Thiết bị và nguyên lý hoạt động của hệ thống tách rời, điều hòa không khí di động, cửa sổ và bay hơi

Điều hòa gia đình và bán công nghiệp có hai loại tùy theo thiết kế và nguyên lý hoạt động: monoblock và hệ thống chia đôi. Đến lượt mình, monoblock được chia thành các thiết bị di động, cửa sổ và thiết bị bay hơi, và hệ thống phân chia - thành tường, cassette, ống dẫn, cột và trần nhà (phổ quát).

Cơ sở của các nguyên tắc hoạt động của các hệ thống khí hậu khác nhau

Hệ thống phân chia và di động, cũng như máy điều hòa không khí cửa sổ có nguyên tắc hoạt động khác nhau, nhưng nó dựa trên đặc tính của bất kỳ chất lỏng nào để lấy nhiệt trong quá trình bay hơi và giải phóng nó trong quá trình ngưng tụ. Trong các thiết bị làm mát này, chất lỏng làm việc là khí freon. Nó lưu thông trong một mạch kín đối với khối hai thành phần và khối đơn.

Nhiệt độ chuyển pha, khi chất khí trở thành chất lỏng và sau đó trở lại trạng thái bình thường, phụ thuộc vào áp suất vận hành - càng cao, nhiệt độ chuyển pha càng cao.

Để freon lỏng sôi và lấy nhiệt từ không khí, máy nén tạo áp suất trong dàn bay hơi, lúc này nhiệt độ chuyển pha thấp hơn nhiệt độ môi trường. Khi máy nén tạo ra áp suất tại đó nhiệt độ chuyển pha cao hơn không khí, freon lại chuyển sang trạng thái khí và tỏa nhiệt lượng đã lấy ra bên ngoài, tức là ra đường, thông qua bộ phận bên ngoài.

Nếu xét về nguyên lý hoạt động của máy lạnh âm sàn không có ống dẫn khí thì ở đây dùng chung một chất lỏng nhưng chất làm việc là nước chứ không phải freon. Không có vòng lặp khép kín bên trong thiết bị. Chất lỏng được bơm lên bởi máy bơm thoát nước và bay hơi dưới tác động của không khí ấm, tạo ra sự mát mẻ cho bên ngoài. Trên thực tế, nó giống một thiết bị bay hơi, không phải là một máy điều hòa không khí, vì nó làm ẩm không khí tốt, nhưng làm mát ở mức tầm thường.

Cách thức hoạt động của các hệ thống phân chia và giống của chúng

Hệ thống phân chia gồm dàn nóng và dàn lạnh. Dàn nóng chứa máy nén, bo mạch điều khiển, quạt và bình ngưng. Các yếu tố chính của dàn lạnh: dàn bay hơi, quạt, bộ lọc, cảm biến nhiệt độ và chảo ngưng tụ.

Freon tuần hoàn trong một mạch kín. Nó bao gồm:

• cuộn dây bên trong - bộ trao đổi nhiệt bay hơi;
• cuộn dây bên ngoài - bộ trao đổi nhiệt bình ngưng;
• nối ống đồng - đường freon;
• một máy nén làm tăng áp suất;
• ống mao dẫn trong hệ thống hộ gia đình;
• van tiết lưu nhiệt (TRV) cho các đơn vị bán công nghiệp.

Ống mao dẫn và van giãn nở có một từ đồng nghĩa chung - thiết bị điều tiết. Chúng cung cấp sự chênh lệch áp suất giữa chất làm lạnh ngưng tụ và bay hơi do lực cản thủy lực dọc theo toàn bộ chiều dài.

Máy điều hòa không khí có thể làm nóng không khí có van 4 chiều thay đổi chức năng hai bộ trao đổi nhiệt ở các vị trí - bộ trao đổi nhiệt bên ngoài chịu trách nhiệm cho sự bay hơi của chất làm lạnh và bộ phận bên trong chịu trách nhiệm ngưng tụ của nó.

Công việc làm mát

Freon đi vào máy nén, nơi áp suất của nó tăng lên 3 lần, và nhiệt độ tăng 50-60 ° C, tức là quá trình nén xảy ra.Sau đó, nó đi vào bình ngưng và được thổi bằng không khí lạnh hơn, sau đó nó chuyển sang trạng thái lỏng. Không khí đi qua bộ trao đổi nhiệt của bình ngưng và được làm nóng bởi nhiệt do freon tạo ra.

Môi chất lạnh sau đó di chuyển vào ống mao dẫn xoắn ốc hoặc van giãn nở, tại đây áp suất của nó giảm, nhiệt độ giảm và ít xảy ra sự bay hơi. Bộ trao đổi nhiệt bay hơi được thổi qua với không khí trong phòng, nhưng khi có freon lạnh hơn đi vào, nó sẽ nguội đi. Đồng thời, môi chất lạnh lấy nhiệt và chuyển sang trạng thái ban đầu. Sau đó, chu kỳ được lặp lại.

Khi làm việc trong môi trường lạnh, sơ đồ hoạt động của máy điều hòa không khí chia tách gồm 4 giai đoạn chính: nén, ngưng tụ, hiếm và bay hơi.

Công việc sưởi ấm

Bản chất của nguyên lý hoạt động của máy điều hòa không khí tách rời hệ thống sưởi không thay đổi. Khi van 4 chiều chuyển đổi chức năng của các thiết bị, khi hướng của dòng chất làm lạnh thay đổi, không khí được dàn nóng lấy từ đường phố, nơi freon bay hơi và được dàn lạnh đưa đến phòng, trong đó môi chất lạnh lại đi vào pha khí.

Nhiệt độ không khí bên ngoài càng thấp thì nhiệt càng khó tách nhiệt do sự chênh lệch giữa nhiệt độ không khí và nhiệt độ bay hơi của freon giảm, do đó, công suất cấp nhiệt giảm do giá trị của chúng bằng nhau.

Máy điều hòa không khí chính xác

Thiết bị HVAC chính xác không khác với hệ thống phân tách về hoạt động, nhưng nó có một số tính năng:

• Nó có khả năng hoạt động 24/7/365 trong 10 năm, trong khi hệ thống chia nhỏ hộ gia đình sẽ kéo dài không quá 2 năm.
• Nó có một quạt mạnh, do đó chất lượng làm mát cao hơn so với chia nhỏ. Các luồng không khí có nhiệt độ nhất định được phân bố đều khắp phòng.
• Freon, nước hoặc glycol có thể hoạt động như một chất hoạt động.
• Làm ẩm không khí được thực hiện bằng cách sử dụng bộ tạo hơi kiểu điện cực.

Máy điều hòa không khí chính xác được sử dụng trong các phòng máy chủ, nơi cần liên tục duy trì nhiệt độ và độ ẩm nhất định.

Máy điều hòa không khí biến tần

Nguyên lý hoạt động của máy lạnh inverter cũng giống như máy lạnh thông thường. Sự khác biệt giữa thiết bị khí hậu kiểu biến tần là ở chế độ điều khiển. Trong một hệ thống chia nhỏ thông thường, khi đạt đến nhiệt độ cài đặt, máy nén sẽ được tắt. Khi nhiệt độ thay đổi lên trên, quạt gió sẽ khởi động. Như vậy, hệ thống hoạt động hết công suất nhưng không liên tục.

Động cơ biến tần có bảng biến tần thay đổi tần số tiêu chuẩn của mạng điện. Quạt không ngừng hoạt động khi đạt đến nhiệt độ định mức: quay chậm dần đều, khi không khí nóng lên 1 độ thì tăng số vòng quay trên một đơn vị thời gian.

Ưu điểm của điều khiển như vậy là ở độ bền của thiết bị và tiết kiệm điện lên đến 30% so với hệ thống chia không biến tần.

Hệ thống khí hậu cống rãnh

Hệ thống ống dẫn khí vào và ra khởi hành từ dàn lạnh của máy điều hòa không khí dạng ống, qua đó không khí ấm được đưa vào và không khí lạnh được cung cấp cho một hoặc một số phòng.

Thiết bị loại này có chức năng hòa trộn không khí trong lành từ đường phố lên đến 30%.

Việc lắp đặt máy điều hòa không khí dạng ống gió tốt nhất được thực hiện ở giai đoạn xây dựng tòa nhà - thiết bị được lắp đặt dưới trần nhà cùng với hệ thống thông gió.

Cách thức hoạt động của máy điều hòa không khí di động

Làm mát

Với dòng đầu tiên, bình ngưng được làm mát bằng không khí đã được làm mát đi qua. Dòng ấm được dẫn ra bên ngoài qua ống xả dạng sóng. Cần có luồng không khí thứ hai để làm mát căn phòng. Đi qua dàn bay hơi, không khí ấm tỏa ra nhiệt cho freon và làm giảm nhiệt độ của nó, sau đó nó quay trở lại phòng thông qua các lưới phân phối trên thân máy.Đồng thời, máy nén tạo ra áp suất cần thiết, và quạt ly tâm cung cấp lượng khí nạp và thổi ra các bộ trao đổi nhiệt. Đây là nguyên lý hoạt động của máy điều hòa di động để làm mát được xây dựng.

Nếu nói về nguyên lý hoạt động của máy điều hòa di động có ống gió thì có điểm khác biệt là vỏ máy có hai ngăn kín với hai cuộn dây khác nhau. Ở phía dưới có một bộ trao đổi nhiệt ngưng tụ và ở phía trên có một bộ bay hơi.

Sưởi

Khi sưởi ấm, monoblock thường hoạt động ở chế độ quạt sưởi, và ống gió được đóng từ bên ngoài bằng phích cắm để không khí lạnh từ đường phố không vào thiết bị. Máy điều hòa không khí cách ly với môi trường bên ngoài có thể hoạt động trong bất kỳ giá lạnh nào.

Nguyên tắc hoạt động của điều hòa không khí để sưởi ấm trong trường hợp này không dựa trên việc chuyển hướng chất làm lạnh theo hướng khác, mà dựa trên sự sưởi ấm bằng điện do các bộ phận làm nóng bằng gốm, biến một thiết bị di động thành một lò sưởi điển hình.

Làm mát và sưởi ấm bằng máy điều hòa cửa sổ

Hoạt động của bộ phận cửa sổ trên thực tế không khác với nguyên tắc hoạt động của máy điều hòa không khí đặt sàn. Nó cũng có hai ngăn: trong một có bộ trao đổi nhiệt bay hơi và bên ngoài - ngăn ngưng tụ.

Làm mát

Khi nguội, freon luân chuyển giữa hai cuộn dây. Quạt ly tâm hút không khí từ phòng, đi qua bộ lọc thô và thổi xung quanh bộ trao đổi nhiệt bay hơi. Do sự khác biệt về nhiệt độ và áp suất bơm vào, không khí tỏa nhiệt cho freon và lạnh đi, quay trở lại phòng. Chất làm mát tại thời điểm này di chuyển đến bộ trao đổi nhiệt ở bên ngoài của bộ phận cửa sổ, nơi nhiệt được truyền đến không khí do quạt hướng trục thổi qua các tấm lưới bên.

Sưởi

Nếu nói về nguyên lý hoạt động của máy điều hòa dạng cửa sổ để sưởi ấm, thì ở đây các bộ phận làm nóng tích hợp cũng được sử dụng, giúp biến thiết bị làm mát thành một máy sưởi chính thức. Lên đến -15 ° C, một khối liền khối như vậy sẽ làm ấm không khí trong phòng một cách thích hợp.

Cách thức hoạt động của máy điều hòa không khí dạng bay hơi

Máy điều hòa không khí kiểu bay hơi không có mạch freon với bộ trao đổi nhiệt và máy nén. Đơn vị sàn không có không khí chứa các yếu tố sau:

• quạt;
• bơm thoát nước;
• bộ lọc thủy lực xốp;
• bộ lọc khí thô;
• thùng chứa nước lạnh.

Chất lỏng làm việc là nước lạnh, trong đó đá được bổ sung để làm mát hiệu quả hơn.

Làm mát

Không cần phải loại bỏ hơi ẩm, vì nó được thoát vào phòng cùng với không khí được làm mát, do đó các thiết bị monoblock như vậy còn được gọi là máy tạo ẩm hoặc máy điều hòa không khí bay hơi.

Chu trình làm mát bao gồm một số giai đoạn:

• bộ lọc thủy lực được ngâm tẩm với nước từ một thùng chứa đặc biệt dưới tác động của một máy bơm thoát nước;
• dòng không khí đi qua bộ lọc cơ học và đi vào bộ lọc thủy lực;
• ở đây nó nhường nhiệt cho nước và bắt đầu bay hơi, đồng thời làm mát và làm ẩm dòng không khí xảy ra.

Hoạt động của máy lạnh không có ống gió là nước chuyển từ thể lỏng sang thể khí và hấp thụ nhiệt từ không khí.

Sưởi

Nếu xét về nguyên lý hoạt động của dàn bay hơi điều hòa để sưởi ấm thì nó không khác gì dàn cửa sổ và dàn di động có ống dẫn khí. Một bộ phận làm nóng được tích hợp trong vỏ của thiết bị bay hơi đặt trên sàn, cho phép thiết bị hoạt động ở chế độ của một quạt sưởi bằng điện. Không có giới hạn về nhiệt độ bên ngoài.

Nguyên tắc hoạt động của tất cả các máy điều hòa không khí: sàn, cửa sổ và hệ thống phân chia dựa trên đặc tính của chất lỏng để lấy và tỏa nhiệt trong quá trình bay hơi và ngưng tụ, nhưng chu trình làm mát hoặc sưởi ấm có thể thay đổi rất nhiều do các tính năng thiết kế của thiết bị.