Устройство и работа кондиционера с водяным охлаждением конденсатора

Внутренний блок кондиционера

1. Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
2. Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
3. Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
4. Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
5. Индикаторная панель — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
6. Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
7. Вентилятор — имеет 3 — 4 скорости вращения.
8. Вертикальные жалюзи — служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях кондиционеров премиум-класса.
9. Поддон для конденсата (на рисунке не показан) — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
10. Плата управления (на рисунке не показана) — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
11. Штуцерные соединения (на рисунке не показаны) — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

О том, как все это работает рассказывается в разделе Принцип работы кондиционера

Принцип работы кондиционера

Уход за кондиционером

Введение

Настоящий стандарт предназначен для содействия проектированию, изготовлению, утилизации, монтажу и безопасной эксплуатации холодильных систем.

Реагирование промышленности на проблему хлорфторуглеродов (ХФУ) ускорило применение альтернативных хладагентов. Приход на рынок новых, в том числе смесевых, хладагентов (и смесей) и внедрение новых классификаций безопасности стали причиной пересмотра требований настоящего международного стандарта.

Настоящий стандарт направлен на сохранение имущества, жизни и здоровья физических и юридических лиц в непосредственной близости от помещений, в которых находятся холодильные установки. Кроме того, он содержит требования к изготовлению герметичных систем.

Цель настоящего стандарта состоит в минимизации потенциальных опасностей для людей, имущества и окружающей среды, обусловленных эксплуатацией холодильных систем и хладагентов. Эти опасности в основном связаны с физическими и химическими свойствами хладагентов и значениями давлений и температур, возникающих при реализации холодильных циклов (см. Приложение А).

Следует обращать внимание также на опасности, общие для всех компрессорных систем, такие как высокая температура нагнетания, гидравлические удары, неправильная эксплуатация, снижение механической прочности в результате коррозии, усталости, термических, ударных и вибрационных нагрузок.

На опасности, обусловленные коррозией, в холодильных системах следует обращать особое внимание, поскольку эти системы работают в условиях попеременного замораживания и оттаивания, а их оборудование, как правило, покрыто теплоизоляцией.

Пары всех веществ, обычно используемых в качестве хладагентов, за исключением R-717, тяжелее воздуха. Поэтому путем соответствующего расположения вентиляционных отверстий и воздуховодов с приточной и вытяжной вентиляцией необходимо предотвращать образование застойных зон, в которых могут накапливаться тяжелые пары хладагентов. Все машинные залы должны быть оснащены системами принудительной механической вентиляции, управляемой по командам сигнализаторов недостачи кислорода или избыточной концентрации паров хладагента.

Принцип работы бытовой сплит-системы

Принцип работы сплит-системы достаточно прост. Компрессор, испаритель, конденсатор и дросселирующее устройство соединены медными трубопроводами и представляют собой единый холодильный контур, в котором постоянно циркулирует хладагент (фреон), переходя из жидкого состояние в газообразное и обратно. В момент испарения происходит поглощение теплоты в помещении, которая через конденсатор выбрасывается наружу. При работе кондиционера в режиме охлаждения происходит образование конденсата на поверхности испарителя, которая выводится при помощи дренажного шланга на улицу. После конденсатора фреон уже в жидком состоянии поступает по трубопроводу на фильтр-осушитель, где происходит очистка от механических загрязнений и от воды, которая может содержаться в холодильном агенте. Для бесперебойного и длительного функционирования сплит-системе необходимо осуществлять монтаж посредством специалистов, которые подберут необходимую мощность кондиционера, проведут расчеты по установке системы и проведут пусконаладочные работы. Помимо вышеперечисленных работ, которые, несомненно требуют высокой квалификации, Вы получите гарантийное и сервисное обслуживание, что также продлит срок службы сплит-системы.

Ищем аналоги кондиционеру

Как обеспечить приток свежего воздуха в квартиру? Решений может быть несколько:

• Регулярно открывать окна на проветривание.
• Смонтировать канальную систему вентиляции.
• Установить приточный очиститель воздуха (проветриватель).

Первый вариант актуален прежде всего для тех, кто живет в экологически чистой местности, вдали от автомобильных дорог и промышленных объектов. Но большинство из нас этим похвастать не могут и ежедневно испытывают на себе воздействие выхлопных газов, неприятных запахов, пыли, аллергенов, уличного шума и других «прелестей» жизни в городе.

Второй вариант – автономная система вентиляции – может стать решением проблемы: она забирает воздух с улицы, очищает его и по системе воздуховодов подает в комнаты и помещения дома. Но тут есть ряд серьезных нюансов: во-первых, такая конструкция недешева в установке и обслуживании, а во-вторых, забирает много полезного пространства (речь не только о трубах под потолком, но и о массивном блоке управления, который обычно размещают на балконе или в подсобном помещении). Чаще всего системы вентиляции устанавливают в административных зданиях и больших коттеджах – в городских квартирах им не место.

Оптимальное решение для создания микроклимата в доме – компактный приточный очиститель воздуха. Он беспечивает комнаты свежим воздухом, очищенным от механических загрязнений, вредных примесей, аллергенов, неприятных запахов. К тому же такой проветриватель не занимает много места, в отличии от кондиционера.

Приточный очиститель воздуха может стать не только альтернативой кондиционеру в квартире, но и дополнить его функциональность, так как они отлично работают вместе: «приточка» подает свежий воздух с улицы, а кондиционер охлаждает или нагревает, создавая комфорт.

Добавим, что для полноценной работы системы вентиляции и кондиционирования в квартире должны быть вытяжки, которые расположены, как правило, на кухне, в ванной и санузле.

Кассетные сплит-системы

Условия монтажа кассетного и канального кондиционера не имеют отличий. Для этого важно наличие в помещении подвесного потолка. Но разница есть в распределении охлажденного воздуха, который в системе кассетного типа идет через нижнюю часть блока. Оборудование ставят в центре потолка, а сверху прикрывают декоративной решеткой.

Преимущества кассетных сплит-систем:

• Теплый, охлажденный воздух подается во всех направлениях.
• Бесшумная работа оборудования.
• Управление при помощи пульта ДУ.
• Наличие таймера для выставления температуры на несколько дней вперед.
• Есть резервный блок, который включается в работу, если основной сломался.
• Внешние детали устройства можно снять, помыть и сразу поставить на место.

Кассетные модели отличаются высокой мощностью – 15кВт, так что их можно поставить в кафе, ресторане, ТРЦ или в другом помещении площадью до 150м2. При этом, в отличие от громоздкого канального оборудования с воздуховодной сетью и вентиляционными решетками, кассетный вариант выходит дешевле.

К недостаткам кассетных моделей можно отнести установку только в тех местах, где есть подвесные потолки. Обслуживать и устанавливать оборудование могут только специалисты.

В чем отличие канального кондиционера от кассетного: что выбрать

Однозначного ответа нет. Но мы постараемся сделать краткие выводы по основным различиям:

• За счет хороших воздуховодов канальные сплит-системы могут быстро охладить несколько комнат одновременно. А вот кассетные устройства, благодаря своим отличиям, оптимально подходят для помещений с большим количеством людей. Так что при покупке нужного кондиционера следует учитывать условия эксплуатации и задачи, которые придется решать технике.
• В канальных кондиционерах есть возможность забирать свежий воздух с улицы и обновлять воздух в помещении, кассетный такой функции не имеет.
• Кассетный кондиционер распределяет холодный воздух через свою нижнюю часть (блок), и тем самым нижняя решетка выглядит очень эстетично и может распределять воздух сразу в нескольких направлениях.

Сравнительные характеристики

Холодная плазма	Ионизатор
Вырабатывает отрицательные и положительные ионы без образования магнитного поля.	Вырабатывает отрицательные ионы, чем освежает воздух, но при этом создает магнитное поле.
Позволяет обходиться минимальным набором фильтров, поскольку все вредные вещества удаляются с конденсатом.	Не очищает воздушные массы, поэтому кондиционер с таким устройством нуждается в дополнительных фильтрах.
Нейтрализует бактерии и устраняет неприятный запах за счет очистки ультрафиолетом проходящего через теплообменник воздуха.	Не имеет УФ-излучения.
Не вызывает распространение пыли в помещении, так как все частицы оседают на специальную поверхность кондиционера.	Способствует оседанию пыли на все поверхности за счет воздействия на нее отрицательных ионов.

В заключение стоит сказать, что оба варианта устройств ионизации призваны выполнять схожие функции, но «холодная плазма» является более совершенной технологией. Она не только обеспечивает насыщение воздуха в помещении активными ионами, но и очищает воздушные массы от вредных веществ. Условно говоря, ее можно считать следующей ступенью развития ионизатора, самой прогрессивной, функциональной и полезной.

Классификация и номенклатура фреонов

В мире принято обозначать все хладоны буквой R (от английского refrigerant – хладагент) с цифрами, первоначально обозначавшими количество атомов того или иного вещества в молекуле. Международный стандарт ISO № 817-74 (его нормы дублированы в отечественном ГОСТ 29265-91) определяет правила маркировки хладонов так:

• первая цифра справа – это числа атомов фтора в соединении;
• вторая цифра справа – это число атомов водорода в соединении плюс единица;
• третья цифра справа – это число атомов углерода в соединении минус единица (для соединений метанового ряда ноль опускается);
• число атомов хлора в соединении находят вычитанием суммарного числа атомов фтора и водорода из общего числа атомов, которые могут соединяться с атомами углерода;
• для циклических производных в начале определяющего номера ставится буква C;
• в случае, когда на месте хлора находится бром, в конце определяющего номера ставится буква B и цифра, показывающая число атомов брома в молекуле.

Так, например, популярный когда-то R12 имеет два атома фтора, не содержит водорода (1-1 = 0), один атом углерода (0+1 = 1), а поскольку валентность углерода равна 4, и две связи заняты атомами фтора, остается два атома хлора. Таким образом, получаем химическую формулу R12 – CF 2 Cl 2.

По химическому составу и степени воздействия на озоновый слой хладоны классифицируются следующим образом:

Группа	Класс соединений	Распространенные фреоны, входящие в группу	Воздействие на озоновый слой
A	Хлорфторуглероды (ХФУ, HFC)	R11, R12, R13, R111, R112, R113, R114, R115	Вызывают серьезное истощение озонового слоя, применение запрещено Монреальским протоколом
Бромфторуглероды	R12B1, R12B2, R113B2, R13B2, R13B1, R21B1, R22B1, R114B2
B	Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ, HCFC)	R21, R22, R31, R121, R122, R123, R124, R131, R132, R133, R141, R142, R151, R221, R222, R223, R224, R225, R231, R232, R233	Вызывают слабое истощение озонового слоя, применение ограничено Монреальским протоколом
C	Гидрофторуглероды (ГФУ, HFC)	R23, R32, R41, R125, R134, R143, R152, R161,R227, R236, R245, R254	Озонобезопасные фреоны, не попадают под Монреальский протокол

Однако экологические и химические свойства фреонов – не единственные их характеристики. Важны и их физические свойства: температура кипения, критические температура и давление и другие. Именно эти свойства определяют, подойдет хладагент для решения конкретной задачи или нет. В таблицу ниже сведены некоторые основные свойства популярных хладагентов, включая их «климатические» коэффициенты – озоноразрушающий потенциал (ОРП, ODP) и потенциал глобального потепления (ПГП, GWP). В основном в таблицу включены фреоны группы ГФУ ©, так как группы ХФУ и ГХФУ в скором времени будут выведены из обращения. Т кипения – температура кипения при атмосферном давлении, Т критическая – температура, выше которой жидкая фаза хладагента существовать не может. В столбце «горючесть» NF означает Non flammable, то есть негорючий, LF – low flammable, то есть слабогорючий.

Фреон	Химическая формула	Tкипения,°C	Tкрит,°C	ОРП	ПГП	Горючесть
R12	CF 2 Cl 2		112	0,9	8500	NF
R22	CHClF 2	-40,85	96,1	0,055	1700	NF
R123	CHCl 2 CF 3	-27,8	183,7	0,02	90	NF
R134a	C 2 H 2 F 4	–26,1	101,0	—	1430	NF
R125	C 2 HF 5	–48,1	67,7	—	3200	NF
R404A	(R134a+R125+R143a)	–47	72,1	—	3922	NF
R410A	(R32+R125)	–51	72,5	—	2088	NF
R407C	(R32+R125+R134a)	–44	87,3	—	1824	NF
R245fa	C3H 3 F 5	15,1	157,6	—	930	LF
RE347mcc	C 4 H 3 F 7	34,2	~200	—	368	LF
R365mfc	C 4 H 5 F 5		~208	—	<1500	LF
R32	CH 2 F 2	–51,7	78,1	—	675	LF (A2L)
R161	C 2 H 5 F	–37,1	102,2	—	12	LF (A2L)
R152a	C 2 H 4 F 2	–24,0	113,3	—	140	LF (A2L)
R1234yf	C 3 H 2 F 4	–29,45	95,65	—	4	LF
R507	(R125+R143a)	–47	71	—	3900	NF
R508A	(R23+R116)	–86	13	—	12000	NF
R404a	(R125+R143a+R134a)	-46.6	72,1	—	3922	NF
R410a	(R32+R125)	-51.6	70,2	—	1890	NF

Клавиши и функции ПДУ

Режим охлаждения воздуха в помещении – ключевая задача, обычно из-за него и приобретается кондиционер. Управление сплит-системой происходит при помощи команд, подающихся с  микросхемного блока в пульте. Разными производителями изготовляется большое количество всевозможных ПДУ, но несмотря на дизайн, кнопки и функции остаются неизменными.

Как показывает практика, основная часть потребителей пользуется всего несколькими необходимыми клавишами для изменения:

•  режима работы ( Mode);
• температуры (Temp);
•  скорости вентилятора (Fan);
•  положения жалюзи (Swing).

Тем не менее известные фирмы-производители пытаются обойти конкурентов и добавить новые функции, некоторые из них уже завоевали свою аудиторию. К примеру, при неисправности кондиционер сигнализирует надписью (функция “самодиагностики”), в случае пустого помещения устройство включает режим сна (“датчик движения”), а также ионизация, противоаллергенное очищение воздуха и функция Wi-fi.

Пульты выпускаются проводные и инфракрасные, первые используются для управления полупромышленными и промышленными агрегатами, вторые – обычными бытовыми кондиционерами

Один проводной пульт через микрокабель может настроить от 4 до 8 установок. Простой ДПУ производится по товарным образцам, но при необходимости можно приобрести универсальный пульт, с помощью кода активировать и управлять любой моделью.

Разработчики стремятся упростить обозначения на кнопках, чтобы любой пользователь мог разобраться в функциях кондиционера: снежинка обозначает снижение температуры, солнце – обогрев, звездочка- режим сна, часы – таймер и т.д.

Пульт осуществляет управление параметрами и режимами кондиционера, корректирует направление воздушных масс. При ослаблении яркости и скорости реагировании следует заменить обе батарейки. Расстояние между пультом и внутренним блоком устройства не должно превышать 8 метров.

Особенности монтажа запуска и технического обслуживания

В связи с наличием водяного контура, к наружному блоку необходимо подвести подводящий и отводящий трубопровод.

В качестве системы водоснабжения могут быть использованы:

1. Две скважины. С одной вода подается в теплообменник, а в другую сбрасывается.
2. Замкнутый цикл охлаждения промышленного оборудования.
3. Замкнутый цикл отопления офисных помещений с мощными серверными отделениями. В процессе работы кондиционера, жидкость температурой от -5 до +40, должна постоянно циркулировать по водяному теплообменнику под давлением не ниже 2 бар.

После долгого простоя холодильной машины необходимо прочистить водяной фильтр, проверить циркуляцию воды или антифриза. После подачи теплоносителя в кондиционер для возобновления циркуляции нужно произвести сброс воздушной пробки через золотник.

Золотник для сброса воздушной пробки.

Последовательность удаления воздушной пробки:

1. С клапана золотникового типа откручиваем колпачок.
2. Надавливаем на золотник и выпускаем воздух.
3. После появления воды из клапана отпускаем золотник.
4. Проверяем герметичность сбросного устройства.
5. Закручиваем колпачок.

При проведении технического обслуживания наружного блока выполняется:

• чистка всех компонентов системы от пыли;
• очистка сетчатого фильтра водяного контура от накопленной грязи;
• проверка герметичности системы и количество хладагента;
• восстановление теплоизоляции фреонопровода.

Некоторые параметры, на которые следует ориентироваться при проведении ТО, указаны на информационной табличке.

Информационная табличка.

Все остальные работы, проводимые в процессе ТО внутреннего блока, остаются такими же, как и при ревизии кондиционера типа воздух-воздух.

Статьи по теме:

• Монтаж кондиционера своими руками

  Инструкция по монтажу кондиционера своими руками, требования к выбору места установки, плюсы и минусы самостоятельной установки кондиционера.

• Приточно-вытяжная вентиляция в частном доме

  Для чего нужна приточно-вытяжная вентиляция в частном доме, как ее рассчитать и какое оборудование лучше выбрать?

• Приточная вентиляция с подогревом воздуха для квартиры: принципы, пример

  Нужна ли приточная вентиляция с подогревом воздуха для квартиры, или обойтись вытяжными каналами? У каждой системы свои особенности. Оборудование...

Функционирование системы

Рассмотрим, как работает кондиционер. Начнем с принципа работы сплит системы кондиционера. Итак, сплит-система состоит из таких компонентов. Наружный блок кондиционера

Здесь имеется конденсатор с обдувающим его вентилятором и компрессор. Таким образом, самые шумные узлы оказались на улице, в чем и состоит основное достоинство сплит-систем.

Рассмотрим принцип работы компрессора кондиционера. Компрессор сжимает хладагент до давления в 20 – 25 атм, вследствие чего его температура повышается до 90 градусов. Дешевле всего обходятся поршневые компрессоры, но их надежность оставляет желать лучшего, особенно если на улице холодно. Этого недостатка лишены более дорогие спиральные компрессоры.

Принцип работы сплит-системы на охлаждение

Модели, в которых вентилятор наружного блока вращается с постоянной скоростью, работают эффективно только в узком диапазоне температур наружного воздуха. В более «продвинутых» кондиционерах скорость вентилятора плавно или ступенчато регулируется в зависимости от температуры.

Через капилляр фреон понемногу продавливается в трубку, ведущую ко второй части прибора. Она называется…

Внутренний блок

Здесь помещен испаритель, который также обдувается вентилятором. Кроме этого, имеется плата управления, воздушный фильтр и поддон для сбора конденсата (сбрасывается по дренажному шлангу).

Давление фреона в испарителе составляет 4 – 5 атм, при этом он остывает до температуры менее 10-ти градусов.

По типу внутреннего блока (ВБ) сплит-кондиционеры делятся на такие виды:

• Настенные: ВБ помещается на стене в верхней ее части. Охлажденный воздух подается непосредственно в помещение.
• Кассетные: устанавливаются по центру потолка с тем расчетом, что все коммуникации будут спрятаны потолком подвесным. Сам ВБ имеет такие же габариты, что и стандартная потолочная плитка – 60×60 см. Мощные модели имеют двукратный размер – 120×60 см. Охлажденный воздух также подается непосредственно в помещение, но, в отличие от настенного варианта, сразу по четырем направлениям. Благодаря этому удается эффективно охлаждать помещение с гораздо большей площадью.
• Канальные: ВБ канального типа полностью прячется за подвесным потолком, а подача охлажденного воздуха осуществляется по сети воздуховодов. Таким образом, при помощи одного ВБ можно охлаждать воздух в нескольких комнатах.

Устройство внутреннего блока кондиционера

Большинство современных кондиционеров может работать в двух режимах:

1. Работа кондиционера на холод: это обычный режим, при котором конденсатор размещается снаружи, а испаритель – в помещении.
2. Работа кондиционера на тепло.

В кондиционерах, способных работать в режиме отопления, наружная и внутренняя части контура могут меняться ролями: внутренняя становится конденсатором, а наружная – испарителем. Для этого в контур добавляется перемычка и 4-ходовой клапан, который направляет хладагент в ту или иную магистраль.

Особенность кондиционеров обогревателей состоит в том, что их тепловая мощность в 3 – 4 раза выше потребляемой электрической мощности, тогда как у обычных электрообогревателей оба эти параметра имеют равные значения.

Основные достоинства оконных кондиционеров

1. Это климатическое оборудование имеет большую мощность. Максимальная мощность – 8 кВт, как и у солидных бытовых сплит-систем.
2. Стоимость оконных моноблоков на 30-40 % меньше, чем стоимость аналогичных сплит-систем.
3. Оконные кондиционеры легко обслуживать, поэтому цены на сервисное обслуживание ниже, чем обслуживание других видов климатического оборудования.
4. Это климатическое оборудование легко и просто монтируется.
5. Оконный кондиционер занимает в помещение минимум места.
6. В оконном моноблоке отсутствуют соединения во фреоновой магистрали, что исключает утечку фреона.
7. Кондиционер этого типа имеет более высокий КПД и долгий срок эксплуатации по сравнению с любой сплит-системой.
8. Еще одним несомненным достоинством считается то, что кондиционер подает действительно свежий воздух. Этой функцией обладают только дорогие сплит-системы.

Оконный кондиционер имеет хорошую ремонтопригодность. Это, естественно является несомненным его достоинством.