Опубликовано

Как работает кондиционер

Несмотря на то что кондиционеры есть почти в каждом доме, лишь немногие пользователи правильно представляют себе схему такого устройства и то, как оно работает, подключается. В данной статье постараемся развернуто раскрыть эту тему.

Специфика работы кондиционера

Специфика работы кондиционера построена на способности веществ поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Такая схема кондиционера и заложена в работу современной сплит-системы. Основным веществом внутри замкнутой системы устройства является фреон. Имея возможность изменять его агрегатное состояние путем изменения температуры и давления, мы сможем охлаждать радиатор и прогонять через него воздух с улицы.

Но для начала ознакомимся с основными элементами сплит-системы. Схема и принцип работы кондиционера предполагают использование двух блоков: наружного и внутреннего. Для чего они нужны?

Наружный блок

Наружный блок устанавливается на улице и главным образом служит для охлаждения перегретого фреона ( воздух с улицы он не забирает, кондиционер служит для охлаждения воздуха в помещении. Для забора уличного воздуха используются вентустановки). Он состоит из следующих узлов:

  • Вентилятор.
  • Конденсатор. В этой части осуществляется охлаждение фреона и его конденсация. Воздух, который проходит через конденсатор, нагревается и отводится на улицу.
  • Компрессор. Главный элемент кондиционера, который сжимает фреон и обеспечивает его циркуляцию по всему контуру.
  • Блок управления. Обычно он используется в наружных блоках инверторных систем. В обычных кондиционерах вся электроника чаще всего находится во внутреннем блоке.
  • 4-ходовой клапан. Применяется в моделях, которые могут работать на обогрев (большинство современных кондиционеров). Этот элемент при активации функции обогрева изменяет направление движения хладагента. В результате наружный и внутренний блоки меняются местами: внутренний работает на обогрев, наружный — на охлаждение.
  • Различные штуцерные соединения, посредством которых происходит подключение медных труб между внутренним и наружным блоками.
  • Фильтр хладагента. Устанавливается перед компрессором с целью защиты последнего от грязи, которая при монтаже может попасть в систему.

Внутренний блок

Внутренний блок включает в себя элементы:

  • Передняя панель, через которую внутрь поступает воздух. Она легко снимается, чтобы пользователь мог добраться до фильтров.
  • Фильтр грубой очистки — это обычная пластиковая сетка, которая задерживает крупную пыль (например, шерсть животных, пух и т. д.). Эту сетку нужно чистить 1 раз в месяц.
  • Система фильтров, состоящая из угольного, антибактериального, электростатического фильтров. В зависимости от модели кондиционера, некоторых фильтров может не быть вообще.

  • Вентилятор для циркуляции чистого воздуха в помещении — холодного или подогретого.
  • Испаритель. Представляет собой радиатор, куда попадает ледяной хладагент. Этот радиатор сильно охлаждается фреоном, и вентилятор прогоняет через него воздух, который вмиг становится холодным.
  • Жалюзи регулировки направления потока воздуха.
  • Индикаторная панель показывает, в каком режиме работает кондиционер.
  • Плата управления. На ней находятся центральный процессор и блок электроники.
  • Штуцерные соединения — к ним подключаются трубы соединения внутреннего и наружного блоков.

Схема кондиционера проста и логична, но некоторым пользователям непонятно, для чего нужно два блока? Ведь можно брать теплый воздух из помещения и прогонять его через кондиционер, охлаждая его. Но не все так просто: нельзя произвести холод, не производя тепло. А тепло нужно отвести наружу. Для этой цели идеально подходит двухблочная система. Есть также и другие системы, например одноблочные. Там тепло отводится наружу по специальному воздуховоду, выведенному за пределы квартиры.

Принцип работы кондиционера

Перед тем, как вникнуть в принцип работы, нужно знать, что главные компоненты в составе кондиционера — это испаритель, компрессор, конденсатор, а также терморегулирующий вентиль, который снижает давление хладагента перед его входом в испаритель, и вентиляторы.
Принцип работы кондиционеров

Первые четыре элемента составляют холодильный контур, по которому проходит фреон, смешанный с небольшой долей компрессорного масла. Во время работы устройства постоянно повторяется следующий процесс:

  1. Фреон поступает из испарителя в компрессор. В этот момент он имеет низкое давление, температуру в 10−20 градусов Цельсия и находится в газообразном состоянии.
  2. Компрессор сжимает хладагент с 3−5 атмосфер изначально до 15−25. В результате этого процесса фреон нагревается до температур в 70−90 градусов, после чего отправляется в конденсатор.
  3. Вентиляторы обдувают конденсатор воздухом, имеющим температуру гораздо ниже той, до которой нагрелся фреон. Это заставляет газ остыть и конденсироваться, перейдя из газообразного состояния в жидкое. При этом процессе выделяется тепло, которое передаётся воздуху, поэтому выходящие из этого отсека потоки ветра горячие. Выходит из этого отсека фреон в виде жидкости под высоким давлением, а его температура находится на отметке в 10−20 градусов выше окружающей среды.
  4. Тёплый фреон проходит сквозь терморегулирующий вентиль. В кондиционерах бытового типа эта часть выполнена в форме тонкой спиральной трубки, сделанной из меди. При этом давление жидкости падает до изначального, хладагент остывает и может частично испариться.
  5. После этого этапа получается смесь газа и жидкости, имеющая низкое давление и температуру. Она отправляется в испаритель, обдуваемый снаружи воздухом комнатной температуры. Под действием высокой температуры хладагент окончательно переходит в жидкое состояние, забирая у воздуха тепло и тем самым охлаждая его. Потом фреон, вернувшийся к изначальным параметрам, опять поступает из испарителя в компрессор, и весь цикл повторяется вновь.

Это описание кондиционера, работающего в режиме охлаждения, но процесс нагрева принципиально ничем не отличается. В систему устанавливается четырёхходовой клапан, разворачивающий движение фреона, и он нагревает воздух в квартире за счёт тепла, поглощённого из окружающей среды. Это возможно лишь при тёплой погоде за окном.

Схема работы кондиционера

Теперь, когда вы знаете основные элементы кондиционера, можно рассмотреть более подробно схему работы данной системы. Итак, при активации режима охлаждения с пульта управления в системе включается компрессор. Он нагнетает давление и гонит газ через радиатор. Пройдя радиатор (в наружном блоке), газ становится жидким и горячим (если помните, при конденсации он выделяет теплоту).

Теперь горячий жидкий фреон (который до радиатора был газом) поступает на терморегулирующий вентиль, где давление фреона понижается. В результате этого происходит испарение фреона, и на испаритель поступает газожидкостная холодная смесь (фреон становится холодным при испарении). Испаритель охлаждается, и вентилятор сдувает с него холод в помещение. Затем газообразный фреон снова попадает в конденсатор, и на этом этапе круг замыкается.

Эта принципиальная схема кондиционера справедлива для всех типов. Вне зависимости от модели, мощности и функционала системы все кондиционеры построены именно по такому принципу, включая автомобильные, промышленные и бытовые.

Значение установки для работы кондиционера

Схема установки кондиционера проста, а вот сама установка значительно сложна. Произвести ее могут только специалисты, у которых есть соответствующее оборудование. Вся сложность заключается в монтаже наружного блока и закачке фреона внутрь. Также требуется проделать огромную дыру в стене, а если дом панельный, то сложность работ возрастает.

Что касается подключения к электросети, то достаточно просто подсоединить внутренний блок устройства к розетке, не более того. А вот схема подключения кондиционера по питанию — это документ, в котором отображено расположение различных компонентов и информация для сервисных центров. Он в большей степени интересует инженеров, которые занимаются ремонтом и подключением техники. В контексте этой статьи нельзя привести единую схему подключения кондиционера, так как она для различных моделей может быть разной.

Соединение внешнего и внутреннего блоков кондиционера

После того как были установлены внешний и внутренний блоки кондиционера, их необходимо соединить между собой. Делается это с помощью медного четырехжильного кабеля. Жилы должны иметь сечение не менее 2,5 мм2. Схема подключения кондиционера, которая идет вместе с самим устройством, является в некоторой степени инструкцией. Обычно соединительный кабель прокладывается вместе с фреоновой магистралью, хотя его можно проложить и в отдельной пластиковой коробке.

Подключение внутреннего блока кондиционера к сети

После соединения двух блоков между собой необходимо подключить внутренний блок к сети. Можно использовать ближайшую розетку, однако, учитывая довольно высокую мощность установки, специалисты рекомендуют выделять для нее отдельную линию питания, которая будет идти непосредственно до счетчика. Это позволит снять большую нагрузку с общей линии электросистемы квартиры. Прокладка кабеля до щитка может быть произведена по специальной штробной канавке или в пластиковом коробе. Не оставляйте провод открытым.

Щиток, в который будет заходить линия питания кондиционера (и общая линия электросистемы квартиры), должен быть заземлен. При этом питание кабеля должно быть подключено через автомат определенной мощности. Она рассчитывается по специальной формуле: мощность кондиционера, деленная на напряжение (220 или 230 В). К полученному значению нужно прибавить 30 % для запаса по мощности.

Распространенные функции кондиционера

Человек, никогда не имевший дела с этим устройством, обычно полагает, что самое распространенное назначение кондиционера в помещении состоит лишь в охлаждении (или нагреве) воздуха; хотя это и основная опция, но далеко не единственная функция. К тому же её можно регулировать.

Современные бытовые аппараты предназначены для выполнения следующих функций:

  • охлаждение воздуха, а иногда и нагревание — для определения того, есть ли эта возможность у устройства, нужно посмотреть описание конкретной модели;
  • осушение — система выполняет удаление лишней воды из воздуха и понижает влажность в помещении;
  • вентиляция — в этот момент в системе работает только вентилятор;
  • режим автономности — кондиционер самостоятельно управляет всеми опциями;
  • установка определённой температуры — эта функция позволяет задать, до какого значения нужно нагреть или охладить воздух, и при достижении порога аппарат отключается или переходит в самый слабый режим, а при отдалении от нужной цифры включается вновь;
  • очистка — перед поступлением воздуха к теплообменнику он очищается;
  • скорость вращения — определяет, насколько быстро будет вращаться вентилятор: обычно имеется несколько вариантов;
  • таймер — позволяет задать, через какое время выключится или включится кондиционер;
  • направление — при помощи горизонтальных и вертикальных жалюзи можно послать струю воздуха в точное место;
  • ночной режим — функция автоматического контроля за скоростью работы вентилятора и плавное регулирование температуры, когда она повышается и понижается всего лишь на пару градусов.

Это самые распространённые функции, которые есть практически у любого изделия. Каждая конкретная модель может обладать списком новых, включая и обычные бытовые, и экзотические, например, ионизатор воздуха, включение ультрафиолета, фильтр тонкой очистки.

Разумеется, все эти дополнительные опции существенно увеличат стоимость конечного продукта, поэтому при покупке не стоит гнаться за их количеством, если они на самом деле не нужны.

Плюсы и минусы работы кондиционера

Главным плюсом работы кондиционера можно назвать возможность управления микроклиматом помещения и создания оптимальной для человека атмосферы. Есть возможность отрегулировать многие параметры, которые существенно повысят как комфортность проживания, так и настроение, производительность труда и самочувствие. Поэтому желательно устанавливать кондиционеры не только в квартирах, но и на рабочих местах.
Преимущества и недостатки кондиционеров
Одна из основных задач этих аппаратов — охлаждение воздуха летом. Это может потребоваться в условиях, когда естественное проветривание недоступно, например, за окном слишком жарко или перепад температур между улицей и комнатой слишком велик и опасен для здоровья человека. Кроме того, такие устройства можно использовать в помещениях, производственные нормы которых запрещают открывать окна или там их попросту нет.

Незаменимы кондиционеры в помещениях с дорогостоящей техникой, например, интернет-залах и компьютерных серверных. В таких условиях перегрев аппаратуры может привести к её быстрой поломке, поэтому особенно важно обеспечить качественное охлаждение.

У этих устройств есть и другие полезные функции. Они могут использоваться для очистки воздуха от неприятных запахов, для чего их нередко устанавливают в туалете или на кухне. Кроме того, они способны управлять степенью влажности или сухости воздуха, что пригодится в регионах со слишком мокрым или засушливым климатом.

Тем не менее есть у них и некоторые недостатки. Есть подозрения, что они могут отрицательно влиять на здоровье человека. Иногда это действительно так. Многие люди думают, что кондиционер — это источник бактерий и вирусов. Если систему давно не чистили, то она действительно может представлять такую опасность. А вот то, что кондиционеры убивают воздух, удаляя из него все полезные элементы, — неправда. Если аппарат почищен, то он, напротив, фильтрует воздух, а весь кислород поступает в помещение.

Действительно существующие проблемы от кондиционеров связаны с тем, что некоторые из них сильно шумят, а прямая струя холодного воздуха может привести к простуде. Но и с ними возможно справиться: нужно лишь избегать попаданий прямых дуновений на себя, выбрав подходящий режим или отрегулировав жалюзи, а модель можно подобрать наиболее бесшумную. Тогда кондиционер будет вызывать только положительные эмоции.

Добавить комментарий

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