Huishoudelijke en semi-industriële airconditioners zijn er in twee typen, afhankelijk van het ontwerp en het werkingsprincipe: monoblock- en split-systemen. Monoblokken zijn op hun beurt onderverdeeld in mobiele apparaten, raam- en verdampingsapparaten en gesplitste systemen - in wand, cassette, kanaal, kolom en vloer-plafond (universeel).
- De basis van de werkingsprincipes van verschillende klimaatsystemen
- Hoe gesplitste systemen werken en hun varianten
- Koelwerk
- Verwarmingswerk
- Precisie airconditioners
- Omvormer airconditioners
- Kanaalklimaatsysteem
- Hoe mobiele airconditioners werken
- Koeling
- Verwarming
- Koelen en verwarmen met raamairconditioners
- Koeling
- Verwarming
- Hoe verdampende airconditioners werken
- Koeling
- Verwarming
De basis van de werkingsprincipes van verschillende klimaatsystemen
Split-systemen en mobiele, evenals raam-airconditioners hebben een ander werkingsprincipe, maar gebaseerd op de eigenschap van vloeistoffen om warmte op te nemen tijdens verdamping en deze af te geven tijdens condensatie. In deze koelapparaten is de werkvloeistof gasfreon. Het circuleert in een gesloten circuit voor tweecomponentenblokken en monoblokken.
De faseovergangstemperatuur, wanneer het gas vloeibaar wordt en vervolgens terugkeert naar zijn normale toestand, hangt af van de werkdruk - hoe hoger deze is, hoe hoger de faseovergangstemperatuur.
Om vloeibare freon te laten koken en warmte uit de lucht te halen, creëert de compressor druk in de verdamper, waarbij de faseovergangstemperatuur lager is dan de omgevingstemperatuur. Wanneer de compressor een druk creëert waarbij de faseovergangstemperatuur hoger is dan de lucht, neemt freon weer een gasvormige toestand aan en geeft de opgenomen warmte af naar buiten, dat wil zeggen naar de straat, via de buitenunit.
Als we het werkingsprincipe van een vloerairconditioner zonder luchtkanaal beschouwen, dan wordt hier dezelfde eigenschap van een vloeistof gebruikt, maar de werkende substantie is water, geen freon. Er is geen gesloten lus in het instrument. De vloeistof wordt door de afvoerpomp opgepompt en verdampt onder invloed van warme lucht, waardoor de koelte naar buiten wordt afgegeven. In feite is het meer een verdamper, geen airconditioner, omdat het de lucht goed bevochtigt, maar middelmatig koelt.
Hoe gesplitste systemen werken en hun varianten
Freon circuleert in een gesloten circuit. Het bestaat uit:
- interne spoel - verdampingswarmtewisselaar;
- externe spoel - condensor warmtewisselaar;
- koperen leidingen verbinden - freonlijn;
- een compressor die de druk verhoogt;
- capillaire buis in huishoudelijke systemen;
- thermostatische klep (TRV) voor semi-industriële units.
Capillaire buis en expansieklep hebben een gemeenschappelijk synoniem - smoorinrichting. Ze zorgen voor een drukverschil tussen condenserend en verdampend koudemiddel door de hydraulische weerstand over de gehele lengte.
Airconditioners die de lucht kunnen verwarmen, hebben een 4-wegklep die functioneel twee warmtewisselaars op bepaalde plaatsen verwisselt - de buitenste is verantwoordelijk voor de verdamping van het koelmiddel en de binnenste is verantwoordelijk voor de condensatie.
Koelwerk
Freon komt de compressor binnen, waar de druk 3 keer toeneemt en de temperatuur met 50-60 ° C stijgt, dat wil zeggen dat er compressie optreedt.Daarna gaat het de condensor in en wordt met koudere lucht geblazen, waarna het vloeibaar wordt. De lucht stroomt door de condensorwarmtewisselaar en wordt verwarmd door de warmte die door de freon wordt gegenereerd.
Het koudemiddel stroomt vervolgens in een spiraalvormig capillair of expansieventiel, waar de druk afneemt, de temperatuur daalt en er weinig verdamping optreedt. De verdampingswarmtewisselaar wordt doorgeblazen met kamerlucht, maar als er koudere freon binnenkomt, koelt deze af. Tegelijkertijd neemt het koudemiddel zijn warmte op en gaat het in zijn oorspronkelijke staat terug. Daarna wordt de cyclus herhaald.
Bij het werken in de kou bestaat het actieschema van de airconditioner met split-systeem uit 4 hoofdfasen: compressie, condensatie, verdunning en verdamping.
Verwarmingswerk
De essentie van het werkingsprincipe van de split-systeem airconditioner voor verwarming verandert niet. Wanneer de 4-wegklep de functies van de units verandert, wanneer de richting van de koelmiddelstroom verandert, wordt lucht van de straat gehaald door de buitenunit, waar de freon verdampt, en wordt deze door de binnenunit naar de kamer gebracht, waarbij het koudemiddel weer in de gasfase komt.
Hoe lager de luchttemperatuur buiten, hoe moeilijker het is om er warmte uit te halen, omdat het verschil tussen de luchttemperatuur en de verdampingstemperatuur van freon afneemt, en daarom neemt de verwarmingscapaciteit af vanwege de egalisatie van hun waarden.
Precisie airconditioners
- Hij kan 10 jaar 24/7/365 draaien, terwijl een split-systeem voor huishoudens niet langer dan 2 jaar meegaat.
- Hij heeft een krachtige ventilator, waardoor de koelkwaliteit hoger is dan die van een split. Luchtstromen van een bepaalde temperatuur worden gelijkmatig over de ruimte verdeeld.
- Freon, water of glycol kunnen als werkstof fungeren.
- Luchtbevochtiging wordt uitgevoerd met behulp van een stoomgenerator van het elektrodetype.
Precisie-airconditioners worden gebruikt in serverruimtes waar het nodig is om continu een bepaalde temperatuur en luchtvochtigheid te handhaven.
Omvormer airconditioners
Het werkingsprincipe van een inverter-airconditioner is hetzelfde als dat van een conventionele airconditioner. Het verschil tussen klimaatapparatuur van het invertertype zit in de regeling van de bedrijfsmodus. Bij een conventioneel splitsysteem wordt de compressor uitgeschakeld wanneer de ingestelde temperatuur is bereikt. Als de temperatuur omhoog gaat, start de ventilator. Het systeem werkt dus op volle capaciteit, maar met tussenpozen.
Invertermotoren hebben een frequentieomvormerkaart die de standaardfrequentie van het elektrische netwerk verandert. De ventilator stopt niet met werken wanneer de temperatuurnorm is bereikt: hij vertraagt de rotatie geleidelijk en wanneer de lucht met 1 graad opwarmt, verhoogt hij het aantal omwentelingen per tijdseenheid.
De voordelen van een dergelijke regeling zitten in de duurzaamheid van de apparatuur en in het besparen van elektriciteit tot 30% in vergelijking met niet-inverter split-systemen.
Kanaalklimaatsysteem
Vanuit de binnenunit van de kanaalairconditioner vertrekt een systeem van inlaat- en uitlaatluchtkanalen, waardoor warme lucht wordt aangezogen en koude lucht wordt toegevoerd aan één of meerdere kamers.
Apparatuur van dit type heeft de functie om verse lucht van de straat tot 30% te mengen.
De installatie van een airconditioner van het kanaaltype kan het beste worden gedaan in de bouwfase - de unit wordt samen met het ventilatiesysteem onder het plafond geïnstalleerd.
Hoe mobiele airconditioners werken
Koeling
Bij de eerste stroom wordt de condensor gekoeld door de reeds gekoelde lucht die er doorheen gaat. De warme stroom wordt via een gegolfde afvoerslang naar buiten afgevoerd. Een tweede luchtstroom is nodig om de ruimte te koelen. Warme lucht die door de verdamper gaat, geeft warmte af aan freon en verlaagt de temperatuur, waarna deze via de distributieroosters op het lichaam terugkeert naar de kamer.Tegelijkertijd zorgt de compressor voor de benodigde druk en zorgt de centrifugaalventilator voor luchtaanzuiging en het afblazen van de warmtewisselaars. Dit is hoe het werkingsprincipe van mobiele airconditioners voor koeling is opgebouwd.
Als we het hebben over het werkingsprincipe van een mobiele airconditioner met een luchtkanaal, dan is het verschil dat er twee afgesloten compartimenten in de behuizing zijn met twee verschillende spoelen. In de onderste bevindt zich een condenserende warmtewisselaar en in de bovenste is er een verdampingswarmtewisselaar.
Verwarming
Bij verwarming werkt het monoblock meestal in de luchtverhitter-modus en wordt het luchtkanaal van buitenaf afgesloten met een plug zodat koude lucht van de straat het apparaat niet binnenkomt. De van de externe omgeving geïsoleerde airconditioner kan bij elke vorst functioneren.
Het werkingsprincipe van de airconditioner voor verwarming is in dit geval niet gebaseerd op het omleiden van het koelmiddel in de andere richting, maar op elektrische verwarming dankzij keramische verwarmingselementen, die een mobiel apparaat in een typische verwarming veranderen.
Koelen en verwarmen met raamairconditioners
De werking van de raameenheid verschilt praktisch niet van het werkingsprincipe van de vloerairconditioner. Het heeft ook twee compartimenten: in één is er een verdampingswarmtewisselaar en aan de buitenkant - een condensor.
Koeling
Bij afkoeling circuleert freon tussen de twee spoelen. Een centrifugaalventilator zuigt lucht uit de kamer, leidt deze door een grof filter en blaast deze rond de verdampingswarmtewisselaar. Door het verschil in temperatuur en geïnjecteerde druk geeft de lucht warmte af aan de freon en koelt af, terug de kamer in. Het koelmiddel verplaatst zich op dit moment naar de warmtewisselaar aan de buitenkant van de raameenheid, waar warmte wordt overgedragen aan de lucht die door de axiale ventilator door de zijroosters wordt geblazen.
Verwarming
Als we het hebben over het werkingsprincipe van een raam-type airconditioner voor verwarming, dan worden hier ook ingebouwde verwarmingselementen gebruikt, die het mogelijk maken om van het koelapparaat een volwaardige verwarming te maken. Tot -15°C zal zo'n monoblock de lucht in de ruimte goed verwarmen.
Hoe verdampende airconditioners werken
Verdampingsairconditioners hebben geen freoncircuits met warmtewisselaars en compressoren. De airless vloerunit bevat de volgende elementen:
- ventilator;
- afvoer pomp;
- poreuze hydrofilter;
- grof luchtfilter;
- bak voor koud water.
De werkvloeistof is koud water, waarin bovendien ijs wordt geplaatst voor een efficiëntere koeling.
Koeling
Het is niet nodig om vocht te verwijderen, omdat het samen met de gekoelde lucht in de kamer wordt vrijgegeven, daarom worden dergelijke monoblock-apparaten ook luchtbevochtigers of verdampingsairconditioners genoemd.
De koelcyclus bestaat uit verschillende fasen:
- het hydrofilter is geïmpregneerd met water afkomstig uit een speciale container onder invloed van een drainagepomp;
- de luchtstroom gaat door een mechanisch filter en komt het hydrofilter binnen;
- hier geeft het zijn warmte aan het water, en het begint te verdampen, terwijl de luchtstroom wordt gekoeld en bevochtigd.
De werking van een airconditioner zonder luchtkanaal is dat water van vloeibare naar gasvormige toestand verandert en warmte uit de lucht opneemt.
Verwarming
Als we kijken naar het werkingsprincipe van een airconditioner-verdamper voor verwarming, dan is het niet anders dan raamunits en mobiele units met een luchtkanaal. In de behuizing van de op de vloer gemonteerde verdamper is een verwarmingselement ingebouwd, waardoor het apparaat kan worden gebruikt in de modus van een elektrisch verwarmde luchtverhitter. Er zijn geen beperkingen op de buitentemperatuur.
De werkingsprincipes van alle airconditioners: vloer-, raam- en splitsystemen zijn gebaseerd op de eigenschap van een vloeistof om warmte op te nemen en af te geven tijdens verdamping en condensatie, maar de koel- of verwarmingscyclus kan sterk variëren vanwege de ontwerpkenmerken van de apparaat.
