Конструктивное устройство бытового кондиционера

Стандартные климатические системы конструктивно организованы по одинаковому принципу. В основе функционирования – способность жидкости охлаждать воздух при испарении. Эффективность испарительного процесса обеспечивает все устройство бытового кондиционера, элементы которого предназначены именно для поддержания охлаждающего эффекта оборудования.

Составляющие элементы

Бытовые кондиционеры одинаковы по конструктивному исполнению, как моноблочные устройства, так и раздельные климат-системы. Разница лишь в длине фреоновой трассы, количестве блоков. Структура климатического устройства:

• испаритель;
• компрессор;
• конденсатор;
• терморегулирующий вентиль (дроссель);
• вентиляторы теплообменников;
• медные трубы для циркуляции хладагента;
• хладагент (фреон);
• компрессорное масло;
• дренажная система;
• фильтры очистки воздуха;
• четырехходовой клапан (для моделей, работающих на обогрев);
• зимний комплект (для работы при минусовой температуре);
• блок электроники;
• пульт дистанционного управления.

Перечисленные компоненты (кроме дренажной системы, фильтров, блока управления) образуют охлаждающий контур. Дренажная система предназначена для отведения конденсата, образующегося на испарителе. Вентиляторы расположены рядом с теплообменниками. Их функция – прогонять воздух через конденсатор, испаритель для отведения тепла (в первом случае), охлаждения воздуха (во втором).

Фильтры грубой, тонкой очистки убирают из воздухопотока частицы пыли, шерсти, цветочной пыльцы, дезинфицируют, ионизируют (некоторые модели) его.

Кратко об установке оконного кондиционера >>>>

Моноблоки и сплит-системы

Моноблочные климат-устройства представляют собой один корпус, внутри которого размещены элементы охлаждающего контура, фильтры, дренажная система, блок управления. Напольные моноблоки комплектуются трубой для отведения горячего воздуха от конденсатора.

Климат-системы разделены на внешний и внутренний блоки. Внешний: конденсатор, компрессор, терморегулирующий вентиль, вентилятор, зимний комплект (если входит в комплектацию). Эти компоненты вынесены наружу для снижения уровня шума внутри помещения. Внутренний блок содержит: испаритель, вентилятор, воздушные фильтры очистки, блок электроники, дренажный резервуар.

К дренажной емкости подключен патрубок, отводящий конденсат наружу за пределы помещения, либо в канализационный сток. У моноблочных устройств конденсат из резервуара удаляется вручную (напольные), либо распределяется лопастями вентилятора на конденсатор для усиления его охлаждения (оконные).

Охлаждающий контур

Выполняет основную функцию климат-устройства – охлаждение воздуха. Контур обязательно должен быть герметичным. Наличие внутри остатков воды, воздуха приведет к поломке компрессора, ремонт или замена которого стоят дорого.

Охлаждающий эффект достигается за счет испарения фреона в теплообменнике внутреннего блока. После испарителя фреон попадает в компрессор, там повышается его давление, температура. Двигаясь дальше по контуру, поступает к конденсатору, где отдает избыточное тепло, охлаждается, после переходит в состояние жидкости.

С пониженной температурой, но высоким давлением попадает к терморегулирующему вентилю, внутри которого температура еще больше снижается, давление становится разреженным, часть вещества превращается в газ. Жидкий разреженный фреон с примесью газа внутри испарителя закипает, полностью переходит в газовое вещество, т.е. испаряется.

При испарении хладагент забирает тепло из окружающей среды, часть влаги. Вентилятор нагнетает воздухопоток, прогоняет через испаритель. Так происходит охлаждение, частичное осушение. После теплообменника фреон направляется к компрессору, цикл повторяется снова.

Оконный кондиционер: кратко об особенностях >>>>

Теплообменники

Конденсатор

Теплообменник, находящийся внутри наружного модуля. Способствует сбросу избыточного тепла от хладагента. Вентилятор, расположенный рядом, воздушным потоком охлаждает конденсатор.

Конструктивно выглядит как трубки с оребрением. На оребренных пластинах размещены насечки, провоцирующие воздушный турбулентный поток, улучшая таким образом охлаждающий обдув теплообменника. Шахматное расположение трубок исключает появление аэродинамической тени.

Фреон подается сверху, так как здесь охлаждение происходит интенсивно из-за разницы температур. Внутри средней части конденсатора температура фреона не меняется, происходит смена агрегатного состояния (из газового в жидкое). Температура конденсации –  от +42 до +55⁰ С.

Конструктивное исполнение конденсаторов:

• кожухотрубный (стальной кожух с закрепленными трубками. Внутри кожуха циркулирует охладитель, по трубкам – вода. Направление движения веществ противоположное друг другу);
• пластинчатые (по пластинам циркулирует хладагент, между пластинами – вода в противоположном направлении);
• «труба в трубе» (один трубопровод вставлен в другой. Внутри полостей циркулируют вода, охладитель по встречному направлению).

Испаритель

Размещен во внутреннем модуле климат-системы. Конструктивно представляет собой кожухотрубные кассеты, установленные в несколько рядов для эффективности охлаждения.

Выполняет функцию, обратную конденсаторному теплообменнику – испарение фреона с забором теплоты окружающего воздуха. Рядом расположен вентилятор, прогоняющий комнатный воздухопоток через кассеты испарителя.

Климат-системы, работающие на обогрев, при помощи четырехходового клапана меняют направление движения фреона. Тогда теплообменники выполняют противоположные функции.

Функциональное устройство системы пожаротушения

Компрессор

Располагается в наружном модуле. Функция – сжатие и обеспечение циркуляции хладагента по контуру. Состоит из двигателя (создает движение фреона), механической части (сжатие охлаждающего вещества).

Виды компрессорных двигателей:

• ротационные;
• спиральные;
• поршневые;
• винтовые.

Ротационные используются чаще из-за производительной мощности, простого производства, приемлемой стоимости, низкого шумового уровня. Ротор размещен совместно с электродвигателем, запускающим механическую часть. При вращении ротор захватывает фреоновый газ, поступающий из внутреннего модуля, сжимает и пропускает дальше к теплообменнику. Температура хладагента при сжатии повышается.

Дроссель

Терморегулирующий вентиль – расширительное устройство, представляющее собой спиралевидную капиллярную трубку с внутренним сечением 0,66 мм. Не требует дополнительных средств регулировки.

Определяет количество поступающего внутрь испарителя хладагента в зависимости от его температуры кипения. Объем поступающего фреона всегда одинаков, так как пропускная способность дросселя неизменна. ТРВ-устройство сжимает охлаждающее вещество одновременно со снижением его температуры. После фреон поступает в испаритель, дросселируется (расширяется).

При атмосферном давлении происходит резкое вскипание фреона внутри испарителя с отбором тепла у воздуха. Температура закипания хладагента одинакова для бытовых климат-систем – 7,2⁰ С.