Kluczem do udanego mieszkania w nowoczesnych domach i mieszkaniach jest utrzymanie optymalnego mikroklimatu. Klimatyzacja odgrywa w tym kluczową rolę. Co to jest klimatyzator? Jest to urządzenie służące do regulacji temperatury, a w niektórych przypadkach także wilgotności. Jednocześnie zestaw funkcji, a nawet jego układ konstrukcyjny może się różnić w zależności od modelu.
Ogólna koncepcja urządzenia klimatyzacyjnego
Jest to urządzenie elektryczne, którego lista głównych zadań obejmuje utrzymanie komfortowych warunków klimatycznych w pomieszczeniach o różnym przeznaczeniu. Ponadto istnieją klimatyzatory małogabarytowe do pojazdów i urządzeń przemysłowych. Większość tych urządzeń to klasa modeli domowych i przemysłowych. W drugim przypadku przeznaczenie ma nieco inny charakter,niż w segmencie mieszkaniowym. Ale w obu kategoriach podstawową koncepcję klimatyzatora można przedstawić w następujący sposób: urządzenie elektryczne, którego praca ma na celu regulację reżimu temperatury w pewnym zakresie. Zgodnie z normami urządzenia klimatyzacyjne muszą zapewniać możliwość kontrolowania temperatury w zakresie 17-25°C. Jednocześnie nowoczesne urządzenia są w stanie obsługiwać tryby w zakresie od -5 do 40°C. Ponadto urządzenia wielofunkcyjne regulują również wilgotność (współczynnik - 50-60%), ruchliwość masy powietrza (do 0,15 m/s) a nawet zawartość niektórych gazów (np. tlenu).
Spotkanie z klimatyzatorem
Najczęściej sprzęt przeznaczony jest do obniżania temperatury z funkcją nawilżania powietrza. Latem tryb chłodzenia jest szczególnie pożądany, ale ostatnio pojawiły się również modele, które zapewniają ogrzewanie dzięki pompie ciepła. Chociaż nie ma mowy o pełnej funkcji ogrzewania nawet na poziomie grzejnika domowego. Definiując klimatyzatory do zastosowań przemysłowych, fundamentalnie należy zwrócić uwagę na ich wszechstronność – są to urządzenia, które oprócz zadań regulacji temperatury realizują również oczyszczanie powietrza. Funkcja ta jest wymagana w przedsiębiorstwach, których działalność związana jest z przetwarzaniem materiałów i różnego rodzaju surowców, podczas których uwalniane są drobne cząstki pyłu. W celu utrzymania standardów sanitarnych w zakładach produkcyjnych i komfortu pracowników np. w zakładach obróbki drewna stosowany jest klimatyzator przemysłowy. Oprócz zaawansowanej funkcjonalności posiada równieżwysoka moc, która pozwala na stałą obsługę pomieszczeń do 250-300 m22.
Urządzenie modeli sprężarek
To właśnie tego typu klimatyzatory mogą pracować zarówno do chłodzenia, jak i ogrzewania powietrza, co w dużej mierze determinuje jego szeroki rozkład. Podstawowy zestaw elementów wewnętrznego urządzenia klimatyzatora kompresorowego można przedstawić w następujący sposób:
- Skraplacz - kompaktowy moduł grzejnikowy w bloku przeznaczony do montażu na zewnątrz (od strony ulicy). Ten węzeł zapewnia proces kondensacji, czyli przejścia gazu w stan ciekły. Grzejniki są zwykle wykonane z aluminium lub miedzi.
- Sprężarka wykonuje funkcję sprężania czynnika chłodniczego (czynnika roboczego takiego jak freon) i utrzymuje go w obiegu w obwodzie chłodniczym.
- Grzejnik wyparny znajduje się w jednostce wewnętrznej (wewnątrz). Zapewnia proces, który jest odwrotnością kondensacji, to znaczy, że przy gwałtownym spadku ciśnienia czynnik chłodniczy przechodzi już ze stanu ciekłego do stanu gazowego.
- Złączki regulacyjne - przepustnica zmniejszająca ciśnienie w obszarze przed parownikiem.
- Wentylatory krążą w strumieniu powietrza, odmuchując w ten sposób skraplacz z parownikiem.
Urządzenie modeli wyparnych
Urządzenie o prostszej konstrukcji, które wykonuje zadania chłodzenia i wentylacji. Jego zaletą jest brak procesów technologicznych związanych z przetwarzaniem szkodliwych substancji, takich jak freon podczas eksploatacji. Urządzenieten typ klimatyzatora tworzą następujące elementy:
- Silnik elektryczny - steruje pracą wentylatora, który z kolei zapewnia dopływ mas powietrza.
- Infrastruktura rurociągów. Tworzy go pompa z zaworami do sterowania procesami dostarczania i odprowadzania czynnika wodnego.
- Filtry wyparne - oczyszczają wodę, zapobiegając przedostawaniu się szkodliwych cząstek do powietrza. Zwykle są wykonane z celulozy i mają strukturę plastra miodu.
- Taca na wodę jest wykonana z wytrzymałego tworzywa sztucznego lub metalu, odpornego na ekstremalne temperatury i środowisko wodne.
Nowoczesne modele klimatyzatorów wyparnych z możliwością parowania pośredniego mają tę zaletę, że eliminują przenikanie wilgoci do pomieszczenia.
Zasada klimatyzacji kompresorowej
Działanie urządzenia opiera się na obiegu czynnika chłodniczego (freonu) po obrysie rurociągów wraz z technologicznymi punktami jego przetwarzania. Do wlotu kompresora podawany jest czynnik chłodniczy pod niskim ciśnieniem, po czym następuje proces jego sprężania i podgrzewania. Dalej freon jest przesyłany do skraplacza, gdzie na skutek intensywnego nadmuchu jego temperatura spada, a sam czynnik przechodzi w stan ciekły, jednocześnie oddając ciepło. W rezultacie powietrze jest podgrzewane. W kolejnym etapie zasada działania i urządzenie klimatyzatora kompresorowego będą miały kilka podobieństw z modelami typu wyparnego, co wyraża funkcja zaworu rozprężnego. Faktem jest że po opuszczeniu kompresorafreon dostaje się do tego zaworu, a jego część odparowuje w warunkach niższej temperatury i ciśnienia. W parowniku czynnik chłodniczy przybiera postać gazową, pochłania ciepłe powietrze i ochładza się. Cykl ten jest powtarzany kilka razy, aż do osiągnięcia ustawionych wskaźników mikroklimatycznych.
Zasada działania klimatyzatora wyparnego
Proces chłodzenia w wyniku parowania środowiska wodnego może być realizowany na różne sposoby, dlatego wyróżnia się bezpośrednią i pośrednią regulację mikroklimatu. W pierwszym przypadku chłodzenie opiera się na procesie izentalpii i jest zalecane do stosowania w chłodne dni. Jednak latem klimatyzatory z bezpośrednim odparowaniem mogą być skuteczne tylko przy niskim poziomie wilgotności. Zasada działania klimatyzatora z chłodzeniem pośrednim polega na zastosowaniu powierzchniowego wymiennika ciepła z chłodnicą powietrza. Schłodzone powietrze krąży przez łączące je kanały, których regulacja temperatury będzie uzależniona od zewnętrznego nawadniania wodą napływającą do miski. Pośrednie odparowanie zmniejsza wydajność klimatyzatora, ale rozszerza funkcjonalność regulacji ze względu na zmniejszoną wilgotność powietrza nawiewanego.
Odmiany klimatyzatorów pod względem instalacji
- Klimatyzatory mobilne. Najbardziej kompaktowe modele, które można przenosić z miejsca na miejsce po podłączeniu do gniazdka w dowolnym dostępnym miejscu.
- Uchwyty ścienne. To klasyczny i najczęstszy współczynnik kształtu, który polega na podziale na dwa bloki -wewnątrz i na zewnątrz.
- Modele kanałów. Są one zintegrowane z głównym systemem kanałów powietrznych – z reguły umieszczane są we wnęce nad sufitem z wylotem części roboczej do pomieszczenia.
- Modele kasetowe. Również rodzaj klimatyzatora sufitowego, ale który nie jest wbudowany w kanał wentylacyjny, ale komunikuje się z nim za pomocą rur.
- Urządzenia podłogowo-sufitowe. Umieszczone są na zasadzie konwencjonalnych grzejników - konwektorów lub grzejników. Mają niską wydajność, ale są bardzo poszukiwane ze względu na ich kompaktowe rozmiary i stylowy wygląd.
- Modele kolumn. Współczynnik kształtu, jak sama nazwa wskazuje, przedstawiony jest w formie kolumny. Oznacza to, że instalacja odbywa się na podłodze, jednak w przeciwieństwie do klimatyzatorów mobilnych, takie urządzenia są w większości stacjonarne i zapewniają komunikację z zewnętrznym agregatem chłodniczym.
Cechy systemów dzielonych
Ta grupa obejmuje wszystkie modele klimatyzatorów, które są podzielone na dwa bloki, z których jeden jest wyniesiony na ulicę, a drugi montowany w pomieszczeniu. Typowe urządzenie klimatyzacyjne typu split zawiera sprężarkę, skraplacz, filtry, wentylatory oraz linię przyłączeniową. Właściwie główne procesy robocze odbywają się w jednostce zdalnej, a moduł wewnętrzny jedynie zapewnia z nią komunikację, odpowiadając również za regulację parametrów mikroklimatu. Ta separacja zmniejsza szkodliwe działanie czynnika chłodniczego i całkowicie eliminuje hałas w pomieszczeniu z pracującej sprężarki.
W wyniku udoskonalenia technologicznego konstrukcji dwuelementowej pojawiła się i jest z powodzeniem stosowana koncepcja systemu multi-split. Ten typ klimatyzatora różni się tym, że w jednej działającej infrastrukturze można zastosować kilka sprężarek ze skraplaczami i zaworami wielodrogowymi. Systemy wielokomponentowe umożliwiają sterowanie z jednej jednostki wewnętrznej, jednocześnie sterując pracą kilku jednostek zewnętrznych.
Możliwości nowoczesnych klimatyzatorów
Niezależnie od kształtu i zasady działania, większość modeli nowej generacji zapewnia zwiększoną kontrolę nad procesami regulacji mikroklimatu. Czym jest nowoczesny klimatyzator pod względem sterowania przez użytkownika? To ergonomiczne urządzenie, które za pomocą pilota przekazuje informacje o temperaturze, wilgotności, a nawet składzie powietrza. Konsola ma zwykle cyfrowy wyświetlacz z elementami sterującymi (czasami dotykowymi). Ponadto z niektórymi urządzeniami jest zintegrowany moduł Wi-Fi, który umożliwia zdalne sterowanie na odległość za pomocą urządzeń mobilnych.
Korzystanie z klimatyzatora
Po instalacji, oprócz używania urządzenia zgodnie z jego przeznaczeniem, właściciel jest zobowiązany do wykonania szeregu czynności konserwacji zapobiegawczej. Na przykład projekt systemu klimatyzacyjnego z blokiem sprężarki przewiduje obecność specjalnej infrastruktury do wygodnego pomiaru wskaźników wydajności, które można monitorować istan czynnika chłodniczego, który wymaga okresowej wymiany. Systemy parowania wymagają ciągłej odnowy środowiska wodnego z uzupełnianiem. Ponadto, aby utrzymać warunki pracy, zaleca się regularne czyszczenie kanałów komunikacyjnych, czyszczenie bloków i systemu odwadniającego.
Zalety klimatyzacji
Każdy typ tego urządzenia ma swoje zalety i wady, ale w zasadzie są one najlepszym rozwiązaniem do zadań regulacji parametrów mikroklimatycznych. Na przykład modele sprężarkowe wygrywają pod względem mocy i wszechstronności zastosowania, a modele wyparne wyróżniają się efektywnością energetyczną i możliwościami wentylacji. Do zastosowań przemysłowych optymalnie nadaje się urządzenie klimatyzatora systemu split z wielokomponentowym połączeniem modułów roboczych. W takim przypadku przy niewielkiej ilości zabiegów instalacyjnych możliwe jest wyposażenie wielu pomieszczeń w efektywne sterowniki mikroklimatu dużej mocy.
Wady klimatyzacji
Główne skargi dotyczące tego sprzętu, poza koniecznością konserwacji i złożonością konstrukcji, dotyczą zagrożeń dla zdrowia. Dotyczy to również urządzeń, które nie wymagają użycia czynników chłodniczych. W końcu czym jest klimatyzator jako regulator parametrów mikroklimatycznych? Jest to narzędzie, które teoretycznie pozwala na zmianę wskaźników temperatury, wilgotności i szybkości ruchu przepływów powietrza w trybie przyspieszonym. Jeśli niewłaściwe jest podejście do procesu zmiany tych wskaźników, ostropoprzez dostosowanie ich wartości wzrasta ryzyko chorób, a przede wszystkim przeziębień.
Wniosek
2 zużywa się około 1 kW mocy chłodniczej. Jeśli mówimy o modelach wyparnych, liczbę tę można zmniejszyć do 0,8 kW, ponieważ jego zasada działania jest mniej kosztowna pod względem zasobów energetycznych.
