Как устроен клапан кондиционера

Электромагнитный клапан: принцип работы и диагностика

В автомобилях с современным типом компрессора включение и выключение кондиционера происходит с помощью электромагнитного клапана. Электромагнитный клапан устанавливается в компрессорах определенного типа — с постоянным сцеплением вала компрессора и муфты (в случаях сложной климатической системы (например 4-х зонный климат-контроль), электромагнитный клапан присутствует и в компрессоре с электромагнитной муфтой).

Он отвечает за изменение режимов работы климатической системы. Электромагнитный клапан расположен между впускным и выпускным каналами, и обеспечивает необходимую цикличность работы устройства. От электронного блока управления климатической системой он получает необходимые для своего функционирования импульсы, что изменяет производительность компрессора. Если клапан полностью закрыт, компрессор отключается, а если полностью, открыт-то работает на полную мощность.

Электромагнитный клапан компрессора кондиционера хоть и очень надежен, но временами все же может выходить из строя. Происходит это обычно из-за перегорания его обмотки, или если в него попадают мелкие механические части.

Диагностика управляющего клапана

Одной из наиболее распространенных причин поломки системы кондиционирования автомобилей является выход из строя электромагнитного клапана. О неисправности электромагнитного клапана свидетельствуют следующие симптомы:

Кондиционер начинает работать нестабильно (то охлаждает воздух, то перестает это делать);
Компрессор кондиционера не включается, причем при проверке оказывается, что срывная пластина не сорвана, система полностью заправлена, утечек в системе нет.

При замене электромагнитного клапана очень важно учесть следующий момент: для проверки работоспособности ни в коем случае нельзя подавать на новый клапан напряжение 12 вольт. Дело в том, что клапан работает под управлением импульсного напряжения, поэтому, подав 12 вольт от аккумулятора, можно просто сжечь его обмотку. Диагностика электромагнитного клапана должна производиться только специальным оборудованием, учитывающим особенности работы данного устройства.

Источник

Как работает управляющий клапан

На стандартном компрессоре с фиксированным рабочим объемом приводной ремень вращает шкив электромагнитной муфты без нагрузки. Когда вы включаете кондиционер – муфта срабатывает и поршни внутри компрессора начинают накачивать давление, чтобы сжать хладагент.

В этом традиционном подходе к управлению системой есть 2 существенные проблемы.

Первая – компрессору требуются значительные затраты энергии двигателя автомобиля. На автомобилях с небольшими двигателями включение компрессора является серьезной нагрузкой, особенно на холостых оборотах.

Вторая – производительность компрессора низкая или недостаточная на холостых оборотах, а на высоких оборотах наоборот компрессор нагнетает избыточное давление.

Этих проблем можно избежать, если постоянно держать компрессор включенным и контролировать поток хладагента, изменяя объем компрессора.

Компрессор с переменным рабочим объемом представляет собой аксиально-поршневую конструкцию с поршнями, приводимыми в движение качающейся или наклонной пластиной. Угол отклонения этой пластины определяет длину хода поршня, изменяя количество хладагента, перекачиваемого при каждом ходе. Угол пластины регулируется с помощью рычажного механизма и пружин, и регулируется путем изменения давления хладагента в корпусе компрессора.

Когда давление в корпусе увеличивается, давление на задней стороне поршней удерживает их «выше» в цилиндрах, ближе к головке компрессора. Это уменьшает угол наклонной пластины и сокращает ход поршня.

Когда давление в корпусе уменьшается, под действием силы давления всасывания на днища поршней сжимается пружина, которая удерживает наклонную пластину в положении минимального хода поршней. Соответственно увеличивается угол наклона пластины и увеличивается ход поршня. Давление в корпусе контролируется управляющим клапаном с отверстиями и проходами, которые соединяются с всасывающей (контур низкого давления) и нагнетательной (контур высокого давления) камерами головки компрессора.

Используются два типа управляющих клапанов: механический и электронный. Механический клапан имеет прецизионную диафрагму, которая реагирует на давление в контуре низкого давления. Когда в салоне тепло, температура испарителя увеличивается, что увеличивает давление в контуре низкого давления и сжимает диафрагму клапана. В этот момент открывается порт клапана в сторону всасывания. Это снижает давление в корпусе и увеличивает ход поршня, увеличивая перекачку хладагента через систему.

По мере того, как температура испарителя снижается, снижается и давление в контуре низкого давления. Диафрагма клапана расширяется, закрывая порт клапана в контур низкого давления и одновременно открывая порт, который пускает давление из контура высокого давления в корпус компрессора. Более высокое давление уменьшает ход поршня и объем потока хладагента. Не забывайте, что изменение объема потока не приводит к изменению давления, поэтому управляющий клапан диафрагменного типа остается стабильным.

Клапан Delphi Harrison с механическим управлением — это два клапана в одном корпусе. Когда давление в контуре низкого давления повышается, сильфон сжимается. Конусный клапан открывается, и давление переходит из корпуса компрессора (где находится наклонная пластина) через перепускное отверстие в сторону всасывания, снижая давление в корпусе, отклоняя пластину и увеличивая ход поршня.

При низком давлении сильфон расширяется, закрывая конусный клапан и открывая шаровой клапан. Давление переходит из нагнетательной полости (контур высокого давления) в корпус компрессора, увеличивая давление в нем, препятствуя наклону пластины и соответственно уменьшая ход поршня.

На рисунках ниже показан принцип работы клапана Delphi Harrison: 1 — шаровой клапан, 2 — конусный клапан, 3 — сильфон, F1 — сила давления на днище поршня, F2 — сила давления на поршень из картера компрессора.

Источник

Устройство кондиционера и принцип работы

Из чего же состоит стандартная сплит-система? Как правило, внутри нее находится замкнутый контур, по которому движется жидкость — хладагент. Перетекая внутри контура, хладагент в одном месте поглощает тепло, для того чтобы выделить его в другом. Этот процесс протекает в специальных трубках – теплообменниках, которые изготавливаются из меди и содержат поперечные перегородки из алюминия. Для более быстрого протекания процессов в теплообменники нагнетают воздух, делая это при помощи специальных вентиляторов.

Исходя из названия процессов, протекающих в теплообменнике, один из них принято называть конденсатором, а другой – испарителем. Когда кондиционер работает «на тепло» в качестве конденсатора выступает внутренний испаритель (часть кондиционера, находящаяся в помещении), а при работе «на холод» – все происходит наоборот. Таков принцип работы кондиционера, но в чем суть?

Холод сам по себе не является законченным продуктом, а лишь производным от переноса тепла с помощью хладагента. Этот процесс в литературе именуется «тепловым насосом». Благодаря ему производительность кондиционера получается в три раза выше, чем его энергопотребление. На первый взгляд это может вызвать недоумение: КПД 300% — неужели такое возможно? Что такое хладагент и как его можно перенести из помещения, в котором температура около 20 градусов, наружу, где температура в два раза выше?

Оказывается все гораздо проще, чем это можно себе предположить. Перенос температуры напрямую зависит от давления, причем происходит он не линейно, а монотонно. Таким образом, в процессе транспортировки величина давления становится выше, чем температура фазового перехода. Закипевший хладагент меняет свое состояние из жидкого в парообразное и начинает поглощать из окружающего воздуха тепло, при этом в теплообменнике создается необходимое давление, при котором температура фазового перехода становится ниже окружающей. В обратном процессе хладагент отдает свое тепло воздуху, и температура перехода повышается.

Еще одной важной деталью в работе кондиционера является замкнутый контур, для создания которого необходимо хотя бы два элемента: компрессор — для повышения давления конденсации и дроссельное устройство — для его понижения. Первый из них устанавливается непосредственно перед конденсатором, а второй перед испарителем.

В целом, насчитывается пять элементов, обязательных в кондиционерах любого типа: замкнутый контур, наружный и внутренний теплообменник, компрессор и дросселирующее устройство. Они являются основной составляющей как самой простой, так и самой сложной сплит-системой.

В наше время для полнофункциональной работы кондиционера в контур добавляют четырехходовой вентиль, благодаря которому он может вырабатывать как тепло, так и холод. Такая сплит-система получила название «кондиционер с реверсивным циклом», дополнительной функцией которого стал перенос тепла из помещения на улицу и обратно.

Источник

Принцип работы кондиционера

В России преобладает континентальный климат. Это значит, что зимой во всех регионах прохладно и выпадает снег, а летом — жарко. Из-за этого у людей возникает потребность в покупке кондиционера или сплит-системы. Но как обычному человеку выбрать, когда магазины предлагают десятки вариантов, отличающиеся по виду, мощности и стоимости? Для этого необходимо не только разбираться в марках, но и знать принцип работы устройств.

Как работает кондиционер

Система работает по принципу замкнутого цикла. Воздух в помещении охлаждается, проходя через теплообменник внутреннего блока, в котором испаряется хладагент. Рассмотрим схему работы устройства поэтапно.

Компрессор, установленный во внешнем блоке, сжимает холодильный агент и в газообразном состоянии из испарителя внутреннего блока нагнетает его в конденсатор.
В конденсаторе фреон охлаждается за счет теплообмена с наружным воздухом и конденсируется. Все это происходит в теплообменнике внешнего блока.
Далее холодильный агент проходит через дросселирующее устройство, где происходит резкое понижение давления и температуры фреона. При этом часть жидкого холодильного агента неизбежно переходит в газообразное состояние.
Холодный фреон поступает в теплообменник внутреннего блока (испаритель), где за счет теплообмена с воздухом из помещения он закипает и переходит из жидкого состояния в газообразное. Воздух же, в свою очередь, охлаждается и поступает в комнату.

Из-за особенности работы кондиционера на испарителе образуются капли воды — конденсат. Обычно при монтаже системы, для отвода конденсата устанавливают отдельную трубку. Она выходит на улицу или в канализацию, чтобы в помещении не было лишней влаги.

Направление выходящего воздуха из внутреннего блока регулируется с помощью специальной шторки и жалюзи по горизонтали и вертикали.

Как устроен принцип работы инверторного кондиционера

Особенность данного устройства состоит в том, что компрессор включается один раз за все время работы кондиционера и находится в этом состоянии постоянно, изменяя число оборотов в зависимости от нагрузки на кондиционер. В свою очередь обычный кондиционер (on/off) периодически включается и выключается, не меняя число оборотов. Инвертор экономит электроэнергию и продлевает срок жизни компрессора, поскольку работает, не включаясь/выключаясь, а плавно меняя количество оборотов.

Инверторная модель будет экономичней, чем любой другой кондиционер, если он будет работать как минимум несколько часов без выключения.
У инверторной модели, как у обычного кондиционера, есть два блока – внешний и внутренний. В наружном установлен компрессор, медные фреоновые трубопроводы, вентилятор и конденсатор. Внутренний блок состоит из испарителя, вентилятора, жалюзи, фильтра и специального поддона для образовавшегося конденсата.

Устройство и принцип функционирования сплит-системы

Обычная классическая сплит-система состоит из двух модулей (блоков) – внешнего и внутреннего. Устройство внешнего блока сплит-системы типа on/off практически всегда одинаково.

Внешний блок

Внешний блок включает в себя компрессор, конденсатор, четырехходовой клапан, также в нем есть капиллярная трубка. Во всех блоках находится фильтр-осушитель, который очищает и осушает холодильный агент от возможного попадания влаги в систему и различного рода загрязнений. В сплит-системах инверторного типа во внешнем блоке также расположена плата управления, которая есть и в мультисплит-системах. Благодаря тому, что компрессор располагается именно в наружном блоке, уровень шума от работающего кондиционера в квартире гораздо ниже, чем со стороны улицы.

Размеры внешнего блока могут отличаться в зависимости от производительности модели, а также от бренда.

Соединение внутреннего блока с внешним происходит с помощью фреоновых трубопроводов. Также имеется дренажная магистраль, и электрический кабель для питания внутреннего и внешнего блока.

Внешний блок кондиционера всегда должен располагаться со стороны улицы. Он крепится на наружную сторону стены. Если кондиционер необходимо устанавливать на достаточной высоте от земли и смонтировать наружный блок обычным способом не представляется возможным, то приглашаются монтажники-альпинисты со специальным снаряжением и оборудованием. Без таких приспособлений невозможно установить внешний блок высоко.

Также наружный блок может быть установлен на крыше зданий, на незастекленных балконах и лоджиях, открытых общих балконах или лестничных пролетах с открытым доступом к улице.

Часто внешние блоки поставляются в антивандальном корпусе, если это не предусмотрено производителем, то блок, установленный на уровне первых этажей, может быть дополнительно помещен в специальный защитный короб из металлических прутьев. Во избежание скапливания снега или дождевой воды, а также мусора, над внешними блоками иногда устанавливают специальный скошенный навес.

Внутренний блок

Внутренние блоки сплит-системы существенно отличаются друг от друга. Во-первых, это зависит от производителя, т.е. все внутренние блоки отличаются дизайном, во-вторых, блоки различаются по типу установки, и, соответственно, имеют существенное различие не только в дизайне фронтальной панели, но и корпуса в целом. Также внутренние блоки, в зависимости от производителя, мощности и модели, могут различаться комплектующими, функционалом, габаритными размерами.

Внутренние блоки сплит-системы могут быть следующих типов:

настенные – они предназначены для установки на стену;
кассетные – размещаются в зоне подпотолочного пространства;
канальные – устанавливаются в зоне подпотолочного пространства с системой воздуховодов;
напольно-подпотолочные – могут быть установлены как на пол, так и в зону под потолком;
колонные – устанавливаются на пол, имеют большие размеры, в сравнении с другими типами внутренних блоков классических сплит-систем.

Работа внутреннего блока регулируется благодаря электронной плате. Во внутреннем блоке расположены фильтры для очистки воздуха, автоматика, испаритель и вентилятор для обдува теплообменника испарителя.

Основные функции современных сплит-систем – вентиляция, осушение, охлаждение, обогрев и поддержание заданной температуры воздуха в помещении.

Управление при помощи пульта дистанционного управления. Практически все современные модели сплит-систем оснащены пультом ДУ. С его помощью происходит не только включение и отключение прибора, но и управление всеми функциями – установка температурного режима, включение таймера, программирование задач, включение всех режимов, предусмотренных конкретной моделью кондиционера.

Если в модели реализована функция «I feel», то благодаря датчику температуры в пульте ДУ кондиционер отслеживает окружающую температуру воздуха в помещении, и при достижении установленной пользователем температуры оборудование поддерживает ее.

На внутреннем блоке происходит регулировка направления воздушного потока путем изменения угла наклона жалюзи.

Работа компрессора внешнего блока регулируется постоянным контролем всех систем.

Особенности функционирования напольных кондиционеров

Эти модели используются редко, если нельзя установить стандартный сплит. Напольные кондиционеры также бывают только стационарными. Стационарные модели имеют аналогичный принцип работы, как обычный кондиционер, за исключением установки внутреннего блока. Он размещается не под потолком, а на высоте полуметра от пола. Внешний блок расположен на улице. Такие сплит-системы относятся к полупромышленной серии. Как правило, они отличаются большей производительностью, чем бытовые модели.

Особенности мобильных моделей

Мобильная модель имеет только один блок, располагается внутри помещения. В нем расположены компрессор, испаритель и конденсатор. Механизм функционирования основан на обработке воздуха, который находится внутри помещения.
Обычно выбирать мобильную модель не рекомендуют, поскольку самая шумная часть будет установлена не за окном, а в помещении. При включенном кондиционере вам будет некомфортно находиться в комнате. К тому же, они отличаются небольшой мощностью.

В чем отличие кондиционера от сплит-системы

Кондиционер – это сложное техническое оборудование, предназначенное для создания и поддержания комфортного температурного режима в помещении любого назначения. Кондиционер может не только охлаждать воздух, но и нагревать его, если это предусмотрено производителем. Кондиционер – это общее понятие климатической холодильной техники. Видов кондиционеров на сегодняшний день представлено очень много. Кондиционером можно назвать как бытовой прибор для охлаждения воздуха, например, оконный кондиционер или мобильный кондиционер, так и чиллер – промышленное климатическое оборудование большой мощности. Для более точного определения существуют названия кондиционеров, например, сплит-система.

Сплит-система представляет собой кондиционер, состоящий из двух блоков – внешнего и внутреннего. Внутренний блок включает в себя систему управления – автоматики, фильтры для очистки воздуха, вентилятор для обдува теплообменника испарителя и сам испаритель. Внешний блок включает в себя компрессор, конденсатор, четырехходовой клапана, капиллярную трубку и систему автоматики.

Бытовая сплит-система чаще всего устанавливается в относительно небольших по площади помещениях, например, бытовая настенная сплит-система предназначена для создания оптимального микроклимата в помещениях от 10 до 70 м2, в зависимости от мощности оборудования. Поэтому такие сплит-системы чаще всего устанавливаются в квартирах или в небольших офисных помещениях.

Один внутренний блок способен поддерживать температуру в одном помещении, если требуется поддержание температуры сразу в нескольких комнатах, то для этого существуют мультисплит-системы. Такая система предполагает подключение сразу нескольких внутренних блоков к одному наружному.
Есть также и другие типы сплит-систем, которые больше подходят для просторных помещений большой площади – торговых центров, ресторанов, бизнес-центров и т.д. Все эти сплит-системы также имеют по одному внутреннему и одному внешнему блоку, отличаются они только внутренними блоками и производительностью. Внутренние блоки делятся по типу установки – кассетные, канальные, колонные, напольно-подпотолочные, колонные.

Сплит-системы могут отличаться опциями и функциями, это зависит от модели и производителя. Например, в сплит-системах может быть разное количество очищающих воздушных фильтров. Количество режимов также может отличаться – в некоторых кондиционерах предусмотрены следующие популярные режимы – «I feel», ночной режим, самоочистка, авторестарт, автоотключение, самодиагностика, турборежим, интеллектуальная оттайка и др.

Как выбрать сплит-систему для дома

Выбирая кондиционер для домашнего использования, учитывайте размер помещения. Для малогабаритной комнаты (до 15-20 метров) подойдет система 7000 BTU. Для помещения до 25 квадратных метров лучше выбрать более мощную модель — 9000 BTU.
Подумайте о затратах на электричество и выбирайте энергосберегающие модели A++, потребление около 700-800 ватт. Если бюджет позволяет можно купить кондиционер A+++ с потреблением 500-600 ватт.
Оцените уровень шума. Если есть возможность, послушайте, как работает система, ведь вам придется находиться в комнате во время работы кондиционера. Допустимое значение шума для внутреннего блока — 19-32 дБ.

Преимущества и недостатки кондиционеров

Если вы собираетесь покупать кондиционер или сплит-систему, вам будет интересно узнать о плюсах и минусах.

Преимущества

Обеспечение комфортной температуры в комнате. Независимо от погоды за окном, сплит-система позволит создать благоприятную атмосферу в помещении. Летом кондиционер охладит воздух, а осенью или весной — нагреет. В любом случае находиться в комнате будет комфортно.
Чистый воздух в помещении. Особенно это актуально для жителей крупных городов, проживающих в промышленных районах. Использование кондиционера позволит получить прохладный, чистый воздух, не открывая окон.
Поддержание оптимальной влажности воздуха. Некоторые модели имеют функцию осушения, создавая оптимальный уровень влажности в помещении.

Недостатки

Обращаем внимание, что кондиционер может принести вред человеку, только при неправильном использовании. Если не чистить регулярно агрегат, в нем могут начать размножаться вредные бактерии и вирусы.
Из-за особенностей работы кондиционера воздух в помещении становится более сухим, поэтому рекомендуем использовать отдельные устройства, повышающие уровень влажности в комнате.
Во время работы компрессоры издают небольшой шум. Обычно компрессор находится в наружном блоке, и в помещении не слышно, как он работает.

Обслуживание и ремонт

Необходимо регулярно чистить кондиционер и проводить профилактический ремонт, чтобы обеспечить исправность всех систем. Почистить фильтр можно самостоятельно, зная устройство модели или вызвать специалиста, который справится с этим за 30-60 минут.
Если кондиционер сломался, не занимайтесь ремонтом самостоятельно, позвоните в сервисную службу и опишите проблему. Иногда поломки решаются в течение нескольких часов на месте. Например, если сплит-система отключилась из-за перегрева после продолжительной работы, причина, скорее всего, кроется в перегреве компрессора или в загрязнении радиатора. Проблема решается чисткой решетки.
Если агрегат работает не на полную мощность, проверьте воздушные фильтры. Возможно, их нужно почистить.

Источник