Кондиционеры – забавные и просто интересные факты (часть вторая). Кондиционер самый первый


Самый первый кондиционер • Технологии

октября 18, 2010

Самый первый кондиционер

Разработка американского врача

Очень многие из нас испытали непередаваемые ощущения летом 2010, когда столбики термометров зашкаливали, асфальт плавился, горели леса, все время хотелось прохлады. Спасали только незаменимые друзья современного человечества – кондиционеры. Как и когда появилось это чудо техники - попробуем разобраться ниже.

Француз Жан Шабаннес получил патент на кондиционирование воздуха еще в далеком 1815 году. Но воплотил идею в жизнь в виде компрессионной установки для льда совсем другой человек – американский врач Джон Гори. Событие произошло во Флориде в 1844 году. Толчок же развитию технологии кондиционирования дали инженеры из Америки: Альфред Вольф и Уиллис Кэрриер.

Успех разработки

Вольф для снижения температуры использовал ледяные блоки. Именно он является автором проекта кондиционирования Нью-Йоркской фондовой биржи, отеля "Плаза", Карнеги-Холла, Нью-Йоркской публичной библиотеки, музея Метрополитен.

Разработка Уиллиса Кэрриера использовалась в сфере производства. В 1907 году Япония купила кондиционер Кэрриера для шелкопрядильной фабрики.

Бытовые кондиционеры

Но, для бытовых нужд кондиционеры не подходили. Что бы люди могли пользоваться ими в домах, модели нужно было уменьшить и удешевить. Модель первого кондиционера для дома появилась в 1929 году. Его выпустила компания General Electric. А вошел кондиционер в жилье человека только в 1945 году (более раннему распространению помешала Великая Депрессия).

В 70-х годах перед климатической промышленность встал вопрос о вреде фреона для озонового слоя. Но позже (в 90-х г.г.), когда стали применятся новые озоно-безопасные хладагенты, проблемы не стало.

Александр Озеров, Samogo.Net

Последние опубликованные

Самая большая свинья в мире: где она живет? Самая большая свинья в мире: где она живет? Рейтинг детских смесей: самые популярные производители Рейтинг детских смесей: самые популярные производители

samogoo.net

Кондиционеры – забавные и просто интересные факты (часть первая) | i-Cooler

·         Такому народу, как иудеи, строго запрещается включать климатическое оборудование, впрочем, как и всю остальную бытовую технику в один определенный день недели, а именно - в субботу. Это связано с религией. Дело в том что, этот день считается у них седьмым днем недели, как у нас воскресенье, а в шаббат Тора (закон) предписывает этим людям воздерживаться от всякого рода работы. Поэтому иудеи стали прибегать к некоторой хитрости: они просто не выключают свои кондиционеры в пятницу. Так же они поступают и с другим электрооборудованием. К примеру, перед субботой они вовсе не отключают свет в доме, либо устанавливают в жилище специальные переключатели, которые реагируют только при движении жильцов.

·         Африка – самая жаркая страна в мире в настоящее время занимает пятую позицию в рейтинге по годовому объему закупок климатической техники. Обогнать ей удалось лишь малонаселенные части света, такие как Антарктика и Антарктида, где нет никакой потребности в кондиционерах. Африканцы практически не приобретают климатическую технику только по двум основным причинам. Первая – это очень низкий уровень жизни населения, вторая – отсутствие электричества в большинстве населенных пунктов. Надо отметить, что цены на электричество в Африке многим жителям просто не по карману, что уж говорить о покупке и установке кондиционера. Даже если африканская семья позволит себе такую «роскошь», то ей придется каждый месяц выкладывать за электроэнергию, потребляемую климатической техникой, половину стоимости самого кондиционера. Вот такая ценовая политика там на электричество.

·         Самый первый кондиционер на планете, разработанный и выпущенный компанией «General Electric», успешно работающей и в наши дни, появился в конце двадцатых годов прошлого века (1929 год). В то время производитель использовал в устройстве в качестве хладагента не фреон, а другой бесцветный газ с едким запахом – аммиак. Об опасных для здоровья людей свойствах этого химического вещества знали уже и в то далекое время. Поэтому компания-изготовитель решила вынести конденсатор и компрессор своей первой климатической техники за пределы помещения – на улицу. Таким образом, первый в мире кондиционер, по сути, представлял собой самую настоящую сплит-систему. Привычный для современных кондиционеров безопасный газ фреон начали использовать в охладительных системах только через два года. Тогда и началась новая эра климатического оборудования – сначала появились первые оконные системы, а спустя годы – сплит-системы и другая современная климатическая техника.

·          1961 год, когда первый человек полетел в космос, стал не только точкой отсчета в освоении космоса, но еще и историческим моментом в усовершенствовании кондиционеров. С конвейера одной знаменитой японской фирмы сошла первая сплит-система. Именно тогда началось массовое производство новых кондиционеров с двумя блоками.

icooler.ru

Кондиционеры – забавные и просто интересные факты (часть вторая) | i-Cooler

Какую страну принято считать «родиной» кондиционеров?

На этот вопрос можно дать однозначный ответ – по праву «родиной» кондиционеров можно считать Соединенные Штаты Америки, так как именно в  этой стране в начале прошлого века был смонтирован самый первый «домашний» кондиционер, впервые климатическое устройство было установлено на предприятии и американцы первыми оборудовали им автомобиль.

Где появился самый первый в мире кондиционер?

Самый первый кондиционер в мире, как ни странно, появился в бруклинской типографии в самом начале прошлого века (1902 год). У хозяина печатни были большие проблемы – из-за постоянной резкой перемены влажности и  температуры в помещении бумажные листы меняли свой размер, поэтому все время происходило смещение мест нанесения цветных красок на бумагу. Помочь ему взялся гениальный американский инженер и изобретатель Уиллис Хэвилэнд Кэрриер. Именно он разработал  уникальную схему самого первого кондиционера, который позволял контролировать температуру воздуха и влажность в комнате. Спустя четыре года, Кэрриер получил на свое «детище» патент, а еще через несколько лет основал свою корпорацию под названием  «Carrier Corporation».  Эта компания, успешно работающая и по сей день, считается первопроходцем кондиционирования.

Когда, где и кто синтезировал газ фреон?

Как известно, в первом кондиционере использовался не фреон, а другой газ – аммиак. А фреон появился только 1928 году. И что интересно, синтезировал его талантливый химик, который работал не в каком-нибудь научном центре или лаборатории, а трудился в автомобильной американской корпорации под названием «General Motors». Звали первооткрывателя нового уникального газа – Томас Мидгли.

Где был установлен первый «домашний» кондиционер?

Следует отметить, что сначала кондиционеры устанавливали только на промышленных предприятиях. И лишь спустя 12 лет после изобретения климатической техники, она впервые появилась в доме. Установил ее все тот же американский изобретатель Уиллис Кэрриер в 1914 году в городе на севере США – Миннеаполисе, что находится в штате Миннесота.

Когда кондиционеры впервые появились в нашей стране?

Если американцы начали использовать в быту кондиционеры с 1914 года, то в нашей стране (тогда еще СССР) они появились только в 70-х годах прошлого столетия. Производством «русских» кондиционеров занимался Бакинский завод (сегодня БЗБК), что находится в Баку. Тогда еще советский производитель выпускал продукцию по лицензии японского конгломерата «Hitachi». Кондиционеры в СССР были, несомненно, предметом большой гордости.

Советские кондиционеры – надежная техника!

В Советском союзе объем производства кондиционеров был достаточно мал – около трехсот тысяч штук. В основном, выпускали только технику оконного типа, сплит-системы были очень большой редкостью. Большинство кондиционеров шло на экспорт. Но надо отдать должное советскому оборудованию. Тогда климатическую технику, как говориться, делали на совесть. Хотя это были довольно большие и «шумные» агрегаты, все же они были рассчитаны на работу не на один десяток лет! К примеру, во многих гостиницах на Кубе все еще функционируют наши советские кондиционеры все того же Бакинского завода 80-х годов выпуска. То есть получается, что они работают уже более 30 лет! Вот делали же технику!

 

icooler.ru

Кондиционер - это... Что такое Кондиционер?

Устройство кондиционера в «оконной» компоновке

Кондиционе́р — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

История

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air — воздух и condition — состояние) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным, и означает «приводить что-либо в определённое состояние», в данном случае — воздух в состояние, комфортное для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке — это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же — кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер (Willis Carrier) собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, cильно ухудшавшей качество печати.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

Так в 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

А ещё через три года произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Уровень шума уменьшен на порядок. Второй огромный плюс — это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков позволяют создавать оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.

А в 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до девяти внутренних блоков различных типов. Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95 % японского рынка. Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров — VRV — системы были предложены в 1982 году компанией Daikin.

Виды

Центральные кондиционеры — это промышленные агрегаты, которые применяются для обработки воздуха в крупных коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

Прецизионные кондиционеры — В основном такой кондиционер применяется в помещениях, требующих поддержания заданных параметров с высокой надёжностью и точностью, таких как медицинские учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы электронных вычислительных машин, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой моноблок, который содержит вентагрегат, фильтр, холодильную машину с фреоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрокалорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100 % приточным воздухом.

Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, шкафные кондиционеры и тому подобное. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие на фреоне-R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или методом реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого «теплового насоса».

Большинство бытовых кондиционеров не могут работать при отрицательных наружных температурах, особенно в режиме подогрева, поэтому в средних широтах использовать их вместо обычных систем отопления можно только в переходный период. Кондиционеры, адаптированные к работе и при отрицательных температурах, называются всесезонными (или — кондиционерами с всесезонным блоком).

Для охлаждения небольших объёмов (например, внутренних полостей какого-либо оборудования, процессоров ПК) иногда используют кондиционеры, основанные на элементах Пельтье. Такие кондиционеры бесшумны, легки, не имеют движущихся деталей, надёжны и компактны. Но имеют очень ограниченную холодопроизводительность, дороги и менее экономичны.

Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе — рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха — кондиционером с рекуперацией.

Наружные блоки сплит-систем. Яузский бульвар — жилой дом.
  1. Мобильные — кондиционеры, не требующие монтажа; для использования достаточно вывести гибкий шланг или особый блок из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера.
  2. Моноблочный кондиционер — новый тип кондиционеров, для использования необходимо два отверстия в стене. Преимущества: простой монтаж и обслуживание, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы, низкий уровень шума. Недостаток: высокая цена
  3. Оконные — состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и прочее. Недостатки: высокий уровень шума, уменьшение освещённости помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества: дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы.
  4. Сплит-системы (англ. split — расщепление) — состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой трассой фреонопровода (обычно используются медные трубки). Наружный блок содержит (подобно холодильнику) компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок — испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный, канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и другие.
  5. Мульти-сплит системы — состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой трассой фреонопровода. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков.
  6. Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV и так далее) состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.

Устройство кондиционера

1 — конденсатор 2 — терморегулирующий вентиль 3 — испаритель 4 — компрессор

Основными узлами любого местного автономного кондиционера (как и любой холодильной установки) являются:

  • компрессор — сжимает рабочую среду — хладагент (как правило, фреон) и поддерживает его движение по холодильному контуру;
  • конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия;
  • испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение). Также в основном изготавливается из меди и алюминия;
  • (терморегулирующий вентиль) — трубопроводный дроссель, который понижает давление фреона перед испарителем;
  • вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Принцип работы

Основная статья: Парокомпрессионный холодильный цикл

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент (традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается, в современных кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой 10—20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.

Неисправности

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке.[1] В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Утечка хладагента также может повлечь за собой неправильную/неэффективную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполненный с нарушениями монтаж фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание вентиля (сторона низкого давления) на внешнем блоке сплит-системы, либо (реже) - обмерзание испарителя, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4.3 (на стороне низкого давления) бар при наружной температуре воздуха 25 градусов по цельсию. Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам, например при попадании влаги в контур, или при попадании мусора.

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

См. также

Примечания

  1. ↑ Котзаогланиан. Пособие для ремонтника: Практическое руководство по ремонту холодильного оборудования. М., Изд-во МГУ, ЗАО «Остров», 1999. стр. 156

biograf.academic.ru

Кондиционер - это... Что такое Кондиционер?

Устройство кондиционера в «оконной» компоновке

Кондиционе́р — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

История

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air — воздух и condition — состояние) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным, и означает «приводить что-либо в определённое состояние», в данном случае — воздух в состояние, комфортное для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке — это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же — кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер (Willis Carrier) собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, cильно ухудшавшей качество печати.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

Так в 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

А ещё через три года произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Уровень шума уменьшен на порядок. Второй огромный плюс — это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков позволяют создавать оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.

А в 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до девяти внутренних блоков различных типов. Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95 % японского рынка. Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров — VRV — системы были предложены в 1982 году компанией Daikin.

Виды

Центральные кондиционеры — это промышленные агрегаты, которые применяются для обработки воздуха в крупных коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

Прецизионные кондиционеры — В основном такой кондиционер применяется в помещениях, требующих поддержания заданных параметров с высокой надёжностью и точностью, таких как медицинские учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы электронных вычислительных машин, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой моноблок, который содержит вентагрегат, фильтр, холодильную машину с фреоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрокалорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100 % приточным воздухом.

Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, шкафные кондиционеры и тому подобное. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие на фреоне-R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или методом реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого «теплового насоса».

Большинство бытовых кондиционеров не могут работать при отрицательных наружных температурах, особенно в режиме подогрева, поэтому в средних широтах использовать их вместо обычных систем отопления можно только в переходный период. Кондиционеры, адаптированные к работе и при отрицательных температурах, называются всесезонными (или — кондиционерами с всесезонным блоком).

Для охлаждения небольших объёмов (например, внутренних полостей какого-либо оборудования, процессоров ПК) иногда используют кондиционеры, основанные на элементах Пельтье. Такие кондиционеры бесшумны, легки, не имеют движущихся деталей, надёжны и компактны. Но имеют очень ограниченную холодопроизводительность, дороги и менее экономичны.

Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе — рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха — кондиционером с рекуперацией.

Наружные блоки сплит-систем. Яузский бульвар — жилой дом.
  1. Мобильные — кондиционеры, не требующие монтажа; для использования достаточно вывести гибкий шланг или особый блок из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера.
  2. Моноблочный кондиционер — новый тип кондиционеров, для использования необходимо два отверстия в стене. Преимущества: простой монтаж и обслуживание, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы, низкий уровень шума. Недостаток: высокая цена
  3. Оконные — состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и прочее. Недостатки: высокий уровень шума, уменьшение освещённости помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества: дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы.
  4. Сплит-системы (англ. split — расщепление) — состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой трассой фреонопровода (обычно используются медные трубки). Наружный блок содержит (подобно холодильнику) компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок — испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный, канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и другие.
  5. Мульти-сплит системы — состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой трассой фреонопровода. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков.
  6. Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV и так далее) состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.

Устройство кондиционера

1 — конденсатор 2 — терморегулирующий вентиль 3 — испаритель 4 — компрессор

Основными узлами любого местного автономного кондиционера (как и любой холодильной установки) являются:

  • компрессор — сжимает рабочую среду — хладагент (как правило, фреон) и поддерживает его движение по холодильному контуру;
  • конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия;
  • испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение). Также в основном изготавливается из меди и алюминия;
  • (терморегулирующий вентиль) — трубопроводный дроссель, который понижает давление фреона перед испарителем;
  • вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Принцип работы

Основная статья: Парокомпрессионный холодильный цикл

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент (традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается, в современных кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой 10—20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.

Неисправности

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке.[1] В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Утечка хладагента также может повлечь за собой неправильную/неэффективную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполненный с нарушениями монтаж фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание вентиля (сторона низкого давления) на внешнем блоке сплит-системы, либо (реже) - обмерзание испарителя, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4.3 (на стороне низкого давления) бар при наружной температуре воздуха 25 градусов по цельсию. Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам, например при попадании влаги в контур, или при попадании мусора.

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

См. также

Примечания

  1. ↑ Котзаогланиан. Пособие для ремонтника: Практическое руководство по ремонту холодильного оборудования. М., Изд-во МГУ, ЗАО «Остров», 1999. стр. 156

med.academic.ru

Кондиционер - это... Что такое Кондиционер?

Устройство кондиционера в «оконной» компоновке

Кондиционе́р — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

История

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air — воздух и condition — состояние) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным, и означает «приводить что-либо в определённое состояние», в данном случае — воздух в состояние, комфортное для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке — это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же — кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер (Willis Carrier) собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, cильно ухудшавшей качество печати.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

Так в 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

А ещё через три года произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Уровень шума уменьшен на порядок. Второй огромный плюс — это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков позволяют создавать оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.

А в 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до девяти внутренних блоков различных типов. Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95 % японского рынка. Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров — VRV — системы были предложены в 1982 году компанией Daikin.

Виды

Центральные кондиционеры — это промышленные агрегаты, которые применяются для обработки воздуха в крупных коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

Прецизионные кондиционеры — В основном такой кондиционер применяется в помещениях, требующих поддержания заданных параметров с высокой надёжностью и точностью, таких как медицинские учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы электронных вычислительных машин, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой моноблок, который содержит вентагрегат, фильтр, холодильную машину с фреоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрокалорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100 % приточным воздухом.

Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, шкафные кондиционеры и тому подобное. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие на фреоне-R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или методом реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого «теплового насоса».

Большинство бытовых кондиционеров не могут работать при отрицательных наружных температурах, особенно в режиме подогрева, поэтому в средних широтах использовать их вместо обычных систем отопления можно только в переходный период. Кондиционеры, адаптированные к работе и при отрицательных температурах, называются всесезонными (или — кондиционерами с всесезонным блоком).

Для охлаждения небольших объёмов (например, внутренних полостей какого-либо оборудования, процессоров ПК) иногда используют кондиционеры, основанные на элементах Пельтье. Такие кондиционеры бесшумны, легки, не имеют движущихся деталей, надёжны и компактны. Но имеют очень ограниченную холодопроизводительность, дороги и менее экономичны.

Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе — рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха — кондиционером с рекуперацией.

Наружные блоки сплит-систем. Яузский бульвар — жилой дом.
  1. Мобильные — кондиционеры, не требующие монтажа; для использования достаточно вывести гибкий шланг или особый блок из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера.
  2. Моноблочный кондиционер — новый тип кондиционеров, для использования необходимо два отверстия в стене. Преимущества: простой монтаж и обслуживание, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы, низкий уровень шума. Недостаток: высокая цена
  3. Оконные — состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и прочее. Недостатки: высокий уровень шума, уменьшение освещённости помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества: дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы.
  4. Сплит-системы (англ. split — расщепление) — состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой трассой фреонопровода (обычно используются медные трубки). Наружный блок содержит (подобно холодильнику) компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок — испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный, канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и другие.
  5. Мульти-сплит системы — состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой трассой фреонопровода. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков.
  6. Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV и так далее) состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.

Устройство кондиционера

1 — конденсатор 2 — терморегулирующий вентиль 3 — испаритель 4 — компрессор

Основными узлами любого местного автономного кондиционера (как и любой холодильной установки) являются:

  • компрессор — сжимает рабочую среду — хладагент (как правило, фреон) и поддерживает его движение по холодильному контуру;
  • конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия;
  • испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение). Также в основном изготавливается из меди и алюминия;
  • (терморегулирующий вентиль) — трубопроводный дроссель, который понижает давление фреона перед испарителем;
  • вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Принцип работы

Основная статья: Парокомпрессионный холодильный цикл

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент (традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается, в современных кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой 10—20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.

Неисправности

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке.[1] В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Утечка хладагента также может повлечь за собой неправильную/неэффективную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполненный с нарушениями монтаж фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание вентиля (сторона низкого давления) на внешнем блоке сплит-системы, либо (реже) - обмерзание испарителя, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4.3 (на стороне низкого давления) бар при наружной температуре воздуха 25 градусов по цельсию. Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам, например при попадании влаги в контур, или при попадании мусора.

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

См. также

Примечания

  1. ↑ Котзаогланиан. Пособие для ремонтника: Практическое руководство по ремонту холодильного оборудования. М., Изд-во МГУ, ЗАО «Остров», 1999. стр. 156

dal.academic.ru

Выбираем кондиционер: potrebitel_il

(с разрешения модераторов)

Продолжаю очерки о кондиционерах.Начало здесь:http://potrebitel-il.livejournal.com/18121497.htmlСегодня я попытаюсь рассказать о том, как выбрать кондиционер, основываясь на ваших конкретных запросах. Обычно продавцы (да и техники) просят назвать площадь помещения и затем смело называют модель кондиционера, который, мол, вам на 100% подойдет. Как они это делают, и правильно ли они делают, сходу называя конкретную модель – это я и хочу прояснить.Приобретая кондиционер, в первую очередь, каждый желает получить надежную технику, которая будет работать исправно в течение всего срока эксплуатации. Многие наивно полагают, что, покупая кондиционер какой-либо «известной» марки, они автоматически ограждают себя от проблем на долгое время. Это не совсем так.

Кондиционер не является техникой класса plug and play. Он не подобен холодильнику, являющего собой герметичную коробочку. По своему «развитию» кондиционеры ближе к компьютерам.Так же, как и компьютеры, кондиционеры состоят из схожих комплектующих, но предназначеных для решения различных задач. Надежность работы кондиционера в большой степени зависит от правильно рассчитанной мощности, качественного монтажа и регулярного обслуживания. Для начала хочу остановиться на основных понятиях, чтоб каждый смог общаться с техниками и продавцами на одном языке. Итак.

МощностьВыбираемый кондиционер должен справляться со всем объемом поступающего в помещение тепла - от солнца, людей, электроприборов и т.д. Для того чтобы узнать, насколько конкретный кондиционер с этим справляется, нам важно обратить внимание на его параметры. Для непосвящённых, таким параметром будет «лошадиная сила». Именно этот параметр так любят использовать продавцы. Нам же понадобится другой параметр - BTU (британская тепловая единица). Именно в BTU общепринято указывать мощность кондиционера.

* 1BTU - это количество энергии, необходимой для нагрева одного фунта воды (0.45кг) на 1°F Фаренгейта (0,56°C) и равен - 1055 джоулей.** для кондиционеров мини-меркази и более крупных, важно знать еще один параметр – CFM (кубический фут в минуту), на котором я остановлюсь в следующем очерке.

Если пытаться переводить BTU в «лошадиные силы», то за одной лошадиной силой «маскируется» порядка 8500BTU-10000BTU. Мощность, маскируемая за лошадиной силой, изменяется в зависимости от фирмы-производителя, типа кондиционера и эффективности его работы. Чем эффективнее работает кондиционер, тем больше BTU «стоит» за одной лошадиной силой.

Для примера, кондиционер 1.25 л.с. «Сага А15» выдает 13.000 BTU, а кондиционер 1.25 л.с. «Электра Классик 14» только 12.150 BTU. Хорошо видно, что при одном и том же количестве "лошадиных сил", мощность разнится на целых 850 BTU! Эта разница выражается через эффективность.

ЭффективностьНемаловажным параметром является эффективность работы кондиционера. Простыми словами, эффективность работы кондиционера это то, сколько денег мы заплатим за охлаждение/обогрев каждого метра комнаты. Чем эффективность выше, тем меньше мы заплатим и наоборот. Сэкономив при покупке несколько сотен шекелей, мы их вскорости можем переплатить за электричество! Именно этот принцип привел к появлению нового поколения кондиционеров - инверторов(о них в следующем очерке).

Эффективность кондиционера указывается в единицах С.О.Р.(Coefficient Of Performance). Она представляет собой отношение выходной мощности кондиционера к потребляемой им мощности. Чем эффективность работы кондиционера выше, тем экономичнее работает кондиционер и тем большее значение С.О.Р. ему присваивается. В зависимости от эффективности работы кондиционер относят к классу: A, B, C, D, E, F, G. Чем эффективность выше, тем выше его класс и тем ближе к «А» его относят. В современных кондиционерах класса "А", С.О.Р. приближается к 4.

Порой можно услышать – КПД кондиционера больше 300%! Именно поэтому никакой другой прибор не сравнится по показателям экономичности с кондиционером. Это важно понимать, решая, что купить – кондиционер или обогреватель/вентилятор.

Из сравнения выше, кондиционер «Сага А15» имеет С.О.Р. 3.88 и маркируется «А», тогда как «Электра Классик 14» обладает С.О.Р. 3.60 и маркируется «С» - потребляет больше электричества.Требования к эффективности повышаются раз в несколько лет. Соответственно те кондиционеры, что относились к классу «А» несколько лет назад, сегодня бы относились, в лучшем случае, к классу «Е», а то и «G».

УстановкаНе менее важный момент для надежной и правильной работы кондиционера - качественная установка. Статистика свидетельствует, что 80% поломок кондиционеров являются следствием неправильного монтажа. Установка кондиционера требует высокой квалификации и наличия специальных дорогостоящих инструментов. Поэтому работа профессионала не может стоить дешево или быть бесплатной.Принцип «мы не настолько богаты, чтобы покупать дешевые вещи» как нигде оправдывает себя как при покупке кондиционера, так и при выборе установщика. Нужно понимать, что не просто так установка у одного техника стоит дороже, чем у другого - спокойствие порой стоит не дешево. Заказывая установку в том же магазине, где был куплен кондиционер - вы получаете, вроде бы, привлекательную цену. Де-юре. Де-факто цена может сильно увеличиться при монтаже, так как многие "мелочи" просто не входят в стандартную установку. К недостаткам такой установки можно отнести и то, что техники не являются, в подавляющем большинстве, работниками магазина, а сторонними подрядчиками.

Расчет кондиционераТеперь, когда мы ознакомились с основными параметрами кондиционеров, попробуем самостоятельно рассчитать, какой мощности кондиционер нам подойдет. Для этого нужно рассчитать минимальное необходимое количество BTU кондиционера.Возьмем ручку и листок и ответим на следующие вопросы:1. Площадь комнаты в квадратных метрах:Найденную площадь умножим на 600 – именно столько BTU отводится на охлаждение/обогрев одного метра площади.2. Количество людей в комнате:Люди излучают тепло, с которым кондиционер тоже должен справляться. На каждого человека в расчет берется 300 BTU, а количество людей принимают равным, минимум, двоим. 3. Целевое использование комнаты:Если комната предназначается для физических упражнений, важно знать, что тепловая энергия, выделяемая человеком при активных нагрузках принимается не за 300 BTU, а за 2000BTU.4. Расположение квартиры относительно сторон света и защищенность окон от попадания прямых солнечных лучей:Если окно выходит на северо-восток и защищено жалюзи, необходимо прибавить к уже вычисленным BTU еще по 300 на каждый квадратный метр окна. А если ничем не защищенное окно выходит на запад, потребуется надбавка аж в 1700 BTU на каждый квадратный метр!5. Положение входных дверей: Оставляя дверь открытой, мы теряем холод, поэтому добавляем еще от 1.000 BTU до 2.500 BTU на каждый метр площади проема двери (количество зависит от того, внутренняя ли это дверь или дверь на улицу).6. Площадь наружной стены:Накинем еще по 100 BTU на метр площади стены, у северной стороны, и по 200 BTU на метр площади стены выходящей на другую сторону.Есть еще много других параметров(этаж, география, покрытие крыши и т.п.), которые нужно принять в расчет при вычислении. Эти параметры можно взять, например, в «инструкции для установщика Тадиран»:http://www.tadiran-group.co.il/uploadimages/systemfiles/Matkinim2012_internet.pdf

А теперь, используя простейшую арифметику, рассчитаем кондиционер для абстрактной комнаты, в зависимости от ее предназначения.

Комната «спальня»Комната габаритами 4 (внутренняя стена) х3 (наружная стена) метра. Высота потолка 2.5 метра. В комнате одно окно, размером 120 на 80, выходящее на северо-восток и прикрытое жалюзи. Дверь на ночь закрывается.Решение:1. 600*12 =7200 BTU (количество BTU на площадь комнаты)2. 300*2 = 600 BTU (добавляем BTU на 2-х человек)3. 3*2,5*100 = 750 BTU (добавляем BTU на площадь наружной стены)4. 1,2*0,8*300 = 300 BTU (добавка на площадь окна)Итого: 7200+600+750+300 = 8850 BTU

Идем в магазин и покупаем кондиционер с параметрами в 8850 BTU или чуть больше(1 л.с.). Этим запросам соответствует практически любой кондиционер.

Комната «спортзал»Спортсмен - мужчина весом 120 кг. Занимается в комнате культуризмом, тягает большой вес. Комната с теми же габаритами что и предыдущая. Окно такое же, но выходит на юго-запад и не защищено от попадания солнечных лучей. Дверь 200 х 70, по причине необходимости притока свежего воздуха, постоянно открыта, выходит в смежную комнату.1. 600*12 =7200 BTU 2. 2000 BTU на спортсмена 3. 3*2,5*200 = 1500 BTU (добавляем BTU на площадь наружной западной стены)4. 1,2*0,8*1700 = 1000 BTU (добавка на площадь окна на юго-западную сторону)5. 2*0,7*1000 = 1400 BTUИтого: 7200+2000+1500+1000+1400 = 13000 BTU

Идем в магазин и покупаем кондиционер с параметрами в 13000 BTU или выше.

И вот тут-то хорошо проявляется эта разность в BTU, между кондиционерами «Сага А15» (13.000 BTU) и «Электра 14»(12.150 BTU). «Сага» вполне удовлетворяет требованиям, а вот «Электра» - нет! Кондиционер «Электра» будет работать безостановочно, пытаясь справится с излишком тепла. Он будет потреблять больше электричества и работать на износ, что скоро приведет к поломкам. Придется использовать более сильный кондиционер от «Электра»(если, почему то, нам хочется непременно Электра) - «Электра 18» в 1.5 л.с.

А теперь посмотрим, как это выражается в денежном эквиваленте?Цена кондиционера «Сага А15» около 1.750 шек. А цена «Электра 18» около 2.900 шек. Вдумайтесь только, мы либо переплатим 1.150 шек за кондиционер, либо постоянно будем переплачивать за электричество(относительно кондиционера «Сага») и все равно не сможем чувствовать себя комфортно в комнате занимаясь спортом.

Вот так, сравнивая одинаковые по габаритам комнаты, используемые для разных целей и выходящие на разные стороны света, мы вычислили, что для них нужны разные кондиционеры. Именно это является задачей нормального техника еще до момента покупки кондиционера – подобрать кондиционер отвечающий запросам, при этом не дать клиенту переплатить лишнее.Стоит такая услуга специалиста 100 -150 шек(а иногда и бесплатно, но я бы не очень доверял бесплатному сыру - скорее всего эта услуга войдет в цену установки) и позволяет сэкономить тысячи(цена кондиционера + расходы на электричество на годы вперед) шекелей.Техник может предложить и такой вариант. Сделать над окном навес от солнца(и подвесить штору), тем самым значительно уменьшив поступление тепла. Это позволит установить кондиционер любой другой фирмы, а в дополнение позволит экономить на потреблении электричества во время всего срока эксплуатации кондиционера.

Всего лишь пригласив «правильного» специалиста, пусть и переплатив немного за работу и консультацию, мы, в конечном итоге, сэкономим намного больше и обретем душевное и физическое удовлетворение.

Помощь, рекомендации, пожелания и конструктивная критика - будут приняты с благодарностью.

*** О принципе работы кондиционера вы можете почитать здесь:http://fullkor.livejournal.com/553.html

Окончание:http://potrebitel-il.livejournal.com/18871224.html

potrebitel-il.livejournal.com