22.04_МЭ-32_ЭОПиГЗ_4 пара_2-56_

22. 04_МЭ-32_ЭОПиГЗ_4 пара_2-56_

Тема 2. 4. 2. Основное электрооборудование кондиционеров

ЗАДАНИЕ:

1. Составить конспект.

Устройство кондиционера

Наружный блок кондиционера: ·

Компрессор - сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Компрессор бывает поршневого или спирального (scroll) типа. Поршневые компрессоры дешевле, но менее надежны, чем спиральные, особенно в условиях низких температур наружного воздуха. ·Четырехходовой клапан - устанавливается в реверсивных (тепло - холод) кондиционерах. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный - на охлаждение.

Плата управления - как правило, устанавливается только на инверторных кондиционерах. В не инверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке, поскольку большие перепады температуры и влажности снижают надежность электронных компонентов. ·Вентилятор - создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В недорогих моделях имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 - 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.

·Конденсатор - радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается. ·Фильтр фреоновой системы - устанавливается перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не поможет. ·Штуцерные соединения - к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки. ·Защитная быстросъемная крышка - закрывает штуцерные соединения и клеммник, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммник, а штуцерные соединения остаются снаружи. Внутренний блок кондиционера.

· Передняя панель - представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т. п. ) ·Фильтр грубой очистки - представляет собой пластиковую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т. п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.

·Испаритель - радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается. ·Горизонтальные жалюзи - регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.

·Индикаторная панель - на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях. ·Фильтр тонкой очистки - бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т. п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает. ·Вентилятор - имеет 3 - 4 скорости вращения.

·Вертикальные жалюзи - служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях кондиционеров премиум-класса. ·Поддон для конденсата (на рисунке не показан) - расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг. ·Плата управления (на рисунке не показана) - обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.

·Штуцерные соединения (на рисунке не показаны) - расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки. Из школьного курса физики, мы помним, что при испарении, влага забирает тепло, а при конденсации, отдает. Простейший пример, стоит пролить на руку немного спирта или одеколона, как руке сразу станет холодно. Это происходит из-за быстрого испарения жидкости. Обратный процесс почувствовать сложнее, потому что влага, например над кипящей кастрюлей, не только конденсируется на руке, но и тут же испаряется. Именно на этом принципе и базируется устройство кондиционера. Во внутреннем блоке происходит кипение и испарение хладагента (фреон - газ, кипящий при комнатной температуре и атмосферном давлении). Фреон забирает тепло у теплообменника внутреннего блока, который еще называется испаритель. Воздух, прогоняемый вентилятором через испаритель, отдает свое тепло и выходит из блока охлажденным. Куда же девается забранное у воздуха тепло? Во внешнем блоке, который находится на улице, происходит обратный процесс. Под давлением, создаваемым компрессором, хладагент конденсируется в теплообменнике внешнего блока, который называется конденсатор. Размеры и характеристики испарителя и конденсатора подбираются таким образом, чтобы весь фреон в них успевал полностью превратиться в жидкость или газ. Вообще все устройство кондиционера рассчитано под конкретную мощность и в сплит-системах разной мощности практически не бывает одинаковых деталей.

Компрессор представляет собой насос высокого давления для газа. Компрессор создает как раз такое давление, чтобы при нормальных температурах весь хладагент успевал сконденсироваться во внешнем блоке. Далее хладагент проходит через дросселирующее устройство. В бытовых кондиционерах это капиллярная трубка. Именно такую трубку можно увидеть под теплообменником на задней стенке старого холодильника. Кстати холодильник устроен точно так же, как и кондиционер. В капиллярной трубке давление падает и хладагент начинает кипеть. Но так как все трубы холодильного контура надежно утеплены, существенной потери производительности кондиционера не происходит. Основной теплообмен совершается при попадании кипящего хладагента в испаритель, обдуваемый теплым воздухом. Интенсивность кипения повышается лавинообразно и так же быстро понижается температура теплообменника. Поэтому устройство кондиционера представляет собой следующее. Внешний блок - это металлический ящик с вентилятором и соответствующими отверстиями, в котором находится компрессор, капиллярная трубка, вентилятор внешнего блока, а также конденсатор. Еще во внешнем блоке «теплого» кондиционера размещается четырехходовый клапан, который позволяет обернуть процесс вспять и заставить кондиционер обогревать воздух не снаружи, а внутри. Также во внешнем блоке инверторного кондиционера размещается плата управления компрессора. В последнее время получили распространение сплит-системы с генератором кислорода. В этом случае рядом с компрессором размещается мембрана и вакуумный насос кислородного генератора.

Внутренние блоки кондиционеров бывают в разных форм-факторах. Самые распространенные - настенные «мыльницы». Также бывают кассетные, канальные, напольные, подпотолочные, колонные, угловые и т. д. И как бы причудливо не выглядел внутренний блок сплит-системы, он содержит испаритель и вентилятор. Также во внутреннем блоке размещается соответствующая электроника. Вентилятор применяется диагональный и представляет собой полый цилиндр, стенки которого составлены из крыльчатки. Воздух проходит сквозь вентилятор и через диффузор выбрасывается в комнату. Такие вентиляторы при небольших размерах и низком уровне шума позволяют продувать через себя довольно большое количество воздуха.

Но есть один минус такого устройства: диагональные вентиляторы не способны преодолевать сколько-нибудь значительное сопротивление воздушному потоку. Поэтому если установить во внутреннем блоке плотный фильтр, задерживающий очень мелкие загрязнения, воздух просто не будет проходить сквозь него. Испаритель как бы огибает вентилятор. Забор воздуха происходит как с лицевой части настенного блока, так и сверху. При охлаждении воздух происходит конденсация влаги из него.

Если не отводить конденсат, из внутреннего блока польется вода. Для отвода конденсата под нижними частями испарителя установлены ванночки, из которых вода стекает в дренажную трубку. Чаще всего дренажная трубка выводится на улицу, куда конденсат сливается самотеком. Скорость конденсации воздуха зависит как от мощности кондиционера, так и от влажности в помещении.

Устройство кондиционера не заканчивается на внутреннем и внешнем блоке. Сплит-система не может работать без соединительных коммуникаций. Это две медные трубы для жидкости и газа в теплоизоляции, кабели связи и питания. Обычно все коммуникации при монтаже скрепляются монтажным скотчем в жгут, куда также входит и дренажная трубка. Такой жгут имеет диаметр 4-5 см и может быть уложен в пластиковый короб или замурован в стену. Устройство кондиционера делает его сложным агрегатом, который весьма капризно ведет себя при некачественном монтаже. После соединения всех коммуникаций из них необходимо откачать весь воздух, для того, чтобы в контуре не осталось кислорода и влаги, которые заставляют детали компрессора ржаветь и медленно убивают его. Также при наличии влаги в контуре кондиционер иногда начинает обмораживать испаритель. Поэтому грамотно установить кондиционер смогут только специалисты, обладающие необходимыми инструментами и навыками. А некачественный монтаж способен загубить даже самую дорогую и надежную технику. Гарантийные условия распространяются только на правильно смонтированную технику, поэтому доверять монтаж следует компаниям, которые не только помогут с выбором, но и доставят, установят и в случае поломки сами ее устранят. Расход электроэнергии Приобретая такой сложный технологичный прибор, как современный кондиционер, потребитель часто задумывается, а сколько электроэнергии будет он «съедать». Сегодня, в условиях постоянного роста тарифов на коммунальные услуги, этот вопрос всегда остается актуальным. Откликаясь на спрос потребителей, каждый производитель самостоятельно решает вопрос потребления электроэнергии кондиционерами. Для этого разрабатываются и применяются инновационные технологии, на самом деле позволяющие значительно снизить энергоемкость прибора. Безусловно, при приобретении и подключении прибора, затраты на электроэнергию возрастут. Однако, не так уж и критично. На самом деле, расход электроэнергии кондиционером меньше даже расхода утюгом или электрическим чайником. Ведь кондиционер потребляет около 1/3 от выдаваемой им мощности. Именно поэтому его спокойно можно подключить в обычную розетку. Вся электроэнергия кондиционером тратится не на охлаждение воздуха в помещении, а на простой перенос холода с улицы. То есть, кондиционер - это прибор, не производящий тепло, а забирающий его у воздуха снаружи помещения. Кстати, потребляемую мощность не стоит путать с мощностью охлаждения кондиционера. Это совершенно разные понятия. В плане экономии электроэнергии особо стоит отметить инверторные кондиционеры. Подобные современные системы способны затрачивать уже 1/4 от производимой мощности охлаждения. Это возможно благодаря инверторной схеме, которая обеспечивает высокую экономичность при расходе электроэнергии. Такие приборы обладают повышенной производительностью теплообменника и компрессора, высокоточным микропроцессорным управлением и другими новейшими опциями, которые обуславливают оптимальное значение энергоемкости. Все это позволяет инверторному кондиционеру, при высокой скорости работы и мощности, затрачивать значительно меньше электроэнергии, чем его традиционные собратья. Поскольку показатели эффективности кондиционера и потребляемой им мощности связаны между собой, можно легко определить, насколько вырастут счета на электроэнергию после подключения прибора. Для этого достаточно знать, кондиционер какой мощности требуется установить в помещении. Помимо технических характеристик самого кондиционера, на расход электроэнергии также могут влиять режимы его работы и условия эксплуатации. Например, специальный режим для сна предусматривает постепенное снижение интенсивности охлаждения, что позволяет значительно сэкономить. Нерегулярная очистка фильтров может привести к повышенной нагрузке на компрессор и увеличению расхода электроэнергии. Неправильная эксплуатация прибора, например, с открытыми окнами и дверями, также приводит к увеличению потребления электрического тока, а в дальнейшем может привести и к выходу из строя техники. Так что соблюдать правила эксплуатации кондиционера выгодно. Итак, расход электроэнергии зависит от мощности приобретаемого прибора, но это далеко не все. Оказывают значительное влияние и условия его работы. Поэтому при приобретении кондиционера не забудьте познакомиться с основными правилами его эксплуатации. Их соблюдение позволит не только сэкономить электроэнергию, но и продлить срок службы оборудования. Компрессор кондиционера, как и компрессор холодильника работает от электричества и при работе потребляет немало электроэнергии. В бюджетных моделях сплит-систем, как правило устанавливаются компрессоры с низким коэффициентом энергоэффективности, примерно 2 - 2, 5 это означает что для выработки одного кВт холода будет затрачено 0, 5-0, 75 кВт электроэнергии. Также это связано и с принципом работы такого кондиционера, который как и холодильник получает сигнал на включение от термостата, периодически включаясь для охлаждения воздуха. В таком кондиционере компрессор работает с постоянной максимально мощностью, часто испытывая сильные нагрузки в моменты запуска. В тоже время более дорогие, инверторные модели кондиционеров имеют коэффициент энергоэффективности более 3-3, 5 что дает потребление электричества около 0, 3 кВт на кВт холода, это достигается за счет другого режима работы компрессора. В инверторной сплит-системе компрессор работает постоянно, но с непостоянной мощностью, плавно изменяя производительность, в зависимости от температуры в помещении, поэтому компрессор не испытывает резких нагрузок, служит дольше и потребляет меньше электроэнергии. Приобретая инверторную сплит-систему Вы тратите больше, но при этом экономите в дальнейшем с каждым годом эксплуатации. Для удобства оценки энегоэффективности кондиционеров введена шкала коэффициентов энергоэффективности EER и COP. Энергетическая эффективность подразделяется на 7 категорий - от А до G. Наибольшему уровню эффективности соответствует категория А, а наименьшему - категория G.

Минпромторг выпустил приказ № 357 от 29. 04. 2010 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЯМИ И ИМПОРТЕРАМИ КЛАССА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОВАРА И ИНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ. Приказ зарегистрирован в Минюсте, и обязателен для исполнения. 23 ноября 2009 года Президент России Дмитрий Медведев подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Это означает, что важность эффективного и рационального использования энергетических ресурсов признана на самом высоком государственном уровне. Выбирая и покупая кондиционер, Вы тоже можете внести свой посильный вклад в энергосбережение. (показатели для сплит-систем и мультисплит-систем в приложении таб. 1) Особенности бюджетных кондиционеров Если рассматривать все климатическое оборудование со стороны ценовой категории, то его смело можно разделить на кондиционеры элитного, среднего и бюджетного класса. У каждой группы есть свои потребительские характеристики. К бюджетным вариантам кондиционеров относятся климатические системы корейских, израильских, китайских и российских производителей.

Подобные системы кондиционирования стоят от 15 до 25 тысяч рублей. Вот несколько их основных характеристик: Стандартный функционал. Не стоит ожидать от стандартной бюджетной модели кондиционеров большого количества функций. В большинстве своем, такие системы климата не включают в свое оснащения различного рода очистных фильтров и иного рода устройства. Основную задачу - охлаждения воздуха, они выполняют отлично. Если рассматривать соотношение цены и качестве бюджетных кондиционеров, то за низкую цену реализуется достаточно высокое качество. Они будут служить владельцу долге годы без единой поломки. Для избегания различного рода неисправностей, необходимо максимально четко соблюдать инструкции применения, а также следить за техническим состоянием системы кондиционирования.

Бюджетные кондиционеры имеют упрощенную систему управления. Это значит, что в таком кондиционере лишь несколько датчиков, поэтому владельцу следует постоянно контролировать работу климатического оборудования. В завершении рассмотрения бюджетных вариантов хочется сказать, что такие системы отлично подходят для дома. Для уменьшения вероятности появления неполадок, владелец кондиционера должен досконально изучить инструкцию и бережно относиться к нему. Для применения в офисных помещениях либо магазинах лучше использовать кондиционеры среднего или элитного класса.
С целью обеспечения нормальной работы электронного оборудования при низких наружных температурах (в зимнее время) кондиционер опционально комплектуется электронагревателем требуемой мощности с термостатом защиты от перегрева.

Рисунок 1 – Общий вид кондиционера Classic

Система автоматизации и управления предусматривает следующие возможности:

– мониторинг и регулирование температуры на основании показаний датчиков температуры воздуха наружного и внутреннего контура;

– изменение уставок компрессора и электронагревателя.

– соединительный порт для подключения инфракрасного диагностического модуля.