Кондиционер: принцип работы и особенности

Общие особенности оборудования

Промышленные и бытовые приборы отличаются мощностью и наличием дополнительных элементов. В каждой модели есть следующие составляющие:

• Компрессор. Он повышает давление специальной жидкости (хладагента) и обеспечивает ее движение по холодильному контуру.
• Конденсирующий теплообменник. Данный узел находится в наружном подблоке. Он выступает в роли конденсатора для хладагента. Активируется, когда агрегат включен на создание «холода».
• Испарительный блок — теплообменник, находящийся во внутренней части оборудования. Он отвечает за переход жидкости (хладагента) в парообразное состояние.
• Дросселирующее устройство или регулятор давления. Это капиллярный патрубок, который нужен для повышения давления жидкости, находящейся в системе высокого давления (теплообменник во внутреннем блоке).
• Вентилятор. Он отвечает за поступление воздушных потоков на конденсаторный и испарительный блок.

Сам принцип работы кондиционера, схема функционирования сводится к поступлению воздуха во внешнюю часть агрегата, циркуляции фреона и подачи нагретого или остуженного воздушного потока в комнату или производственный цех.

Основные этапы функционирования оборудования

Внутренняя и внешняя часть агрегатов функционируют как единое целое. Во время работы агрегата фреон вращается по трубкам постоянно. Сама последовательность того, как работает кондиционер, следующая:

1. Из радиатора к компрессору подается хладагент под низким давлением в 2-4 атм. Его температура около 15 ⁰С.
2. Компрессор начинает процесс сжатия до показателя 16-22 и нагревает фреон до 75-85 ⁰С.
3. Жидкость подается в испаритель, остужаемый воздушным потоком. В результате хладагент остужается и превращается в пар.
4. В парообразном состоянии жидкость идет через терморегулятор. Затем, проходя через капилляры, напор газа снижается до 3-5 атмосфер. В таком состоянии он остывает и частично испаряется.
5. Жидкость опять попадает в радиаторный элемент, где параллельно обдувается воздухом. В нем она переходит в газовое состояние и вбирает в себя тепло из помещения.
6. Под низким давлением охладительная жидкость в виде газа снова идет к компрессору. И весь процесс идет по новому кругу.

Все кондиционеры функционируют по принципу циркуляции фреона.

Особенности наружного блока

Внутренний и наружный модуль есть в составе любых кондиционеров. В промышленных агрегатах внешний элемент часто бывает вынесен на улицу, так как они призваны поддерживать оптимальный температурный режим в больших зданиях. Их применяют в промышленности, сфере складирования, в крупных торговых компаниях (магазинах, супермаркетах).

Бытовые модели обладают более компактными размерами и оба модуля расположены внутри одного корпуса.

Устройство внешней секции во всех вариациях агрегатов примерно одинаковое (вне зависимости от расположения — внутри помещения или на улице). Чтобы понять, как работает внешний блок кондиционера, рассмотрим его составляющие части:

1. Компрессор. Данный узел отвечает за сжатие и движение хладагента по контуру охладительной системы. По типу он делится на поршневой и спиралеобразный. В первом случае внутреннее давление выше, что обеспечивает большую надежность.
2. 4-ходовой клапан монтируется только в модификации реверсивного типа (и тепло, и холод). В режиме «тепло» он сменяет направление охладительной жидкости.
3. 3Плата для управления используется на инверторных кондиционерах. Нередко ее размещают во внутреннем блоке, повышая сохранность электрики.
4. Вентилятор создает потоки воздуха. В простых недорогих модификациях он имеет одну скорость. В профессиональных и полупромышленных вариантах — две-три вариации, с возможностью плавной регулировки.
5. Конденсатор (радиатор), где происходит остывание и конденсация охладительной жидкости.
6. Фильтр системы с фреоном — к нему подходят трубки из меди, соединяющие два блока оборудования в целую систему.
7. Штуцерные соединительные элементы.
8. Защитная крышка (с системой быстрого открытия).

Когда нужно использовать кондиционирующее оборудование в роли нагнетателя подогретого воздуха, во внешнем модуле устанавливается 4-х ходовой клапан. Он управляется от внутренней части агрегата. Именно он отвечает за переключение «тепло–холод».

Как устроен внутренний блок

Функция внутренней части — подавать охлажденный воздух в помещение, поэтому конструкция обязательно включает решетку из пластика или металла с прорезями. Чтобы понять как работает внутренний блок кондиционера, стоит рассмотреть его основные элементы:

1. Сама передняя панель
2. Фильтр глубокой очистки — сетка из пластика, необходимая для задержки крупных пылинок, шести и другого мусора. Мастера рекомендуют чистить данный элемент не реже двух раз в месяц.
3. Испаритель — специальный радиатор, где охлаждающая жидкость нагревается и испаряется.
4. Горизонтальные или вертикальные жалюзи для регулировки силы и направления воздушных потоков.
5. Панель с индикацией режима работы.
6. Фильтр тонкой очистки (угольный, на базе электростатического электричества). На самом деле его наличие не сильно влияет на работу оборудования в целом.
7. Вентилятор с тремя или четырьмя скоростями.
8. Поддон для сбора конденсирующейся жидкости.
9. Плата управления и соединительные элементы в виде штуцеров.

Все элементы обеспечивают корректное поступления холодного или горячего воздуха в помещение. Блок управления устанавливается почти во все модели. Бытовые варианты оснащены программируемой системой — можно выбирать режим работы и устанавливать параметр поддерживаемой температуры.

Работа на «холод» и «тепло»

Различные модификации кондиционеров могут работать только на охлаждение воздуха или на охлаждение и нагрев. Вне зависимости от типа работы, основные перечисленные элементы агрегатов схожи. Но есть небольшие различия.

Как кондиционер функционирует на «холод»

После начала работы агрегата газообразный хладагент попадает в компрессорный отсек, где нагревается. В воздушном теплообменнике начинается процесс конденсации и перехода в жидкость. При этом процессе выделяется тепло. Затем жидкость дросселируется, проходя через капиллярную трубку и забирает тепло. Нагретый воздух «всасывается» в кондиционер, а холодный — перемещается в помещение.

Как устройство работает на «тепло»

В ходе работы предусмотрен отвод тепла от конденсата. В простых бытовых агрегатах такая система выводит конденсат на улицу или за пределы помещения, а в более современных и сложных модификациях он применяется для включения режима обогрева.

Дополнительные функции бытового оборудования

Принцип работы любого кондиционера построен на «круговороте» фреона и остужении воздуха. Однако, современные домашние модели могут не только охлаждать или нагревать воздушные потоки. К дополнительным функциям относят:

• осушение воздуха — снижение показателя влажности в доме;
• вентиляция помещения без нагрева или охлаждения;
• режим автономной работы — регуляция под выставленный режим;
• управление скоростью вращения вентилятора;
• таймер — ограничение времени работы;
• дистанционное управление потоками воздуха;
• ночной режим работы — менее интенсивный.

Настройка промышленного или бытового оборудования зависит от его модели и цели использования. Проводить установку самостоятельно не рекомендуется. Кондиционер — сложная система, требующая создания отводки и подводки потоков воздуха. При неправильной сборке толку от подключения оборудования не будет.