Как работи климатика?

Автор: Климатици Варна Публикувано в: Полезна информация Дата на създаване: 2014-07-05 Прочитания: 12772 Коментари: 0
Как работи климатика?

Домашния климатик е изобретение патентовано за пръв път от американския изобретател Уилис Кериър (1876-1950). Първия климатик за домашна употреба е произведен и монтиран през далечната 1928г.Самата идея за подобна машина възниква много по-рано, но през 1932г. Кериър започва за използва в своята машина фреон, който заменя отровния амоняк. Така започва ерата на климатиците. Сега в почти всеки дом има поне един климатик, който да разхлажда обитателите през лятото. В началото климатика е бил доста обемна машина, която през годините е претърпяла множество подобрения и нововъведения. И все пак, как работи климатика?

Принципа на работа на климатика се основава на затворен кръгов процес, известен повече като обратен кръгов процес на Карно или цикъл на хладилната машина. 

 

 

Как работи климатика, принцип на работа на климатика

За да протече процеса на хладилната машина са необходими няколко основни компонента. Първия и най-важния е хладилния агент - това е веществото, което ще циркулира в системата и ще пренася топлината (топлоносител, студоносител). В съвременните климатици хладилния агент е фреон R410A. R410A е безвреден хладилен агент с нулево въздействие върху озоновия слой.

R410A характеристики, p-h диаграма

Хладилния агент (фреона) се характеризира с няколко основни характеристики - темпeратура на кипене, температура на изпарение, температура на кондензация и работно налягане. Именно връзката между работното налягане и температурата е "разковничето" за да разберем как работи климатика. R410A има сравнително високо налягане на кондензация, а от там и цялата система работи при налягане до 40-50bar. Това не е проблем ако всички компоненти на системата са оразмерени правилно - компресор, кондензатор, изпарител, четирипътен вентил и медни тръби.

За да може да достигне необходимото работно налягане системата ни се нуждае от компресор. Както знаете компресорите се използват точно за това - за повишаване на налягането на газообразни вещества. При климатиците най-често използваните компресори в днешно време са инверторните, херметични, скрол компресори. Инверторните компресори се характеризират с нисък разход на електричество, ниско шумово ниво и по-дълъг живот в сравнение с конвенционалните компресори. 

В климатична сплит система има още две изключително важни звена. Това са кондензатора и изпарителя. Така се наричат топлообменниците на вътрешното и външното тяло на климатика. В зависимост от режима - отопление или охлаждане те разменят имената си. Топлообменника на вътрешното тяло играе ролята на изпарител през лятото и на кондензатор през зимата. Топлообменник се нарича накратко топлообменен апарат, където се извършва трансфер на топлина. Това по-просто казано е металната пита с много фини пластинки, която виждате при почистване на филтрите на вътрешното тяло. На външното тяло лесно може да видите топлообменника, когато погледнете задната част на уреда. Отново ще видите метални пластини през които преминават медни тръби. Във вътрешността на топлообменника циркулира фреон, а около металните пластинки преминава струя въздух с висока скорост. Въздушната стува се нагнетява от вентилаторите на вътрешното и външното тяло съответно. Така протича процеса на топлообмен между фреона и въздуха. О.К., и все пак - как работи климатика?

Освен фреон, компресор, кондензатор и изпарител ни е необходима и още една изключително важна част за да проработи системата. Това е линейно-разширителния вентил (LEV - Linear expansion valve). В по-старите машини той е предшестван от капилярна тръбичка. Ролята на това звено в системата е да намали налягането. Интересно а? Имаме компресор за да повишава налягането, а сега и вентил който да го намали. Именно в това се състой хладилния цикъл - промяна на налягането и агрегатното състояние на хладилния агент.  

След като вече знаем толкова много за устройството на климатика е време да разберем как са свързани тези звена. Не е трудно за запомняне. Нека започнем да разглеждаме цикъла от компресора. За да работи компресора на климатика на входа му е необходимо да постъпва газообразен фреон с ниско налягане. Това е необходимо и задължително условие. Ако постъпва течен фреон ще повредим компресора. Фреона в компресора на инверторен климатик постъпва с налягане 7-8 bar, а на изхода на компресора достига налягане от около 32-38 bar. След компресора хладилния агент винаги постъпва в кондензатора. Това е правило, което лесно може да запомните. "Компресор-кондензатор" "К-К". Както вече казахме топлообменника, който ще играе ролята на кондензатор зависи от режима в който ще работи системата. Тъй като изначално климатика е бил изобретен за охлаждане ще разгледаме именно този процес - "Охлаждане". При охлаждане ролята на кондензатор играе топлообменника на външното тяло. Тук фреона постъпва с високо налягане и темепратура от 60-70 градуса по Целзий. Ако вентилатора на външното тяло работи, моментално започват топлообменни процеси, които целят намаляване на температурата на фреона. Когато се достигне граничната темепратура на кондензация на фреона, настъпва фазов преход. Фреона преминава от газообразно в течно агрегатно състояние. Казано с други думи, фреона кондензира. Именно за това топлообменника се нарича кондензатор. На изхода на кондензатора имаме течен хладилен агент с понижена температура от около 35-40 градуса по Целзий. 

Тук вече започва интересната част. Как работи климатика всъшност? За да проработи климатика в режим на охлаждане е необходимо течния фреон да се изпари. Както знаете изпарението е процес при който се отнема теплина от околната среда. За да онагледим процеса си представете капка вода на повърхността на кожата си. Докато водата се изпарява вие чувствате хлад. Така е и при изпарението на останалите вещества. За да протече този процес обаче са необходими точните параметри, като налягане и температура. За да стартира процеса на изпарение е нобходимо да понижим налягането на хладилния агент до около 7 bar. При това налягане вече фреона може да започне да се изпарява. За да се случи това е необходим топлообмен между въздуха в помещението и фреона. А къде протича топлообмена? В топлообменника на вътрешното тяло. В процес на охлаждане той играе ролята на изпарител. Ако вентилатора на вътрешното тяло работи и фреона постъпи в топлообменника с понижено налягане ще протече процес на изпарение. Както вече споменахме това е процеса при който се отнема топлина. Ето как работи климатика! Имаме ли изпарение имаме и охлаждане. 

Хладилния цикъл се затваря, когато изпарения фреон постъпи обратно в компресора и всичко започне отначало. 

Климатици Варна

Източници: 

1.Цикъл на Карно - Wikipedia

2. Фреон R410A - Wikipedia

Подобни статии: 

1. Принцип на работа на климатика - blog.bg

2. Как работи климатика - wordpress.com

Остави коментар

Въведи кода от картинката