Jak działa klimatyzator w mieszkaniu?

Urządzenie i zasada działania konwencjonalnego klimatyzatora

Klimatyzator działa w zamkniętej pętli w oparciu o dwie funkcje:

• przejście substancji ze stanu gazowego do cieczy wraz ze wzrostem ciśnienia (i odwrotnie);
• uwalnianie ciepła podczas kondensacji (przejście z gazu do cieczy) i chłodzenie podczas parowania.

Innymi słowy, do przenoszenia ciepła służy sprężarka. Zmienia ciśnienie czynnika chłodniczego. Zwykle freon w różnych związkach działa w tym charakterze, na przykład „R410”. Jak napełnić klimatyzator freonem - przeczytaj tutaj.

Oto schemat takiego systemu:

Etap cyklu krok po kroku wygląda następująco:

1. Sprężarka (mała pompa z silnikiem elektrycznym) zwiększa ciśnienie gazu, pompując je z parownika (w pomieszczeniu) do skraplacza (na zewnątrz). Ze względu na zwiększone ciśnienie gazu jego temperatura może wzrosnąć do 90 stopni Celsjusza.

Po uruchomieniu sprężarka pracuje bez smarowania przez pierwsze sekundy, ponieważ olej wpływa do skrzyni korbowej, gdy silnik nie pracuje. Dlatego każdy kolejny rozruch silnika zwiększa jego ogólne zużycie. Dla silnika lepiej jest, jeśli pracuje w sposób ciągły, ale prowadzi to do dużego zużycia energii.

1. W skraplaczu freon zaczyna oddawać ciepło do otoczenia, ponieważ gaz w tej chwili jest cieplejszy od powietrza. Wentylator zewnętrzny włącza się i intensywnie nadmuchuje wymiennik ciepła, co wielokrotnie przyspiesza proces.
2. W wyniku ochłodzenia gaz zamienia się w ciecz, ale ciśnienie jest nadal wysokie. Temperatura cieczy jest taka sama, wciąż nieco wyższa niż temperatura otoczenia.
3. Ponadto freon przechodzi do kapilary - cienkiej miedzianej rurki nawiniętej długą spiralą. Inna nazwa tej części to duszenie. Zatem ciśnienie ciekłego freonu spada do kilku atmosfer. Część cieczy natychmiast przechodzi w stan gazowy.
4. Freon trafia do parownika. Teraz wymiennik ciepła przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy, a freon jest schładzany wraz z rusztem wymiennika w pomieszczeniu. Wentylator pokojowy przepuszcza powietrze przez schłodzony grill, szybko wciągając zimno do pomieszczenia.
5. Następnie cykl powtarza się ponownie - od fazy 1 do 5.

Sposób działania klimatyzatora w trybie chłodzenia pokazano na schemacie:

Ponieważ parownik jest bardzo zimny, a wilgotność w pomieszczeniu może być wysoka, na parowniku pojawiają się krople wody - kondensacja. W rzeczywistości jest to woda destylowana. Krople gromadzą się i zaczynają spływać - wzdłuż parownika i poniżej. Oczywiście w pomieszczeniach woda nie jest potrzebna, więc zwykle do odprowadzenia kondensatu używa się rury wyprowadzonej na ulicę.

Strumień powietrza wychodzącego może być kierowany za pomocą specjalnych płaszczyzn żaluzji w żądanym kierunku, zarówno poziomym, jak i pionowym. Zwykle takie sterowanie można również przeprowadzić z pilota. Wiele modeli może automatycznie obracać żaluzje na boki lub regularnie w górę iw dół, wypychając chłodne powietrze przez większą objętość.

Jak samodzielnie zamontować klimatyzator - przeczytaj tutaj.

Osuszacz klimatyzacji - jak to działa

To jeden z elementów systemu. Jego zadaniem jest zbieranie ciekłego freonu wypływającego ze skraplacza i zapobieganie zanieczyszczeniu czynnika chłodniczego. Znajduje się na torze freonowym, za skraplaczem i przed dławikiem:

Zewnętrznie środek osuszający wygląda jak mała rurka rozszerzająca się w kierunku środka i zwężająca się ku końcom. Wewnątrz tuby znajduje się mineralny „zeolit” pochłaniający wilgoć.Na ścieżce ruchu freonu znajdują się dwie siatki:

• Jeden po stronie wlotowej z dużymi otworami, aby zapobiec przedostawaniu się granulek zeolitu do skraplacza.
• Druga siatka znajduje się po stronie wylotowej. Otwory w nim są stosunkowo małe, jak w sitku do herbaty, aby nie wpuszczać do kompresora cząstek zeolitu, fragmentów metali itp.

W suszarce zwykle wykonuje się dodatkowy otwór. Służy do montażu i naprawy urządzenia w celu szybkiego wytworzenia podciśnienia w układzie. W przeciwnym razie przepustnica o małej średnicy spowolniłaby proces opróżniania klimatyzatora. Nie otwieraj tego otworu technologicznego, w przeciwnym razie urządzenie przestanie działać.

Klimatyzator inwerterowy

Głównym celem klimatyzatora inwerterowego jest oszczędność energii i przedłużenie czasu pracy sprężarki. W takich układach praca nie odbywa się w szarpnięciach „włącz-wyłącz”, ale z płynną regulacją mocy. Klimatyzator działa w sposób ciągły, ale nie z pełną mocą. Pozwala to na wydłużenie żywotności silnika sprężarki. Ponadto utrzymanie stabilnej temperatury w pomieszczeniu wymaga znacznie mniejszego zużycia energii niż przy „nierównym rytmie” tradycyjnego klimatyzatora.

Sterowanie prędkością sprężarki odbywa się poprzez przekształcenie (odwrócenie) przychodzącego prądu przemiennego na prąd stały, a następnie z powrotem na prąd przemienny, ale z inną częstotliwością. Elektronika decyduje, jak zmienić prędkość obrotową silnika - zmniejszyć lub zwiększyć, a zmiany prędkości następują płynnie.

Ale ważne jest, aby zrozumieć, że klimatyzator z falownikiem jest bardziej ekonomiczny tylko w miejscach, w których konwencjonalny klimatyzator jest włączany tylko od czasu do czasu. Przy ciągłej pracy konwencjonalny klimatyzator jest znacznie bardziej wydajny przy tym samym zużyciu energii, ponieważ nie marnuje energii elektrycznej do konwersji. Dlatego też, jeśli klimatyzator z inwerterem pracuje z pełną wydajnością prawie nieprzerwanie, jego wydajność została wybrana nieprawidłowo.

Inżynier z Climate Control powie Ci, czym jest klimatyzator inwerterowy i czy warto za niego przepłacać:

Odmiany klimatyzatorów

Zwyczajowo rozróżnia się kilka rodzajów klimatyzatorów:

• powietrze nawiewane. Aby zapewnić niezbędne parametry klimatyczne w pomieszczeniu, stosuje się zewnętrzne przepływy powietrza;
• recyrkulacyjny. Urządzenie działa z zasysaniem powietrza do wewnątrz;
• jednostki pracujące z funkcją rekuperacji. Połącz właściwości dwóch powyższych urządzeń.

Urządzenia inwerterowe

Klimatyzator inwerterowy
Systemy klimatyzacji z falownikiem różnią się znacznie od konwencjonalnych urządzeń, które okresowo włączają się i wyłączają. Falownik to specjalna jednostka lub mechanizm zdolny do zmiany częstotliwości prądu elektrycznego w danym kierunku. Wszystko to prowadzi do zmiany mocy sprężarki. Dlatego klimatyzatory inwerterowe pracują stale.

Aby utrzymać zadaną temperaturę, dobierają optymalną moc. Dlatego w pomieszczeniu panują stabilne warunki klimatyczne, co pozytywnie wpływa na zdrowie człowieka. Klimatyzatory inwerterowe działają znacznie dłużej. Momenty rozruchu znacznie skracają żywotność zespołów prądotwórczych.

Monobloki

Urządzenie tego typu klimatyzatora oznacza umieszczenie wszystkich jednostek i mechanizmów w jednym bloku. Zmniejsza to znacznie koszt sprzętu, ale negatywnie wpływa na jego funkcjonalność.

Współdzielone są następujące typy monobloków:

• okno. Umieszczony w otworze tak, aby urządzenie znajdowało się częściowo na zewnątrz;
• dach. Zainstalowany na dachu;
• mobilny. Urządzenie montuje się na podłodze z możliwością poruszania się po pomieszczeniu, a do ulicy podłącza się specjalnymi kanałami powietrznymi.

Systemy dzielone

Zaletą systemu dzielonego jest jego konstrukcja.To urządzenie składa się z dwóch bloków - wewnętrznego i zewnętrznego. Systemy dzielone są uważane za najbardziej efektywne.

Schemat działania systemu podzielonego

System dzielony

Podział oznacza rozłam. W systemach dzielonych skraplacz i parownik nie znajdują się w jednej obudowie, ale można je oddzielić np. Ścianą. Jednak są one połączone rurami, aby wymieniać między nimi czynnik chłodniczy. Zwykle zewnętrzna część systemu dzielonego jest montowana na zewnątrz na ścianie budynku. Zawiera następujące elementy:

• kompresor;
• kondensator;
• przepustnica;
• wentylator zewnętrzny itp.

Część zewnętrzna może generować wystarczająco głośny hałas podczas pracy (do 45 decybeli), który może nie podobać się sąsiadom.

Część wewnętrzna jest zamontowana wewnątrz budynku, zawiera:

• parownik;
• filtr do oczyszczania powietrza;
• termostat;
• elektronika sterująca.

Zazwyczaj wnętrze jest bardzo ciche.

Podczas instalowania systemu dzielonego wymagane jest specjalne wyposażenie do łączenia części zewnętrznej i wewnętrznej z rurami miedzianymi. Przede wszystkim jest to pompa próżniowa, bez której nie będzie można zbudować sprawnego układu. Producenci nie udzielają gwarancji na urządzenia zainstalowane przez niecertyfikowanych instalatorów.

Nowoczesne układy typu split wyposażone są w układ sterowania rozruchem sprężarki. System ten zapobiega zbyt szybkiemu uruchomieniu silnika po ostatnim wyłączeniu, aby nie przegrzewał się.

Istnieją systemy multi-split, w których nie jedna, ale dwie lub więcej jednostek wewnętrznych. Ale takie systemy są nieco droższe niż konwencjonalne, ponieważ wymagają zarówno bardziej złożonego systemu połączenia z jednostką zewnętrzną, jak i bardziej złożonego systemu sterowania dla każdej jednostki wewnętrznej (z oddzielnym termostatem, pilotem itp. ).

Większość systemów typu split nadaje się nie tylko do chłodzenia, ale także do ogrzewania.

Klimatyzator podłogowy

Klimatyzatory podłogowe stosuje się, gdy niepożądane lub niemożliwe jest zastosowanie konwencjonalnego modelu ściennego, np. Pomieszczenie jest za małe, a strumień zimnego powietrza ze ściany od razu spadnie na ludzi.

Są dwojakiego rodzaju: stacjonarne i mobilne. A te i inne nie różnią się zbytnio od swoich odpowiedników na ścianie. Stacjonarny klimatyzator podłogowy z reguły wykonywany jest według schematu „split”. Musi również wymieniać ciepło ze światem zewnętrznym, jak zwykle, dlatego jest po prostu mocowany na wysokości około pół metra od poziomu podłogi, a wszystkie inne elementy są takie same. Mobilny klimatyzator podłogowy to najczęściej zwykły klimatyzator mobilny.

Klimatyzator mobilny: cechy pracy

Urządzenie mobilnego klimatyzatora jest prawie takie samo jak stacjonarne. Główna różnica polega na tym, że cały klimatyzator znajduje się w całości w pomieszczeniu. Ponadto zwykle wymagany jest gruby kanał do pompowania atmosfery zewnętrznej przez skraplacz. Ten kanał powietrzny należy uszczelnić przez okno lub specjalny otwór w ścianach.

Wydajność mobilnych klimatyzatorów jest zwykle niska, ponieważ są one przeznaczone do chłodzenia małych pomieszczeń. Najgłośniejsza część klimatyzatora (skraplacz + wentylator + dławik) jest umieszczona w mieszkaniu, dlatego przy dużej mocy klimatyzatora przebywanie w pomieszczeniu będzie niewygodne.

Większość rozwiązań technicznych obejmuje nie tylko chłodnicę powietrza, ale także nagrzewnicę. Wzrost temperatury następuje w wyniku bezpośredniego ogrzewania powietrza przez elementy grzejne. Ponadto ich pojemność może być dość duża, dlatego sprawdź sieć elektroenergetyczną pod kątem przydatności do takich obciążeń. Można również spotkać modele z możliwością pracy „na ciepło”, jak w układach dzielonych (z przegrupowaniem węża kanałowego i bez elementów grzejnych).

Klimatyzatory mobilne często wyposażone są w mocny wentylator, który pozwala nie tylko schłodzić / ogrzać powietrze w pomieszczeniu, ale także rozprowadzić je po całej konstrukcji.

Woda destylowana powstająca podczas pracy agregatu najczęściej gromadzona jest w specjalnym pojemniku. Aby nie biegać z nim co godzinę, wylewając nagromadzoną wodę, lepiej wybrać model o większej pojemności. Ponadto niektóre modele podczas napełniania zbiornika wody po prostu przestają działać, dając sygnały i żądając spuszczenia cieczy.

Klimatyzatory mobilne przydają się tam, gdzie nie ma powodu, aby instalować klimatyzatory stacjonarne. Na przykład przy wynajmie domu, w domku letniskowym lub podczas długiej podróży służbowej. Często do kuchni kupowane są mobilne chłodnice powietrza, aby latem nie było tak gorąco i duszno podczas pracy wszystkich urządzeń kuchennych.

O mobilnych klimatyzatorach, ich zaletach i wadach można dowiedzieć się z poniższego filmu, na którym jako przykład rozważa się mobilny klimatyzator ТМ Carrier z serii 51AKP:

Jaka jest różnica między modelami falowników

Nowa generacja klimatyzatorów ma kilka różnic:

• zainstalowana jest dodatkowa elektroniczna jednostka sterująca - falownik;
• silnik sprężarki działa na innej zasadzie;
• moc jest regulowana płynnie, a nie skokowo;
• istnieje funkcja rozmrażania wymiennika ciepła w module zewnętrznym.

Uwaga. Najnowsze wersje "splitów" są wyposażone w silniki elektryczne na prąd stały, których prędkość jest łatwiejsza do regulacji.

Teraz zastanówmy się, co oznacza nazwa „falownik”. Jest to przetwornica częstotliwości, która umożliwia płynną zmianę prędkości obrotowej silnika elektrycznego sprężarki oraz wydajności zimna / grzewczego urządzenia. Płytka znajduje się w zewnętrznym bloku rozdzielonego systemu i jest częścią obwodu głównego.

Dzięki przetwornicy częstotliwości sterowanie mocą falownika realizowane jest w klimatyzatorze:

1. Przy pierwszym włączeniu sprężarka pracuje z maksymalną prędkością, aby szybko osiągnąć ustawioną temperaturę w pomieszczeniu.
2. Gdy czujnik wykryje zbliżanie się do ustawionego progu temperatury, falownik płynnie zmniejsza obroty silnika na polecenie sterownika.
3. Po osiągnięciu wymaganej temperatury powietrza dmuchawa nie zatrzymuje się - przechodzi w tryb minimalnej wydajności.
4. Ponadto kompresor pracuje nad utrzymaniem mikroklimatu w pomieszczeniu, zwiększając lub zmniejszając moc w zależności od zmian warunków środowiskowych.

Ponieważ sprężarka pracuje non-stop, smar nie zamarza na mrozie - urządzenie jest w stanie ogrzewać powietrze w pomieszczeniu w temperaturach poniżej zera za burtą (do -15 stopni). Problem zamarzania skraplacza został rozwiązany poprzez wprowadzenie systemu okresowego rozmrażania.

Ciekawy punkt. Zewnętrznie klimatyzatory inwerterowe nie różnią się w żaden sposób od swoich poprzedników. Niektórzy producenci umieszczają napisy INV lub INVERTER na obudowie jednostki zewnętrznej. Ale w większości przypadków informacje o rodzaju systemu podzielonego są podane w paszporcie technicznym produktu.

Jak działa mobilny klimatyzator bez kanału powietrznego?

Mobilny klimatyzator bez kanału powietrznego w rzeczywistości nie jest klimatyzatorem, ale nawilżaczem powietrza i wymaga ciągłego uzupełniania zapasów wody. Takie urządzenie nigdzie nie odprowadza ciepła, a po prostu wypycha powietrze z pomieszczenia przez wilgotny gąbczasty materiał. W pierwszych minutach pracy możliwe jest krótkotrwałe uczucie chłodu ze względu na wzrost wilgotności powietrza.

W porównaniu z konwencjonalnym klimatyzatorem ma następujące wady:

1. Moc takiego urządzenia nie może być duża - ze względu na ograniczenia gabarytowe i szumowe, a także zakres zastosowania w małych pomieszczeniach.
2. Wilgotność w pomieszczeniu staje się bardzo wysoka. W związku z tym może pojawić się pleśń i tak dalej.
3. Konieczne jest ciągłe dodawanie wody do tego urządzenia, w przeciwnym razie może się całkowicie wyłączyć.

Urządzenie HVAC

Urządzenie klimatyzatora zakłada jego podział na jednostkę wewnętrzną i zewnętrzną.Istnieją modele o konstrukcji jednoczęściowej, ale są one mniej wygodne w użyciu ze względu na hałas.

Jednostka zewnętrzna

Jednostka zewnętrzna klimatyzatora składa się z szeregu urządzeń, z których każde pełni swoją własną funkcję:

• kompresor. Zaprojektowany do sprężania powietrza, które jest następnie wypychane na przewód;
• kondensator. Służy do chłodzenia i kondensacji freonu;
• wentylator. Zwiększa prędkość mas powietrza uderzających o skraplacz;
• filtr do oczyszczania gazów. Pomaga zapobiegać zatykaniu kompresora przez małe cząsteczki.

Urządzenie jednostki wewnętrznej

Jednostka wewnętrzna jest rodzajem przekaźnika zimnego lub ciepłego powietrza do pomieszczenia. Zawiera następujące elementy:

• filtr do oczyszczania napływającego powietrza z kurzu i brudu. Jest stale czyszczony, aby wydajność urządzenia nie spadła;
• urządzenie dławiące jest zaprojektowane tak, aby obniżyć ciśnienie gazu przed wymianą ciepła;
• dzięki pracy wentylatora powietrze jest wtłaczane i dalej przesyłane;
• żaluzje (pionowe lub poziome) służą do regulacji kierunku przepływu powietrza;
• panel wyświetlacza wskazuje tryb pracy urządzenia i ewentualne błędy w systemie;
• parownik służy do podgrzewania i odparowywania schłodzonego gazu;
• jednostka sterująca, za pomocą której można ustawić parametry systemu grzewczego;
• połączenia dławikowe. Dołączone są do nich miedziane rurki, które łączą jednostkę wewnętrzną i zewnętrzną;
• pod parownikiem umieszczona jest miska na skropliny. Zebrana woda opuszcza pomieszczenie przez wąż spustowy.

Zasada działania klimatyzatora okiennego

Klimatyzatory okienne są popularne z tego samego powodu, co klimatyzatory mobilne. Zwykle nie działają przez cały rok, ale tylko w czasie upałów. To bardzo dobre rozwiązanie do kuchni, gdy latem zależy nam na odrobinie chłodu, a nie ma funduszy na zakup drogiego urządzenia do schładzania małego pomieszczenia.

Podobna konfiguracja wygląda następująco:

Z reguły wykonane są według schematu „monoblokowego” i zajmują otwór na okno. Wybierając klimatyzator okienny, najpierw sprawdź, czy pasuje on do Twojego okna (nawiewniki). Chodzi nie tylko o rozmiar, ale także o ogólną wytrzymałość ramy okiennej, ponieważ waga jednostki może być znaczna i nie każde zniszczone okno może to wytrzymać.

Pamiętaj, że najprawdopodobniej nie będzie szczelnego dopasowania obudowy klimatyzatora okiennego, więc będziesz musiał rozwiązać problem izolacji od powietrza zewnętrznego. Niektórzy najemcy każdego lata wkładają klimatyzator do otworu okiennego i wypełniają pęknięcia pianką budowlaną, a każdej jesieni zdejmują urządzenie, aby uszczelnić okna na zimę. Jednak zdarza się też, że klimatyzator jest zamontowany, uszczelniony i wtedy zajmuje swoje miejsce w oknie przez cały rok, po prostu „odpoczywa” zimą.

Tanie modele mogą nie mieć pilota - wszystko jest sterowane z panelu przedniego. W tym przypadku jest to właściwe podejście - im prostsze, tym lepsze. Mniejsze prawdopodobieństwo zepsucia złożonej elektroniki.

Jak działa taki klimatyzator i co się dzieje podczas jego pracy, widać wyraźnie na wideo:

Jak działa klimatyzator podczas ogrzewania?

Istniejące klimatyzatory, które mogą się nagrzewać zimą, są zwykle wyposażone w zawór czterodrogowy. Ten zawór, przełączając, powoduje, że czynnik chłodniczy nagrzewa się z powietrza otoczenia, a wręcz przeciwnie, oddaje ciepło do pomieszczenia. Jest to bardzo ekonomiczny sposób na ogrzanie budynku, ponieważ większość energii przeznaczana jest nie na samo podniesienie temperatury powietrza, ale na przeniesienie ciepła z ulicy do domu.

Średnio ogrzewanie pomieszczenia za pomocą klimatyzatora jest około 3 razy bardziej ekonomiczne niż ogrzewanie domu urządzeniami elektrycznymi wyposażonymi w elementy grzejne (termiczne grzejniki elektryczne).Sposób ustawienia klimatyzatora na ciepło opisano tutaj:

Należy jednak pamiętać, że im zimniej jest za oknem i im cieplej powinno być w pomieszczeniu, tym mniej klimatyzator się do tego nadaje. Przy mrozie poniżej -15 lat domowy klimatyzator zwykle nie może już zapewnić wymiany ciepła z ulicy do domu, ponieważ:

• Klimatyzator jest pierwotnie przeznaczony do chłodzenia, dlatego w trybie ogrzewania mieszkania jego wydajność spada wraz z temperaturą otoczenia.
• Nowoczesny, przyjazny dla środowiska czynnik chłodniczy nie nadaje się również do mrozu.
• Praca sprężarki w niskich temperaturach jest utrudniona - smar staje się zbyt gęsty.

Wiele systemów typu split ma automatyczne przełączanie między trybami „zimno” - „ciepło”, regularnie przełączając się na tryb chłodzenia pomieszczenia (z ogólnym trybem „grzanie”), ale bez pracy wentylatora wewnątrz budynku. Ma to na celu rozgrzanie grzejnika w zewnętrznym bloku układu, tak aby nie pokrywał się on lodem z kondensatu i nie tracił zdolności do sprawnej wymiany ciepła.

W systemach dzielonych występuje również nieprzyjemna możliwość zamarznięcia węża odpływowego. Woda zamienia się w lód i tworzy zatyczkę wewnątrz węża. Dalszy wypływ wody z klimatyzatora nie będzie już odbywał się na ulicy, ale do pomieszczenia.

Po zapoznaniu się ze wszystkimi rodzajami tej technologii klimatycznej znacznie łatwiej będzie Ci wybrać klimatyzator odpowiadający Twoim potrzebom. Oczywiście powinno to być oparte na rodzaju pomieszczenia, które wymaga chłodzenia, a także na możliwościach finansowych.

Praca urządzenia zimą do ogrzewania pomieszczenia

Zasada działania klimatyzatora do ogrzewania nie różni się od tej, która występuje podczas chłodzenia. Jedyna różnica polega na tym, że w jednostce zewnętrznej jest zainstalowany zawór czterodrogowy.

Dzięki tej funkcji freon może zmieniać kierunek ruchu. W rezultacie ciepło jest odprowadzane w wymienniku wewnętrznym, a ogrzewanie odbywa się w wymienniku zewnętrznym.