Принцип работы кондиционера. Кондиционера


Кондиционер — Энциклопедия журнала "За рулем"

Кондиционеры обеспечивают оптимальную температуру в салоне автомобиля в жаркое время года и этим создают комфортные условия для водителя и пассажиров. Автомобильные кондиционеры в большинстве случаев имеют единый принцип действия и лишь незначительно различаются по конструкции

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Кондиционер является частью климатической системы (климат-контроля) легкового автомобиля и предназначен для охлаждения воздуха, поступающего в салон. Он представляет собой замкнутую герметичную систему, в которой принудительно циркулирует хладагент. Хладагент – это легкокипящее вещество, переносящее тепло при циркуляции внутри контура кондиционера. Ранее широко используемый хлорсодержащий фреон R12, из–за отрицательного влияния на озоновый слой атмосферы Земли был заменен фторсодержащим R134a (применяется в автомобилях, выпущенных после 1993 года). Фреоны этих двух типов несовместимы.

Кондиционер 1.jpg

Парокомпрессионные кондиционеры с терморегулирующим вентилем (рис. 1) получили наибольшее распространение на легковых автомобилях. Их работа происходит в следующем порядке:- парообразный хладагент, поступивший из испарителя, всасывается и сжимается компрессором, при этом хладагент нагревается; - сжатый горячий парообразный хладагент поступает в конденсатор, где принудительно охлаждается атмосферным воздухом и превращается в жидкость;- хладагент очищается в ресивере–осушителе и дополнительно охлаждается с помощью терморегулирующего вентиля; - готовый к работе жидкий хладагент поступает в испаритель, где при резком уменьшении давления расширяется, превращаясь в пар, охлаждая при этом поверхность испарителя и воздух, поступающий в салон автомобиля.

УСТРОЙСТВО КОНДИЦИОНЕРА

Кондиционер 2.jpg

Один из вариантов расположения кондиционера в автомобиле. Типовой автомобильный кондиционер состоит из следующих узлов и деталей.

Компрессор – основной и самый сложный агрегат, обеспечивающий необходимое давление и циркуляцию хладагента в системе. Он приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя через приводной ремень и электромагнитную муфту.Конденсатор (в обиходе – радиатор кондиционера) – теплообменный аппарат, в котором происходит конденсация паров хладагента и передача выделившегося при этом тепла в окружающий воздух. Эффективность охлаждения, обеспечиваемая кондиционером, во многом зависит от возможности конденсатора отдавать тепло. Поэтому конденсатор устанавливается перед радиатором системы охлаждения двигателя; как правило изготавливается из алюминия и обдувается с помощью дополнительного электровентилятора.Испаритель — теплообменник, внутри которого происходит испарение хладагента с поглощением тепла. Чем больше хладагента подается в испаритель и выше разница давлений в конденсаторе и испарителе, тем сильнее охлаждение. Испаритель, как правило, изготавливается из алюминия и располагается в салоне автомобиля над радиатором отопителя на пути входящего воздушного потока, что позволяет наиболее эффективно охлаждать его при работающем кондиционере. Может снабжаться смотровым окном для контроля за количеством хладагента.Терморегулирующий вентиль – автоматический регулятор подачи хладагента в испаритель. Количество подаваемого фреона изменяется в зависимости от температуры на выходе из испарителя, при этом она поддерживается в заданных пределах. Чем выше температура, тем больше открывается клапан терморегулирующего вентиля. При этом подача фреона в испаритель увеличивается и охлаждение усиливается. При снижении температуры на выходе из испарителя отверстие клапана уменьшается, подача хладагента в испаритель сокращается и охлаждение ослабевает.Ресивер–осушитель устанавливается между конденсатором и испарителем (перед терморегулирующим вентилем) и обеспечивает очистку, осушение и накопление хладагента. На корпусе ресивера может размещаться смотровое окно для контроля количества хладагента.Аккумулятор может устанавливаться после испарителя и служит для защиты от попадания в компрессор хладагента в жидком виде (жидкости в отличие от газов и паров несжимаемы). В нем фреон дополнительно осушается и фильтруется. Реле давлений автоматически отключает компрессор при понижении давления всасывания до недопустимо низкой величины (примерно 2,1 кг/см2), что обычно обусловлено утечкой хладагента из системы, а также при повышения давления нагнетания свыше допустимого значения (32 кг/см2).Трубопроводы и гибкие шланги должны обладать повышенной прочностью и обеспечивать величину утечки хладагента не более 11 граммов в год на метр их длины (по SAE J2196). Для изготовления трубопроводов, патрубков, штуцеров и их крепежа используют алюминиевые сплавы. Многослойные шланги имеют специальную внутреннюю оболочку из нейлона, обеспечивающую высокую непроницаемость для хладагента.

НЕИСПРАВНОСТИ КОНДИЦИОНЕРА

Со временем эффективность работы кондиционера постепенно снижается и для ее восстановления требуется профилактическое обслуживание, а в некоторых случаях – ремонт. Следует отметить, что диагностика и ремонт автомобильного кондиционера требуют высокой квалификации и большого числа специальных приборов и установок.Механическому износу в наибольшей степени подвержен компрессор, в меньшей степени – вентиляторы. Но конденсатор, несмотря на то, что в нем нет подвижных частей, может выйти из строя быстрее всего. Это обусловлено тем, что он расположен перед радиатором двигателя и подвергается механическому и химическому воздействию дорожной грязи.Утечка хладагента происходит неизбежно из-за его способности диффузировать через материал трубопроводов и уплотнений. В результате кондиционер теряет в год около 200 г хладагента, что составляет 15–20% от заправленного его количества. Иногда этого оказывается достаточно для срабатывания датчика защиты от включения, так как ухудшаются условия смазки компрессора. Более интенсивные утечки появляются из-за разгерметизации резьбовых соединений трубопроводов, износа уплотнения вала компрессора, сквозной коррозии конденсатора и испарителя, механических повреждений других деталей кондиционера.Засорение салонного фильтра, очищающего весь воздух, поступающий в салон как при охлаждении, так и при отоплении или проветривании, может ограничивать воздушный поток и снижать эффективность работы кондиционера.Загрязнение испарителя закономерно на автомобилях, в кондиционерах которых не предусмотрен фильтр приточного воздуха. Тополиный пух и другой мусор, засасываемый вентилятором, забивает «соты» испарителя, уменьшая эффективность охлаждения. Для восстановления нормальной работы кондиционера в этом случае требуется снятие приборной панели, демонтаж и очистка испарителя.Загрязнение конденсатора пылью, грязью, остатками насекомых, тополиным пухом многократно снижает его теплообмен с окружающим воздухом, ухудшает работу системы кондиционирования, может вызвать аварийные выключения компрессора и сброс хладагента (при неисправной автоматической защите не исключено его заклинивание).Неисправности электрооборудования в цепях управления кондиционером, вентиляторами в салоне и на конденсаторе могут оказывать отрицательное влияние на поддержание желаемого микроклимата в салоне автомобиля.Подмешивание теплого воздуха (или повторный нагрев) в режиме охлаждения происходит из-за неисправности заслонок воздухораспределителя, крана или электромагнитного клапана отопителя, который не перекрывает циркуляцию охлаждающей жидкости. В этом случае холодный воздух после испарителя вновь нагревается в отопителе, т. е. работа компрессора становится бесполезной и впустую затрачивается на нее мощность двигателя.

ЗАПРАВКА КОНДИЦИОНЕРА

Кондиционер 3.jpg

Вследствие того, что хладагент постепенно улетучивается из системы, его нужно периодически заправлять. Необходимость дозаправки можно определить по характеру перетекания жидкого хладагента в смотровом окне (рис. 3). Обычно для нового автомобиля эту процедуру проводят раз в 2–3 года. Через 4–6 лет эксплуатации кондиционер следует заправлять раз в 1–2 года. Это целесообразно делать только после выявления и устранения всех неисправностей (тем более в случае аварийного сброса хладагента). Заправку желательно осуществлять в специализированном автосервисе, где есть квалифицированные специалисты и необходимое оборудование.

Заправка на дороге – услуга, предлагаемая в летнее время года. Успех ее проведения во многом зависит от используемого оборудования, качества хладагента и возможности использования на заправочном пункте вакуумного насоса для откачки воздуха. Заправка без вакуумирования не исключает попадания влаги в систему, особенно в сырую или дождливую погоду. Замерзшая влага на входе в испаритель ограничит или исключит циркуляцию хладагента, приведет к его аварийному выбросу, сделает заправку бесполезной и потребует в последующем осушения системы.Заправка в мастерских, специализирующихся на бытовом и торговом холодильном оборудовании, может привлечь более низкими ценами. Однако квалификация персонала порой бывает недостаточной для обслуживания автомобильных систем, а необходимое оборудование отсутствует. У представителей бытовых служб велик соблазн использовать для заправки более дешевый фреон R12 или R22 вместо R134a. Такая экономия может обернуться расходами на промывку всей системы или серьезный ремонт.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В холодное время года, когда нет необходимости использовать кондиционер, желательно в профилактических целях включать его в режим охлаждения один-два раза в неделю на 10–15 мин. При отрицательных температурах делать это необходимо в теплом помещении. Длительное бездействие системы приводит к тому, что уплотнение вала компрессора, прокладки и кольца не омываются маслом и возникает утечка хладагента.При длительной стоянке на солнце в жаркую погоду температура воздуха в салоне намного выше наружной. Для быстрого охлаждения салона необходимо на некоторое время открыть двери, чтобы вышел горячий воздух. Затем запустить двигатель, включить кондиционер в режим максимального охлаждения и рециркуляции, закрыть двери и люк. Некоторое время, пока система выходит на установленный режим, желательно находиться вне автомобиля. После посадки в салон следует перевести кондиционер в наиболее благоприятный режим: 18-20°С. Однако специалисты рекомендуют поддерживать разность внутренней и наружной температуры в пределах 5-9°С во избежание вредного воздействия на организм человека больших температурных перепадов при высадке и посадке в автомобиль.Поток охлаждающего воздуха лучше всего направлять вверх, но ни в коем случае не в лицо. Это может вызвать простудные заболевания и воспаление лицевых нервов.Во время мойки автомобиля возьмите за правило промывать и продувать конденсатор кондиционера. Летом смывается грязь, зимой – еще и соль. Направляйте струю воды и воздуха (не более 3-4 атм) перпендикулярно конденсатору, чтобы не погнуть тонкие ребра его ячеек. Появление неприятного запаха в салоне может быть связано с неисправностью системы удаления конденсата. При этом создается благоприятная среда для развития бактерий и других патогенных микроорганизмов. В этом случае требуется очистка испарителя и воздуховодов – эту работу лучше доверить профессионалам.

wiki.zr.ru

Как работает кондиционер в квартире, автомобиле или мобильный? Принцип работы кондиционера :: SYL.ru

Климатические условия в России редко радуют комфортной температурой. Летом в некоторых регионах нашей страны жара достигает 40 градусов по Цельсию, а в зимние месяцы термометр может опуститься и до минус 35-45 градусов. Для того чтобы пребывание человека в любом месте в любое время года, пусть это будет офис, квартира или автомобиль, было достаточно приятным, и существует кондиционер.

как работает кондиционер

Для чего нужен кондиционер?

В жару кондиционер позволяет снизить температуру воздуха до нужной, а зимой его можно использовать как дополнительный источник тепла, так как он имеет дополнительную функцию обогрева. Прежде чем узнать, как работает кондиционер, необходимо познакомиться с его дополнительными возможностями. Кроме создания комфортной температуры, кондиционер пересушивает воздух, то есть влияет на влажность. В каких-то моментах это плюс, а где-то это минус.

Многие современные модели кондиционеров очищают воздух от загрязнений, они оснащены специальной функцией фильтрации. В конструкциях установлены специальные фильтры, количество которых зависит от его модификации. Модели, имеющие несколько таких систем очищения, обеспечивают многоступенчатую очистку воздуха.

как должен работать кондиционер

Принцип работы кондиционеров

Принцип работы и устройство кондиционеров различного типа схожи. Разница лишь в месте расположения системы кондиционирования и в ее внешнем виде. Для начала разберемся, из чего она состоит, а затем узнаем, как работает кондиционер и вся система в целом. Основные элементы:

1. Вентилятор – служит для охлаждения системы.

2. Дроссель – снижает давление фреона.

3. Конденсатор – превращает газ-фреон в жидкость.

4. Испаритель – преобразует жидкий фреон в газ.

5. Компрессор – сжимает фреон и заставляет его циркулировать по всей системе.

Все части кондиционера соединены между собой медными трубочками. Это касается всех элементов, кроме вентилятора. По многочисленным каналам циркулирует охладитель, чаще всего это фреон, принимая то газообразную, то жидкую форму. Газ в виде пара поступает в компрессор, имея температуру не выше 15 градусов под давлением в 4-5 атмосфер. Там он сжимается, соответственно давление увеличивается в 5 раз, и температура фреона повышается до 90 градусов. Далее горячий фреон поступает в конденсатор, где охлаждается и выделяет тепло, постепенно переходя в жидкое состояние. Потом он попадает в дроссель и переходит в испаритель, где жидкий фреон смешивается с газообразным. При испарении он создает охлаждение. После этого фреон вновь попадает в компрессор, и цикл замыкается.

Разновидности кондиционеров

Разновидностей кондиционеров несколько, хотя принцип действия у них одинаков:

- Приточные модели используют внешние потоки воздуха.

- Рециркуляционные установки работают на внутреннем воздухе.

- Кондиционеры, имеющие функцию рекуперации, совмещают два вышеперечисленных метода.

как работает кондиционер в автомобиле

Типы кондиционеров: сплит-система

В настоящее время распространены сплит-системы кондиционирования или установки раздельного типа, отдельные части которых монтируются внутри помещения, а остальные снаружи. Например, компрессор, вентилятор и теплообменник остаются за пределами помещения, а блок с дистанционным управлением презентабельного вида крепится внутри. Соединяются две части кондиционера через сквозное отверстие, проделанное в стене.

Большинство сплит-систем используется для обогрева, но включать их в сильный мороз не рекомендуется, так как работает кондиционер данного типа при температуре не ниже 15 градусов. Эти системы не обеспечивают подачу свежего воздуха с улицы, а только очищают, охлаждают или обогревают внутреннюю атмосферу помещения. Некоторые кондиционеры не только удаляют пыль, но и уничтожают запахи, вредные бактерии, а также ионизируют воздух. Сплит-система – это наиболее удобный, экономичный и бесшумный вариант.

как работает мобильный кондиционер

Мультисплит-система кондиционирования

Мультисплит-системы кондиционирования имеют один более мощный внешний блок и несколько внутренних. Как должен работать кондиционер данного типа? Принцип работы остается прежним, но данная система предназначена для кондиционирования больших площадей с множеством комнат и перегородок. Ее стоимость достаточно высока. Также дорогим и сложным является ее монтаж. Но все затраты будут вполне оправданы в будущем благодаря эффективной работе данного оборудования.

Типы внутренних или комнатных блоков сплит-систем

О том, как работает кондиционер, мы уже знаем, теперь познакомимся с тем, какие комнатные блоки сплит-систем бывают:

1. Настенные. Данные блоки имеют средний размер, но они способны охлаждать достаточно большие помещения (до 60 кв.м.). Данные системы могут служить только для охлаждения или только для обогрева, а также существуют инверторные модели. Настенные блоки имеют отличный дизайн и хорошо вписываются в любой интерьер.

2. Напольно-потолочные. Эти внутренние блоки закрепляются в одном месте на потолке или стене, их нельзя перемещать. Работа данных типов кондиционеров рассчитана на большие помещения, они практически не занимают места и никому не мешают. Потолочные системы кондиционирования применяются в офисах, салонах красоты, кафе, столовых.

3. Канальные и кассетные блоки – это настоящие вентиляционные системы. Внешне они выглядят как потолочные вентиляционные решетки. Кассетные блоки распределяют воздух в нескольких направлениях внутри помещения, а канальные блоки обеспечивают подачу потоков с улицы.

как работает напольный кондиционер

Напольные кондиционеры

Напольные кондиционеры – это единый мобильный блок, который состоит из компрессора, охладительного контура, штор для направления потоков воздуха. Горячий воздух из этого моноблока вытягивается через шланг на улицу, иногда его подключают к вентиляционному люку. У этой системы кондиционирования масса преимуществ, так как работает напольный кондиционер в любом месте; его можно легко перемещать: перевозить на дачу, использовать в квартире, забирать с собой при переезде. Для удобства транспортировки напольный кондиционер оснащен специальными шасси. Данные кондиционеры не рекомендуется устанавливать в наглухо закрытых помещениях, так как работает мобильный кондиционер качественно только при наличии притока свежего воздуха. Изготовленный по современному дизайну данный кондиционер является стильным дополнением любого помещения.

как работает кондиционер в машине

Кондиционер для автомобиля

Принцип работы системы кондиционирования для автомобиля, нюансы их эксплуатации и управления часто интересуют автовладельцев. В основном их волнует, как работает кондиционер в автомобиле, как происходит процесс кондиционирования воздуха, для чего это нужно. Формирование и поддержка микроклимата в салоне происходит за счет регулировки температуры воздуха внутри автомобиля, во время работы установки уменьшается влажность, происходит очищение, устраняются неприятные запахи. Основные элементы и принцип действия автомобильного кондиционера такой же, как и у комнатного оборудования.

Очень важно знать, как работает кондиционер в машине, ведь микроклимат влияет на общее состояние водителя. При низкой температуре тело человека начинает переохлаждаться, при очень высокой, наоборот, происходит перегрев. В связи с этим возникает излишняя утомляемость, замедление реакции и другие влекущие за собой ошибки в вождении авто, которые могут привести к аварии.

Все типы кондиционеров могут создать оптимальную температуру для человека. В последнее время появились модели с ионизацией и увлажнением воздуха, которые благотворно влияют на состояние человека, но при условии, что за системой кондиционирования тщательно ухаживают. Не стоит забывать, что кондиционеры необходимо чистить и регулярно производить ремонт.

www.syl.ru

Принцип работы кондиционера

Жаркое душное лето... Именно в такую пору наличие кондиционера и его исправная работа очень актуальны. Ведь основное предназначение такой техники – создание в помещении прохладного климата. И, конечно, пользователям будет небезынтересно узнать, каков же принцип работы кондиционера.

Кондиционер и его устройство

Если припомнить школьный курс физики и тему, посвященную поглощению тепла жидкостью, то можно получить наглядный пример работы кондиционера. В школе демонстрировали испарение одеколона с руки, что сопровождается ощущением прохлады на коже. Именно этот принцип работы кондиционера применяют в современной технике. Он находится в основе любой сплит-системы. Современные кондиционеры снабжены самыми передовыми технологиями, которые помогают управлять воздушными потоками и очищать воздух.

Чтобы разобраться с устройством кондиционера системы сплит, надо рассмотреть его поподробнее. У кондиционера основными частями являются конденсатор, компрессор и испаритель. Они между собой скреплены медными трубами с алюминиевыми перегородками и образуют холодильный контур. В нем циркулирует смесь фреона и масла, которое необходимо для компрессора. Медные трубки называют теплообменниками. Для ускорения процесса в них нагнетают воздух с помощью специальных вентиляторов. Процесс начинается с попадания из испарителя в компрессор газообразного фреона, который подается под низким давлением, составляющим от 3 до 5 атмосфер. Температура его составляет – от 10 до 20 градусов. Давление фреона уменьшает компрессор и доводит его до 15-20 атмосфер, после чего фреон нагревается. Он достигает 70-90° и затем поступает в кондиционер. Воздух обычной температуры обдувает конденсатор и охлаждает фреон, который из газообразного состояния переходит в жидкое, выделяя при этом тепло. Этот принцип работы кондиционера и обеспечивает охлаждение воздуха в помещении. Но кондиционер может работать и создавая тепло в комнате. Происходит это, когда наружный испаритель, размещаемый снаружи помещения, играет роль конденсатора. При обеспечении холода в комнате происходит все наоборот. Чтобы повысить функциональность кондиционера, добавляют в его контур четырехходовой вентиль. Он позволяет вырабатывать и холод, и тепло. Спил-система, работающая подобным образом, называется «кондиционер с реверсивным циклом». Он переносит из помещения на улицу тепло и возвращает обратно.

Виды кондиционеров

Кроме настенных и оконных кондиционеров существуют еще мобильные варианты. Мобильные (они же – напольные) отличаются от прочих надежностью, простотой использования и легкостью установки. Их используют в офисах, на дачах в производственных помещениях. Внешне такой кондиционер напоминает тумбочку с колесиками, благодаря которым его можно легко перемещать в любое место. Можно отметить, что принцип действия кондиционера позволяет охлаждать, осушать или обогревать в помещении воздух. Чтобы установить напольный кондиционер, не требуется затрачивать много времени и обладать специальными знаниями. Главное – это располагать мобильное устройство на расстояние тридцать сантиметров от стен и помещать его на ровную поверхность. А в остальном – процесс установки кондиционера ничем не отличается от обычного электроприбора. После покупки – включить в розетку и использовать.

Рассматривая напольный кондиционер, принцип работы его можно сравнить с кондиционером системы сплит и найти отличия. Напольный кондиционер состоит из двух блоков – испарителя – для охлаждения воздуха, и конденсатора – для отвода тепла. Тепло от него по гофрированному шлангу отводится в дверь, окно или форточку. Для этой цели может использоваться отточная вентиляция. При большой мощности напольного кондиционера (более двух с половиной кВт) и канале, служащем для отвода нагретого воздуха, больше двух метров, рекомендуют обеспечивать принудительный отток воздуха, для чего нужен дополнительный блок с вентилятором, помещенный снаружи помещения. Зимой напольный кондиционер обогревает помещения. Его мощность чаще всего не превышает четырех киловатт.

Кондиционер способен принести в дом уют и комфорт, создавая в помещении нужную температуру и влажность воздуха. Зная принцип работы кондиционера, можно вовремя заметить его неисправность.

fb.ru


Смотрите также