Как работает кондиционер: устройство, техническая схема и принцип работы типового кондиционера

Залог эффективной и длительной эксплуатации кондиционера – его правильная эксплуатация и регулярное обслуживание. Ты согласен? Но чтобы не допустить выхода из строя этого достаточно дорогостоящего оборудования, желательно изучить устройство, а также учесть принцип работы кондиционера.

Именно эти вопросы мы обсудим в нашем материале: подробно разберем основные конструктивные элементы типового климатического оборудования. А еще мы расскажем о принципе и особенностях его работы, приведем типовую схему. Дополним статью наглядными фото и полезными видео-советами.

Устройство типового кондиционера

сложно представить комфортную жизнь современного человека без кондиционера. А чтобы в процессе ее эксплуатации у пользователя не возникало проблем и поломок, желательно в общих чертах ознакомиться с устройством и принципом работы климатической техники данного типа. Далее мы поговорим об основных узлах и элементах конструкции кондиционера.

Основные конструктивные элементы оборудования

Если бы пользователь увидел поперечный кондиционер, повышающий комфорт его жизни, он бы обнаружил в нем много конструктивных элементов и узлов. Некоторые из них используются для управления устройством, помогают стандартной электронике и пользователю контролировать ситуацию.

И основные, влияющие на функциональность, – это такие конструктивные элементы, как:

  • испаритель, который расположен во внутреннем блоке кондиционера и спроектирован таким образом, чтобы используемый хладагент поглощал тепло при переходе в газообразное состояние;
  • конденсатор – этот элемент конструкции расположен во внешнем блоке кондиционера и предназначен для обеспечения прохождения имеющегося хладагента в жидком состоянии и с одновременным выделением тепла.

В центре оба элемента – радиаторы. Которые занимают значительную роль в конструкции кондиционеров. Это необходимо для обеспечения эффективного теплообмена между хладагентом и воздухом.

На схеме показан внутренний блок обычного кондиционера независимо от марки, модели и производительности. А главным его элементом всегда является испаритель, занимающий большую часть корпуса

Испаритель и конденсатор состоят из медных труб малого диаметра, на которых установлены поперечные алюминиевые пластины, предназначенные для увеличения скорости передачи тепла.

Что еще влияет на работу кондиционеров?

Помимо испарителя и конденсатора, перечисленных выше, существует множество других конструктивных элементов, обеспечивающих эффективность оборудования HVAC.

Это включает:

  • фанаты;
  • компрессор;
  • термостатический вентиль (вентиль).

Такие изделия, как вентиляторы, устанавливаются в каждом блоке кондиционера. Их задача – улучшить воздушные потоки, обдувающие испаритель или конденсатор. Это значительно увеличивает производительность системы в целом.

Компрессор можно назвать сердцем любого современного кондиционера. Причина в том, что именно он обеспечивает движение теплоносителя по холодильному контуру. Которая обычно состоит из медных труб.

На схеме изображен внешний блок современного кондиционера. Кроме того, его основным элементом традиционно является конденсатор, обозначенный синим цветом. Рядом с указанным элементом конструкции находится вентилятор, без которого не удастся добиться эффективной работы системы

Кроме того, компрессор предназначен для сжатия хладагента после испарителя. Это также увеличивает производительность любого кондиционера.

О функциях диагностики и устранения неисправностей компрессора мы говорили в этой статье.

Термостатический расширительный клапан предназначен для снижения давления хладагента перед испарителем. Эта функция обеспечивает лучшую теплопередачу.

Роль хладагента в работе климатического оборудования

Любой современный кондиционер – это техническая система, состоящая из ряда узлов и частей. Но все они будут бесполезны без хладагента, который легко переходит из жидкого в газообразное состояние и наоборот. В то же время, выделяя или поглощая значительное количество тепла.

Существует более 4-х десятков видов фреонов, но лишь некоторые из них используются в качестве хладагента. При этом наиболее востребованным на сегодняшний день является R-22 – на нем работают более 98% кондиционеров. Но следует помнить, что его дни уже сочтены и это нужно учитывать при покупке климатической техники

В течение многих десятилетий в качестве хладагента использовались различные типы веществ, называемые фреоном: в основном это смесь этана и метана. Главная особенность этого вещества – низкая температура кипения. Что происходит при 5-10 ° С. В этом случае фреон при испарении может нагреваться до 70-90 °. Эти особенности позволяют отводить огромное количество тепла и довольно быстро.

А указанная охлаждающая жидкость не имеет цвета, запаха, а главное безвредна для здоровья пользователей. В то же время самый популярный на сегодняшний день вид фреона (R-22) отрицательно влияет на озоновый слой атмосферы. Поэтому, если вам небезразличны проблемы окружающей среды, стоит приобретать кондиционеры, работающие на хладагенте R-410. Которая не разрушает защитные слои атмосферы.

На фото – заправка кондиционера фреоном. Но следует помнить, что согласно так называемому Монреальскому протоколу использование фреона R-22 должно быть прекращено к 2030 году. И это очень важный момент. Поскольку чем меньше времени остается до указанного срока, тем менее удобно приобретать кондиционеры, работающие на вредном хладагенте

На практике заправка кондиционера фреоном производится редко. Например, после ремонта, технического обслуживания, убытков. И в любом случае указанный хладагент (R-410) не нанесет вреда здоровью пользователей и их домашних животных.

Принцип работы и схема кондиционера

Кондиционер представляет собой довольно простой прибор, основные конструктивные узлы которого не представляют особой сложности. Поэтому подробно разберем его принцип работы, который также предельно прост.

Как работает обычный кондиционер?

Испаряющиеся жидкости поглощают тепло, а при конденсации (переходе из газообразного обратно в жидкое состояние) активно выделяют его. И эти физические явления традиционно лежат в основе принципа работы кондиционеров.

Вы можете убедиться, что этот метод отвода тепла эффективен и дома. Например, нанесение на поверхность кожи спиртосодержащего раствора, который быстро испаряется и оставляет ощущение холода. По мере того как тепло с поверхности тела поглощается и выводится в боковом направлении.

Проще говоря, в основе работы любого современного кондиционера лежат процедуры кипячения (с поглощением тепла) и конденсации (с выделением тепла). Во время этих процессов тепло поглощается / выделяется в соответствии с формулами, показанными на графике. Где Q – количество тепла, L – удельная теплота испарения, а m – масса вещества

точно так же и в комнате. Причина в том, что жидкий хладагент, попадая во внутренний блок кондиционера, активно и в больших количествах поглощает избыточное тепло, при этом его температура значительно повышается.

В результате он испаряется и перемещается в наружный блок (обычно расположенный за пределами здания). Там, где под воздействием более холодного воздуха, в значительных количествах обдуваемого вентилятором, происходит обратный процесс.

На фото испаритель кондиционера. Которая по внешнему виду напоминает обычный радиатор. На самом деле это так. Поскольку конструкция этого элемента обеспечивает максимально эффективный обдув помещения теплым воздухом, от которого теплоноситель поглощает тепло, поэтому в помещении становится прохладнее

То есть происходит конденсация, в результате чего теплоноситель снова становится жидким, при этом в результате выделяется тепло. Затем последует новый цикл и так до бесконечности.

Принципиальная схема работы оборудования

Независимо от типа, типа и названия кондиционера, процесс воздушного охлаждения всегда один и тот же. Затем после зажигания хладагент подается в испаритель. Кроме того, его давление составляет 3-5 атмосфер, а температура – от 10 до 20 ° C.

Кроме того, в газообразном состоянии фреон перемещается в компрессор. А затем сжимается до 15-20 атмосфер. К тому же теплоноситель нагревается до 70-90 ° С.

На схеме в упрощенном виде показан принцип работы любого современного кондиционера. Таким образом, на рисунке видно, что охлаждающая жидкость, охлаждаемая в конденсаторе, поступает в регулятор расхода (расширительный клапан). Там, где его давление снижается, что позволяет жидкости еще больше остыть. Затем хладагент транспортируется в испаритель, где и происходит основной процесс. То есть воздушное охлаждение с одновременным нагревом теплоносителя

Затем газ поступает в конденсатор, который активно продувается вентилятором. В результате действия обдуваемого воздуха с более низкой температурой фреон выделяет тепло, что приводит к его переходу в жидкое состояние.

Однако его температура остается на 10-20 ° C выше, чем у окружающего воздуха. Эта проблема решается, когда жидкость перемещается через термостатический клапан. Где давление хладагента снова падает до 3-5 атмосфер. Это позволяет фреону охладиться дальше и готов к новому циклу поглощения тепла, после чего он снова подается в испаритель.

На рисунке представлена ​​принципиальная схема кондиционера. В этом случае внутри помещения располагается агрегат, оборудованный испарителем. А второй, с конденсатором, не горит. Это позволяет сделать процедуру теплообмена максимально эффективной. Также на блоке, который находится на улице, всегда стоит компрессор, который является самой шумной частью конструкции

Особенности работы кондиционера

Кондиционеру для работы требуется электричество, но это выгодно, так как он имеет довольно высокий КПД.

Но если в сети наблюдаются регулярные перепады напряжения, то во избежание поломок данного вида климатического оборудования необходимо сразу установить стабилизатор.

Несмотря на простой и эффективный метод теплообмена, всегда нужно помнить, что кондиционер будет соответствовать заявленным характеристикам только при регулярном обслуживании.

Выводы и полезные видео по теме

Приложенное ниже видео поможет углубить и закрепить полученные знания по теме:

Принцип работы любого кондиционера, независимо от марки, типа, довольно прост. Поскольку в его основе лежат простейшие физические явления. При этом следует помнить, что климатическое оборудование имеет разные технические характеристики. Кроме того, кондиционеры надежны, эффективны и просты в использовании. Что нужно учитывать, а также будущий переход на безопасный фреон, так как эта особенность может привести к финансовым потерям.

Хотели бы вы дополнить приведенный выше материал полезной информацией или комментариями? Или у вас остались вопросы по теме нашей статьи? Задайте вопрос нашим специалистам и другим посетителям сайта в поле для отзывов ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/tech/klimat/printsip-raboty-konditsionera.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

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