Принцип работы кондиционера

У многих обывателей Россия ассоциируется с холодным и суровым климатом, но следует отметить, что преобладающим на 80% территории России является континентальный и умеренно-континентальный климат – его особенности в снежных, прохладных зимах и жаркой температуре летом. Если летом жарко, то у людей возникает вполне резонное желание охлаждать помещения своих жилищ, офисов, торговые площадки и производственные цеха. Это вопрос комфорта, который решается с помощью современных и эффективных сплит-систем, называемых также кондиционерами.

Современный рынок предлагает обширную номенклатуру данных устройств, которые разделены по модельным рядам, оснащению, возможностям, техническим параметрам и, разумеется, по ценовому диапазону. Это все понятно, но знаниями о том, как работают кондиционеры может похвастаться не каждый. В данной статье мы повысим уровень вашей эрудиции и расскажем о принципе работы современных кондиционеров. В конечном итоге это поможет результативно подобрать качественную сплит-систему для дома самостоятельно.

Итак, переходим к самому главному.

Как работает кондиционер

Практически все кондиционеры имеют модель работы в замкнутом цикле – охлаждение воздуха в помещении осуществляется при его циркуляции через теплообменный элемент, расположенный во внутреннем блоке. В теплообменнике происходит испарение хладагента (охлаждающего агента), которым чаще всего является фреон – газообразное вещество со способностью к быстрому испарению и конденсации.

Вообще работа системы осуществляется следующими элементами, рассмотрим все элементы последовательно по рабочему циклу кондиционера:

• Компрессорная установка, встроенная в наружный (внешний) блок. С ее помощью производится сжатие фреона, а после в газообразном состоянии он нагнетается из испарителя в конденсатор (оба этих элемента находятся во внутреннем блоке).
• Конденсатор осуществляет охлаждение хладагента по принципу теплового обмена с воздухом снаружи блока, после фреон конденсируется.
• После фреон циркулирует через специальное устройство для понижения давления – дроссель или дросселирующий клапан. При понижении давления снижается и температура фреона, а некоторый объем фреона становится газообразным.
• Охлажденный фреон циркулирует в теплообменный элемент, расположенный во внутреннем блоке, где уже происходит теплообмен с воздухом внутри помещения. Фреон начинает вскипать и переходит полностью из жидкого в газообразное состояние, а воздух охлаждается и подается в помещение.

Работа испарителя сопровождается специфическим явлением – образованием конденсата на корпусе. Для того чтобы отводить конденсат, в конструкции предусмотрена специальная трубка для слива капелек воды в лоток или небольшой резервуар, но также возможен слив сразу в канализацию или за пределы помещения. Что касается жалюзи, то они используются для настройки распределения воздуха в горизонтальной или вертикальной проекции.

Как устроен принцип работы инверторного кондиционера

Специфика инверторных установок состоит в двух технологических особенностях:

•  Компрессор работает в постоянном режиме после первого включения.
• Мощность компрессора регулируется числом оборотом электродвигателя.

Такие установки являются альтернативой кондиционерам, которые работают в режиме On/Off. Такие кондиционеры работают в постоянном режиме после и включения и вывода на рабочий цикл.

Инверторные устройства имеют также ряд отличительных преимуществ:

• Экономится электроэнергия, так как режимы мощности можно варьировать, исходя из климатических условий и температуры в конкретный момент времени.
• Работа в «щадящем» режиме экономит ресурс кондиционера и увеличивает срок его службы.

Конструктивно инверторные кондиционеры также состоят из двух блоков. В комплектацию наружного включен компрессор, фреоновая трасса, вентилятор (кулер) и конденсатор. Во внутреннем блоке монтируются испаритель, вентилятор, фильтр, лоток для конденсата, а снаружи блок завершается жалюзи-шторками.

Устройство и принцип функционирования сплит-системы

Теперь мы перейдем к подробному описанию принципа работы кондиционеров. Сначала рассмотрим простую модель с постоянным режимом работы. Отметим, что устройство всех моделей, работающих в режиме on/off не имеет отличий.

Внешний блок

Блок, который монтируется вне помещения, содержит следующие элементы – компрессорная установка, конденсирующее устройство, четырехходовой клапан или вентиль, капиллярный отвод (трубка). Также в конструкцию блока включен осушающий фильтр для очистки и осушки хладагента, в котором может присутствовать влага и различные загрязнения.

В инверторных сплитах в конструкцию наружного блока также вмонтирована управляющая электронная плата, она также используется в мульти-сплитах. Что касается компрессора, то его наружное расположение избавляет владельцев от постоянного шума внутри помещения. Размеры варьируются в зависимости от конкретной модели, бренда, а также номинальной мощности установки.

Два блока соединены взаимно посредством фреоновой трассы – магистрального трубопровода, кроме того, взаимно блоки обеспечены электропитанием.

Монтаж наружного блока

Расположение всегда осуществляется снаружи – его можно закрепить на фасад здания, при этом блок должен быть расположен на высоте сопоставимой с высотой расположения внутреннего блока в помещении.  Если монтаж осуществляется на фасаде высотного здания, то работы по установке лучше доверить монтажникам с навыками промышленного альпинизма и со всем необходимым снаряжением.

Альтернативным расположением может стать монтаж на кровле, на площади застекленных балконов, в специально отведенных помещениях и лестничных пролетах.

Мы живем в России или странах СНГ, а это налагает ряд обстоятельств. Если блок расположен на первом этаже и в досягаемости для всякого рода прохожих, то вполне вероятен сценарий его повреждения вандалами. Для защиты наружный блок заключается в прочный корпус, который называют антивандальным. А для защиты от осадков сверху блока монтируют козырек с наклоном от фасада.

Внутренний блок

Блоки, которые монтируются внутри помещений, различаются у разных моделей сплит-систем:

• Дизайн и исполнение зависят от конкретной марки и производителя.
• Монтаж и расположение блоков зависят от конкретной модификации – так как сплит-системы подразделяются на потолочные, напольные, настенные и т.п.

Кроме того блоки, монтируемые внутри, могут различаться по параметрам мощности, функциональности, наличию комплектующих, и разумеется – габаритами.

Что касается модификаций внутренних блоков, то рассмотрим подробно всю возможную номенклатуру:

• Настенный – монтируется на стене внутри помещения, как правило, на небольшом удалении, но под потолком.
• Кассетный – аналогично монтируются под потолком.
• Канальные – под потолком, но конструкция подразумевает наличие воздуховодов.
• Напольно-потолочный – монтируется или под потолок, или непосредственно на пол.
• Колонный – отличается большими габаритами и монтируется вертикально на полу.

Управление и оснащение

Управление рабочим циклом внутреннего блока осуществляется посредством электронно-цифровой платы. Кроме того, внутренний блок содержит фильтры, очищающие воздух от пыли, испаритель, вентилятор и теплообменник, систему автоматического контроля.

Функция современных внутренних блоков позволяет выполнять вентилирование помещений, охлаждение воздуха, а также его обогрев, кроме того, температура может постоянно поддерживаться на заданном параметре.

Современные модели кондиционеров давно отошли от прямого управления кнопками, сейчас используются дистанционные пульты. Пульт позволяет удаленно включать установку и отключать ее, а также управлять всем функционалом – задавать температурные режимы, включать таймер отключения и включения, программировать задачи, активировать те или иные режимы, но в рамках возможности конкретной модели.

src="/images/Valentin/pult-split-systema.jpg" />

Также внутренний блок обеспечивает регулировку подачи воздуха в разных пространственных проекциях посредством жалюзи, но сам «ход» жалюзи ограничен корпусов блока. Распространение может быть выполнено вертикально и горизонтально, направленно или широким охватом.

Особенности функционирования напольных кондиционеров

Как правило, напольные кондиционеры используются в том случае, если нельзя смонтировать обычные настенные системы. Данные модели относятся к классу стационарных, но принцип работы аналогичен всем остальным. Внутренний блок монтируется на высоте от 10 до 20 см. над уровнем пола, наружный блок – выводится на фассад. Категория напольных сплитов востребована для помещений с большой квадратурой благодаря большой мощности, пожтому такие установки часто монтируют в производственных цехах.

Особенности мобильных моделей

Отличительная черта данных моделей – наличие только одного блока со всем оснащением, - он монтируется непосредственно в помещении. В стандартный комплект оснащения входит компрессор, испаритель и конденсатор, а сама установка обрабатывает воздух только внутри помещения.

Такие системы востребованы, так как находятся в низком ценовом сегменте, но при этом имеют ряд недостатков:

• Высокий уровень шума из-за работы компрессора внутри помещения.
• Слабая мощность и производительность.

В чем отличие кондиционера от сплит-системы

В данной статье мы на равных употребляли термины «сплит-система» и «кондиционер». По факту для обывателей нет существенной разницы, как именовать установку, освежающую и охлаждающую воздух в помещении, но в контексте нашего диспута мы дадим определения этим терминам.

Кондиционером принято называть оборудование, которое используется для обеспечения и длительного поддержания комфорта в помещении за счет охлаждения воздуха. Кроме того, установка может прогревать воздух в рамках функционала, заложенного заводом изготовителем.  

Сплит-система более подробно раскрывает суть кондиционеров, так как сама по себе такая система тоже кондиционер, но в обязательном порядке состоящий из двух блоков.  Об оснащении блоков мы говорили ранее. Сейчас опишем конкретную бытовую сплит-систему.

Такие системы востребованы в небольших помещениях квартир, офисов и комнат отдыха. Оптимальная площадь помещения варьируется от 10 до 50 м². Но это зависит от мощности конкретной установки, точнее мощность подбирается под площадь.

Один внутренний блок работает для одного помещения, для обслуживания нескольких комнат необходимо приобрести мультисплит. В этом случае к одному наружному блоку через фреоновые трассы подводятся несколько внутренних модулей, монтирующих в индивидуальных помещениях.

Преимущества и недостатки кондиционеров 

Рассмотрим принцип действия кондиционеров в контексте их преимуществ и недостатков.

Преимущества

• Системы обеспечивают комфорт в помещении вне зависимости от климата и температуры снаружи помещения.
• Воздух в помещении будет не только прохладным, но и очищенным посредством фильтров.
• Если кондиционер оснащен опцией контроля влажности, то воздух будет поддерживать оптимальное состояние по данному критерию.

Недостатки

Недостатки данных устройство связаны в первую очередь с неправильной эксплуатацией. Прежде всего это касается прямого воздействия холодным воздухом на людей в помещении и необходимости периодической чистки аппарата, - не только фильтров, но и корпуса.

Мы разобрались в том, как устроены и работают кондиционеры и сплит-системы. Раз уж с этим мы закончили, то скажем несколько слов об эффективном выборе данных устройств. Переходим к следующему разделу.

Как выбрать сплит-систему для дома

Если нам необходимо выбрать модель для домашнего применения, то следует действовать по следующему алгоритму:

• Необходимо точно определиться с квадратурой помещения. Для помещения от 15 до 20 м. идеально подойдет система с маркировкой 7000 BTU. Для помещений с большей квадратурой - 9000 BTU. 

• Следует также подумать об экономии электроэнергии. В приоритете установки A++ с потреблением от 700 до 800 ватт.
• Также необходимо определиться с уровнем шума кондиционера, так как это тоже часть комфорта. Рекомендованное значение в диапазоне от 19 до 32 дБ.

Мы подробно во всех нюансах разобрались в том, как устроен и работает кондиционер. Наша статья не сделает из вас профессионального мастера по ремонту кондиционеров, но необходимый базис теперь у вас есть. Вы можете не только выбирать качественные модели под свои конкретные условия, но и предварительно продиагностировать возможные отклонения в работе личного устройства.