Краткое описание принципа работы систем кондиционирования. Как работает сплит-система? Сплит системы принцип действия

И откуда в жаркий летний день берется освежающая прохлада, необходимо подробно рассмотреть основные принципы устройства кондиционирующих систем . Для этого стоит припомнить школьные уроки физики, на которых речь шла о поглощении жидкостью тепла, и простой опыт: на руку наливался одеколон или спирт, которые в процессе создавали приятный холодок. Именно этот незатейливый принцип и используется в современных кондиционерах .

Из чего же состоит стандартная сплит-система? Как правило, внутри нее находится замкнутый контур, по которому движется жидкость - . Перетекая внутри контура, хладагент в одном месте поглощает тепло, для того чтобы выделить его в другом. Этот процесс протекает в специальных трубках – , которые изготавливаются из меди и содержат поперечные перегородки из алюминия. Для более быстрого протекания процессов в теплообменники нагнетают воздух, делая это при помощи специальных вентиляторов.

Исходя из названия процессов, протекающих в теплообменнике, один из них принято называть , а другой – . Когда кондиционер работает «на тепло» в качестве выступает внутренний испаритель (часть кондиционера, находящаяся в помещении), а при работе «на холод» – все происходит наоборот. Таков принцип работы кондиционера , но в чем суть?

Холод сам по себе не является законченным продуктом, а лишь производным от переноса тепла с помощью хладагента. Этот процесс в литературе именуется « ». Благодаря ему производительность кондиционера получается в три раза выше , чем его энергопотребление. На первый взгляд это может вызвать недоумение: КПД 300% - неужели такое возможно? Что такое хладагент и как его можно перенести из помещения, в котором температура около 20 градусов, наружу, где температура в два раза выше?

Оказывается все гораздо проще, чем это можно себе предположить. Перенос температуры напрямую зависит от давления, причем происходит он не линейно, а монотонно. Таким образом, в процессе транспортировки величина давления становится выше, чем температура фазового перехода. Закипевший хладагент меняет свое состояние из жидкого в парообразное и начинает поглощать из окружающего воздуха тепло, при этом в теплообменнике создается необходимое давление, при котором температура фазового перехода становится ниже окружающей. В обратном процессе хладагент отдает свое тепло воздуху, и температура перехода повышается.

Еще одной важной деталью в работе кондиционера является замкнутый контур , для создания которого необходимо хотя бы два элемента: - для повышения давления и дроссельное устройство - для его понижения. Первый из них устанавливается непосредственно перед конденсатором, а второй перед .

В целом, насчитывается пять элементов, обязательных в кондиционерах любого типа: замкнутый контур, наружный и внутренний теплообменник, компрессор и дросселирующее устройство. Они являются основной составляющей как самой простой, так и самой сложной сплит-системой.

В наше время для полнофункциональной работы кондиционера в контур добавляют четырехходовой вентиль, благодаря которому он может вырабатывать как тепло, так и холод. Такая сплит-система получила название «кондиционер с реверсивным циклом », дополнительной функцией которого стал перенос тепла из помещения на улицу и обратно.

3. Компрессор - сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Компрессор бывает поршневого или спирального (scroll) типа. Поршневые компрессоры дешевле, но менее надежны, чем спиральные, особенно в условиях низких температур наружного воздуха.
5. Четырехходовой клапан - устанавливается в реверсивных (тепло - холод) кондиционерах. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный - на охлаждение.
4. Плата управления - как правило, устанавливается только на инверторных кондиционерах. В не инверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке, поскольку
большие перепады температуры и влажности снижают надежность электронных компонентов.
1. Вентилятор - создает поток воздуха, обдувающего конденсатор.
В недорогих моделях имеет только одну скорость вращения.
Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 - 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.
2. Конденсатор - радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
7. Фильтр фреоновой системы - устанавливается перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не поможет.
6. Штуцерные соединения - к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
8. Защитная быстросъемная крышка - закрывает штуцерные соединения и клеммник, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммник, а штуцерные соединения остаются снаружи.

Внутренний блок кондиционера

1. Передняя панель - представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
2. Фильтр грубой очистки - представляет собой пластиковую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
5. Испаритель - радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
6. Горизонтальные жалюзи - регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
7. Индикаторная панель - на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
3. Фильтр тонкой очистки - бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные
запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
4. Вентилятор - имеет 3 - 4 скорости вращения.
8. Вертикальные жалюзи - служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях кондиционеров премиум-класса.
Поддон для конденсата (на рисунке не показан) - расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
Плата управления
(на рисунке не показана) - обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
Штуцерные соединения
(на рисунке не показаны) -
расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Принцип работы кондиционера

В современном мире система кондиционирования уже давно не является предметом роскоши, а совсем наоборот, перешла в разряд бытовой техники первой необходимости. Благодаря высокой функциональности кондиционер создает в помещении наиболее благоприятные климатические условия для здоровья людей.

Что такое сплит-кондиционер?

Сплит-система - это устройство, которое отвечает за создание и поддержание в закрытом помещении определенных параметров: температуры, чистоты, влажности и скорости движения воздуха. В отличие от обычного оконного кондиционера, который объединяет вентилятор и охлаждающий элемент в один корпус, и устанавливается непосредственно в оконный проем, сплит-система состоит из двух блоков для установки внутри и снаружи помещения, которые соединяются между собой медными трубками. Таким образом, сплит-система представляет собой замкнутый контур, в котором постоянно происходить циркуляция фреона.

Что такое инверторная сплит-система?

Неинверторный кондиционер работает по принципу включения и отключения компрессора при повышении или понижении установленной температуры в помещение. А автоматически снижает мощность работы, когда достигает заданной температуры в помещении и поддерживает её без потери электроэнергии.

Как работает сплит-система?

Принцип действия любой сплит-системы заключается в способности жидкости при испарении поглощать тепло и в момент конденсации его выделять. В компрессор поступает газообразный фреон при низком давлении, здесь он сжимается и нагревается, после чего поступает в конденсатор, где обдувается холодным воздухом и становится жидкостью. Из конденсатора фреон направляется в терморегулирующий вентиль, остывает и поступает в испаритель. Здесь, забирая у воздуха тепло, фреон переходит в газообразное состояние, вследствие чего воздух в комнате охлаждается и весь холодильный цикл начинается сначала.

Следует отметить, что некоторые кондиционеры кроме режима охлаждения воздуха в помещение, также могут работать и в режиме обогрева. Принцип работы сплит-системы на обогрев основан на том же процессе, что и охлаждение, только наружный и внутренний блок как бы меняются местами. В результате, в наружном блоке происходит испарение, а во внутреннем конденсация. Однако, обогрев помещений с помощью сплит-системы возможно только при плюсовой уличной температуре, в обратном случае грозит поломкой компрессора.

Кондиционеры давно стали частью нашей жизни, но принципы работы и устройства не всегда понятны, а разнообразие моделей очень велико – напольные, мобильные, оконные, инверторные. Чтобы разобраться с этим вопросом, вашему вниманию предлагается обзор сходных устройств разного назначения c понятным объяснением, как же именно они работают.

Устройство и принцип работы обычного кондиционера

Кондиционер работает по замкнутому циклу, основанному на двух функциях:

переход вещества из газообразного состояния в жидкое при повышении давления (и наоборот);
выделение тепла при конденсации (переходе из газа в жидкость) и охлаждение при испарении.

Другими словами, для переноса тепла используется компрессор. Он изменяет давление вещества-хладагента. Обычно в этом качестве выступает фреон в различных соединениях, например, “R410”. Как заправить кондиционер фреоном – .

Вот схема устройства такой системы:

Поэтапно фаза цикла выглядят следующим образом:

Компрессор (небольшой насос с электродвигателем) нагнетает давление газа, перекачивая его из испарителя (в комнате) в конденсатор (на улице). Из-за повышенного давления газа его температура может возрасти до 90 градусов Цельсия.

При запуске компрессора первые секунды он работает без смазки, так как масло при неработающем двигателе стекает в картер. Поэтому каждый очередной пуск двигателя увеличивает его общий износ. Для двигателя лучше, если он работает непрерывно, но это ведет к большим энергозатратам.

В конденсаторе фреон начинает отдавать тепло в окружающую среду, ведь газ в этот момент более горячий, чем воздух. Уличный вентилятор включается и обеспечивает интенсивный обдув теплообменника, что многократно ускоряет процесс.
В результате охлаждения газ превращается в жидкость, но давление все еще остается высоким. Температура жидкости то же все еще несколько выше температуры окружающей среды.
Далее фреон переходит в капилляр – тонкую трубку из меди, навитую длинной спиралью. Другое название этой детали – дроссель. Так давление жидкого фреона понижается до нескольких атмосфер. Часть жидкости сразу переходит в газообразное состояние.
Фреон оказывается в испарителе. Теперь теплообменник из жидкого состояния переходит в газообразное, при этом фреон охлаждается вместе с решеткой теплообменника в комнате. Комнатный вентилятор гонит поток воздуха через охлажденную решетку, быстро забирая холод в комнату.
Далее цикл повторяется снова – с 1 по 5 фазы.

Как работает кондиционер при режиме охлаждения, представлено на схеме:

Так как испаритель очень холодный, а влажность в комнате может быть высокой, то на испарителе появляются капли воды – конденсат. Фактически это дистиллированная вода. Капли накапливаются и начинают стекать вниз – по испарителю и ниже. Конечно, внутри помещения вода не нужна, поэтому обычно для отвода конденсата применяют трубку, выведенную на улицу.

Выходящий поток воздуха может быть направлен с помощью специальных плоскостей-жалюзи в нужную сторону, как по горизонтали, так и по вертикали. Обычно такое управление можно осуществлять и с пульта дистанционного управления. Многие модели могут регулярно автоматически поворачивать жалюзи в стороны или вверх-вниз, разгоняя прохладный воздух по большему объему.

Осушитель кондиционера – принцип работы

Это один из элементов системы. Его функция – собирать жидкий фреон, вытекающий из конденсатора и не допускать загрязнения хладагента. Он расположен на трассе движения фреона, после конденсатора и перед дросселем:

Внешне осушитель выглядит как небольшая трубка, расширяющаяся к середине и сужающаяся к концам. Внутри трубки находится сорбирующий влагу минерал «цеолит». На пути движения фреона находятся две сетки:

Одна на входной стороне с большими отверстиями, чтобы гранулы цеолита не могли попасть в конденсатор.
Вторая сетка на стороне выпуска. В ней отверстия относительно небольшие, как в чайном ситечке, чтобы не пропустить в компрессор частички цеолита, металлические фрагменты и так далее.

В осушителе обычно сделано еще одно дополнительное отверстие. Его используют при сборке и ремонте агрегата, чтобы быстрее создать вакуум в системе. Иначе дроссель, имеющий небольшой диаметр, замедлял бы процесс вакуумирования кондиционера. Нельзя вскрывать это технологическое отверстие, иначе аппарат перестанет работать.

Инверторный кондиционер

Главное предназначение инверторного кондиционера – экономия энергии и продление рабочего состояния компрессора. В таких системах работа происходит не рывками «включен-выключен», а с плавной регулировкой мощности. Кондиционер работает непрерывно, однако, не в полную силу. Это позволяет двигателю компрессора увеличить свой ресурс. Кроме того, поддержание стабильной температуры в помещении требует гораздо меньших затрат электроэнергии, чем при «рваном ритме» работы обычного кондиционера.

Регулировка скорости вращения компрессора достигается преобразованием (инвертированием) поступающего переменного тока в постоянный, а потом снова в переменный, но с другой частотой. Электроника решает, как изменить частоту вращения двигателя – уменьшить или увеличить, причем изменения скорости происходят плавно.

Но важно понимать, что инверторный кондиционер является более экономичным лишь в тех местах, где обычный кондиционер включается лишь время от времени. При непрерывной работе обычный кондиционер значительно более эффективен при тех же энергозатратах, ведь он не тратит электроэнергию на конвертацию. Поэтому, если ваш инверторный кондиционер работает в полную силу почти непрерывно – его мощность была подобрана неверно.

О том, что такое инверторный кондиционер и стоит ли за него переплачивать, расскажет инженер компании Климат-Контроль:

Сплит система

Сплит означает «разбиение». В сплит-системах конденсатор и испаритель находятся не в едином корпусе, а могут быть разделены, например, стеной. Однако они соединяются трубками для обмена хладагентом между ними. Обычно внешняя часть сплит-системы крепится снаружи на стене здания. В ней находятся такие элементы:

компрессор;
конденсатор;
дроссель;
внешний вентилятор и др.

Внешняя часть может издавать достаточно громкий шум при работе (до 45 децибел), что может вызвать недовольство ваших соседей.

Внутренняя часть монтируется внутри здания, в ней находятся:

испаритель;
фильтр очистки воздуха;
терморегулятор;
управляющая электроника.

Обычно внутренняя часть работает очень тихо.

При монтаже сплит-системы требуется специальное оборудование для соединения внешней и внутренней части медными трубками. В первую очередь, это вакуумный насос, без которого собрать работоспособную систему не получится. Производители не дают гарантии на агрегаты, смонтированные не сертифицированными монтажниками.

Современные сплит-системы оборудованы системой контроля пусков компрессора. Эта система не позволяет запускать двигатель слишком быстро после его последнего выключения, чтобы он не перегревался.

Существуют мульти-сплит-системы, в которых не один, а два и более внутренних блоков. Но такие системы несколько дороже обычных, так как требуют и более сложной системы соединения с наружным блоком, и более сложной системы управления для каждого внутреннего блока (с отдельным терморегулятором, блоком дистанционного управления и так далее).

Большинство сплит-систем способно работать не только «на охлаждение», но и «на обогрев».

Напольный кондиционер

Напольные кондиционеры применяются тогда, когда нежелательно или невозможно использовать обычную настенную модель, например, комната слишком мала, и поток холодного воздуха со стены сразу будет попадать на людей.

Они бывают двух видов: стационарные и мобильные. И те, и другие не слишком отличаются от своих настенных собратьев. Стационарный напольный кондиционер, как правило, выполнен по схеме «сплит». Он так же нуждается в обмене теплом с внешним миром, как и обычный, поэтому просто укреплен на высоте около полуметра от уровня пола, а все остальные элементы такие же. Напольный кондиционер в мобильном исполнении – это чаще всего просто мобильный кондиционер.

Мобильный кондиционер: особенности работы

Устройство мобильного кондиционера почти не отличается от стационарного. Главное отличие – весь кондиционер целиком находится внутри помещения. Кроме того, обычно требуется толстая труба-воздуховод для прокачки уличной атмосферы через конденсатор. Этот воздуховод должен быть герметично выведен в окно или специальное отверстие в стенах.

Мощность мобильных кондиционеров обычно невелика, так как они предназначены охлаждать небольшие по площади помещения. Самая шумная часть кондиционера (конденсатор + вентилятор +дроссель) помещается в жилище, поэтому при большой мощности кондиционера находиться в комнате будет дискомфортно.

Большинство технических решений включают в себя не только охладитель воздуха, но и обогреватель. Повышение температуры происходит за счет прямого нагрева воздуха ТЭНами. Причем их мощность может быть достаточно большой, так что проверяйте электросеть на пригодность к таким нагрузкам. Модели с возможностью работы «на тепло», как в сплит-системах (с перестановкой шланга-воздуховода и без ТЭНов), тоже можно разыскать.

Часто мобильные кондиционеры оснащаются мощным вентилятором, что позволяет не только охладить/нагреть воздух в помещении, но и разогнать его по всему сооружению.

Образующаяся во время работы агрегата дистиллированная вода, чаще всего, собирается в специальную емкость. Чтобы не бегать с ней каждый час, выливая накопившуюся воду, лучше подобрать модель с емкостью вместительнее. Также некоторые модели при наполнении резервуара для воды просто перестают работать, подавая сигналы и требуя слить жидкость.

Мобильные кондиционеры пригодятся там, где нет резона устанавливать стационарный. Например, при съеме жилья, на летней даче или во время длительной служебной командировки. Часто мобильные охладители воздуха приобретаются для кухни, чтобы летом во время работы всех кухонных аппаратов было не так жарко и душно.

О мобильных кондиционерах, их плюсах и минусах вы сможете узнать из следующего видео, где в качестве примера рассматривается мобильный кондиционер ТМ Carrier серии 51AKP:

Как работает мобильный кондиционер без воздуховода?

Мобильный кондиционер без воздуховода – это фактически не кондиционер, а увлажнитель воздуха, причем с необходимостью постоянно пополнять запасы воды. Такой аппарат никуда не отводит тепло, а просто прогоняет воздух из комнаты через влажный губчатый материал. Некоторое кратковременное ощущение прохлады возможно в первые минуты работы из-за повышения влажности воздуха.

По сравнению с обычным кондиционером он имеет такие недостатки:

Мощность такого устройства не может быть большой – из-за ограничения габаритов и шумности, а также сферы применения в небольших помещениях.
Влажность воздуха в помещении становится очень высокой. Соответственно, может появиться плесень и прочее.
Необходимо все время доливать воду в этот аппарат, иначе он может вообще отключиться.

Оконные кондиционеры популярны по той же причине, что и мобильные. Обычно они работают не круглый год, а лишь в жаркое время. Это очень хорошее решение для кухни, когда летом хочется немного прохлады, а на покупку дорогого устройства для охлаждения маленькой комнаты нет средств.

Выглядит подобная установка следующим образом:

Как правило, они сделаны по схеме «моноблок» и занимают проем для форточки. При выборе оконного кондиционера сначала проверьте, подойдет ли он для вашего конкретного окна (форточки). Дело не только в размерах, но и в общей прочности оконной рамы, ведь вес агрегата может быть немалым, и не каждое ветхое окно сможет его выдержать.

Имейте в виду, что плотного герметичного прилегания корпуса оконного кондиционера, скорее всего, не будет, поэтому придется решать вопрос изоляции от уличного воздуха. Некоторые жильцы каждое лето вставляют кондиционер в оконный проем и заполняют щели строительной пеной, а каждую осень снимают агрегат, чтобы законопатить окна на зиму. Однако бывает и так, что кондиционер устанавливается, герметизируется и далее занимает свое место в окне круглый год, просто зимой «отдыхает».

У дешевых моделей может не быть пульта дистанционного управления – всё регулируется с передней панели. В данном случае это правильный подход – чем проще, тем лучше. Меньше вероятность поломки сложной электроники.

Наглядно увидеть, как устроен такой кондиционер и что происходит при его работе, можно на видео:

Как кондиционер работает на обогрев?

Существующие кондиционеры, способные работать зимой на обогрев , обычно оснащены четырехходовым клапаном. Этот клапан, переключаясь, заставляет хладагент нагреваться от атмосферного воздуха, а в помещение, напротив, отдавать тепло. Это очень экономичный способ прогрева здания, так как большая часть энергии тратится не на собственно повышение температуры воздуха, а на перенос тепла с улицы в дом.

Однако следует учесть, что чем холоднее за окном и чем теплее должно быть у вас в комнате, тем меньше для этого подходит кондиционер. При морозе -15 и ниже бытовой кондиционер обычно уже не может обеспечить перенос тепла с улицы в дом, так как:

Кондиционер изначально предназначен для охлаждения, поэтому в режиме прогрева жилища его КПД падает вместе с температурой окружающей среды.
Современный экологичный хладагент также не предназначен для морозов.
Компрессору трудно работать в холода – смазка становится слишком плотной.

Многие сплит-системы имеют автоматику переключения режимов «холод» – «тепло», регулярно переходя на режим охлаждения помещения (при общем режиме «тепло»), но без работы вентилятора внутри здания. Это делается для прогрева радиатора во внешнем блоке системы, чтобы он не покрылся льдом от конденсата и не потерял способность к эффективному теплообмену.

В сплит-системах также проявляется неприятная вероятность замерзания сливного шланга. Вода, превращаясь в лед, образует пробку внутри шланга. Дальнейшее поступление воды из кондиционера будет происходить уже не на улицу, а в комнату.

После знакомства со всем многообразием видов данной климатической техники, вам будет гораздо легче выбрать кондиционер под свои нужды. Конечно, при этом стоит исходить из типа помещения, которое потребуется охлаждать, а также от финансовых возможностей.

Вконтакте

Чтобы понять принцип работы кондиционера не обязательно быть выпускником технического вуза по профилирующей специальности. Достаточно освежить в памяти основные тезисы из школьного курса физики, получить некоторые пояснения по интересующим вопросам и тогда… Тогда вы сможете осознанно выбирать систему кондиционирования, на ваш выбор не повлияет красноречие продавца-консультанта, и, вероятнее всего, вы не соблазнитесь магией слова «распродажа». За вашими решениями будет серьёзная основа - необходимые знания и понимание того, какой именно аппарат необходим в конкретно вашем случае. Вы поймёте, как рассчитать мощность кондиционера и сделаете расчёт самостоятельно! Понимание того, как работает кондиционер, поможет не допустить досадных ошибок при эксплуатации. Вы будете горды удачной покупкой! Итак, приступим…

Каким образом чудо-прибор, названный «кондиционером» способен охлаждать, а иногда и нагревать воздух? - Для ответа необходимо вспомнить всего лишь одно правило из школьного курса физики. Как вы помните, при испарении жидкостей (переходе из жидкого состояния в газообразное) происходит поглощение тепла, т. е. охлаждение (вспомните, какой холодной становится салфетка, смоченная в ацетоне).

При обратном процессе - конденсации (переход вещества из газообразного в жидкое) происходит выделение тепла, т. е. нагревание, что также используется в кондиционерах. На этом принципе работают не только кондиционеры, но и практически все охладительные приборы (холодильники, рефрижераторы, кулеры для воды). В качестве хладагента в таких агрегатах обычно используются фреоны, они обладают свойством при сравнительно небольшом изменении давления легко переходить из газообразной фракции в жидкую и наоборот.

Основные разновидности агрегатов

Для начала вкратце рассмотрим, какие вообще бывают кондиционеры и в чем основные отличия различных видов этой техники. В зависимости от области применения и предназначения существует множество видов и моделей кондиционеров: промышленные, бытовые, автомобильные, оконные, стационарные и переносные.

Промышленные кондиционеры характеризуются высокой мощностью и энергопотреблением, они способны регулировать микроклимат в больших помещениях, для бытовых моделей более актуальны такие параметры как экономичность, бесшумность работы и простота в обслуживании. Кондиционеры могут быть выполнены в одном корпусе или состоять из нескольких блоков, но принципиальная схема работы любого кондиционера основана на правиле уже рассмотренном выше.

Сегодня в быту наиболее популярны сплит-системы (как наиболее продуктивные, экономичные и удобные в эксплуатации), поэтому рассмотрим, на примере такого устройства особенности работы кондиционеров.

Устройство кондиционера на примере сплит-системы

Не смотря на то, что сплит-система состоит из внутреннего и наружного блоков, по принципу работы она повторяет устройство бытового кондиционера любого другого типа, ведь в её основе находится полностью герметичный замкнутый контур, заполненный хладагентом, состоящий из теплообменников соединённых медными трубками. Теплообменник во внутреннем блоке называется испарителем, а в наружном - конденсатором.

Хладагент, перетекая по системе, переносит тепловую энергию между теплообменниками, все это происходит благодаря компрессору, находящемуся во внешнем блоке. Для эффективного теплообмена между хладагентом и воздухом в каждом из блоков установлены вентиляторы прогоняющие воздух через теплообменники. Ещё одним важным узлом прибора является дроссельное устройство, оно установлено во внутреннем блоке перед испарителем и необходимо для понижения давления фреона с целью преобразования последнего в газообразную фракцию.

Весь процесс работы кондиционера в режиме охлаждения воздуха происходит следующим образом. Компрессор в наружном блоке нагнетает хладагент, повышая давление в конденсаторном теплообменнике, чем вызывает переход его в жидкую фракцию, что сопровождается выделением тепла, которое отводится в воздух благодаря работе вентилятора.

Охлаждённый хладагент по медному трубопроводу поступает во внутренний блок, где проходя через дроссельное устройство, закипает, переходя в газообразное состояние, поглощая тепло, сильно охлаждает испарительный теплообменник. Вентилятор внутреннего блока продувает воздух, забираемый из помещения, который охлаждаясь, возвращается обратно. При этом на пластинах испарителя конденсируется влага, которая по пластиковой трубке отводится в канализацию или наружу. Далее хладагент возвращается по медной трубке в компрессор и цикл повторяется.

Во внутреннем блоке сплит-системы производится очистка воздуха и его охлаждение (а также нагревание, если это предусмотрено конструкцией)

Некоторые кондиционеры могут работать в режиме подогрева воздуха в помещении, для этого в наружном блоке сплит-системы имеется четырёхходовой вентиль, с помощью которого осуществляется движение фреона в обратном направлении. В таком случае конденсатор становится испарителем, а испаритель конденсатором.

Как провести расчет требуемой мощности

Так как кондиционеры чаще используются с целью охлаждения воздуха, а реже для подогрева, расчет кондиционера производится по мощности охлаждения. Важный момент - не следует путать охладительную мощность кондиционера с его энергопотреблением. Мощность охлаждения у бытовых кондиционеров в 2.5-4 раза выше потребляемой ними мощности электроэнергии. Получается что КПД устройства около 300%! Как такое возможно? Всё довольно просто - электроэнергия используется, по сути, не на охлаждение воздуха, а лишь на перенос тепла из помещения на улицу.

Ориентировочно расчет кондиционера по площади производится исходя из соотношения - 1 кВт мощности охлаждения к 10 м 2 площади помещения при высоте потолка до 3 м. Для более точных расчётов следует учитывать тепло выделяемое электроприборами, людьми пребывающими в помещении, размер окон и интенсивность воздействия солнца. При расположении комнаты с южной стороны и большой площади окон необходим запас мощности до 20%.

Формула расчета мощности кондиционера выглядит так:

Q - притоки тепла (Вт);

S - площадь комнаты (м 2)

h - высота комнаты (м);

q - коэффициент воздействия солнца (сильно освещённое 40 Вт/м 3 , средне - 35 Вт/м 3 , слабо - 30 Вт/м 3).

К этим притокам следует добавить 0.1 кВт тепла на каждого человека и около 1/3 паспортной мощности работающих в помещении электроприборов.

Суммированием всех теплопритоков можно узнать необходимую расчётную охладительную мощность кондиционера.

Очень важно правильно произвести расчет производительности кондиционера. Ясно, что в жару при недостатке мощности кондиционер попросту не справится с поставленной задачей, будет работать на износ и преждевременно выйдет со строя, но и чрезмерно мощный аппарат также брать не следует. Кондиционер большой мощности в малом помещении будет часто отключаться, что, по сути, будет способствовать преждевременному износу.

Хорошо зарекомендовали себя в плане плавного распределения мощности инверторные кондиционеры. Принцип работы инверторного кондиционера состоит в возможности изменения производительности компрессора без полного его выключения. Безостановочная работа компрессора существенно снижает его износ, экономит электроэнергию и позволяет более гибко регулировать температуру воздуха в помещении.

На этом всё. Полученная информация поможет сориентироваться при покупке, ведь вы знаете теперь, как рассчитать кондиционер по мощности и площади, как выяснить его производительность и в чём принципиальное отличие инверторных кондиционеров.