Какво представлява прецизният климатик: Класификация на устройствата и принцип на работа на устройството

Вид на инсталацията

Прецизните климатици се разделят на инверторни и периодични. Задачата на инверторния блок е да трансформира скоростта на двигателя чрез инвертиране на постоянен ток в променлив ток с необходимата честота.

Периодичните неинверторни климатици са проектирани да поддържат определени параметри на въздуха чрез циклично включване на компресора. Такива устройства се настройват по-трудно, но са и по-евтини.

Инверторните климатици поддържат постоянна температура, влажност и скорост на въздушния поток; те имат по-дълъг експлоатационен живот, тъй като износването на частите е по-малко, отколкото при многократно задействане на двигателя.

Различни видове инверторни климатици

Възможности за свързване на прецизни климатици

Стандартните опции за свързване са най-често срещаните. Дистанционното външно тяло с кондензатор се монтира на покрива на сградата, а вътрешното тяло се монтира в помещението (вж. илюстрацията).

Електрическа схема за прецизни климатици с външно тяло на покрива.

При използване на системи с подаване на въздух (Free Cooling) трябва да се осигури изхвърляне на въздух. Този тип охлаждане намалява разходите за енергия, ако външната температура е по-ниска от тази на отопляваното тяло. На илюстрацията е показан пример за шкафен климатик с външни тела.

Електрическа схема на прецизни климатици с подаване и изхвърляне на въздух.

Прецизните климатици могат да се използват в комбинация с чилър и/или охладителна кула (вж. илюстрацията). В този случай ефективността им се увеличава. Но общата стойност на оборудването се увеличава.

Свързване на прецизни климатици към чилър и охладителна кула.

Ако трябва да се охлаждат няколко малки помещения, прецизният климатик може да се свърже към вентилационна система. В този случай той трябва да се захранва с нагрят въздух. Като алтернатива може да се използва външна система за всмукване на въздух. А в охлажданите помещения е необходимо да се осигури смукателна вентилация.

Прецизен климатик, свързан с вентилационната система.

Този метод на охлаждане или отопление е по-ефективен.Като алтернатива можете да използвате вода, а не въздух като външна среда. Но за целта трябва да се монтира специален топлообменник.

Вътрешно тяло на климатик

• 1. преден панел - представлява пластмасова решетка, през която въздухът преминава вътре в уреда. Панелът се демонтира лесно за поддръжка на климатика (почистване на филтри и др.)
• 2. Предфилтър - Грубият филтър е пластмасов екран, предназначен за улавяне на едър прах, косми от домашни любимци и др. Филтърът трябва да се почиства поне два пъти месечно, за да се осигури правилната работа на климатика.
• 5. Изпарител - Радиаторът, където студеният фреон се загрява и изпарява. Въздухът, който преминава през радиатора, се охлажда по подходящ начин.
• 6. Хоризонтални жалузи - Тези жалузи регулират въздушния поток вертикално. Тези жалузи се задвижват с двигател и положението им може да се регулира с дистанционно управление. Освен това жалузите могат автоматично да се завъртат, за да разпределят равномерно въздушния поток в помещението.
• 7. панел с индикатори - В предната част на уреда са монтирани индикатори (светодиоди), които показват работата на климатика и сигнализират за евентуални неизправности.
• 3. Фини филтри - могат да бъдат различни видове: филтър с дървени въглища (премахва неприятните
• Финият филтър може да бъде от различни видове: филтър с дървени въглища (отстранява неприятните миризми), електростатичен филтър (задържа финия прах) и др. Наличието или липсата на фини филтри не оказва влияние върху работата на климатика.
• 4. Вентилаторът - има 3 до 4 скорости на въртене.
• 8. Вертикални жалузи - се използват за регулиране на посоката на въздушния поток в хоризонтално положение. В битовите климатици положението на тези жалузи може да се регулира само ръчно. Тя може да се регулира само с дистанционно управление при някои модели от висок клас.
• Тава за изтичане на кондензат (не е показан на снимката) се намира под изпарителя, за да събира кондензата (вода, образувана на повърхността на студения изпарител). Водата се изхвърля от тавата за капки навън чрез дренажен маркуч.
• Контролна платка
• (не е показан на илюстрацията) - обикновено се намира от дясната страна на вътрешното тяло. На тази платка е разположен електронният блок с централния микропроцесор.
• Свързващи фитинги
• (не е илюстриран) -
• са разположени в долната задна част на вътрешното тяло. Към тях са свързани медните тръби, свързващи външното и вътрешното тяло.

Проектиране на модели на компресори

Този тип климатици могат да работят както за охлаждане, така и за отопление на въздуха, което в много отношения е причина за широкото им разпространение. Основният набор от компоненти във вътрешната структура на компресорен климатик може да бъде представен по следния начин:

• Кондензаторът - компактен радиаторен модул в модул, предназначен за външен монтаж (откъм улицата). Това устройство осигурява процеса на кондензация, т.е. преминаването на газа в течно състояние. Обикновено радиаторите са изработени от алуминий или мед.
• Компресорът компресира хладилния агент (работна среда като фреона) и го поддържа в циркулация в хладилния кръг.
• Изпарителният охладител се намира във вътрешното тяло (помещението). Осигурява обратен процес на кондензация, т.е. при внезапно спадане на налягането хладилният агент вече преминава от течно в газообразно състояние.
• Регулиращият вентил е дросел, който намалява налягането в зоната преди изпарителя.
• Вентилаторите осигуряват циркулация на въздуха, като по този начин обдухват кондензатора с изпарителната серпентина.

Външно тяло

Климатикът се състои от вътрешно и външно тяло, като последното е разположено извън сградата.

Това се дължи на шумната работа на вентилатора и компресора, както и на самостоятелното отвеждане на топлия въздух в атмосферата.

Изграждане на външното тяло

1. Компресор. Той е в състояние да компресира фреона и да придаде известно движение на веригата.
2. Кондензаторът, разположен във външното тяло. Той превръща хладилния агент в течно състояние.
3. Изпарителят. Радиатор, разположен във вътрешността на устройството - служи за преобразуване на фреона от водна фаза в газообразно състояние.
4. Термостатичен разширителен вентил (THV). Устройството се използва за намаляване на налягането на хладилния агент.
5. Фенове. Целта на тези устройства е да подават топлина към изпарителя и кондензатора, за да се постигне по-голям топлообмен с атмосферата.
6. Филтри. Тези части на климатика предпазват веригата от проникване на чужди частици (мръсотия, прах).

Работа на климатика в режим на отопление

Инверторен климатик

Основното задължение на инверторния климатик е пестенето на енергия и удължаването на работното състояние на компресора. При такива системи работата не е "включване-изключване", а плавно регулиране на капацитета. Климатикът работи непрекъснато, но не с пълния си капацитет. Това позволява удължаване на експлоатационния живот на двигателя на компресора. Освен това поддържането на стабилна температура в помещението изисква много по-малко енергия в сравнение с работата на конвенционален климатик в "неравномерен ритъм".

Управлението на скоростта на компресора се постига чрез преобразуване на входящия променлив ток в постоянен и след това обратно в променлив, но с различна честота. Електрониката решава дали скоростта на двигателя трябва да се увеличи или намали, а промяната на скоростта е постепенна.

Но е важно да се разбере, че инверторният климатик е по-икономичен само на места, където от време на време се включва обичайният климатик. По време на продължителна работа обикновеният климатик е много по-ефективен при една и съща консумирана мощност, тъй като не използва енергия за преобразуване.

Следователно, ако вашият инверторен климатик работи на пълна мощност почти непрекъснато - неговата мощност е избрана неправилно.

Инженер от Climate Control ще ви каже какво представлява инверторният климатик и дали си струва да плащате прекалено много за него:

Монтаж и инсталиране

• Моноблоковите климатици могат да се монтират както извън сградата, така и вътре в помещението. Външният монтаж улеснява достъпа на въздух, но затруднява поддръжката. При инсталиране на моноблок във вътрешността се изисква въздуховод.
• Таванните устройства се монтират в центъра на обслужваното помещение. Влизането/излизането на въздуха се осъществява посредством вентилационни тръби или специално монтирани канали.
• Шкафният климатик се монтира в помещението, в което трябва да се поддържа зададената температура. Засмукването на затопления въздух обикновено се извършва отгоре, а изхвърлянето на хладния въздух се извършва отдолу, под повдигнатия под.

Стандартната схема е външното тяло с кондензатор да се монтира на покрива, а вътрешното тяло - в помещението. Ако системата използва режим на свободно охлаждане, е необходима смукателна вентилация. За по-ефективно охлаждане на помещението може да се свърже чилър и/или охладителна кула.

Видове

Прецизните климатични системи се разделят приблизително на няколко категории:

Брой вериги за прецизна климатизация.

а) Единична верига;

б) двуконтурна.

Версии.

а) таванни (4-15 kW), разположени в помещения с малка подова площ;

б) в гардероб. Прилага се в големи помещения (с мощност до 100 kW). Външното тяло е под формата на отделен кондензатор;

в) Прецизен климатик - моноблок (с капацитет около 20 kW). В него двата изпарителя и компресорът са в един корпус.

Охлаждане на топлообменника.

а) Въздушно охлаждане. Работи на принципа на сплит-системата, като се състои от две устройства: външно устройство (компресор с кондензатор в един корпус) и вътрешен изпарител;

б) на водна основа. Комбинация от модул и охладител, при която температурният спад се дължи на течен охладител;

в) Комбинирани.

Освен това, в зависимост от вида на температурния диапазон и броя на веригите в начално състояние, системите за климатичен контрол се различават по своята функция.

Системи за прецизна климатизация тип гардероб

Видове системи за предварително кондициониране

Съществуват няколко вида устройства, които могат да бъдат обединени под общото наименование "прецизни климатични системи". Те могат да бъдат разделени на няколко подгрупи въз основа на определени критерии.

1. Те се различават по дизайн. Съвременните производители предлагат следните видове: моноблок, таванни и шкафови конструкции.

2. В зависимост от начина на охлаждане на въздушните потоци се различават следните варианти: въздушни, водни и смесени.

3. По отношение на броя на веригите има прецизни единици с една и с две вериги.
4. Функционалността е разделена на охлаждане, охлаждане и овлажняване, охлаждане и отопление и охлаждане + отопление + овлажняване.

За малки и средни помещения трябва да се избират моноблокови устройства. Но за големи промишлени помещения е по-добре да се използват климатици тип шкаф. Таванните системи също така се използват по-често в малки квадратни помещения, където е трудно да се монтират друг тип климатици.

Принципи на работа на прецизните климатици

вътрешна структура на прецизен климатик

Съществуват няколко принципа на работа на прецизните климатици в зависимост от вида на охлаждането и броя на контурите.

Системите с въздушно охлаждане се характеризират с най-познатия хладилен цикъл, подобен на този на конвенционалните сплит системи. Фреонът се компресира под налягане в компресора и след това постъпва в кондензатора, където се превръща в течно състояние. Оттам тя преминава през термостатичния разширителен вентил (TAV), където температурата ѝ се намалява. След като попадне в изпарителя, фреонът преминава отново в газообразно състояние и отново постъпва в компресора. Така въздухът се охлажда, докато преминава през изпарителя и излиза навън. Топлината се отвежда от кондензатора чрез вентилатора.

На тази снимка може да се види схема на прецизен климатик с дистанционно управление на кондензатора.

схема с дистанционно управление на въздушния кондензатор

Този принцип на работа на прецизните климатици не се различава много от схемата на цикъла на устройството със сух охладител. Разликата е, че топлината се отвежда във водата, а не чрез вентилатор. Вътрешното тяло има топлообменник фреон/вода, към който е свързано външното тяло (сух охладител) с водна помпа. Топлообменът се осъществява през топлообменника и се изхвърля навън чрез вентилатора на външното тяло.

Ако климатикът е с водно охлаждане, той обикновено се комбинира с охладител. Във вътрешното тяло въздухът се охлажда от охлаждаща течност, която понижава температурата му в течния охладител.

схема с охлаждане с чилър

На тази снимка е показана схема на прецизен климатик с водно охлаждане и чилър.

Двукръговите прецизни климатици се характеризират с различен принцип на работа, при който въздухът от сървърите влиза в изпарителя на вътрешното тяло на прецизния климатик и се охлажда там, а оттам се изхвърля в помещението. Така отстраненото топлинно натоварване се предава на кондензатора, който е вграден във вътрешното тяло на уреда и се охлажда с вода, след което се освобождава във водния кръг. Оттук топлината се отвежда с помощта на сух охладител и се изхвърля в атмосферата.

Какво представлява прецизният климатик?

Думата прецизност се превежда от английски език като "точност", "прецизност". Той определя основните изисквания към това климатично оборудване. Прецизните климатици могат да:

• Работете в режим 24/365 в продължение на 10 или повече години;
• Охлаждайте помещенията с отклонение от зададената температура от около 0,5-1 градуса;
• Работете в температурен диапазон от -50°C до +50°C;
• Засмукване на студен въздух от околната среда за повишаване на енергийната ефективност (Free Cooling);
• Филтриране на въздуха.

В допълнение към обичайните задачи прецизните климатици могат да изпълняват следните функции:

• Поддържане на зададената влажност в рамките на 2-3% от зададената стойност;
• Затоплете помещението и поддържайте температурата в рамките на 1 градус от нормата;
• Осигурете вентилация с подаване на въздух;
• Възможност за интегриране с охладител;
• Система за издухване на въздуха;
• Директно въздушно отопление.

Монтаж и инсталиране

• Моноблоковите климатици могат да се монтират както извън сградата, така и вътре в помещението. Външният монтаж улеснява достъпа на въздух, но усложнява поддръжката. При инсталиране на моноблок във вътрешността е необходим въздуховод.
• Таванните устройства се монтират в центъра на обслужваното помещение. Влизането/излизането на въздуха се осъществява посредством вентилационни тръби или специално монтирани канали.
• Шкафният климатик се монтира в помещението, в което трябва да се поддържа зададената температура. Обикновено нагретият въздух се вкарва отгоре, а хладният - отдолу, под повдигнатия под.

Стандартната схема включва монтиране на външното тяло с кондензатор на покрива и на вътрешното тяло в помещението. Ако системата използва режим на свободно охлаждане, е необходима смукателна вентилация. За по-ефективно охлаждане на помещението може да се свърже чилър и/или охладителна кула.

Класификация на прецизните климатици

В зависимост от конструкцията на вътрешните тела прецизните климатици се разделят на следните видове:

• монтиран на тавана;
• прецизни климатици от шкафен тип;
• междуредие.

В зависимост от начина на охлаждане на кондензатора те биват с въздушно или с течно охлаждане. Въз основа на класификацията използваната среда за пренос на топлина е вода или етиленгликол.

Всяка от горепосочените категории има свои характеристики, предимства и недостатъци, които трябва да се вземат предвид при избора на система за контрол на температурата и влажността.

Прецизни климатици с фреон

За телекомуникационни съоръжения се предлагат фреонови моноблокове и прецизни климатични системи.

За по-големи стационарни съоръжения се използват шкафови вътрешни тела и междуредови климатични инсталации.

Класическото и най-икономично решение от гледна точка на капиталовите разходи за сървърни помещения са шкафовите климатици, оборудвани с изпарители с директно кипене, известни също като фреонови агрегати.

Това е напречен разрез на прецизните климатици с фреон. Схемата показва едно и също устройство, но от различни страни

Те могат да бъдат различни модели: с външен кондензатор с въздушно охлаждане, с кондензатор с течно охлаждане, както и със сух охладител.

Междуредовите директни изпарителни кондензатори (категория, кодирана като DX) се характеризират с подобни типове кондензатори.

Прецизни единици за течности

Прецизните климатици за шкафове, оборудвани с течен топлообменник, се използват в схема за охлаждане на чилъри като канално устройство.

В този случай надеждността на работа и температурата на охлаждане се определят от приетата схема на охлаждане на съоръжението - схемата включва чилъри и помпени групи.

Капиталовите разходи за пускане в експлоатация са с 30-40% по-високи от тези, свързани с климатиците с фреон. Трябва да се отбележи, че оптимизирането на схемата за доставка на хладилна енергия позволява да се намалят експлоатационните разходи.

Методи за инсталиране

Както всички климатични уреди, прецизните климатици могат да се монтират външно или вътрешно. Външните тела се монтират, когато е необходимо климатикът да се интегрира в съществуваща система или когато няма достатъчно място за вътрешен монтаж. Този вариант е по-икономичен, тъй като стандартните външни конструкции са оборудвани с автоматична система за охлаждане, която използва въздушния поток отвън. Обикновено това са моноблокови конструкции, които се управляват дистанционно или чрез термостат.

Монтират се вътрешни, корпусни и таванни устройства. За да се монтират, трябва да се изрежат 2 отвора, през които ще се охлажда кондензаторът.

Предимства и недостатъци на прецизните технологии

Възможността за прецизен контрол на климата в помещенията, както и възможността за денонощна работа в продължение на много години. Само тези два важни параметъра превръщат прецизните климатици в едни от най-търсените устройства за контрол на климата.

Освен това интелигентната електронна схема е в състояние да запази зададените параметри за средно петнадесет години с минимална намеса на потребителя. Като правило контролът се ограничава до визуална проверка на дисплея на устройството.

Основният недостатък на тази категория климатично оборудване е цената. Ясно е, че един прецизен климатик, който може да контролира микроклимата денонощно и непрекъснато в продължение на поне петнадесет години, не е много достъпен. Но разходите за инсталиране, обслужване и задължително организиране на необходимите условия на труд са направили въпроса.

Предимства и недостатъци

Надеждната и непрекъсната поддръжка на зададените климатични параметри в обслужваното помещение от прецизния климатик не буди съмнение. Като допълнителна гаранция производителите по правило оборудват оборудването с резервно охлаждащо устройство, което се включва в случай на повреда на основното устройство. Тези положителни аспекти са много съществени и важни например за научните лаборатории.

Разглежданият тип климатична система обаче е скъп. Освен това са необходими допълнителни разходи за планиране и въвеждане в експлоатация на проекта. Недостатъците на прецизните системи са и големият им размер, който затруднява транспортирането им до мястото на инсталиране. От това следва, че това оборудване не е подходящо за домашна употреба.

Особености на сплит-системите

Към тази група се отнасят всички модели климатици, които са разделени на два блока, единият от които е разположен навън, а другият е монтиран в помещението. Типичната конструкция на сплит климатика включва компресор, кондензатор, филтри, вентилатори и свързваща линия. Всъщност основните работни процеси се извършват във външното тяло, докато вътрешният модул само осигурява комуникацията с него и отговаря за регулирането на микроклимата. Това разделяне намалява вредното въздействие на хладилния агент и напълно елиминира шума в помещението от работещия компресор.

В резултат на технологичното усъвършенстване на двукомпонентната конструкция е създадена и успешно приложена концепцията за мултисплит-система. Конструкцията на този тип климатици се характеризира с това, че в една и съща работна инфраструктура могат да се използват няколко компресора с кондензатори и многопроходни клапани. Многокомпонентните системи дават възможност за управление от едно вътрешно тяло, като същевременно контролират няколко външни тела.

Обща концепция за климатик

Това е електрически уред, чиято основна задача е да поддържа комфортни климатични условия в помещения с различно предназначение. Освен това има малки климатици за превозни средства и производствено оборудване. Основната маса от тези устройства се състои от клас битови и промишлени модели. В последния случай целевото приложение е от малко по-различно естество, отколкото в сегмента на вътрешния пазар. Но и в двете категории основната концепция за климатик може да бъде представена по следния начин: електрически уред, чиято работа е насочена към регулиране на температурата в определен диапазон. Съгласно разпоредбите климатичното оборудване трябва да може да регулира температури в диапазона 17-25 °C. Съвременните агрегати обаче могат да регулират температури между -5 °C и 40 °C. Освен това многофункционалните устройства контролират и влажността (съотношение 50-60 %), масовата подвижност на въздуха (до 0,15 m/s) и дори съдържанието на някои газове (напр. кислород).

Водно охлаждане

Прецизните климатици, в които за охлаждане се използва вода, не са оборудвани с термопомпа. Отоплението на помещението се извършва с помощта на електрически нагреватели, вградени в тези модели.

Този тип прецизни климатици са с най-проста конструкция (моноблок) и с по-ниска цена. Освен това монтажът му няма да причини никакви неудобства - възможно е да се монтира във всяка част на помещението, където е възможно да се достави вода. Едно от основните предимства на прецизните климатици с водно охлаждане е независимостта на работата им от метеорологичните условия извън сградата.

Подаване и всмукване на въздух

Въздушните маси преминават през топлообменника, съдържащ хладилния агент, охлаждат се и влизат в помещението. Съществуват два вида устройства: с повърхностно подаване и с горно подаване.

1. Устройство с повърхностно захранване.

Въздухът се засмуква от помещението, от въздуховодите или през панела на климатика. Въздухът се подава в свободното пространство на тавана и по този начин се осъществява въздухообменът, като при това тези тела нямат сложна система и разширен набор от възможности.

1. Климатик с нисък разход на енергия.

Това устройство позволява да се обработват максимални въздушни маси и да се редуват в подовата площ.

Нивата на шум в тези климатици са намалени благодарение на спиралните компресори, вентилаторите и формата на изпарителната повърхност.

Въздухообработващият агрегат и охлаждащите агрегати са разположени в различни части на климатика, което намалява нивото на шума. За придвижване на въздушните маси се използват вентилатори с електронно и стъпаловидно регулиране на скоростта.

Охлаждане на нивото на помещението чрез повдигнат под

Заключение

За да не се разочаровате от климатика при работа, е необходимо да го изберете правилно. Специалистите препоръчват този въпрос да се разглежда в цялост, като се вземат предвид функционалното съдържание, особеностите на работния процес, възможността за регулиране на отделни параметри на микроклимата и др. Разбира се, консумацията на енергия също е много важна. Какво представлява климатикът по отношение на потреблението на енергия? Средно тези устройства консумират 0,8-1 kWt/h. Същевременно трябва да се има предвид, че приблизително 1 kW капацитет на охлаждане е необходима за обслужване на помещение с площ до 10 m2. Ако говорим за изпарителни модели, тази стойност може да бъде намалена до 0,8 kW, тъй като принципът им на работа е по-малко енергоемък.