Принцип роботи і пристрій кондиціонера

Кондиціонер — незамінний пристрій для створення затишку і мікроклімату в приміщенні. Влітку він є єдиним джерелом холодного повітря, в міжсезоння, коли централізованого опалення ще немає, а в приміщенні нестерпно сиро і холодно, його можна включити на обігрів. Взимку, якщо ефективності опалювальної системи не вистачає, кондиціонер може служити чудовою альтернативою додаткового джерела тепла, тим більше деякі сучасні моделі можуть працювати навіть при температурі за вікном до -20 ° C. Внаслідок чого працює кондиціонер, з чого складається і які з них працюють на основі інвертора? У цих питаннях спробуємо розібратися.

З чого складається кондиціонер?

Одним з найпопулярніших видів виконання як побутових, так і більш потужних промислових (напівпромислових) кондиціонерів, є спліт-система, яка складається з двох окремих блоків, з'єднаних між собою. Один із блоків встановлюється на вулиці, і називається, зовнішнім, а другий — внутрішній, монтується в самому приміщенні. Блоки з'єднуються між собою:

• мідними трубками, по яких транспортується холодоагент;
• кабельною продукцією, що постачає зовнішній блок електроенергією.

Зовнішній блок спліт-системи побутового кондиціонера включає такі елементи: 

1. Вентилятор, що направляє струмінь повітря на теплообмінник (конденсатор), призначений для інтенсивного теплообміну з вуличним повітрям;
2. Конденсатор, виконаний у вигляді радіатора. У ньому фреон, що проходить по трубках, виконує зміну стану з газоподібного в рідкий. В режимі охолодження цей радіатор нагрівається і віддає тепло в атмосферу;
3. Компресор, працює від електроенергії й служить для стиснення холодоагенту і створення його руху по радіаторах та магістралі між блоками. Компресор є "серцем" будь-якого кондиціонера та основним споживачем електроенергії, а також при його поломці, найдорожчим елементом.
4. Плата керування, в інверторних моделях керує інтенсивністю прокачування фреону шляхом зміни швидкості руху ротора компресора. У неінверторних моделях ця плата встановлена у внутрішньому блоці й слугує тільки для подачі та припинення живлення на компресор.
5. Чотириходовий клапан. Призначений для перемикання кондиціонера в режим "холод" або "тепло".
6. Штуцерні з'єднання. Для підключення магістралі з холодоагентом;
7. Фільтр захищає від попадання всередину корпусу вуличного пилу, а також пуху з тополь та інших частинок, які згубно впливають на роботу кліматичного обладнання;
8. Захисний кожух. Закриває електричні, штуцерні з'єднання та роз'єми від попадання вологи, а також для приховування цих під'єднань. 

У внутрішньому блоці спліт-системи знаходяться:

1. Декоративна панель з ґратами. Служить елементом подачі повітря у внутрішній блок, має простий і доступний для користувача механізм зняття для виконання обслуговування і доступу до системи фільтрації;
2. Фільтр для грубого очищення повітря, який (в залежності від моделі) виконаний у вигляді сітчастого пластику. Вимагає регулярного обслуговування і чищення не рідше, ніж раз на пів року.
3. Система тонкої фільтрації, може бути виконана з різних матеріалів, все залежить від моделі;
4. Вентилятор обдування випарника. Забезпечує потік повітря через радіатор теплообмінника, який в режимі "холоду" стає холодним, а в режимі перемикання на "тепло" — гарячим. Швидкість обертання лопатей вентилятора може змінюватися в залежності від налаштувань користувача.
5. Випарник. Основне джерело холоду (тепла), виконаний у вигляді решітки радіатора з мідними трубками;
6. Система горизонтальних жалюзів управління напрямком потоку повітря в приміщенні. У деяких моделях має електропривод для постійної зміни напрямку потоку. Вмикається і налаштовується з пульта д / к.
7. Панель індикації, інформативність її та тип виконання, в залежності від моделі, може змінюватися.
8. Вертикальні жалюзі, які змінюють кут подачі повітря в приміщення, управляються вручну.

Штуцерні з'єднання, знаходяться в нижній задній частині блоку і, в залежності від місця та умов налаштування, можуть бути виведені в потрібну сторону. До них приєднуються мідні труби, що з'єднують зовнішній і внутрішній блоки. У деяких моделях на внутрішньому блоці є малопомітна кришечка, під якою ховаються елементи управління в разі втрати або виході з ладу дистанційного пульта. Для відведення конденсату, який з'являється у внутрішньому блоці, в кондиціонерах є дренажна система відводу цієї вологи.

Як працює кондиціонер?

Принцип роботи кондиціонера будь-якої конструкції, виконання і марки практично ідентичний і заснований на фізичних властивостях фреону, що змінює температуру при зміні тиску. Усередині замкнутого контуру під тиском циркулює холодоагент — фреон, з додаванням спеціального компресорного масла. У компресорі внаслідок руху ротора відбувається стиснення холодоагенту з підвищенням його температури до 90 °C, і направленням його у теплообмінник зовнішнього блоку — конденсатор. Проходячи по його радіаторним трубкам, через терморегулювальний клапан холодоагент охолоджується і переходить в рідкий стан, потім виходить у випарник внутрішнього блоку, де і відбувається охолодження трубок внаслідок зміни тиску. Вентилятор, що знаходиться у внутрішньому модулі, створює циркуляцію повітря через холодний випарник, після чого холодоагент знову потрапляє в компресор і процес повторюється. Якщо користувач перемикає кондиціонер в режим обігріву, то відбувається зворотний цикл, у якому радіатор у внутрішньому модулі нагрівається, а в зовнішньому — охолоджується.

Принцип роботи інверторного кондиціонера

Шляхом застосування інверторного типу компресора, а точніше його системи електропостачання, розробникам вдалося домогтися:

• зниження кількості споживаної електроенергії;
• зменшення навантаження на електропроводку підведення живлення;
• збільшення терміну служби "серця" кондиціонера — компресора;
• зниження до мінімуму перепадів температури в приміщенні, а відтак підвищення комфорту.

Принцип роботи інверторного кондиціонера заснований на зміні інтенсивності прокачування холодоагенту. Регулювання інтенсивності прокачування стало можливим зміною швидкості руху ротора, який є елементом зростання тиску. Своєю чергою, швидкість обертання ротора є наслідком зміни частоти змінного струму електропостачання компресора. Річ у тім, що інверторна схема електропостачання формується на основі випрямлення напруги зі стандартною частотою 50 Гц, і наступним перетворенням його в змінний струм заданої частоти. Такий процес називається інвертуванням і саме він дає можливість роботи компресора в економному режимі, без повної зупинки та запуску його, який супроводжується високими пусковими струмами.

Розуміння роботи та переваг інверторної схеми роботи компресора і принципу отримання холоду (тепла) дає можливість більш ретельно розібратися в особливостях вибору системи кондиціонування.