8 Описание схем ы холодильной установки

Сплит-система (англ. split - «разделять») - кондиционер, состоящий из двух блоков: внешнего (компрессорно-конденсаторного агрегата) и внутреннего (испарительного).

В сплит-систему входят внешний и внутренний блоки. Расположены они следующим образом: внешний блок, как правило, на фасаде здания, иногда на крыше (чтобы не портить внешний вид здания), внутренний блок - в зависимости от типа, может быть расположена на потолке, полу, стенах или встроен в подвесной потолок.

Блоки сплит-системы, связываются между собой проводами и медными трубками. Все коммуникации скрываются в специальные декоративные короба, которые не влияют на внутренний дизайн помещений. Наружный блок сплит-системы состоит из компрессора и ряда механизмов для осуществления подачи, фильтрации, отопления и ряда других функций (в зависимости от типа сплит-системы).

Расположение компрессора вне помещения предназначено для снижения шума при работе сплит-системы. Так как именно он является основным источником шума. В результате: уровень шума стандартных сплит-системы составляет около (24÷26)дБ, что позволяет чувствовать себя комфортно в помещении даже во время работы сплит-системы на полную мощность.

Современная сплит-система представляет собой высокотехнологичное устройство, которое имеет ряд дополнительных функций. Среди этих функций, особое внимание уделяется наличию у системы дистанционного управления, фильтры различной степени очистки воздуха (газы, дым, пыль и т. д.), наличие таймера и возможность устанавливать в помещении температуру до 10°C. Пульт сплит-системы, как правило, оснащен дисплеем, который отображает полную информацию о производительности сплит-системы, а также заданные параметры микроклимата. Основываясь на этих данных, можно настроить множество параметров воздуха.

Сплит-система также имеет ряд конструктивных преимуществ. Главным среди них является наличие декоративных панелей, способных скрыть внутренние блоки. Сплит-системы с декоративной панелью не только не портят дизайн помещений, но в некоторых случаях даже украшают его. Следует отметить, что бытовая система - как правило, настенный кондиционер. Любая другая композиция внутренних блоков сплит-систем свойственна для полупромышленных и промышленных систем кондиционирования воздуха.

Принцип работы

Сплит-система работает на основе цикла Карно. Сначала рабочее тело кондиционера, фреон, под действием тепла комнатного воздуха испаряется во внутреннем блоке. Поскольку система герметична, перешедший в газообразное состояние фреон находится под возрастающим давлением. После испарения он п опадает в наружный блок, где давление еще больше поднимается компрессором, что повышает температуру конденсации газа и тем самым увеличивает КПД всей системы. Конденсируясь, фреон отдаёт тепло окружающей среде, а затем вновь попадает во внутренний блок уже в виде жидкости, после чего цикл повторяется.

В сплит-системах, имеющих возможность не только охлаждения, но и нагрева воздуха, компрессор может перемещать газ в обратном направлении - в случае переключения системы на обогрев испарение фреона будет происходить в наружном блоке, а конденсация во внутреннем. В основе работы любой сплит-системы лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему сплит-системы:

Рисунок 1 - Основными узлами любой сплит-системы является:

- 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 конденса тор;

- 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.

В «тёплых» сплит-системах 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).