Как работи климатикът: принцип на работа на климатика, неговото устройство и техническа схема

Гаранция за дълготрайна и ефективна работа на климатика е неговата правилна експлоатация и редовно обслужване. Съгласни ли сте? Но за да се избегнат повреди на това неевтино оборудване, е желателно да се проучи устройството, а също и да се разгледа принципа на работа на климатика.

Точно тези въпроси ще обсъдим в нашия материал – подробно ще разгледаме основните конструктивни елементи на типичното климатично оборудване. А също така ще поговорим за принципа и особеностите на неговото функциониране, ще представим типова схема. Ще допълним статията с нагледни снимки и полезни видеопрепоръки.

Устройството на типичния климатик

Трудно е да си представим комфортния живот на съвременния човек без климатик. И за да не възникват проблеми и повреди при неговата експлоатация, е желателно да се запознаем в общи линии с устройството и принципа на работа на този тип климатично оборудване. За основните възли и елементи на конструкцията на климатика ще поговорим по-нататък.

Основни конструктивни елементи на оборудването

Ако потребителят види климатика, който повишава комфорта на неговото пребиваване, в разрез, ще намери там доста много конструктивни елементи и възли. Част от тях служи за управление на агрегата, помага на стандартната електроника и на потребителя да контролира ситуацията.

А основните, влияещи на функционалността, са следните елементи на конструкцията:

• изпарител, който се намира във вътрешния блок на климатика и е предназначен за осигуряване на поглъщане на топлина от използвания хладилен агент при превръщане в газообразно състояние;
• кондензатор – този конструктивен елемент се разполага във външния блок на климатика и е предназначен за осигуряване на прехода на наличния хладилен агент в течно състояние, при това с едновременно отделяне на топлина.

По същество и двата елемента представляват радиатори. Те заемат значителна част в конструкцията на блоковете на климатика. Това е необходимо за осигуряване на ефективен топлообмен между хладилния агент и въздуха.

На схемата е изобразен вътрешният блок на типичен климатик, независимо от марката, модела и производителността. А неговият основен елемент винаги е изпарителят, който заема по-голямата част от корпуса.

Изпарителят и кондензаторът представляват конструкция, състояща се от медни тръби с малък диаметър, на които са поставени напречни алуминиеви пластини, предназначени да увеличат скоростта на топлообмена.

Какво още влияе на работоспособността на климатиците?

Освен гореспоменатите изпарител и кондензатор, има още няколко конструктивни елемента, които осигуряват ефективността на климатичното оборудване.

Към тях се отнасят:

• вентилатори;
• компресор;
• терморегулиращ вентил (клапан).

Такива изделия като вентилатори са инсталирани във всеки блок на климатика. Тяхната задача се състои в усилване на въздушните потоци, които обдухват изпарителя или кондензатора. Това значително повишава производителността на системата като цяло.

Компресорът с пълно основание може да се нарече сърцето на всеки модерен климатик. Причината е, че именно той осигурява движението на хладагента по охладителния кръг. Който обикновено се състои от медни тръби.

На схемата е изобразен външният блок на модерен климатик. Освен това неговият основен елемент традиционно е кондензаторът, който е обозначен в синьо. До посочения конструктивен елемент е разположен вентилатор, без който не може да се постигне ефективна работа на системата.

Освен това компресорът е предназначен за компресиране на хладагента след изпарителя. Което също повишава производителността на всеки климатик.

За диагностиката на компресора и особеностите на отстраняване на повреди говорихме в този материал.

Терморегулиращият вентил е предназначен за намаляване на налягането на хладагента пред изпарителя. Тази особеност осигурява по-добър топлообмен.

Ролята на хладилния агент в работата на климатичното оборудване

Всеки модерен климатик представлява техническа система, състояща се от множество възли и части. Но всички те ще бъдат безполезни без хладагент, който представлява вещество, което лесно преминава от течно състояние в газообразно и обратно, като при това отделя или поглъща значително количество топлина.

Съществуват повече от 4 дузини видове фреон, но като хладагент се използват само някои от тях. В същото време най-търсен днес е R-22 – именно с него се зареждат повече от 98% от климатиците. Но трябва да се помни, че дните му вече са преброени и това трябва да се вземе предвид при закупуване на климатично оборудване.

Като хладилен агент от много десетилетия се използват различни видове вещество, наречено фреон – това е главно смес от етан и метан. Основната особеност на посоченото вещество е ниската температура на кипене. Това става при 5-10 °C. При това фреонът по време на изпаряване може да се нагрява до 70-90°. Тези негови особености позволяват отвеждането на огромно количество топлина, при това доста бързо.

А още посоченият хладилен агент е безцветен, без мирис и, най-вече, безвреден за здравето на потребителите. В същото време най-търсеният днес вид фреон (R-22) оказва негативно въздействие върху озоновия слой на атмосферата. Затова, ако не сте безразлични към проблемите на екологията, тогава трябва да закупите климатици, работещи с хладилен агент R-410. Който не разрушава защитните слоеве на атмосферата.

На снимката е изобразено зареждане на климатик с фреон. Но трябва да се помни, че според т.нар. Монреалски протокол използването на фреон R-22 трябва да бъде прекратено до 2030 г. И това е много важен момент. Тъй като колкото по-малко време остава до посочения срок, толкова по-малко целесъобразно е да се закупуват климатици, работещи с вреден хладилен агент.

На практика зареждането на климатик с фреон се извършва доста рядко. Например след ремонт, обслужване, изтичане. И във всеки от случаите посоченият хладилен агент (R-410) няма да навреди на здравето на потребителите и на техните домашни любимци.

Принцип на работа и схема на климатика

Климатикът изглежда доста просто оборудване, чиито основни конструктивни възли не представляват особена сложност. Затова ще разгледаме подробно неговия принцип на работа, който също е изключително прост.

Как работи типичен климатик?

Изпарявайки се, течностите поглъщат топлина, при това активно, а при кондензация (преминаване от газообразно състояние обратно в течно) я отделят. И посочените физически явления традиционно са основата на принципа на работа на климатиците.

Може да се уверите, че посоченият начин за отвеждане на топлина е ефективен, дори в домашни условия. Например, нанасяйки върху повърхността на кожата си някакъв алкохолосъдържащ разтвор, който, изпарявайки се бързо, оставя след себе си усещане за студ. Тъй като топлината от повърхността на тялото се поглъща и отвежда настрани.

Ако трябва да го кажем просто, то основата на работата на всеки съвременен климатик са процесите на кипене (с поглъщане на топлина) и кондензация (с отделяне на топлина). При посочените процеси става поглъщане/отделяне на топлина съгласно изобразените на графиката формули. Където Q е количеството топлина, L – специфичната топлина на изпарение, а m обозначава масата на веществото.

Точно така става и в помещението. Причината е, че течният хладилен агент, попаднал във вътрешното тяло на климатика, активно и в големи количества поглъща излишната топлина, като при това температурата му значително се повишава.

В резултат той се изпарява и се премества във външното тяло (обикновено разположено извън сградата). Където под въздействието на по-студен въздух, в значителни количества нагнетяван от вентилатора, протича обратният процес.

На снимката е изобразен изпарителят на климатика. Който с вида си наподобява обикновен радиатор. Всъщност така и е. Тъй като конструкцията на този елемент осигурява максимално ефективното му обдухване с топъл стаен въздух, от който хладилният агент и поглъща топлина, затова в стаята става по-хладно.

Тоест осъществява се кондензация, в резултат на която хладилният агент става отново течен, като при това съответно се отделя топлина. А после следва нов цикъл и така до безкрайност.

Принципна схема на работа на оборудването

Независимо от вида, типа и названието на климатика процесът на охлаждане на въздуха винаги е еднакъв. Така след включване хладилният агент се подава в изпарителя. При това налягането му е 3-5 атмосфери, а температурата е в границите на 10-20 °С.

След това в газообразно състояние фреонът се премества в компресора. И веднага се компресира до 15-20 атмосфери. Освен това става нагряване на хладилния агент до 70-90 °С.

На схемата, в опростен вид, е изобразен принципът на работа на всеки съвременен климатик. Така на рисунката е показано, че охладеният в кондензатора хладилен агент постъпва в регулатора на потока (терморегулиращ вентил). Където налягането му намалява, което позволява на течността да изстине още повече. А после хладилният агент се транспортира до изпарителя, където се извършва основният процес. Тоест охлаждане на въздуха с едновременно нагряване на хладилния агент.

След което газът се транспортира в кондензатора, активно обдухван от вентилатора. В резултат на въздействието на нагнетявания въздух с по-ниска температура фреонът отделя топлина, което води до преминаването му в течно състояние.

Но все пак температурата му остава с 10-20 °С по-висока от аналогичния показател на околния въздух. Този проблем се решава в момента на преместване на течността през терморегулиращия вентил. Където налягането на хладилния агент отново се понижава до малките 3-5 атмосфери. Което дава възможност на фреона допълнително да изстине и той е готов за нов цикъл на поглъщане на топлина, затова отново се подава в изпарителя.

На фигурата е изобразена принципна схема на климатика. При това единият блок, оборудван с изпарител, се намира вътре в помещението. А вторият, с кондензатор, е отвън. Това позволява процедурата по топлообмен да бъде максимално ефективна. Освен това, в блока, който се намира навън, винаги се разполага компресорът, който е най-шумната част от конструкцията.

Особености на функционирането на климатика

За работата на климатика е необходима електроенергия, но това е изгодно, тъй като той има достатъчно висок КПД.

Но ако в мрежата има редовни колебания на напрежението, то, за да се избегне повреда на този вид климатично оборудване, трябва незабавно да се инсталира и стабилизатор.

Въпреки простия и ефективен начин на топлообмен, винаги трябва да се помни, че климатикът ще отговаря на заявените характеристики само при редовно техническо обслужване.

Изводи и полезно видео по темата

Приложеният по-долу видеоклип ще помогне да се задълбочат и затвърдят получените по темата знания:

Принципът на работа на всеки климатик, независимо от марката, типа, е достатъчно прост. Тъй като в основата му стоят най-простите физични явления. В същото време трябва да се помни, че климатичното оборудване има различни технически характеристики. Освен това климатиците се отличават с надеждност, ефективност и удобство при управление. Това трябва да се има предвид, както и бъдещия преход към безопасен фреон, тъй като тази особеност може да доведе до финансови загуби.

Желаете ли да допълните изложения по-горе материал с полезни сведения или забележки? Или имате въпроси по темата на нашата статия? Задайте ги на нашите експерти и на други посетители на сайта в блока за обратна връзка, разположен по-долу.