Как работает кондиционер: устройство, техническая схема и принцип работы типового кондиционера

Что потребуется для самостоятельного монтажа

Вы, наверное, в курсе, сколько стоит установка кондиционера специалистами. При вопросе откуда такие цены, ведь работы всего на 3 часа, отвечают, что очень дорогое оборудование и его амортизация составляет значительную долю стоимости. Возможно, это и так, но большая часть этого оборудования может уже быть в хозяйстве. Исключение — вакуумный насос, но многие бригады обходятся без него, так как стоит нормальный действительно много, а от плохого никакого толку.

При монтаже важно соблюдать горизонтальность установки блоков. Для этого нужен хороший строительный уровень

Оборудование

Итак, для установки кондиционера своими руками потребуется следующее оборудование:

Перфоратор, чтобы проделать дырку в наружной стене, в которую прокладывают коммуникации, связывающие внутренний и наружный блоки.
Дрель для установки крепежа с набором сверл разного диаметра.
Труборез для разрезания медных труб и риммер для удаления заусенец (можно обойтись напильником/натфилем и наждачной бумагой).
Развальцовщик для медных труб.

Устройство для развальцовки труб

Для идеальной установки необходим вакуумный насос, но обычно взять его негде и на трассах до 6 метров обходятся без него.

Материалы

Для соединения и установки двух блоков сплит-систем нужны будут следующие расходные материалы:

Кабель для подключения питания и для соединения блоков. Марка и параметры кабеля зависят от производителей и указываются обычно в паспорте в инструкции по установке. Обычно это 4-х жильный кабель с сечением 2 мм2 или 2,5 мм2. Длина кабеля равна длине трассы с небольшим запасом. Медные толстостенные бесшовные трубы (не водопроводные, а специальные для систем охлаждения и кондиционирования). Трубы потребуются двух диаметров — большего и меньшего

Конкретные цифры будут указаны в мануале, длина каждого отрезка равна длине трассы плюс 20-30 см на запас Еще раз обращаем внимание, что медные трубы не водопроводные, а для холодильной промышленности. В них другая медь — более мягкая, которая хорошо развальцуется и сможет обеспечить требуемую герметичность Транспортировать и хранить медные трубки надо с заглушенными краями — для исключения попадания туда пыли

Это очень важно. Медные трубы нужны специальные, с толстой стенкой, бесшовные из мягкой меди Утеплитель для труб из технического каучука

Есть темно-серого или черного цвета

Цвет на качестве не отражается, поставляется в отрезках по два метра. Требуемая длина — равна длине трассы. Нужен утеплитель под оба диаметра труб — больший и меньший. Дренажная трубка. Специалисты советуют ставить специальный гофрированный шланг с пластиковой спиралью внутри. При самостоятельной установке его часто заменяют полипропиленовой трубой. Длина дренажной трубки — длина трассы плюс 80 см. Два L-образных кронштейна для крепления наружного блока. Их размер должен соответствовать габаритам блока, а несущая способность должны превышать его массу в в 4-5 раз. Этот запас необходим для компенсации ветровых и снеговых нагрузок. Желательно их покупать в фирмах, торгующих комплектующими для кондиционеров. Обычные кронштейны могут оказаться ненадежными. Кронштейны для кондиционеров должны выдерживать большую нагрузку — в 3-4 раза превышающую массу наружного блока Болты, анкера, дюбеля. Тип, размеры и количество зависят от типа кронштейнов и монтажной пластины для внутреннего блока, а также от типа стен, на которые монтируется кондиционер. Пластиковый короб 60*80 см — для того чтобы можно было закрыть проложенные коммуникации.

Это все, что необходимо для установки кондиционера своими руками.

Эксплуатация и обслуживание автомобильного кондиционера

Автомобильным кондиционером надо правильно пользоваться и своевременно ухаживать. Тогда оборудование проработает долго.

Подобные устройства управляются и настраиваются либо вручную через панель, либо в автоматическом режиме, если это климат-контроль.

При мануальном управлении пользователь сам настраивает:

угол подачи охлажденного воздуха;
включение и выключение системы;
уровень температуры в салоне автомобиля.

Климат-контроль сам выполняет основные операции без участия человека.

По правилам необходимо проветрить салон автомобиля, прежде чем включать кондиционер. Это нужно, чтобы температуры в салоне и на улице уравновесились. Резкие температурные скачки вредны для здоровья.

Кроме того, холодный воздух в нагретом салоне авто способен спровоцировать образование микротрещин на стеклах. Они не будут видны сразу, но постепенно характеристики остекления ухудшатся.

Не стоит включать кондиционер на полную мощность. Это влечет резкий перепад температуры

Важно воздерживаться от такого шага, если в салоне сидит ребенок – при детях порой лучше не пользоваться кондиционером

Каждый автокондиционер способен работать в 2 режимах:

приток воздуха в салон с улицы – подходит для отопления остекления;
отвод воздуха из салона на улицу – предназначен для прогрева воздуха в машине.

Постепенно фильтры засоряются. С увеличением количества пыли и грязи в них ухудшается и качество воздуха в автомобиле. Соответственно, полезно чистить радиатор кондиционера и по мере загрязнения менять фильтры, чтобы в воздухе не появилось лишней грязи, бактерий и неприятного запаха.

Засорившийся радиатор автокондиционера

Пространство под капотом лучше держать в чистоте для продления срока службы как всего автомобиля, так и кондиционера в частности. Рекомендуется уделять конденсатору, в котором по весне накапливаются соли. Это распространенная причина слабой работы оборудования.

При обслуживании подкапотного пространства также стоит осматривать крепления трубок с фреоном. Они не должны болтаться и вибрировать, иначе вещество может протечь.

Поддержание подкапотного пространства в чистоте

Перед приходом лета тщательная подготовка автомобильного кондиционера не нужна

Оправданы некоторые меры предосторожности. Рекомендуется заранее проверить работу оснащения

Если есть подозрения, выполняют указанные выше процедуры. Также для диагностики или заправки кондиционера всегда можно воспользоваться услугами автосервиса.

Классификация изделий

Установка дома канального кондиционера во многом определяется характеристиками жилища. Для начала надо подобрать подходящую модель. Современные системы можно условно поделить на несколько видов.

При этом имеют значение различные показатели. Имеет значение напор вентилятора, находящегося во внутреннем блоке. Измеряется этот параметр в Паскалях. Этот показатель представляет давление. Бывают низконапорные, средненапорные и высоконапорные кондиционеры. Сильный напор требуется, чтобы продавить воздух через воздуховоды. Есть изделия, которые классифицируются по типу электросхемы.

В этом отношении выделяют кондиционеры типа старт-стоп. Здесь компрессор функционирует с одинаковой скоростью. По этой же причине мощность теплонасоса не меняется. Чтобы поддерживать температуру на определенном уровне, надо время от времени отключать охладитель.

Другой вариант — инверторный кондиционер. Он более современный. Здесь в электросхеме присутствует компонент, называемый инвертором. Он даёт возможность получить переменный ток любой частоты. Соответственно, скорость работы компрессора удаётся лучше контролировать. Мощность насоса также можно лучше отслеживать. Инверторная модель определяет лучшую мощность охлаждения и функционирует в таком режиме на постоянной основе. Она не отключается. При этом стоит описанное оборудование в 2 раза дороже стандартного, имеющего те же показатели мощности.

Продавцы нередко приписывают инверторным кондиционерам несуществующие преимущества для улучшения продаж. Например, некоторые из них утверждают, что такое оборудование якобы экономит электричество. Но нет никаких статистических данных, которые могли бы это подтвердить. В определенных случаях инверторная модель может привести даже к более высоким затратам. Неправдой является и то, что специфический режим работы способствует более длительному сроку службы. Опытные мастера опровергнут это утверждение.

Достаточно вспомнить компрессоры старых холодильников, которые по 10 лет работали в режиме старт-стоп, но при этом не подвергались поломке. Смена такого прибора могла быть обусловлена только тем, что он морально устарел. Но сам по себе такой компрессор — весьма живучий агрегат.

Существует мнение, что инверторный кондиционер издает меньше шума. Но источником звука становится вентилятор во внутреннем блоке, который приводит воздух в действие. Инвертор здесь не играет особой роли. Дело в том, что компрессор специально помещен в наружный блок, чтобы в помещении его не было слышно.

Ощутимое преимущество таких моделей состоит в том, что они оставляют температуру стабильной. Колебания могут составлять не более 3 градусов. К тому же они способны подавать менее холодный воздух

Это обстоятельство уменьшает вероятность заболеть простудой, что особенно важно во время сна, когда организм человека максимально уязвим

Процесс установки

Хоть монтаж устройства и не требует дополнительных знаний и навыков, следует ознакомиться с основными нюансами установки:

После завершения установки устройство должно 2 часа находиться в помещении в выключенном состоянии. Только по истечению времени кондиционер можно включать в сеть
При установке воздуховодной трубы необходимо следить, чтобы на пути не было препятствий для поступления воздушных потоков
Воздуховод необходимо монтировать в специально оборудованный оконный либо дверной проем.
Также следует строго следовать прилагаемым к каждому кондиционеру инструкциям

Как работает система кондиционирования

Принцип действия кондиционера основан на способности веществ менять свое агрегатное состояние в зависимости от давления. Все жидкости при испарении (переходе из жидкого состояния в газообразное) поглощают тепло из окружающего их пространства. При конденсации (переходе из газообразного состояния в жидкое) тепло, наоборот, выделяется. Функционирование системы кондиционирования воздуха невозможно без газообразных углеводородов, которые содержат фтор, их называют фреонами. В общем случае вещества, которые при кипении эффективно отнимают тепло, а при конденсации — отдают, называют хладагентами. Благодаря им работают не только кондиционеры, но и любая другая холодильная техника.

Температура кипения фреона R-22 — -40,9 градусов по шкале Цельсия, у R-410A — -51,5. Достичь таких значений на практике непросто, потребуется дополнительное охлаждение. Но на этот показатель напрямую влияет давление: чем оно выше, тем больше температура, при которой жидкость начинает кипеть. Поэтому для перехода хладонов из одного состояния в другое их давление изменяют до нужного уровня при помощи специальных приспособлений.

Описание работы кондиционера на охлаждение

Главные составные части аппарата — компрессор, конденсатор, испаритель и терморегулирующий вентиль (ТРВ) или электронный расширительный клапан. Эти компоненты соединены в замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент.

Газообразный фреон поступает в компрессор из испарителя. Хладон находится под небольшим давлением, всего в несколько атмосфер, его температура на входе — +10-20 градусов. Устройство компрессора может быть разным, в зависимости от типа узла (винтовой, поршневый, роторный или спиральный), но его назначение всегда неизменно: втягивать газ, сжимать его и нагнетать в следующий элемент контура — конденсатор. Давление фреона при этом достигает полутора-двух десятков атмосфер и больше (для автомобильного кондиционера — около 12 атм.), а температура поднимается до нескольких десятков градусов выше нуля (+70-90).

В конденсаторе нагретый газ проходит по трубкам и остывает, так как его температура гораздо выше, чем у воздуха, который омывает многочисленные элементы теплообменника. В результате этого фреон конденсируется и сбрасывает тепло. Так из радиатора выходит жидкий хладон, давление которого остается высоким, а температура снижается и становится всего на десяток-другой градусов выше, чем у наружного воздуха.

Потом вещество проходит через ТРВ/расширительный клапан, который еще называют дросселирующим устройством. Он регулирует количество хладона, которое необходимо, чтобы поддерживать определенный уровень испарения для охлаждения помещения до конкретного температурного показателя. В этом узле давление и температура фреона снижаются, в результате чего он превращается в смесь жидкости и газа.

Дальше хладагент поступает в испаритель, теплообменник которого может состоять из трубок под кожухом или пластин с каналами, где перемещается фреон. Здесь жидкость переходит в газообразное состояние и поглощает тепло из окружающего пространства. Напротив этого теплообменника также находится вентилятор, поэтому поток воздуха, который проходит через испаритель, охлаждается. Затем газ опять направляется в компрессор.

Описание работы кондиционера на обогрев

Кондиционеры, которые работают по описанному выше циклу, охлаждают воздух. Но бывают также модели, которые поддерживают нагрев — в них есть четырехходовой клапан, который перенаправляет движение фреона в системе. Испаритель и конденсатор при этом меняются местами, так что теплый воздух попадает в помещение, а холодный наоборот — выводится наружу.

Откуда кондиционер берет воздух

Чтобы ответить на вопрос, откуда берет воздух кондиционер, нужно рассмотреть следующие виды приборов:

приточные — забирают воздух с улицы;
рециркуляционные — используют внутренний воздух;
кондиционеры с рекуперацией — используют смесь внутреннего и наружного воздуха.

Перед покупкой климатического оборудования следует уточнить, как именно выбранная модель забирает воздух. В первом и третьем случае помещение не требуется регулярно проветривать, во втором, напротив, нужно будет периодически открывать окна или двери, чтобы поддерживать количество кислорода в комнате на комфортном уровне.

Устройство автомобильного кондиционера

Любой автомобильный кондиционер состоит из пяти основных узлов:

Компрессор. Может быть поршневым, лопастными или любым другим.
Конденсатор, чаще всего расположенный в передней части двигательного отсека за радиаторной решеткой.
Расширительный клапан, который регулирует подачу хладагента в испаритель.
Испаритель, расположенный в салоне.
Расширительная емкость с осушителем, через которую хладагент проходит на пути к испарителю.

Все элементы соединены между собой трубками и гибкими шлангами, по которым хладагент циркулирует в жидком и газообразном состоянии. Хладагент это особая смесь из веществ с подходящими физическими свойствами с добавлением устойчивого к холоду компрессорного масла.

Фактическая конструкция кондиционера может отличаться дополнительными узлами. Так, в некоторых авто конденсатор снабжается вентилятором для охлаждения, иные – снабжаются расширительным клапаном с цифровым управлением и тому подобное.

Компрессор вращается за счет двигателя, и соответствующее движение передается через ремень или электромагнитный контур (чаще всего в электромобилях и гибридных авто). Для успешного обслуживания кондиционера достаточно понимать конструктивные нюансы только своего авто.

Технически к системе автомобильного кондиционера также относятся крыльчатки в салоне, воздушные фильтры, вентиляторы, обдувающие конденсатор и множество других компонентов. Но их разнообразие очень велико, а принципиальная роль в работе кондиционера не так значительна, как основных узлов.

Разновидности

На заре своего века сплит-кондиционеры выпускались в единственном варианте исполнения: настенный внутренний блок, подвешенный близко к потолку. Сейчас производятся следующие варианты: настенный, кассетный, настенно-потолочный, канальный, колонный и мобильный. Каждая из разновидностей внутреннего блока хороша для одних типов помещений и плоха для других, при этом может похвастаться наличием определённых параметров, каких нет у кондиционеров иного вида исполнения. Покупатель определяется, блок каких габаритов подойдёт для его случая и с помощью какого крепежа и конструкций он его подвесит.

Настенный

Настенный внутренний блок кондиционера появился раньше остальных вариантов. За эти годы он обрёл поистине впечатляющую популярность. Подобный вид ставится исключительно в комнате. Он поглощает тёплый воздух, выдавая вместо него уже охлаждённый. Внешний блок, расположенный на наружной стороне несущей стены, коммутируется с внутренним с помощью проводки и «трассы».

Достоинства настенного блока следующие:

компактность – решение для небольших комнат;
очень низкий уровень шума;
большой набор функций и возможностей в современных и более дорогих моделях (так, некоторые кондиционеры нередко выступают и в качестве ионизатора воздуха);
дизайн таков, что сам блок органично впишется в интерьер любой комнаты.

Кассетный

В кассетном виде внутренний блок стыкуется с отсеками подвесного потолка «армстронг». Боковины блока легко скрыть, если расстояние между подвесным потолком и перекрытием позволяет это обеспечить. Свободное пространство помещения при этом легко сэкономить – стены свободны. Актуально для помещений с низкими (2,5… 3 м) потолками.

Плюсы:

эффективное охлаждение воздуха сверху (сразу от потолка);
переключение режимов работы с помощью дистанционного или настенного пульта;
сокрытие от посторонних людей;
повышенная мощность.

Кассетные внутренние блоки – самые эффективные. Они являются обязательным атрибутом ресторанов или кафе, магазинов, офисов или торгово-развлекательных центров. Подойдут для помещений, разделяемых перегородками, где установка кондиционера в каждый такой отсек была бы затратной.

Минусы:

необходим подвесной потолок;
сложности при установке в заранее подготовленное место: потолок должен легко разбираться.

Напольно-потолочный

Внутренний блок такого кондиционера ставится горизонтально (на потолке). Вертикальная установка – на стене у пола. Область применения – обширное помещение без подвесного потолка, где производительности настенного блока не хватит. Спрос на такие кондиционеры – у владельцев торговых залов и офисов.

Плюсы:

высокая холодопроизводительность;
пригодность для вытянутых, круглых, фигурных комнат;
комфортная температура по всему помещению;
отсутствие сквозняков, впоследствии вызывающих у посетителей простуду.

Канальный

Канальные кондиционеры предназначаются для охлаждения целых этажей и зданий либо группы офисов, расположенных рядом, нескольких квартир на одном этаже. Внутренние модули устанавливаются за подвесными потолками или же скрыты на чердаке. Наружу выступают лишь вентиляционные решётки каналов и устройств, разносящих вдуваемый холодный и выдуваемый нагретый воздух. Система каналов сложна.

Достоинства:

скрытие устройств и каналов от глаз посетителей;
сообщение с уличным воздухом в моменты, когда охлаждение выключено;
понижение температуры до комфортных значений сразу в нескольких помещениях.

Недостатки канальной системы охлаждения:

сложность монтажа, временные затраты;
неравномерность понижения температуры в разных помещениях.

Колонный аппарат

Колонная система – самая мощная из всех известных. Она применяется в залах и ТРЦ – на сотнях и тысячах квадратных метров территории. Колонный блок ставится в смежном (техническом) помещении.

Минусов такая система также не лишена:

большая масса колонного модуля;
сильный холод вблизи кондиционера.

Второй недостаток легко обращается в плюс: в техпомещении организовывается холодильная комната, где скоропортящимся продуктам нужно экстренное охлаждение, для чего кондиционер включается на мощность выше средней и поддерживает температуру около нуля. Излишки холода сбрасываются в общий зал при помощи приточно-вытяжной вентиляции.

Мобильный

Плюс мобильного кондиционера – лёгкость перемещения. Он весит не больше (или немногим больше) пылесоса.

Недостатки:

пробивание отверстия в наружной стене дома или здания под воздуховод, впрочем, оно реализуется в виде заглушки с теплоизоляцией, закрываемой на зиму;
хлопоты при сливании конденсата;
низкая, по сравнению с блоками других типов, производительность.

Разновидности кондиционеров

Существует несколько видов охлаждающей техники. Все они работают по одинаковому принципу, но все же имеют свои особенности, отличительные черты. Приспособления различаются по типу подачи воздуха, конструкции, способу установки внутреннего блока.

Инверторный

Такой аппарат предназначен для экономии энергии и увеличения срока службы компрессора. Работа осуществляется не рывками в смене режимов «включение-выключение», а непрерывно, но плавно и не в полную силу. Благодаря такой особенности, двигатель не выходит из строя быстро. Скорость вращения компрессора регулируется при помощи преобразования переменного тока в постоянный и обратно, но уже с другой частотой.

Так работает инверторный кондиционерВажно! Добиться экономии электроэнергии с такой установкой удастся только в том случае, если пользоваться им лишь время от времени. При непрерывной эксплуатации более эффективным окажется обычный агрегат, ведь он не будет тратить лишние силы на конвертацию

Сплит-система

Самый распространенный вариант кондиционирующего оборудования, когда отдельные составляющие находятся не в общем корпусе, а разделяются стенкой и соединяются лишь при помощи труб. Обычно компрессор, кулер и теплообменник располагаются со стороны улицы, а блок с дистанционным управлением внутри здания.

Такие системы не подают свежий воздух, а работают только за счет циркуляции воздушных потоков в помещении. Содержащиеся фильтры помогают не только повышать или понижать температуру, но и очищать воздух, удалять пыль, бактерии, ионизировать воздух. Такая разновидность считается самой экономичной и удобной.

Рекомендация! Несмотря на то, что сплит-системы способны работать и на охлаждение, и на обогрев, не стоит включать прибор при сильном морозе. Их эффективная и безопасная эксплуатация обеспечивается при температуре не ниже 15 градусов Цельсия.

Мультисплит-система

Отличие таких установок заключается в том, что они состоят из одного наружного и нескольких внутренних блоков. Данные экземпляры предназначены для создания оптимальных климатических условий сразу в нескольких комнатах или одной очень большой. При всем удобстве и эффективности подобной техники, она имеет свои минусы, такие как высокая стоимость и сложный монтаж, требующий привлечения специалистов.

В такой системе несколько внутренних блоков

Напольный

При невозможности установить обычную настенную модель (например, если комната имеет маленькие размеры, в связи с чем холодный поток будет попадать прямо на людей) используют напольную конструкцию. Если речь идет о стационарном варианте, то он ничем не отличается от обычной сплит-системы, кроме того, что внутренний блок размещается на полу, а не подвешивается на стену.

Мобильный

Модель отличается от стационарной тем, что все элементы системы расположены внутри одного корпуса, а не разделяются на внешний и внутренний. Такие экземпляры имеют следующие особенности:

Их можно свободно перемещать по комнате и ставить в подходящем месте;
Имеют небольшую мощность, в связи с чем способны создавать нужные климатические условия лишь в небольших помещениях;
Шумные компоненты расположены внутри здания, а не на улице, что приводит к высокому шуму при работе на полную силу;
Возникающий в процессе эксплуатации конденсат собирается в специальную емкость, которую необходимо периодически освобождать от скопившейся жидкости;
Отличный вариант для размещения на кухне, летней даче, при съеме жилья или частых командировках.

Для автомобиля

Принцип работы такой системы ничем не отличается от комнатных. Он также способен формировать и поддерживать оптимальный микроклимат в салоне, дополнительно снижая влажность, устраняя неприятные запахи и очищая воздух. Более современные модели оснащены ионизаторами и увлажнителями для повышения комфорта водителя и пассажиров.

Мобильный кондиционер для автомобиля