Принцип работы bs блока кондиционера

Обновлено: 25.04.2024

Поломка кондиционера в офисе не влечет за собой прекращение работы персонала, не так ли? Совсем иначе дело обстоит с серверными комнатами, где необходимо бесперебойное охлаждение воздуха. Включив в систему блок ротации кондиционеров, исключают даже кратковременное превышение предельных значений температуры.

Такое решение предотвращает выход из строя серверного оборудования и создает условия для стабильного выполнения сервисных задач. Мы расскажем о том, как организовать блок ротации. Объясним, как резервировать кондиционеры, подскажем, как установить и настроить устройство.

Показатели температуры воздуха в серверной

Блоки ротации внедрены в системы кондиционирования многих лабораторий, дата-центров, производственных цехов в наукоемких отраслях промышленности. Это неотъемлемый элемент оснащения серверных комнат, которые имеются едва ли не в каждой серьезной организации.

В век информационных технологий даже новые, развивающиеся компании стремятся использовать собственное серверное оборудование для обработки, хранения и обмена данными с партнерами и клиентами.

К температурному режиму в серверной комнате предъявляются строгие требования, выполнение которых возможно только при наличии двух и более кондиционеров

Под серверное оборудование выделяется отдельное технологическое помещение, так называемая серверная комната, где необходимо поддерживать условия эксплуатации, указанные в технической документации заводом-изготовителем. В частности, одним из важнейших параметров является температура воздуха.

По рекомендации Американского общества инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха (ASHRAE), температура в серверных должна быть в пределах от 18 °С до 27 °С. Большинство специализированных компаний, к примеру, предоставляющих услуги хостинга, не допускают повышения температуры воздуха выше 24 °С.

Повышение температуры даже на короткое время способно вызвать сбой в работе серверного оборудования, а для устранения аварии потребуется замена дорогостоящих комплектующих

Настолько строгие температурные рамки обусловлены эксплуатационными особенностями серверных компьютеров. Локальный перегрев тех или иных устройств, входящих в состав сервера, приводит к их поломке. В итоге все сводится к потере важной информации, срывам в производственных, коммерческих, логистических процессов и, как следствие, к утрате репутации и прибыли.

Современный сервер оснащен внутренней системой отвода тепла. Охлаждаются всех внутренние компоненты, выделяющие тепло во время своего функционирования. Но невозможно полностью избежать теплообмена вследствие негерметичности корпуса. Несмотря на радиаторы и даже жидкостное охлаждение, температура внутри корпуса будет близка к температуре окружающей среды.

Наиболее чувствительны к климатическим условиям эксплуатации следующие компоненты:

центральный процессор;
жесткий диск;
оперативная память.

При повышении температуры, происходит расширение материалов, из которых изготовлены компоненты жесткого диска. Это приводит к выходу из строя магнитных дисков, головок, системы позиционирования. Проблемы с жестким диском чреваты потерей важной информации.

Для локального охлаждения серверных процессоров и оперативной памяти используются металлические радиаторы, но при значительном повышении температуры окружающего воздуха они не способны обеспечить защиту от перегрева

В современных серверах устанавливаются оперативные запоминающие устройства, снабженные собственной пассивной системой охлаждения (радиаторами). Но положение дела от этого не меняется. Радиаторы могут спасти ОЗУ только при очень кратковременном и незначительном повышении температуры. Но при более сильном прогреве воздуха они неэффективны.

Система защиты процессора автоматически срабатывает на перегрев, что ведет к отключению сервера и невозможности его нормальной, бесперебойной эксплуатации. Не переносят высокую температуру и многие микрочипы, в частности на южном и северном мостах.

Не стоит рассчитывать, что если наружная (уличная) температура находится в приемлемом диапазоне, можно отказаться от охлаждения воздуха в серверном помещении. Необходимо учитывать все показатели тепловыделения и притоки тепла. Так, тепловая мощность серверов составляет 80-90% от потребленной электрической мощности и зачастую превышает 1 кВт.

Итак, использование дорогостоящего и важного для решения бизнес-задач оборудования, чувствительного к повышению и колебаниям температуры, требует правильно организованного кондиционирования, в котором каждая сплит-система должна работать бесперебойно.

Назначение и устройство блока ротации

Организация системы охлаждения путем установки не только основных, но и запасных, резервных, кондиционеров сама по себе не спасает положение.

Необходимо согласовать работу всех аппаратов таким образом, чтобы при любых условиях температура в помещении оставалась стабильной. Для этой цели используют специализированные комплексы, которые часто называют просто согласователями.

Организация системы кондиционирования, включающей основной и резервный кондиционеры, один управляющий блок, два исполняющих блока и три термодатчика с подключением шины для оповещения о пожаре и аварийных ситуациях

Стандартный комплекс включает в себя управляющий блок и исполнительные блоки. Совместно они выполняют следующие базовые функции:

контроль за работой системы;
переключение кондиционеров при поломках;
обеспечение поочередного функционирования;
равномерное распределение рабочих часов.

Надежная система кондиционирования серверной состоит из не менее двух кондиционеров: основного и резервного. Каждый из них по своим техническим характеристикам должен быть способен поддерживать необходимые температурные условия в серверном помещении.

При поломке одного кондиционера блок ротации оперативно включает второй, исправный, аппарат. При выполнении данной функции задействуются термодатчики, измеряющие температуру и реагирующие на ее малейшее повышение. Функция резервирования помогает не только в аварийных ситуациях, но и, например, при плановом техобслуживании и ремонте кондиционеров.

Один из вариантов организации системы охлаждения в серверной комнате с блоком резервирования и питанием кондиционеров от отдельного автомата

Блок ротации также обеспечивает поочередное функционирование кондиционеров и сплит систем и в результате совокупное время их работы примерно одинаково. В результате продлевается межремонтный период и эксплуатационный срок охлаждающего оборудования.

Схемы резервирования кондиционеров

Самая простая схема, подразумевающая использование всего одного резервного кондиционера, – N+1. Если не настроена система ротации, резервный кондиционер включается только в аварийных случаях и берет на себя всю нагрузку.

В системе может быть несколько основных рабочих кондиционеров и у каждого из них – резервный кондиционер, что обозначается, как 2N и означает 100% резервирование. Понятно, что чем больше резервных кондиционеров, тем выше отказоустойчивость системы.

Особенности монтажа на примере БУРР-1

Как выполняется монтаж покажем на конкретном примере. В России широко распространены блоки управления ротацией и резервированием БУРР-1, работающие совместно с блоками исполнительными специализированными БИС-1. Количество исполнительных блоков может варьироваться в зависимости от общего количества кондиционеров в системе.

Схема подключения БУРР-1 и БИС-1 с передачей сигналов по инфракрасному каналу, с возможностью согласования работы 15 кондиционеров

В комплектацию БУРР-1 помимо самого прибора входит датчик температуры. Исполняющие блоки приобретаются для каждого кондиционера. Комплектуются ИК-зондом и двусторонней самоклеящейся прокладкой для его фиксации. Отдельно приобретается термодатчик.

Отметим, что комплектация согласователей зависит от завода-производителя и часто включает весь необходимый набор термодатчиков и вспомогательных аксессуаров.

Перед началом монтажных работ оборудование обесточивается, соблюдаются другие требования по технике безопасности.

БУРР-1 имеет пластиковый корпус, удобный для установки на специальный металлический профиль – DIN-рейку, которую размещают на электрощите, рядом с автоматами защиты. Для этой цели подходит DIN-рейка длиной 3,5 см.

БИС-1 устанавливают над кондиционером или непосредственное на корпус кондиционера с фиксацией на самоклеящейся двухсторонней прокладке. В области входа направляющих жалюзи фиксируют датчик температуры. Именно здесь он сможет уловить поток холодного воздуха и определить, что кондиционер находится в работающем состоянии.

Также в системе необходим один общий выносной термодатчик, который устанавливают в держателе на стене в серверной комнате на равном расстоянии от кондиционеров. На этот датчик не должно оказываться стороннее тепловое воздействие, например, исходящее от радиаторов отопления.

При возможности организовать электропроводку управляющий блок БУРР-1 можно установить вне щитовой, например, на стене или даже в соседнем помещении.

К БУРР-1 прилагается паспорт и подробная инструкция, где даются рекомендации по монтажу и приводятся схемы, одним из достоинств модели является подключение термодатчика и электропитания без соблюдения полярности

Дальность передачи устойчивого радиосигнала составляет 50 метров. То есть, это предельное расстояние между основным и исполнительным блоками. Желательно его уменьшить, чтобы снизить уровень помех, исходящих от сторонней аппаратуры.

Следует выделить такие особенности монтажа:

отсутствие кабельных линий;
возможность расширения системы;
реализация разных схем резервирования.

При подключении блока ротации кондиционеров не придется протягивать кабель для передачи управляющих сигналов, что помимо прочего экономит пространство в серверной комнате. Состав системы кондиционирования вариативен.

В нее можно включить разное количество кондиционеров, отличающихся по своей мощности. Развиваясь и наращивая оснащенность серверной комнаты, компания по мере необходимости может включать в систему новые кондиционеры (всего до 15 аппаратов).

Принцип работы блока ротации

В процессе работы с БУРР-1 посредством радиосигналов на частоте 433 МГц передаются команды на исполнительные блоки, которые включают и выключают кондиционеры с помощью инфракрасных излучателей, в соответствии с установленными настройками. Кондиционеры должны быть оснащены фотоприемниками. Этому требованию отвечает большинство современных моделей, в том числе бытового назначения.

Исполняющий блок БИС-1М устанавливается обычно на стене непосредственно над кондиционером, в процессе эксплуатации принимает радиосигналы от управляющего блока и передает команды на включение и выключение кондиционера по ИК-каналу

Осуществляется непрерывный мониторинг термодатчиков. Путем сопоставления полученных данных определяется состояние каждого кондиционера. Если кондиционер включен, а датчик, установленный на его жалюзи, показывает, что на выходе изменение температуры менее 2 С, включаются резервные мощности и подается сигнал об аварии.

Как выполняется настройка

Исходя из установленных пользователем настроек управляющего модуля ротации, включаются и выключаются кондиционеры. При этом соблюдается определенная очередность и заданные интервалы времени.

Пункты меню настроек объединены в несколько групп, включая регистрацию исполнительных блоков, временные и температурные параметры. Информация о работе системы отображается на дисплее управляющего блока. Представляется в виде четко сформулированных фраз и условных обозначений. На дисплее можно увидеть тип передаваемой команды и ее текущий статус, что облегчает настройку и последующую эксплуатацию БУРР-1.

С помощью панели управления каждому кондиционеру присваивается номер, определяется его назначение. Кондиционеры группируются в зависимости от назначения: резерв, участники ротации и т.п.

Передняя панель БУРР-1 с ЖК-дисплеем и кнопками управления, за счет компактных размеров занимает мало места в электрощитовом шкафу, благодаря продуманной эргономике удобен для установки настроек

Используя панель ввода данных, устанавливают предельно допустимые значения температуры в серверной комнате, температуру подключения, отключения, срабатывания аварийного сигнала, а также параметры времени, касающиеся совместной работы и ротации.

Режим работы исполняющего блока определяется по изменению цвета и частоты мигания расположенного внизу корпуса диода. К примеру, когда исполнительный блок находится в обычном режиме и ждет команду от управляющего блока, его светодиод медленно мигает зеленым светом.

При поступлении такой команды на 1-2 секунды загорается желтый свет. Выполнение команды включения сопровождается частым миганием зеленого цвета. Если же происходит выключение, светодиод загорается красным и также часто мигает.

Независимо от модели процесс настройки интуитивно понятен, как это видно по фото согласователя работы кондиционеров СРК-М3 с указанием кнопок управления, датчиков, сервисных и информационных светодиодов

Когда блок находится в режиме настроек, управление ротацией приостанавливается, хотя все таймеры работают, отсчитывая время функционирования каждой группы кондиционеров и время ротации.

Процесс настройки управляющего модуля ротации подробно расписан в прилагаемой к нему инструкции.

Правила ухода за оборудованием

Чтобы обеспечить нормальную работу и долгий срок службы, регулярно выполняют техническое обслуживание управляющих и исполнительных блоков. Раз в 3-4 месяца проверяется надежность крепления, качество соединений, исправность разъемов. Клеммники и внешние поверхности корпусов по мере загрязнения необходимо очищать от пыли, не допуская попадания на них мусора и посторонних предметов.

Факторы выбора и дополнительный функционал

На рынке представлены разные модели и модификации блоков ротации и резервирования кондиционеров, отличающиеся между собой:

по характеристикам;
по набору функций;
по способу монтажа;
по типу управления.

Управляющий сигнал может передаваться не только по инфракрасному каналу, как у БУРР-1, но и по проводам. Комплектация отличается по количеству термодатчиков. Сами датчики могут работать с той или иной погрешностью, от чего в определенной степени зависит скорость срабатывания блока ротации. Также обращают внимание на погрешность таймера. Эти и другие данные должны быть указаны в сопроводительной документации.

При выборе согласователя учитываются требования к системе кондиционирования, ее состав и конфигурация. Так, для кондиционеров без фотоприемников можно выбрать устройства с проводным типом управления. Важным критерием является функционал устройства.

Сегодня можно приобрести блоки ротации с широким набором функций. Помимо выполнения своих основных задач эти устройства автоматически перезапускают кондиционеры, работа которых была прекращена из-за отсутствия электропитания. Не допускают отключения кондиционеров, если человек случайно даст такую команду с дистанционного пульта управления.

Один из самых простых блоков резервирования на два кондиционера, слева кнопки для регистрации и настройки, справа кнопки переключения в рабочий и сервисный режимы

Записываются события и данные с термодатчиков в энергонезависимые журналы. Предоставляется возможность удаленного управления через интерфейс RS485 и Ethernet. Осуществляется поддержка промышленного протокола связи Modbus.

Ознакомившись с описанием и техническими характеристиками прибора, стоит убедиться в значимости его функционала, чтобы сделать обоснованный экономически целесообразный выбор.

Нужно учитывать, что бесперебойность охлаждения зависит не только от блока резервирования, но и от самих кондиционеров. В серверных используют прецизионные, канальные и настенные инверторные сплит-системы. Наиболее востребован последний вариант, так как такие аппараты значительно дешевле и занимают меньше места.

Настенные кондиционеры обеспечивают надлежащее охлаждение серверных комнат и, в отличие от прецизионных моделей могут использоваться в помещениях небольшой площади

При выборе настенного кондиционера обращают внимание на хладопроизводительность, которая должна соответствовать теплоизбыткам, подлежащим нейтрализации.

Система кондиционирования должна функционировать в серверной вне зависимости от времени года. Если нижний предел рабочей температуры кондиционеров ограничен -10 С, дополнительно приобретаются низкотемпературные комплекты.

Выводы и полезное видео по теме

Запуск в эксплуатацию системы кондиционирования с согласователем в серверной комнате:

Распаковка и обзор блока ротации для двух кондиционеров:

Для бесперебойного, круглосуточного охлаждения серверной комнаты и исключения отказов оборудования используются блоки ротации и резервирования, которые включают и выключают кондиционеры по заданному алгоритму. При выходе из строя или нехватки мощности одного из кондиционеров незамедлительно включается резервный. За счет переменной работы увеличивается срок эксплуатации кондиционеров.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Расскажите о собственном опыте в установке и настройке блока ротации для системы кондиционирования. Делитесь полезной информацией и фотоснимками по теме статьи, задавайте вопросы.

Печатная плата управления и индикации, датчики температуры, пульт дистанционного управления, фильтры, электродвигатели и крыльчатки вентиляторов, сервисные и 4-х-ходовые клапаны, контакторы и реле, термостаты, конденсаторы — это безусловно основные компоненты кондиционера, узлы и детали, из которых состоит любой кондиционер.

Типы кондиционеров

Устройство кондиционеров различных типов (например, кассетного, канального, потолочного и колонного) приведены в таблице. Как видно, функциональная схема одинакова для всех, отличие вызвано лишь конструктивными особенностями внутренних блоков.

Внутренний блок кондиционера

Схема настенного блока Mitsubishi Electric MSZ-LN25/35/50/60VG(W/V/B/R) серии PREMIUM.

Передняя панель — пластиковая решетка, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (например, для чистки фильтров и т.п.)

Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую электростатическую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить, как правило, не реже двух раз в месяц.

Испаритель — в результате продувки через радиатор воздух охлаждается, в нем происходит нагрев холодного фреона и его испарение.

Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали с помощью электродвигателей, управляемых лишь с пульта.

Индикаторная панель (дисплей) — на передней панели кондиционера установлены светодиоды, показывающие не только режим работы кондиционера, но и сигнализирующие о возможных неисправностях.

Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов. Как правило, используется угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие дополнительных фильтров не оказывает влияния на работу кондиционера, однако, меняет качество воздуха.

Вентилятор — электродвигатель с турбиной, обеспечивает обдув испарителя и имеет, как правило, несколько скоростей вращения.

Вертикальные жалюзи — для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях элитных кондиционеров.

Поддон — расположен под испарителем и служит не только для сбора, но и отвода наружу через дренажный шланг конденсата, образующегося на поверхности холодного испарителя.

Штуцерные соединения — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие блоки.

Внутренний блок комплектуется пультом управления для включения кондиционера, а также выбора режима работы и установки пользовательских настроек. Пульт управления может быть не только дистанционным, но и проводным.

Наружный блок кондиционера

Компрессор — бесспорно, сердце кондиционера: он сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Подробнее с компрессорами к кондиционерам можно ознакомиться, например, в разделе компрессоры.

Четырехходовой клапан — устанавливается в кондиционерах с тепловым насосом для того, чтобы менять направление движения фреона в режиме обогрева. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный — на охлаждение.

Плата управления — устанавливается не только в инверторных и мульти-сплит-системах, но и в кондиционерах кассетного или канального типа. В обычных сплит-системах, как правило, всю электронику размещают только во внутреннем блоке.

Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В моделях небольшой производительности электродвигатель вентилятора имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать лишь в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса и мощности, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также, во всех полупромышленных кондиционерах электродвигатель вентилятора имеет 2 — 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку. Электродвигатели используются вместе с пусковыми и рабочими конденсаторами.

Датчики температуры и давления, реле и контакторы — все это бесспорно важные электронные компоненты кондиционера, на показаниях которых постоен весь алгоритм работы системы.

Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона: продуваемый через конденсатор воздух в результате нагревается.

Фильтр фреоновой системы — устанавливается, как правило, перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не поможет.

Штуцерные соединения — сервисные клапаны — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки, а также манометры.

Защитная быстросъемная крышка — закрывает штуцерные соединения и клеммный разъем, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммный разъем, а штуцерные соединения остаются снаружи.

Схема кондиционера

Так называемая взрыв-схема с обозначением абсолютно всех деталей и узлов, которые подлежат заказу у производителя, как правило, приводятся в сервис-мануалах на каждую конкретную модель. Знание партномера запчасти, безусловно, облегчает ее поиск при заказе у поставщика.

К примеру, можно посмотреть и скачать вырезки из сервисной инструкции SAMSUNG:
— внутренний блок кондиционера схема
— внешний блок кондиционера схема

Схема циркуляции хладагента

Stop Valve	Запорный клапан
Ambient temperature sensor	Датчик температуры окружающей среды
Discharge temperature sensor	Датчик температуры нагнетания
C-oil temperature sensor	Датчик температуры теплообменника
Indoor heat exchanger	Теплообменник внутреннего блока
Indoor unit	Внутренний блок
Stop Valve	Запорный клапан
Strainer	Сетчатый фильтр
Electronic expansion valve	Электронный расширительный клапан
Outdoor unit	Наружный блок
Discharge pressure switch	Датчик давления на выходе
4-Way Valve	Четырехходовой клапан
Compressor	Компрессор
Accumulator	Сборник жидкости
Suction temperature sensor	Датчик температуры на стороне всасывания
C-oil temperature sensor	Датчик температуры теплообменника
Ambient temperature sensor	Датчик температуры окружающей среды
Outdoor heat exchanger	Теплообменник наружного блока
Defrost temperature sensor	Датчик температуры размораживания

Электрическая схема сплит-системы

Для поиска и устранения неисправностей инженер безусловно должен уметь читать и понимать электрические функциональные и принципиальные схемы. Однако, не все производители приводят электрические принципиальные схемы в сервис-мануалах. Это может быть вызвано не только требованиями политики конфиденциальности, но и уходом от ремонта на компонентном уровне к замене неисправной платы или узла целиком. Поэтому иногда достаточно определить неисправность на функциональном уровне. К примеру, ниже представлены электрические схемы внутреннего и внешнего блоков сплит-системы DAEWOO DSB-187LH.

Принцип работы кондиционера

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными трубками и в результате образуют холодильный контур. Внутри контура циркулирует хладагент (скорее всего смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла). В современных кондиционерах прежде всего используются фреоны R22 и R410A.

1 — конденсатор, 2 — терморегулирующий вентиль, 3 — испаритель, 4 — компрессор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и вследствие чего переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла: воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. В результате на выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (как правило, длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла. То есть, воздух, проходящий через испаритель, остывает и далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

Подробное описание принципа работы системы кондиционирования на примере оконного кондиционера. На видео показано не только устройство кондиционера, но и описаны основные процессы протекающие в холодильном контуре, а также принцип фазового перехода хладагента.

Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера, причем, он не зависит от его типа, модели или производителя.

Вы удивитесь, но кондиционер работает очень просто. Для сравнения: достаточно капнуть на кожу воду, пока она испаряется, вы ощущаете холод. Принцип устройства бытового кондиционера такой же: хладогент, циркулируя, охлаждается и нагревается. Разбираемся, как работает кондиционер в квартире, что такое сплит-система и из чего она состоит.

Кондиционер иначе называется сплит-системой (от англ. split — разделение). Он состоит из двух блоков: наружного и внутреннего. Первый крепится на стене со стороны улицы, второй — в помещении. Вместе они составляют замкнутую систему движения хладагента — рабочего вещества кондиционера.

Внешний и внутренний блок сплит-системы (кондиционера)

Основные узлы кондиционера

компрессор. Сжимает хладагент, который в процессе сжатия нагревается, и поддерживает его движение по холодильному контуру;

конденсатор. Радиатор, находящийся в наружном блоке. В нём газообразный фреон,охлаждаясь за счет обдува уличным воздухом, конденсируется до жидкого состояния;

дросселирующее устройство. Понижает давление, уменьшая температуру хладагента;

испаритель. Радиатор, находящийся во внутреннем блоке. Противоположен по принципу действия конденсатору: в нем фреон при повышении температуры испаряется;

вентиляторы. Обеспечивают теплообмен внутреннего и внешнего блоков кондиционера с окружающей средой;

медные трубки, по которым циркулирует хладагент.

Устройство наружного блока

Наружная часть кондиционера размещается на стене со стороны улицы. Это позволяет обеспечить отведение тепла из помещения и снизить уровень шума в нем. Наружный блок состоит из нескольких базовых частей:

вентилятор. В простых моделях имеет одну скорость вращения. Дорогие варианты предполагают несколько скоростей либо плавную регулировку;

конденсатор. В домашних кондиционерах используются конденсаторы воздушного охлаждения;

компрессор. Встречаются классические роторные и двухроторные. Вторые отличаются практически полным отсутствием вибраций.;

дросселирующее устройство. В домашних кондиционерах имеет вид капиллярной трубки или электронного расширительного вентиля;

плата управления. Во внешнем модуле встречается лишь на инверторных кондиционерах.

Устройство внутреннего блока

Внутренний блок — часть сплит-системы, которая располагается в комнате. В него входят:

декоративная передняя панель корпуса. За ней скрываются воздушные фильтры и испаритель (теплообменник).

фильтр грубой очистки. Сетка, которая ловит на входе во внутренний блок крупные частицы: шерсть, волосы, пыль;

фильтры тонкой очистки;

вентилятор. В отличие от вентилятора наружного блока, как правило, имеет несколько скоростей;

испаритель. Представляет собой медную трубку с алюминиевым оребрением;

горизонтальные жалюзи. Подвижные элементы блока, которыми можно управлять при помощи пульта. Они направляют поток воздуха в нужную сторону по вертикали;

вертикальные жалюзи. Почти во всех бытовых сплит-системах их можно регулировать лишь вручную. Направляют воздушный поток по горизонтали;

блок управления. В защищенном пластиковом боксе установлена плата управления, к которой подключены пусковые элементы двигателей и датчиков;

индикаторная панель. Располагается на передней панели кондиционера и демонстрирует состояние работы оборудования;

дренажная ванночка. Лоток, в который стекает конденсат с поверхности теплообменника. Затем конденсат отводится в канализацию или на улицу по дренажной трубке.

Внутренних блоков в квартире можно установить несколько. При этом они могут быть подключены к одному наружному блоку.

Принцип работы кондиционера

Основа процесса — особенность жидкостей поглощать тепло при испарении и отдавать его при конденсации. В кондиционере циркулирует хладагент, который в зависимости от температуры и давления меняет агрегатное состояние, то есть становится то газом, то жидкостью.

Четыре базовых узла – компрессор, конденсатор, дросселирующее устройство и испаритель – объединены между собой трубками, создающими холодильный контур, внутри которого движется хладагент.

Принцип работы кондиционера

Из испарителя в компрессор поступает газообразный хладагент с низкой температурой. В компрессоре производится сжатие газа, одновременно повышаются и давление, и температура газообразного хладагента. Далее горячий хладагент под большим давлением поступает в конденсатор.

В конденсаторе газ остывает, т.к. обдувается потоком более холодного воздуха и превращается в жидкость, отдавая тепло. А выходящий из конденсатора воздух нагревается за счет тепла, отданного сжатым хладагентом.

Далее хладагент поступает в дросселирующее устройство. На этом участке он несколько теплее атмосферного воздуха, находится в жидком состоянии и под высоким давлением. В процессе прохождения через дросселирующее устройство давление хладагента резко снижается. Это сопровождается понижением его температуры.

В завершении цикла хладагент возвращается в испаритель, где на него воздействует комнатный воздух. Хладагент вновь становится газом, забирая тепло из комнаты. И такой цикл повторяется до тех пор, пока кондиционер включен.

Как избежать поломок?

Пожалуй, одна из самых сложных проблем при работе сплит-системы – это не успевший перейти в газ хладагент. Из испарителя жидкость попадает на вход компрессора, а поскольку жидкость – несжимаемое вещество, происходит гидроудар. Основная причина поломки – в загрязнении фильтров внутреннего блока, засорении тополиным пухом поверхности конденсатора внешнего блока. Поэтому нужна профилактика: регулярная очистка и плановые осмотры специалистом.

Если соблюдать простые правила, сплит-система прослужит долгие годы, обеспечивая надежное и безупречное кондиционирование воздуха.

Перечень основных узлов и деталей, из которых состоит любой кондиционер:

печатная плата управления и индикации
датчики температуры (термисторы)
пульт дистанционного управления
фильтры
электродвигатели и крыльчатки вентиляторов
сервисные и 4-х-ходовые клапаны
контакторы и реле
термостаты
конденсаторы

Внутренний блок кондиционера состоит из следующих узлов:

Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую электростатическую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
Индикаторная панель (дисплей) — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
Вентилятор — электродвигатель с турбиной, обеспечивает обдув испарителя и имеет несколько скоростей вращения.
Вертикальные жалюзи — служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях элитных кондиционеров.
Поддон для конденсата — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
Плата управления — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
Штуцерные соединения — расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Наружный блок кондиционера состоит из следующих узлов:

Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Подробнее о компрессорах к кондиционерам можно ознакомиться в разделе Компрессоры.
Четырехходовой клапан — устанавливается в реверсивных (тепло - холод) кондиционерах. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный — на охлаждение.
Плата управления — как правило, устанавливается только на инверторных, мульти-сплит-системах и кондиционерах кассетного или канального типа. В обычных сплит-системах всю электронику размещают только во внутреннем блоке.
Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В слбомощных моделях имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса и мощности, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 - 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.
Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
Фильтр фреоновой системы — устанавливается перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не поможет.
Штуцерные соединения — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
Защитная быстросъемная крышка — закрывает штуцерные соединения и клеммный разъем, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммный разъем, а штуцерные соединения остаются снаружи.

Принцип работы

В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Рассмотрим, как происходит этот процесс в сплит-системе:

Основными узлами любого кондиционера являются:

Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.
Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).
Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).
ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.
Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Они используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. В процессе работы кондиционера происходит следующий процесс:

В компрессор из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 20°С.
Компрессор сжимает фреон до давления 15 - 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 - 90°С и поступает в конденсатор.
Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением, температура фреона на 10 - 20°С выше температуры атмосферного воздуха.
Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра (длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 - 5 атмосфер и фреон остывает, часть фреона может при этом испариться.
После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате охлаждается. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).

Читайте также: