Come funziona il condizionatore d'aria nell'appartamento?

Il dispositivo e il principio di funzionamento di un condizionatore d'aria convenzionale

Il condizionatore d'aria funziona a circuito chiuso in base a due funzioni:

• il passaggio di una sostanza da uno stato gassoso a uno liquido con pressione crescente (e viceversa);
• rilascio di calore durante la condensazione (transizione da gas a liquido) e raffreddamento durante l'evaporazione.

In altre parole, un compressore viene utilizzato per trasferire il calore. Cambia la pressione del refrigerante. Di solito il freon in vari composti agisce in questa capacità, ad esempio "R410". Come riempire il condizionatore d'aria con freon - leggi qui.

Ecco un diagramma di un tale sistema:

La fase passo passo del ciclo è la seguente:

1. Un compressore (una piccola pompa con un motore elettrico) aumenta la pressione del gas pompandolo dall'evaporatore (nella stanza) al condensatore (esterno). A causa della maggiore pressione del gas, la sua temperatura può salire fino a 90 gradi Celsius.

Quando il compressore viene avviato, funziona senza lubrificazione per i primi secondi, poiché l'olio scorre nel carter quando il motore non è in funzione. Pertanto, ogni successivo avvio del motore aumenta la sua usura complessiva. È meglio per il motore se funziona continuamente, ma questo comporta un elevato consumo di energia.

1. Nel condensatore, il freon inizia a cedere calore all'ambiente, perché il gas in questo momento è più caldo dell'aria. La ventola esterna si accende e fornisce un soffio intensivo dello scambiatore di calore, che accelera il processo molte volte.
2. Come risultato del raffreddamento, il gas si trasforma in un liquido, ma la pressione è ancora alta. La temperatura del liquido è la stessa, ancora leggermente superiore alla temperatura ambiente.
3. Inoltre, il freon passa in un capillare, un sottile tubo di rame avvolto con una lunga spirale. Un altro nome per questa parte è soffocamento. Quindi la pressione del freon liquido scende a diverse atmosfere. Una parte del liquido si trasforma immediatamente in uno stato gassoso.
4. Il freon finisce nell'evaporatore. Ora lo scambiatore di calore passa da uno stato liquido a uno gassoso, mentre il freon viene raffreddato insieme alla griglia dello scambiatore di calore nella stanza. Un ventilatore della stanza convoglia l'aria attraverso una griglia fredda, attirando rapidamente il freddo nella stanza.
5. Quindi il ciclo si ripete di nuovo - dalle fasi 1 a 5.

Come funziona il condizionatore d'aria in modalità raffreddamento è mostrato nel diagramma:

Poiché l'evaporatore è molto freddo e l'umidità nella stanza può essere elevata, sull'evaporatore compaiono gocce d'acqua - condensa. In effetti, è acqua distillata. Le goccioline si accumulano e iniziano a scorrere verso il basso, lungo l'evaporatore e sotto. Certo, l'acqua non è necessaria all'interno, quindi di solito viene utilizzato un tubo portato in strada per scaricare la condensa.

Il flusso d'aria in uscita può essere orientato con l'ausilio di appositi piani a persiana nella direzione desiderata, sia in orizzontale che in verticale. Normalmente, tale controllo può essere effettuato anche dal telecomando. Molti modelli possono ruotare automaticamente le feritoie sui lati o su e giù regolarmente, spingendo l'aria fredda attraverso un volume maggiore.

Come installare il condizionatore d'aria da solo - leggi qui.

Deumidificatore del condizionatore d'aria - come funziona

Questo è uno degli elementi del sistema. La sua funzione è quella di raccogliere il freon liquido che fuoriesce dal condensatore e di prevenire la contaminazione del refrigerante. Si trova sulla pista del freon, dopo il condensatore e davanti allo starter:

Esternamente, l'essiccante si presenta come un piccolo tubo che si espande verso il centro e si assottiglia verso le estremità. All'interno del tubo è presente una "zeolite" minerale che assorbe l'umidità.Ci sono due griglie sul percorso del movimento freon:

• Uno sul lato di ingresso con grandi aperture per impedire ai granuli di zeolite di entrare nel condensatore.
• La seconda rete è sul lato di uscita. I fori sono relativamente piccoli, come in un colino da tè, in modo da non far entrare particelle di zeolite, frammenti di metallo e così via nel compressore.

Di solito viene praticato un foro aggiuntivo nell'asciugatrice. Viene utilizzato nell'assemblaggio e nella riparazione dell'unità per creare rapidamente un vuoto nel sistema. Altrimenti, l'acceleratore di piccolo diametro rallenterebbe il processo di evacuazione del condizionatore d'aria. Non aprire questo buco tecnologico, altrimenti il ​​dispositivo smetterà di funzionare.

Condizionatore inverter

Lo scopo principale del condizionatore inverter è quello di risparmiare energia e prolungare le condizioni di funzionamento del compressore. In tali sistemi, il lavoro non avviene a scatti "on-off", ma con un regolare controllo della potenza. Il condizionatore d'aria funziona ininterrottamente, tuttavia, non a piena potenza. Ciò consente al motore del compressore di prolungare la sua durata. Inoltre, mantenere una temperatura stabile nella stanza richiede un consumo energetico molto inferiore rispetto al "ritmo irregolare" di un condizionatore d'aria convenzionale.

Il controllo della velocità del compressore si ottiene convertendo (invertendo) la corrente alternata in ingresso in corrente continua, e quindi di nuovo in corrente alternata, ma con una frequenza diversa. L'elettronica decide come modificare la velocità del motore: diminuire o aumentare e le variazioni di velocità avvengono senza intoppi.

Ma è importante capire che un condizionatore d'aria inverter è più economico solo in quei luoghi in cui un condizionatore d'aria convenzionale viene acceso solo di tanto in tanto. Con il funzionamento continuo, un condizionatore d'aria convenzionale è molto più efficiente a parità di consumo energetico, perché non spreca elettricità per la conversione. Pertanto, se il condizionatore d'aria inverter funziona a piena capacità quasi continuamente, la sua capacità è stata selezionata in modo errato.

Un ingegnere di Climate Control ti dirà cos'è un condizionatore d'aria inverter e se vale la pena pagare più del dovuto:

Varietà di condizionatori d'aria

È consuetudine distinguere diversi tipi di condizionatori d'aria:

• aria di alimentazione. Per garantire i parametri climatici necessari nella stanza, vengono utilizzati flussi d'aria esterni;
• ricircolo. L'unità funziona con presa d'aria interna;
• unità che lavorano con una funzione di recupero. Combina le proprietà dei due dispositivi precedenti.

Dispositivi inverter

Condizionatore inverter
I sistemi di condizionamento inverter presentano differenze significative rispetto agli apparecchi convenzionali che periodicamente si accendono e si spengono. Un inverter è un'unità o un meccanismo speciale in grado di modificare la frequenza di una corrente elettrica in una determinata direzione. Tutto ciò porta a una variazione della potenza del compressore. Pertanto, i condizionatori d'aria inverter funzionano costantemente.

Per mantenere la temperatura impostata, selezionano la potenza ottimale. Pertanto, la stanza ha condizioni climatiche stabili, che ha un effetto positivo sulla salute umana. I condizionatori inverter durano molto più a lungo. I momenti di avvio riducono notevolmente la durata dei gruppi elettrogeni.

Monoblocchi

Il dispositivo di questo tipo di condizionatore d'aria implica il posizionamento di tutte le unità e meccanismi in un blocco. Ciò riduce significativamente il costo dell'attrezzatura, ma influisce negativamente sulla sua funzionalità.

Questi tipi di monoblocchi sono condivisi:

• finestra. Posizionato nell'apertura in modo che il dispositivo sia parzialmente esterno;
• tetto. Installato sul tetto;
• mobile. Il dispositivo è installato sul pavimento con la possibilità di muoversi nella stanza ed è collegato alla strada con speciali condotti d'aria.

Sistemi divisi

Il vantaggio del sistema split è il suo design.Questo dispositivo è costituito da due blocchi: interno ed esterno. I sistemi split sono considerati i più efficaci.

Schema di funzionamento del sistema suddiviso

Sistema diviso

Dividere significa dividere. Nei sistemi split, il condensatore e l'evaporatore non sono in un unico alloggiamento, ma possono essere separati, ad esempio, da una parete. Tuttavia, sono collegati da tubi per scambiare il refrigerante tra di loro. Di solito la parte esterna del sistema split è montata all'esterno sul muro dell'edificio. Contiene i seguenti elementi:

• compressore;
• condensatore;
• acceleratore;
• ventilatore esterno, ecc.

La parte esterna può generare un rumore abbastanza forte durante il funzionamento (fino a 45 decibel), che può dispiacere ai tuoi vicini.

La parte interna è montata all'interno dell'edificio, contiene:

• evaporatore;
• filtro per la purificazione dell'aria;
• termostato;
• elettronica di controllo.

Di solito l'interno è molto silenzioso.

Quando si installa un sistema split, è necessaria un'attrezzatura speciale per collegare le parti esterne e interne con tubi di rame. Innanzitutto è una pompa per vuoto, senza la quale non sarà possibile montare un sistema funzionante. I produttori non danno alcuna garanzia per le unità installate da installatori non certificati.

I moderni sistemi split sono dotati di un sistema di controllo dell'avviamento del compressore. Questo sistema impedisce al motore di avviarsi troppo rapidamente dopo l'ultimo spegnimento in modo che non si surriscaldi.

Esistono sistemi multisplit in cui non una, ma due o più unità interne. Ma tali sistemi sono un po 'più costosi di quelli convenzionali, poiché richiedono sia un sistema di collegamento più complesso con un'unità esterna, sia un sistema di controllo più complesso per ciascuna unità interna (con un termostato separato, un'unità di controllo remoto e così via ).

La maggior parte dei sistemi split è in grado di funzionare non solo per il raffreddamento, ma anche per il riscaldamento.

Condizionatore a pavimento

I condizionatori a pavimento vengono utilizzati quando è indesiderabile o impossibile utilizzare un modello a parete convenzionale, ad esempio, la stanza è troppo piccola e il flusso di aria fredda dal muro cadrà immediatamente sulle persone.

Sono di due tipi: fissi e mobili. E quelli, e altri non sono troppo diversi dalle loro controparti sul muro. Il condizionatore d'aria fisso a pavimento, di regola, è realizzato secondo lo schema "split". Ha anche bisogno di scambiare calore con il mondo esterno, come il solito, quindi è semplicemente fissato ad un'altezza di circa mezzo metro dal livello del pavimento, e tutti gli altri elementi sono uguali. Un condizionatore d'aria mobile da pavimento è spesso solo un condizionatore d'aria mobile.

Condizionatore mobile: caratteristiche del lavoro

Il dispositivo di un condizionatore d'aria mobile è quasi lo stesso di un condizionatore fisso. La differenza principale è che l'intero condizionatore d'aria è interamente all'interno della stanza. Inoltre, di solito è necessario un condotto spesso per pompare l'atmosfera esterna attraverso il condensatore. Questo condotto dell'aria deve essere sigillato attraverso una finestra o un foro speciale nelle pareti.

La capacità dei condizionatori d'aria mobili è generalmente bassa, poiché sono progettati per raffreddare piccoli ambienti. La parte più rumorosa del condizionatore (condensatore + ventola + starter) è posta nell'abitazione, quindi, con potenze elevate del condizionatore, risulterà scomodo trovarsi nella stanza.

La maggior parte delle soluzioni tecniche include non solo un dispositivo di raffreddamento dell'aria, ma anche un riscaldatore. L'aumento della temperatura avviene a causa del riscaldamento diretto dell'aria da parte di elementi riscaldanti. Inoltre, la loro capacità può essere piuttosto ampia, quindi verificare l'idoneità della rete elettrica per tali carichi. Si possono trovare anche modelli con la possibilità di lavorare "a caldo", come nei sistemi split (con riorganizzazione del tubo del condotto e senza elementi riscaldanti).

I condizionatori mobili sono spesso dotati di un potente ventilatore, che permette non solo di raffreddare / riscaldare l'aria nella stanza, ma anche di disperderla in tutta la struttura.

L'acqua distillata generata durante il funzionamento dell'unità viene spesso raccolta in un contenitore speciale. Per non correre con esso ogni ora, versando l'acqua accumulata, è meglio scegliere un modello con una capacità maggiore. Inoltre, alcuni modelli, durante il riempimento del serbatoio dell'acqua, smettono semplicemente di funzionare, dando segnali e chiedendo di scaricare il liquido.

I condizionatori mobili sono utili dove non c'è motivo di installarne uno fisso. Ad esempio, quando si affitta una casa, in un cottage estivo o durante un lungo viaggio di lavoro. Spesso, i refrigeratori d'aria mobili vengono acquistati per la cucina in modo che in estate non sia così caldo e soffocante durante il funzionamento di tutti gli elettrodomestici da cucina.

Puoi conoscere i condizionatori d'aria mobili, i loro pro e contro dal seguente video, dove il condizionatore d'aria mobile ТМ Carrier della serie 51AKP è considerato come un esempio:

Qual è la differenza tra i modelli di inverter

La nuova generazione di condizionatori d'aria presenta diverse differenze:

• è installata un'unità di controllo elettronica aggiuntiva: un inverter;
• il motore del compressore funziona secondo un principio diverso;
• la potenza è regolata in modo fluido, non graduale;
• è presente una funzione per lo sbrinamento dello scambiatore di calore nel modulo esterno.

Nota. Le ultime versioni di "split" sono dotate di motori elettrici in corrente continua, la cui velocità è più facile da regolare.

Ora vediamo cosa significa il nome "inverter". Si tratta di un convertitore di frequenza che consente di modificare in modo uniforme la velocità del motore elettrico del compressore e la capacità di freddo / riscaldamento dell'unità. La scheda si trova nel blocco esterno del sistema split e fa parte del circuito principale.

Grazie al convertitore di frequenza, il controllo della potenza dell'inverter è implementato nel condizionatore d'aria:

1. Alla prima accensione il compressore funziona alla massima velocità per raggiungere velocemente la temperatura ambiente impostata.
2. Quando il sensore rileva l'avvicinamento alla soglia di temperatura impostata, l'inverter riduce gradualmente la velocità del motore al comando del controller.
3. Quando viene raggiunta la temperatura dell'aria richiesta, il ventilatore non si ferma - passa alla modalità di prestazione minima.
4. Inoltre, l'unità compressore lavora per mantenere il microclima della stanza, aumentando o diminuendo la potenza a seconda dei cambiamenti delle condizioni ambientali.

Poiché il compressore funziona ininterrottamente, il lubrificante non si congela al freddo: il dispositivo è in grado di riscaldare l'aria della stanza a temperature sotto lo zero fuori bordo (fino a -15 gradi). Il problema del congelamento del condensatore è stato risolto introducendo un sistema di sbrinamento periodico.

Un punto interessante. Esternamente, i condizionatori d'aria di tipo inverter non differiscono in alcun modo dai loro predecessori. Alcuni produttori fanno iscrizioni INV o INVERTER sull'involucro dell'unità esterna. Ma nella maggior parte dei casi, le informazioni sul tipo di sistema diviso sono indicate nel passaporto tecnico del prodotto.

Come funziona un condizionatore d'aria mobile senza un condotto dell'aria?

Un condizionatore mobile senza condotto d'aria in realtà non è un condizionatore d'aria, ma un umidificatore d'aria, e con la necessità di reintegrare costantemente le riserve d'acqua. Un tale dispositivo non rimuove il calore da nessuna parte, ma semplicemente spinge l'aria fuori dalla stanza attraverso il materiale spugnoso umido. Qualche sensazione di frescura a breve termine è possibile nei primi minuti di lavoro a causa dell'aumento dell'umidità dell'aria.

Rispetto a un condizionatore d'aria convenzionale, presenta i seguenti svantaggi:

1. La potenza di un tale dispositivo non può essere grande, a causa della limitazione delle dimensioni e del rumore, nonché dell'ambito di applicazione in stanze piccole.
2. L'umidità nella stanza diventa molto alta. Di conseguenza, possono apparire muffe e così via.
3. È necessario aggiungere acqua a questo dispositivo tutto il tempo, altrimenti potrebbe spegnersi del tutto.

Dispositivo dell'attrezzatura HVAC

Il dispositivo del condizionatore d'aria implica la sua divisione in un'unità interna ed esterna.Esistono modelli con un design monopezzo, ma sono meno comodi da usare a causa del rumore.

Dispositivo unità esterna

L'unità esterna del condizionatore d'aria è composta da una serie di dispositivi, ciascuno dei quali svolge la propria funzione:

• compressore. Progettato per comprimere l'aria, che viene successivamente espulsa sulla linea;
• condensatore. Utilizzato per il raffreddamento e la condensazione del freon;
• fan. Aumenta la velocità delle masse d'aria che soffiano sul condensatore;
• filtro per la pulizia dei gas. Aiuta a prevenire che piccole particelle intasino il compressore.

Dispositivo unità interna

L'unità interna è una sorta di trasmettitore di aria fredda o calda nella stanza. Comprende i seguenti elementi:

• filtro per pulire l'aria in entrata da polvere e sporco. Viene costantemente pulito in modo che l'efficienza del dispositivo non diminuisca;
• il dispositivo di strozzamento è progettato per abbassare la pressione del gas prima dello scambio termico;
• grazie al funzionamento del ventilatore l'aria viene pompata e ulteriormente trasmessa;
• le feritoie (verticali o orizzontali) vengono utilizzate per regolare la direzione dei flussi d'aria;
• il pannello display indica la modalità di funzionamento del dispositivo ed eventuali errori nel sistema;
• l'evaporatore viene utilizzato per riscaldare e vaporizzare il gas raffreddato;
• centralina con la quale è possibile impostare i parametri dell'impianto di climatizzazione;
• strozzare le connessioni. Ad essi sono attaccati tubi di rame che collegano l'unità interna ed esterna;
• una bacinella della condensa è posta sotto l'evaporatore. L'acqua raccolta esce dalla stanza attraverso un tubo di scarico.

Il principio di funzionamento di un condizionatore d'aria per finestre

I condizionatori d'aria per finestre sono popolari per lo stesso motivo dei condizionatori d'aria mobili. Di solito non funzionano tutto l'anno, ma solo quando fa caldo. Questa è un'ottima soluzione per la cucina, quando si desidera un po 'di fresco in estate e non ci sono fondi per acquistare un costoso dispositivo per raffreddare una piccola stanza.

Una configurazione simile è simile a questa:

Di regola, sono realizzati secondo lo schema "monoblocco" e occupano l'apertura per la finestra. Quando si sceglie un condizionatore d'aria per finestre, controllare innanzitutto se è adatto alla propria finestra (prese d'aria). Il punto non è solo nelle dimensioni, ma anche nella resistenza complessiva del telaio della finestra, perché il peso dell'unità può essere considerevole e non tutte le finestre fatiscenti possono sopportarlo.

Tieni presente che molto probabilmente non ci sarà una tenuta ermetica della custodia del condizionatore d'aria della finestra, quindi dovrai risolvere il problema dell'isolamento dall'aria esterna. Alcuni inquilini ogni estate inseriscono un condizionatore d'aria nell'apertura della finestra e riempiono le fessure con schiuma da costruzione, e ogni autunno rimuovono l'unità per sigillare le finestre per l'inverno. Tuttavia, accade anche che il condizionatore d'aria venga installato, sigillato e poi si inserisca nella finestra tutto l'anno, solo d'inverno "riposa".

I modelli economici potrebbero non avere un telecomando: tutto è controllato dal pannello frontale. In questo caso, questo è l'approccio giusto: più semplice è, meglio è. Meno probabilità di rompere l'elettronica complessa.

Puoi vedere chiaramente come funziona un tale condizionatore d'aria e cosa succede durante il suo funzionamento, nel video:

Come funziona il condizionatore d'aria per il riscaldamento?

I condizionatori esistenti, in grado di riscaldare in inverno, sono generalmente dotati di una valvola a quattro vie. Questa valvola, commutando, fa riscaldare il refrigerante dall'aria ambiente e, al contrario, cede calore all'ambiente. Questo è un modo molto economico per riscaldare un edificio, poiché la maggior parte dell'energia viene spesa non per aumentare la temperatura dell'aria stessa, ma per trasferire il calore dalla strada alla casa.

In media, riscaldare una stanza con un condizionatore è circa 3 volte più economico che riscaldare una casa con apparecchi elettrici dotati di elementi riscaldanti (riscaldatori elettrici termici).Come impostare il condizionatore d'aria per il riscaldamento è descritto qui :.

Tuttavia, va tenuto presente che più è freddo fuori dalla finestra e più dovrebbe essere caldo nella tua stanza, meno il condizionatore d'aria è adatto a questo. Con una gelata di -15 e inferiore, un condizionatore d'aria domestico di solito non è più in grado di fornire il trasferimento di calore dalla strada alla casa, poiché:

• Il condizionatore d'aria è originariamente destinato al raffreddamento, quindi, nella modalità di riscaldamento dell'abitazione, la sua efficienza diminuisce insieme alla temperatura ambiente.
• Anche il moderno refrigerante ecologico non è adatto al gelo.
• È difficile per il compressore funzionare a basse temperature: il lubrificante diventa troppo denso.

Molti sistemi split hanno la commutazione automatica tra le modalità "freddo" - "caldo", passando regolarmente alla modalità raffreddamento ambiente (con la modalità generale "riscaldamento"), ma senza il funzionamento del ventilatore all'interno dell'edificio. Questo viene fatto per riscaldare il radiatore nel blocco esterno del sistema in modo che non si copra di ghiaccio dalla condensa e non perda la sua capacità di scambiare calore in modo efficiente.

Nei sistemi split, esiste anche una spiacevole possibilità di congelamento del tubo di scarico. L'acqua si trasforma in ghiaccio e forma un tappo all'interno del tubo. L'ulteriore flusso d'acqua dal condizionatore d'aria non avverrà più sulla strada, ma nella stanza.

Dopo aver familiarizzato con tutta la varietà di tipi di questa tecnologia climatica, sarà molto più facile per te scegliere un condizionatore d'aria adatto alle tue esigenze. Naturalmente, questo dovrebbe essere basato sul tipo di stanza che deve essere raffreddata, nonché sulle capacità finanziarie.

Funzionamento del dispositivo in inverno per il riscaldamento della stanza

Il principio di funzionamento del condizionatore d'aria per il riscaldamento non differisce da quello presente durante il raffreddamento. L'unica differenza è che nell'unità esterna è installata una valvola a quattro vie.

Grazie a questa caratteristica, il freon può cambiare la direzione del movimento. Di conseguenza, il calore viene rimosso nello scambiatore interno e il riscaldamento viene eseguito in quello esterno.