холодильную машину с хладоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрический калорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100 % приточным воздухом.

Винные кондиционеры – используются в погребах и помещениях для хранения дорогих вин, где всегда должен поддерживаться строго определенный микроклимат. Температура воздуха- 12 градусов, влажность воздуха 60-70%. Только в этом случае вина могут храниться в течение долгого времени. Вино в правильно оборудованных погребах с каждым годом становится все более выдержанным и дорогим.

Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, шкафные кондиционеры и тому подобное. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие на фреоне-R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или методом реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого «теплового насоса».

Большинство бытовых кондиционеров не могут работать при отрицательных наружных температурах, особенно в режиме подогрева, поэтому в средних широтах использовать их вместо обычных систем отопления можно только в переходный период. Кондиционеры, адаптированные к работе и при отрицательных температурах, называются всесезонными(или — кондиционерами с всесезонным блоком).

Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе — рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха —кондиционером с рекуперацией.

  1. Мобильные — кондиционеры, не требующие монтажа; для использования достаточно вывести гибкий шланг или особый блок из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера.
  2. Моноблочный кондиционер — новый тип кондиционеров, для использования необходимо два отверстия в стене. Преимущества: простой монтаж и обслуживание, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы, низкий уровень шума. Недостаток: высокая цена
  3. Оконные — состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и прочее. Недостатки: высокий уровень шума, уменьшение освещённости помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества: дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений в хладоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы.
  4. Сплит-системы (англ. split — расщепление) — состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Наружный блок содержит (подобно холодильнику) компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок — испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный,канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и другие.
  5. Мульти-сплит системы — состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков.
  6. Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV и так далее) состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.
Читайте также:
Кондиционеры и сплит-системы Fujitsu General: отзывы, инструкции к пульту управления

Устройство кондиционера

Основными узлами любого местного автономного кондиционера (как и любой холодильной установки) являются:

  • компрессор — сжимает рабочую среду — хладагент (как правило, 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). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия;
  • испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе при резком снижении давления фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (кипение). В основном изготавливается из меди и алюминия;
  • терморегулирующий вентиль — трубопроводный дроссель, который понижает давление фреона перед испарителем;
  • вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Принцип работы

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент (традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается, в современных кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой от +10 до +20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до +70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент 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.

Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.

Неисправности

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке. [1] В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Утечка хладагента также может повлечь за собой неправильную/неэффективную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполненный с нарушениями монтажа фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание вентиля (сторона низкого давления) на внешнем блоке сплит-системы, либо (реже) – обмерзание испарителя, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4,3 (на стороне низкого давления) бар при наружной температуре воздуха + 25 °C. Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам, например при попадании влаги в контур, или при попадании мусора.

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

Конденсация влаги в системе кондиционирования приводит к быстрому развитию микроорганизмов на влажных поверхностях внутреннего блока с последующим попаданием их в помещение. Насыщенность воздуха микроорганизмами способствет развитию заболеваний дыхательных путей и кожи.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: