مكيفات الهواء المنزلية وشبه الصناعية من نوعين ، حسب التصميم ومبدأ التشغيل: أنظمة أحادية الكتلة ومنفصلة. يتم تقسيم الكتل الأحادية ، بدورها ، إلى أجهزة متحركة ونافذة وأجهزة تبخير وأنظمة مقسمة - إلى جدار وشريط وقناة وعمود وسقف أرضي (عالمي).
أساس مبادئ عمل النظم المناخية المختلفة
الأنظمة المنقسمة والمتنقلة وكذلك مكيفات الشباك لها مبدأ تشغيل مختلف ، ولكن بناءً على خاصية أي سوائل لأخذ الحرارة أثناء التبخر وإطلاقها أثناء التكثيف. في أجهزة التبريد هذه ، السائل العامل هو غاز - فريون. يدور في دائرة مغلقة للكتل المكونة من عنصرين والكتل الأحادية.
تعتمد درجة حرارة انتقال الطور ، عندما يصبح الغاز سائلًا ثم يعود إلى حالته الطبيعية ، على ضغط التشغيل - فكلما ارتفع ، زادت درجة حرارة انتقال الطور.
لكي يغلي الفريون السائل ويأخذ الحرارة من الهواء ، يخلق الضاغط ضغطًا في المبخر ، حيث تكون درجة حرارة انتقال الطور أقل من درجة الحرارة المحيطة. عندما يخلق الضاغط ضغطًا تكون فيه درجة حرارة انتقال الطور أعلى من الهواء ، يأخذ الفريون مرة أخرى الحالة الغازية وينبعث الحرارة المأخوذة إلى الخارج ، أي إلى الشارع ، من خلال الوحدة الخارجية.
إذا أخذنا في الاعتبار مبدأ تشغيل مكيف الهواء الأرضي بدون مجرى هواء ، فسيتم استخدام نفس خاصية السائل هنا ، ولكن مادة العمل هي الماء ، وليس الفريون. لا توجد حلقة مغلقة داخل الجهاز. يتم ضخ السائل بواسطة مضخة التصريف ويتبخر تحت تأثير الهواء الدافئ ، مما يعطي البرودة للخارج. في الواقع ، إنه أكثر من مبخر ، وليس مكيف هواء ، لأنه يرطب الهواء جيدًا ، لكنه يبرد المتوسط.
كيف تعمل أنظمة الانقسام وأنواعها
يدور الفريون في دائرة مغلقة. إنها تتكون من:
- ملف داخلي - مبادل حراري تبخيري ؛
- ملف خارجي - مبادل حراري مكثف ؛
- ربط الأنابيب النحاسية - خط الفريون ؛
- ضاغط يزيد الضغط.
- الأنبوب الشعري في الأنظمة المنزلية ؛
- صمام ثرموستاتي (TRV) للوحدات شبه الصناعية.
الأنبوب الشعري وصمام التمدد لهما مرادف مشترك - جهاز الاختناق. أنها توفر فرق الضغط بين التكثيف والتبخير المبرد بسبب المقاومة الهيدروليكية على طول كامل.
مكيفات الهواء التي يمكنها تسخين الهواء لها صمام رباعي الاتجاهات يتغير وظيفيًا اثنين من المبادلات الحرارية في الأماكن - الخارجي مسؤول عن تبخر مادة التبريد ، والمبادل الداخلي مسؤول عن تكثيفه.
عمل التبريد
يدخل الفريون إلى الضاغط ، حيث يزداد ضغطه 3 مرات ، وترتفع درجة الحرارة بمقدار 50-60 درجة مئوية ، أي يحدث الضغط.ثم يذهب إلى المكثف وينفخ بهواء أكثر برودة ، وبعد ذلك يتحول إلى حالة سائلة. يمر الهواء عبر المبادل الحراري المكثف ويتم تسخينه بواسطة الحرارة الناتجة عن الفريون.
يتدفق المبرد بعد ذلك إلى أنبوب شعري حلزوني أو صمام تمدد ، حيث ينخفض ضغطه وتنخفض درجة الحرارة ويحدث القليل من التبخر. يتم نفخ المبادل الحراري التبخيري بهواء الغرفة ، ولكن عندما يأتي الفريون الأكثر برودة ، فإنه يبرد. في الوقت نفسه ، يأخذ المبرد حرارته ويدخل إلى حالته الأصلية. ثم تتكرر الدورة.
عند العمل في البرد ، يتكون مخطط عمل مكيف الهواء بنظام الانقسام من 4 مراحل رئيسية: الضغط ، والتكثيف ، والخلخلة ، والتبخر.
أعمال التدفئة
لا يتغير جوهر مبدأ تشغيل مكيف الهواء بنظام الانقسام للتدفئة. عندما يقوم الصمام رباعي الاتجاهات بتبديل وظائف الوحدات ، فعندما يتغير اتجاه تدفق مادة التبريد ، يتم أخذ الهواء من الشارع بواسطة الوحدة الخارجية ، حيث يتبخر الفريون ، ويتم توصيله إلى الغرفة عن طريق الوحدة الداخلية ، حيث يدخل المبرد مرة أخرى في المرحلة الغازية.
كلما انخفضت درجة حرارة الهواء بالخارج ، زادت صعوبة استخلاص الحرارة منه ، نظرًا لأن الفرق بين درجة حرارة الهواء ودرجة حرارة تبخر الفريون ينخفض ، وبالتالي ، تقل سعة التسخين بسبب معادلة قيمها.
مكيفات هواء دقيقة
- إنه قادر على العمل 24/7/365 لمدة 10 سنوات ، في حين أن نظام التقسيم المنزلي لن يستمر أكثر من عامين.
- تحتوي على مروحة قوية ، مما يجعل جودة التبريد أعلى من جودة التبريد. يتم توزيع التيارات الهوائية بدرجة حرارة معينة بالتساوي في جميع أنحاء الغرفة.
- يمكن أن يعمل الفريون أو الماء أو الجليكول كمواد عاملة.
- يتم إجراء ترطيب الهواء باستخدام مولد بخار من النوع الكهربائي.
تستخدم مكيفات الهواء الدقيقة في غرف الخادم حيث يكون من الضروري الحفاظ على درجة حرارة ورطوبة معينة بشكل مستمر.
مكيفات الهواء العاكس
مبدأ تشغيل مكيف الهواء العاكس هو نفس مبدأ مكيف الهواء التقليدي. يكمن الاختلاف بين المعدات المناخية من النوع العاكس في التحكم في وضع التشغيل. في نظام الانقسام التقليدي ، عند الوصول إلى درجة الحرارة المحددة ، يتم إيقاف تشغيل الضاغط. عندما تتغير درجة الحرارة لأعلى ، يبدأ المنفاخ في العمل. وبالتالي ، فإن النظام يعمل بكامل طاقته ، ولكن بشكل متقطع.
تحتوي محركات العاكس على لوحة محول التردد التي تغير التردد القياسي للشبكة الكهربائية. لا تتوقف المروحة عن العمل عند الوصول إلى معيار درجة الحرارة: فهي تبطئ الدوران تدريجيًا ، وعندما يسخن الهواء بمقدار درجة واحدة ، فإنه يزيد من عدد الدورات لكل وحدة زمنية.
تتمثل مزايا هذا التحكم في متانة الجهاز وفي توفير الكهرباء بنسبة تصل إلى 30٪ مقارنة بأنظمة الانقسام غير العاكس.
نظام مناخ مجاري الهواء
يغادر نظام مجاري الهواء الداخلة والخارجة من الوحدة الداخلية لمكيف الهواء الذي يتم من خلاله إدخال الهواء الدافئ وتزويد غرفة واحدة أو عدة غرف بالهواء البارد.
المعدات من هذا النوع لها وظيفة خلط الهواء النقي من الشارع بنسبة تصل إلى 30٪.
من الأفضل تركيب مكيف هواء من نوع مجاري الهواء في مرحلة تشييد المبنى - يتم تركيب الوحدة تحت السقف جنبًا إلى جنب مع نظام التهوية.
كيف تعمل مكيفات الهواء المتنقلة
تبريد
مع التدفق الأول ، يتم تبريد المكثف عن طريق مرور الهواء المبرد بالفعل. تتم إزالة التدفق الدافئ إلى الخارج من خلال خرطوم تصريف مموج. هناك حاجة لتيار هواء ثانٍ لتبريد الغرفة. يمر الهواء الدافئ عبر المبخر ، ويطلق الحرارة للفريون ويخفض درجة حرارته ، وبعد ذلك يعود إلى الغرفة من خلال شبكات التوزيع الموجودة على الجسم.في نفس الوقت ، يقوم الضاغط بإنشاء الضغط المطلوب ، وتوفر مروحة الطرد المركزي دخول الهواء وتفجير المبادلات الحرارية. هذه هي الطريقة التي تم بها بناء مبدأ تشغيل مكيفات الهواء المتنقلة للتبريد.
إذا تحدثنا عن مبدأ تشغيل مكيف هواء متنقل مع مجرى هواء ، فإن الاختلاف هو أن هناك جزأين مغلقين في العلبة مع ملفين مختلفين. يوجد في الجزء السفلي مبادل حراري مكثف ، وفي الجزء العلوي يوجد مبادل تبخيري.
تدفئة
عند تسخينها ، تعمل الكتلة الواحدة عادةً في وضع سخان المروحة ، ويتم إغلاق مجرى الهواء من الخارج بسدادة بحيث لا يدخل الهواء البارد من الشارع إلى الجهاز. يمكن أن يعمل مكيف الهواء المعزول عن البيئة الخارجية في أي صقيع.
لا يعتمد مبدأ تشغيل مكيف الهواء للتدفئة في هذه الحالة على إعادة توجيه المبرد في الاتجاه الآخر ، ولكن على التسخين الكهربائي بسبب عناصر التسخين الخزفية ، والتي تحول الجهاز المحمول إلى سخان نموذجي.
التبريد والتدفئة مع مكيفات الشباك
لا يختلف تشغيل وحدة النافذة عمليًا عن مبدأ تشغيل مكيف الهواء الأرضي. يحتوي أيضًا على جزأين: في أحدهما يوجد مبادل حراري تبخيري ، وفي الخارج - يوجد مبادل حراري مكثف.
تبريد
عند تبريده ، يدور الفريون بين الملفين. تقوم مروحة الطرد المركزي بسحب الهواء من الغرفة ، وتمريره عبر مرشح خشن ، وتنفخه حول المبادل الحراري التبخيري. نظرًا للاختلاف في درجة الحرارة والضغط المحقون ، فإن الهواء يبعث الحرارة إلى الفريون ويبرد ، ويعود إلى الغرفة. ينتقل المبرد في هذا الوقت إلى المبادل الحراري الموجود على الجزء الخارجي من وحدة النافذة ، حيث يتم نقل الحرارة إلى الهواء المنفوخ بواسطة المروحة المحورية عبر الشبكات الجانبية.
تدفئة
إذا تحدثنا عن مبدأ تشغيل مكيف الهواء من نوع النافذة للتدفئة ، فسيتم استخدام عناصر التسخين المدمجة هنا أيضًا ، مما يجعل من الممكن تحويل جهاز التبريد إلى سخان كامل. حتى -15 درجة مئوية ، فإن مثل هذا الكتلة الواحدة سوف يسخن الهواء في الغرفة بشكل صحيح.
كيف تعمل مكيفات الهواء التبخرية
لا تحتوي المكيفات الصحراوية على دوائر فريون مع مبادلات حرارية وضواغط. تحتوي وحدة الأرضية الخالية من الهواء على العناصر التالية:
- المعجب؛
- مضخة الصرف
- مرشح مائي مسامي
- مرشح الهواء الخشن
- وعاء للمياه الباردة.
سائل العمل هو الماء البارد ، حيث يتم وضع الثلج بشكل إضافي لتبريد أكثر كفاءة.
تبريد
ليست هناك حاجة لإزالة الرطوبة ، حيث يتم إطلاقها في الغرفة مع الهواء المبرد ، لذلك تسمى هذه الأجهزة أحادية الكتلة أيضًا أجهزة الترطيب أو مكيفات الهواء التبخرية.
تتكون دورة التبريد من عدة مراحل:
- يتم تشريب المرشح المائي بالمياه القادمة من حاوية خاصة تحت تأثير مضخة تصريف ؛
- يمر تدفق الهواء عبر مرشح ميكانيكي ويدخل إلى المرشح المائي ؛
- هنا يعطي الماء حرارته ، ويبدأ في التبخر ، بينما يحدث تبريد وترطيب تدفق الهواء.
تشغيل مكيف الهواء بدون مجرى هواء هو أن الماء يتحول من سائل إلى حالة غازية ويمتص الحرارة من الهواء.
تدفئة
إذا أخذنا في الاعتبار مبدأ تشغيل مبخر مكيف الهواء للتدفئة ، فإنه لا يختلف عن وحدات النوافذ والوحدات المتنقلة ذات مجرى الهواء. تم تضمين عنصر تسخين في غلاف وحدة التبخير المثبتة على الأرض ، مما يسمح بتشغيل الجهاز في وضع سخان مروحة مسخن كهربائيًا. لا توجد قيود على درجة الحرارة الخارجية.
تعتمد مبادئ تشغيل جميع مكيفات الهواء: الأرضية ، والنوافذ ، والأنظمة المنقسمة على خاصية السائل لأخذ الحرارة وإطلاقها أثناء التبخر والتكثيف ، لكن دورة التبريد أو التسخين يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا بسبب ميزات تصميم جهاز.
