Cum funcționează un aparat de aer condiționat: principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat, structura acestuia și schema tehnică

Cheia pentru funcționarea eficientă și pe termen lung a aparatului de aer condiționat este funcționarea corectă și întreținerea regulată. Sunteți de acord? Dar pentru a preveni defecțiunile acestui echipament foarte scump, este recomandabil să studiați dispozitivul și să luați în considerare și principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat.

Aceste probleme le vom discuta în materialul nostru - vom analiza în detaliu principalele elemente structurale ale echipamentelor standard de climatizare. De asemenea, vom vorbi despre principiul și caracteristicile funcționării sale și vom oferi o diagramă tipică. Vom completa articolul cu fotografii vizuale și recomandări video utile.

Designul unui aparat de aer condiționat tipic

Este greu de imaginat viața confortabilă a unei persoane moderne fără aer condiționat. Și pentru ca atunci când îl folosește utilizatorul să nu aibă probleme și avarii, este indicat să vă familiarizați în termeni generali cu proiectarea și principiul de funcționare al acestui tip de echipamente de climatizare. Vom vorbi în continuare despre principalele componente și elemente de design ale aparatului de aer condiționat.

Principalele elemente structurale ale echipamentelor

Dacă un utilizator ar vedea o secțiune transversală a unui aparat de aer condiționat care sporește confortul șederii sale, ar găsi acolo destul de multe elemente structurale și componente. Unele dintre ele sunt folosite pentru a controla unitatea, ajutând electronica standard și utilizatorul să controleze situația.

Și principalele care influențează funcționalitatea sunt elemente de design precum:

• evaporator, care se află în unitatea interioară a aparatului de aer condiționat și este conceput pentru a se asigura că agentul frigorific utilizat absoarbe căldura atunci când se transformă în stare gazoasă;
• condensator — acest element structural este situat în unitatea exterioară a aparatului de aer condiționat și este conceput pentru a asigura trecerea agentului frigorific existent în stare lichidă, cu degajarea simultană de căldură.

La baza lor, ambele elemente sunt radiatoare. Care ocupă o parte semnificativă în proiectarea unităților de aer condiționat. Acest lucru este necesar pentru a asigura un schimb eficient de căldură între agent frigorific și aer.

Diagrama arată unitatea interioară a unui aparat de aer condiționat tipic, indiferent de marcă, model și performanță. Iar elementul său principal este întotdeauna evaporatorul, care ocupă cea mai mare parte a corpului

Evaporatorul și condensatorul sunt o structură formată din țevi de cupru de diametru mic, cu plăci transversale de aluminiu așezate pe ele, care sunt concepute pentru a crește viteza de transfer de căldură.

Ce altceva afectează performanța aparatelor de aer condiționat?

Pe lângă vaporizatorul și condensatorul enumerate mai sus, există câteva alte elemente de design care asigură eficiența echipamentelor de climatizare.

Acestea includ:

• ventilatoare;
• compresor;
• robinet termostatic (valve).

Produse precum fani, instalat în fiecare unitate de aer condiționat. Sarcina lor este de a spori fluxul de aer care suflă peste evaporator sau condensator. Acest lucru îmbunătățește semnificativ performanța sistemului în ansamblu.

Compresor Este foarte posibil să-l numim inima oricărui aparat de aer condiționat modern. Motivul este că el este cel care asigură deplasarea agentului frigorific prin circuitul frigorific. Care de obicei constă din tuburi de cupru.

Diagrama prezintă unitatea exterioară a unui aparat de aer condiționat modern. Mai mult, elementul său principal este în mod tradițional condensatorul, care este indicat cu albastru. Un ventilator este amplasat lângă elementul structural specificat, fără de care nu va fi posibilă funcționarea eficientă a sistemului

În plus, compresorul este proiectat să comprima agentul frigorific din spatele evaporatorului. Ceea ce îmbunătățește și performanța oricărui aparat de aer condiționat.

Am vorbit despre diagnosticarea compresorului și funcțiile de depanare în acest material.

Supapă termostatică conceput pentru a reduce presiunea agentului frigorific în fața evaporatorului. Această caracteristică asigură un transfer de căldură mai bun.

Rolul agentului frigorific în funcționarea echipamentelor de climatizare

Orice aparat de aer condiționat modern este un sistem tehnic format dintr-un număr de unități și piese. Dar toate vor fi inutile fără agent frigorific, care este o substanță care trece ușor de la starea lichidă la starea gazoasă și invers. În același timp, eliberând sau absorbind o cantitate semnificativă de căldură.

Există mai mult de 4 duzini de tipuri de freon, dar doar unele dintre ele sunt folosite ca agent frigorific. În același timp, cel mai solicitat astăzi este R-22 - este ceea ce alimentează mai mult de 98% dintre aparatele de aer condiționat. Dar trebuie să rețineți că zilele sale sunt deja numărate și acest lucru ar trebui să fie luat în considerare la achiziționarea de echipamente de climatizare

Diferite tipuri de substanță numită freon au fost folosite ca agent frigorific de multe decenii - este în principal un amestec de etan și metan.Caracteristica principală a acestei substanțe este punctul de fierbere scăzut. Ce se întâmplă la 5-10 °C. În acest caz, freonul se poate încălzi până la 70-90° în timpul evaporării. Aceste caracteristici vă permit să eliminați o cantitate mare de căldură și destul de rapid.

Iar agentul frigorific specificat este incolor, inodor și, cel mai important, inofensiv pentru sănătatea utilizatorilor. În același timp, cel mai popular tip de freon astăzi (R-22) are un impact negativ asupra stratului de ozon al atmosferei. Prin urmare, dacă nu sunteți indiferenți față de problemele de mediu, atunci ar trebui să achiziționați aparate de aer condiționat care funcționează cu agent frigorific R-410. Care nu distruge straturile protectoare ale atmosferei.

Fotografia arată reumplerea aparatului de aer condiționat cu freon. Dar trebuie amintit că, conform așa-numitului Protocol de la Montreal, utilizarea freonului R-22 trebuie oprită până în 2030. Și acesta este un punct foarte important. Deoarece cu cât rămâne mai puțin timp înainte de perioada specificată, cu atât este mai puțin recomandabil să achiziționați aparate de aer condiționat care funcționează cu agent frigorific dăunător

La practică reumplerea aparatului de aer condiționat cu freon se efectuează destul de rar. De exemplu, după reparații, întreținere, scurgeri. Și, în orice caz, agentul frigorific specificat (R-410) nu va dăuna sănătății utilizatorilor și animalelor lor de companie.

Principiul de funcționare și schema de circuit a aparatului de aer condiționat

Aparatul de aer condiționat pare a fi un echipament destul de simplu, ale cărui componente structurale principale nu sunt deosebit de complicate. Prin urmare, vom analiza în detaliu principiul său de funcționare, care este și extrem de simplu.

Cum funcționează un aparat de aer condiționat tipic?

Pe măsură ce lichidele se evaporă, ele absorb căldura, în mod activ, iar în timpul condensării (trecerea de la starea gazoasă înapoi la starea lichidă) o eliberează.Și aceste fenomene fizice sunt în mod tradițional baza principiului de funcționare al aparatelor de aer condiționat.

Vă puteți asigura că metoda specificată de îndepărtare a căldurii este eficientă chiar și acasă. De exemplu, aplicarea oricărei soluții care conține alcool pe suprafața pielii tale, care, evaporându-se rapid, lasă în urmă o senzație de frig. Deoarece căldura de la suprafața corpului este absorbită și îndepărtată în lateral.

Pentru a spune simplu, baza pentru funcționarea oricărui aparat de aer condiționat modern este procedurile de fierbere (cu absorbție de căldură) și de condensare (cu eliberare de căldură). În timpul acestor procese, căldura este absorbită/eliberată conform formulelor prezentate în grafic. Unde Q este cantitatea de căldură, L este căldura specifică de vaporizare și m reprezintă masa substanței

Este exact ceea ce se întâmplă în interior. Motivul este că agentul frigorific lichid, care a intrat în unitatea interioară a aparatului de aer condiționat, absoarbe în mod activ și în cantități mari excesul de căldură, iar temperatura acestuia crește semnificativ.

Ca urmare, se evaporă și se mută în unitatea exterioară (situată de obicei în afara clădirii). Acolo unde, sub influența aerului mai rece, pompat în cantități semnificative de un ventilator, are loc procesul invers.

Fotografia prezintă un evaporator de aer condiționat. Care în aparență seamănă cu un radiator obișnuit. De fapt, așa este. Deoarece designul acestui element asigură cea mai eficientă suflare a aerului cald din cameră, din care agentul frigorific absoarbe căldura, astfel încât camera devine mai rece

Adică, are loc condensul, în urma căreia agentul frigorific devine din nou lichid și, în consecință, se eliberează căldură. Și apoi va urma un nou ciclu și așa mai departe la infinit.

Schema de funcționare a echipamentului

Indiferent de tipul, tipul și denumirea aparatului de aer condiționat, procesul de răcire cu aer este întotdeauna același. Deci, după pornire, agentul frigorific este furnizat la evaporator. Mai mult, presiunea sa este de 3-5 atmosfere, iar temperatura este în intervalul 10-20 °C.

Apoi, în stare gazoasă, freonul se deplasează la compresor. Și apoi se comprimă la 15-20 de atmosfere. În plus, agentul frigorific este încălzit la 70-90 °C.

Diagrama, într-o formă simplificată, arată principiul de funcționare al oricărui aparat de aer condiționat modern. Deci, figura arată că agentul frigorific răcit în condensator intră în regulatorul de debit (supapă termostatică). Acolo unde presiunea acestuia scade, ceea ce permite lichidului să se răcească și mai mult. Și apoi agentul frigorific este transportat la evaporator, unde are loc procesul principal. Adică, răcirea aerului în timp ce simultan se încălzește agentul frigorific

După care gazul este transportat la condensator, suflat activ de un ventilator. Ca urmare a expunerii la aerul injectat la o temperatură mai scăzută, freonul eliberează căldură, ceea ce duce la trecerea lui la starea lichidă.

Dar totuși temperatura sa rămâne cu 10-20 °C mai mare decât cea a aerului din jur. Această problemă este rezolvată atunci când lichidul trece prin supapa de expansiune. Unde presiunea agentului frigorific scade din nou la un mic 3-5 atmosfere. Acest lucru permite freonului să se răcească în continuare și este gata pentru un nou ciclu de absorbție a căldurii, astfel încât este din nou furnizat la evaporator.

Figura prezintă o diagramă schematică a unui aparat de aer condiționat. În acest caz, o unitate echipată cu un evaporator este situată în interior. Iar al doilea, cu un condensator, este afară.Acest lucru vă permite să faceți procedura de schimb de căldură cât mai eficientă. În plus, unitatea, care este situată pe stradă, găzduiește întotdeauna un compresor, care este cea mai zgomotoasă parte a structurii.

Caracteristici ale aparatului de aer condiționat

Un aparat de aer condiționat necesită energie electrică pentru a funcționa, dar acest lucru este benefic pentru că are o eficiență destul de ridicată.

Dar dacă există căderi regulate de tensiune în rețea, atunci pentru a evita defectarea acestui tip de echipament de control al climatizării, ar trebui să instalați imediat și stabilizator.

În ciuda metodei simple și eficiente de schimb de căldură, trebuie să vă amintiți întotdeauna că aparatul de aer condiționat își va îndeplini caracteristicile declarate numai cu întreținere.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul atașat mai jos vă va ajuta să vă aprofundați și să vă consolidați cunoștințele pe această temă:

Principiul de funcționare al oricărui aparat de aer condiționat, indiferent de marcă, tip, este destul de simplu. Pentru că se bazează pe cele mai simple fenomene fizice. În același timp, trebuie amintit că echipamentele de climatizare au caracteristici tehnice diferite. În plus, aparatele de aer condiționat sunt fiabile, eficiente și ușor de operat. Ce trebuie luat în considerare, precum și viitoarea tranziție la freon sigur, deoarece această caracteristică poate duce la pierderi financiare.

Doriți să completați materialul de mai sus cu informații sau comentarii utile? Sau mai aveți întrebări despre subiectul articolului nostru? Întrebați-le experților noștri și altor vizitatori ai site-ului în blocul de feedback de mai jos.