Системы кондиционирования отличаются от вентиляционных установок автоматическим режимом работы и поддержания метеорологических условий.

Климатическое и холодильное оборудование

Создается для автоматического поддержания различных характеристик воздуха – температуры, чистоты, влажности и других в помещениях и специальных камерах.

Основывается на общих принципах и конструкции, хотя различно по назначению. Существует промежуточное по направленности оборудование – кондиционеры для винных погребов со встроенной системой оттаивания внутреннего блока, аналогично холодильным установкам.

Принципы работы

В климатических системах основной компонент — хладагент в газообразном состоянии. Компрессор, который работает между двумя конструктивными частями – конденсатором и испарителем, засасывает из последнего хладагент, выталкивает в конденсатор. В нем пар под действием сжатия достигший высоких температур, остывает и конденсируется в жидкость. Далее она идет в дросселирующее устройство, которое составлено из капилляра или расширительного вентиля. На жидкость действует снижение давления, и она испаряется. Фреон принимает на себя тепло с внутренних стенок испарителя, в итоге происходит охлаждение.

Терморегулируемый расширительный вентиль играет роль клапана, создающего различное давление в конденсаторе и испарителе, что обеспечивает осуществление цикла теплопередачи. Благодаря ему происходит заполнение до предела внутреннего объема испарителя нагретым до температуры кипения хладагентом. В бытовых системах на месте вентиля используется капилляр, который выполняет функцию дросселирования, которая зависит от свойств капилляра и вида хладагента.

Важное качество всей системы — герметичность для недопущения примесей во внутренние трубопроводы. Для этого проводят вакуумирование контура. Выравнивание выходных температур конденсатора и испарителя обеспечивается теплообменником. Это позволяет поднять КПД установки.

Виды и модификации систем 

Они могут быть классифицированы по нескольким параметрам:

• Предназначение. Где и для чего применяются. По этому признаку различают технологические и бытовые системы.
• Локализация относительно помещения, куда подается воздушный поток. Этот критерий разделяет блоки кондиционирования на
  — центральные, они обслуживают несколько помещений и находятся за их пределами;
  — местные, работают в помещении.
• Собственный источник поступления теплого и холодного воздуха. В соответствии с этой характеристикой различают автономные устройства и неавтономные, в первом случае источник тепла находится в самой конструкции.
• Направление действия. Различаются
  — прямоточные — воздух проходит «насквозь»;
  — рециркуляционные забирают воздух, очищают и возвращают назад;
  — комбинированные.
• Варианты регуляции выходящего воздушного потока:
  — регулирование однотрубное, качественное;
  — регулирование количественное, через две трубы.
• По способности достичь нужных метеорологических условий различаются кондиционеры

—  1 класса;

 — 2 класса;

 — 3 класса.

• Число помещений, где работает система:
  —  однозональные;
  —  многозональные.
• Цифры, характеризующие давление, которое развивают вентиляторы установки:
  — низкое давление;
  — среднее;
  — высокое.

Конструкция климатических установок

Особенность проектирования установок заключается в том, что хладагент в газообразном состоянии должен иметь температуру, близкую к температуре кипения. Если на выходе из испарителя она отличается от t° кипения, создается перегрев, а на выходе из конденсатора отличается от t° конденсации, возникает переохлаждение. Предельными значениями для отклонений от этих температур является интервал 3-7 градусов С. Наиболее часто встречающийся хладагент – фреон определенных марок по ГОСТ.

Конструктивно установка монтируется из

• Компрессора. Работает для поддержания разных значений давления в конденсаторе и испарителе. Первый связан с областью высокого давления, второй – с низким.
• Конденсатора. Основная функция – перенос тепла в окружающую атмосферу. В этом устройстве хладагент, охлаждаясь, конденсируется.
  Климатические установки работают таким образом, что могут забирать тепло из помещения, снижая в нем температуру, и могут также передавать тепло в помещение для его обогрева.
  В сплит –системах роль конденсатора берут на себя как внутренняя, так и внешняя части конструкции. Свойства хладагента, в частности критическая точка фреона или другого вещества, определяют наибольшую температуру конденсатора.
• Испарителя. Его роль – передача тепла из внешнего пространства хладагенту. В климатическом оборудовании для более быстрого охлаждения помещения приходится через испаритель пропускать большое количество воздуха. Для того, чтобы это обеспечить, сплит системы снабжаются специальным тангенциальным вентилятором, который помогает гнать воздух быстрее.
• Регулятора потока: ТРВ. Терморегулирующий вентиль берет на себя функцию дросселирования подачи жидкого хладагента, тем самым регулируя значения давления и температуры. Эту функцию реализует также капиллярная трубка.
• Устройство отвода конденсата воды. Температура испарителя, как правило, ниже точки образования росы, то есть такого температурного значения, когда пар доходит до состояния насыщения и происходит конденсация. Поэтому необходимо отводить образовавшийся конденсат.
  Сплит системы для этого оборудуются трубкой для отвода воды в атмосферу. В промышленных установках для кондиционирования монтируются дренажные помпы, которые обеспечивают отвод воды в канализационный сток.
• Фильтров для очистки хладагента: механической и тонкой.

Функции кондиционирования

Основные задачи, которые решаются с помощью систем принудительной подачи воздушного потока:

1. Достижение нужных тепловых характеристик, комфортных для человека.
2. Регулировка влажности. Излишняя влажность или, наоборот, сухость воздуха приводят к неблагоприятным последствиям для здоровья человека.
3. Циркуляция воздушного потока для освобождения помещения от скапливающихся запахов, газов. Некоторые модели способны доставлять кислород в комнаты, кабинеты, залы.
4. Очистка воздуха от мелких частиц, присутствующих в воздухе в виде пыли. Это позволяет освобождать помещения от наличия мелких биологических объектов — микробов и бактерий, веществ, вызывающих аллергические реакции. 

Разновидности устройств и блоков, обеспечивающих очищение воздуха

Системы кондиционирования имеют направленность на жилые помещения, бизнес –центры, различные строения. Есть мощные технологические системы, работающие на производстве, где есть множество вредных выбросов, которые необходимо нейтрализовать и вывести за пределы строений.

Основные виды:

• Многозональные системы VRV и VRF.
  Обрабатывают объемы помещений до 500 м2. Многозадачные сложные комплекты.
• Система центрального кондиционирования собирается из блоков. Обслуживает несколько помещений. Работает на нагрев или охлаждение среды, вентиляцию, увлажнение и очищение воздуха.
• «Чиллер—фанкойл». В систему входят устройство водоохлаждения чиллер и теплообменник фанкойл. Охлаждает помещение через систему вентиляции.
• Мобильный кондиционерный блок. Характеризуется тем, что его несложно транспортировать, перевозить из помещения в помещение.
• Сплит–система – это разделенный кондиционер, имеющий внутреннюю и наружную составляющие. Внешняя часть локализуется за пределами здания, крепится обычно на стене. Внутренняя часть может быть потолочного типа, настенного, колонного, кассетного и др. Может как охлаждать, так и нагревать воздушную среду.
• Кондиционер оконного типа. Моноблок устанавливается наполовину в помещении, наполовину снаружи. Отличается повышенным шумом в работе, в последнее время выходит из эксплуатации.

Системы кондиционирования выполняют важную роль снабжения людей в помещениях чистым воздушным потоком, создавать комфортные метеорологические условия.