Come funziona un climatizzatore: dispositivo, schema tecnico e principio di funzionamento di un tipico climatizzatore

La chiave per un funzionamento lungo ed efficiente del condizionatore d'aria è il suo corretto funzionamento e la regolare manutenzione. Sei d'accordo? Ma per evitare guasti a questa apparecchiatura molto costosa, è consigliabile studiare il dispositivo, oltre a considerare il principio di funzionamento del condizionatore d'aria.

Sono questi i problemi che discuteremo nel nostro materiale: analizzeremo in dettaglio i principali elementi strutturali delle tipiche attrezzature climatiche. E parleremo anche del principio e delle caratteristiche del suo funzionamento, daremo uno schema tipico. Integreremo l'articolo con foto visive e utili consigli video.

Il contenuto dell'articolo:

  • Il dispositivo di un tipico condizionatore d'aria
    • I principali elementi strutturali dell'attrezzatura
    • Cos'altro influisce sulle prestazioni dei condizionatori d'aria?
    • Il ruolo del refrigerante nel funzionamento delle apparecchiature climatiche
  • Il principio di funzionamento e lo schema del condizionatore d'aria
    • Come funziona un tipico condizionatore d'aria?
    • instagram viewer
    • Diagramma schematico del funzionamento dell'apparecchiatura
    • Caratteristiche del funzionamento del condizionatore d'aria
  • Conclusioni e video utili sull'argomento

Il dispositivo di un tipico condizionatore d'aria

È difficile immaginare una vita comoda di una persona moderna senza aria condizionata. E così durante il suo funzionamento l'utente non ha problemi e guasti, è auspicabile conoscere in termini generali il dispositivo e il principio di funzionamento di questo tipo di apparecchiatura climatica. Parleremo ulteriormente dei componenti principali e degli elementi strutturali del condizionatore d'aria.

I principali elementi strutturali dell'attrezzatura

Se l'utente vedesse un condizionatore, che aumenta il comfort del suo soggiorno, in una sezione, vi troverebbe molti elementi strutturali e componenti. Alcuni servono a controllare l'unità, aiutano l'elettronica standard e l'utente a controllare la situazione.

E i principali che influenzano la funzionalità sono elementi di design come:

  • evaporatore, che si trova nell'unità interna del climatizzatore ed è progettato per garantire che il refrigerante utilizzato assorba calore quando passa allo stato gassoso;
  • condensatore - questo elemento strutturale si trova nell'unità esterna del climatizzatore ed è progettato per garantire il passaggio del refrigerante esistente allo stato liquido, e con il rilascio simultaneo di calore.

Al centro, entrambi gli elementi sono radiatori. Che occupano una parte significativa nella progettazione delle unità di climatizzazione. Ciò è necessario per garantire un efficiente scambio termico tra il refrigerante e l'aria.

unità interna

Il diagramma mostra l'unità interna di un tipico climatizzatore, indipendentemente dalla marca, dal modello e dalle prestazioni. E il suo elemento principale è sempre l'evaporatore, che occupa gran parte del corpo

L'evaporatore e il condensatore sono una struttura costituita da tubi di rame di piccolo diametro con piastre di alluminio trasversali poste su di esse, progettate per aumentare la velocità di trasferimento del calore.

Cos'altro influisce sulle prestazioni dei condizionatori d'aria?

Oltre all'evaporatore e al condensatore sopra elencati, ci sono molti altri elementi di design che garantiscono l'efficienza delle apparecchiature climatiche.

Questi includono:

  • ventilatori;
  • compressore;
  • valvola termostatica (valvola).

Prodotti come faninstallato in ogni condizionatore d'aria. Il loro compito è aumentare il flusso d'aria che soffia l'evaporatore o il condensatore. Ciò migliora significativamente le prestazioni del sistema nel suo complesso.

Compressore È del tutto possibile chiamare il cuore di qualsiasi moderno condizionatore d'aria. Il motivo è che è lui che assicura il movimento del refrigerante attraverso il circuito di refrigerazione. Che di solito è costituito da tubi di rame.

Unità esterna del condizionatore d'aria

Lo schema mostra l'unità esterna di un moderno climatizzatore. Inoltre, il suo elemento principale è tradizionalmente un condensatore, indicato in blu. Accanto all'elemento strutturale specificato c'è un ventilatore, senza il quale non sarà possibile ottenere un funzionamento efficiente del sistema.

Inoltre, il compressore è progettato per comprimere il refrigerante dietro l'evaporatore. Che migliora anche le prestazioni di qualsiasi condizionatore d'aria.

Abbiamo parlato della diagnostica del compressore e delle funzionalità di risoluzione dei problemi in questo materiale.

valvola di espansione progettato per ridurre la pressione del refrigerante davanti all'evaporatore. Questa caratteristica garantisce un migliore trasferimento di calore.

Il ruolo del refrigerante nel funzionamento delle apparecchiature climatiche

Qualsiasi condizionatore d'aria moderno è un sistema tecnico costituito da un numero di nodi e parti. Ma saranno tutti inutili senza refrigerante, che è una sostanza che passa facilmente dallo stato liquido a quello gassoso e viceversa. Allo stesso tempo, rilascia o assorbe una notevole quantità di calore.

Refrigerante del condizionatore d'aria

Esistono più di 4 dozzine di tipi di freon, ma solo alcuni di essi vengono utilizzati come refrigerante. Allo stesso tempo, l'R-22 è il più popolare oggi: riempie oltre il 98% dei condizionatori d'aria. Ma va ricordato che i suoi giorni sono già contati e questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si acquistano attrezzature per il clima.

Per molti decenni, come refrigerante sono stati utilizzati vari tipi di una sostanza chiamata freon, principalmente una miscela di etano e metano. La caratteristica principale di questa sostanza è il suo basso punto di ebollizione. Cosa succede a 5-10 °C. In questo caso, il freon durante l'evaporazione può riscaldarsi fino a 70-90 °. Queste sue caratteristiche ti consentono di rimuovere un'enorme quantità di calore e abbastanza rapidamente.

E questo refrigerante è incolore, inodore e, soprattutto, innocuo per la salute degli utenti. Allo stesso tempo, il tipo di freon più richiesto oggi (R-22) ha un impatto negativo sullo strato di ozono dell'atmosfera. Pertanto, se non sei indifferente ai problemi ambientali, dovresti acquistare condizionatori d'aria che funzionano con refrigerante R-410. Che non distrugge gli strati protettivi dell'atmosfera.

Riempimento di freon

La foto mostra il rifornimento del condizionatore d'aria con freon. Ma va ricordato che secondo il cosiddetto protocollo di Montreal, l'uso del freon R-22 dovrebbe essere interrotto entro il 2030. E questo è un punto molto importante. Poiché meno tempo rimane prima del periodo specificato, meno è consigliabile acquistare condizionatori d'aria funzionanti con refrigerante dannoso

In pratica ricaricare il condizionatore d'aria con freon eseguita abbastanza raramente. Ad esempio, dopo riparazione, manutenzione, perdite. E in ogni caso, il refrigerante specificato (R-410) non danneggerà la salute degli utenti e dei loro animali domestici.

Il principio di funzionamento e lo schema del condizionatore d'aria

Il condizionatore d'aria sembra essere un'attrezzatura abbastanza semplice, i cui principali componenti strutturali non sono particolarmente difficili. Pertanto, analizzeremo in dettaglio il suo principio di funzionamento, anch'esso estremamente semplice.

Come funziona un tipico condizionatore d'aria?

I liquidi in evaporazione assorbono il calore, e attivamente, e durante la condensazione (transizione dallo stato gassoso allo stato liquido) lo rilasciano. E questi fenomeni fisici sono tradizionalmente alla base del principio di funzionamento dei condizionatori d'aria.

Puoi assicurarti che questo metodo di rimozione del calore sia efficace anche a casa. Ad esempio, applicando sulla superficie della pelle qualsiasi soluzione contenente alcol che, evaporando rapidamente, lascia una sensazione di freddo. Poiché il calore viene assorbito dalla superficie del corpo e rimosso lateralmente.

Rappresentazione grafica dei processi di ebollizione e condensazione

In poche parole, alla base del funzionamento di qualsiasi moderno climatizzatore ci sono le procedure di ebollizione (con assorbimento di calore) e di condensazione (con rilascio di calore). Durante questi processi il calore viene assorbito/rilasciato secondo le formule riportate nel grafico. Dove Q è la quantità di calore, L è il calore specifico di vaporizzazione e m è la massa della sostanza

Questo è esattamente ciò che accade al chiuso. Il motivo è che il refrigerante liquido, entrato nell'unità interna del condizionatore d'aria, assorbe attivamente e in grandi quantità il calore in eccesso, mentre la sua temperatura aumenta notevolmente.

Di conseguenza, evapora e si sposta in un'unità esterna (di solito collocata all'esterno dell'edificio). Dove, sotto l'influenza di aria più fredda, soffiata in quantità significative da un ventilatore, avviene il processo inverso.

Evaporatore del condizionatore d'aria

La foto mostra un evaporatore del condizionatore d'aria. Che dal suo aspetto ricorda un radiatore convenzionale. In realtà così com'è. Poiché il design di questo elemento fornisce il soffio più efficiente dell'aria calda della stanza, dalla quale il refrigerante assorbe il calore, quindi la stanza diventa più fresca

Cioè, si verifica la condensa, a seguito della quale il refrigerante diventa nuovamente liquido, mentre, di conseguenza, viene rilasciato calore. E poi seguirà un nuovo ciclo, e così via all'infinito.

Diagramma schematico del funzionamento dell'apparecchiatura

Indipendentemente dal tipo, dal tipo e dal nome del condizionatore d'aria, il processo di raffreddamento dell'aria è sempre lo stesso. Quindi, dopo l'accensione, il refrigerante viene fornito all'evaporatore. Allo stesso tempo, la sua pressione è di 3-5 atmosfere e la temperatura è compresa tra 10 e 20 ° C.

Inoltre, allo stato gassoso, il freon si sposta verso il compressore. E poi viene compresso a 15-20 atmosfere. Inoltre, il refrigerante viene riscaldato fino a 70-90 °C.

Lo schema del condizionatore d'aria

Lo schema, in forma semplificata, mostra il principio di funzionamento di qualsiasi moderno climatizzatore. Quindi la figura mostra che il refrigerante raffreddato nel condensatore entra nel regolatore di flusso (valvola di espansione termica). Dove la sua pressione diminuisce, il che consente al liquido di raffreddarsi ancora di più. E poi il refrigerante viene trasportato all'evaporatore, dove avviene il processo principale. Cioè, raffreddare l'aria mentre si riscalda il refrigerante

Successivamente, il gas viene trasportato al condensatore, che viene soffiato attivamente da un ventilatore. Come risultato dell'esposizione all'aria iniettata con una temperatura inferiore, il freon genera calore, che porta alla sua transizione allo stato liquido.

Tuttavia la sua temperatura rimane di 10-20 °C superiore a quella dell'aria circostante. Questo problema è risolto nel momento in cui il liquido si muove attraverso la valvola di espansione. Dove la pressione del refrigerante diminuisce nuovamente a 3-5 atmosfere. Ciò consente al freon di raffreddarsi ulteriormente ed è pronto per un nuovo ciclo di assorbimento del calore, quindi viene nuovamente immesso nell'evaporatore.

Come si raffredda un condizionatore d'aria

La figura mostra un diagramma schematico di un condizionatore d'aria. In questo caso, un'unità dotata di evaporatore si trova all'interno. E il secondo, con un condensatore, è fuori. Ciò consente di rendere la procedura di trasferimento del calore il più efficiente possibile. Inoltre, l'unità esterna ospita sempre il compressore, che è la parte più rumorosa della struttura.

Caratteristiche del funzionamento del condizionatore d'aria

Per far funzionare il condizionatore d'aria è necessaria l'elettricità, ma questo è vantaggioso, poiché ha un'efficienza piuttosto elevata.

Ma se ci sono cadute di tensione regolari nella rete, per evitare danni a questo tipo di apparecchiature climatiche, è necessario installare immediatamente e stabilizzatore.

Nonostante il metodo semplice ed efficace di scambio termico, dovresti sempre ricordare che il condizionatore d'aria soddisferà le caratteristiche dichiarate solo con regolarità manutenzione.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il video qui sotto aiuterà ad approfondire e consolidare le conoscenze acquisite sull'argomento:

Il principio di funzionamento di qualsiasi condizionatore d'aria, indipendentemente dalla marca, tipo, è abbastanza semplice. Dal momento che si basa sui fenomeni fisici più semplici. Allo stesso tempo, va ricordato che l'attrezzatura climatica ha caratteristiche tecniche diverse. Inoltre, i condizionatori si differenziano per affidabilità, efficienza, convenienza nella gestione. Ciò che deve essere considerato, così come la futura transizione al freon sicuro, poiché questa caratteristica può portare a perdite finanziarie.

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