O dispositivo e o princípio de operação de sistemas de divisão, móveis, janelas e condicionadores de ar evaporativos

Os condicionadores de ar domésticos e semi-industriais são de dois tipos, dependendo do projeto e do princípio de operação: sistemas monobloco e split. Os monoblocos, por sua vez, são divididos em dispositivos móveis, janelas e evaporativos, e sistemas split - em parede, cassete, duto, coluna e piso-teto (universal).

A base dos princípios de operação dos diferentes sistemas climáticos

Os sistemas split e móveis, assim como os condicionadores de ar de janela, têm um princípio de operação diferente, mas baseado na propriedade de qualquer líquido de absorver o calor durante a evaporação e liberá-lo durante a condensação. Nestes dispositivos de resfriamento, o fluido de trabalho é o gás freon. Circula em circuito fechado para blocos de dois componentes e monoblocos.

A temperatura de transição de fase, quando o gás se torna líquido e depois retorna ao seu estado normal, depende da pressão de operação - quanto mais alta, maior é a temperatura de transição de fase.

Para que o freon líquido ferva e retire calor do ar, o compressor cria pressão no evaporador, na qual a temperatura de transição de fase é inferior à temperatura ambiente. Quando o compressor cria uma pressão na qual a temperatura de transição de fase é superior à do ar, o freon volta a entrar em estado gasoso e libera o calor levado para o exterior, ou seja, para a rua, através da unidade externa.

Se considerarmos o princípio de operação de um ar condicionado de chão sem duto de ar, então a mesma propriedade de um líquido é usada aqui, mas a substância de trabalho é água, não freon. Não há circuito fechado dentro do instrumento. O líquido é bombeado pela bomba de drenagem e evapora sob a influência do ar quente, liberando o frescor para o exterior. Na verdade, é mais um evaporador, não um ar condicionado, pois umidifica bem o ar, mas esfria medíocre.

Como funcionam os sistemas de divisão e suas variedades

O sistema de divisão consiste em unidades externas e internas. O externo contém o compressor, painel de controle, ventilador e condensador. Os principais elementos da unidade interna: evaporador, ventilador, filtros, sensores de temperatura e reservatório de condensado.

Freon circula em circuito fechado. Isso consiste de:

• bobina interna - trocador de calor evaporativo;
• bobina externa - trocador de calor do condensador;
• conectando tubos de cobre - linha de freon;
• um compressor que aumenta a pressão;
• tubo capilar em sistemas domésticos;
• válvula termostática (TRV) para unidades semi-industriais.

O tubo capilar e a válvula de expansão têm um sinônimo comum - dispositivo de estrangulamento. Eles fornecem uma diferença de pressão entre o refrigerante de condensação e evaporação devido à resistência hidráulica ao longo de todo o comprimento.

Os condicionadores de ar que podem aquecer o ar possuem uma válvula de 4 vias que troca funcionalmente dois trocadores de calor em seus lugares - o externo é responsável pela evaporação do refrigerante, e o interno é responsável pela sua condensação.

Trabalho de refrigeração

O freon entra no compressor, onde sua pressão aumenta 3 vezes, e a temperatura sobe de 50-60 ° C, ou seja, ocorre a compressão.Em seguida, ele vai para o condensador e é soprado com ar mais frio, após o que se transforma em um estado líquido. O ar passa pelo trocador de calor do condensador e é aquecido pelo calor gerado pelo freon.

O refrigerante então se move para um tubo capilar em espiral ou válvula de expansão, onde sua pressão diminui, a temperatura diminui e ocorre pouca evaporação. O trocador de calor evaporativo é purgado com ar ambiente, mas quando o freon mais frio é fornecido, ele esfria. Ao mesmo tempo, o refrigerante recebe seu calor e retorna ao seu estado original. Em seguida, o ciclo é repetido.

Ao trabalhar no frio, o esquema de ação do ar condicionado split-system consiste em 4 etapas principais: compressão, condensação, rarefação e evaporação.

Trabalho de aquecimento

A essência do princípio de operação do ar condicionado de sistema split para aquecimento não muda. Quando a válvula de 4 vias muda as funções das unidades, quando a direção do fluxo de refrigerante muda, o ar é retirado de fora pela unidade externa, onde o freon evapora, e é entregue à sala pela unidade interna, em que o refrigerante entra novamente na fase gasosa.

Quanto mais baixa a temperatura do ar externo, mais difícil é extrair calor dele, pois a diferença entre a temperatura do ar e a temperatura de evaporação do freon diminui, portanto, a capacidade de aquecimento diminui devido à equalização de seus valores.

Ar condicionado de precisão

O equipamento HVAC de precisão não difere do sistema dividido em termos de operação, mas possui uma série de recursos:

• É capaz de operar 24 horas por dia, 7 dias por semana, 365 dias por ano por 10 anos, enquanto um sistema doméstico dividido não dura mais que 2 anos.
• Possui um ventilador potente, devido ao qual a qualidade do resfriamento é superior à de um split. As correntes de ar de uma determinada temperatura são distribuídas uniformemente por toda a sala.
• Freon, água ou glicol podem atuar como uma substância de trabalho.
• A umidificação do ar é realizada por meio de um gerador de vapor do tipo eletrodo.

Os condicionadores de ar de precisão são usados ​​em salas de servidores onde é necessário manter continuamente uma determinada temperatura e umidade.

Inverter condicionadores de ar

O princípio de operação de um condicionador de ar inverter é o mesmo de um condicionador de ar convencional. A diferença entre os equipamentos climáticos do tipo inversor está no controle do modo de operação. Em um sistema split convencional, quando a temperatura definida é atingida, o compressor é desligado. Quando a temperatura sobe, o soprador liga. Assim, o sistema opera com capacidade total, mas de forma intermitente.

Os motores inversores possuem uma placa conversora de frequência que altera a frequência padrão da rede elétrica. O ventilador não para de funcionar quando a temperatura normal é atingida: diminui gradativamente a rotação e, quando o ar esquenta 1 grau, aumenta o número de rotações por unidade de tempo.

As vantagens de tal controle estão na durabilidade do equipamento e na economia de energia elétrica de até 30% em relação aos sistemas split sem inversor.

Sistema climático de duto

Um sistema de dutos de entrada e saída de ar sai da unidade interna do condicionador de ar de duto, através do qual o ar quente é aspirado e o ar frio é fornecido a um ou vários cômodos.

Equipamentos desse tipo têm a função de misturar o ar fresco da rua em até 30%.

A instalação de um ar condicionado tipo duto é melhor realizada na fase de construção do edifício - a unidade é instalada sob o teto junto com o sistema de ventilação.

Como funcionam os aparelhos de ar condicionado móveis

Resfriamento

Com o primeiro fluxo, o condensador é resfriado pela passagem de ar já resfriado. O fluxo quente é removido para o exterior por meio de uma mangueira de descarga corrugada. Uma segunda corrente de ar é necessária para resfriar o ambiente. Ao passar pelo evaporador, o ar quente libera calor para o freon e baixa sua temperatura, após o que retorna ao ambiente através das grades de distribuição no corpo.Ao mesmo tempo, o compressor cria a pressão necessária e o ventilador centrífugo fornece a entrada de ar e o sopro dos trocadores de calor. É assim que o princípio de operação dos condicionadores de ar móveis para refrigeração é construído.

Se falamos do princípio de funcionamento de um ar condicionado móvel com conduta de ar, a diferença é que existem dois compartimentos selados no caso de duas bobinas diferentes. O inferior abriga um trocador de calor de condensação, e o superior - um evaporativo.

Aquecimento

Quando aquecido, o monobloco geralmente opera em modo de aquecimento por ventilador, e o duto de ar é fechado por fora com um tampão para que o ar frio da rua não entre no aparelho. O ar condicionado isolado do ambiente externo pode funcionar em qualquer geada.

O princípio de funcionamento do ar condicionado para aquecimento, neste caso, não se baseia no redirecionamento do refrigerante na outra direção, mas no aquecimento elétrico por elementos de aquecimento cerâmicos, que transformam um dispositivo móvel em um aquecedor típico.

Resfriamento e aquecimento com condicionadores de ar de janela

O funcionamento da unidade de janela praticamente não difere do princípio de operação do ar condicionado de piso. Possui também dois compartimentos: em um está o trocador de calor evaporativo e no externo - o condensador.

Resfriamento

Quando resfriado, o freon circula entre as duas bobinas. Um ventilador centrífugo puxa o ar da sala, passando-o por um filtro grosso, e o sopra ao redor do trocador de calor evaporativo. Devido à diferença de temperatura e pressão injetada, o ar libera calor para o freon e esfria, voltando para a sala. O refrigerante neste momento se move para o trocador de calor do lado de fora da unidade da janela, onde o calor é transferido para o ar soprado pelo ventilador axial através das grades laterais.

Aquecimento

Se falamos sobre o princípio de funcionamento de um ar condicionado tipo janela para aquecimento, então elementos de aquecimento embutidos também são usados ​​aqui, o que torna possível transformar o dispositivo de resfriamento em um aquecedor completo. Até -15 ° C, esse monobloco aquece o ar da sala adequadamente.

Como funcionam os condicionadores de ar evaporativos

Os condicionadores de ar evaporativos não têm circuitos de freon com trocadores de calor e compressores. A unidade de piso sem ar contém os seguintes elementos:

• ventilador;
• bomba de drenagem;
• hidro-filtro poroso;
• filtro de ar grosso;
• recipiente para água fria.

O fluido de trabalho é a água fria, na qual o gelo é colocado adicionalmente para um resfriamento mais eficiente.

Resfriamento

Não há necessidade de remover a umidade, uma vez que ela é liberada para o ambiente junto com o ar resfriado, portanto, tais dispositivos monobloco também são chamados de umidificadores ou condicionadores de ar evaporativos.

O ciclo de resfriamento consiste em várias etapas:

• o hidro-filtro é impregnado com água proveniente de um recipiente especial sob a influência de uma bomba de esgoto;
• o fluxo de ar passa por um filtro mecânico e entra no hidro-filtro;
• aqui ele cede seu calor à água e começa a evaporar, enquanto ocorre o resfriamento e umidificação do fluxo de ar.

A operação de um ar condicionado sem duto de ar é que a água muda do estado líquido para o gasoso e absorve o calor do ar.

Aquecimento

Se considerarmos o princípio de funcionamento de um evaporador de ar condicionado para aquecimento, então ele não é diferente das unidades de janela e móveis com duto de ar. Um elemento de aquecimento é embutido no invólucro da unidade de evaporação montada no piso, o que permite que o dispositivo seja operado no modo de um aquecedor com ventilador aquecido eletricamente. Não há restrições quanto à temperatura externa.

Os princípios de operação de todos os condicionadores de ar: piso, janela e sistemas divididos são baseados na propriedade de um líquido de receber e liberar calor durante a evaporação e condensação, mas o ciclo de resfriamento ou aquecimento pode variar muito devido às características de design do dispositivo.