Como o ar condicionado funciona: o princípio de operação do ar condicionado, seu dispositivo e esquema técnico

A chave para o funcionamento longo e eficaz do ar condicionado é o seu bom funcionamento e manutenção regular. Você concorda? Porém, para evitar falhas neste equipamento muito caro, é aconselhável estudar o dispositivo, bem como considerar o princípio de operação do ar condicionado.

Estas são as questões que discutiremos em nosso material - analisaremos detalhadamente os principais elementos estruturais de equipamentos climáticos típicos. E também vamos falar sobre o princípio e as características de seu funcionamento, damos um diagrama típico. Complementamos o artigo com fotos visuais e recomendações úteis em vídeo.

Ar condicionado típico

É difícil imaginar a vida confortável de uma pessoa moderna sem ar condicionado. E para que durante sua operação o usuário não tenha problemas e avarias, é recomendável, em termos gerais, familiarizar-se com o dispositivo e o princípio de operação deste tipo de equipamento climático. Falaremos sobre os principais componentes e elementos de design do ar condicionado.

Os principais elementos estruturais do equipamento

Se um usuário visse um ar-condicionado, o que aumenta o conforto de sua vida, no contexto, ele encontraria muitos elementos e componentes estruturais. Alguns deles são usados ​​para controlar a unidade, ajuda a eletrônica padrão e o usuário a controlar a situação.

E os principais que afetam a funcionalidade são elementos estruturais, como:

• vaporizador, localizado na unidade interna do ar-condicionado e projetado para garantir que o refrigerante usado absorva calor quando convertido em um estado gasoso;
• capacitor - este elemento estrutural está localizado na unidade externa do ar condicionado e foi projetado para garantir a transição do refrigerante existente para o estado líquido, com geração simultânea de calor.

Na sua essência, ambos os elementos são radiadores. Que ocupam uma parte significativa no projeto de aparelhos de ar condicionado. Isso é necessário para garantir uma transferência eficiente de calor entre o refrigerante e o ar.

O diagrama mostra a unidade interna de um ar condicionado típico, independentemente da marca, modelo e desempenho. E seu principal elemento é sempre o evaporador, que ocupa a maior parte do corpo

O evaporador e o condensador são uma estrutura que consiste em tubos de cobre de pequeno diâmetro com placas transversais de alumínio usadas, projetadas para aumentar a taxa de transferência de calor.

O que mais afeta o desempenho dos aparelhos de ar condicionado?

Além do evaporador e condensador listados acima, existem vários outros elementos estruturais que garantem a eficiência do equipamento climático.

Estes incluem:

• fãs
• compressor
• válvula termostática (válvula).

Produtos como fãsinstalado em cada unidade do ar condicionado. Sua tarefa é melhorar as correntes de ar que sopram o evaporador ou o condensador. O que aumenta significativamente o desempenho do sistema como um todo.

Compressor é possível chamar o coração de qualquer ar condicionado moderno. O motivo é que é ele quem fornece o movimento do refrigerante ao longo do circuito de refrigeração. Que geralmente consiste em tubos de cobre.

O diagrama mostra a unidade externa de um ar condicionado moderno. Além disso, seu elemento principal é tradicionalmente um capacitor, indicado em azul. Um ventilador está localizado próximo ao elemento estrutural indicado, sem o qual não será possível obter uma operação efetiva do sistema

Além disso, o compressor é projetado para comprimir o refrigerante a jusante do evaporador. O que também melhora o desempenho de qualquer ar condicionado.

Falamos sobre o diagnóstico do compressor e os recursos de solução de problemas em essas coisas.

Válvula de expansão termostática Projetado para reduzir a pressão do refrigerante na frente do evaporador. Esse recurso fornece melhor transferência de calor.

O papel do refrigerante na operação de equipamentos HVAC

Qualquer ar condicionado moderno é um sistema técnico que consiste em várias unidades e peças. Mas todos eles serão inúteis sem refrigerante, que é uma substância que passa facilmente de um estado líquido para um estado gasoso e vice-versa. Ao mesmo tempo, emitindo ou absorvendo uma quantidade significativa de calor.

Existem mais de 4 dúzias de tipos de freon, mas apenas alguns deles são usados ​​como refrigerante. Ao mesmo tempo, o mais popular hoje é o R-22 - são eles que são carregados com mais de 98% dos aparelhos de ar condicionado. Mas lembre-se de que os dias dele já estão contados e isso deve ser levado em consideração na compra de equipamentos climáticos

Por muitas décadas, vários tipos de substâncias chamadas freon foram usados ​​como refrigerantes - isso é principalmente uma mistura de etano e metano. A principal característica desta substância é seu baixo ponto de ebulição. O que acontece entre 5 e 10 ° C. Nesse caso, o freon durante a evaporação pode ser aquecido a 70-90 °. Esses recursos permitem remover uma quantidade enorme de calor e com rapidez suficiente.

E o refrigerante especificado é incolor, inodoro e, o mais importante, inofensivo à saúde dos usuários. Ao mesmo tempo, o tipo de freon mais popular atualmente (R-22) tem um efeito negativo na camada de ozônio da atmosfera. Portanto, se você não é indiferente a problemas ambientais, deve comprar condicionadores de ar refrigerante R-410. O que não destrói as camadas protetoras da atmosfera.

A foto mostra o reabastecimento do ar condicionado. Mas deve-se lembrar que, de acordo com o chamado Protocolo de Montreal, o uso do R-22 freon deve ser descontinuado até 2030. E esse é um ponto muito importante.Como menos tempo resta antes do período especificado, menos é aconselhável comprar aparelhos de ar condicionado que funcionem com refrigerantes nocivos

Na práticaar condicionado freon raramente realizado. Por exemplo, após reparo, manutenção, vazamento. De qualquer forma, o refrigerante especificado (R-410) não prejudica a saúde dos usuários e de seus animais de estimação.

O princípio de funcionamento e o esquema do ar condicionado

O ar condicionado parece ser um equipamento bastante simples, cujas principais unidades estruturais não são particularmente difíceis. Portanto, analisaremos detalhadamente seu princípio de funcionamento, que também é extremamente simples.

Como funciona um ar condicionado típico?

Além disso, os líquidos em evaporação absorvem o calor, ativamente e durante a condensação (transição de um estado gasoso para o líquido), são liberados. E esses fenômenos físicos são tradicionalmente a base do princípio de operação dos aparelhos de ar condicionado.

Certifique-se de que esse método de dissipação de calor seja eficaz, mesmo em casa. Por exemplo, aplicando qualquer solução que contenha álcool à superfície da pele, que, evaporando rapidamente, deixa uma sensação de frio. Uma vez que o calor da superfície do corpo é absorvido e removido para o lado.

Se for simples, a base de qualquer condicionador de ar moderno são os processos de ebulição (com absorção de calor) e condensação (com calor). Com esses processos, o calor é absorvido / liberado de acordo com as fórmulas mostradas no gráfico. Onde Q é a quantidade de calor, L é o calor específico da vaporização e m é a massa da substância

É exatamente o que acontece na sala. O motivo é que o refrigerante líquido, uma vez na unidade interna do ar condicionado, absorve ativamente e em grandes quantidades absorve o excesso de calor, enquanto sua temperatura aumenta significativamente.

Como resultado, evapora e se move para uma unidade externa (geralmente localizada fora do prédio). Onde, sob a influência do ar mais frio, em quantidades significativas bombeadas pelo ventilador, ocorre o processo inverso.

A foto mostra o evaporador do ar condicionado. Que parece um radiador comum. Na verdade, é assim. Como o design desse elemento fornece seu sopro mais eficaz com o ar quente da sala, do qual o refrigerante absorve o calor, torna-se mais frio na sala

Ou seja, é realizada condensação, como resultado do qual o refrigerante se torna líquido novamente, enquanto, consequentemente, o calor é liberado. E então um novo ciclo seguirá, e assim por diante até o infinito.

Diagrama esquemático do equipamento

Independentemente do tipo, tipo e nome do ar condicionado, o processo de refrigeração do ar é sempre o mesmo. Então, depois de ligar, o refrigerante é alimentado no evaporador. Ao mesmo tempo, sua pressão é de 3-5 atmosferas e a temperatura está na faixa de 10 a 20 ° C.

Além disso, em um estado gasoso, o freon se move para o compressor. E depois comprime para 15-20 atmosferas. Além disso, o refrigerante é aquecido a 70-90 ° C.

O diagrama, de forma simplificada, descreve o princípio de operação de qualquer ar condicionado moderno. Portanto, a figura mostra que o refrigerante resfriado no condensador entra no regulador de fluxo (válvula termostática). Onde a pressão diminui, o que permite que o líquido esfrie ainda mais. E então o refrigerante é transportado para o evaporador, onde o processo principal ocorre. Ou seja, resfriar o ar enquanto aquece o refrigerante

Em seguida, o gás é transportado para o condensador, soprado ativamente pelo ventilador. Como resultado da exposição ao ar injetado a uma temperatura mais baixa, Freon gera calor, o que leva à sua transição para um estado líquido.

Ainda assim, sua temperatura permanece 10 a 20 ° C mais alta que o mesmo indicador de ar ambiente. Esse problema é resolvido no momento em que o fluido se move através da válvula termostática. Onde a pressão do refrigerante é novamente reduzida para pequenas 3-5 atmosferas.Isso possibilita que Freon esfrie ainda mais e ele está pronto para um novo ciclo de absorção de calor; portanto, ele é novamente alimentado ao evaporador.

A figura mostra um diagrama esquemático de um ar condicionado. Nesse caso, uma unidade equipada com um evaporador está localizada dentro de casa. E o segundo, com um capacitor, está do lado de fora. Isso permite que você faça o procedimento de transferência de calor o mais eficiente possível. Além disso, no bloco localizado na rua, o compressor está sempre localizado, que é a parte mais ruidosa do projeto

Características do ar condicionado

O ar condicionado precisa de energia elétrica para funcionar, mas isso é benéfico, pois possui uma eficiência bastante alta.

Porém, se a rede apresentar quedas regulares de tensão, para evitar o colapso desse tipo de equipamento climático, instale e instale imediatamente estabilizador.

Apesar do método simples e eficaz de troca de calor, lembre-se sempre de que o ar condicionado atenderá às características declaradas apenas com regularidade. manutenção.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo abaixo ajudará a aprofundar e consolidar o conhecimento adquirido sobre o tema:

O princípio de operação de qualquer ar condicionado, independentemente da marca, do tiposimples o suficiente. Uma vez que é baseado nos fenômenos físicos mais simples. Ao mesmo tempo, deve-se lembrar que o equipamento climático possui várias características técnicas. Além disso, os aparelhos de ar condicionado são confiáveis, eficientes e fáceis de operar. O que você precisa considerar, como a futura transição para o Freon seguro, pois esse recurso pode levar a perdas financeiras.

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