Как работает кондиционер в квартире: простыми словами

Как работает кондиционер в квартире: простыми словами

Понимание того, как работает кондиционер в квартире, поможет вам решить, какая модель вам подходит. В этой статье я детально объясню, как работает домашняя сплит-система, как он устроен и из каких частей состоит. Рассмотрим какие процессы происходят в режимах на охлаждение, нагрев и осушение.

Что такое кондиционер или сплит-система

Кондиционеры можно разделить на моноблоки, сдвоенные блоки и мультиблоки. Моноблоки состоят из одного блока и включают в себя оконные и мобильные кондиционеры. Сплит-системы получили свое название от английского «split», поскольку состоят из двух отдельных блоков — внутреннего и наружного.

Мультиблок состоит из наружного блока и от 3 до 9 внутренних. Из всех этих типов наиболее популярной является сплит-система.

Как смотрится кондиционер в интерьере

Бытовая сплит-система забирает воздух из помещения, поглощает избыточное тепло, отдает эту тепловую энергию наружу и возвращает охлажденный воздух обратно в комнату.

Процесс поглощения тепла осуществляется фреоном, который изменяет своё состояние во время работы кондиционера.

Помимо охлаждения, домашние кондиционеры также имеют функции нагрева и осушения. В сплит-системах нет нагревательной части, обогрев осуществляется за счет четырехходового клапана, который реверсирует процесс охлаждения. В режиме осушения устройство отводит избыточную влагу из помещения через дренаж, тем самым снижая влажность воздуха.

Как работает кондиционер в квартире: простыми словами

Мнение эксперта

Игорь Васильев
Отделочник — универсал с 21 летним стажем и богатым опытом

Сплит-система может охлаждать воздух в квартире, обогревать, а также работать в качестве осушителя. Кроме того, кондиционер выполняет базовую очистку воздуха, а некоторые модели способны так же ионизировать и увлажнять.

Берет ли сплит-система воздух с улицы?

Существует мнение, что сплит-система подает воздух с улицы, но обычно это не так. Большая часть кондиционеров охлаждают только воздух в доме, не забирая его снаружи, и только хладагент движется по трубопроводам между блоками.

Тем не менее существуют устройства, которые оснащены отдельными шлангами для забора наружного воздуха. Такие модели встречаются редко, они в 5-6 раз дороже обычных кондиционеров и подают не более 30 кубометров воздуха в час — это достаточная норма для одного человека.

Устройство кондиционера

Сплит-система состоит из двух частей, одна из которых устанавливается на фасаде дома, а другая — на стене внутри комнаты.

Внешняя и внутренняя части сплит-системы соединены тонкими трубами, по которым циркулирует хладагент (обычно фреон). Для прокладки фреоновой магистрали в стене просверливается отверстие.

Компоненты наружного блока сплит-системы

Компоненты наружного блока сплит-системы

Внешний блок сплит-системы включает в себя:

  • Компрессор — сжимает фреон и приводит его в движение.
  • Конденсатор — является теплообменником наружного блока и преобразует фреон в жидкую форму.
  • Терморегулирующий вентиль — снижает давление хладагента перед испарителем.
  • Вентилятор — нагнетает воздух вокруг конденсатора.
  • Плата управления — «мозги» сплит-системы. Она монтируется во внешнем блоке только в инверторных кондиционерах. В неинверторных плата обычно располагается во внутреннем блоке.
  • Четырехходовой клапан — изменяет направление перемещения фреона. Присутствует в сплит-системах с функцией обогревателя.

Компоненты внутреннего блока сплит-системы

Компоненты внутреннего блока сплит-системы

Внутренний блок кондиционера включает в себя:

  • Испаритель — теплообменник во внутреннем блоке, который преобразует фреон из жидкости в газ.
  • Вентиляторы — отвечают за циркуляцию воздуха.
  • Фильтры — улавливают пыль.
  • Жалюзи — изменяют поток воздуха в горизонтальном и вертикальном направлении.
  • Индикаторная панель — указывает на режим работы устройства и информирует о вероятных поломках.
📌  Почему не включается кондиционер

Как работает кондиционер при охлаждении воздуха

Охлаждение воздуха в кондиционере происходит за счет фазовых переходов. Чтобы вам было проще разобраться, даже если вы новичок, я постараюсь пропустить сложные технические моменты и объяснить все простыми словами.

Принцип работы кондиционера в квартире при охлаждении воздуха

Попробуйте подогреть воду до 37-38°C, смочите в ней салфетку и потрите ею тыльную сторону ладони. Почувствовали тепло? Сейчас подуйте на эту область — свежо? Вытрите насухо и сравните температуру одной руки с другой. Вода, охлаждает кожу, даже если она теплее температуры тела, это не магия, а закон физики.

Когда вода испаряется в атмосферу, она уносит с собой часть теплового излучения с поверхности. Именно так работает нормальная система охлаждения человека. При перегреве тело отводит тепло с поверхности вместе с испаряемым потом.

В сплит-системах используется аналогичная схема, за исключением того, что вместо воды применяется инертный газ и извлекается тепло из воздуха в доме.

  1. Для запуска этого процесса компрессор сжимает фреон до 20-25 бар в закрытой системе, которая нагревает его до 80-90°C.
  2. Затем газ в сжатом состоянии поступает во внешний испаритель (наружный блок), где охлаждается и передается во внутреннюю секцию блока.
  3. Потом сильно сжатый газ сталкивается с преградой в виде капиллярного дросселя — медной трубки крайне малого диаметра — и, проходя через него, фреон вновь становится газом и начинает интенсивно отводить теплоту от располагающегося внутри теплообменника.
  4. Таким образом, радиатор может быстро извлекать тепло из воздуха в помещении и передавать его хладагенту.
  5. Этот процесс циклически повторяется до тех пор, пока сплит-система не остудит воздух в доме до настроенной температуры.

Как работает кондиционер при обогреве

Вы можете легко представить себе, как работает кондиционер в режиме обогрева — если одна сторона постоянно холодная, а вторая горячая, отчего бы не поменять их местами? Именно так это и работает — специальный клапан изменяет направление потока хладагента, и радиаторы меняются местами. Теперь наружный блок выбрасывает холодный воздух на улицу и забирает тепло, а внутренний блок, напротив, обогревает дом. Качество работы и количество вырабатываемого им тепла зависит от наружной температуры. Чем она ниже, тем сложнее сплит-системе получать тепло.

Процесс работы кондиционера при отоплении состоит из последующих шагов:

  1. Фреон поглощает тепловую энергию из наружного воздуха, сжимает её в компрессоре и перемещает вместе с теплом во внутренний блок
  2. Во внутреннем блоке, фреон передает тепло воздуху в помещении.
  3. Охлажденный после теплообмена фреон, передается в теплообменник внешнего блока.
  4. Фреон возвращается в компрессор, и цикл повторяется.

Таким образом, сплит-система работает при нагревании по аналогичному алгоритму, что и в режиме охлаждения, но все процессы происходят в противоположном порядке. Разница в работе кондиционера зависит от выбранного режима, как показано на рисунке ниже.

Как показано на рисунке, в режиме охлаждения внутренний блок кондиционера понижает температуру воздуха в помещении, а внешний блок выдувает наружу избыточное тепло, полученное от воздуха в доме.

В режиме отопления блок в комнате использует тепло, поступающее снаружи, для нагрева воздуха, а внешний блок выдувает холодный воздух, поступающий из помещения, наружу.

Как работает кондиционер в квартире: простыми словами

Мнение эксперта

Игорь Васильев
Отделочник — универсал с 21 летним стажем и богатым опытом

Выбирая кондиционер проверьте минимальную уличную температуру, при которой прибор может работать в режиме обогрева. Некоторые модели будут корректно работать в режиме обогрева при температуре не ниже -7°C, но есть и модели, которые можно использовать при температуре -20°C и ниже.

📌  Вентиляционные клапаны для пластиковых окон

Важно осознавать, что при снижении уличной температуры производительность обогрева сплит-системы снижается в соответствии с уменьшением тепловой энергии на улице. В морозную погоду кондиционер может не обеспечить достаточного количества тепла. Поэтому режим отопления кондиционером можно рассматривать как внесезонное решение, когда центральное отопление квартиры еще не функционирует, либо как вспомогательный источник тепла для дома.

Различия принципов работы кондиционеров с инвертором и без инвертора

Существует два типа бытовых кондиционеров: инверторные системы и классические с функцией ON/OFF.

Существенной разницы в принципе работы этих устройств нет — в обоих случаях происходят все описанные выше процессы.

При всем этом каждая сплит-система имеет свой метод поддержания заданной вами температуры:

  • Сплит-система ON/OFF работает по принципу «включение/выключение». Кондиционер отключается, когда помещение охлаждается до заданной температуры, и вновь включается, когда температура повышается на 1-2°C.
  • Инверторный кондиционер изменяет рабочую мощность в зависимости от температуры в помещении. После того как сплит-система охлаждает помещение до заданного уровня, она работает с наименьшей мощностью для поддержания температуры. Эта функция позволяет инверторным моделям равномерно охлаждать комнату без резких перепадов температуры. В дополнение ко всему этому, наличие инвертора снижает энергопотребление на 30% в сравнении с режимом включения/выключения.

Как работает кондиционер при осушении воздуха

Функция осушения стандартно присутствует практически во всех актуальных кондиционерах и работает примерно так же, как и охлаждение. Несмотря на все это, получаемый результат немного различается.

В обычном режиме охлаждения сплит-система смешивает комнатный воздух внутри настенного блока. Когда теплый воздух попадает на охлажденные ребра радиатора, происходит конденсация, т.е концентрация влаги в воздухе.

Этого результата можно добиться, если дышать на стекло — поначалу стекло запотевает, а потом влага образует капли. Сила эффекта зависит от разницы температур, уровня влажности и атмосферного давления. Чем больше влаги в воздухе и чем выше температура, тем больше конденсата будет оставаться на холодном радиаторе и выходить наружу через дренаж.

Как работает кондиционер в квартире: простыми словами

Мнение эксперта

Игорь Васильев
Отделочник — универсал с 21 летним стажем и богатым опытом

Важно понимать, что кондиционер снижает влажность в помещении не только в режиме осушения, но и при охлаждении воздуха. Это связано с потерей влаги из воздуха при его охлаждении.

Однако воздух остается прохладным, и это нельзя назвать правильным осушением.

Представьте, что сейчас лето, температура на улице +28°C и только что прошел сильный дождь. Жара, душно и влажность не соответствует норме. Если включим сплит-систему в режим осушения, то она осушает и освежает одновременно. Все отлично!

Но что делать, если на дворе осень, влажность высокая, а температура окружающей среды уже не около 30°C, а всего лишь 10-15°C? Вам нужно не только избавиться от влажности в доме, а также сберечь тепло. С этой целью в современных системах применяется гибридный радиатор и особый клапан, регулирующий давление фреона в конденсаторе внутреннего блока и разделяющий его на две части. Одна половина радиатора продолжает охлаждать и осушать воздух, а другая нагревает его для поддержания температурного баланса.

Работа в режиме вентилятора и фильтрация воздуха

В данном режиме кондиционер становится обычным вентилятором. С помощью пульта дистанционного управления можно управлять только двумя командами: ускорить обдув и направить струю воздуха в нужную сторону. Однако такая система имеет отличия от классического напольного вентилятора.

📌  Сколько фреона в кондиционере

Воздух в помещении можно сравнить со слоеным пирогом — горячий вверху, теплый в середине и холодный внизу. И, если зимой помещение отапливается радиаторами, что способствует перемешиванию слоев, то в межсезонье этот процесс приостанавливается. Из-за этого в светлых помещениях с несколькими окнами становится нестерпимо жарко, а в ванных комнатах воздух не успевает прогреться до комфортной температуры. Чтобы выровнять температуру во всем доме, можно быстро пробежаться по комнатам, размахивая руками, либо воспользоваться кондиционером.

Вентиляторы в кондиционерах легко смешивают слои: нагретый воздух поднимается к потолку, поступает в воздухозаборник сплит-системы и вытесняется лопастями турбины, в установленном направлении — туда, где располагаются люди. Кроме всего этого, даже самые экономичные модели сплит-систем оснащены системой фильтрации — в более простых моделях это сетчатый нейлоновый фильтр, который останавливает большие частицы пыли. Этого хватает, чтобы сделать воздух более чистым и полезным для дыхания.

Работа в режиме фильтрации воздуха

Современные системы поддерживает несколько уровней фильтрации: фотокаталитический, электростатический и абсорбционный HEPA-фильтр, угольные картриджи и фильтры из листьев чайного дерева. Существуют также фильтры, содержащие витамин С, и системы ионизации, которые заряжают воздух отрицательными ионами. Энзимные и антибактериальные фильтры все чаще встречаются в современных кондиционерах — они очищают воздух от аллергенов и вредных частиц, побеждают бактерии и вирусы. После этой информации, навряд ли кто-то захочет включать напольный вентилятор.

Что такое «ночной режим» кондиционера

Прохлада и свежесть в жаркие летние дни — это полезно и удобно. Однако перепады температуры могут вызвать у людей простуду. Особенно это касается охлаждения дома в ночное время, когда вы не можете держать под контролем температуру и скорость воздушного потока. Но что делать, если на улице +35 °C, даже ночью, а вы желаете отдохнуть с удобством? Правильно, включите ночной режим.

Что такое «ночной режим» кондиционера

Исследования ученых заставили производителей поддержать этот режим. Они утверждают, что человек лучше всего отдыхает при низких температурах и быстро просыпается, когда становится теплее. Это противоречиво, но верно. Именно поэтому современные кондиционеры оснащены кнопкой сна, позволяющей круглые сутки пользоваться системой в спальне.

При активации ночного режима кондиционер переходит в «мягкий» режим и изменяет алгоритм работы. Вы включаете таймер, и этим сообщаете системе кондиционирования, когда ложитесь спать и когда просыпаетесь. Сплит-система автоматически рассчитывает работу таким образом, чтобы во время сна температура в помещении оставалась на 1-2 градуса ниже нормы и, наоборот, повышалась до комфортного уровня при пробуждении. Регулятор кроме того снижает скорость вращения вентилятора, чтобы слои воздуха менее активно перемешивались. Результат — отсутствие сквозняков и снижение шума от работы кондиционера.

Лекция 2 Принцип работы кондиционера

Принцип РАБОТЫ КОНДИЦИОНЕРА (охлаждение, обогрев). ПРОСТО О СЛОЖНОМ

Принцип работы кондиционера, как работает кондиционер, его устройство - наглядное видео

Как выбрать КОНДИЦИОНЕР?

Есть ли у вас полезная информация либо комментарии к вышеизложенному материалу? Если да, то, пожалуйста, задавайте вопросы нашим экспертам и другим гостям сайта в поле комментариев ниже.

Оставьте комментарий