Принцип работы кондиционера в квартире¶

Кондиционер — климатическая техника, предназначенная для охлаждения, нагрева, осушения и очистки воздуха в замкнутых помещениях. В квартире наиболее распространены сплит-системы, состоящие из наружного и внутреннего блоков, работающие по замкнутому циклу испарения и конденсации хладагента. Принцип действия устройства основан на переносе тепла из помещения наружу, а не на производстве холода.

¶Устройство сплит-системы

Стандартная бытовая сплит-система включает два основных узла:

• Наружный блок — устанавливается на фасаде здания или на балконе. Содержит компрессор, конденсатор (теплообменник), вентилятор, четырёхходовой клапан (в моделях с функцией обогрева) и систему электроники.
• Внутренний блок — монтируется внутри комнаты на стене (настенные модели), на потолке (кассетные и канальные) или на полу (напольно-потолочные). Содержит испаритель (второй теплообменник), вентилятор, фильтры грубой и тонкой очистки, лопастной или моторный дренажный насос и электронный блок управления.

Наружный и внутренний блоки соединены медными трубками, по которым циркулирует хладагент — чаще всего фреон R-410A или R-32. В системе также установлены сервисные клапаны для дозировки хладагента при монтаже.

¶Откуда кондиционер берёт воздух

Частое заблуждение состоит в том, что кондиционер якобы подаёт воздух с улицы. На самом деле большинство бытовых сплит-систем работают с воздухом помещения, то есть с рециркуляцией. Внутренний блок забирает воздух комнаты через решётку корпуса, прогоняет его через фильтры и испаритель, охлаждает и возвращает обратно в помещение. Уличный воздух в стандартную сплит-систему не поступает.

Воздухообмен с улицей обеспечивают другие элементы системы вентиляции квартиры — форточки, приточные клапаны, бризеры или вытяжки. Кондиционер лишь обрабатывает уже имеющийся в комнате объём воздуха.

Исключение составляют канальные кондиционеры и приточные установки с функцией охлаждения (чиллер-фанкойлы, приточные моноблоки). В канальных системах внутренний блок может подмешивать уличный воздух через воздуховоды, но для этого требуется отдельный приток, а не только вытяжка.

¶Принцип работы на охлаждение

Цикл охлаждения в сплит-системе состоит из следующих этапов:

1. Компрессор сжимает парообразный хладагент, повышая его температуру и давление.
2. Конденсатор (наружный теплообменник) принимает горячий газ, и под действием вентилятора наружного блока тепло выбрасывается в атмосферу. Хладагент конденсируется и переходит в жидкое состояние.
3. Тепловой расширительный клапан (ТРВ) или капиллярная трубка снижает давление жидкого хладагента, резко охлаждая его.
4. Испаритель (внутренний теплообменник) — холодный хладагент испаряется, поглощая тепло из воздуха комнаты. Вентилятор внутреннего блока прогоняет воздух через испаритель и подаёт его обратно в помещение уже охлаждённым.
5. Хладагент в парообразном виде возвращается в компрессор, и цикл повторяется.

Побочным эффектом работы на испарителе является осушение воздуха: влага из воздуха конденсируется на холодных пластинах теплообменника и стекает в дренажную систему.

¶Дренаж и отвод конденсата

Вода, образующаяся на испарителе, отводится по дренажному шлангу из внутреннего блока. В большинстве случаев шланг направляется в канализационный слив, стояк или выводится наружу через отверстие в стене. Если дренаж забивается, конденсат начинает капать из корпуса внутреннего блока, что является одной из самых частых неисправностей бытовых кондиционеров.

¶Режим обогрева

Большинство современных сплит-систем работают в режиме теплового насоса и способны не только охлаждать, но и нагревать воздух. Для этого четырёхходовой клапан меняет направление движения хладагента: испаритель и конденсатор меняются местами по функции. Наружный блок в этом режиме поглощает тепло уличного воздуха (даже при отрицательных температурах до −15…−25 °C в зависимости от модели), а внутренний блок отдаёт его в комнату.

¶Управление и датчики

Современные бытовые кондиционеры оснащены датчиками температуры и, в продвинутых моделях, датчиками влажности, инфракрасными сенсорами присутствия и модулями Wi-Fi. Компрессор в инверторных моделях меняет частоту вращения, подстраивая мощность под текущую нагрузку, что снижает энергопотребление и шум по сравнению с линейными (он--off) моделями.

¶Основные характеристики

¶Энергоэффективность

Класс энергоэффективности обозначается буквами от A+++ до G. Инверторные модели с классом A и выше потребляют на 30–50 % меньше электроэнергии по сравнению с линейными аналогами той же мощности за счёт плавной регулировки производительности компрессора.

Источники:

• ГОСТ Р 51398-99 «Воздуховоды. Термины и определения»
• Техническая документация производителей бытовых сплит-систем (Daikin, Mitsubishi Electric, Panasonic, Ballu, Hyundai)
• Справочник по холодильной технике и тепловым насосам