سیستم های تهویه مطبوع و سیستم های اسپلیت مدل های مختلف قبلاً در زندگی یک فرد مدرن کاملاً جا افتاده است - امروزه این لوازم خانگی مانند گذشته های اخیر لوکس محسوب نمی شوند. این محصولات به طور ویژه برای ایجاد یک میکروکلیم مطلوب در داخل ساختمان ها در تابستان گرم طراحی شده اند، اما بسیاری از مدل ها می توانند اتاق ها را در خارج از فصل گرم کنند. اساساً ، طراحی یک تهویه مطبوع شبیه به چیدمان بلوک های جداگانه سیستم های تقسیم است ، تنها تفاوت این است که اولی به طور معمول دارای یک مسکن و دومی - دو بلوک است. اصل عملکرد یک سیستم اسپلیت شبیه به یک پنجره خانگی استاندارد یا تهویه مطبوع کف است.
درک نحوه عملکرد یک کولر گازی بسیار آسان است، فقط باید اجزای تهویه مطبوع را به طور جداگانه مطالعه کنید: واحدهای داخلی و خارجی.
بلوک از راه دور
طراحی یونیت خارجی بسیار پیچیده است، زیرا عملکرد کل سیستم را بر اساس حالت های از پیش تعیین شده که به صورت دستی توسط کاربر انتخاب می شود، کنترل می کند. اجزای آن در عکس نشان داده شده است:
- پنکه- مسئولیت های او برای ایجاد جریان هوا به قسمت های داخلی.
- رادیاتورکه در آن مبرد خنک می شود، کندانسور نامیده می شود که گرما را به جریان هوای بیرون منتقل می کند.
- کمپرسورکولر گازی مبرد را فشرده می کند و آن را بین واحدها به گردش در می آورد. شرح اصل عملکرد کمپرسور به راحتی در اینترنت یافت می شود، بنابراین ما مقاله را با جزئیات فنی غیر ضروری بارگذاری نمی کنیم.
- برد کنترل اتوماتیکدارای این قرارگیری در مدل های کلاس اینورتر برای سایرین، تمام لوازم الکترونیکی در داخل واحد داخلی کولر گازی قرار دارند.
- طراحی پیچیده شیر فلکهفقط روی مدل های کلاس "گرمای سرد" نصب شده است، هنگامی که حالت گرمایش روشن است، اصل عملکرد بلوک ها به صورت آینه ای تغییر می کند.
- درب، از اتصالات اتصالات محافظت می کند.
- فیلتر کنید- از دستگاه در برابر ذرات خارجی که در حین نصب محصول وارد سیستم می شوند محافظت می کند.
- مسکن خارجی.
محفظه اواپراتور
طراحی آن چندان پیچیده نیست.
ریزپردازنده و برد الکترونیکی و همچنین اتصالاتی که لوله های مسی با فریون در حال گردش به آن وصل شده اند، در عکس نشان داده نشده اند - آنها در پشت قرار دارند.
طراحی اولیه تهویه مطبوع تقریباً بدون تغییر باقی می ماند - مدل های مختلف تغییرات خاصی دارند، اما واحدهای خارجی و داخلی همیشه وجود دارند.
اکنون می دانید که یک کولر گازی از چه چیزی تشکیل شده است، بنابراین می توانید به معرفی مختصری از اصول عملکرد خاص یک کولر گازی بروید.
تفاوت های ظریف عملکردی
هنگام گرم شدن، مواد مایع تبخیر می شوند و به طور فعال گرما را از سطحی که روی آن قرار دارند جذب می کنند و هنگامی که تراکم اتفاق می افتد، روند معکوس رخ می دهد - این اساس اصل عملکرد هر سیستم تهویه مطبوع است. این محصولات نمی توانند سرما تولید کنند، بلکه فقط گرما را از جسم خنک شده به خیابان یا برعکس منتقل می کنند که با روشن شدن حالت گرمایش اتفاق می افتد. گرما انرژی است و نمی تواند بدون هیچ اثری ناپدید شود یا از ناکجاآباد ظاهر شود.
در طول خنک سازی فریونتبخیر می شود، تراکم آن در واحد راه دور اتفاق می افتد، پس از اینکه مبرد، فشرده شده به یک قوام خاص، کمپرسور را ترک می کند. اگر عملکرد سیستم تهویه مطبوع یا سیستم اسپلیت برای گرم کردن اتاق پیکربندی شده باشد، همه چیز برعکس اتفاق می افتد.
انرژی این محصول از شبکه برق تامین می شود و کاربران باید بدانند که استفاده از چنین وسایلی برای گرم کردن اتاق کاملاً سودآور است: با مصرف 1 کیلو وات برق، 3 کیلو وات انرژی حرارتی را به داخل ساختمان منتقل می کنند و هوا را خشک نمی کنند.
مشخصات فنی کولر گازی خانگی عبارتند از: قدرت نامی محصول، که صرف سرمایش یا گرمایش فضاهای داخلی می شود. محصولات این طرح در خارج از فصل استفاده می شود، اما فقط در دمای بالاتر از صفر - آنها را نمی توان در شرایط یخبندان روشن کرد. علاوه بر این، گرمایش طبق یک طرح خاص اتفاق می افتد: کف گرم می شود و فضایی راحت برای پاها ایجاد می کند.
بعد مصرف برق، جریان هوا و سطح سر و صدای تولید شده است که در اماکن مسکونی بیش از 34 دسی بل مجاز نیست. در نظر گرفتن نویز در حداقل و حداکثر توان محصول ضروری است.
ویژگی های اصلی تهویه مطبوع را در نظر بگیرید مبرد مورد استفاده در محصول- همه دستگاه ها از انواع مختلف فریون از R-12 تا R-410A استفاده می کنند که از سهم های مساوی (50 تا 50) R32 و R125 تشکیل شده است.
توابع اصلی
برای استفاده راحت، یک تهویه مطبوع خانگی دارای مجموعه خاصی از عملکردها است:
- خنک کننده، برای برخی از تغییرات، گرمایش هوا نیز وجود دارد.
- تهویه - از تمام واحدهای واحد، فقط از فن استفاده می شود.
- حالت خودمختار - خود سیستم تمام عملکردهای اصلی را مدیریت می کند.
- رطوبت زدایی - رطوبت اضافی از هوا حذف می شود.
- تمیز کردن - قبل از ورود به مبدل حرارتی انجام می شود.
- تنظیم دما یک عملکرد بسیار مفید است که به شما امکان می دهد هنگام سرمایش و گرمایش آن را با دقت تنظیم کنید.
- سرعت چرخش فن - دارای چندین حالت است که به شما امکان می دهد عملکرد محصول را تغییر دهید.
- جهت - پرده ها جهت حرکت هوا را تنظیم می کنند ، پرده های افقی ارتفاع را تغییر می دهند و پرده های عمودی سمت را تغییر می دهند.
- تایمر - به شما امکان می دهد زمان دقیق روشن یا خاموش کردن تهویه مطبوع را تنظیم کنید.
- حالت "شب" - سیستم کنترل اتوماتیک داخلی به طور مستقل سرعت فن را تنظیم می کند و به آرامی دمای هوا را 2-3 درجه کاهش می دهد / افزایش می دهد.
هر مدل از کولر گازی خانگی دارای عملکردهای اضافی مختلفی نیز می باشد که در دستورالعمل استفاده از محصول مشخص شده است.
انواع فیلترهای ظریف اضافی، یونیزرها و لامپ های فرابنفش به طور قابل توجهی کیفیت هوای اجباری را بهبود می بخشد، اما هزینه محصول نیز به طور پیوسته در حال افزایش است.
تفاوت بین کولر گازی و سیستم اسپلیت چیست؟
بسیاری از خریداران می پرسند که تفاوت محصولات خنک کننده پنجره و کف با سیستم های اسپلیت چیست؟ گزینه دوم کاربردی تر و موثرتر در نظر گرفته می شود. هر سیستم اسپلیت دارای مزایای زیر است:
- اواپراتور را می توان روی سقف، دیوار یا کف قرار داد و برای هر فضای داخلی اتاق ایده آل است.
- خنک سازی به دلیل قدرت بیشتر سریعتر است.
- هوای اجباری را تمیز، مرطوب و یونیزه می کند.
- هنگام کارکرد، تأثیر نسبتاً کم صدایی بر دیگران ایجاد می کند.
برای یک آپارتمان با مساحت بزرگ یا ساختمان حومه، سیستم های چندگانه با چندین اواپراتور داخلی و یک واحد راه دور خریداری می شود که کل فرآیند عملیات را برای کاربران آسان می کند. علاوه بر این، ظاهر کلبه با فراوانی بلوک های راه دور با همان طراحی خراب نمی شود، اما با تاثیرات نویز متفاوت.
طراحی و اصل عملکرد یک تهویه مطبوع با طراحی هر سیستم اسپلیت تفاوتی ندارد، تفاوت فقط در تفاوت های ظریف خاص است، بنابراین بسیار دشوار است که پاسخ دقیقی به این موضوع بدهید که کدام تجهیزات با وظایف بهتر کنار می آیند - هر کدام. آنها دارای معایب و مزایای خاص خود هستند که دامنه کاربرد آنها را مشخص می کند.
ساختار تهویه مطبوع پنجره ایاین یک طراحی منحصر به فرد دارد - یک قسمت در داخل و دیگری در خارج از بلوک پنجره قرار دارد. آنها فقط از نظر طراحی شبیه به نسخه کفی مونوبلوک هستند، زیرا همه اجزا در داخل یک محفظه قرار دارند. قطعات عامل - یک فن و یک کمپرسور - صدای بیشتری نسبت به سیستم اسپلیت ایجاد می کنند، زیرا این قطعات در یک واحد مجزا واقع در خارج از اتاق قرار دارند.
قبل از انتخاب در هنگام خرید چنین محصولی برای خانه خود، باید ویژگی های فنی ارزان ترین سیستم های اسپلیت را با پارامترهای مشابه دستگاه های کف یا پنجره ای مقایسه کنید - تفاوت های ظریف مثبت و منفی زیادی برای هر نوع وجود دارد. ، بنابراین نتیجه گیری نهایی بسیار دشوار است.
بسیاری از ما از واحدهای خنک کننده هوای داخلی در خانه یا محل کار استفاده می کنیم - تهویه مطبوع. اما همه نمی دانند چگونه کار می کنند. هدف این مقاله توضیح ساختار و اصل عملکرد یک سیستم اسپلیت است که اغلب در زندگی روزمره ما یافت می شود.
دستگاه تهویه مطبوع خانگی
یک سیستم اسپلیت مدرن به دو بخش تقسیم می شود - واحدهای خارجی و داخلی. هر یک از آنها عملکرد خاص خود را انجام می دهد و شامل مجموعه ای از تجهیزات مربوطه است. در داخل محفظه واحد خارجی یک مبدل حرارتی - یک کندانسور، یک فن طراحی شده برای عبور هوا از طریق آن و یک کمپرسور - یک دمنده فشار وجود دارد. در میان عناصر عملکردی کوچکتر، اما نه کمتر مهم، خشک کن، شیر انبساط و لوله های مسی اتصال باید برجسته شوند. علاوه بر این، طراحی این واحد تامین برق از شبکه برق را فراهم می کند که برای آن عناصر الکتریکی لازم و همچنین تجهیزات اتوماسیون را دارد.
توجه داشته باشید.در صورتی که طراحی عملکرد سیستم اسپلیت را برای گرمایش فراهم می کند، یک شیر چهار طرفه با یک درایو الکتریکی، یک بخاری کمپرسور و یک تنظیم کننده فشار تراکم علاوه بر این در واحد بیرونی نصب می شود.
قسمت داخلی تهویه مطبوع، علاوه بر محفظه، شامل یک مبدل حرارتی - یک تبخیر کننده با، عناصر فیلتر، پرده هایی برای هدایت جریان هوا و یک سینی برای جمع آوری میعانات است. بین واحدهای داخلی و خارجی، 2 خط برای خنک کننده گذاشته شده است، از طریق یک لوله با قطر بزرگتر به شکل گاز حرکت می کند و با قطر کمتر در حالت مایع حرکت می کند. شکل زیر ساختار یک سیستم تقسیم را نشان می دهد که عناصر اصلی را نشان می دهد:
1 - کمپرسور 2 – شیر چهار طرفه برای تغییر حالت زمستانی و تابستانی. 3 – واحد الکترونیکی 4 – فن محوری 5 – مبدل حرارتی – کندانسور; 6 - خطوط برای مبرد. 7 – فن سانتریفیوژ 8 – مبدل حرارتی – اواپراتور; 9 – فیلتر درشت؛ 10- فیلتر ریز
اصل عملیات
سیستم اسپلیت، مانند هر دستگاه تبرید، بسیار کارآمد است. به عنوان مثال: کولری که برق 1 کیلو وات مصرف می کند، تقریباً 3 کیلو وات ظرفیت خنک کننده دارد. در عین حال، قوانین صرفه جویی در انرژی نقض نمی شود و راندمان نصب اصلاً 300٪ نیست، همانطور که ممکن است فکر کنید.
باید درک کرد که اصل کار یک کولر گازی تولید سرما نیست، بلکه انتقال انرژی حرارتی از مکانی به مکان دیگر از طریق مبردی به نام سیال کار است.
مایع کار فریون است که نقطه جوش آن تقریباً 100 ºС کمتر از آب است. ترفند این است که برای تبخیر، هر مایعی باید مقدار زیادی انرژی حرارتی دریافت کند. در فیزیک به این انرژی گرمای ویژه تبخیر می گویند.
فریون تبخیر شده در واحد داخلی از طریق یک لوله با قطر بزرگ به کمپرسور جریان می یابد که باعث ایجاد فشار در سیستم تقسیم و سپس به مبدل حرارتی - کندانسور می شود. سیال کار، تحت فشار، در تماس با هوای بیرون به شدت در آن متراکم می شود و گرمای جذب شده قبلی را در جو آزاد می کند. فقط در حال حاضر آن را گرمای ویژه تراکم با مقدار ثابت فریون در سیستم می نامند، مقدار آن برابر با انرژی مصرف شده تبخیر است. نحوه انجام فرآیند توصیف شده در نمودار عملکرد یک سیستم تهویه مطبوع سیستم اسپلیت نشان داده شده است:
مبرد پس از ورود به فاز مایع، برای جداسازی رطوبت از خشک کن عبور کرده و وارد شیر انبساط می شود. در اینجا، به دلیل افزایش شدید اندازه کانال (نازل)، فشار کاهش می یابد و سیال کار برای قسمت بعدی گرما به اواپراتور باز می گردد.
در میان تجهیزات الکتریکی که مصرف انرژی قابل توجهی دارند، در نمودار می توانید دو فن و یک کمپرسور را مشاهده کنید. یعنی 1 کیلو وات برق ارائه شده در مثال فقط برای چرخاندن محورهای فن ها و کمپرسور صرف می شود.
تمام عملکردهای دیگر توسط سیستم های اتوماسیون انجام می شود. با رسیدن به دمای تنظیم شده در اتاق، سنسور سیگنالی را به واحد کنترل ارسال می کند که کمپرسور و فن ها را متوقف می کند و فرآیند متوقف می شود. هوای اتاق گرم شده است و سنسور دوباره شروع به خنک کننده می کند، چنین عملکرد چرخه ای به طور مداوم ادامه می یابد. در عین حال، سیستم های اسپلیت اینورتر که طراحی آن اندکی با طراحی سیستم های تهویه مطبوع معمولی متفاوت است، هرگز این روند را متوقف نمی کنند. چنین واحدهایی با تغییر دما و عملکرد آرام کمپرسور مشخص می شوند.
توجه داشته باشید.در طی فرآیندهای تبادل حرارت شدید، رطوبت موجود در هوا بر روی پره های اواپراتور و کندانسور می افتد تا آن را جمع آوری و حذف کند، طراحی تهویه مطبوع یک حمام و یک سیستم لوله را فراهم می کند.
برای تغییر نصب به حالت گرمایش هوا، جهت حرکت سیال کار تغییر می کند، در نتیجه مبدل های حرارتی عملکرد خود را تغییر می دهند، بیرونی تبدیل به اواپراتور می شود و گرما را از محیط خارج می کند و داخلی عمل می کند. به عنوان یک کندانسور، این انرژی را به اتاق منتقل می کند. برای توزیع مجدد جریان ها، یک شیر چهار طرفه به مدار وارد شد تا نیازی به مشکل با کمپرسور نباشد.
نتیجه
سیستم اسپلیت نیز مانند سایر دستگاه های تبرید به دلیل کارایی بسیار مقرون به صرفه است. به همین دلیل است که آنها برای ایجاد شرایط راحت در ساختمان ها برای اهداف مختلف محبوبیت زیادی به دست آورده اند.
سیستم چیلر فن کویل چگونه کار می کند؟
کولر گازی اینورتر چیست
نحوه روشن کردن کولر گازی برای گرمایش
نحوه تمیز کردن آنتی باکتریال کولر گازی
من سعی خواهم کرد اصل عملکرد یک تهویه مطبوع (سیستم اسپلیت) را بدون استفاده از اصطلاحات خاص ترمودینامیک توضیح دهم. با این حال، برای درک، لازم است نتیجه چندین فرآیند ترمودینامیکی را به خاطر بسپارید (ایمان بگیرید):
- throttling فرآیند انبساط سیال عامل (تبخیر) با جذب انرژی حرارتی و کاهش دما است.
- تراکم فرآیند تبدیل بخار به مایع است.
- فشرده سازی فرآیند کاهش حجم سیال عامل با افزایش فشار و دما است.
آنتروپی S مقدار انرژی حرارتی مناسب برای انجام کار است: هر چه انرژی کمتر باشد، آنتروپی بیشتر است.
خنک کردن هوا در اتاق با استفاده از یک واحد تبرید ویژه - یک تهویه مطبوع که در یک چرخه حرارتی معکوس کار می کند انجام می شود. چرخه حرارتی معکوس، چرخه ای که در آن انتقال انرژی حرارتی از یک جسم سردتر به یک جسم گرمتر به دلیل ورودی کار انجام می شود. سیال کار در کولر گازی فریون است.
نمودار شماتیک کولر گازی در شکل سمت چپ و چرخه عملکرد آن در نمودار T - S در سمت راست آمده است.
و بنابراین - تهویه مطبوع روشن است. کمپرسور 3 بخار فریون را فشرده می کند و دمای آن را از T2 به T1 افزایش می دهد (فرآیند 3 - 4 در نمودار). بخار فریون فشرده و گرم شده وارد کندانسور 4 واحد بیرونی تهویه مطبوع می شود که در آنجا انرژی حرارتی را در هوای اطراف آزاد می کند و متراکم می شود (فرآیند 4 - 1 در نمودار). فریون از کندانسور وارد دریچه گاز 1 می شود و پس از آن در اواپراتور 2 واحد داخلی تهویه مطبوع تبخیر می شود (فرآیند 1 - 2 در نمودار) که در نتیجه دمای آن کاهش می یابد. در اواپراتور، بخار فریون حاصل از هوای اطراف گرما می گیرد. بعد، فریون وارد مکش کمپرسور می شود (فرآیند 2-3 در نمودار) - چرخه بسته است.
دریچه گاز 1 در کولر گازی رگولاتور است. با تغییر دبی سیال کار از طریق آن می توانید ظرفیت خنک کنندگی کولر گازی را تنظیم کنید.
سیستم تقسیم به این صورت است.
شکل شماره 4 نمودار ساده شده ای از مدار تبرید کولر گازی اسپلیت سیستم دیواری خانگی را نشان می دهد که وظیفه اصلی آن خنک کردن هوای داخل اتاق مطبوع (یا به عبارت دیگر حذف گرما از اتاق و آن را به خیابان منتقل کنید). ماده موثر برای حرکت انرژی حرارتی یک مبرد است. هوا به دلیل عمل یک فرآیند ترمودینامیکی در مدار تبرید خنک می شود که دارای 4 جزء است:
- تبخیر مبرد که در داخل مبدل حرارتی اواپراتور واحد داخلی رخ می دهد.
- تراکم مبرد که در داخل مبدل حرارتی کندانسور واحد خارجی رخ می دهد.
- فشرده سازی مبرد که توسط کمپرسور واقع در یونیت خارجی تولید می شود.
- دریچه گاز که در داخل لوله مویرگی یونیت خارجی رخ می دهد.
همانطور که مشخص است وقتی مبرد تبخیر می شود، یعنی زمانی که از حالت مایع به گاز می رسد، انرژی حرارتی را جذب می کند یا به عبارت دیگر اواپراتور را خنک می کند.
هنگامی که مبرد متراکم می شود، یعنی زمانی که از حالت گازی به حالت مایع می رسد، مبرد انرژی حرارتی می دهد یا به عبارت دیگر کندانسور را گرم می کند. فرآیندهای تراکم و تبخیر تحت شرایط خاصی که در مبدل های حرارتی ایجاد می شود، رخ می دهد.
یکی از عناصر اصلی مدار تبرید یک دستگاه انبساط - یک لوله مویرگی است. لوله مویین در مقایسه با سایر عناصر مدار تبرید، مانند گردن یک بطری، دارای سطح جریان کمی است. بنابراین، کمپرسور یک منطقه فشار بالا قبل از لوله مویرگی ایجاد می کند - در مبدل حرارتی کندانسور (منطقه فشار بالا در نمودار تهویه مطبوع با رنگ قرمز مشخص شده است)، و یک منطقه فشار پایین بعد از لوله مویرگی در مبدل حرارتی اواپراتور (کم) ناحیه فشار در نمودار کولر گازی با رنگ آبی مشخص شده است). گاز مبرد خروجی از کمپرسور در فشار و دمای بالا است. هنگامی که مبرد وارد مبدل حرارتی کندانسور می شود، شروع به متراکم شدن می کند - از حالت گازی به حالت مایع تبدیل می شود. فرآیند تراکم به این دلیل اتفاق می‌افتد که فن‌ها با گردش هوای بیرون از طریق سطح تبادل حرارت کندانسور، آن و در نتیجه مبرد را خنک می‌کنند. در همان زمان، متراکم شدن، مبرد انرژی حرارتی را به هوای بیرون آزاد می کند. در مرحله بعد، مبرد مایع متراکم شده وارد لوله مویرگی و سپس به منطقه کم فشار می شود. در یک منطقه کم فشار، فشار و در نتیجه دمای مبرد مایع کاهش می یابد. مبرد با عبور از خطوط ارتباطات فریون بین بلوک وارد واحد داخلی و سپس به مبدل حرارتی اواپراتور می شود. فن یونیت داخلی هوای مطبوع را از طریق مبدل حرارتی اواپراتور به گردش در می آورد و آن را گرم می کند. مبرد واقع در طرف دیگر سطح تبادل حرارت اواپراتور تبخیر می شود و گرما را جذب می کند و مبدل حرارتی را خنک می کند. در خروجی از اواپراتور، مبرد فقط در حالت گازی است. علاوه بر این، در امتداد خطوط ارتباطات فریون بین بلوکی، فریون به کمپرسور باز می گردد.
