Системы кондиционирования воздуха. Техническое обслуживание и ремонт

В зависимости от исполнения, применения и функциональности, различают множество типов кондиционеров.

Вопрос кондиционирования помещения можно решить различными способами. Необходимо учесть тип помещения, где устанавливается кондиционер, его площадь и высоту потолков, количество человек, постоянно находящихся в данном помещении, наличие тепловыделяющего оборудования, размер окон и их ориентацию по сторонам света и многое-многое другое. Если в квартире две комнаты, то разумно применить мульти сплит-систему с различной или одинаковой мощностью внутренних блоков. В любом случае, подбор необходимого типа кондиционера лучше доверить профессионалам.

Сплит система - это кондиционер, состоящий из внешнего (компрессорно-конденсаторного) и внутреннего (испарительного) блоков. Внешний блок обычно монтируется на фасаде зданий, внутренний - внутри помещения. Внутренний блок сплит-системы можно установить где угодно, причем не только на стене: внутренние блоки, помимо настенных, могут быть напольными, потолочными, колонными и встраиваемыми в подвесной потолок - канальными или кассетными. Соединяются эти блоки двумя тонкими медными трубками в теплоизоляции. Трубки проводятся внутри стен, в подвесных потолках, за панелями и т.д. или закрываются декоративными пластиковыми коробами. Самой шумной частью кондиционера является компрессор. В сплит-системах он вынесен на наружную стену здания, что позволило добиться сверхтихой работы. Уровень шума у самых "продвинутых" моделей достигает 22:26 dB, дальнейшее уменьшение шума возможно только при установке на фреоновой магистраль шумоглушителей. В зависимости от того, помещение какой площади требуется кондиционировать, а также от пожеланий заказчика, можно установить сплит-системы различных типов.

Кассетные сплит-системы кондиционирования воздуха представляют из себя идеальное решение для обеспечения кондиционированием воздуха здания. Современный дизайн, передовая технология производства компонентов установки и исходных материалов обеспечивают кассетам более высокую производительность при одних из самых низких шумовых характеристиках. Установки кассетного типа малой мощности имеют стандартный габаритный размер внутреннего блока 600х600 мм, и предназначены для монтажа над подвесным потолком, имеют встроенную панель управления, что значительно облегчает монтаж изделия, и управляемую решётку для обеспечения оптимального комфорта в управлении данной системой. Модели кассетного типа выпускаются в трёх типоразмерах с обширнейшим диапазоном холод/тепло производительности - (от 3 до 15 кВт) и могут работать в режиме только охлаждение или теплового насоса. Кассетные установки обычно спроектированы с учётом использования пульта дистанционного управления или монтируемых на стене систем контроля параметров микроклимата. Кассетные модели кондиционеров обеспечивают исключительный комфорт и высокую эффективность работы. Кассетные кондиционеры с раздачей воздуха по четырём разводным направлениям потока холода, особенно великолепно подходят для использования в объёмных нежилых помещениях общественного назначения, например, в магазинах, офисах, конференц-залах, больницах, школах и ресторанах. В этих моделях воздух поступает через отверстие в центре блока, а охлаждённый воздух раздаётся по четырём направлениям. Максимальный комфорт обеспечивается при установке данного кассетного блока в центре помещения. Кондиционеры данного типа всегда оборудованы дренажным насосом для отвода конденсата.

Канальные сплит-системы предназначены для кондиционирования нескольких помещений одновременно. Канальный кондиционер состоит из двух блоков - компрессорно-конденсаторного (наружного блока) и испарительного (внутреннего блока). Он, прежде всего, рассчитан на работу в режиме рециркуляции, внутренние блоки канальных кондиционеров устанавливаются за подвесным потолком, в гардеробных и т.д., а воздух забирается и раздается воздуховодами по кондиционируемым помещениям. Внутренний блок канального кондиционера имеет более простую конструкцию, так как к нему не предъявляется требований дизайна в отличие от кондиционеров сплит-систем. Воздух забирается из помещения через заборную решетку, проходит внутренний блок и системой воздуховодов снова подается в помещения через распределительные решетки. Блок имеет более мощный вентилятор, позволяющий преодолеть сопротивление распределительных воздуховодов и решеток. Для обеспечения круглогодичной подачи свежего воздуха в дополнение к канальному кондиционеру необходимо устанавливать специальные электрические или водяные нагреватели, обеспечивающие необходимый подогрев подаваемого воздуха в прохладное время года, или применять отдельные приточные вентиляционные установки со встроенными нагревателями. В отличие от обычных сплит-систем, не подающих свежий воздух в помещение, сплит-системы с приточной вентиляцией - это высокоэффективная система кондиционирования и вентиляции. При этом дизайн интерьера не нарушается, потому что все оборудование монтируется за подвесным потолком. В интерьере остаются лишь изящные декоративные решетки для подачи воздуха. Сплит-системы канального типа целесообразно использовать в больших помещениях, разделенных перегородками: квартиры с высокими потолками, офисы и.т.д. Система имеет скрытый монтаж, незаметный для глаз посторонних и великолепно вписываются в любой интерьер.

Оконные кондиционеры. Что касается оконных кондиционеров, то при всех их достоинствах по низкой стоимости и простоте установки они имеют один очень важный недостаток, а именно: все они устанавливаются в оконный проем, а следовательно, значительно сокращают доступ солнечных лучей в помещение.

Кроме того, оконные кондиционеры имеют достаточно высокий уровень шума при работе, что негативно сказывается на самочувствии людей, находящихся в помещении. Таким образом, рекомендовать установку оконного кондиционера мы можем вам только в случае крайней ограниченности вашего бюджета.

Самые простые модели оконных кондиционеров могут только охлаждать воздух, более современные модели оснащены пультом дистанционного управления и имеют функцию обогрева воздуха. Тем не менее, мы не можем вам рекомендовать установку таких кондиционеров в жилых и рабочих помещениях, где необходимо длительное пребывание людей.

Мобильные (напольные) кондиционеры. У мобильных кондиционеров есть одно очень большое преимущество перед всеми остальными типами кондиционеров, а именно: их можно перевозить с места на место и они не требуют монтажа. Достаточно вывести в форточку шланг для отведения теплого воздуха - и ваш кондиционер готов к работе.

Но, как и у любого другого типа кондиционеров, у напольных кондиционеров имеются свои недостатки. К ним следует отнести более высокую стоимость (по сравнению со сплит-системой), повышенный уровень шумности и небольшую мощность кондиционера, как правило ограниченную 3-4 кВт. Напольные кондиционеры с более высокой мощностью называются колонными кондиционерами.

Кондиционеры "сплит-система" - это раздельные два или несколько блоков. Внешний блок, в котором происходят самые шумные процессы, крепится на улице. Внутренние блоки разделяются на несколько разновидностей (настенный, напольно-потолочный, напольный, потолочный, кассетный). Особняком в этом ряду стоят канальные кондиционеры.

В процессе установки данного вида бытовых кондиционеров блоки соединяются между собой медными трубками, по которым проходит газ (фреон). К одному внешнему блоку вы можете подключить несколько внутренних блоков. Такая система называется мульти сплит-система. Используется в том случае,

Контур климатической инфраструктуры, работающей не только в режиме охлаждения, но и в режиме обогрева, устроен сложнее. Поскольку при смене режимов работы наружный и внутренний блоки кондиционера как бы меняются местами (внутренний теплообменник становится конденсатором, а внешний -- испарителем), в составе контура появляется четырехходовой клапан, предназначеный для изменения направления движения хладагента. Во время работы в режиме «охлаждение» газ с высокой температурой и давлением через клапан поступает во внешний теплообменник. Во время работы в режиме «обогрев» клапан направляет газ с высокой температурой и давлением во внутренний теплообменник.

После того, как кондиционер переведен в режим обогрева и четырехходовой клапан поменял направление потока хладагента в контуре, компрессор начинает всасывать хладагент из внешнего блока и нагнетать его во внутреннюю часть контура. Газ с высокой температурой и давлением поступает во внутренний теплообменник, где о'н конденсируется в жидкость и выделяет тепло в кондиционируемую комнату.

Конденсированная жидкость дросселируется на выходе капиллярной трубки, а затем во внешнем блоке превращается в газ. Этот газ всасывается компрессором и начинается новый цикл. Так повышается температура кондиционируемой комнаты.

При наличии в сплит-системе нескольких внутренних блоков конфигурация контура, естественно, усложняется. В этом случае система, как правило, имеет два независимых компрессора, каждый из которых обеспечивает циркуляцию хладагента в одном из внутренних блоков. При этом используется общий теплообменник наружного блока.

Кондиционер, работающий в режиме обогрева помещения, называют тепловым насосом. Это означает, что нагрев воздуха в помещении происходит за счет тепла, забираемого у наружного воздуха (происходит перекачка тепла с улицы в помещение). Однако чем ниже опускается температура на улице, тем труднее отбирать тепло от наружного воздуха. Другими словами, мощность обогрева падает по мере понижения температуры на улице. Вот почему не рекомендуется использовать кондиционер на обогрев при наружной температуре ниже -5 °С: потребляемая мощность при этом возрастает, мощность охлаждения падает, увеличивается износ компрессора.

В обиходе, а иногда и в технической литературе можно встретиться с некорректным утверждением, что коэффициент полезного действия (КПД) кондиционера, работающего в режиме теплового насоса, превышает 100%. На самом деле в данном случае нужно говорить не о КПД, а о коэффициенте эффективности теплового насоса.

В связи с тем, что производительность теплового насоса существенно падает при понижении температуры наружного воздуха, в ряде моделей кондиционеров (к примеру, в кондиционерах серии Mr.Slim производства фирмы Mitsubishi Electric) в дополнение к тепловому насосу для нагрева воздуха используется термоэлектронагревательный элемент (ТЭН) мощностью 1.5...3 кВт. ТЭН включается, когда разница между температурой воздуха в помещении и заданной температурой превышает 3 °С. В обычной ситуации, когда производительность кондиционера подобрана правильно, а заданная температура лежит в разумных пределах, время работы ТЭНа составляет несколько минут. Однако при понижении температуры наружного воздуха до -- 10 °С или ниже, и падении производительности теплового насоса на 30...50%, ТЭН компенсирует данное падение производительности и существенно ускоряет обогрев помещения.

Кроме основных режимов охлаждения и обогрева, большинство современных кондиционеров имеют также режимы осушения, вентиляции и автоматический режим работы. Осушение воздуха является процессом, сопутствующим работе кондиционера в режиме охлаждения: когда воздух, поступивший из помещения, обтекает холодный испаритель, на его поверхности происходит конденсация влаги.

В режиме осушения процесс конденсации влаги из воздуха интенсифицируется, влажность находящегося в помещении воздуха уменьшается, но при этом его температура остается практически неизменной. Это достигается за счет подогрева прошедшего через испаритель осушенного и охлажденного воздуха специальным термоэлектронагревательным элементом (ТЭНом).

В режиме вентиляции не происходит ни охлаждения, ни нагрева, а создается циркуляция находящегося в помещении воздуха и его очистка (при наличии соответствующих фильтров). Компрессор и вентилятор наружного блока при это выключены, а вентилятор внутреннего блока работает на скорости, заданной с ПДУ.

В автоматическом режиме кондиционер сравнивает существующую температуру воздуха в помещении и заданную температуру и сам определяет, что необходимо -- обогрев или охлаждение, поддерживая заданное значение температуры.

Сплит-инфраструктуры, не имеющие режима обогрева и работающие только на «холод», в автоматическом режиме выбирают между охлаждением и осушением.

1. Режимы и качества, обеспечивающие дополнительный комфорт.

Малошумность кондиционера. Как правило, производители кондиционеров выдерживают все нормы по шуму в жилых и общественных помещения в своих установках. Однако если Вы хотите вообще не отвлекаться на шумовые признаки присутствия кондиционера в помещении, Вам следует внимательно ознакомиться с технической документацией, в которой обязательным пунктом проходит «уровень шума кондиционера». Если уровень шума не превышает 30 дБ, считайте, что это очень неплохой кондиционер по шумовым характеристикам.

Изменение направления воздушного потока (еще называю веерное распределение воздуха). Благодаря этой функции воздух можно направить туда, куда Вам требуется -- вверх-вниз, влево-вправо или плавно изменять направление потока благодаря работе жалюзи на кондиционере.

Осушение воздуха в помещении. Осушение воздуха вопреки утверждениям продавцов кондиционеров является «побочным продуктом» процесса охлаждения воздуха. Именно в результате конденсации влаги воздуха на холодном испарителе ее содержание в воздухе уменьшается, а она сама выводится наружу помещения. Именно эта отводимая вода капает на вас из дренажной трубки если вы проходите рядом со зданием, на котором установлены внешние блоки кондиционеров. Однако иногда (при повышенной влажности в помещении) осушение воздуха может быть весьма кстати.

Режим «СОН» в кондиционере. При задании этого режима кондиционер начинает самостоятельно и очень плавно регулировать температуру воздуха в помещении, повышая или понижая ее на несколько градусов. Кроме того, кондиционер в этом режиме снижает обороты вентилятора, а значит и уменьшает уровень шума, распространяющийся в окружение.

2. Особенности, определяющие производительность и надежность кондиционеров.

Наличие инвертора. Благодаря инвертору компрессор кондиционера может изменять свою мощность плавно и работать не останавливаясь. Благодаря избавлению компрессора от остановок и пусковых нагрузок он гораздо медленнее утрачивает свои рабочие характеристики и имеет совсем небольшой уровень шума. Практически во всех современных кондиционерах уже используется эта опция.

Специальное покрытие теплообменников. Благодаря специальному антикоррозионному покрытию теплообменников и других секций кондиционера срок службы системы заметно увеличивается.

Возможность монтажа с длинным трубопроводом. Благодаря этой возможности внешний и наружный блок кондиционера можно размещать в наиболее удобных для Вас местах наружной и, соответственно, внутренней стены помещения. Однако следует учитывать, что, увеличивая длину трубопровода, мы увеличиваем нагрузку на компрессор, прокачивающий наш хладагент.

Автоматическое восстановление работы кондиционера. Эта опция оказывается как нельзя кстати при частых перебоях в подаче электропитания по зданию. Это особенно актуально в новых домах, где идут долгосрочные ремонты, сопровождающиеся перегрузками электросети. Кондиционер после сбоя просто начнет работать в прежнем режиме без дополнительного вмешательства.

Автоматическая система размораживания теплообменника. Данная функция предполагает защиту теплообменника наружного блока, который может при низких температурах воздуха обмерзать, что в значительной степени ухудшает работу кондиционера, а иногда и приводит к поломке. После срабатывания автоматики против замерзания теплообменника, кондиционер автоматически переключается в режим охлаждения без задействования вентилятора, гоняющего воздух по помещению. В течение 10-15 минут внешний теплообменник успевает разморозиться и может продолжать свою работу в прежнем режиме.

3. Опции, обеспечивающие дополнительную очистку воздуха.

Дополнительная очистка воздуха. Некоторые кондиционеры имеют две ступени фильтрации, причем вторая из ступеней обеспечивает более тонкую очистку воздуха, улавливая частицы имеющие размер до 0,01 микрона (пример фильтра такого типа - энзимовый фильтр Mitsubishi Heavy, улавливающий частицы плесени и бактерий)

Фильтры, делающие воздух более свежим. Некоторые компании представляют вниманию клиента специальные фильтрационные секции, улавливающие неприятные запахи в помещении (примером может служить моющийся фотокаталитический дезодорирующий от Mitsubishi Heavy).

Автоматическое очищение теплообменника. Эта опция придется как нельзя кстати после долгого простоя кондиционера в нерабочем состоянии. На поверхности его теплообменника во время простоя накапливается пыль, которая при включении в работу установки будет издавать весьма неприятный запах. Автоматическая очистка теплообменника при включении кондиционера избавит Вас от этой неприятности.

Возможность снятия воздухозаборной панели. После долгой работы по «прокачиванию» через себя воздуха на заборной панели кондиционера скапливается пыль. Если воздухозаборная панель может быть снята, то Вы избавитесь от загрязнения очень быстро с помощью обычной воды.

4. Опции, обеспечивающие удобство управления работой кондиционера.

Дистанционное управление. Практически все кондиционеры комплектуются этой опцией. Пульт дистанционного управления позволит вам задавать параметры кондиционирования воздуха на расстоянии от оборудования.

Авто-режим управления. С помощью этого режима Вы будете иметь возможность не переключать разные настройки управления кондиционером. За Вас управляющие сигналы на установку будет подавать автоматика, ориентирующаяся на показания датчиков.

Уточненный замер температуры. Благодаря дополнительному термостату, вмонтированному в пульт ДУ, работа кондиционера станет намного корректнее, так как будет ориентироваться на два замера температуры в помещении.

Наличие управляемого таймера. Таймер включения и выключения кондиционера позволит Вам еще до своего прихода в жилище или офис обеспечить комфортные климатические условия. Программируемый на определенное время таймер без задержек запустит кондиционер в работу или выключит его.

Централизованное управление. Эта опция обеспечивает работу сразу нескольких кондиционеров от одного пульта управления. Очень удобно пользоваться централизованным управлением при установке на одно большое помещение сразу нескольких кондиционеров.

Рассчитываем теплотоки, которые идут от стен, потолка, пола и окон. Коэффициент q берем равным сорока ваттам, т.к. помещение всегда сильно освещено.

Q1 = S x h x q / 1000,

подставляем значения и получаем = 3,2 кВт.

Рассчитываем теплотоки, которые идут от человека в состоянии покоя. Q2=0,1кВт.

Рассчитываем теплотоки, которые исходят от бытовой техники. Мы знаем, что телевизор и компьютер одновременно работать не могут. Значит, нужно взять мощность только одного из этих приборов. Берем максимальное значение. Это компьютер и его мощность, равна 0.3киловатт. От холодильника исходить 30% тепла.

Итого

0.165киловатт х 0.3 = 0.05 киловатт

Q3 = 0.3 киловатт +0.05 киловатт = 0.35 киловатт

Выявляем расчетную мощность прибора системы кондиционирования воздуха

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 3,2 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,65 кВт

Мы знаем, что для кондиционера рекомендован диапазон возможных значений мощности, входящих в рамки от -5% до +15% от расчетной мощности. Получается

3,14 киловатт < Q range < 3,80 киловатт.

После проведенных вычислений требуется подобрать подходящее значение мощности. Многие производители кондиционеров изготавливают сплит-системы, мощность которых близки к стандартным значениям из ряда 2,0 киловатт; 2,6 киловатт; 3,5 киловатт; 5,3 киловатт; 7,0 киловатт. В нашем случае подходит мощность прибора, равная в 5.3 киловатт.

Есть мировое признанное значение расчетной мощности, взятое за стандарт. Это Британская Тепловая Единице (БТЕ). По ней определяем следующее 1000 БТЕ/ в 60 минут = 293 Вт.

Все модели кондиционеров, которые принадлежат этому ряду, называют в народе «семерка», «девятка», «двенадцать», «восемнадцать», «двадцать четыре». Эти значения применяются для создания маркировки кондиционеров. Они олицетворяют мощность прибора в непривычных глазу киловаттах, а в так называемых БТУ/ час. Такое решение использовать не киловатты, а БТЕ/ час, было принято по причине того, что первые приборы систем кондиционирования, которые изготавливались в США, и в наше время применяются в британской системе единиц. Это фунты и дюймы. Чтобы покупателям было нагляднее и удобнее выбирать, мощность кондиционера определялась в больших числах. Например, 7000 BTU/h, 9000 BTU/h и т.д. эти значения вносились в маркировку прибора. По ним можно было просто вычислить мощность прибора. Но есть и те изготовители кондиционеров, например, компания Daikin, которые помечают мощность своих приборов в киловаттах. Так мощность кондиционера Daikin FTY35 равна 3,5 киловаттам.

Способ высчитывания мощности кондиционеров с учетом дополнительных параметров

Ранее был изложен типовой способ расчета мощности кондиционера. Но он не всегда дает точные результаты без погрешностей. Существуют дополнительные параметры, которые в нем не учитываются. Однако они очень важны и оказывают сильное влияние на конечный результат потребляемой мощности системы кондиционирования.

Способ расчета мощности кондиционера при условии приоткрываемого окна

Ранее приводилась формула расчета мощности кондиционера в небольшом по площади помещении с закрытыми окнами. Это условия использования кондиционера в помещении, которое в инструкции пишет производитель. Если же окна открывать, то входящий воздух с улицы будет оказывать дополнительную нагрузку на работу прибора. Но кондиционер не может работать в бесперебойном режиме. Периодически нужно его отключать. Тогда, чтобы в помещении был свежий воздух, нужно открывать окна. Это в свою очередь производит дополнительные накладки для стандартной работы прибора. Однако сам кондиционер не обеспечивает поступление свежего воздуха. Что же делать в этом случае?

Сейчас все больше людей стало задумываться о том, нужен ли кондиционер дома, опасен или нет он для здоровья? Существует несколько правил его использования с точки зрения безопасности для здоровья человека. Если они будут соблюдены, то тогда вам не грозит никакая простуда.

Первое правило заключается в том, что перепад температур между тем, что внутри помещения и снаружи, должен быть маленьким. Например, если на улице около 35-40 градусов Цельсия, то в комнатах помещения должно быть не меньше 25-27 градусов Цельсия. Но такая температура не всем людям подходит для комфортного проживания в помещении. Некоторые чувствуют себя хорошо лишь при 20 градусов Цельсия. Главная проблема кроется в том, что есть определенные Строительные Номы и Правила расчета мощности кондиционеров. Они не совпадают с теми рекомендациями, которые дает СНиП (строительные нормы и правила) 2.04.05-91. В них написано, что для города Москвы расчетная температура воздуха на улице в среднем достигает 28.5 градусов Цельсия во время теплого периода времени. Получается, чтобы кондиционер на минимум, т.е. 18 градусов Цельсия, можно установить только, если на улице не более 28.5 градусов Цельсия.

Т.к. типовой расчет все же примерен, то минимум можно попробовать установить и при 30 градусах Цельсия на улице. Однако это уж точно не возможно, если стоит слишком жаркая погода, превышающая значение в 35-40 градусов. Если же вы любите, чтобы было похолоднее и не можете находится в другой температуре, то вам нужно увеличить мощность прибора на 20-30%. Можно взять средний показатель в 25%.

Расчет мощности кондиционера, устанавливаемого в мансардных помещениях

В мансардных помещениях тепло исходит сильнее всего от крыши, куда напрямую попадают солнечные лучи. Обычно в таких жилых объектах крыша выполнена в горизонтальном направлении, а ее цвет темный. Все это добавляет температуру, которая проникает внутрь. Получается, что теплоток от потолка в этой ситуации намного больше того, что идет от стен, потолка и окон. А это означает, что во время типового расчета мощности кондиционера ее нужно увеличить на 10-20%. Более точное значение зависит от того, какой существует фактический нагрев крыши и соответственно потолка помещения. В основном берется средний показатель, равный 15%.

Помещения с большой площадью остекления

Еще одним исключением из стандартов при типовом расчете мощности кондиционера являются помещения, в котором большая часть стен остеклена. Чтобы понять, как это влияет на расчет мощности прибора, можно взять за аналогии обогрев комнаты в зимний период. Это становится возможным потому, что теплоизоляция стен здания не зависит от того, где будет теплее: на улице или в помещении. Также теплотоки (потери и притоки) высчитываются методом учета перепада температур. В зимнее время он достигает аж 40 и более градусов Цельсия. В летнее время это значение уменьшается в два раза. Но, несмотря на это, для расчета мощности кондиционера применяется одна формула, как для зимнего, так и для летнего периода времени. Берется 1 кВт на десять квадратных метров.

Такой подход имеет свое объяснение. Солнечные лучи, которые проникают в помещение в большом объеме, влияют на мощность подключенного кондиционера. Солнце дает возможность отлично обогреть комнату даже в зимнее время. В помещениях в такой день теплее, чем весной или осенью в пасмурную погоду. В летний период мощность кондиционера нужно повышать. Примерно 50% ее тратится только на компенсацию теплопритоков, идущих от солнца.

При использовании типового расчета мощности кондиционера за базу принимается стандартный размер стеклянной части окна. Обычно это 1.5 - 2 квадратных метра площади. Далее изучается степень освещенности помещения или, другими словами, инсоляция. От нее уже зависит, на сколько процентов нужно будет усилить или уменьшить мощность прибора. В среднем данный показатель нужно изменить на 15%. Например, если площадь остекления больше, чем стандартное окно, то тогда мощность кондиционера следует увеличить на 15%.

Типовой способ расчета мощности кондиционера предполагает, что средний размер окна равен 2 кв.метрам. Если остекление превышает по площади данное значение, то тогда мощность прибора следует увеличивать на 200 - 300 Вт, если инсоляция очень сильная, на 100-200 Вт, если помещение считается средне освещенным или затемненным объектом.

Уменьшить теплопритоки в комнату позволит установка на окна штор или жалюзи.

Компрессор

В бытовых и полупромышленных кондиционерах в настоящее время используются три основных типа компрессоров -- ротационный, спиральный и поршневой, причем на долю ротационных компрессоров приходится около 90%. Так, из 23 млн. компрессоров, проданных по всему миру в 1995 г. для применения в климатических системах, более 20 млн. были ротационного типа. В климатических системах большой мощности (от 160 до 3500 кВт) применяются винтовые компрессоры, рассмотрение которых выходит за рамки данной статьи.

Ротационные компрессоры осуществляют всасывание и сжатие газа с помощью вращающегося на валу ротора. За счет вращательного движения рабочих органов в компрессорах этого типа (также как в спиральных и винтовых) существенно снижены пульсации давления и пусковые токи.

Ротационные компрессоры производятся в двух вариантах: со стационарными и вращающимися пластинами. Ротор эксцентрично закреплен на валу компрессора. При вращении вала эксцентрик обкатывается по внутренней поверхности цилидра, сжимая перед собой очередную порцию хладагента. Пластина разделяет области высокого и низкого давления.

Ряд фирм-производителей (Panasonic, Sanyo и др.) применяют в своих мультисплит-системах ротационные компрессоры с двумя роторами. На валу компрессора эксцентрично вращаются два ротора, каждый из которых осуществляет сжатие хладагента в своем цилиндре. Эксцентрики расположены на валу противофазно, благодаря чему уменьшается суммарная вибрация при их совместной работе. Цилиндры двухроторного компрессора соединены между собой перепускной трубкой (байпасом) с управляющим клапаном, что позволяет эффективно регулировать производительность при использовании компрессоров данного типа в мультисплит-системах.

В компрессорах с вращающимися пластинами эти пластины (две или более), разделяющие области высокого и низкого давления, установлены на роторе.

Одна из проблем ротационных компрессоров связана с эффектами высоко-температурного разложения смазочных материалов. В результате трения лопасти о вращающийся ротор происходит разогрев ее кромки, где образуется так называемая «горячая точка». Если температура этой точки превышает 200 °С, синтетическое эфирное масло, используемое при работе на хладагенте R407c, разлагается на спирт и жировые кислоты, которые забивают капиллярные трубки и снижают расход хладагента. Лабораторные испытания ротационных компрессоров показывают, что после 2000 ч работы на хладагенте R407c уменьшение расхода хладагента может достигать 30% и сопровождаться значительным снижением холодопроизводительности.

В 1998 г. фирма Daikin предложила новый вид ротационного компрессора -- с качающимся ротором (Swing компрессор). В этом компрессоре при повороте вала пластина, жестко связанная с ротором, совершает сложное движение (возвратно-поступательное и колебательное одновременно). Поскольку лопасть и ротор представляют собой единое целое, снижаются потери на трение и отсутствует зона местного нагрева («горячая точка»). Кроме того, отсутствие перетечек хладагента между пластиной и ротором сокращает общие перетечки в компрессоре.

В климатических системах малой и средней мощности (от 5 до 40 Вт) используются также спиральные компрессоры (компрессоры Scroll). Компрессор состоит из двух стальных спиралей, расширяющихся от центра к периферии цилиндра и вставленных одна в другую. Одна из спиралей закреплена неподвижно, вокруг нее вращается подвижная спираль. Профиль спиралей образован эвольвентной кривой. Подвижная спираль установлена на эксцентрике и при вращении ее внешняя поверхность как бы катится по внутренней поверхности неподвижной спирали. Благодаря этому точка контакта спиралей постепенно перемещается от периферии к центру, сжимая перед собой пары хладагента и вытесняя их в центральное отверстие в верхней крышке цилиндра. Так как точек контакта несколько (они расположены на каждом витке подвижной спирали, то происходит более плавное сжатие паров, уменьшается нагрузка на электродвигатель, особенно в момент пуска.

В технологическом плане компрессор Scroll более сложен, поскольку необходимо обеспечить герметичность по торцам спиралей и очень точное прилегание профилей спиралей.

Поэтому компрессоры данного типа пока нашли ограниченное применение.

В поршневом компрессоре сжатие газа происходит при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре. В фазе всасывания поршень движется вниз от верхней, так называемой «мертвой точки». При этом над поршнем создается разрежение и через открытый впускной клапан хладагент поступает в цилиндр. В фазе сжатия поршень движется вверх и сжимает хладагент, который выходит из цилиндра через выпускной клапан. При движении в цилиндре поршень никогда не касается головки клапанов, оставляя свободное пространство, то называют «мертвым объемом».

В зависимости от типа конструкции различают герметичные, полугерметичные и открытые поршневые компрессоры. В герметичном компрессоре электродвигатель и компрессор находятся в едином герметичном корпусе. Такие компрессоры, мощностью 1.7...35 кВт применяются в холодильных машинах малой и средней мощности. В полугерметичных компрессорах, мощность которых варьируется от 30 до 300 Вт, электродвигатель и компрессор закрыты, соединены напрямую и расположены по горизонтали в едином разборном контейнере. В случае повреждения можно извлекать электродвигатель, получая доступ к клапанам, поршню, шатунам и другим элементам конструкции. В открытых компрессорах электродвигатель расположен снаружи (вал с соответствующими сальниками выведен за пределы корпуса).

Основным недостатком поршневого компрессора является наличие пульсаций давления паров хладагента на выходе из компрессора, а также большие пусковые нагрузки. Поэтому электродвигатель должен иметь запас мощности для пуска компрессора и иметь акустическую защиту для снижения уровня шума.

Количество запусков компрессора является наиболее критичным для его срока службы. Именно на режиме запуска происходит наибольшее количество отказов, поэтому приходится ограничивать время между повторными пусками компрессора (как правило, не менее 6 мин), и время между остановом компрессора и его повторным пуском (2...4 мин).

Теплообменники кондиционеров обычно изготавливают из медных трубок диаметром от 6 до 19 мм. Трубки многократно пронизывают пакет радиаторных пластин, расстояние между которыми обычно составляет 1.5...3 мм. Пакет пластин и трубки могут иметь различную конфигурацию, к примеру, пластины могут быть гофрированными, иметь сквозные отверстия, просечки, выступы, а трубки могут иметь как гладкую, так и рифленую внутреннюю поверхность, пронизывать пакет пластин в шахматном порядке и т. д. Все эти приемы служат решению задачи максимальной интенсификации теплообмена между протекающим по трубкам хладагентом и обтекающим теплообменник воздухом. Однако развитие наружной поверхности теплообмена и турбулизация потока воздуха вблизи поверхности пластин оборачивается ростом гидравлического сопротивления устройства, что требует повышения мощности вентилятора.

Скорость воздушного потока, проходящего через теплообменник, обычно составляет 1,0...3,5 м/с.

Термобаллон крепится к трубопроводу на выходе испарителя, поэтому давление в баллоне и, следовательно, над мембраной, определяется температурой на выходе испарителя (или перегревом в испарителе).

При увеличении температуры наружного воздуха хладагент начинает кипеть более интенсивно. Перегрев хладагента увеличивается, и, соответственно, растет температура термобаллона. Возросшее давление в баллоне воздействует на мембрану и открывает проходное сечение ТРВ, увеличивая подачу хладагента в испаритель и восстанавливая состояние равновесия.

При уменьшении температуры наружного воздуха процесс идет в обратную сторону: ТРВ прикрывается и уменьшает подачу хладагента в испаритель.

С помощью регулировочного винта можно изменять настройку ТРВ.

Однако при изменении гидравлического сопротивления испарителя вследствие изменений условий работы климатической инфраструктуры ТРВ с внутренним уравниванием не позволяет точно поддерживать постоянное давление испарения на выходе. В климатических системах средней и большой мощности применяют ТРВ с внешним уравниванием, в котором давление замеряется не за клапаном, а на выходе из испарителя с помощью дополнительной управляющей трубки. Благодаря такому подключению, ТРВ обеспечивает стабильное поддержание давления испарения и перегрева при переменном гидравлическом сопротивлении в испарителе.

Четырехходовой (реверсивный) клапан применяется в кондиционерах, имеющих как режим охлаждения, так и режим обогрева, и служит для переключения между этими режимами (реверсирования цикла).

В режиме охлаждения обмотка соленоида обесточена и управляющий клапан соединяет левую полость поршня клапана с линией всасывания перед компрессором. Поршень смещен влево и соединяет выход компрессора с теплообменником наружного блока, в вход -- с теплообменником внутреннего блока.

Обратный клапан позволяет хладагенту течь только в одном направлении. При возникновении возвратного потока хладагента шток клапана перекрывает его проходное сечение.

Ресивер или отделитель жидкости устанавливают перед компрессором, чтобы исключить попадание жидкого хладагента в компрессор при изменении режима работы кондиционера с охлаждения на обогрев и обратно. В англоязычной технической документации он обозначается «accumulator» и иногда переводится на русский язык также как «аккумулятор», хотя этот термин имеет устоявшийся электротехнический смысл.

Изменения объема хладагента в контуре климатической инфраструктуры, вызванные процессами конденсации и испарения, могут привести к уменьшению производительности кондиционера. Для компенсации этих изменений в резервуаре накопителя имеется нет о дополнительное количество хладагента.

Вода плохо растворяется в хладагентах климатических систем, а присутствие свободной влаги может вызвать коррозию металлических частей, пробой электрической изоляции электрических компонентов, ухудшение смазки и другие отклонения от нормальной работы кондиционера. Для осушения контура циркуляции хладагента применяются фильтры-осушители, подобные тем, что используются в холодильных системах. Фильтр-осушитель может быть заполнен насыпным адсорбентом влаги, либо иметь внутреннюю кассету, содержащую адсорбент.

Попадание пыли, металлической стружки или иных загрязнений в контур циркуляции хладагента может привести к засорению капиллярной трубки, клапанов и других элементов конструкции кондиционера. Для улавливания этих загрязнений применяются фильтры из тонкой металлической сетки.

Глушитель служит для уменьшения шума, связанного с пульсациями выходящего из компрессора хладагента. Традиционный глушитель представляет собой полую цилиндрическую емкость. Как будет отображено в конце данного параграфа, в современных кондиционерах с рекордно низким уровнем шума применяются более компактные глушители специальной конструкции, с резким расширением и последующим сужением потока.

Рекордными показателями на сегодняшний день являются звуковые характеристики инверторных сплит-систем Mitsubishi Electric:

-- 22 дБ на низкой скорости вращения вентилятора (модель MSZ-G09SV производительностью 9000 БТЕ/ч);

-- 25 дБ на низкой скорости вращения вентилятора (модель MSZ-G129SV производительностью 12000 БТЕ/ч).

В сплит-системе Mitsubishi Electric производительностью 12000 БТЕ/ч используется ротационный компрессор с двойным ротором, благодаря чему снижаются вибрация и шум наружного блока.

Сообщается, что для внутреннего рынка Японии фирмой Mitsubishi Electric разработана модель с уровнем шума 19 дБ. Поскольку при уровне шума ниже 22 дБ основным его источником становится не истекающий в комнату воздух, а циркулирующий в контуре инфраструктуры хладагент, рекордно низкий уровень шума был достигнут благодаря применению специальных глушителей в контуре циркуляции хладагента.

2.4 Варианты монтажа и ремонта климатического оборудования

Первый этап: проводится отдельная электропроводка

К любому, даже маломощному (1,5 кВт) кондиционеру необходимо провести отдельную электропроводку и поставить отдельный автомат в электрощите. Потому как старая проводка может не выдержать нагрузки и, не дай Бог, загорится. Если же отдельную проводку для кондиционера проложат специалисты-монтажники - возможность возгорания сводится практически к нулю.

Второй этап: монтаж наружного блока

Для этого просверливают отверстия для кронштейнов, на которые потом устанавливают внешний блок.

Если ставить его на открытом балконе, то проблем нет, а если балкон застеклен, то аппарату не будет хватать воздуха для работы и он скоро сломается. Если же прикрепить блок на стену, то без прочных кронштейнов не обойтись. Причем они должны выдерживать вес, в несколько раз превышающий вес блока. На высоких этажах «наружник» монтируют с машины, снабженной раздвижной лестницей. Или вызывают альпинистов (если монтаж пойдет выше 5-го этажа).

Если квартира расположена на первом этаже, настоятельно рекомендую повесить внешний блок выше 1,8-2 метров над землей и «спрятать» его в клетку.

Установка внешнего блока - ответственное дело. Если его слабо закрепить, он может упасть. В течение гарантийного срока ответственность за последствия этого несет фирма, которая установила кондиционер.

Для того, чтобы соединить электропровода и фреоновые трубки между блоками кондиционера, монтажники пробивают желоба в стенах или на потолке (или как говорят установщики - нужно «проштробить магистраль»). Это делают в том случае, если необходимо сделать скрытую магистраль. Иногда приходится «проштробить», например, не стены, а пол квартиры.

Так же можно спрятать провода в декоративные пластиковые короба (иногда короба убирают под плинтус). Но перед этим необходимо соединить две медных трубки (для хладагента) и «концы» электропроводки между внешним и внутренним блоками.

Пятый этап: проверка работы системы с помощью специальной программы

На этом этапе установщики должны включить сплит-систему (кондиционер), установив ее на тест-программу. Если все работает и корпус не вибрирует, значит, порядок. Работа почти закончена.

Шестой этап: уборка мусора.

Холодильный инструмент:

Гребенки - предназначаются для правления ребер конденсатора и испарителя.

Специальные, инспекционные зеркала.

Инжектор - предназначен для вспрыскивания масел и красителей.

Проколка, со штуцером для шланг, с резьбой 0.25 мм. Может напрямую прикручиваться к шлангу. Исключает протечку, обеспечивая максимальные удобства.

Струбница - служит для усиленного пережима для медной трубки.

Римеры (для обработки краев), предназначены для того, чтобы надёжно удалять с медных труб заусенцев, после резки. Они могут быть следующих видов: тонкие, металлические и пластиковые.

Закусыватель - пережимные клещи для медной трубки, максимальным диаметром - 8 мм, и ножницы, которые в основном применяются в резке капиллярных трубок.

Четырех и шестигранные ключи.

Манометрические станции.

Манометры - это небольшие измерительные приборы, имеющие широчайший спектр для применения. С этими устройствами связаны разнообразные сферы жизнедеятельности. Они помогут любому в точности определить избыточное или низкое давление в разных видах устройств, приборов.

Разбортовки.

Пресс для прочистки капиллярной трубки.

Трубогиб.

Труборасширители.

Труборезы.

Цифровой манометрический коллектор.

Шланги заправочные.

Кинематическая схема - это графическая схема отображения рабочих узлов и блоков механизма конструкции. Принципиальная кинематическая схема показывает последовательность передачи движения от двигателя через промежуточный механизм к рабочим органам изделия и их взаимосвязь. В кинематических схемах изображают конкретно только те элементы сборочной конструкции, которые принимают участие в передаче движения, к ним относятся промежуточные шестерни, ходовые тяги и фиксаторы, валы, шкивы приводов, муфты и др. Конструкцию какого либо сборочного механизма, имеющей движущие части, наносят в виде графики на схему сплошными линиями, чередующимися пунктиром, соответственно маркируя каждый элемент цифрами с последующей расшифровкой.

Существуют пространственные кинематические схемы механизмов, которые изображают обычно в виде развернутых схем. Они получаются путем совмещения всех осей в одной плоскости с последующим проецированием на плоскость. Такие схемы позволяют уяснить последовательность передачи движения. На кинематической схеме допускается отображать отдельные элементы схем другого вида, непосредственно влияющие на ее работу, например, электрические. Читать кинематическую схему начинают от двигателя, являющегося источником движения всех деталей механизма. Устанавливая последовательно по условным обозначениям каждый элемент кинематической цепи, изображенный на схеме, выявляют его назначение и характер передачи движения.

Отличительными особенностями кинематических схем является цель изучения внутреннего механизма, его познания для общего ознакомления, а так же для необходимого ремонта в целом или отдельного блока, замены необходимых элементов и деталей. Например, кинематическая схема лентопротяжного механизма простая, но порой не доступна для визуального обозрения отдельных элементов, которые нуждаются в замене….. Здесь и приходит на помощь его графическая расшифровка.

Произвести сборочный процесс малогабаритного станка в принципе помогает монтажная схема - просто и наглядно, но более подробно изучить его конструкцию поможет кинематическая схема.

Гидравлическая схема -- это технический документ, содержащий в виде условных графических изображений или обозначений информацию о строении изделия, его составных частях и взаимосвязи между ними, действие которого основывается на использовании энергии сжатой жидкости (газа). Гидравлическая схема является одним из видов схем изделий и обозначаются в шифре основной надписи литерой «Г» (пневматическая -- литерой «П»).

Гидравлические и пневматические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на следующие типы:

структурные;

принципиальные;

схемы соединений.

На структурной схеме элементы и устройства изображают в виде прямоугольников, внутри которых вписывают наименование соответствующей функциональной части. Все элементы связаны между собой линиями взаимосвязи (сплошные основные линии), на которых принято указывать направления потоков рабочей среды по ГОСТ 2.721-68. Графическое построение схемы должно давать как можно более наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии.

При большом количестве функциональных частей допускается вместо наименований, типов и обозначений проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо. В этом случае наименования, типы и обозначения указывают в таблице, которую располагают на полях схемы. Этот вид схем обозначаются в шифре основной надписи символами Г1.

На принципиальной схеме изображают все гидравлические (пневматические) элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных гидравлических (пневматических) процессов, и все гидравлические (пневматические) связи между ними. При этом используются графические условные обозначения:

для гидроаккумуляторов, кондиционеров, гидробаков и других элементов - по ГОСТ 2.780-96;

для распределителей и контрольно-измерительных устройств - по ГОСТ 2.781-96;

для насосов и гидродвигателей - по ГОСТ 2.782-96.

Каждый элемент должен иметь позиционное обозначение, которое состоит из литерного обозначения и порядкового номера. Литерное обозначение должно быть укороченным наименование элемента, составленное из его начальных или характерных букв, например: клапан -- К, дроссель -- ДР. Порядковые номера элементов (устройств) следует присваивать, начиная с единицы, в границах группы элементов (устройств), которым на схеме присвоено одинаковое литерное позиционное обозначение, например, Р1, Р2, Р3 и т.д., К1, К2, К3 и т.д.

На схемах соединений кроме всех гидравлических и пневматических элементов показывают также трубопроводы и элементы соединений трубопроводов. При этом соединения трубопроводов показывают в виде упрощённых внешних очертаний, а сами трубопроводы -- сплошными основными линиями.

Расположение графических обозначений элементов и устройств на схеме должно приблизительно отвечать действительному размещению элементов и устройств в изделии. Допускается на схеме не показывать расположение элементов и устройств в изделии, если схему выполняют на нескольких листах или расположение элементов и устройств на месте эксплуатации неизвестно.

На схеме возле графических обозначений элементов и устройств указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме. Возле или внутри графического обозначения устройства и рядом с графическим обозначением элемента допускается указывать его наименование и тип и (или) обозначение документа, на основании которого устройство использовано, номинальные значения основных параметров (давление, подача, расход и т.п.).

Эти схемы обозначаются в шифре основной надписи символами Г4.

Электрическая схема -- это документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-75 (не действителен, заменён на 2.702-2011), при выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81.

Структурные электрические схемы разрабатываются на первом этапе проектирования. На структурных схемах отображаются основные элементы (трансформаторы, линии электропередачи, распределительные устройства -- в виде прямоугольников). Этот вид схем дает общее представление о работе электроустановки.

Функциональные электрические схемы -- это наиболее общие схемы в отношении уровня абстракции и обычно показывают лишь функциональные связи между составляющими данного объекта и раскрывающими его сущность и дающие представление о функциях объекта, изображённого на данном чертеже. Каких-либо стандартов в изображении условных графических обозначениях этих схем нет. Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации или технологической.

Принципиальные электрические схемы -- это чертежи, показывающие полные электрические и магнитные и электромагнитные связи элементов объекта, а также параметры компонентов, составляющих объект, изображённый на чертеже. Здесь существуют много стандартов как на оформление чертежей, так и на условные графические изображения компонентов. На территории бывшего СССР действует государственный стандарт, однако с появлением принципиально новых компонентов пришлось отступать от стандартов, так как условных изображений просто не существует, поэтому реально наиболее общего стандарта на УГО фактически нет. В зарубежных странах приняты стандарты IEC, DIN и ANSI и другие национальные стандарты, но на практике у производителей очень часто используется корпоративные стандарты, однако этот чертёж не учитывает габаритных размеров и расположения деталей объекта. В энергетике используются как однолинейные, так и полные схемы.

Эта разновидность схем предназначена в основном для наиболее полного понимания всех процессов, происходящих в цепи или на участке цепи, а также для расчёта параметров компонентов.

По уровню абстракции занимают среднее положение между функциональными и монтажными.

Монтажные схемы -- это чертежи, показывающие реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, изображённого на схеме. Предназначены, в основном, для того, чтобы можно было изготовить объект. Учитывает расположение компонентов схемы и электрических связей (электрических проводов и кабелей). Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.

Кабельные планы -- это чертежи, показывающие расположение и марки электрических проводов и кабелей. Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.

...