Что такое сплит-система: устройство и принцип работы типовых систем кондиционирования

Конструкция

Прибор может быть в виде моноблока или иметь двухмодульную конструкцию. Устройство представляет из себя замкнутую систему, по которой движется хладагент — чаще всего фреон R-22, R-410.

Из чего состоит кондиционер:

• Компрессор — предназначен для сжатия фреона и обеспечения его движения к теплообменнику;
• Конденсатор — расположен в выносном блоке, попадая на охлаждённую поверхность теплообменника, хладагент переходит в жидкое состояние;
• Испаритель — находится во внутреннем корпусе, поглощает тепло, способствуя попаданию в комнату, превращает хладагент в газ;
• Регулятор давления (капиллярная трубка, дроссель) выполняет функции резкого снижения p и t фреона;
• Вентилятор — генерирует воздушную струю, направленную на теплообменники.

Классическая ,его работы представлена на рисунке.

Схема охлаждения наглядно показывает, как при испарении хладагент поглощает, а при конденсации отдаёт тепло. Принцип действия кондиционера — забор тепловой энергии на одном теплообменнике и отдача на другом называется парокомпрессионным холодильным циклом.

Как работает кондиционер?

В компрессор поступает фреон в виде газа при незначительном p 3-5 атм и t +10-20˚С. В агрегате газообразная субстанция достигает давления 15-25 атм с одновременным повышением t до +70-90˚С.

Охлаждающий агент под давлением движется к конденсатору, где обдуваемый вентилятором остывает и превращается в жидкость, выделяя при этом тепловую энергию. Воздух, выходящий из конденсатора, нагревается. Охлаждающая жидкость покидает теплообменник с температурой на 10-20˚ превышающей окружающий воздух.

В дросселе, представляющем из себя тонкую трубку, выполненную из меди в виде спирали, температура и давление фреона согласно законам физики снижается, частично испаряясь. После регулятора давления смесь парообразной и жидкой фракций хладагента поступает в испаритель.

Испаритель превращает фреон в газообразную форму с поглощением тепла. Воздух, прогоняемый вентилятором через испаритель остывает и подаётся в помещение. Газ с низкой температурой и давлением вновь засасывается компрессором. Процесс повторяется.

Спецификация сплит-систем

Сплит-системы или мульти-системы – это не определенная модель, а целый класс техники для кондиционирования воздуха, внутренние модули могут быть любого типа.

Все виды сплит-систем за счет небольшой стоимости и простой установки и эксплуатации получили широкое распространение среди населения и бизнеса. Их используют в домашних условиях, устанавливают в административных или полупромышленных помещениях разной площади. Преимущество двублочной конструкции в легкости управления, эстетичном внешнем исполнении внутренних блоков, а также в комфорте, ведь они практически бесшумны.

• стандартные;
• инверторные;
• системы «мульти».

Стандартные системы – это простая двублочная конструкция. Каждая пара модулей соединяется друг с другом фреоновой линией из двух – трех трубок. Системы просты в использовании, поддерживают постоянную температуру за счет попеременного включения и отключения.

Инверторные модели отличаются принципом работы — эта техника поддерживает установленную пользователем температуру за счет изменения частоты работы компрессора. Говоря проще, система позволяет плавно регулировать интенсивность подачи воздуха, при достижении заданного градуса, скорость воздушного потока снижается. Техническая особенность инверторного кондиционера не требует регулярного включения/отключения, что делает его экономичнее классической версии на 30 – 35%.

Мульти-системы сложнее прочих в монтаже и требуют особого внимания при проектировании. В отличие от классической системы кондиционирования, здесь внешний модуль выступает парой к 2 – 5 внутренним, поддерживая установленный температурный режим в нескольких помещениях одновременно.

Минусом мульти-систем является абсолютная зависимость всех внутренних модулей от одного наружного, где установлен главный и единственный компрессор. Если он выйдет из строя, все помещения будут лишены охлажденного воздуха. Вторая сложность – прокладка отдельных магистралей к каждому внутреннему модулю.

Сплит-система: что это такое и принцип работы

Порядок работы зависит от выбранного режима. После включения системы в работу компрессор начинает сжимать фреоновый пар, в результате чего его температура повышается. После этого нагретый фреоновый пар перемещается в конденсатор, находящийся внутри наружного блока.

Отдав излишек тепла в окружающее пространство, фреон конденсируется и поступает на дроссельный вентиль, а затем испаряется в теплообменнике внутреннего блока кондиционера. Это способствует снижению его температуры, и он начинает забирать тепло у воздуха, находящегося внутри помещения и поступает на вход компрессора. Цикл повторяется.

Специальный дроссельный вентиль позволяет изменить расход рабочего тела. Меняя его положение можно отрегулировать холодопроизводительность кондиционера.

Схема работы устройства

Watch this video on YouTube

Какие бывают сплит системы

Самым важным разделением систем является внутренний блок, внешний блок всегда одинаковый. Какие бывают сплит системы? Самые простые это: настенный, мульти, инверторный.

Настенный вариант – самый стандартный при использовании в быту. Он висит на стене, охлаждает как маленькие и объемные помещения, их устанавливают в домах, офисах.

Мульти состоит из нескольких блоков, находящихся внутри, подсоединяют единственным блоком внутри, данная установка помогает охладить много территорий небольшой площади.

Инверторный меняет деятельность системы, компрессор вращается с другой частотой, стандартный кондиционер может включаться и отключаться самостоятельно при достижении определенной температуры. Инверторный вариант работает постоянно, работает стабильно, не завышая обороты.

Функции системы кондиционирования

Ниже приведены основные функции системы кондиционирования воздуха в современных домах:

• Основная цель кондиционирования воздуха — создать в помещении комфортный для человека климат.
• Некоторые специальные системы кондиционирования используются для охлаждения электрических устройств.
• Он контролирует влажность помещения, поскольку допускается от 30 до 65%, а температура должна быть от 20 до 26 градусов по Цельсию.
• Система кондиционирования воздуха воздействует на воздух в помещении, обеспечивая комфорт людям и не снижая их производительности.
• Состояние воздуха характеризуется температурой, давлением и влажностью. Давление воздуха не изменилось.
• Система кондиционирования воздуха может быть для обогрева, осушения, охлаждения и увлажнения.

Зачем кондиционеру фреон

Каждый слышал, заводской фреон опасен для окружающей среды, вызывает необходимость утилизации кондиционеров (холодильников) специальным образом. Можем добавить, первые холодильники, кондиционеры опасны для жизни. Утечка четырехвалентного оксида серы грозила обитателям дома. Хотя фреоны были опасны, кондиционеры обязаны широкому распространению в быту открытию 20-х годов: новый класс веществ. Новые не столь смертоносны, давая 100 очков форы применяемым холодильниками ранее. Класс веществ получил название фреоны.

Сегодня соединения, название которых начинается буквой R, оканчивается трехзначным числом, содержат в техническом описании гордый термин озонобезопасные. Не причиняют вреда непостоянному слою атмосферы, который, игнорируя смехотворную толщину 2-3 миллиметра, поглощает львиную долю ультрафиолетового излучения, делая возможным существование жизни планеты. Разрушение озонового слоя вызывает рак кожи, другие патологии. Общественные международные организации, ратующие за сохранность окружающей среды, накинулись хаять изготовителей кондиционеров и холодильников.

Неспроста. Редкий фреон безопасен, новый окружающей среды приносит мало вреда. Некоторые хладагенты вдобавок не воспламеняются. Кондиционеры считаем достаточно безопасным

Почему придается важное значение. Первые оконные кондиционеры выпускались в едином корпусе

Моноблоки существуют сегодня, уходят в прошлое, уступая место сплит-системам. Одна особенность новичков с непривычным слуху названием обеспечила популярность. Кондиционеры сформированы двумя блоками:

1. Наружный.
2. Внутренний.

Собственно, дифференциацией узлов новые кондиционеры получили название. Меж блоками проложена магистраль фреона. Традиционно утепленный, защищенный шланг. Безотносительно степени герметизации составных частей кондиционера, фреон потихоньку утекает в окружающую среду. Возможен разрыв магистрали, процесс пройдет быстрее. Кондиционер выйдет из строя, город получит очередную дозу вредного фреона.

Сплит происходит от английского разделять. В режиме охлаждения наружный блок содержит конденсор, внутренний — испаритель. Бывают другие режимы? Конечно! Типичный кондиционер (сплит-система) работает на обогрев. Достигается наличием четырехклапанного переключателя, благодаря узлу конденсор, испаритель меняются местами. Фреон начинает течь в обратном направлении.

Наверное, интересно, зачем связываться с фреоном, если материал такой опасный. Почему не строить кондиционеры на основе воздуха. Фреон обладает одним незаменимым свойством — легко меняет агрегатное состояние. Превращается из жидкости в газ, забирая гигантское количество тепла. Обратный процесс сопровождается поглощением изрядного объема. Причем происходит при удачных температурах: 2 градуса на испарителе, 65 градусов на конденсоре. Сочетание феноменально, иначе фреоны не стали бы использоваться для производства кондиционеров.

Особенности мультизональных систем

Можно определить три основные особенности мультизональных систем кондиционирования:

1. Использование разветвителей, чтобы разделить потоки жидкого хладагента при его подаче во внутренние блоки или объединить потоки газообразного фреона при его отводе от внутренних модулей (в этом случае предполагается, что мультизональная система работает на охлаждение). Если трубопровод разветвлен на две магистрали, используют Y-образный или Т-образный разветвитель, который по-другому называется «рефнет». При разделении трубопровода на три или четыре магистрали применяют коллектор.

1. Использование электронных расширительных вентилей (ЭРВ) в качестве дросселирующего устройства. Другое известное их название – электронные терморегулирующие вентили (ТРВ). Задача ЭРВ – понизить давление фреона, чтобы создать оптимальные условия для его перехода в газообразное состояние. Электронными расширительными вентилями комплектуются все внутренние блоки системы. В редких исключениях они устанавливаются отдельно перед внутренними блоками. По сути, электронные вентили регулируют объем поступающего из общей сети фреона в зависимости от тепловой нагрузки на модуль.
2. Использование микропроцессорной автоматики для управления работой системы в целом. Именно микропроцессор рассчитывает нужное количество хладагента для каждого внутреннего блока и поддерживает требуемую температуру в помещениях.

Классификация и общая информация

Здоровье людей, качество их жизни, а также работоспособность во многом определяются состоянием окружающей среды. Чтобы минимизировать влияние холода, в помещениях необходимо создать комфортный микроклимат. С этой задачей сегодня отлично справляются кондиционеры. Агрегаты принято делить на сплит-системы, а также на мобильные и оконные моноблоки.

Сплит-системы состоят из внутреннего и наружного блоков. Также они имеют собственную классификацию:

• Настенные. Являются наиболее популярными и чаще других устанавливаются в офисных и жилых помещениях.
• Колонные. Применяются в ресторанах, концертных залах, гостиничных холлах для подачи и распределения воздуха в потолочном пространстве.
• Потолочные. Направляют потоки воздуха вдоль стен либо потолка.

Также сегодня в больших объектах могут использоваться мультисистемы. Они состоят из одного общего и нескольких внутренних блоков, которые расположены в различных помещениях. Среди основных характеристик кондиционеров следует отметить:

• потребляемую мощность;
• производительность;
• уровень шума во время работы;
• функциональные возможности.

Рекомендуем ознакомиться: Как провести чистку домашнего кондиционера своими руками

Стоимость кондиционеров зависит не только от основных характеристик или бренда, но и классности агрегата. Наиболее доступными являются бюджетные приборы. Они просты в эксплуатации, но при этом обладают довольно высоким показателем шума и сравнительно небольшим функционалом.

Настройка и управление

Вы можете приобрести сплит систему инвертор. Данный механизм позволяет преобразовывать постоянный ток в переменный. Благодаря этому кондиционирование может производиться без перерывов. Инвертор позволяет плавно регулировать работу агрегата. Устройство оснащено множеством датчиков и дополнительным микропроцессором. При работе такого устройства температурный режим поддерживается постоянно, так как не происходит отключения при нагревании и охлаждении.

На панели пульта показаны основные режимы

Управление выполняется через следующие режимы:

охлаждение основная задача подобной конструкции. На перенос прохладного воздуха в помещение тратится 1 киловатт взамен на 3 кВт охлажденного воздуха. Понижение температуры возможно до определенной нормы. Максимальный предел охлаждения +17-18 градусов. Поток холодного воздуха выходит из внутреннего блока и равномерно охлаждает помещение;
для функции обогрева в сплитах реализуется обратный цикл движения теплоносителя. Происходит обратный процесс – холодные воздушные массы перемещаются на улицу, а тепло идет в помещение

При установке подобного агрегата лучше обратить внимание на модели с ТЭНами. Стоит учитывать, что подобное оборудование потребляет много электроэнергии;
может использоваться функция осушения воздуха

При этом из охлажденного воздуха убирается лишняя влага. Известно, что жара с высокой влажностью переносится тяжело людьми, имеющими проблемы с давлением и сердцем. Режим сушки удаляет молекулы воды, но не меняет температуру;
режим вентиляции обеспечивает в помещении циркуляцию воздушных масс и их чистку;
важная функция – очистка воздуха осуществляется с помощью воздушно-механического фильтра. Этот механизм необходимо периодически прочищать пылесосом и промывать. В более дорогих моделях предусмотрен фильтр тонкой очистки. Угольный фильтр позволяет очищать воздух от запахов и табачного дыма.

Основные функции сплитов

Также в сплиты оснащаются множеством дополнительных функций. Например, таймер сна обеспечивает оптимальный температурный режим в ночное время. Автоматический механизм передвижения вертикальных и горизонтальных жалюзи, регулирующих потоки воздуха. Есть таймер для включения или отключения конструкции в любое нужное время.

В таблице представлены цены на некоторые модели.

Изображение	Модель	Цена, руб.
	General Climate GC/GU-S09HRIN1	15000
	Ballu BSW-07HN1/OL/15Y	13200
	Electrolux EACS-07HG/N3	20900
	LG S12BWH	46200
	Hyundai HSH-S121NBE	20700
	Zerten CE-07	12100
	Scoole SC AC SP5 07	11500

Качественный сплит делает атмосферу всего помещения

Установка сплит – системы достаточно трудоемкий процесс, поэтому редко обходится без привлечения специалистов. Правильный монтаж обеспечит комфортные условия пребывания в помещении в любое время года.

Конструкция

Как устроен кондиционер, понять довольно просто, надо только изучить по отдельности составные части кондиционера: внутренний и внешний блоки.

Выносной блок

Конструкция наружного блока весьма сложная, ведь он управляет работой всей системы, основываясь на заданных режимах, которые набираются пользователем вручную. Его компоненты представлены на фото:

1. Вентилятор — его обязанности создавать обдув внутренних частей.
2. Радиатор, в котором осуществляется охлаждение хладагента, называется конденсатором, он отдает тепло потоку наружного воздуха.
3. Компрессор кондиционера сжимает хладагент и осуществляет его циркуляцию между блоками. Описание принципа работы компрессора легко найти в интернете, поэтому мы не будем перегружать статью излишними техническими подробностями.
4. Плата автоматического управления имеет такое размещение на моделях инверторного класса, у остальных — вся электроника располагается внутри внутреннего блока кондиционера.
5. Сложной конструкции клапан устанавливается только на моделях класса «холод-тепло», при включении режима обогрев, принцип действия блоков меняется зеркально.
6. Крышка, защищающая штуцерные соединения.
7. Фильтр — защищает устройство от попадания посторонних частиц, которые могли проникнуть в систему во время монтажа изделия.
8. Внешний корпус.

Корпус испарителя

Его конструкция не отличается особой сложностью.

1. Решетка из прочного пластика — сквозь нее воздух поступает вовнутрь устройства, при необходимости она удается, открывая доступ ко всем частям.
2. Сетка или фильтр — его основная задача задерживать крупные частицы пыли, находящиеся во взвешенном состоянии. Специалисты советуют чистить его несколько раз в месяц.
3. Теплообменник или испаритель — он охлаждает воздушный поток перед поступлением в комнату.
4. Горизонтальные жалюзи, регулируют направление воздушного потока. Положение регулируется двумя способами: вручную или задать колебательное движение в автоматическом режиме, тогда поток охлажденного воздуха равномерно распределяется по всему помещению.
5. Индикаторная панель, показывающая режимы работы изделия, индикаторы сигнализируют обо всех неполадках, когда работа кондиционера становится некорректной.
6. Система тонкой очистки, которая состоит из угольного фильтра для удаления различных запахов, устройства для фильтрации мелкодисперсной пыли, антибактериальные и прочие.
7. Вентилятор тангенциального класса — он способствует постоянной циркуляции воздушных масс в данном помещении.
8. Жалюзи вертикального типа — регулируют поступление воздуха по горизонту.

Микропроцессор и плата электроники, а также штуцера, к которым подключают медные трубки с циркулирующим фреоном, на фото не указаны — они находятся сзади.

Теперь вы в курсе из чего состоит кондиционер, поэтому можно переходить к краткому ознакомлению с принципом конкретной работы кондиционера.

Преимущества и недостатки

Преимущества настенного моноблока:

• нет необходимости монтировать внешний блок на фасаде здания;
• целесообразно устанавливать в ситуациях, когда наружный блок нельзя крепить на фасаде в силу определенных причин;
• вентиляционные отверстия не портят внешний вид здания;
• монтаж значительно упрощается;
• устанавливать можно после ремонта, так как не требуется прокладка фреоновой трассы;
• автоматика позволяет задавать параметры для автоматической работы устройства, следить за состоянием дренажной системы;
• возможность подключения к центральной системе отопления, что позволит прогревать входящий воздушный поток в холодное время года;
• поступление свежего уличного воздуха, фильтруемого системой очистки;
• возможность использования рекуператора тепла
• если устройство работает на охлаждение, дренажная система не нужна.

К недостаткам относятся:

• высокая цена по сравнению со стандартной сплит-системой, особенно, если речь идет о климат-установке с приточно-вытяжной вентиляцией, рекуператором;
• низкая производительная мощность моноблока;
• охлаждение только той комнаты, в которой установлен блок;
• повышенный уровень шума, если сравнивать со сплит-установкой;
• работа в зимнее время возможна на охлаждение, при низких температурах устройства для обогрева по факту слабо прогревают входящий поток;
• необходимость высверливать в стене два вентиляционных отверстия;
• можно устанавливать только на внешней стене, боковые стены для монтажа исключаются.

На вопрос, бывают ли кондиционеры без внешнего модуля, производители давно ответили выпуском монокорпусных устройств. Наилучший вариант среди них – настенный моноблок в квартиру, отзывы о котором можно прочесть на многочисленных тематических форумах. Его приобретение целесообразно при невозможности разместить сплит-систему. Наиболее распространен в крупных городах, например, популярен в Москве.

Основные элементы сплит-системы

Конструктивное исполнение сплит-системы предполагает наличие двух блоков: внешнего и внутреннего, соединяемых между собой посредством фреоновой и дренажной магистрали. Также предусматривается подвод электропитания. Каждый блок имеет свое назначение и особенности.

Наружный блок соединен с внутренним

Внешний блок

Наружный блок располагается за пределами комнаты. Его монтируют на фасаде либо крыше здания, выносят на балкон или лоджию. В отдельных случаях возможно размещение в вестибюле или коридоре общественного здания.

В состав внешнего блока входит компрессор, конденсатор, капиллярная трубка, 4-х ходовой клапан, фильтр-осушитель или ресивер, вентилятор. Отдельные модели могут комплектоваться другими сопутствующими элементами: инверторной платой управления, реле силовой коммутации компрессора, фильтром «кислородного душа».

Неинверторные сплит-системы изготавливаются без электронных блоков. Подключение электродвигателя, вентилятора и клапана к электронике внутреннего блока осуществляется через силовой кабель.

Наружный блок монтируется снаружи здания

Внутренний блок

Внутренний блок монтируется непосредственно внутри помещения. В зависимости от выбранной модели местом установки может быть потолок, пол или стена. Производители предлагают модели, допускающие встраивание в подвесной потолок.

В зависимости от конструктивного исполнения современные модели могут иметь различные функциональные возможности. Возможно наличие:

• Дистанционного управления;
• Фильтров, обеспечивающих различную степень очистки воздуха;
• Таймера;
• Управления температурой внутри помещения.

Входящий в состав системы пульт позволяет задать необходимые параметры микроклимата, которыми управляет электроника внутреннего блока.

Дизайн и размеры внутреннего блока могут существенно отличаться

Советы по выбору

Но правильно отобрать канальное вентилирующее устройство для квартиры или для дома, просто знакомясь с представленной производителями информацией, крайне сложно. Вернее, выбор сделать можно, вот только вряд ли он будет правильным

Необходимо обязательно обращать внимание и на отзывы иных потребителей. Именно их мнение позволяет выявить сильные и слабые места каждого варианта

По понятным причинам лучше обращаться к независимым инженерам и проектировщикам, а не к тем, которых предлагает производитель, дилер или торговая организация

Профессионалы примут во внимание:

• характеристики остекления;
• площадь остекленного пространства;
• общую обслуживаемую площадь;
• целевое назначение помещения;
• необходимые санитарные параметры;
• наличие системы вентиляции и ее параметры;
• способ обогрева и технические свойства оборудования;
• уровень тепловых потерь.

Правильный расчет всех этих параметров возможен только после изучения особенностей самого объекта и целого ряда измерений. Подчас приходится использовать специальное программное обеспечение для проектирования воздуховодов и подбора хорошего канального оборудования. Только когда определены необходимые свойства каналов, потребности в поступлении воздуха и оптимальные места монтажа, можно браться за выбор самого кондиционера. Браться за этот выбор без проекта вовсе нет никакого смысла – проще выбросить деньги на ветер в прямом смысле

Также надо обращать внимание на:

• функциональность;
• потребление тока;
• тепловую мощность;
• возможность сушки воздуха;
• комплект поставки;
• наличие таймера.