Dispozitivul și principiul de funcționare al sistemelor split, mobile, aparate de aer condiționat cu geam și evaporare

Aparatele de aer condiționat de uz casnic și semi-industriale sunt de două tipuri, în funcție de proiectarea și principiul de funcționare: sisteme monobloc și split. Monoblocurile, la rândul lor, sunt împărțite în dispozitive mobile, ferestre și evaporative, și sisteme împărțite - în perete, casetă, conductă, coloană și tavan (universal).

Baza principiilor de funcționare a diferitelor sisteme climatice

Sistemele split și aparatele de aer condiționat mobile, precum și cele pentru geamuri au un principiu de funcționare diferit, dar bazat pe proprietatea oricăror lichide de a prelua căldura în timpul evaporării și de a o elibera în timpul condensării. În aceste dispozitive de răcire, lichidul de lucru este gaz-freon. Acesta circulă într-un circuit închis pentru blocuri și monoblocuri cu două componente.

Temperatura de tranziție de fază, când gazul devine lichid și apoi revine la starea sa normală, depinde de presiunea de funcționare - cu cât este mai mare, cu atât este mai mare temperatura de tranziție de fază.

Pentru ca freonul lichid să fiarbă și să preia căldură din aer, compresorul creează presiune în evaporator, la care temperatura de tranziție a fazei este mai mică decât temperatura ambiantă. Când compresorul creează o presiune la care temperatura de tranziție a fazei este mai mare decât aerul, freonul ia din nou o stare gazoasă și emite căldura preluată către exterior, adică spre stradă, prin unitatea externă.

Dacă luăm în considerare principiul de funcționare al unui aparat de aer condiționat de podea fără conductă de aer, atunci se utilizează aceeași proprietate a unui lichid, dar substanța de lucru este apa, nu freonul. Nu există nicio buclă închisă în interiorul instrumentului. Lichidul este pompat de pompa de scurgere și se evaporă sub influența aerului cald, emanând răceala către exterior. De fapt, este mai degrabă un evaporator, nu un aparat de aer condiționat, deoarece umidifică bine aerul, dar răcește mediocru.

Cum funcționează sistemele divizate și soiurile lor

Sistemul split este format din unități exterioare și interioare. Cel exterior conține compresorul, placa de control, ventilatorul și condensatorul. Principalele elemente ale unității interioare: evaporator, ventilator, filtre, senzori de temperatură și vas de condens.

Freonul circulă într-un circuit închis. Se compune din:

• bobină internă - schimbător de căldură evaporativ;
• schimbător de căldură cu bobină externă - condensator;
• conectarea conductelor de cupru - linia de freon;
• un compresor care crește presiunea;
• tub capilar în sistemele de uz casnic;
• supapă de expansiune termostatică (TRV) pentru unități semi-industriale.

Tubul capilar și supapa de expansiune au un sinonim comun - dispozitiv de strangulare. Acestea oferă o diferență de presiune între agentul frigorific de condensare și evaporare datorită rezistenței hidraulice pe toată lungimea.

Aparatele de aer condiționat care pot încălzi aerul au o supapă cu 4 căi care schimbă funcțional două schimbătoare de căldură pe alocuri - cel exterior este responsabil pentru evaporarea agentului frigorific, iar cel interior este responsabil pentru condensarea acestuia.

Muncă de răcire

Freonul intră în compresor, unde presiunea acestuia crește de 3 ori, iar temperatura crește cu 50-60 ° C, adică are loc compresia.Apoi intră în condensator și este suflat cu aer mai rece, după care se transformă într-o stare lichidă. Aerul trece prin schimbătorul de căldură al condensatorului și este încălzit de căldura generată de freon.

Agentul frigorific se deplasează apoi într-un tub capilar spiralat sau într-o supapă de expansiune, unde presiunea acestuia scade, temperatura scade și are loc o mică evaporare. Schimbătorul de căldură evaporativ este purjat cu aer din încăpere, dar atunci când este furnizat freon mai rece, acesta se răcește. În același timp, agentul frigorific își ia căldura și intră în starea inițială. Apoi ciclul se repetă.

Când lucrați la frig, schema de acțiune a aparatului de aer condiționat cu sistem divizat constă din 4 etape principale: compresie, condens, rarefacție și evaporare.

Lucrări de încălzire

Esența principiului de funcționare a aparatului de aer condiționat cu sistem split pentru încălzire nu se schimbă. Când supapa cu 4 căi comută funcțiile unităților, când se schimbă direcția fluxului de agent frigorific, aerul este preluat de pe stradă de către unitatea exterioară, unde se evaporă freonul și este livrat în cameră de către unitatea interioară, în care agentul frigorific intră din nou în faza gazoasă.

Cu cât temperatura aerului este mai scăzută în exterior, cu atât este mai dificilă extragerea căldurii din acesta, deoarece diferența dintre temperatura aerului și temperatura de evaporare a freonului scade, prin urmare, capacitatea de încălzire scade datorită egalizării valorilor lor.

Aparate de aer condiționat de precizie

Echipamentul HVAC de precizie nu diferă de sistemul split în ceea ce privește funcționarea, dar are o serie de caracteristici:

• Este capabil să funcționeze 24/7/365 timp de 10 ani, în timp ce un sistem divizat de uz casnic nu va dura mai mult de 2 ani.
• Are un ventilator puternic, datorită căruia calitatea răcirii este mai mare decât cea a unui split. Curenții de aer la o anumită temperatură sunt distribuiți uniform în cameră.
• Freonul, apa sau glicolul pot acționa ca substanță de lucru.
• Umidificarea aerului se realizează cu ajutorul unui generator de abur de tip electrod.

Aparatele de aer condiționat de precizie sunt utilizate în camerele serverelor în care este necesar să se mențină continuu o anumită temperatură și umiditate.

Aparate de aer condiționat cu invertor

Principiul de funcționare al unui aparat de aer condiționat invertor este același cu cel al unui aparat de aer condiționat convențional. Diferența dintre echipamentele climatice de tip invertor este în controlul modului de funcționare. Într-un sistem divizat convențional, când se atinge temperatura setată, compresorul este oprit. Când temperatura se schimbă în sus, suflanta pornește. Astfel, sistemul funcționează la capacitate maximă, dar intermitent.

Motoarele invertor au o placă de convertizor de frecvență care modifică frecvența standard a rețelei electrice. Ventilatorul nu încetează să funcționeze atunci când se atinge norma de temperatură: încetinește treptat rotația și, atunci când aerul se încălzește cu 1 grad, crește numărul de rotații pe unitate de timp.

Avantajele unui astfel de control constau în durabilitatea echipamentelor și în economisirea energiei electrice cu până la 30% în comparație cu sistemele split non-invertor.

Sistem climatic cu conducte

Un sistem de conducte de aer de intrare și ieșire pleacă de la unitatea interioară a aparatului de aer condiționat pentru conducte, prin care este admis aer cald și aerul rece este furnizat uneia sau mai multor camere.

Echipamentele de acest tip au funcția de a amesteca aerul proaspăt de pe stradă până la 30%.

Instalarea unui aparat de aer condiționat de tip conductă se face cel mai bine în etapa de construcție a clădirii - unitatea este instalată sub tavan împreună cu sistemul de ventilație.

Cum funcționează aparatele de aer condiționat mobile

Răcire

Odată cu prima curgere, condensatorul este răcit prin trecerea aerului deja răcit. Debitul cald este îndepărtat către exterior printr-un furtun de descărcare ondulat. Un al doilea flux de aer este necesar pentru a răci camera. Trecând prin evaporator, aerul cald emană căldură la freon și îi scade temperatura, după care se întoarce în cameră prin grilele de distribuție de pe corp.În același timp, compresorul creează presiunea necesară, iar ventilatorul centrifugal asigură admisia de aer și suflarea schimbătorilor de căldură. Astfel se construiește principiul de funcționare al aparatelor de aer condiționat mobile pentru răcire.

Dacă vorbim despre principiul funcționării unui aparat de aer condiționat mobil cu conductă de aer, diferența este că există două compartimente etanșe în carcasă cu două bobine diferite. În cel inferior există un schimbător de căldură cu condensare, iar în cel superior există unul evaporativ.

Incalzi

Când este încălzit, monoblocul funcționează de obicei în modul de încălzire a ventilatorului, iar conducta de aer este închisă din exterior cu o priză, astfel încât aerul rece de pe stradă să nu intre în dispozitiv. Aerul condiționat izolat de mediul extern poate funcționa în orice îngheț.

Principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat pentru încălzire în acest caz nu se bazează pe redirecționarea agentului frigorific în cealaltă direcție, ci pe încălzirea electrică datorată elementelor de încălzire ceramice, care transformă un dispozitiv mobil într-un încălzitor tipic.

Răcire și încălzire cu aparate de aer condiționat

Funcționarea unității de geam practic nu diferă de principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat de podea. De asemenea, are două compartimente: într-unul există un schimbător de căldură evaporativ, iar în exterior - unul cu condensator.

Răcire

Când este răcit, freonul circulă între cele două bobine. Un ventilator centrifugal extrage aerul din cameră, trecându-l printr-un filtru grosier și îl suflă în jurul schimbătorului de căldură evaporativ. Datorită diferenței de temperatură și presiunii injectate, aerul degajă căldura freonului și se răcește, îndreptându-se înapoi în cameră. În acest moment, lichidul de răcire se deplasează către schimbătorul de căldură din exteriorul unității de geam, unde căldura este transferată în aerul suflat de ventilatorul axial prin grilele laterale.

Incalzi

Dacă vorbim despre principiul funcționării unui aparat de aer condiționat de tip fereastră pentru încălzire, atunci sunt utilizate și elemente de încălzire încorporate, care fac posibilă transformarea dispozitivului de răcire într-un încălzitor cu drepturi depline. Până la -15 ° C, un astfel de monobloc va încălzi corect aerul din cameră.

Cum funcționează aparatele de aer condiționat prin evaporare

Aparatele de aer condiționat prin evaporare nu au circuite freon cu schimbătoare de căldură și compresoare. Unitatea de pardoseală fără aer conține următoarele elemente:

• ventilator;
• pompa de drenaj;
• hidrofiltru poros;
• filtru de aer grosier;
• recipient pentru apa rece.

Fluidul de lucru este apă rece, în care gheața este plasată suplimentar pentru o răcire mai eficientă.

Răcire

Nu este nevoie să îndepărtați umezeala, deoarece este eliberată în cameră împreună cu aerul răcit, prin urmare, astfel de dispozitive monobloc sunt numite și umidificatoare sau aparate de aer condiționat evaporative.

Ciclul de răcire constă în mai multe etape:

• hidrofiltrul este impregnat cu apă provenită dintr-un recipient special sub influența unei pompe de drenaj;
• fluxul de aer trece printr-un filtru mecanic și intră în hidrofiltru;
• aici renunță la căldură în apă și începe să se evapore, în timp ce are loc răcirea și umidificarea fluxului de aer.

Funcționarea unui aparat de aer condiționat fără conductă de aer constă în faptul că apa se schimbă dintr-un lichid în stare gazoasă și absoarbe căldura din aer.

Incalzi

Dacă luăm în considerare principiul de funcționare al unui aparat de aer condiționat-evaporator pentru încălzire, atunci acesta nu este diferit de unitățile de ferestre și cele mobile cu un canal de aer. Un element de încălzire este încorporat în carcasa unității de evaporare montate pe podea, care permite funcționarea dispozitivului în modul de încălzire a ventilatorului încălzit electric. Nu există restricții privind temperatura exterioară.

Principiile de funcționare a tuturor aparatelor de aer condiționat: sistemele de podea, ferestre și split sunt bazate pe proprietatea unui lichid de a prelua și degaja căldură în timpul evaporării și condensării, dar ciclul de răcire sau încălzire poate varia foarte mult datorită caracteristicilor de proiectare ale dispozitiv.