Съвети

Как работи климатикът?

 

Най-общо казано всеки климатик премества енергия във вид на топлина от едно място на друго.

В природата нормалното движение на топлината е от по-студеното към по-топлото място, подчинявайки се на втория закон от термодинамиката. Тъй като, в доста моменти от живота, това не ни удовлетворява ( например през зимата бихме искали да вземем топлина от околната среда, която да преместим вътре в стаята, но при всички случаи навън е по-тудено, отколкото вътре ) тогава е необходим друг подход и съответно използване на друг физичен закон.

Подобен е случая с вашия автомобил - ако се движите по път с наклон и се спускате по наклона, то автомобила би се движил дори и при изключен двигател, но ако изкачвате наклона, то в този случай, двигателя трябва да работи за да преодолее гравитацията. В този и много подобни примери е необходимо да бъде извършена работа за да може да получим желаното от нас дейстивие - в нашия случай - отопление с климатик. Под работа тук имаме предвид физичното значение на термина. Аналогично и при функционирането на домашен климатик, за да може да се премести топлина от по-студеното към по-топлото място се извършва работа от компресора. Той обикновено се намира във външното тяло, като енергията за извършването на тази работа идва от електрическата мрежа. Процесите, които протичат много наподобяват процесите във вашия хладилник или фризер с тази разлика, че топлинните мощности в климатика са сравнително по-големи, а също и че температурните интервали са чувстиветлно по-широки.

Основния принцип на работа на климатика е описан в така начеречния "Цикъл на Карно". Същността на цикъла използва поведението на флуидите (газове или течности) при промяна на налягането и температурата, като по принцип тези два параметъра са свързани по между си по следния начин: при повишаване на налягането на флуида при един и същи обем се повишава пропорционално температурата и обратно.

Както виждате основа роля за работата на един климатик играе флуида, който циркулира в ситемата.

Количеството и най-вече качествавата му са много важни. Един от качествените му параметри е температурата на кипене, т.е. когато флуида се разширява(изпарява) каква е минималната температура, при която все още има изпарение в топлообменика. Това е така, защотото за да може да се отнеме енергия от околната среда и да се спази втория закон на термодинамиката, той трябва да се изпарява при температура по-ниска от околната. И тъй като говорим за отопление с климатик, то това означава, че когато през зимата навън е минус 10 градуса този флуид трябва да се изпарява поне на минус 11 или още по-ниски температури. Във вашия климатик този флуид има събирателното име фреон™ (Между другото, това е запазена търговска марка). Фреоните са много видове, всеки със своите предимства и недостатъци, но за ефективната работа на един климатик фреона е един от трите важни фактора (останалите два са вида на компресора и качествата на топлообмениците), който оказва съществено влияние на работата на съответния климатик.

отопление с климатикДругия важен компонент на домашния климатик е компресора.

Както казахме той е този, който върши работа необходима ни за да работи климатика по желания от нас начин. Компресорите,които се използват в съвременните климатици се делят по различни критерии.Като например технологията, която използват, вида на електромотора, който ги задвижва и т.н.. Някой от тях са по-ефективни, други по-малко, като ефективността тук се мери в това каква част от подадената енергия е използвана за свиване на работния фреон и каква част се е превърнала в нежелана топлина. Целта тук е, не компресора чрез навивките от меден проводник да отдава топлина, а топлината да се отдава от фреона на вътрешното тяло. Това означава, че енергията, която компресора черпи от електрическата мрежа трябва изцяло да се използва за увеличаване на налягането на фреона- въпреки, че идеална машина няма, целта е да се доближим до идеалната.

Отопление с климатик. Въздуха преминава през топлообменника на вътрешното тялоТретия съществен елемент от съвременния климатик са топлообменниците.

Във всяко тяло, което е част от един климатик има топлообменник,в които тече фреон.Той представлява медна тръба с подходящ размер, около която са закрепени алуминиеви ламели, с които се цели увеличаване на повърхността на топлообменника. Това е така тъй като, колкото е по-голяма повърхността на топлообменика толкова повече топлина може да бъде отдадена или отнета в зависимост къде се намира самия топлообменик. В повечето климатици, които се използват за домашна или офис употреба топлообменика отдава директно топлината на въздуха в стаята, чрез перка която засмуква въздух от стаята, този въздух преминава през ламелите на топлообменика, които са загрети от движещия се фреон, при това си преминаване въздуха се загрява и след това бива върнат отново в стаята.

Всичко, което описахме до тук са задължителни компоненти от един климатик за да може той да работи като такъв, т.е. да взима топлина от вън и да я премества вътре в стаята. Но тук изникват редица въпроси - например, ако машината е достатъчно мощна в един момент вътре в стаята би могло да стане прекалено топло - теоретично до температурата, на която кондензира фреона (за повечето климатици това е между 45-60) градуса. Освен това не трябва да се забравя, че климатика може и да е много висока ефективна машина, но все пак нейната ефективност зависи директно от споменатите два параметъра: температура на изпарение на фреона във външното тяло и температурата на кондензация на фреона във вътрешното. Това са много важни параметри - всъщност разликата между тях и колкото по-малка е разликата, толкова по-ефективна е машината.

Тази ефективност се изразява във това, че ако климатика консумирa 1 kW от електрическата мрежа, той би могъл да отдаде на стаята 3,4 или 5 kW топлинна мощност. За да може климатика да бъде контролиран (да поддържа съответна температура и влажност в стаята, както и да работи ефективно) във всеки съвременен климатик има микропроцесорно управление, което непрекъснато следи работата му и предприема съответни коригиращи действия. Необходимата информация за тези действия, той взема от известен брой датчици, които се намират, както във вътрешното така и във външното тяло.

Например във вътршното тяло има датчик, който измерва температурата във стаята, на базата на този датчик се следи дали не е достигната желаната температура или пък дали не трябва да се увеличи необходимата мощност. От друга страна обикновено перките които задвижват въздуха са с променливи обороти, което дава възможност да се контролира отдадената мощност. Колкото по-висок е дебита на въздуха, толкова е по-висока мощността, която отдава климатика и обратно. Дебита обикновено е потребителска настройка, но може да бъде контролиран автоматично от микропроцесора за прецизна работа на климатика.

Друга една много важна особенност при отоплението през зимата с климатик е следната: тъй както във въздуха при температури почти минус 20 градуса винаги има някаква влага и външното тяло на климатика винаги се налага да е по-студено от околната температура, когато влажността на въздуха е достатъчно висока, то по външното тяло на вашия климатик ще кондензират малки капчици вода, които след това ще замръзнат. Този скреж по тялото на един климатик влошава силно топлообмена на външното тяло, поради което се налага неговото отстраняване. Във всички съвременни климатици има начин тази ситуация да бъде открита и тогава вашия климатик преминава в режим на размразяване. В този случай външното тяло се подгрява с топъл фреон и леда бива премахнат. Този процес отново се контролира от микропроцесора на климатика и е автомачен.

Надяваме се да сме ви помогнали да разберете как работи вашия климатик!


Какво е климатик - устройство и действие

 

 

Какво прави един климатик

Климатика е машина, която премества енергия във вид на топлина от едно място на друго. В зависимост от нуждите ви повечето климатици могат да преместват тази топлина от помещението в околната среда и обратно.

Обща схемаТова движение на топлина използва един фундаментален физичен закон, който се отнася до поведението на газовете при промяна на температурата и налягането (наречен "Цикъл на Карно"- всъщност цикъла на Карно е идеален случай- нещо, което в природата не съществува именно затова всеки климатик като всяка друга машина само се стреми към постигане на максимално доближаване до идеалните условия).

Така този закон е основен за работата на всички произвеждани съвременни климатици, но за може да се реализира климатиците обикновено имат и спомагателни възли и агрегати, чрез които се цели постигането на колкото е възможно по- добро симулиране на "Цикъла на Карно".

Какво съдържа и какво прави вашия климатик

Един от най-важните агрегати в климатика е компресора. Неговата функция е да повиши налягането на работния газ ( фреон) и да го движи през цялата система. Много често, може би сте чували за обикновен климатик, инверторен климатик или DC инверторен климатик. Всички тези имена идват от вида на компресора, който се намира в климатика или по скоро за начина на работа на електромотора, който задвижва бутало, перката или винта на компресора.

компресор за климатикТъй като днес много често се използва електрическа енергия за захранването съвременните компресори, те съдържат електромотор, който превръща електрическата енергия в налягане на работния газ. Това, което трябва да имате предивд тук е, че този електромотор може да е с постоянна мощност или неговата мощност може да се променя в зависимост от условията.

При всички случаи контролируемата мощност е за предпочитане пред постоянната и за това компресорите, които имат възможност да променят работната си мощност са за предпочитане. Именно заради това инверторните климатици в много от случаите са за предпочитане, тъй като те използват точно такива компресори, чиято мощност може да бъде контролирана.

От друга страна възможността за управление на мощността на електромотора не е единствения важен параметър. По скоро най-важния параметър е коефициента на полезно действие на този мотор (КПД). Става въпрос за това какво количество енергия консумирана от електрическата мрежа бива трансформирана в желаната от нас енергия. В случая на климатик енергията се използва за повишаване на налягането на работния газ.

Както казахме няма идеална машина и част от енергията се превръща в топлина. Това може да ви изглежда на пръв поглед добре но всъщност целта на електромотора е не да превръща електрическата енергия в топлина, а да я превърне в повишаване на вътрешното енергийно състояние на газа, което се изразява в налягане. Така компресора, който представлява съвкупност от електромотор и механичен елемент, които въздейства на работния газ е един от най-важните агрегати на един климатик.

Вторият важен компонент от един климатик е работния газ - фреона.. По принцип в "Цикъла на Карно" се говори за идеален газ и докато съвременните технологии позволяват да произвеждаме компресори с КПД много близко до идеалното, това все още не е валидно за фреоните. Тук има и един друг проблем: много от добрите фреони, които се произвеждаха в миналото се оказах вредни вещества за озоновия слой, който ни предпазва от вредното за нас ултравиолетово лъчение и бяха обвинени като главни виновници за изтъняването на този слой.

Поради тази причина се наложи те да бъдат забранени за производство със закон и съответно да започне търсене на нови химични формули, които да удоволетворят нуждите на съвременната климатична техника. Количеството и качеството на фреона в даден климатик са от много голямо значение, тъй като именно той пренася енергията от точка А до точка Б. Затова е много важно точно колко количество топлина той би могъл да акумулира в себе си, така че за една и съща работа на компресора да може да се пренесе колкото е възможно повече топлина

Третият много важен компонент в съвремнния климатик е топлообменника. Всъщност в климатика има поне два топлообменника- един извън помещението, което се климатизира и един вътре в него. Много често се случва в помещенията да има повече от едно вътрешно тяло и съответно повече от два топлообменника, но принципа си остава същия. Задачата на топлообмениците е да отнемат топлина от точка А и да я предадат на фреона, който компресора придвижва до точка Б и там фреона отдава топлината на другия топлообменник, който от своя страна я отдава на средата около него (въздуха).

Освен тези компоненти, които са много съществени за работата на еди климатик има и други спомагателни възли:

  • Вентилатори, които задвижват струи въздух през топлообменниците. Тези вентилатори се движат от електромотори, които могат да са както с постоянна скорост на оборотите така и с регулируема.( Не всеки климатик има тази възможност)
  • Капилярка - повечето съвременни климатици използват капилярка (въпреки, че има и друг метод) за сваляне на налягането. (Всички съвременни климатици за домашна употреба имат този компонент). Напоследък на пазара се появиха и климатици с вграден терморегулиращ вентил (ТРВ). Този елемент по принцип е доста скъп, но е значително по добър от капилярката. По високата цена на ТРВ-то, естествено повишава и крайната цена на климатика, но пък това е за сметка на много по-добра ефективност при работата.
  • Четирипътен вентил- използва се само, ако даден климатик има и двете основни функции- ОХЛАЖДАНЕ и ОТОПЛЕНИЕ (Всъщност, климатици, които работят само в режим "охлаждане" рядко се намират на българския пазар, тъй като разликата в цената е нищожна и много рядко се търси климатик работещ само в режим "Охлаждане"). Предназначението на този вентил е да превключва пътя на фреона в съответната посока, така че да се изпарява или във външното тяло или във вътрешното. В съответствие на това къде се изпарява фреона имаме режим на отопление и режим на охлаждане. (Климатици работещи в режим на охлаждане нямат този възел)
  • Електронна платка(и), на която има микропроцесор, които се грижи за цялостен контрол върху параметрите на работа на климатика
  • Датчици- измерващи температура- на базата, на които микропроцесора взема решение в каква част от зададения алгоритъм да работи. Всеки климатик може да има различен брой датчици, но едни от най-важните са тези, които измерват температурата на въздуха.

 

В някой модели климатици понякога се добавят и други възли превръщайки ги не само в машина за отопление или охлаждане, а уред създаващ цялостен комфорт. Едни от тези възли са йонизатора и плазмения филтър. Тези компененти филтрират въздуха, който преминава през вътрешното тяло на климатика, едновременно с неговото охлаждане.


Ключови думи
 

Важно за отоплението!

 

Едно от най-важните неща за отоплението с климатик е дали машината е обслужвана правилно и редовно. Това означава дали този, който я е монтирал е дозирал точно необходимото количество фреон, дали са спазени изискванията на производителя за работата на климатика и дали тръбния път, който свързва външното тяло с вътрешното (или вътрешните) е правилно поставен.

Освен това, ако живеете на място където е прашно от уличен трафик или промишлена дейност, много добра идея е често да поглеждате и почиствате филтрите на вътрешното тяло на вашия климатик. Защото, ако самите филтри са зацапани, то това ще намали дебита на въздуха, който преминава през тялото на климатика, в резултат на което мощността също ще намалее, а в определени случай може да доведе до дефектиране на компресора.

Понякога външното тяло също трябва да бъде почистено, но тази дейност е хубаво да се извърши от квалифициран техник, който обикновено проверява цялостно работата на климатика със съответните сервизни инструменти и уреди. Ако се наложи, той може да демонтира целия климатик и да направи профилактика в сервизна база.

Не забравяйте, Перфект Клима ще се погрижи всички изисквания и профилактики да са изпълнени както трябва и в срок.

 

 

Отопление с климатик - ефективност

 Истината е, че тази ефективност силно се влияе, както от външната, така и от вътрешната температура- като с намаляването на външните температури, съответно и тя намалява. Все пак количеството топлина, което се съдържа във външния въздух чувствително намалява. Този проблем се избягва, когато при проектирането, качествения климатик бъде изчислен по такъв начин че той да продължи да затопля стаята или офиса ви въпреки, че външните температури са намалели.

Тук бихме искали да изясним едно широко разпространено мнение, че климатиците не работят при външна температура -20 градуса. Всъщност всеки климатик би могъл да работи и до -40, защото повечето фреони тогава спират да се изпаряват и като следствие, външното тяло просто няма да генерира фреонови пари, които след това да бъдат компресирани. Така вашия климатик спокойно ще си работи при -20, но проблема е всъщност малко по- различен - той просто няма да има достатъчно мощност, която да използвате за отопление!


Причините за това са:

  1. Колкото е по-студено навън, толкова по- големи са топлинните загуби на помещението-т.е. при -20 вие ще имате нужда от двойно повече топлина, отколкото при 0 градуса. Именно тук бихме искали да ви напомним, че независимо какъв начин за отопление сте избрали добрата ТОПЛОИЗОЛАЦИЯ на помощението е най-важна! Независимо от изолацията монтирания климатик трябва да отдава двойно повече за добро отопление.
  2. Поради факта, че навън е доста студено на вас ще ви е необходим климатик, чието външно тяло е доста по-голямо - в повечето случаи това означава, че и самата машина е по-мощна. По тази причина, ако се опитате да спестите пари по време на закупуване на климатика, то със сигурност ще получите по-малка машина, която най-вероятно може и да не ви достига като мощност при много по-високи температури от -20 градуса.

След като знаете това, ако сте решили да закупувате климатик е най-добре да си направите точната преценка- до какви температури очаквате той да ви отоплява. В този случай е добра идея да потърсите информация какви са най-ниските температури във вашия град или просто трябва да се подготвите, че когато температурите са по- ниски от проектираните, ще се наложи да използвате допълнително отопление, колкото и малко да е то.

...

Инсталирането на климатик е специфична дейност, която трябва да бъде извършена от квалифициран инсталатор със съответните умения и инструменти за това. При монтажа е необходимо да се вземат предвид редица фактори: 

Монтаж на вътрешното тяло – да не е изложено на пряка слънчева светлина; да не е разположено над източници на топлина (хладилник, печка и т.н.); да не е на по-малко от 10 см от тавана; да е добре нивелирано за да се оттича безпрепятствено конденза през лятото. 

Монтаж на външното тяло – да е идеално нивелирано за да не се появяват вибрации и за да може да се оттича добре конденза през зимата; по възможност да е монтирано на достъпно място с цел лесна профилактика и ремонт; ако е възможно, да бъде на място защитено от вятър; да е добре закрепено към стената или пода. 

Монтаж на тръбната връзка – тръбите трябва да са идеално чисти и сухи, със запушени краища при транспорт и съхранение; ; слдеващата стъпка е вакуумиране с вакуумпомпа за около 5-30 мин. (докато се постигне вакуум) в зависимост от дължината на тръбния път. 

Захранване – препоръчително е климатика да бъде захранен на твърда връзка (клемна кутия, контакт или от захранващото табло); ако се захрани с щепсел задължително контакта да е заземен или занулен.

Съвет

Проект на реализиран от

© Perfect Clima 2012. Всички права запазени.