Что такое сплит-система? Принцип работы кондиционера.

Принцип работы кондиционера

В основе работы любой системы кондиционирования, будь то домашняя сплит-система или промышленный кондиционер, заложены простые законы физики, которые гласят, что при испарении вещества происходит поглощение энергии и наоборот: при конденсации – выделение теплоты.

Если перенести сказанное на бытовой уровень, то испаряющийся во внутреннем блоке сплит-системы фреон забирает избыток тепла в помещении (если система кондиционирования работает в режиме охлаждения) и переносит это тепло наружу во внешний блок. Логично представить, что если направить процесс вспять, то кондиционер будет… греть помещение. Большинство сплит-систем оборудованы трехходовыми клапанами, позволяющими работать системе в режиме обогрева помещения. В данном случае фреон испаряется во внешнем контуре сплит-системы и, поглощая тепло с улицы, переносит его в помещение.

Для ускорения процесса изменения температуры во внешнем и внутреннем блоках современных сплит-систем разведена сложная система медных трубок теплообменников, позволяющих в короткое время отвести или поглотить тепло. В одном внешнем блоке современной сплит-системы протяжённость медных капиллярных трубок может достигать сотни метров! Медь несмотря на свою дороговизну используется благодаря отличительным показателям коэффициента теплоотдачи. Ведущие мировые производители кондиционеров продолжают использовать для производства теплообменников медь с минимальными добавками иных металлов: это приводит к удорожанию техники, но повышает её КПД и долговечность работы.

На схеме №1 представлены основные агрегаты кондиционера:

1. Вентилятор наружного блока сплит-системы

Вентилятор сплит-системы призван повысить скорость теплообмена во внешнем блоке кондиционера благодаря нагнетанию воздуха и обдува теплообменника. Если бы не было вентилятора во внешнем блоке кондиционера, то процесс передачи тепла безумно затянулся, а сам блок потребовалось бы значительно увеличить в размерах. При проектировании современных вентиляторов сплит-систем используют передовые достижения аэродинамики, что позволяет снизить сопротивление при вращении и соответственно снизить энергопотребление, а также приводит к снижению уровня шума внешнего блока кондиционера за счёт отсутствия турбулентных потоков воздуха. Так что вентилятор наружного блока кондиционера - это не обычный пропеллер, а результат длительного процесса проектирования и реализации инноваций в сфере аэродинамики потока.

2. Компрессор кондиционера

Одна из основных и самых нагруженных деталей сплит-системы - это компрессор. Непосредственно участвует в процессе переноса тепла: приводит в движение фреон и осуществляет основную работу по изменению физических свойств хладагента. На схеме №2 изображён рабочий цикл кондиционера:

 

Как видно из представленной схемы работы кондиционера испарившийся (и, напомним, поглотивший в помещении тепло) фреон по фреонопроводу попадает в компрессор внешнего блока. Газообразный фреон имеет малое давление и достаточно высокую температуру, но для повышения КПД компрессор сжимает газ при этом температура ещё больше увеличивается на фоне роста давления, что увеличивает перепад температур воздуха снаружи теплообменника внешнего блока и рабочим телом, то есть самим фреоном.

В решётке внешнего блока сплит-системы фреон, имеющий избыточное давление и температуру быстро отдаёт тепло и переходит в жидкое состояние. Его температура понижается и он готов снова попасть во внутренний блок Вашей сплит-системы для удаления тепла.

Компрессор бывает разной конструкции: поршневой, ротационный, винтовой, спиральный. Классический поршневой компрессор из-за нестабильности создаваемого давления (цикличность работы приводит е перепадам давления рабочего газа) и шумности работы постепенно уходит в небытие. Неоспоримые лидеры в производстве надёжных и долговечных компрессоров - производители исконно японских марок, таких как Mitsubishi Electric, Daikin, Toshiba.

Компрессор зачастую работает на повышенных оборотах и под воздействием негативных внешних факторов. В состав фреона производители добавляют специальное масло и присадки для смазки особо нагруженных частей. Именно поэтому зачастую невозможно на старую фреоновую трассу (по которой проходил фреон типа R22) установить сплит-систему нового типа (на фреоне R410). Но есть некоторые серии, которые позволяют установить новый кондиционер на старую трассу.

3. Теплообменник внешнего блока кондиционера

Как уже понятно из названия (и описания предыдущих агрегатов) обеспечивает отвод тепла от газообразного фреона высокого давления для возможности перехода фреона в жидкое состояние. Задача инженеров заключается в том, чтобы в ограниченном пространстве внешнего блока сплит-системы обеспечить отвод тепла, получаемого от целой комнаты/помещения в несколько квадратных метров. Это достигается благодаря извилистой форме трубок теплообменника, дополнительным вставкам пластин, принимающих на себя тепло.

Очень сильно на теплоотдачу влияет степень загрязнённости теплообменника. В случае если он засорится (из-за эксплуатации в пыльных условиях, налипания пуха и пыльцы), то резко снизится КПД теплоотдачи, что может привести к выходу всей системы из строя.

Теплообменник требует особого ухода и регулярной чистки. Более подробно Вы можете ознакомится в разделе "Обслуживание кондиционеров".

4. Фреонопровод

Часть сплит-системы, которая собственно и позволила разделить в кондиционере функцию охлаждения (в помещении) и отвода тепла (на улицу). Состоит, как правило, из двух медных труб: одна меньшего диаметра - жидкостная, по ней фреон в жидком состоянии поступает во внутренний блок; вторая - большего диаметра, для отвода испарившегося и превратившегося в газ фреона из внутреннего блока кондиционера к теплообменнику наружного.

При прокладке трассы также укладывают:

• медные трубки фреонового контура кондиционера. Это основной путь движения фреона: по медным трубкам фреон подводится к компрессору и к теплообменникам внешнего и внутреннего блока сплит-системы. От качества используемой при монтаже трубы сильно зависит длительность и безаварийность эксплуатации кондиционера
• дренажную трубку. Для отвода конденсата - воды - образующейся во внутреннем блоке кондиционера
• кабель межблочного управления. По нему осуществляется управление и согласование работы двух частей сплит-системы
• кабель питания. Внутренний и внешние блоки кондиционера подключаются к сети питания. Но не оба, а всего лишь один из них. Второй (какой именно - зависит от типа кондиционера) запитывается от другой части сплит-системы

Более подробно об особенностях и порядке монтажа можете узнать из раздела "Монтаж кондиционеров".

5. Теплообменник внутреннего блока сплит-системы

Призван обеспечить эффективное испарение фреона. При испарении фреона происходит охлаждение медной трубы теплообменника. Чем мощнее кондиционер - тем больше по габаритам приходится выполнять сам теплообменник. Именно поэтому с ростом мощности охлаждения сплит-системы увеличиваются и габариты самого внутреннего блока кондиционера.

На теплообменнике происходит конденсация влаги аналогично выпадению росы: из-за снижения температуры протекающего через него воздуха. Именно поэтому в современных сплит-системах осуществляется отвод конденсирующейся влаги (в противном случае она бы вытекала из внутреннего блока кондиционера). Также через теплообменник проходят сотни кубометров воздуха за один час. Этот воздух не всегда идеально чист. Результат - образование "бороды" из пыли и грязи. Наличие влаги способствует также и размножению болезнетворных микроорганизмов. В связи с этим производители (Mitsubishi Electric, Daikin, Fujitsu General) реализовывают технологические новинки, которые обеспечивают:

• осушение теплообменника. После выключения сплит-системы происходит временный обдув решётки для осушения
• обработка теплообменника спец.покрытием, предотвращающим образование микроорганизмов

6. Крыльчатка внутреннего блока кондиционера

Функция аналогична вентилятору внешнего блока. Особые требования относятся к аэродинамике и выравниванию воздушного потока внутреннего блока для достижения двух целей:

• снижения шумового давления (для обеспечения комфортного пребывания в помещении при работающем блоке)
• повышения коэффициента полезного действия при теплообмене

Недорогие инверторные сплит-системы

Ну а что касается "цены вопроса", то здесь как и везде: можно подобрать отличный кондиционер для квартиры и за 25 000 руб., и за 250 000 руб. Всё зависит от потребностей и возможностей. Ниже мы представили несколько вариантов действительно продвинутых, надёжных сплит-систем различных производителей: от адекватного заводского Китая (на который можно положиться) до хороших японских моделей. Все представленные варианты - современные инверторные кондиционеры. Выбор - за вами!

Да, на многие модели действуют скидки и специальные условия на установку - вплоть до бесплатного базового монтажа!

А ниже представили пример того, как происходит установка спит-систем: зарисовки с первого и со второго этапов работ на объектах, где проводится ремонт и выполняется монтаж кондиционера в два этапа: