Что такое кондиционер: понятие, виды, принцип работы, устройство, назначение и применение

Залогом благополучного проживания в современном доме или квартире является поддержание оптимального микроклимата. Важную роль в этом играет оборудование для кондиционирования воздуха. Что такое кондиционер? Это устройство, используемое для регулирования температурного режима и, в некоторых случаях, режима влажности. При этом, в зависимости от модели, набор функций и даже ее конструктивное устройство могут отличаться. Сейчас купить кондиционер в казани недорого вы можете у компании «Фабрика климата», они предлагают только качественное оборудование от популярных брендов.

Общее понятие кондиционирующего прибора

Это электрическое устройство, в перечень основных задач которого входит поддержание комфортных климатических условий в помещениях различного назначения. Кроме того, существуют кондиционеры меньшего размера для автомобилей и промышленных инструментов. Большинство этих устройств относятся к классам бытовых и промышленных моделей. Во втором случае целевое использование имеет несколько иные характеристики, чем сегмент домохозяйств. Однако для обеих категорий основная концепция кондиционирования воздуха может быть выражена следующим образом Приборы призваны регулировать температурный режим в определенном диапазоне, в котором они работают. Согласно стандартам, климатические устройства должны обеспечивать возможность регулирования температуры в диапазоне 17-25°C. В то же время современные устройства могут поддерживать режимы в диапазоне от -5 до 40 °C. Кроме того, многофункциональные устройства регулируют влажность (коэффициент -50-60%), подвижность воздуха (до 0,15 м/с) и даже содержание некоторых газов (например, кислорода).

Назначение кондиционера

В большинстве случаев устройства рассчитываются с учетом задачи понижения температуры вместе с функцией сохранения влажности воздуха. Летом особенно востребован режим охлаждения, но в последнее время появились модели, обеспечивающие нагрев для тепловых насосов. Однако даже на уровне бытовых обогревателей не возникает проблем с функцией обогрева всего оборудования. При выборе промышленных кондиционеров принципиально важно отметить их многофункциональность — это устройства, реализующие помимо задач регулирования температуры еще и очистку воздуха. Эта функция необходима на предприятиях, где деятельность связана с обработкой материалов и сырья всех видов, в процессе которой выделяются мелкие частицы пыли. Например, промышленные кондиционеры используются на деревообрабатывающих предприятиях для поддержания гигиенических стандартов и комфорта работников на производственных участках. Помимо расширенной функциональности, они отличаются высокой выходной мощностью. Это позволяет им стабильно предоставлять помещения площадью до 250-300 м2.

Устройство компрессорных моделей

Этот тип кондиционера может служить для охлаждения и нагрева воздуха. Основной набор компонентов внутреннего устройства кондиционера компрессорного типа можно выразить следующим образом

• Конденсатор представляет собой компактный радиаторный модуль в наружном блоке (с улицы). Этот узел обеспечивает процесс конденсации, т.е. переход газов в жидкое состояние. Радиаторы обычно изготавливаются из алюминия или меди;
• Компрессор осуществляет сжатие хладагента (в рабочей среде, например, фреона) и поддерживает циркуляцию в холодильнике;
• Испарительный радиатор расположен во внутреннем блоке (внутри). Это процесс, обратный конденсации, т.е. когда давление быстро падает, хладагент уже перешел из жидкого состояния в газообразное;
• Повышенное регулирование снижает давление на участке перед испарителем;
• Вентилятор циркулирует воздушный поток, тем самым обдувая конденсатор на блоке испарителя.

Устройство испарительных моделей

Более простая конструкция для выполнения задач охлаждения и вентиляции. К его преимуществам относится отсутствие технических процессов, связанных с обработкой вредных веществ, таких как фреон, во время работы. Устройство кондиционирования воздуха этого типа состоит из следующих элементов

• Электродвигатель — управляет работой вентилятора, тем самым гарантируя подачу воздушной массы;
• Трубопроводная инфраструктура. Она образована насосами с клапанами для управления процессами подачи и отвода водной среды;
• Испарительные фильтры — очищают воду и не позволяют вредным частицам попадать в воздух. Они обычно изготавливаются из целлюлозы и имеют ячеистую структуру;
• Поддоны для воды изготавливаются из высокопрочного пластика или металла, устойчивого к перепадам температуры и воздействию воды.

Современные модели испарительных кондиционеров с возможностью непрямого испарения имеют преимущество в виде исключения попадания воды в помещение.

Принцип работы компрессорного кондиционера

Функционирование устройства построено на циркуляции хладагента (фреона) по контурам трубопровода и технических моментах его обработки. Хладагент подается на вход компрессорной установки под низким давлением, после чего происходят процессы сжатия и нагрева. Затем фреон поступает в конденсатор. Там температура снижается за счет интенсивного обдува, сама среда находится в жидком состоянии и выделяется тепло. В результате происходит нагрев воздуха. На следующем этапе принцип работы и устройства кондиционирования воздуха компрессорного типа имеют некоторые особенности, схожие с испарительной моделью, представленной функцией терморегулирующего клапана. Дело в том, что после выхода из компрессора фреон попадает в этот клапан, часть которого испаряется в условиях, снижающих температуру и давление. В испарителе хладагент принимает форму газа, поглощает теплый воздух и охлаждает его. Этот цикл повторяется несколько раз, пока не будет достигнут установленный индекс микроклимата.

Принцип работы испарительного кондиционера

Процесс охлаждения в результате испарения в водной среде может быть достигнут различными способами. Поэтому различают прямое и косвенное регулирование микроклимата. В первом случае охлаждение основано на процессе Isientalpine, который рекомендуется для использования в более холодном климате. Летом кондиционирование воздуха с прямым испарением эффективно только при небольшом коэффициенте влажности. Принцип кондиционирования воздуха с непрямым охлаждением предполагает использование поверхностных теплообменников с воздухоохладителями. В соответствии с сопряжением их каналов циркулирует охлажденный воздух, а регулирование его температуры зависит от внешнего орошения водой, стекающей по поддонам. Непрямое испарение снижает производительность кондиционера, но расширяет функциональные возможности регулирования, так как снижается содержание влаги в приточном воздухе.

Разновидности кондиционеров с точки зрения установки

• Мобильные кондиционеры. Наиболее компактные модели, которые можно переносить с места на место, подключая к розетке в доступном месте;
• Настенное устройство. Это классический и наиболее распространенный форм-фактор, предполагающий деление на два блока внутри и снаружи;
• Модели каналов. Они встраиваются в основную систему воздуховодов — как правило, их размещают в субскоростных нишах с выводом рабочих частей в помещение;
• Модели кассет. Также разновидность потолочного кондиционера, но не встроенного в вентиляционный канал, а связанного с ним трубами;
• Напольные и потолочные устройства. Они основаны на принципе работы обычных обогревателей, таких как конвекторы или радиаторы. Хотя их производительность уступает, они пользуются большим спросом благодаря компактным размерам и стильному дизайну;
• Рядовые модели. Форм-факторы, как следует из названия, представлены в виде рядов. Это означает, что установка происходит на полу, но в отличие от мобильных кондиционеров, такие устройства в основном стационарны и обеспечивают связь с внешним блоком, который служит для охлаждения.

Особенности сплит-систем

В эту группу входят все модели кондиционеров, разделенные на два блока, один из которых выносится на улицу, а другой устанавливается в помещении. Типичный сплит-кондиционер состоит из компрессора, конденсатора, фильтра, вентилятора и соединительных линий. На практике основные рабочие процессы происходят в удаленном блоке, а внутренний модуль обеспечивает только связь с удаленным блоком, а также отвечает за регулировку параметров микроклимата. Такое разделение снижает вредное воздействие хладагентов и полностью устраняет шум работающего компрессора в помещении.

В результате технических усовершенствований двухблочной конструкции появилась и была успешно применена концепция мультисплит-системы. Этот тип кондиционеров отличается тем, что позволяет использовать несколько компрессоров с конденсаторами и многокомпонентными клапанами в единой рабочей инфраструктуре. Многокомпонентная система позволяет управлять работой нескольких внешних модулей с одного внутреннего блока.

Возможности современных кондиционеров

Независимо от форм-фактора и принципа действия, большинство моделей нового поколения обеспечивают улучшенный контроль процессов управления микроклиматом. Что представляет собой современный кондиционер с точки зрения управления пользователем? Это эргономичное устройство, которое с помощью пульта дистанционного управления предоставляет информацию о температуре, влажности и даже составе воздуха. На консоли обычно имеется цифровой дисплей с элементами управления (иногда сенсорными). Некоторые устройства также имеют встроенный модуль Wi-Fi для осуществления дистанционного управления через мобильное устройство.

Эксплуатация кондиционера

После установки, помимо использования устройства по назначению, владелец должен выполнить ряд профилактических операций. Например, конструкция систем кондиционирования воздуха с компрессорными установками предоставляет специальную инфраструктуру для удобного измерения показателей эффективности, позволяющих контролировать состояние хладагентов, которые необходимо периодически заменять. Что касается испарительных систем, то водная среда должна регулярно пополняться и обновляться. Также рекомендуется регулярно продувать проходы связи и очищать блочные и дренажные системы для поддержания рабочих условий.

Плюсы кондиционера

Каждый тип этого устройства имеет свои преимущества и недостатки, но, как правило, они являются оптимальным решением задачи регулирования параметров микроклимата. Например, модели компрессоров выигрывают по мощности и универсальности применения, а испарители отличаются энергоэффективностью и потенциалом вентиляции помещений. В используемом промышленном секторе оптимально подходят устройства кондиционирования воздуха системы SPLL с многокомпонентным соединением рабочих модулей. В этом случае небольшое количество монтажных средств может обеспечить эффективные мощные регуляторы микроклимата для многих помещений.

Минусы кондиционера

Помимо необходимости технического обслуживания и сложности конструкции, основные аргументы против этого устройства связаны с опасностью для здоровья. Кроме того, это относится к устройствам, в которых не предусмотрено использование хладагентов. В конце концов, что такое кондиционер как регулятор параметров микроклимата? Это инструмент, который теоретически может изменять температуру, влажность и темп движения воздуха в ускоренном режиме. При неправильном подходе к этим показателям в процессе изменения их значение резко изменяется, повышая риск заболеваний и, прежде всего, простудных.

Заключение

Чтобы кондиционер не разочаровал в процессе эксплуатации, необходимо правильно подойти к его выбору. Эксперты рекомендуют рассматривать этот вопрос в комплексах, учитывая функциональное наполнение, особенности рабочего процесса и возможность регулировки отдельных параметров микроклимата. Конечно, потребление энергии также очень важно. Что такое кондиционеры? В среднем такие устройства потребляют 0,8-1 кВт/ч. Следует отметить, что мощность охлаждения около 1 кВт поддерживает помещение площадью до 10 м2. Если речь идет об испарительных моделях, то этот показатель может быть снижен до 0,8 кВт, так как принцип работы дешевле в энергоресурсах.