Как правильно работает сплит система. Краткое описание принципа работы систем кондиционирования

Многие из нас используют подобное оборудование у себя дома, но вряд ли знают, что представляет из себя качественная сплит система. Что это такое поможет подробней узнать наш обзор. Такая конструкция не совсем кондиционер, она имеет несколько отличий. Сплит система производит кондиционирование воздушных потоков. Как это происходит и какие разновидности техники существуют, давайте узнаем вместе.

Сплиты являются важным элементом любого интерьера

Мощная сплит система (что это такое можно понять после ознакомления с устройством прибора) конструкционно включает две части. Внутренняя представляет испарительный элемент, а наружная часть компрессорно- конденсаторный. Внешний элемент фиксируется на фасадной части здания, а внутренний – в самом помещении. Внутренние элементы могут отличаться по месту размещения. Оба блока объединяются при помощи тоненьких труб из меди. Компрессор представляет собой «сердце» и самую шумную деталь системы. Именно поэтому его выносят из здания.

Нюансы устройства кондиционера системы сплит

Принцип действия устройства сплит системы состоит в выводе теплых воздушных масс на улицу. Такое оборудование не только обладает охлаждающим эффектом, но и обогревающим. Прогревание производится в обратном порядке. Фреон испаряется во внешнем элементе, а конденсация происходит в комнатном блоке.

Внешний элемент размещается вне пространства, которое охлаждается. Он содержит такие элементы, как конденсатор, компрессор, ресивер, плату управления, а также реле силовой коммутации. Монтаж механизма вне помещения позволяет избавиться от производимых звуков. Норма возможного шума в квартире составляет 25 Дб.

1-компрессор; 2-четырёхходовой клапан; 3-теплообменник-конденсатор; 4-звукоизоляция; 5-вентилятор; 6-кожух; 7-выходная решетка; 8-двухходовой клапан; 9-трехходовой клапан; 10-поддон; 11-сливной патрубок; 12-теплообменник-испаритель; 13-вентилятор тангенциального типа; 14-решетка; 15-входной фильтр; 16-направляющие жалюзи; 17-створки; 18-лицевая панель; 19-светодиоды; 20-датчики температуры; 21-плата управления; 22-монтажная плата; 23-пульт.

Внутренняя конструкция работает на охлаждение, прогрев и фильтрацию воздушных масс. Тонкие трубки, соединяющие детали конструкции могут монтироваться в подвесных установках, в специальных штробах или в проложенных кабель-каналах.

Полезная информация! Многие новейшие модели дополняются такими функциями: фильтрами для очистки, специальными таймерами, механизмом ионизации воздуха, а также устройством для поддержания температуры.

Разновидности сплит-систем кондиционирования для квартиры

Теперь вы знаете, что такое сплит система: это прибор кондиционирования, имеющий несколько вариантов исполнения. Давайте разберемся с основными видами устройства.

Настенное оборудование

Настенное оборудование может быть представлено различным дизайнерским исполнением. Подобные устройства монтируются на внешней стороне стены. Подобный вариант особенно удобен, так как все громоздкие элементы выносятся наружу. В настоящее время это самый распространенный вариант сплитов. Такие модели предоставляют максимальный вывод тепла и холода. У них такие достоинства:

великолепная сборка;
блокировка устройства давления;
компрессор, функционирующий с подогревом дренажа;
система тормозных элементов;
интеллектуальная программа, устанавливающая оптимальный температурный режим.

Канальные и потолочные модели

Потолочные и напольные сплит системы на обогрев и на холод используются в комнатах, имеющих продолговатую форму. Сильные потоки воздушных масс проходят вдоль поверхностей и распределяются по всему пространству.

В случае с канальным устройством внутренний элемент монтируется за подвесным потолком. Под такую установку выделяется около 36 см межпотолочной области. Воздух вытягивается из помещения и проникает назад через . Четвертая часть воздуха приходящего внутрь представляет собой свежий поток, насыщенный кислородом. Потолочные конструкции используются в небольших помещениях.

Какой вариант выбрать для больших помещений?

Устройства кассетного типа подходят для помещений очень большого размера, где есть подвесные потолки. Для установки полноценной конструкции между базовым потолком и декоративным должно быть пространство не менее 25 см. Все внутренние механизмы размещаются за подвесной конструкцией. Видимой остается только декоративная решетка. Воздух проходит через решетку, а потом после обработки проходит через жалюзи и распространяется в четырех направлениях.

Если подвесные конструкции отсутствуют, то подойдет устройство колонного типа. Подобные агрегаты обеспечивают мощную струю воздуха, которая продвигается к потолку, а затем передвигается по всей площади. В подобных конструкциях предусмотрено около 10 % свежего воздуха.

Мульти сплит – система

Важно учитывать характеристики сплит систем различного типа. Например, мульти- сплит конструкция включает несколько внутренних блоков. Она востребована для монтажа в нескольких офисных помещениях, для жилых домов в несколько этажей и для больших магазинов. При этом снаружи размещается всего лишь один блок. Подобная техника имеет большую стоимость, чем альтернативные варианты.

Настройка и управление

Вы можете приобрести сплит систему инвертор. Данный механизм позволяет преобразовывать постоянный ток в переменный. Благодаря этому кондиционирование может производиться без перерывов. Инвертор позволяет плавно регулировать работу агрегата. Устройство оснащено множеством датчиков и дополнительным микропроцессором. При работе такого устройства температурный режим поддерживается постоянно, так как не происходит отключения при нагревании и охлаждении.

Управление выполняется через следующие режимы:

охлаждение основная задача подобной конструкции. На перенос прохладного воздуха в помещение тратится 1 киловатт взамен на 3 кВт охлажденного воздуха. Понижение температуры возможно до определенной нормы. Максимальный предел охлаждения +17-18 градусов. Поток холодного воздуха выходит из внутреннего блока и равномерно охлаждает помещение;
для функции обогрева в сплитах реализуется обратный цикл движения . Происходит обратный процесс – холодные воздушные массы перемещаются на улицу, а тепло идет в помещение. При установке подобного агрегата лучше обратить внимание на модели с ТЭНами. Стоит учитывать, что подобное оборудование потребляет много электроэнергии;
может использоваться функция осушения воздуха. При этом из охлажденного воздуха убирается лишняя влага. Известно, что жара с высокой влажностью переносится тяжело людьми, имеющими проблемы с давлением и сердцем. Режим сушки удаляет молекулы воды, но не меняет температуру;
режим вентиляции обеспечивает в помещении циркуляцию воздушных масс и их чистку;
важная функция – осуществляется с помощью воздушно-механического фильтра. Этот механизм необходимо периодически прочищать пылесосом и промывать. В более дорогих моделях предусмотрен фильтр тонкой очистки. Угольный фильтр позволяет очищать воздух от запахов и табачного дыма.

В современном мире система кондиционирования уже давно не является предметом роскоши, а совсем наоборот, перешла в разряд бытовой техники первой необходимости. Благодаря высокой функциональности кондиционер создает в помещении наиболее благоприятные климатические условия для здоровья людей.

Что такое сплит-кондиционер?

Сплит-система - это устройство, которое отвечает за создание и поддержание в закрытом помещении определенных параметров: температуры, чистоты, влажности и скорости движения воздуха. В отличие от обычного оконного кондиционера, который объединяет вентилятор и охлаждающий элемент в один корпус, и устанавливается непосредственно в оконный проем, сплит-система состоит из двух блоков для установки внутри и снаружи помещения, которые соединяются между собой медными трубками. Таким образом, сплит-система представляет собой замкнутый контур, в котором постоянно происходить циркуляция фреона.

Что такое инверторная сплит-система?

Неинверторный кондиционер работает по принципу включения и отключения компрессора при повышении или понижении установленной температуры в помещение. А автоматически снижает мощность работы, когда достигает заданной температуры в помещении и поддерживает её без потери электроэнергии.

Как работает сплит-система?

Принцип действия любой сплит-системы заключается в способности жидкости при испарении поглощать тепло и в момент конденсации его выделять. В компрессор поступает газообразный фреон при низком давлении, здесь он сжимается и нагревается, после чего поступает в конденсатор, где обдувается холодным воздухом и становится жидкостью. Из конденсатора фреон направляется в терморегулирующий вентиль, остывает и поступает в испаритель. Здесь, забирая у воздуха тепло, фреон переходит в газообразное состояние, вследствие чего воздух в комнате охлаждается и весь холодильный цикл начинается сначала.

Следует отметить, что некоторые кондиционеры кроме режима охлаждения воздуха в помещение, также могут работать и в режиме обогрева. Принцип работы сплит-системы на обогрев основан на том же процессе, что и охлаждение, только наружный и внутренний блок как бы меняются местами. В результате, в наружном блоке происходит испарение, а во внутреннем конденсация. Однако, обогрев помещений с помощью сплит-системы возможно только при плюсовой уличной температуре, в обратном случае грозит поломкой компрессора.

Бытовые и полупромышленные кондиционеры бывают двух видов в зависимости от конструкции и принципа действия: моноблочные и сплит-системы. Моноблоки в свою очередь делятся на мобильные, оконные и испарительные устройства, а сплит-системы – на настенные, кассетные, канальные, колонные и напольно-потолочные (универсальные).

Основа принципов работы разных климатических систем

У сплит-систем и мобильных, а также оконных кондиционеров принцип работы разный, но основан на свойстве любых жидкостей забирать тепло при испарении и выделять его при конденсации. В данных охлаждающих приборах рабочей жидкостью является газ – фреон. Он циркулирует по замкнутому контуру у двухкомпонентных блоков и моноблоков.

Температура фазового перехода, когда газ становится жидким, а потом опять возвращается в нормальное состояние, зависит от рабочего давления – чем оно больше, тем выше температура фазового перехода.

Чтобы жидкий фреон кипел и забирал тепло из воздуха, компрессор создает давление в испарителе, при котором температура фазового перехода меньше температуры окружающей среды. Когда компрессор создает давление, при котором температура фазового перехода выше показателей воздуха, фреон опять принимает газообразное состояние и отдает забранное тепло наружу, то есть на улицу, через внешний блок.

Если рассматривать принцип работы напольного кондиционера без воздуховода, то здесь используется тоже самое свойство жидкости, но рабочим веществом является вода, а не фреон. Внутри прибора нет замкнутого контура. Жидкость прокачивается дренажным насосом вверх и под действием теплого воздуха испаряется, отдавая прохладу наружу. По сути, это больше испаритель, а не кондиционер, так как он хорошо увлажняет воздух, а охлаждает посредственно.

Как работают сплит-системы и их разновидности

Сплит-система состоит из наружного и внутреннего блоков. В наружном находится компрессор, плата управления, вентилятор и конденсатор. Основные элементы внутреннего блока: испаритель, вентилятор, фильтры, температурные датчики и поддон для конденсата.

Фреон циркулирует по замкнутому контуру. Он состоит из:

внутреннего змеевика – испарительного теплообменника;
наружного змеевика – конденсаторного теплообменника;
соединительных медных трубок – фреоновой магистрали;
компрессора, повышающего давление;
капиллярной трубки у бытовых систем;
терморегулирующего вентиля (ТРВ) у полупромышленных блоков.

Капиллярная трубка и ТРВ имеют общий синоним – дросселирующее устройство. Они обеспечивают разность давления конденсации и кипения хладагента за счет гидравлического сопротивления по всей длине.

У кондиционеров, которые могут осуществлять подогрев воздуха, есть 4-ходовый клапан, меняющий функционально два теплообменника местами – наружный отвечает за испарение хладагента, а внутренний – за его конденсацию.

Работа на охлаждение

Фреон поступает в компрессор, где его давление увеличивается в 3 раза, а температура повышается на 50-60°C, то есть происходит сжатие. Далее он следует в конденсатор и обдувается более холодным воздухом, после чего переходит в жидкое состояние. Воздух проходит через конденсаторный теплообменник и нагревается от выделяемого фреоном тепла.

Затем хладагент перемещается в спиралеобразную капиллярную трубку или ТРВ, где его давление уменьшается, температура понижается и происходит небольшое испарение. Испарительный теплообменник продувается комнатным воздухом, но при поступлении более холодного фреона охлаждается. Хладагент при этом забирает его тепло и переходит в исходное состояние. Далее цикл повторяется.

При работе на холод схема действия кондиционера сплит-системы заключается в 4 основных этапах: сжатии, конденсации, разрежении и испарении.

Работа на обогрев

Суть принципа работы кондиционера сплит-системы на обогрев не меняется. При переключении 4-ходовым клапаном функций блоков, когда направление потока хладагента изменяется, воздух забирается с улицы наружным блоком, где происходит испарение фреона, а в комнату его доставляет внутренний блок, в котором хладагент снова переходит в газообразную фазу.

Чем ниже температура воздуха на улице, тем сложнее извлечь из него тепло, так как разница между температурой воздуха и температурой испарения фреона уменьшается, следовательно, нагревательная способность снижается из-за выравнивания их значений.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионная климатическая техника по принципу работы не отличается от сплит-системы, но обладает рядом особенностей:

Способна работать в режиме 24/7/365 в течение 10 лет, в то время как бытовой сплит-ситемы хватит не более чем на 2 года.
Имеет мощный вентилятор, за счет чего качество охлаждения выше, чем у сплита. Воздушные потоки заданной температуры равномерно распределяются по комнате.
В качестве рабочего вещества может выступать фреон, вода или гликоль.
Увлажнение воздуха осуществляется с помощью парогенератора электродного типа.

Прецизионные кондиционеры используются в серверных, где необходимо бесперебойно поддерживать определенную температуру и влажность воздуха.

Инверторные кондиционеры

Принцип работы инверторного кондиционера такой же, как у обычного. Отличие климатического оборудования инверторного типа заключается в управлении режимом работы. В обычной сплит-системе при достижении заданной температуры компрессор выключается. Когда температура меняется в большую сторону, срабатывает запуск нагнетателя. Таким образом, система работает на полную мощность, но с перерывами.

В инверторных двигателях есть плата частотного преобразователя, которая меняет стандартную частоту электрической сети. Вентилятор не перестает работать при достижении температурной нормы: он постепенно замедляет вращение, а при нагревании воздуха на 1 градус, увеличивает число оборотов в единицу времени.

Преимущества такого управления в долговечности оборудования и в экономии электричества до 30% по сравнению с неинверторными сплит-системами.

Канальная климатическая система

От внутреннего блока канального кондиционера отходит система подводящих и отводящих воздуховодов, по которым забирается теплый воздух и поставляется холодный в одно или несколько помещений.

Оборудование такого типа имеет функцию подмеса свежего воздуха с улицы до 30%.

Монтаж кондиционера канального типа лучше делать на этапе строительства здания – блок устанавливается под потолком вместе с системой вентиляции.

Принцип работы мобильных кондиционеров

Охлаждение

Схема работы мобильного кондиционера

С первым потоком происходит охлаждение конденсатора за счет проходящего уже охлажденного воздуха. Теплый поток удаляется наружу через гофрированный отводящий шланг. Второй поток воздуха нужен для охлаждения комнаты. Проходя через испаритель, теплый воздух отдает тепло фреону и снижает свою температуру, после чего возвращается в помещение через распределительные решетки на корпусе. Компрессор при этом создает необходимое давление, а центробежный вентилятор обеспечивает забор воздуха и обдув теплообменников. Так строится принцип работы мобильных кондиционеров на охлаждение.

Если говорить о принципе работы мобильного кондиционера с воздуховодом, отличие заключается в том, что в корпусе имеются два герметичных отсека с двумя разными змеевиками. В нижнем находится конденсаторный теплообменник, а в верхнем – испарительный.

Обогрев

При обогреве моноблок обычно работает в режиме тепловентилятора, а воздуховод закрывают снаружи заглушкой, чтобы холодный воздух с улицы не попадал в прибор. Изолированный от внешней среды кондиционер может функционировать при любых морозах.

Принцип работы кондиционера на обогрев в данном случае строится не на перенаправлении хладагента в другую сторону, а на электрическом нагреве за счет керамических ТЭНов, которые превращают мобильное устройство в типичный обогреватель.

Охлаждение и обогрев оконными кондиционерами

От принципа работы напольного кондиционера функционирование оконного блока практически не отличается. У него тоже есть два отсека: в одном находится испарительный теплообменник, а в выходящем наружу – конденсаторный.

Охлаждение

При охлаждении фреон циркулирует между двумя змеевиками. Центробежный вентилятор забирает воздух из комнаты, проводя его через фильтр грубой очистки, и обдувает им испарительный теплообменник. За счет разницы температур и нагнетаемого давления воздух отдает тепло фреону и охлаждается, направляясь обратно в комнату. Хладагент в это время перемещается к теплообменнику на внешней стороне оконного блока, где тепло передается воздуху, нагнетаемому осевым вентилятором через боковые решетки.

Обогрев

Если говорить о принципе действия кондиционера оконного типа на обогрев, то здесь также используют встраиваемые ТЭНы, позволяющие превращать охлаждающее устройство в полноценный обогреватель. До -15°C такой моноблок греть воздух в комнате будет исправно.

Как работают испарительные кондиционеры

Охладитель-увлажнитель испарительного типа

В испарительных кондиционерах нет фреоновых контуров с теплообменниками и компрессорами. В состав безвоздуховодного напольного блока входят следующие элементы:

вентилятор;
дренажный насос;
пористый гидро-фильтр;
воздушный фильтр грубой очистки;
емкость для холодной воды.

Рабочая жидкость – холодная вода, в которую дополнительно кладут лед для более эффективного охлаждения.

Охлаждение

Влагу удалять нет необходимости, так как она выделяется в комнату вместе с охлажденным воздухом, поэтому такие моноблочные устройства еще называют увлажнителями или испарительными кондиционерами.

Цикл охлаждения состоит из нескольких этапов:

гидро-фильтр пропитывается водой, поступающей из специальной емкости под воздействием дренажной помпы;
воздушный поток проходит через механический фильтр и поступает в гидро-фильтр;
здесь он отдает свое тепло воде, и она начинает испаряться, при этом происходит охлаждение и увлажнение воздушного потока.