принцип работы кондиционера в квартире простыми словами
Принцип работы кондиционера
Как работает кондиционер
Как устроен принцип работы инверторного кондиционера
Устройство и принцип функционирования сплит-системы
Внешний блок
Внешний блок включает в себя компрессор, конденсатор, четырехходовой клапан, также в нем есть капиллярная трубка. Во всех блоках находится фильтр-осушитель, который очищает и осушает холодильный агент от возможного попадания влаги в систему и различного рода загрязнений. В сплит-системах инверторного типа во внешнем блоке также расположена плата управления, которая есть и в мультисплит-системах. Благодаря тому, что компрессор располагается именно в наружном блоке, уровень шума от работающего кондиционера в квартире гораздо ниже, чем со стороны улицы.
Размеры внешнего блока могут отличаться в зависимости от производительности модели, а также от бренда.
Соединение внутреннего блока с внешним происходит с помощью фреоновых трубопроводов. Также имеется дренажная магистраль, и электрический кабель для питания внутреннего и внешнего блока.
Внешний блок кондиционера всегда должен располагаться со стороны улицы. Он крепится на наружную сторону стены. Если кондиционер необходимо устанавливать на достаточной высоте от земли и смонтировать наружный блок обычным способом не представляется возможным, то приглашаются монтажники-альпинисты со специальным снаряжением и оборудованием. Без таких приспособлений невозможно установить внешний блок высоко.
Также наружный блок может быть установлен на крыше зданий, на незастекленных балконах и лоджиях, открытых общих балконах или лестничных пролетах с открытым доступом к улице.
Часто внешние блоки поставляются в антивандальном корпусе, если это не предусмотрено производителем, то блок, установленный на уровне первых этажей, может быть дополнительно помещен в специальный защитный короб из металлических прутьев. Во избежание скапливания снега или дождевой воды, а также мусора, над внешними блоками иногда устанавливают специальный скошенный навес.
Внутренний блок
Внутренние блоки сплит-системы могут быть следующих типов:
Основные функции современных сплит-систем – вентиляция, осушение, охлаждение, обогрев и поддержание заданной температуры воздуха в помещении.
Управление при помощи пульта дистанционного управления. Практически все современные модели сплит-систем оснащены пультом ДУ. С его помощью происходит не только включение и отключение прибора, но и управление всеми функциями – установка температурного режима, включение таймера, программирование задач, включение всех режимов, предусмотренных конкретной моделью кондиционера.
Если в модели реализована функция «I feel», то благодаря датчику температуры в пульте ДУ кондиционер отслеживает окружающую температуру воздуха в помещении, и при достижении установленной пользователем температуры оборудование поддерживает ее.
На внутреннем блоке происходит регулировка направления воздушного потока путем изменения угла наклона жалюзи.
Работа компрессора внешнего блока регулируется постоянным контролем всех систем.
Особенности функционирования напольных кондиционеров
Эти модели используются редко, если нельзя установить стандартный сплит. Напольные кондиционеры также бывают только стационарными. Стационарные модели имеют аналогичный принцип работы, как обычный кондиционер, за исключением установки внутреннего блока. Он размещается не под потолком, а на высоте полуметра от пола. Внешний блок расположен на улице. Такие сплит-системы относятся к полупромышленной серии. Как правило, они отличаются большей производительностью, чем бытовые модели.
Особенности мобильных моделей
Обычно выбирать мобильную модель не рекомендуют, поскольку самая шумная часть будет установлена не за окном, а в помещении. При включенном кондиционере вам будет некомфортно находиться в комнате. К тому же, они отличаются небольшой мощностью.
В чем отличие кондиционера от сплит-системы
Кондиционер – это сложное техническое оборудование, предназначенное для создания и поддержания комфортного температурного режима в помещении любого назначения. Кондиционер может не только охлаждать воздух, но и нагревать его, если это предусмотрено производителем. Кондиционер – это общее понятие климатической холодильной техники. Видов кондиционеров на сегодняшний день представлено очень много. Кондиционером можно назвать как бытовой прибор для охлаждения воздуха, например, оконный кондиционер или мобильный кондиционер, так и чиллер – промышленное климатическое оборудование большой мощности. Для более точного определения существуют названия кондиционеров, например, сплит-система.
Бытовая сплит-система чаще всего устанавливается в относительно небольших по площади помещениях, например, бытовая настенная сплит-система предназначена для создания оптимального микроклимата в помещениях от 10 до 70 м2, в зависимости от мощности оборудования. Поэтому такие сплит-системы чаще всего устанавливаются в квартирах или в небольших офисных помещениях.
Есть также и другие типы сплит-систем, которые больше подходят для просторных помещений большой площади – торговых центров, ресторанов, бизнес-центров и т.д. Все эти сплит-системы также имеют по одному внутреннему и одному внешнему блоку, отличаются они только внутренними блоками и производительностью. Внутренние блоки делятся по типу установки – кассетные, канальные, колонные, напольно-подпотолочные, колонные.
Сплит-системы могут отличаться опциями и функциями, это зависит от модели и производителя. Например, в сплит-системах может быть разное количество очищающих воздушных фильтров. Количество режимов также может отличаться – в некоторых кондиционерах предусмотрены следующие популярные режимы – «I feel», ночной режим, самоочистка, авторестарт, автоотключение, самодиагностика, турборежим, интеллектуальная оттайка и др.
Как работает кондиционер простыми словами
Как работает кондиционер простыми словами
В данной статье мы постараемся ответить простыми словами на вопросы:
Как работает кондиционер и «переносит» ли кондиционер уличный воздух в помещение?
Как работает кондиционер?
– Любой кондиционер воздуха состоит из компрессора и конденсатора в наружном блоке, а также испарителя во внутреннем.…
– Если проще то, кондиционер состоит из компрессора и двух теплообменников, т.е. труб изогнутой формы. Теплообменники и компрессор соединены между собой медными трубками (монтажники их называют медной трассой) и образуют замкнутый герметичный контур, по которому циркулирует хладагент – фреон.
– Почему именно так? Почему вообще газ в герметичной трубе охлаждает воздух в комнате?
– Дело в том, что сам принцип работы кондиционера основан на физической особенности – переход тела из жидкого состояния в газообразное происходит с поглощением тепла.
– Можно проще. Хладагент, при работе кондиционера в режиме охлаждения, поступает в испаритель в жидком состоянии (испаритель находится во внутреннем блоке, т.е. в помещении). Так как диаметр трубки испарителя больше, давление уменьшается и фреон, при таком давлении, переходит из жидкого состояния в газообразное (испаряется). При этом происходит потребление тепла из окружающей среды. Т.к. газ контактирует только со стенками трубок, то они охлаждаются. Вентилятор внутреннего блока кондиционера обдувает трубки испарителя и из внутреннего блока кондиционера поступает холодный воздух. Дальше газообразный фреон поступает в компрессор. Компрессор сжимает газ до 25 атмосфер. Сжимаясь, газ нагревается. После компрессора хладагент подается в конденсатор. Вентилятор наружного блока подает уличный воздух на конденсатор, тем самым охлаждая его. Таким образом, газ остывает и переходит в жидкое состояние, т.е. конденсируется. Затем фреон подается во внутренний блок и процесс повторяется.
– А что происходит в режиме обогрева кондиционера?
– Процессы происходят те же, только движение в обратную сторону.
Понимая физику процессов в кондиционере, можно сделать выводы:
1. Если кондиционер работает, но воздух из внутреннего блока идет теплый, то, скорее всего, недостаточно фреона. Низкая концентрация газа не позволяет компрессору его сжать, а затем перевести в жидкое состояние, а значит, процесса испарения не происходит. Есть еще одно промежуточное состояние, когда становится ясно, что фреона не хватает: это когда вроде и холодный воздух идет из внутреннего блока, но труба жидкостная обмерзает. Обмерзание жидкостной трубы говорит о том, что фреона в системе недостаточно, и он начинает вскипать (испаряться) еще до внутреннего блока. Вероятно, скоро его не останется совсем и придется заправлять кондиционер, предварительно устранив причину отсутствия фреона.
2. Чем выше температура уличного воздуха, тем ниже эффективность кондиционера, т.к. сложнее охладить фреон в конденсаторе. У большинства кондиционеров верхний диапазон рабочей температуры не превышает 45 градусов. И наоборот, чем ниже температура наружного блока, тем выше эффективность
3. Если, во время монтажа, в систему закачено слишком много фреона, то есть вероятность, что испарения не произойдет и жидкий хладагент попадет в компрессор, что неминуемо выведет его из строя, т.к. жидкость, в отличие от газа, не сжимается. Но это возможно, скорее, теоретически.
Что происходит с воздухом в помещении?
Как видно из примера, наружный и внутренний блоки кондиционера соединены только медными трубками заполонёнными хладагентом. Стандартный кондиционер не переносит уличный воздух. Другими словами, кондиционер прогоняет один и тот же воздух внутри помещения через внутренний блок, охлаждая его. Существуют кондиционеры с функцией притока свежего воздуха, но их единицы и в большинстве моделей она не предусмотрена.
За более подробной информацией по моделям кондиционеров можете обратиться к нашим менеджерам
Как работают режимы кондиционера: охлаждение, обогрев, осушение и кое-что еще
Содержание
Содержание
Суровые зимние морозы остались позади, а вместе с ними ушло и последнее тепло из отопительных батарей квартир. Но прохладные весенние ночи еще дают о себе знать, и в эти моменты всегда хочется поддать жару. Выход есть — включаем кондиционер. Он не только охлаждает, но еще и сушит, проветривает, ионизирует, греет и даже помогает засыпать. Как? Объясняем.
Кондиционер — это определение для климатической системы, которое мы не всегда верно понимаем. Со словом «кондиционер» обычно возникает ассоциация с африканским летним зноем и дребезжащим ящиком в окне. Или стиральным порошком. Но комнатный кондиционер — это не только «охлаждалка», а средство для проветривания и восстановления воздуха. Климатическая система умеет греть, сушить, увлажнять, фильтровать и даже ионизировать воздух — и все в одном флаконе.
Охлаждение
Охлаждение воздуха в сплит-системе происходит благодаря фазовому переходу. Чтобы разобраться с первого раза, опустим сложные технические подробности и объясним на пальцах. Причем буквально.
Нагрейте воду до 37-38 °C, намочите тряпку и проведите по тыльной стороне руки — тепло? А теперь подуйте на это место — прохладно? Протрите насухо и сравните температуру одной руки с другой. Вода, даже нагретая выше температуры тела, охладила кожу и это не волшебство, а закон природы. Испаряясь в атмосферу, вода прихватывает с собой и часть теплового излучения с поверхности. Так работает штатная система охлаждения человека — перегреваясь, тело избавляется от поверхностного нагрева вместе с испаряющимся потом.
В кондиционере работает похожая система, только вместо пота используется инертный газ, а тепло забирается из комнатного воздуха. Чтобы запустить этот процесс, компрессор сжимает фреон в замкнутой системе до 20-25 атмосфер, тем самым нагревая его до 80-90 °C. После этого в сжатом состоянии газ подается на внешний испаритель (уличный блок), охлаждается и переносится к части внутреннего блока. Затем сильно сдавленный газ встречает препятствие в виде капиллярного дросселя — медной трубки с очень маленьким диаметром, при прохождении через которую фреон снова превращается в газ и начинает активно снимать тепло с внутреннего теплообменника. В результате радиатор быстро отбирает тепло у комнатного воздуха и передает его фреону. Этот процесс повторяется до тех пор, пока кондиционер не охладит воздух в помещении до заданной температуры.
Осушение
Осушение существует по умолчанию во всех современных сплит-системах и работает практически так же, как и «снежинка». Тем не менее эффект, полученный из сопел системы, немного отличается.
В стандартном режиме охлаждения кондиционер перемешивает комнатный воздух в пределах внутреннего блока. В результате попадания теплого воздуха на охлажденные ребра радиатора возникает конденсат — концентрация влаги из воздуха. Этот эффект можно получить, если подышать на стекло — сначала оно запотеет, а затем влага сформируется в капли. Сила эффекта зависит от разности температур, уровня влажности и атмосферного давления. Чем больше влаги в воздухе и выше его температура, тем больше конденсата останется на ледяном радиаторе, а затем попадет на улицу через дренаж.
Чтобы избежать переохлаждения воздуха, но избавиться от сырости, приходится использовать режим осушения. Принцип работы идентичен стандартной работе кондиционера на минимальной температуре, но вместо того, чтобы перемешивать воздух с большой скоростью, кондиционер снижает обороты вентилятора и работает на бреющем полете. В таком режиме радиатор не успевает быстро отдавать холод проходящему потоку, но эффективно конденсирует влагу. Так устроена базовая «сушилка».
Тем не менее воздух охлаждается и назвать это полноценным осушением нельзя. Представим такую ситуацию: лето, за окном +28 °C, и только что прошел сильный ливень. Жарко, душно и влажность просто зашкаливает. Включаем кондиционер в режим просушки и вперед — сушит и освежает одновременно. Но что, если на улице осень, высокая влажность, и окружающая температура уже не «под тридцать», а всего +10-15 °C? Хочется не только избавиться от влаги в помещении, но и сохранить тепло. Для этого современные системы используют гибридный радиатор и специальный клапан, который регулирует давление фреона в конденсаторе внутреннего блока и делит его на две части. Половина радиатора продолжает охлаждать и осушать воздух, а вторая половина — нагревает, чтобы поддерживать температурный баланс.
Вентилятор и фильтрация
В этом режиме сплит-система перестает быть кондиционером и превращается в обычный вентилятор. В распоряжении пользователя с пультом остается лишь пара команд — дуй быстрее и направь поток в потолок. И все же, такая система отличается от классического напольного вентилятора.
Воздух в комнате можно сравнить со слоеным пирогом — вверху жарко, посередине тепло, внизу холодно. И, если зимой в помещении работает отопление, радиаторы которого способствуют перемешиванию, то в межсезонье этот процесс приостанавливается. Тогда в светлой комнате с несколькими окнами становится невыносимо жарко, а в ванной комнате воздух не успевает прогреваться до комфортной температуры. Чтобы выровнять температуру во всем доме, можно быстро бегать по комнатам, размахивая руками или использовать кондиционер.
Вентилятор в сплит-системе легко перемешивает слои: нагретый воздух поднимается к потолку, попадает в воздухозаборник климатической системы и принудительно выталкивается лопастями турбины в заданном шторками направлении — туда, где находится человек. Кроме того, даже самая бюджетная модель кондиционера имеет систему фильтрации — для моделей попроще это сетчатый нейлоновый фильтр, который задерживает крупные фракции пыльной взвеси. Этого достаточно, чтобы сделать воздух чище и полезнее для дыхания.
Продвинутые системы поддерживают сразу несколько уровней фильтрации: фотокаталитические, электростатические и абсорбционные HEPA-фильтры (как в пылесосе), угольные картриджи и фильтры из листьев чайного дерева. А еще фильтры с витамином С и системой ионизации — заряжает воздух отрицательными ионами. Все чаще в современных моделях климатических системах можно встретить энзимные и антибактериальные фильтры — они очищают воздух от аллергенов и вредных частиц, убивают микробов и вирусы. Вряд ли кто-то после такого захочет включать напольного «карлсона».
Отопление
Кондиционер и отопление — звучит контрастно, хотя вполне реально. Современные сплит-системы умеют не только охлаждать и освежать воздух, но также хорошо его нагревают. Более того, некоторые проекты новых умных домов рассчитаны на отопление лишь с помощью систем кондиционирования. И это не удивительно — потребляя «из розетки» один киловатт энергии, кондиционер дарит пользователю в два-три раза больше холода или тепла. И нет, это не вечный двигатель, а принцип работы теплового насоса.
В электротехнике существует понятие КПД — коэффициент полезного действия. Чем он выше, тем выгоднее использовать электрический прибор. Например, стандартный масляный радиатор или конвектор может конвертировать 1 кВт электроэнергии в 900 Вт тепла. Остальные 100 Вт будут затрачены на работу электроники. Максимальный КПД может составлять 100 %, но на практике максимум, который можно получить из современных систем — 95-98 %.
Потребляя из сети 1100 Вт электричества, сплит-система может обеспечить до 3-4 кВт тепла или холода. Выходит, что КПД кондиционера колеблется в районе 300–400 %. Однако такая формула неверна — принцип работы теплового насоса заключается в использовании неучтенных источников. В данном случае это уличный воздух, который имеет меньшую температуру, чем сжатый фреон в системе и может запросто охладить радиатор с газом на несколько десятков градусов. Фреон сдавливается, нагревается, переносится во внешний радиатор, охлаждается, переносится во внутренний радиатор и превращается обратно в газ. Чем сильнее остужается фреон во время сжатия, тем ниже температура смеси будет после попадания в капиллярную трубку внутреннего блока. Сетевое электричество в данном случае затрачивается лишь на работу компрессора и навесной электроники.
Обыграем ситуацию в простом формате. Представим велосипедиста, который соревнуется на стадионе. Чтобы разогнаться и поддерживать скорость, ему требуется некоторое количество энергии. Если ему в спину дует ветер, то велосипедист при том же количестве затраченной энергии разгонится в два раза быстрее. Таким образом, организм затратит столько же Ватт (джоулей), но скорость велосипеда окажется выше. Так вот, усталость и голод велосипедиста — это то, что ему придется восполнить после гонки (заплатить за электроэнергию по счетчику), а попутный ветер — это неучтенная энергия, которую восполнять не придется (ветер, который охлаждает фреон).
О принципе работы кондиционера в режиме отопления можно легко догадаться — если одна сторона всегда холодная, а другая горячая, то почему бы их не поменять местами? Именно так это и работает — специальный клапан меняет направление движения фреона, и радиаторы меняются местами. Теперь уличный блок отдает в атмосферу холод и забирает тепло, а внутренний блок, наоборот, нагревает воздух в помещении. Качество работы и количество тепла зависят от температуры на улице. Чем меньше температура за окном, тем сложнее кондиционеру получить тепло из атмосферы. Подробнее о работе теплового насоса и отоплении кондиционером зимой мы уже рассказывали.
Ночной режим
Прохлада и свежесть в жаркий летний зной — это полезно и комфортно. Но от резких перепадов температур человек может простудиться. Тем более, если речь идет об охлаждении комнаты ночью, когда пользователь не может контролировать температуру и скорость обдува. Но что делать, если за окном +35 °C тепла даже ночью, а отдыхать хочется в комфорте? Включаем ночной режим.
Производители поддерживают этот режим с подачи исследований ученых. Говорят, что человеческий организм лучше всего отдыхает при низких температурах и быстро просыпается в тепле. Парадоксально, но факт. Поэтому в современных сплит-системах есть кнопка Sleep, которая позволяет использовать кондиционер круглосуточно даже в спальне.
При включении ночного режима, климатическая система переходит в «щадящий» режим и меняет алгоритм работы. Пользователь включает таймер, указывает кондиционеру время начала сна и пробуждения и уходит спать. Система самостоятельно рассчитывает работу так, чтобы во время сна температура в комнате оставалась на 1-2 градуса ниже нормы, а ко времени пробуждения, наоборот, поднялась до комфортного уровня. Кондиционер также снижает обороты вентилятора, чтобы перемешивание воздушных слоев было менее активным. В итоге ноль сквозняков и сниженный шум от сплит-системы.
Инвертор или классика?
Тепловые насосы бывают двух видов: классические и инверторные. Классические обычно называют on/off — включен/выключен. Это сокращение указывает на принцип работы компрессора. Чтобы нагнать холодный воздух, компрессор включается и сразу работает на 100 %. Набрав установленную пользователем температуру, система отключается. Этот алгоритм постоянно повторяется. Таким образом, температура в комнате регулируется не степенью охлаждения радиатора, а продолжительностью его охлаждения и обдува.
Инверторный компрессор работает иначе — ему не нужно постоянно включаться и выключаться, чтобы поддерживать установки пользователя. Для этого он плавно регулирует обороты и ускоряется, когда нужно быстро охлаждать, или работает на бреющем полете, чтобы поддерживать комфортную температуру. Отсюда несколько плюсов: тихая работа компрессора, экономия энергии, уменьшенная нагрузка на проводку в доме, плавная работа и плавная регулировка температуры.
А если…
А если после прочтения подробного материала все же остались вопросы и хочется больше наглядных картинок, схем и инфографики, то смотрим гайд по выбору домашнего кондиционера, делаем правильный выбор и предвкушаем летнюю жару с отличной климатической установкой в просторном зале.