Conditioner ( anglicky conditioner ) - zařízení pro udržování optimálních klimatických podmínek v prostorách stavebních konstrukcí , vozidel a dalších zařízení .
Ve své nejjednodušší podobě je klimatizace navržena tak, aby regulovala a udržovala předem stanovenou pokojovou teplotu. Klimatizace se nejčastěji používají ke snížení vnitřní teploty vzduchu v horkém období a celoročně v místnostech, kde vzniká přebytečné teplo ( informační a výpočetní centra , vagony metra , kabiny letadel , posluchárny , posluchárny atd.) nebo kde je určitá teplota nutno udržovat ( sklady potravin , provozní místnosti ). Klimatizace s funkcí tepelného čerpadla spolu s chlazením umožňují zvýšit teplotu vzduchu v chladném období a lze je použít jako chladicí a topné zařízení. Složitější klimatizační jednotky jsou vybaveny mechanismy pro čištění vzduchu od škodlivin , přívod čerstvého vzduchu, zvlhčování vzduchu, obohacování vzduchu kyslíkem a další funkce zlepšující kvalitu vzduchu.
Moderní pojetí "klimatizace" (klimatizace, z angl. air - air and condition - condition) jako označení zařízení pro udržování dané teploty v místnosti existuje již delší dobu.
Jacobu Perkinsovi se připisuje první patent na parní kompresní chladicí cyklus, vydaný 14. srpna 1835, nazvaný „Přístroj a prostředky pro výrobu ledu a chladicích kapalin“. S nápadem přišel jiný americký vynálezce Oliver Evans, který s nápadem přišel v roce 1805, ale nikdy ledničku nepostavil. Stejný patent byl vydán samostatně jak ve Skotsku, tak v Anglii.
John Gorrie opustil lékařskou praxi v roce 1845 a zaměřil se na projekt vytvoření stroje schopného chladit vzduch. Výsledkem je, že Gorri zkonstruoval první kompresor na světě , který stlačuje vzduch, který poté, procházející spirálou, expanduje a ochlazuje. Tento princip se dodnes používá ve všech chladicích a klimatizačních systémech. Na základě tohoto vynálezu sestrojil John Gorry stroj na výrobu ledu. 6. května 1851 na něj obdržel patent číslo 8080. Původní model tohoto stroje a vědecké články napsané Gorrym jsou uloženy v Smithsonian Institution . Patenty na „přístroje a prostředky na výrobu ledu a chladicí kapaliny“ však byly uděleny již v roce 1835 v Anglii a Skotsku vynálezci narozenému v Americe Jacobu Perkinsovi , který se stal známým jako „otec ledničky“. Gorry se snažil získat peníze na výrobu svého auta, podnikal výlety do jižních měst, aby našel finanční podporu, ale podnik selhal, když jeho partner zemřel. John byl nucen vrátit se ke svému dřívějšímu zaměstnání a po zbytek života pracoval jako lékař.
Zajímavé je, že slovo klimatizace bylo poprvé vysloveno nahlas již v roce 1815 . Tehdy Francouz Jeanne Chabannes obdržel britský patent na metodu „ klimatizace a regulace teploty v obydlích a dalších budovách“. Sloveso to condition je totiž pro anglický jazyk celkem standardní a znamená mimo jiné „vylepšit něco do požadovaného stavu“ , v tomto případě vzduch do stavu, který je pro člověka pohodlný. teploty, vlhkosti a dalších parametrů; Podle pravidel tvoření slov v angličtině je tedy kondicionér prostě někdo nebo někdo, kdo něco přivádí do určitého stavu, a ne nějaký neologismus. Odtud - kondicionér na vlasy a prádlo, které již nejsou spotřebiče, ale domácí chemikálie.
V prachárnách vojenských lodí se používala klimatizace (Aerorefrigeration [1] ).
Praktická realizace nápadu si však musela poměrně dlouho počkat. Až v roce 1902 sestavil americký inženýr a vynálezce Willis Carrier průmyslový chladicí stroj pro Brooklyn New York City Printing Shop . Nejkurióznější je, že první klimatizace nebyla určena k vytvoření příjemného chládku pro pracovníky, ale k boji s vlhkostí, která značně zhoršovala kvalitu tisku.
Za „fosilního“ předka všech moderních dělených systémů a oken lze považovat první pokojovou klimatizaci, kterou společnost General Electric uvedla na trh v roce 1929 . Vzhledem k tomu, že v tomto zařízení byl jako chladivo použit čpavek , jehož výpary nejsou bezpečné pro lidské zdraví, byly kompresor a kondenzátor klimatizace vyneseny ven. To znamená, že ve svém jádru bylo toto zařízení skutečným rozděleným systémem . Od roku 1931 , kdy byl syntetizován první freon bezpečný pro lidské tělo, považovali konstruktéři za dobré smontovat všechny komponenty a sestavy klimatizace do jednoho pouzdra. Tak se objevily první okenní klimatizace, jejichž vzdálení potomci dnes úspěšně fungují.
Vedení v oblasti nejnovějšího vývoje ventilace a klimatizace patřilo dlouhou dobu americkým společnostem, nicméně koncem 50. a začátkem 60. let 20. století byla iniciativa pevně přenesena na Japonce. V budoucnu to byli oni, kdo určoval tvář moderního klimatického průmyslu.
V roce 1958 nabídla japonská společnost Daikin první tepelné čerpadlo , čímž naučila klimatizace dodávat do místnosti nejen chlad, ale i teplo.
V roce 1961 došlo k události, která do značné míry předurčila další vývoj domácích a poloprůmyslových klimatizačních systémů - to byl začátek sériové výroby dělených systémů japonské společnosti Toshiba . Toshiba jako první začala sériově vyrábět klimatizaci rozdělenou do dvou jednotek a obliba tohoto typu klimatického zařízení začala neustále růst. Vzhledem k tomu, že nejhlučnější část klimatizace - kompresor byl nyní vyveden na ulici, místnosti vybavené split systémy se staly mnohem tiššími než v místnostech, kde fungují okna. Hladina hluku byla výrazně snížena. Druhou výhodou byla možnost umístit vnitřní jednotku split systému na libovolné vhodné místo.
Dnes se vyrábí mnoho různých typů vnitřních zařízení: nástěnné, podstropní, podlahové a zabudované do falešného stropu - kazeta a kanál . To je důležité nejen z hlediska designu – různé typy vnitřních jednotek umožňují vytvořit optimální distribuci ochlazeného vzduchu v místnostech určitého tvaru a účelu.
V roce 1968 se na trhu objevila klimatizace, ve které pracovalo několik vnitřních jednotek současně s jednou externí jednotkou. Tak se objevily multi-split systémy. Dnes mohou obsahovat od dvou do devíti vnitřních jednotek různých typů.
Významnou novinkou byl vzhled klimatizace invertorového typu . V roce 1981 nabídla Toshiba první split systém schopný plynule regulovat svůj výkon a již v roce 1998 obsadily invertory 95 % japonského trhu.
V roce 1982 se v důsledku zdokonalení systému multi-split společností Daikin objevila jeho verze s možností nastavení výkonu pro každou jednotlivou vnitřní jednotku a byla zaregistrována pod obchodním názvem VRV (Variable Refrigerant Volume, variabilní objem chladiva), jinými výrobci označované jako VRF (Variable Refrigerant Flow, variabilní průtok chladiva).
Centrální klimatizace jsou průmyslové jednotky, které se používají k úpravě vzduchu ve velkých komerčních a administrativních budovách, bazénech, průmyslových provozech a dalších. Centrální klimatizace je neautonomní, to znamená, že ke své činnosti potřebuje externí zdroj chladu: vodu z chladiče , freon z externí kompresorové a kondenzační jednotky nebo horkou vodu ze systému ústředního vytápění, bojler. Hlavní cílové funkce těchto systémů jsou: komfortní větrání s rekuperací tepla , vytápění a chlazení; větrání a odvlhčování v prostorách bazénů; průmyslové větrání s i bez rekuperace tepla. Vzduch upravovaný centrálními klimatizačními jednotkami je distribuován po celé místnosti sítí vzduchovodů.
Přesné klimatizace se používají v prostorách, které vyžadují zachování nastavených parametrů s vysokou spolehlivostí a přesností, jako jsou zdravotnické ústavy, průmyslové areály, laboratoře, dispečinky, komunikační centra, elektronické počítačové místnosti, velíny a další prostory. Jedná se o monoblok, který obsahuje ventilační jednotku, filtr, chladicí stroj s freonovým chladičem vzduchu, ohřívač vody a elektrický ohřívač. Klimatizace se používá jak v systémech s recirkulací vzduchu, tak v systémech se 100% přiváděným vzduchem.
Kondicionéry na víno se používají ve sklepech a místnostech pro skladování drahých vín, kde je nutné vždy udržovat přesně stanovené mikroklima. Teplota vzduchu - 12°C, vlhkost vzduchu 60-70%. Pouze v tomto případě mohou být vína skladována po dlouhou dobu. Víno ve správně vybavených sklepech je rok od roku vyzrálejší a dražší.
Autonomní klimatizační systémy jsou zvenčí zásobovány pouze elektrickou energií, například skříňové klimatizace a podobně. Takové klimatizace mají vestavěné kompresní chladicí stroje pracující na freon - R-22 , R-134a , R-407C , R-32. Autonomní systémy ochlazují a odvlhčují vzduch, k čemuž ventilátor vhání recirkulovaný vzduch přes povrchové chladiče vzduchu, což jsou výparníky chladicích strojů, a v přechodném nebo zimním období mohou vzduch ohřívat elektrickými přímotopy nebo obrácením chodu chlazení. stroje, podle cyklu tzv. "tepelného čerpadla."
Většina domácích klimatizací nemůže pracovat při záporných venkovních teplotách, zejména v režimu vytápění, proto je lze ve středních zeměpisných šířkách používat místo konvenčních topných systémů pouze v přechodném období. Klimatizace přizpůsobené k provozu i při záporných teplotách se nazývají celoroční (tepelná čerpadla vzduch-vzduch).
Pro chlazení malých objemů (například vnitřních dutin jakéhokoli zařízení, PC procesorů) se někdy používají klimatizace založené na Peltierových prvcích . Takové klimatizace jsou tiché, lehké, nemají žádné pohyblivé části, jsou spolehlivé a kompaktní, ale mají velmi omezenou chladicí kapacitu, jsou drahé a méně ekonomické.
Klimatizační zařízení pracující na venkovním vzduchu se nazývá přívodní klimatizace ; ve vnitřní recirkulaci vzduchu ; na směs venkovní a vnitřní vzduchotechniky s rekuperací .
Nejběžnější jsou klimatizace kompresního typu. Kromě toho existují také absorpční a odpařovací klimatizace. Kompresní klimatizace ve většině případů mohou pracovat jak pro chlazení, tak pro ohřev vzduchu. Odpařovací klimatizace kromě chlazení zajišťují i zvlhčování vzduchu a ventilaci.
Hlavní součásti jakékoli místní autonomní klimatizace kompresního typu (stejně jako jakékoli chladicí jednotky ) jsou:
Konstrukce klimatizace je poměrně jednoduchá a neobsahuje potenciálně nebezpečné látky. Hlavní součásti klimatizace odpařovacího typu jsou:
Poněkud dokonalejší je provedení klimatizace s nepřímým odpařováním, v důsledku čehož se odpařená vlhkost nedostává do místnosti.
Kompresor, kondenzátor, škrticí klapka (kapilárna, termostatický přístroj) a výparník jsou propojeny tenkostěnnými měděnými nebo hliníkovými trubkami a tvoří chladicí okruh, uvnitř kterého cirkuluje chladivo (v klimatizacích se tradičně používá směs freonu s malým množstvím kompresorového oleje).
Během provozu klimatizace nastává následující (uvažte příklad freonu R22 ). Plynné chladivo vstupuje do vstupu kompresoru z výparníku o nízkém tlaku 3-5 atmosfér a teplotě +10 až +20 °C. Kompresor klimatizace stlačuje chladivo na tlak 15-25 atmosfér, v důsledku čehož se chladivo zahřeje na + 70-90 ° C, poté vstupuje do kondenzátoru.
Vlivem nižší teploty vzduchu obklopujícího kondenzátor do něj chladivo uvolňuje část svého tepla a přechází z plynné fáze do kapalné. Ventilátor na kondenzátoru slouží ke zmenšení velikosti kondenzátoru při zachování potřebného množství výměny tepla.
Na výstupu z kondenzátoru je chladivo v kapalném stavu, pod vysokým tlakem a s teplotou 10-20°C nad teplotou atmosférického (venkovního) vzduchu. Z kondenzátoru se teplé chladivo dostává do expanzního ventilu, kterým je v nejjednodušším případě kapilára (dlouhá tenká měděná trubička stočená do spirály). Na výstupu z expanzního ventilu se výrazně sníží tlak a teplota chladiva, část chladiva se může odpařit.
Za škrtícím zařízením (kapilárou nebo expanzním ventilem) vstupuje směs kapalného a plynného chladiva pod nízkým tlakem do výparníku. Ve výparníku přechází kapalné chladivo za absorpce tepla do plynné fáze, resp. vzduch procházející výparníkem se ochlazuje. Dále vstupuje nízkotlaké plynné chladivo do vstupu kompresoru a celý cyklus se opakuje. Tento proces je základem provozu každé klimatizace a nezávisí na jejím typu, modelu nebo výrobci.
Provoz klimatizace (chladničky) bez odvodu tepla z kondenzátoru (nebo horkého spoje Peltierova článku ) je zásadně nemožný. Toto je základní omezení plynoucí z druhého zákona termodynamiky . V běžných domácích instalacích je toto teplo odpadní teplo a je odváděno do okolí. Navíc jeho množství převyšuje hodnotu absorbovanou při chlazení místnosti (komory), protože. při stlačování freonu kompresorem se vynakládá energie, procházející vč. do tepla. Ve složitějších zařízeních se toto teplo využívá pro domácí účely: zásobování teplou vodou a další.
Jak název napovídá, tento typ klimatizace funguje na principu odpařování. Jako odpařovací kapalina se používá voda, teplý venkovní vzduch prochází pomocí ventilátoru přes mokré filtry a ochlazuje se do klimatizované místnosti. Účinnost chlazení závisí na vlhkosti venkovního vzduchu. Čím je vlhkost nižší, tím silnější je odpařování vody z filtrů, tím efektivněji klimatizace pracuje [3] .
Výhody .
Nevýhody .
Jedna z nejzávažnějších poruch je spojena s klimatizačním zařízením a vyskytuje se, pokud freon ve výparníku nemá čas zcela přejít do plynného stavu. V tomto případě se kapalina dostane do vstupu kompresoru a způsobí selhání kompresoru v důsledku vodního rázu . Důvodů, proč se freon nestihne odpařit, může být několik, ale nejčastější jsou způsobeny nesprávným provozem špatně navržené klimatizace. Za prvé, špinavé filtry se mohou stát příčinou poruchy (v tomto případě se zhorší proudění vzduchu z výparníku a přenos tepla) a za druhé se klimatizace zapne při záporných venkovních teplotách. Při záporných teplotách (pod -10 °C ) reálně hrozí, že se kapalný freon dostane do dutiny kompresoru, což vede k jeho poruše. [4] V dražších, správně navržených systémech jsou přídavná čidla, nádoby, které zabraňují vstupu kapalného freonu do vstupu kompresoru. V takových systémech je nejpravděpodobnější poruchou porucha jednoho ze senzorů, která však ponechává chladicí systém životaschopný. U okenních klimatizací pro domácnost BK-1500, BK-2500 vyráběných v SSSR (závod Baku [5] ) byl k eliminaci tohoto jevu použit přídavný kotel (používá se u mnoha modelů střední a vyšší cenové kategorie klimatizací ).
Únik chladiva může také způsobit nesprávné/neefektivní fungování klimatizace. Hlavní příčinou úniku je instalace freonové linky, která byla provedena s porušením, například nekvalitním zapálením trubek. V průběhu času je nejviditelnějším vnějším projevem netěsnosti, kromě sníženého výkonu, zamrzání ventilu (nízkotlaká strana) na venkovní jednotce split systému, nebo (méně často) zamrzání výparníku, které je způsobeno pokles tlaku chladiva, který je normální u klimatizací používajících chladivo R22, je 4,3 (nízkotlaká strana) bar při teplotě venkovního vzduchu +25 °C. K zamrznutí však může dojít i z jiných důvodů, například když se do okruhu dostane vlhkost nebo když se dostanou nečistoty.
Přítomnost vzduchu a vlhkosti v okruhu v průběhu času může vést k poruše kompresoru, ucpání kapiláry ledovými zátkami. Příčinou vstupu vzduchu do okruhu je také nekvalitní instalace split systému. Při správné instalaci se okruh po sestavení po určitou dobu (v závislosti na objemu okruhu a u domácích systémů obvykle pohybuje od 20 minut do hodiny) speciální vývěvou odsaje , aby se odstranil vzduch a odpaří vlhkost přítomnou v okruhu.
Kondenzace vlhkosti v klimatizačním systému vede k rychlému rozvoji mikroorganismů na vlhkých plochách vnitřní jednotky a jejich následnému vstupu do místnosti. Nasycení vzduchu mikroorganismy přispívá k rozvoji onemocnění dýchacích cest a kůže.
U reverzibilních klimatizací schopných pracovat jak pro chlazení, tak pro ohřev klimatizovaného objemu je možné, že se může zaseknout přepínací ventil, který změní směr přenosu tepla. V tomto případě klimatizace nemůže změnit směr přenosu tepla, může normálně pracovat pouze „jedním směrem“, zpravidla pro chlazení.
Dnes existují chytré klimatizace neboli „chytré“ klimatizace – které mají vestavěný počítač a připojují se k internetu nebo systému chytré domácnosti a lze je ovládat a ovládat pomocí chytrého telefonu , internetového tabletu nebo počítače či notebooku připojeného k internetu. Pomocí softwarové aplikace na chytrém telefonu můžete ovládat provoz „chytré“ klimatizace na dálku (nebýt v místnosti). To umožňuje, ve značné vzdálenosti od místa instalace klimatizace, ji zapnout nebo vypnout, změnit provozní režim nebo nastavit požadovanou teplotu vzduchu v místnosti. A tak, než dorazíte domů nebo do kanceláře, parametry vzduchu v klimatizované místnosti budou odpovídat vašim požadavkům. Pomocí této technologie můžete klimatizaci nastavit přehledný program, podle kterého bude pracovat během denní nebo týdenní doby provozu [6] .
| Klimatizační a chladicí zařízení | |
|---|---|
| Fyzikální principy činnosti |
|
| Podmínky | |
| Typy chladicích zařízení |
|
| Druhy tvrdé měny |
|
| Typy zařízení | |
| Chladiče | |
| Typy vnitřních jednotek SLE | |
| Chladiva |
|
| Komponenty | |
| Vedení přenosu tepelné energie | |
| Související kategorie |
|