Принцип работы любого кондиционера основан на свойстве жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему кондиционера и его устройство на примере сплит-системы:
Основными узлами любого кондиционера являются:
- Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.
- Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).
- Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).
- ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.
- Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Они используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.
Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. В процессе работы кондиционера происходит следующий процесс:
- В компрессор из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 20°С.
- Компрессор сжимает фреон до давления 15 - 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 - 90°С и поступает в конденсатор.
- Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением, температура фреона на 10 - 20°С выше температуры атмосферного воздуха.
- Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра (длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 - 5 атмосфер и фреон остывает, часть фреона может при этом испариться.
- После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате охлаждается. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.
Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя. В «теплых» кондиционерах в холодильный контур дополнительно устанавливается четырехходовой клапан (на схеме не показан), который позволяет изменить направление движения фреона, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом случае внутренний блок кондиционера нагревает воздух, а наружный блок охлаждает его.
Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).
При покупке комнатного кондиционера очень важно правильно подойти к выбору технических характеристик и ответственно отнестись к установке. По статистике наибольшая часть поломок кондиционеров происходит из-за их неправильной и неквалифицированной установки. Правильная последовательность подключения электрической схемы кондиционера - это залог его качественной и долговременной работоспособности. Если кондиционер все же установлен неправильно, то впоследствии могут проявиться следующие отрицательные характеристики: протекание конденсата внутрь помещения, утечка фреона и др.
Существует два вида установки кондиционеров в помещениях: стандартная и нестандартная. Стандартная установка - самая распространенная, установка кондиционера недалеко от окна, так как компрессор располагается на улице. Возможно, выполнение установки в комнатах с выполненным ремонтом. Такая установка не является дорогостоящей и не занимает много времени.
Нестандартная установка кондиционера достаточно дорогостоящая и кропотливая работа, которую рекомендуется производить только в процессе ремонта помещения, так как она предполагает штробление стен.
Несмотря на то, какой вариант установки Вы выберите, во избежание всех негативных последствий, перед началом монтажа кондиционера и креплений, стоит выяснить важные моменты. Например, такие как схема внешнего соединения и электрическая схема, система электрообеспечения устройства, расположение вводных приспособлений, поперечное сечение проводов и будущие трассы кабелей, выяснить характеристику стены, задействованные для трассы электропроводки. Электрическая схема кондиционера должна соответствовать правилам устройства электроустановок и нормативным документам. Немаловажно участие профессиональной команды специалистов с необходимым оборудованием.
Схема подключения кондиционера
Электрическая схема подключения кондиционера включает прокладку наружных проводок, закрепляющиеся через каждые 50 см специальными хомутами. Электропроводка, укладывающаяся в коробы, крепится к стене с использованием клея и шурупов, а скрытая электропроводка располагается в углублениях в стене в гофрированных трубах, прикрепляющиеся хомутами.
При выборе места для установки кондиционера в первую очередь нужно позаботиться об эстетических характеристиках: дизайн и интерьер. Рекомендуется устанавливать кондиционер в подпотолочной области в месте, где не проводится много времени, так как прямые потоки холодного воздуха могут привести к простудным заболеваниям.
Схема холодильного контура
Ниже размещена схема холодильного контура кондиционера.
Схема взята не из учебника, а из сервисной документации производителя, поэтому и обозначения приведены на английском языке.
Compressor - компрессор, "сердце кондиционера". Компрессор сжимает хладагент и прокачивает его по контуру.
Heat exchanger - теплообменник,
- outdoor unit - внешнего блока, то есть конденсатор, охлаждает сжатый фреон ниже температуры конденсации
- indoor unit - внутреннего блока - испаритель, в нём рабочее вещество испаряется, опуская температуру
Expansion valve - расширительный вентиль
По-другому ТРВ - терморегулирующий вентиль. Обеспечивает подачу необходимого количества хладагента.
В простых кондиционерах его роль выполняет капиллярная трубка, без всякой регулировки, в инверторных системах - электронный расширительный вентиль.
2-Way valve - двухходовой вентиль, то есть обычная задвижка, с двумя положениями - открыто и закрыто
3-Way valve - трёхходовой клапан, в кондиционере это сервисный порт, к которому подключается шланг манометрического манометра для измерения давления или заправки.
4-Way valve - четырёхходовой клапан, обеспечивает реверс хладагента для работы кондиционера в режиме обогрева
Strainer - фильтр, на данной схеме это фильтр-осушитель, так как установлен перед ТРВ (и после, так как система может работать в режиме реверса и хладагент меняет направление движения).
Его задача не допустить попадание влаги в тонкий канал ТРВ - так как влага его закупорит, не давая пройти хладагенту.
Muffler - глушитель
Стрелками указано направление движения фреона по контуру:
- сплошной стрелкой - в режиме охлаждения
- пунктирной стрелкой - в режиме нагрева
Также в более сложных и совершенных кондиционерах устанавливают:
- датчики давления
- отделители жидкого хладагента
- линии перепуска
- системы инжекции (впрыска) в компрессор
- маслоотделители
Схема мульти сплит системы
Мульти сплит система - это кондиционер имеющий один внешний блок и несколько внутренних
В этом случае добавляются ещё несколько внутренних блоков, а также:
Distributor - распределитель, который расщепляет поток хладагента и направляет его в несколько внутренних блоков.
В схеме также присутствуют элементы, которые используются не только в мульти системах:
Receiver tank - ресивер.
Ресивер имеет несколько предназначений - защита от гидроудара компрессора, слив фреона при ремонте и т.д.
В данном случае это линейный ресивер, который не допускает попадание газообразного фреона в ТРВ
Схема электрических соединений внешнего блока сплит системы:
Terminal - клеммная колодка для подключения межблочного кабеля для соединения с внутренним блоком.
N - электрическая нейтраль
2 - подача питания на компрессор с платы управления внутреннего блока
3 - подача питания на двигатель вентилятора для работы на 1-ой скорости
4 -
подача питания на двигатель вентилятора для работы на 2-ой скорости
5 - подача питания на привод четырёхходового клапана для переключения в режим обогрева
Компрессор
C - common - общий вывод обмоток компрессора
R - running - рабочая обмотка компрессора
S - starting - фазосдвигающая обмотка двигателя компрессора, стартовая
Internal overload protector - внутренняя защита от перегрузки
Compressor Capacitior - электрический конденсатор, в данном случае рабочий (бывают ещё и пусковые, в настоящее время в кондиционерах не используются)
Fan motor - двигатель, мотор вентилятора
Thermal protector - защита от перегрева, обычно ставится непосредственно на обмотки двигателя и при превышении температуры разрывает цепь.
Fan motor Capacitior - рабочий конденсатор двигателя вентилятора
SV - solenoid valve - электромагнитный клапан, приводящий в действие механизм четырёхходового клапана.
Схема внутреннего блока кондиционера
Клеммная колодка
На клеммной колодке кроме межблочных соединений находятся и зажимы для подключения питания (питание может подводиться и наоборот - к внешнему блоку)
L, N - электрическая линия и нейтраль однофазного питания
Filter Board - плата фильтра, уменьшает уровень помех в сети питания
Control Board - плата управления - управляет всеми устройствами, получает данные со всех датчиков, выполняет терморегуляцию, выводит информацию для пользователя на дисплей, выполняет самодиагностику.
Main relay - главное реле - силовое реле, подающее напряжение на компрессор.
Display board - модуль индикации, может представлять из себя линейку светодиодов, которые показывают наличие питания, выбранный режим, код ошибки или дисплей, на котором выводится ещё и температура.
Thermistor - термистор, терморезистор, датчик температуры
Room temp. - датчик температуры воздуха в комнате
Pipe temp. - датчик температуры трубки теплообменника, испарителя
Датчики температуры ещё могут находиться в:
- пульте управления - для поддержания температуры в точке нахождения пульта (например,режим "I Feel").
- на входе, выходе и в средней точки испарителя
Step motor - шаговый двигатель,
Применяется для открывания жалюзийной решётки, шторки, закрывающей вентилятор
Несмотря на то что кондиционеры есть почти в каждом доме, лишь немногие пользователи правильно представляют себе схему такого устройства и то, как оно работает, подключается. В данной статье постараемся развернуто раскрыть эту тему.
Общая схема работы кондиционера
Вся система построена на способности веществ поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Такая схема кондиционера и заложена в работу современной сплит-системы. Основным веществом внутри замкнутой системы устройства является фреон. Имея возможность изменять его агрегатное состояние путем изменения температуры и давления, мы сможем охлаждать радиатор и прогонять через него воздух с улицы.
Но для начала ознакомимся с основными элементами сплит-системы. Схема и принцип работы кондиционера предполагают использование двух блоков: наружного и внутреннего. Для чего они нужны?
Наружный блок
Данный блок устанавливается на улице и главным образом служит для охлаждения перегретого фреона (воздух с улицы он не забирает, кондиционер служит для охлаждения воздуха в помещении. Для забора уличного воздуха используются вентустановки). Он состоит из следующих узлов:
- Вентилятор.
- Конденсатор. В этой части осуществляется охлаждение фреона и его конденсация. Воздух, который проходит через конденсатор, нагревается и отводится на улицу.
- Компрессор. Главный элемент кондиционера, который сжимает фреон и обеспечивает его циркуляцию по всему контуру.
- Блок управления. Обычно он используется в наружных блоках инверторных систем. В обычных кондиционерах вся электроника чаще всего находится во внутреннем блоке.
- 4-ходовой клапан. Применяется в моделях, которые могут работать на обогрев (большинство современных кондиционеров). Этот элемент при активации функции обогрева изменяет направление движения хладагента. В результате наружный и внутренний блоки меняются местами: внутренний работает на обогрев, наружный - на охлаждение.
- Различные штуцерные соединения, посредством которых происходит подключение медных труб между внутренним и наружным блоками.
- Фильтр хладагента. Устанавливается перед компрессором с целью защиты последнего от грязи, которая при монтаже может попасть в систему.
Внутренний блок
Он включает в себя элементы:
- Передняя панель, через которую внутрь поступает воздух. Она легко снимается, чтобы пользователь мог добраться до фильтров.
- Фильтр грубой очистки - это обычная пластиковая сетка, которая задерживает крупную пыль (например, шерсть животных, пух и т. д.). Эту сетку нужно чистить 1 раз в месяц.
- Система фильтров, состоящая из угольного, антибактериального, электростатического фильтров. В зависимости от модели кондиционера, некоторых фильтров может не быть вообще.
- Вентилятор для циркуляции чистого воздуха в помещении - холодного или подогретого.
- Испаритель. Представляет собой радиатор, куда попадает ледяной хладагент. Этот радиатор сильно охлаждается фреоном, и вентилятор прогоняет через него воздух, который вмиг становится холодным.
- Жалюзи регулировки направления потока воздуха.
- Индикаторная панель показывает, в каком режиме работает кондиционер.
- Плата управления. На ней находятся центральный процессор и блок электроники.
- Штуцерные соединения - к ним подключаются трубы соединения внутреннего и наружного блоков.
Схема кондиционера проста и логична, но некоторым пользователям непонятно, для чего нужно два блока? Ведь можно брать теплый воздух из помещения и прогонять его через кондиционер, охлаждая его. Но не все так просто: нельзя произвести холод, не производя тепло. А тепло нужно отвести наружу. Для этой цели идеально подходит двухблочная система. Есть также и другие системы, например одноблочные. Там тепло отводится наружу по специальному воздуховоду, выведенному за пределы квартиры.
Детализированная схема работы кондиционера
Теперь, когда вы знаете основные элементы, можно рассмотреть более подробно схему работы данной системы. Итак, при активации режима охлаждения с пульта управления в системе включается компрессор. Он нагнетает давление и гонит газ через радиатор. Пройдя радиатор (в наружном блоке), газ становится жидким и горячим (если помните, при конденсации он выделяет теплоту).
Теперь горячий жидкий фреон (который до радиатора был газом) поступает на где давление фреона понижается. В результате этого происходит испарение фреона, и на испаритель поступает газожидкостная холодная смесь (фреон становится холодным при испарении). Испаритель охлаждается, и вентилятор сдувает с него холод в помещение. Затем газообразный фреон снова попадает в конденсатор, и на этом этапе круг замыкается.
Эта принципиальная схема кондиционера справедлива для всех типов. Вне зависимости от модели, мощности и функционала системы все кондиционеры построены именно по такому принципу, включая автомобильные, промышленные и бытовые.
Подключение кондиционера
Схема установки кондиционера проста, а вот сама установка достаточно сложна. Произвести ее могут только специалисты, у которых есть соответствующее оборудование. Вся сложность заключается в монтаже наружного блока и закачке фреона внутрь. Также требуется проделать огромную дыру в стене, а если дом панельный, то сложность работ возрастает.
Что касается подключения к электросети, то достаточно просто подсоединить внутренний блок устройства к розетке, не более того. А вот схема подключения кондиционера по питанию - это документ, в котором отображено расположение различных компонентов и информация для сервисных центров. Он в большей степени интересует инженеров, которые занимаются ремонтом и подключением техники. В контексте этой статьи нельзя привести единую схему подключения кондиционера, так как она для различных моделей может быть разной.
Соединение блоков
После того как были установлены внешний и внутренний блоки кондиционера, их необходимо соединить между собой. Делается это с помощью медного четырехжильного кабеля. Жилы должны иметь сечение не менее 2,5 мм 2 . Схема подключения кондиционера, которая идет вместе с самим устройством, является в некоторой степени инструкцией. Обычно соединительный кабель прокладывается вместе с фреоновой магистралью, хотя его можно проложить и в отдельной пластиковой коробке.
Подключение по выделенной линии
После соединения двух блоков между собой необходимо подключить внутренний блок к сети. Можно использовать ближайшую розетку, однако, учитывая довольно высокую мощность установки, специалисты рекомендуют выделять для нее отдельную линию питания, которая будет идти непосредственно до счетчика. Это позволит снять большую нагрузку с общей линии электросистемы квартиры. Прокладка кабеля до щитка может быть произведена по специальной штробной канавке или в пластиковом коробе. Не оставляйте провод открытым.
Щиток, в который будет заходить линия питания кондиционера (и общая линия электросистемы квартиры), должен быть заземлен. При этом питание кабеля должно быть подключено через автомат определенной мощности. Она рассчитывается по специальной формуле: мощность кондиционера, деленная на напряжение (220 или 230 В). К полученному значению нужно прибавить 30 % для запаса по мощности.
Подключение к общей системе электропитания квартиры
Подключение устройства к обычной розетке, которая принадлежит общей линии питания, возможно только в том случае, если ваш кондиционер не мощный и не создаст большую нагрузку на сеть. При потребляемой мощности кондиционера 1 кВт и менее его можно подключать к обычной розетке. Обычно такую мощность имеют модели, предназначенные для охлаждения 20 квадратных метров.
Содержание:В современных помещениях уже длительное время с помощью кондиционеров создаются наиболее комфортные климатические условия. В жаркую погоду температура понижается до нужного значения, а в холодное время в помещении создается теплый микроклимат. Электрическая схема кондиционера применяется в различных типах и моделях. Они устанавливаются на стенах, на полу и под потолком. Благодаря современному дизайну, кондиционеры органично вписываются в интерьер любого помещения.
Основные типы кондиционеров
Разнообразие конструкций устройств кондиционирования воздуха позволяет применять их в самых разных местах. Например, модели мобильных кондиционеров не требуют монтажных работ. Из помещения на улицу выводится специальный блок или шланг для отвода теплого воздуха.
Очень простой монтаж и дальнейшее обслуживание у моноблочных устройств. В магистралях фреона нет никаких разъемов, поэтому его утечка полностью исключается. Такие кондиционеры отличаются низким шумом, обладают высоким КПД, однако, имеют довольно высокую стоимость.
Монтаж оконных кондиционеров осуществляется в проемах стен или окнах. При работе они производят много шума, но, благодаря низкой цене, удобству монтажа и обслуживания, пользуются широкой популярностью у потребителей.
Одной из разновидностей кондиционеров являются сплит-системы. Их конструкция включает в себя наружный и внутренний блок. Соединение обеих частей производится с помощью медных труб. По этим трубам происходит циркуляция хладона. Наружный блок состоит из компрессора, конденсатора, вентилятора и дросселя. Во внутреннем блоке установлен испаритель и вентилятор. Выпускается множество модификаций сплит-систем, что позволяет их устанавливать во многих местах.
Общая схема кондиционера
В каждом конденсаторе присутствуют основные элементы, выполняющие определенные функции. Внутри внешнего блока расположен конденсатор, превращающий газообразный хладагент в жидкую форму. Другим важным элементом является дроссель или терморегулирующий вентиль. С его помощью происходит снижение давления хладагента при подходе к испарителю. Сам испаритель изготовлен в виде радиатора, установленного во внутреннем блоке.
Во время снижения давления именно здесь осуществляется переход хладагента из жидкой в газообразную форму. С помощью компрессора хладагент сжимается и циркулирует по кругу. Вентиляторы создают потоки воздуха, необходимые для обдува испарителя и конденсатора. Соединение всех основных элементов выполняется с помощью медных трубок. В результате, образуется замкнутый контур, по которому происходит циркуляция хладагента.
Электрооборудование кондиционера
Все основные элементы систем кондиционирования не могут работать сами по себе. Всю работу обеспечивает электрическая схема кондиционера. Общая схема включает в себя несколько основных частей. к внутреннему блоку осуществляется при помощи клеммной колодки Terminal. В самой колодке имеется несколько клемм. N является электрической нейтралью, №2 подает питание с платы управления на компрессор, №3 обеспечивает работу вентилятора на первой скорости, а №4 - на второй скорости. Пятая клемма подает питание к приводу 4-х ходового клапана при переходе в режим обогрева.
В самом компрессоре существует три вывода: C, R и S, обозначающие соответственно, общий вывод обмоток, рабочую обмотку и стартовую обмотку двигателя компрессора для сдвига фаз. Кроме того,в схему включена защита от перегрузок и перегрева, а также клеммы для подключения вентилятора, конденсатора, электромагнитного клапана и других элементов.
Как работает кондиционер
Какую информацию можно найти в сервис мануале (инструкции)
Сервис мануал (инструкция) содержит в себе информацию, относящуюся к обслуживанию и мелкому ремонту того или иного оборудования. Как правило, Вы получаете сервис мануал для Вашего устройства при его покупке. Кроме того, на сегодняшний день существует множество Интернет ресурсов, предоставляющих инструкции для устройств различных моделей и марок.
Что такое схемы?
Схемы и схематические диаграммы являются неотъемлемой частью электротехнической промышленности, так как они представляют собой наглядное описание конструкций тех или иных устройств. Схемы необходимы для обслуживания и ремонта различного оборудования и электромеханических систем.
Использование руководств (инструкций) по ремонту.
Руководства (инструкции) по ремонту для того или иного устройства обычно выпускаются независимыми издательствами, не имеющими отношения к официальным производителям оборудования. Это не те инструкции, которые изначально поставляются вместе с приобретаемой техникой. Хотя в целом информация, содержащаяся в руководствах по ремонту, схожа с той, которую можно найти в обычной инструкции, между данными документами есть явные различия. Дело в том, что руководства по ремонту обеспечивают нас более детальной, полной и специфичной информацией.
