Устройство кондиционера и принцип работы

Содержание

1. Устройство кондиционера и принцип работы………………………….3

2. Компрессор кондиционера……………………………………………...5

Заключение…………………………………………………………………......8

       

 

 

 

 

Устройство кондиционера и принцип работы 

         Основными узлами кондиционера являются: два теплообменника (конденсатор и испаритель), соединенные между собой трубками и компрессор, осуществляющий сжатие и перекачку рабочего тела (фреона) в образованном контуре. 
В основе такой холодильной машины лежит использование особых физических свойств фреонов ( хладагентов, хладонов) относительно легко переходить из одного агрегатного состояния в другое, а попросту говоря испаряться и конденсироваться (сжижаться), и при этом активно поглощать или выделять тепловую энергию. 
Этот принцип-принцип фазового перехода мы и используем для переноса тепла из помещения и выброса его на улицу.

1.Конденсация паров фреона и выделение тепла 
        Находящиеся в холодильном контуре пары фреона сжимаются компрессором. Под высоким давлением 10-15 атмосфер происходит переход от парообразного до жидкого состояния (конденсация), сопровождающееся выделением большого количества тепла. Чтобы этот процесс ускорить, теплообменник испарителя сконструирован в виде многорядного радиатора с многочисленными поперечными алюминиевыми пластинами (оребрением), который обдувается потоком наружного воздуха, создаваемого вентилятором .

2.Терморегулирующий вентиль-регулирование количества фреона 
        Далее, жидкий фреон поступает на терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в зависимости от температуры, регулирует количество, проходящего через него фреона, обеспечивая тем самым баланс и нормальную работу всей системы при меняющихся температурах окружающей среды. 
3.Испарение жидкого фреона и поглощение тепла 
        После ТРВ фреон поступает в другой теплообменник, называемый «испаритель», где за счет резкого падения давления переходит в парообразное состояние. Этот процесс, в отличии от конденсации, сопровождается поглощением тепла. Испаритель сконструирован в виде компактного, сегментированного радиатора, обдуваемого воздушным потоком вентилятора для лучшего теплообмена со средой. 
4.Цикл повторяется

         От испарителя парообразный фреон поступает на всасывающий патрубок компрессора, после чего цикл повторяется. 
         Рассмотрев вышеописанный принцип работы кондиционера, приходим к выводу, что кондиционер не создает тепло или холод, а фактически «перекачивает» тепловую энергию с одного теплообменника в другой, и соответственно, из помещения на улицу или обратно. 
       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).

Итак, вот основные составляющие кондиционера: 
1. Компрессор 
2. Терморегулирующий вентиль 
3. Конденсатор 
4. Испаритель 
5. Внутренний вентилятор 
6. Внешний вентилятор 
7. Проводящие трубки 
8. Фильтры

9. Электронная схема управления 
 

КОМПРЕССОР  КОНДИЦИОНЕРА

        Компрессор кондиционера сжимает фреон, перетекающий по трубкам холодильного контура, и поддерживает его движение. На вход компрессора 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, после чего поступает в конденсатор. 
       В кондиционерах сплит-системы (например, в самых распространенных настенных кондиционерах) компрессор находится во внешнем блоке - на улице. Это позволяет снизить шум, который кондиционер создает в помещении. 
      Основные характеристики компрессора - степень компрессии (сжатия) и объем хладагента, который он может нагнетать. Степень сжатия - это отношение максимального выходного давления паров хладагента к максимальному входному. 

Какие бывают компрессоры?

Поршневые компрессоры 

Чаще всего в кондиционерах  используются герметичные поршневые компрессоры, в которых электродвигатель расположен внутри герметичного корпуса.

• При движении поршня (3) вверх по цилиндру компрессора (4) хладагент сжимается. Поршень перемещается электродвигателем через коленчатый вал (6) и шатун (5).

 

• Под действием давления пара открываются и закрываются всасывающие и выпускные клапаны компрессора холодильной машины.

 

• На схеме «а» показана фаза всасывания хладагента в компрессор. Поршень начинает опускаться вниз от верхней точки, при этом в камере компрессора создается разрежение и открывается впускной клапан (12). Парообразный хладагент низкой температуры и низкого давления попадает в рабочее пространство компрессора.

 

• На схеме «б» показана фаза сжатия пара и его выхода из компрессора. Поршень поднимается вверх и сжимает пар. При этом открывается выпускной клапан компрессора (1) и пар под высоким давлением выходит из компрессора.

	Простая конструкция компрессора
	Пульсации выходного давления хладагента приводят к высокому уровню шума.
	Большие нагрузки при запуске требуют  большого запаса мощности и приводят к износу компрессора

Ротационные компрессоры  вращения

Принцип работы ротационных компрессоров вращения основан на всасывании и сжатии газа при вращении пластин. Их преимущество перед поршневыми компрессорами состоит в низких пульсациях давления и уменьшении тока при запуске. Существуют две модификации ротационных компрессоров:

• Компрессор со стационарными пластинами, в котором хладагент сжимается при помощи эксцентрика, установленного на ротор двигателя. При вращении ротора эксцентрик катится по внутренней поверхности цилиндра компрессора, и находящийся перед ним пар хладагента сжимается, а затем выталкивается через выпускной клапан компрессора. Пластины разделяют области высокого и низкого давления паров хладагента внутри цилиндра компрессора.

 

• Компрессор с вращающимися пластинами, в котором хладагент сжимается при помощи пластин, закрепленных на вращающемся роторе. Ось ротора смещена относительно оси цилиндра компрессора. Края пластин плотно прилегают к поверхности цилиндра, разделяя области высокого и низкого давления. На схеме показан цикл всасывания и сжатия пара.

	Низкие пульсации давления
	Уменьшенный пусковой ток

 

Необходимо очень точное прилегание спиралей и полная герметичность  по их торцам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение:

 

      Впервые слово "кондиционер" было произнесено вслух еще в 1815 году. Именно тогда француз Жан Шабаннес получил британский патент на метод "кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях". Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати.

        Кондиционер, агрегат для обработки и перемещения воздуха в системах кондиционирование воздуха. Различают : автономные (со встроенными холодильными машинами и электрическими воздухонагревателями); неавтономные (снабжаемые холодом и теплом от внешних источников) и доводчики (снабжаемые воздухом от центрального , а теплом и холодом — от внешних источников, например от центральных, тепловых и холодильных станций).