Кондиционер — незаменимое устройство создания уюта и микроклимата в помещении. Летом он является единственным источником холодного воздуха, в межсезонье, когда централизованное отопление еще не подано, а в помещении невыносимо сыро и холодно, его можно включить на обогрев. Да и зимой, если эффективности отопительной системы не хватает, кондиционер может служить отличной альтернативой дополнительному источнику тепла, тем более, некоторые современные модели могут работать даже при температуре за окном до -20°C. За счёт чего работают кондиционер, из чего состоят и какие из них работают на основе инвертора? В этих вопросах попробуем разобраться.
Из чего состоит кондиционер?
Одним из самых популярных видов исполнения как бытовых, так и более мощных промышленных (полупромышленных) кондиционеров является сплит-система, которая состоит из двух отдельных блоков, соединенных между собой. Один из блоков устанавливается на улице, и называется, наружным, а второй — внутренний, монтируется в самом помещении. Блоки соединяются между собой:
- медными трубками, по которым транспортируется хладагент;
- кабельной продукцией, снабжающей внешний блок электроэнергией.
Наружный блок сплит-системы бытового кондиционера включает такие комплектующие:
- Вентилятор, направляющий струю воздуха на теплообменник (конденсатор), предназначен он для интенсивного теплообмена с уличным воздухом;
- Конденсатор, который выполнен в виде радиатора. В нем фреон, проходящий по трубкам, выполняет изменение состояния: из газообразного — в жидкое. В режиме охлаждения этот радиатор нагревается и отдает тепло в атмосферу;
- Компрессор работает от электроэнергии и служит для сжатия хладагента и создания его движения по радиаторам и магистрали между блоками. Компрессор является “сердцем” любого кондиционера и основным потребителем электроэнергии, а также при его поломках, самым дорогим элементом.
- Плата управления, в инверторных моделях управляет интенсивностью прокачки фреона за счёт изменения скорости движения ротора компрессора. В неинверторных моделях плата установлена во внутреннем блоке и служит только для подачи и прекращения напряжения питания на компрессор.
- Четырехходовой клапан. Предназначен для переключения кондиционера в режим “холод” или “тепло”.
- Штуцерные соединения. Для подключения магистрали с хладагентом;
- Фильтр, защищающий от попадания внутрь корпуса уличной пыли, а также пуха с тополей и других частиц, пагубно влияющих на работу климатического оборудования;
- Защитный кожух. Закрывает электрические, штуцерные соединения и разъемы, от попадания влаги, а также для скрытия этих подсоединений.
Во внутреннем блоке сплит-системы находятся:
- Декоративная панель с решёткой. Служит элементом подачи воздуха во внутренний блок, имеет простой и доступный для пользователя механизм снятия для выполнения обслуживания и доступа к системе фильтрации;
- Фильтр для грубой очистки воздуха, который (в зависимости от модели) выполнен в виде сетчатого пластика. Требует регулярного обслуживания и чистки не реже, чем один раз в полгода.
- Система тонкой фильтрации, может быть выполнена из разных материалов, всё зависит от модели;
- Вентилятор обдува испарителя. Обеспечивает поток воздуха, через радиатор теплообменника, который в режиме “холода” становиться холодным, а в режиме переключения на “тепло“ — горячим. Скорость вращения лопастей вентилятора может меняться в зависимости от установок пользователя.
- Испаритель. Основной источник холода (тепла), выполненный в виде радиаторной решётки с медными трубками;
- Система горизонтальных жалюзи управления направлением потока воздуха в помещении. В некоторых моделях имеет электропривод для постоянного изменения направления потока. Включается и настраивается с пульта д/у.
- Панель индикации, информативность ее и тип исполнения, в зависимости от модели, может меняться.
- Вертикальные жалюзи, которые меняют угол подачи воздуха в помещение, управляются вручную.
- Штуцерные соединения, находятся в нижней задней части блока и в зависимости от места, а также условий установки могут быть выведены в нужную сторону. К ним присоединяются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки. В некоторых моделях на внутреннем блоке есть малозаметная крышечка, под которой скрываются элементы управления в случае потери или выходе из строя дистанционного пульта. Для отвода конденсата, который появляется во внутреннем блоке, в кондиционерах имеется дренажная система отвода этой влаги.
Как работает кондиционер?
Принцип работы кондиционера любой конструкции, исполнения и марки практически идентичен и основан на физических свойствах фреона, меняющего температуру при изменении давления. Внутри замкнутого контура под давлением циркулирует хладагент — фреон, с добавлением специального компрессорного масла. В компрессоре, за счет движения ротора, происходит сжатие хладагента с повышением его температуры до 90 °C, и направление его в теплообменник наружного блока — конденсатора. Проходя по его радиаторным трубкам через терморегулирующий клапан хладагент охлаждается и переходит в жидкое состояние, затем направляется в испаритель внутреннего блока, где и происходит охлаждение трубок за счет изменения давления. Вентилятор, находящийся во внутреннем модуле, создает циркуляцию воздуха через холодный испаритель, после чего хладагент вновь попадает в компрессор и процесс повторяется. Если пользователь переключает кондиционер в режим обогрева, то происходит обратный цикл, в котором радиатор во внутреннем модуле нагревается, а во внешнем охлаждается.
Принцип работы инверторного кондиционера
За счет применения инверторного типа компрессора, а точнее, его системы электроснабжения, разработчикам удалось добиться:
- снижения количества потребляемой электроэнергии;
- уменьшения нагрузки на электропроводку подвода питания;
- увеличения срока службы “сердца” кондиционера — компрессора;
- снижения до минимума перепадов температуры в помещении, а значит повышения комфорта.
Принцип работы инверторного кондиционера основан на изменении интенсивности прокачки хладагента. Регулировка интенсивности прокачки стала возможна за счёт изменения скорости движения ротора, который является элементом, нагнетающим давление. В свою очередь, скорость вращения ротора является следствием изменения частоты переменного тока электроснабжения компрессора. Суть инверторной схемы электроснабжения формируется на основе выпрямления сетевого напряжения со стандартной частотой 50 Гц, и последующим преобразованием его в переменный ток заданной частоты. Такой процесс называется инвертированием, и именно он дает возможность работы компрессора в экономном режиме, без полной остановки и запуска, который сопровождается высокими пусковыми токами.
Понимание работы и преимуществ инверторной схемы работы компрессора и принципа получения холода (тепла) дает возможность более тщательно разобраться в особенностях выбора системы кондиционирования.