Jak działa klimatyzator: zasada działania klimatyzatora, jego budowa i schemat techniczny

Kluczem do długotrwałej i wydajnej pracy klimatyzatora jest jego prawidłowa obsługa i regularna konserwacja. Czy sie zgadzasz? Aby jednak zapobiec awariom tego bardzo drogiego sprzętu, zaleca się przestudiowanie urządzenia, a także rozważenie zasady działania klimatyzatora.

To właśnie te kwestie omówimy w naszym materiale - szczegółowo przeanalizujemy główne elementy konstrukcyjne standardowego sprzętu klimatyzacyjnego. Porozmawiamy również o zasadzie i cechach jego działania oraz podamy typowy schemat. Uzupełnimy artykuł zdjęciami wizualnymi i przydatnymi rekomendacjami wideo.

Konstrukcja typowego klimatyzatora

Trudno wyobrazić sobie wygodne życie współczesnego człowieka bez klimatyzacji. I aby podczas korzystania z niego użytkownik nie miał problemów i awariezaleca się ogólne zapoznanie się z budową i zasadą działania tego typu urządzeń klimatyzacyjnych. Porozmawiamy dalej o głównych komponentach i elementach konstrukcyjnych klimatyzatora.

Główne elementy konstrukcyjne urządzeń

Gdyby użytkownik zobaczył przekrój klimatyzatora zwiększający komfort jego pobytu, znalazłby w nim całkiem sporo elementów konstrukcyjnych i podzespołów. Niektóre z nich służą do sterowania urządzeniem, pomagając standardowej elektronice i użytkownikowi kontrolować sytuację.

A główne z nich wpływające na funkcjonalność to takie elementy projektu, jak:

• parownik, który znajduje się w jednostce wewnętrznej klimatyzatora i ma na celu zapewnienie, że zastosowany czynnik chłodniczy pochłonie ciepło, gdy przejdzie w stan gazowy;
• kondensator - ten element konstrukcyjny znajduje się w jednostce zewnętrznej klimatyzatora i ma na celu zapewnienie przejścia istniejącego czynnika chłodniczego w stan ciekły, przy jednoczesnym uwolnieniu ciepła.

U podstaw obu elementów znajdują się grzejniki. Które zajmują znaczącą część w projektowaniu urządzeń klimatyzacyjnych. Jest to konieczne, aby zapewnić efektywną wymianę ciepła pomiędzy czynnikiem chłodniczym a powietrzem.

Schemat przedstawia jednostkę wewnętrzną typowego klimatyzatora, niezależnie od marki, modelu i wydajności. A jego głównym elementem jest zawsze parownik, który zajmuje większą część korpusu

Parownik i skraplacz to konstrukcja składająca się z rur miedzianych o małej średnicy, na których umieszczone są poprzeczne płyty aluminiowe, których zadaniem jest zwiększenie szybkości wymiany ciepła.

Co jeszcze wpływa na wydajność klimatyzatorów?

Oprócz wymienionych powyżej parownika i skraplacza istnieje kilka innych elementów konstrukcyjnych zapewniających skuteczność urządzeń klimatyzacyjnych.

Obejmują one:

• Fani;
• kompresor;
• zawór termostatyczny (zawór).

Produkty takie jak Fani, instalowany w każdym urządzeniu klimatyzacyjnym. Ich zadaniem jest usprawnienie przepływu powietrza nadmuchującego nad parownikiem lub skraplaczem. To znacznie poprawia wydajność całego systemu.

Kompresor Można go nazwać sercem każdego nowoczesnego klimatyzatora. Powodem jest to, że to on zapewnia przepływ czynnika chłodniczego przez obwód chłodniczy. Który zwykle składa się z rurek miedzianych.

Schemat przedstawia jednostkę zewnętrzną nowoczesnego klimatyzatora. Co więcej, jego głównym elementem jest tradycyjnie kondensator, który jest oznaczony na niebiesko. Obok określonego elementu konstrukcyjnego znajduje się wentylator, bez którego nie będzie możliwe osiągnięcie wydajnej pracy systemu

Ponadto sprężarka ma za zadanie sprężać czynnik chłodniczy za parownikiem. Co również poprawia wydajność każdego klimatyzatora.

Rozmawialiśmy o diagnostyce sprężarki i funkcjach rozwiązywania problemów w ten materiał.

Zawór termostatyczny zaprojektowany w celu zmniejszenia ciśnienia czynnika chłodniczego przed parownikiem. Ta funkcja zapewnia lepszy transfer ciepła.

Rola czynnika chłodniczego w działaniu urządzeń klimatyzacyjnych

Każdy nowoczesny klimatyzator to system techniczny składający się z wielu jednostek i części. Ale bez nich wszystkie będą bezużyteczne chłodziwo, czyli substancja łatwo przechodząca ze stanu ciekłego w stan gazowy i odwrotnie. Jednocześnie uwalnia lub pochłania znaczną ilość ciepła.

Istnieje ponad 4 tuziny rodzajów freonów, ale tylko niektóre z nich są stosowane jako czynnik chłodniczy. Jednocześnie obecnie najbardziej poszukiwany jest R-22 – to on napędza ponad 98% klimatyzatorów. Należy jednak pamiętać, że jego dni są już policzone i należy to wziąć pod uwagę przy zakupie urządzeń klimatyzacyjnych

Od kilkudziesięciu lat jako czynnik chłodniczy wykorzystuje się różnego rodzaju substancję zwaną freonem – jest to głównie mieszanina etanu i metanu.Główną cechą tej substancji jest jej niska temperatura wrzenia. Co dzieje się w temperaturze 5-10°C. W takim przypadku freon podczas parowania może nagrzać się do 70-90°. Funkcje te pozwalają na usunięcie ogromnej ilości ciepła i to dość szybko.

A wskazany czynnik chłodniczy jest bezbarwny, bezwonny i co najważniejsze nieszkodliwy dla zdrowia użytkowników. Jednocześnie najpopularniejszy obecnie rodzaj freonu (R-22) ma negatywny wpływ na warstwę ozonową atmosfery. Dlatego jeśli nie jesteś obojętny na problemy środowiskowe, powinieneś kupić klimatyzatory zasilane czynnikiem chłodniczym R-410. Który nie niszczy ochronnych warstw atmosfery.

Na zdjęciu napełnienie klimatyzatora freonem. Należy jednak pamiętać, że zgodnie z tzw. Protokołem Montrealskim do 2030 r. należy zaprzestać stosowania freonu R-22. I to jest bardzo ważny punkt. Ponieważ im mniej czasu pozostało do określonego okresu, tym mniej wskazane jest kupowanie klimatyzatorów zasilanych szkodliwym czynnikiem chłodniczym

Na praktyce napełnienie klimatyzatora freonem wykonywana jest dość rzadko. Na przykład po naprawie, konserwacji, wycieku. W każdym razie określony czynnik chłodniczy (R-410) nie zaszkodzi zdrowiu użytkowników i ich zwierząt.

Zasada działania i schemat połączeń klimatyzatora

Klimatyzator wydaje się być dość prostym urządzeniem, którego główne elementy konstrukcyjne nie są szczególnie skomplikowane. Dlatego szczegółowo przeanalizujemy jego zasadę działania, która również jest niezwykle prosta.

Jak działa typowy klimatyzator?

Ciecze parując, aktywnie absorbują ciepło, a podczas kondensacji (przejścia ze stanu gazowego z powrotem do cieczy) oddają je.I te zjawiska fizyczne są tradycyjnie podstawą zasady działania klimatyzatorów.

Możesz mieć pewność, że określona metoda usuwania ciepła będzie skuteczna nawet w domu. Na przykład nałożenie na powierzchnię skóry dowolnego roztworu zawierającego alkohol, który szybko odparowując pozostawia uczucie zimna. Ponieważ ciepło z powierzchni ciała jest pochłaniane i usuwane na bok.

Krótko mówiąc, podstawą działania każdego nowoczesnego klimatyzatora są procedury wrzenia (z absorpcją ciepła) i kondensacji (z oddaniem ciepła). Podczas tych procesów ciepło jest pochłaniane/oddawane zgodnie ze wzorami pokazanymi na wykresie. Gdzie Q jest ilością ciepła, L jest ciepłem właściwym parowania, a m oznacza masę substancji

Dokładnie to dzieje się w pomieszczeniach zamkniętych. Powodem jest to, że ciekły czynnik chłodniczy, który dostał się do jednostki wewnętrznej klimatyzatora, aktywnie i w dużych ilościach pochłania nadmiar ciepła, a jego temperatura znacznie wzrasta.

W rezultacie odparowuje i przenosi się do jednostki zewnętrznej (zwykle zlokalizowanej na zewnątrz budynku). Tam, gdzie pod wpływem zimniejszego powietrza, pompowanego w znacznych ilościach przez wentylator, następuje proces odwrotny.

Na zdjęciu parownik klimatyzatora. Który z wyglądu przypomina zwykły grzejnik. Właściwie, tak właśnie jest. Ponieważ konstrukcja tego elementu zapewnia najbardziej efektywny nadmuch ciepłego powietrza z pomieszczenia, z którego czynnik chłodniczy pobiera ciepło, dzięki czemu w pomieszczeniu staje się chłodniej

Oznacza to, że następuje kondensacja, w wyniku której czynnik chłodniczy ponownie staje się ciekły, a zatem uwalniane jest ciepło. A potem nastąpi nowy cykl i tak w nieskończoność.

Schemat ideowy działania urządzenia

Niezależnie od rodzaju, rodzaju i nazwy klimatyzatora, proces chłodzenia powietrza jest zawsze taki sam. Zatem po włączeniu czynnik chłodniczy dostarczany jest do parownika. Ponadto jego ciśnienie wynosi 3-5 atmosfer, a temperatura mieści się w przedziale 10-20°C.

Następnie w stanie gazowym freon trafia do sprężarki. A następnie kompresuje się do 15-20 atmosfer. Dodatkowo czynnik chłodniczy jest podgrzewany do temperatury 70-90°C.

Schemat w uproszczonej formie pokazuje zasadę działania każdego nowoczesnego klimatyzatora. Zatem rysunek pokazuje, że czynnik chłodniczy schłodzony w skraplaczu wpływa do regulatora przepływu (zaworu termostatycznego). Tam, gdzie jego ciśnienie spada, co pozwala na jeszcze większe ochłodzenie cieczy. Następnie czynnik chłodniczy transportowany jest do parownika, gdzie odbywa się główny proces. Oznacza to chłodzenie powietrza przy jednoczesnym podgrzewaniu czynnika chłodniczego

Następnie gaz transportowany jest do skraplacza, aktywnie przedmuchiwany przez wentylator. W wyniku działania wtłaczanego powietrza o niższej temperaturze freon wydziela ciepło, co powoduje jego przejście w stan ciekły.

Jednak jego temperatura pozostaje o 10–20°C wyższa niż temperatura otaczającego powietrza. Problem ten rozwiązuje się, gdy ciecz przepływa przez zawór rozprężny. Gdzie ciśnienie czynnika chłodniczego ponownie spada do małych 3-5 atmosfer. Pozwala to freonowi na dalsze ochłodzenie i jest gotowy na nowy cykl absorpcji ciepła, dzięki czemu jest ponownie dostarczany do parownika.

Rysunek pokazuje schemat ideowy klimatyzatora. W tym przypadku jedno urządzenie wyposażone w parownik znajduje się w pomieszczeniu zamkniętym. A drugi, z kondensatorem, jest na zewnątrz.Pozwala to maksymalnie efektywnie przeprowadzić procedurę wymiany ciepła. Ponadto w bloku, który znajduje się na ulicy, zawsze znajduje się kompresor, który jest najgłośniejszą częścią konstrukcji

Cechy klimatyzatora

Klimatyzator do działania potrzebuje prądu, ale jest to korzystne, ponieważ ma dość wysoką wydajność.

Ale jeśli w sieci występują regularne spadki napięcia, to aby uniknąć awarii tego typu urządzeń klimatyzacyjnych, należy natychmiast zainstalować i stabilizator.

Pomimo prostej i skutecznej metody wymiany ciepła, należy zawsze pamiętać, że klimatyzator będzie spełniał deklarowane parametry tylko przy regularnym użytkowaniu konserwacja.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Załączony poniżej film pomoże Ci pogłębić i utrwalić wiedzę na ten temat:

Zasada działania każdego klimatyzatora, niezależnie od marki, typ, całkiem proste. Ponieważ opiera się na najprostszych zjawiskach fizycznych. Jednocześnie należy pamiętać, że urządzenia klimatyzacyjne mają różne właściwości techniczne. Ponadto klimatyzatory są niezawodne, wydajne i łatwe w obsłudze. Co należy wziąć pod uwagę, a także przyszłe przejście na bezpieczny freon, ponieważ ta funkcja może prowadzić do strat finansowych.

Chcesz uzupełnić powyższy materiał o przydatne informacje lub uwagi? A może nadal masz pytania dotyczące tematu naszego artykułu? Zadaj je naszym ekspertom i innym osobom odwiedzającym witrynę w bloku opinii poniżej.