Aparate de aer condiționat casnic și semiindustrial sunt de două tipuri, în funcție de proiectarea și principiul funcționării: sisteme monobloc și split. La rândul lor, monoblocurile sunt împărțite în dispozitive mobile, ferestre și evaporative, iar sistemele de împărțire sunt împărțite în perete, casetă, canal, coloană și cele de la podea la tavan (universale).
Baza principiilor de funcționare a diferitelor sisteme climatice
Sistemele de divizare și dispozitive mobile, precum și aparatele de aer condiționat pentru geamuri au un principiu de funcționare diferit, dar se bazează pe proprietatea oricăror lichide de a colecta căldura în timpul evaporării și de a o elibera în timpul condensării. În aceste dispozitive de răcire, fluidul de lucru este gaz freon. Circula într-un circuit închis în blocuri cu două componente și monoblocuri.
Temperatura tranziției de fază, când gazul devine lichid, iar apoi revine la starea normală, depinde de presiunea de lucru - cu cât este mai mare, cu atât temperatura tranziției de fază este mai mare.
Pentru ca freonul lichid să fiarbă și să ia căldura din aer, compresorul creează o presiune în evaporator la care temperatura de tranziție de fază este mai mică decât temperatura ambiantă. Când compresorul creează o presiune la care temperatura de tranziție de fază este mai mare decât indicatorii de aer, freonul preia din nou o stare gazoasă și transferă căldura colectată către exterior, adică pe stradă, prin unitatea externă.
Dacă luăm în considerare principiul funcționării unui aparat de aer condiționat de podea fără conductă de aer, atunci aceeași proprietate a lichidului este folosită aici, dar substanța de lucru este apa, nu freonul. Nu există nicio buclă închisă în interiorul dispozitivului. Lichidul este pompat de pompa de scurgere și se evaporă sub influența aerului cald, dând un aer rece. De fapt, este mai mult un evaporator decât un aparat de aer condiționat, deoarece umezește bine aerul și îl răcește mediocru.
Cum funcționează sistemele împărțite și soiurile lor
Sistemul de divizare este format din unități exterioare și interioare. În exterior este un compresor, placă de control, ventilator și condensator. Elementele principale ale unității interioare: evaporator, ventilator, filtre, senzori de temperatură și tigaie de condens.
Freon circulă într-un circuit închis. Este format din:
- bobină internă - schimbător de căldură evaporat;
- bobină externă - schimbător de căldură cu condensator;
- conectarea tuburilor de cupru - autostrada freon;
- compresor cu impuls de presiune;
- tubul capilar în sistemele casnice;
- supapă termostatică (TRV) pentru unități semiindustriale.
Tubul capilar și supapa de expansiune au un sinonim comun - dispozitiv de accelerare. Acestea asigură diferența dintre presiunea de condensare și punctul de fierbere al agentului frigorific datorită rezistenței hidraulice pe întreaga lungime.
Aparatele de aer condiționat care pot realiza încălzirea aerului au o supapă cu 4 căi care schimbă funcțional două schimbătoare de căldură în unele locuri - cel extern este responsabil pentru evaporarea agentului frigorific, iar cel intern este responsabil pentru condensarea acestuia.
Lucrări de răcire
Freonul intră în compresor, unde presiunea lui 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 intră în stare lichidă. Aerul trece printr-un schimbător de căldură cu condensator și este încălzit de căldura degajată de freon.
Apoi, agentul frigorific se deplasează într-un tub capilar în formă de spirală sau în valva de expansiune, unde presiunea acestuia scade, temperatura scade și se produce o ușoară evaporare.Schimbătorul de căldură evaporativ este purjat cu aerul din încăpere, dar este răcit atunci când intră un freon mai rece. În acest caz, agentul frigorific își ia căldura și revine la starea inițială. În continuare, ciclul se repetă.
Când lucrați la frig, sistemul de aer condiționat al sistemului de împărțire constă din 4 etape principale: compresie, condens, rarefecție și evaporare.
Lucrări de încălzire
Esența principiului funcționării unui aparat de aer condiționat al unui sistem divizat de încălzire nu se schimbă. Atunci când supapa cu 4 căi schimbă funcțiile unităților, atunci când se schimbă direcția debitului de agent frigorific, aerul este preluat de pe stradă de unitatea exterioară, unde se evaporă freonul, iar unitatea interioară o livrează în cameră, în care agentul frigorific trece din nou în faza gazoasă.
Cu cât temperatura aerului exterior este mai scăzută, cu atât este mai dificilă extragerea căldurii din aceasta, deoarece diferența dintre temperatura aerului și temperatura de evaporare a freonului scade, prin urmare, capacitatea de încălzire scade datorită egalizării valorilor lor.
Aer condiționat de precizie
Tehnologia climatică de precizie după principiul funcționării nu diferă de un sistem divizat, dar are o serie de caracteristici:
- Capabil să funcționeze 24/7/365 timp de 10 ani, în timp ce un sistem de divizare a gospodăriei nu va dura cel mult 2 ani.
- Are un ventilator puternic, datorită căruia calitatea de răcire este mai mare decât cea a divizării. Fluxurile de aer la o anumită temperatură sunt distribuite uniform în toată camera.
- Freonul, apa sau glicolul pot acționa ca o substanță de lucru.
- Umidificarea se realizează cu ajutorul unui generator de aburi de tip electrod.
Aparatele de aer condiționat de precizie sunt utilizate în camerele de servere, unde este necesar să se mențină neîntrerupt o anumită temperatură și umiditate.
Aparate de aer condiționat inversor
Principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat inverter este același cu cel convențional. Diferența dintre echipamentele climatice de tip inverter constă în gestionarea modului de operare. Într-un sistem de divizare convențional, la atingerea temperaturii setate, compresorul se oprește. Când temperatura se schimbă, supraîncărcătorul începe să tragă. Astfel, sistemul funcționează la putere maximă, dar în mod intermitent.
În motoarele invertoare au o placă convertoare de frecvență, care modifică frecvența standard a rețelei electrice. Ventilatorul nu încetează să funcționeze când se atinge norma de temperatură: încetinește treptat rotirea, iar când aerul este încălzit cu 1 grad, crește numărul de rotații pe unitatea de timp.
Avantajele unui astfel de control sunt în durabilitatea echipamentului și în economisirea energiei electrice până la 30% în comparație cu sistemele de divizare neinvertitoare.
Sistemul de climat canal
Un sistem de conducte de intrare și de ieșire pleacă de la unitatea interioară a aparatului de aer condiționat, prin care este preluat aer cald și este furnizat frig în una sau mai multe camere.
Echipamentele de acest tip au funcția de a amesteca aerul proaspăt de pe stradă până la 30%.
Instalarea unui aparat de aer condiționat tip conductă se face cel mai bine în faza construcției clădirii - unitatea este instalată sub tavan împreună cu un sistem de ventilație.
Principiul funcționării aparatelor de aer condiționat mobile
Răcire
Odată cu primul flux, condensatorul este răcit datorită trecerii aerului deja răcit. Curentul cald este evacuat prin furtunul de evacuare ondulat. Un al doilea flux de aer este necesar pentru a răci camera. Trecând prin evaporator, aerul cald emană căldură freonului și scade temperatura acestuia, după care revine în cameră prin rețele de distribuție pe carcasă. Compresorul creează presiunea necesară, iar un ventilator centrifugal asigură aportul de aer și schimbătoarele de căldură suflante. Deci, este construit principiul climatizării mobile pentru răcire.
Dacă vorbim despre principiul funcționării unui aparat de aer condiționat mobil cu o conductă de aer, diferența este că, în cazul în care există două compartimente sigilate cu două bobine diferite. Schimbătorul de căldură cu condensator este situat în cel inferior și cel evaporat în cel superior.
Incalzi
Când este încălzit, monoblocul funcționează, de obicei, în modul încălzitor ventilator, iar conducta este închisă cu un dop în exterior, astfel încât aerul rece de pe stradă să nu intre în dispozitiv. Balsamul izolat de mediul extern poate funcționa la orice ger.
Principiul de funcționare a aparatului de aer condiționat pentru încălzire în acest caz nu se bazează pe redirecționarea agentului frigorific către cealaltă parte, ci pe încălzirea electrică datorită elementelor de încălzire ceramică, care transformă dispozitivul mobil într-un încălzitor tipic.
Răcire și încălzire aer condiționat geam
Funcționarea unei unități de ferestre nu este practic diferită de principiul funcționării unui aparat de aer condiționat exterior. De asemenea, are două compartimente: într-unul există un schimbător de căldură evaporativ, iar în cel de ieșire există unul condensator.
Răcire
Când este răcit, freonul circulă între două bobine. Un ventilator centrifugal trage aer din cameră, îl trece printr-un filtru grosier și îl sufla prin schimbătorul de căldură evaporat. Datorită diferenței de temperatură și presiunii injectate, aerul degajă căldură la freon și se răcește, îndreptându-se înapoi în cameră. În acest moment, agentul frigorific se deplasează către schimbătorul de căldură din exteriorul unității geamului, unde căldura este transferată în aerul pompat de ventilatorul axial prin grilele laterale.
Incalzi
Dacă vorbim despre principiul de funcționare a unui aparat de aer condiționat tip fereastră pentru încălzire, atunci aici se folosesc și elemente de încălzire încorporate, care fac posibilă transformarea dispozitivului de răcire într-un încălzitor complet. Până la -15 ° C o astfel de bomboane va încălzi aerul din cameră în mod corespunzător.
Cum funcționează aparatele de aer condiționat prin evaporare
În aparate de aer condiționat prin evaporare nu există circuite cu freon cu schimbătoare de căldură și compresoare. Structura unității de pardoseală fără aer include următoarele elemente:
- ventilator;
- pompa de drenaj;
- hidro-filtru poros;
- filtru de aer grosier;
- capacitate pentru apa rece.
Lichidul de lucru este apa rece, în care gheața este plasată suplimentar pentru o răcire mai eficientă.
Răcire
Nu este necesară îndepărtarea umidității, deoarece este eliberată în cameră împreună cu aerul răcit, de aceea astfel de dispozitive monobloc se mai numesc umidificatoare sau aparate de aer condiționat evaporative.
Ciclul de răcire este format din mai multe etape:
- hidrofiltrul este impregnat cu apă provenită dintr-un recipient special sub influența unei pompe de scurgere;
- fluxul de aer trece printr-un filtru mecanic și intră în hidrofiltru;
- aici își dă căldura apei și începe să se evapore, în timp ce se produce răcirea și umidificarea fluxului de aer.
Funcționarea aparatului de aer condiționat fără conductă de aer constă în faptul că apa trece de la o stare lichidă la una gazoasă și absoarbe căldura din aer.
Incalzi
Dacă luăm în considerare principiul de funcționare a aparatului de aer condiționat-evaporator pentru încălzire, atunci acesta nu este diferit de unitățile de geam și cele mobile cu conductă de aer. Un element de încălzire este încorporat în corpul unității de evaporare a podelei, care permite funcționarea dispozitivului în modul de încălzire ventilator cu încălzire electrică. Nu există restricții la temperatura exterioară.
Principiul de funcționare al tuturor aparatelor de aer condiționat: podea, fereastră și sisteme despicate, se bazează pe capacitatea lichidului de a colecta și de a elibera căldură în timpul evaporării și condensului, dar ciclul de răcire sau încălzire poate varia foarte mult datorită caracteristicilor de proiectare ale dispozitivului.
