Klimatizace – zařízení pro udržování optimálních klimatických podmínek v bytech, domech, kancelářích, automobilech, ale i pro čištění vnitřního vzduchu od nežádoucích částic. Navrženo ke snížení teploty vnitřního vzduchu během horkého počasí nebo (méně často) ke zvýšení teploty vnitřního vzduchu během chladného období.

Obsah

Příběh

Moderní koncept „klimatizace“ (z angl. vzduch – vzduch a stav – stav) jako označení pro zařízení pro udržování dané teploty v místnosti, existuje již poměrně dlouho. Zajímavé je, že slovo klimatizace bylo poprvé vysloveno nahlas již v roce 1815. Tehdy Francouz Jeanne Chabannes obdržel britský patent na metodu „klimatizace a regulace teploty v obydlích a jiných budovách“. Ve skutečnosti pro angličtinu sloveso do stavu je zcela standardní a znamená “uvést něco do určitého stavu”, v tomto případě vzduch do stavu, který je pro člověka příjemný z hlediska teploty, vlhkosti a dalších parametrů; Tím pádem, kondicionér podle pravidel tvoření slov v anglickém jazyce je to prostě ten nebo ten, kdo něco vnáší do určitého stavu, a ne nějaký neologismus. Proto kondicionér na vlasy a prádlo, což už nejsou spotřebiče, ale domácí chemie.

Praktická realizace nápadu si však musela poměrně dlouho počkat. Teprve v roce 1902 sestavil americký inženýr-vynálezce Willis Carrier průmyslový chladicí stroj pro brooklynskou tiskárnu v New Yorku. Nejkurióznější je, že první klimatizace nebyla určena k vytvoření příjemného chládku pro pracovníky, ale k boji s vlhkostí, která značně zhoršovala kvalitu tisku.

První pokojová klimatizace, kterou společnost General Electric uvedla na trh v roce 1929, lze považovat za „fosilního“ předka všech moderních dělených systémů a okenních jednotek. Vzhledem k tomu, že v tomto zařízení byl jako chladivo použit čpavek, jehož výpary nejsou bezpečné pro lidské zdraví, byly kompresor a kondenzátor klimatizace vyneseny ven. To znamená, že ve svém jádru bylo toto zařízení skutečným rozděleným systémem. Avšak počínaje rokem 1931, kdy byl syntetizován freon, bezpečný pro lidské tělo, považovali konstruktéři za přínosné sestavit všechny součásti a sestavy klimatizace do jednoho krytu. Tak se objevily první okenní klimatizace, jejichž vzdálení potomci úspěšně fungují dodnes.

Vedení v oblasti nejnovějšího vývoje v oblasti ventilace a klimatizace patřilo dlouhou dobu americkým společnostem, nicméně na přelomu 50. a 60. let přešla iniciativa pevně na Japonce. Následně to byli oni, kdo určil tvář moderního průmyslu řízení klimatu.

ČTĚTE VÍCE
Jak vyrobit studený vzduch pomocí ventilátoru?

V roce 1958 tedy japonská společnost Daikin nabídla první tepelné čerpadlo, čímž naučila klimatizace dodávat do místnosti nejen chlad, ale i teplo.

A o tři roky později došlo k události, která do značné míry předurčila další vývoj domácích a poloprůmyslových klimatizačních systémů. To je začátek hromadné výroby dělených systémů. Od roku 1961, kdy japonská společnost Toshiba poprvé zahájila sériovou výrobu klimatizace rozdělené do dvou jednotek, obliba tohoto typu klimatického zařízení neustále roste. Vzhledem k tomu, že nejhlučnější část klimatizace – kompresor – je nyní umístěna venku, jsou místnosti vybavené split systémy mnohem tišší než místnosti s okenními jednotkami. Hladina hluku se snížila o řád. Druhou obrovskou výhodou je možnost umístit vnitřní jednotku split systému na libovolné vhodné místo.

V dnešní době se vyrábí mnoho různých typů vnitřních zařízení: nástěnné, podstropní, podlahové i zabudované do podhledu – kazetové a potrubní. To je důležité nejen z konstrukčního hlediska – různé typy vnitřních jednotek umožňují vytvořit optimální distribuci ochlazeného vzduchu v místnostech určitého tvaru a účelu.

A v roce 1968 se na trhu objevila klimatizace, ve které pracovalo několik vnitřních jednotek současně s jednou externí jednotkou. Tak se objevily multi-split systémy. Dnes mohou obsahovat od dvou do devíti vnitřních jednotek různých typů. Významnou novinkou byl vzhled klimatizace invertorového typu. V roce 1981 Toshiba nabídla první split systém schopný plynule upravovat svůj výkon a již v roce 1998 obsadily invertory 95 % japonského trhu. A konečně poslední z nejpopulárnějších typů klimatizací na světě – systémy VRV – nabídla v roce 1982 společnost Daikin.

Centrální klimatizace – Jedná se o průmyslové jednotky, které se používají pro úpravu vzduchu ve velkých obchodních a administrativních budovách, bazénech, průmyslových provozech a dalších. Centrální klimatizace je neautonomní, to znamená, že její provoz vyžaduje externí zdroj chladu: vodu z chladiče, freon z externí kompresorově-kondenzační jednotky nebo horkou vodu ze systému ústředního vytápění nebo kotle. Hlavní cílové funkce těchto systémů jsou: komfortní větrání s rekuperací tepla, vytápění a chlazení; větrání a odvlhčování v prostorách bazénu; průmyslové větrání s i bez rekuperace tepla. Vzduch zpracovávaný centrálními klimatizačními jednotkami je distribuován po celé místnosti sítí vzduchovodů.

ČTĚTE VÍCE
Který nábytkový panel je lepší, celolamelový nebo spojovaný?

Přesné klimatizace – V zásadě se taková klimatizace používá v prostorách, které vyžadují udržování specifikovaných parametrů s vysokou spolehlivostí a přesností, jako jsou lékařské ústavy, průmyslové prostory, laboratoře, kontrolní stanoviště, komunikační centra, elektronické počítačové místnosti, velíny a další prostory. Jedná se o monoblok, který obsahuje ventilační jednotku, filtr, chladicí stroj s freonovým chladičem vzduchu, vodní ohřívač vzduchu a elektrický ohřívač. Klimatizace se používá jak v systémech s recirkulací vzduchu, tak v systémech se 100% přiváděným vzduchem.

Autonomní klimatizační systémy vzduch je přiváděn zvenčí pouze elektrickou energií, například skříňové klimatizace a podobně. Takové klimatizace mají vestavěné kompresní chladicí stroje běžící na freon R22, R134A, R407C. Autonomní systémy ochlazují a vysušují vzduch, k čemuž ventilátor vhání recirkulovaný vzduch přes povrchové chladiče vzduchu, což jsou výparníky chladicích strojů, a v přechodném nebo zimním období mohou vzduch ohřívat pomocí elektrických ohřívačů nebo obrácením chodu chladicího stroje. , podle takzvaného „cyklu.“ tepelné čerpadlo.“

Většina domácích klimatizací nemůže pracovat při záporných venkovních teplotách, zejména v režimu vytápění, takže ve středních zeměpisných šířkách je lze v přechodném období používat pouze místo běžných topných systémů. Nazývají se klimatizace uzpůsobené pro provoz při teplotách pod nulou celou sezonu (nebo – klimatizace s celosezónní jednotkou).

K chlazení malých objemů (například vnitřních dutin některých zařízení, PC procesorů) se používají klimatizace založené na Peltierovy prvky. Takové klimatizace jsou tiché, lehké, nemají žádné pohyblivé části, jsou spolehlivé a kompaktní. Mají však velmi omezenou chladicí kapacitu, jsou drahé a méně ekonomické.

Klimatizace, která pracuje s venkovním vzduchem, se nazývá přítok; ve vnitřním vzduchu – recirkulační; na směsi vnějšího a vnitřního vzduchu – klimatizace s rekuperací.

    — klimatizace, které nevyžadují instalaci; Chcete-li jej použít, jednoduše vyjměte flexibilní hadici nebo speciální jednotku z místnosti, abyste odstranili teplý vzduch. Kondenzace se obvykle hromadí ve vaničce na dně mobilní klimatizace. – nový typ klimatizace, pro použití potřebujete dva otvory ve zdi. Výhody: jednoduchá instalace a údržba, žádné rozebíratelné spoje ve freonovém vedení a v důsledku toho žádný únik freonu, nejvyšší možná účinnost, dlouhá životnost, nízká hladina hluku. Nevýhoda: vysoká cena – skládá se z jednoho bloku; namontované v okně, stěně atd. Nevýhody: vysoká hladina hluku, snížené osvětlení místnosti v důsledku zmenšení plochy okenního otvoru. Výhody: nízká cena, snadná instalace a následná údržba, žádné rozebíratelné spoje ve freonovém vedení a v důsledku toho žádné úniky freonu, maximální možná účinnost, dlouhá životnost. (Angličtina)rozdělit – štípací) – skládají se ze dvou bloků, vnitřního a vnějšího, vzájemně spojených freonovou trubkovou trasou (obvykle se používají měděné trubky). Venkovní jednotka obsahuje (jako lednička) kompresor, kondenzátor, induktor a ventilátor; vnitřní jednotka – výparník a ventilátor. Liší se typem provedení vnitřní jednotky: nástěnná, potrubní, kazetová, od podlahy ke stropu (univerzální typ), sloupová a další. — sestávají z venkovní jednotky a několika, obvykle dvou vnitřních jednotek, které jsou vzájemně propojeny freonovým potrubím. Stejně jako běžné, splity se liší typem provedení vnitřních bloků.
  1. Systémy s proměnným průtokem chladiva (VRF, VRV atd.) se skládají z jedné venkovní jednotky (v případě potřeby navýšení celkového výkonu lze použít kombinace venkovních jednotek) a řady vnitřních jednotek. Zvláštností systémů je, že venkovní jednotka mění svůj chladicí výkon (výkon) v závislosti na potřebách vnitřních jednotek na daný výkon.
ČTĚTE VÍCE
Jak se nazývají vnitřní části toalety?

Zařízení pro klimatizaci

Hlavní součásti jakékoli místní autonomní klimatizace (stejně jako jakékoli chladicí jednotky) jsou:

  • k – stlačuje pracovní médium – chladivo (obvykle freon) a udržuje jeho pohyb po chladicím okruhu;
  • k — radiátor umístěný ve vnější jednotce. Název odráží proces, ke kterému dochází při provozu klimatizace – přechod freonu z plynné fáze do kapalné fáze (kondenzace). Pro vysokou účinnost a dlouhodobý provoz se vyrábí hlavně z mědi a hliníku;
  • výparník — radiátor umístěný ve vnitřní jednotce. Ve výparníku přechází freon z kapalné fáze do plynné fáze (odpařování). Také převážně z mědi a hliníku;
  • (termostatický ventil) — škrticí klapka potrubí, která snižuje tlak freonu před výparníkem;
  • fanoušci — vytvořit proud vzduchu foukajícího přes výparník a kondenzátor. Používá se pro intenzivnější výměnu tepla s okolním vzduchem.

Princip činnosti

Kompresor, kondenzátor, škrticí klapka (kapilárna, zařízení pro regulaci teploty) a výparník jsou spojeny tenkostěnnými měděnými (nověji někdy hliníkovými) trubkami a tvoří chladicí okruh, ve kterém chladivo cirkuluje (klimatizace tradičně používají směs freon s malým množstvím kompresorového oleje, ale v roce V souladu s mezinárodními dohodami se postupně ustupuje od výroby a používání starých jakostí ničících ozonovou vrstvu, v moderním ovzduší se nejčastěji používají freony R-22 a R-410A kondicionéry).

Během provozu klimatizace se děje následující (podíváme se na příklad freonu R22). Z výparníku je na vstup kompresoru přiváděno plynné chladivo o nízkém tlaku 3-5 atmosfér a teplotě 10-20 °C. Kompresor klimatizace stlačuje chladivo na tlak 15-25 atmosfér, v důsledku čehož se chladivo zahřeje na 70-90 ° C, poté vstupuje do kondenzátoru.

Díky intenzivnímu foukání kondenzátoru se chladivo ochlazuje a přechází z plynné fáze do kapalné fáze, přičemž se uvolňuje další teplo. V souladu s tím je vzduch procházející kondenzátorem ohříván.

Na výstupu z kondenzátoru je chladivo v kapalném stavu, pod vysokým tlakem a s teplotou 10-20 °C nad teplotou atmosférického (venkovního) vzduchu. Z kondenzátoru se teplé chladivo dostává do termostatického ventilu, který je ve své nejjednodušší podobě kapilárou (dlouhá tenká měděná trubička stočená do spirály). Na výstupu z termostatického ventilu se výrazně sníží tlak a teplota chladiva a část chladiva se může odpařit.

ČTĚTE VÍCE
Jaké břidlicové desky se v současnosti používají?

Za škrtícím zařízením (kapilárou nebo expanzním ventilem) vstupuje do výparníku směs kapalného a plynného chladiva o nízkém tlaku. Ve výparníku přechází kapalné chladivo do plynné fáze s absorpcí tepla, podle toho se vzduch procházející výparníkem ochlazuje. Dále do vstupu kompresoru vstupuje plynné chladivo s nízkým tlakem a celý cyklus se opakuje. Tento proces je základem provozu každé klimatizace a nezávisí na jejím typu, modelu nebo výrobci.

Provoz klimatizace (chladničky) bez odvodu tepla z kondenzátoru (nebo horkého spoje Peltierova článku) je zásadně nemožný. To je zásadní omezení vyplývající z druhého termodynamického zákona. V běžných domácích instalacích je toto teplo odpadním teplem a uvolňuje se do okolí a jeho množství výrazně převyšuje množství absorbované při chlazení místnosti (komory). Ve složitějších zařízeních se toto teplo využívá pro domácí účely: zásobování teplou vodou atd.

Poruchy

Jedna z nejzávažnějších poruch souvisí s konstrukcí klimatizace a nastává, když freon ve výparníku nemá čas zcela se přeměnit na plynné skupenství. V tomto případě se kapalina dostane do vstupu kompresoru, což způsobí selhání kompresoru v důsledku vodního rázu. Důvodů, proč se freon nestihne odpařit, může být několik, ale nejčastější jsou způsobeny nesprávným provozem špatně navržené klimatizace. Za prvé, příčinou poruchy mohou být znečištěné filtry (to zhoršuje proudění vzduchu výparníkem a přenos tepla) a za druhé zapnutí klimatizace při venkovních teplotách pod nulou. Při teplotách pod nulou (pod −10 °C) reálně hrozí vniknutí kapalného freonu do dutiny kompresoru, což vede k jeho poruše. [1] Dražší, správně navržené systémy obsahují další senzory a zásobníky, které zabraňují vstupu kapalného freonu do vstupu kompresoru. V takových systémech je nejpravděpodobnější poruchou porucha jednoho ze senzorů, která však ponechává chladicí systém životaschopný. U okenních klimatizací pro domácnost BK-1500, BK-2500 vyráběných v SSSR (závod Baku) byl k odstranění tohoto jevu použit převařovač (používá se v mnoha modelech střední a vyšší cenové kategorie klimatizací).

Únik chladiva může také způsobit, že klimatizace nebude fungovat správně/neefektivně. Hlavní příčinou netěsnosti je nesprávná instalace freonového vedení, například nekvalitní rozšiřování trubek. V průběhu času je nejnápadnějším vnějším projevem netěsnosti, kromě poklesu výkonu, zamrzání ventilu (nízkotlaká strana) na vnější jednotce split systému, nebo (méně často) zamrzání výparníku, který je způsobena poklesem tlaku chladiva, což je normální u klimatizací používajících chladivo R22, je 4.3 (nízkotlaká strana) bar při venkovní teplotě vzduchu 25 stupňů Celsia. K zamrznutí však může dojít i z jiných důvodů, například když se do okruhu dostane vlhkost nebo když se dovnitř dostanou nečistoty.

ČTĚTE VÍCE
Jakou barvou je nejlepší natřít pozinkovaný plech?

Přítomnost vzduchu a vlhkosti v okruhu může časem vést k poruše kompresoru a ucpání kapiláry ledovými zátkami. Důvodem pronikání vzduchu do okruhu je také nekvalitní instalace split systému. Při správné instalaci se po sestavení okruhu po určitou dobu (v závislosti na objemu okruhu a u domácích systémů obvykle pohybuje od 20 minut do hodiny) speciální vývěvou odsaje, aby se odstranil vzduch a odpaří vlhkost přítomnou v okruhu.