Cos'è un condizionatore d'aria: concetto, tipi, principio di funzionamento, dispositivo, scopo e applicazione

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Cos'è un condizionatore d'aria: concetto, tipi, principio di funzionamento, dispositivo, scopo e applicazione
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La chiave per vivere con successo in case e appartamenti moderni è mantenere un microclima ottimale. L'aria condizionata gioca un ruolo chiave in questo. Cos'è un condizionatore d'aria? Questo è un dispositivo che viene utilizzato per regolare la temperatura e, in alcuni casi, l'umidità. Allo stesso tempo, l'insieme delle funzioni e persino la sua disposizione strutturale possono variare a seconda del modello.

Concetto generale di condizionatore

Installazione condizionatore
Installazione condizionatore

Questo è un dispositivo elettrico, il cui elenco dei compiti principali include il mantenimento di condizioni climatiche confortevoli nelle stanze per vari scopi. Inoltre, sono disponibili climatizzatori di piccole dimensioni per veicoli e attrezzature industriali. La maggior parte di questi dispositivi è una classe di modelli domestici e industriali. Nel secondo caso, la destinazione d'uso ha carattere leggermente diverso,rispetto al segmento residenziale. Ma in entrambe le categorie, il concetto base di un climatizzatore può essere rappresentato come segue: un apparecchio elettrico, il cui lavoro è volto a regolare il regime di temperatura in un determinato intervallo. Secondo gli standard, le apparecchiature di climatizzazione devono fornire la capacità di controllare la temperatura nell'intervallo 17-25 °C. Allo stesso tempo, i dispositivi moderni sono in grado di supportare modalità nell'intervallo da -5 a 40 ° C. Inoltre, i dispositivi multifunzionali regolano anche l'umidità (fattore - 50-60%), la mobilità della massa d'aria (fino a 0,15 m / s) e persino il contenuto di determinati gas (ad esempio l'ossigeno).

Appuntamento per il condizionatore

Molto spesso, le apparecchiature sono progettate per abbassare la temperatura con la funzione di umidificare l'aria. In estate è particolarmente richiesta la modalità raffrescamento, ma recentemente sono comparsi anche modelli che forniscono il riscaldamento grazie a una pompa di calore. Sebbene non si parli di una funzione di riscaldamento a tutti gli effetti anche a livello di riscaldamento domestico. Nel definire i condizionatori per uso industriale, è fondamentale notare la loro versatilità: si tratta di dispositivi che, oltre ai compiti di regolazione della temperatura, implementano anche la purificazione dell'aria. Questa funzione è richiesta nelle imprese le cui attività sono legate alla lavorazione di materiali e vari tipi di materie prime, durante le quali vengono rilasciate particelle di polvere fine. Per mantenere gli standard sanitari nei siti di produzione e il comfort dei lavoratori, ad esempio negli stabilimenti di lavorazione del legno, viene utilizzato un condizionatore d'aria industriale. Oltre alle funzionalità avanzate, offre anche funzionalità alta potenza che permette di servire costantemente ambienti fino a 250-300 m22.

Dispositivo dei modelli di compressori

condizionatore commerciale
condizionatore commerciale

È questo tipo di condizionatori d'aria che possono funzionare sia per il raffrescamento che per il riscaldamento dell'aria, il che determina in gran parte la sua ampia distribuzione. L'insieme di componenti di base nel dispositivo interno di un condizionatore d'aria del tipo a compressore può essere rappresentato come segue:

  • Condenser - un modulo radiatore compatto in un blocco progettato per l'installazione all'esterno (dal lato strada). Questo nodo fornisce il processo di condensazione, ovvero il passaggio del gas allo stato liquido. I radiatori sono generalmente realizzati in alluminio o rame.
  • Il compressore svolge la funzione di comprimere il refrigerante (mezzo di lavoro come il freon) e lo mantiene in circolo nel circuito frigorifero.
  • Il radiatore evaporativo si trova nell'unità interna (interna). Fornisce un processo che è l'inverso della condensazione, ovvero, con un forte calo di pressione, il refrigerante passa già da uno stato liquido a uno stato gassoso.
  • Raccordi di regolazione: una valvola a farfalla che riduce la pressione nell'area prima dell'evaporatore.
  • Le ventole fanno circolare il flusso d'aria, soffiando così intorno al condensatore con l'unità evaporatore.

Dispositivo modelli evaporativi

Un dispositivo dal design più semplice che svolge le funzioni di raffreddamento e ventilazione. I suoi vantaggi includono l'assenza di processi tecnologici associati al trattamento di sostanze nocive come il freon durante il funzionamento. Dispositivoquesto tipo di climatizzatore è formato dai seguenti elementi:

  • Motore elettrico - controlla il funzionamento della ventola, che a sua volta fornisce l'alimentazione delle masse d'aria.
  • Infrastruttura della pipeline. È formato da una pompa con valvole per controllare i processi di alimentazione e scarico del mezzo acquoso.
  • Filtri evaporativi: purificano l'acqua impedendo alle particelle nocive di entrare nell'aria. Solitamente realizzati in cellulosa e hanno una struttura a nido d'ape.
  • Il vassoio dell'acqua è realizzato in plastica o metallo ad alta resistenza, resistente alle temperature estreme e all'ambiente acquatico.

I moderni modelli di condizionatori evaporativi con possibilità di evaporazione indiretta hanno il vantaggio di eliminare la penetrazione di umidità nell'ambiente.

Il principio del condizionatore d'aria a compressore

Il principio di funzionamento del condizionatore d'aria
Il principio di funzionamento del condizionatore d'aria

Il funzionamento del dispositivo si basa sulla circolazione del refrigerante (freon) lungo il contorno delle tubazioni con punti tecnologici della sua elaborazione. Un refrigerante viene fornito all'ingresso dell'unità del compressore a bassa pressione, dopodiché segue il processo di compressione e riscaldamento. Inoltre, il freon viene inviato al condensatore, dove, a causa del soffiaggio intensivo, la sua temperatura diminuisce e il mezzo stesso passa allo stato liquido, rilasciando calore. Di conseguenza, l'aria viene riscaldata. Nella fase successiva, il principio di funzionamento e il dispositivo del condizionatore d'aria del tipo a compressore avranno diverse somiglianze con i modelli di tipo evaporativo, che è espresso dalla funzione della valvola di espansione. Il fatto è che dopo aver lasciato il compressoreil freon entra in questa valvola e parte di esso evapora in condizioni di temperatura e pressione inferiori. Nell'evaporatore, il refrigerante assume una forma gassosa, assorbe aria calda e si raffredda. Questo ciclo viene ripetuto più volte fino al raggiungimento degli indicatori microclimatici impostati.

Principio di funzionamento del condizionatore evaporativo

Il processo di raffreddamento per evaporazione dell'ambiente acquatico può essere attuato in diversi modi, motivo per cui si distingue la regolazione diretta e indiretta del microclima. Nel primo caso, il raffreddamento si basa su un processo isentalpico ed è consigliato per l'uso con tempo freddo. In estate, invece, i condizionatori ad espansione diretta possono essere efficaci solo a bassi livelli di umidità. Il principio del condizionatore con raffreddamento indiretto prevede l'utilizzo di uno scambiatore di calore superficiale con un raffreddatore ad aria. L'aria raffreddata circola attraverso i canali che li collegano, la cui regolazione della temperatura dipenderà dall'irrigazione esterna con l'acqua che scorre nella pentola. L'evaporazione indiretta riduce le prestazioni del condizionatore, ma amplia la funzionalità della regolazione a causa del ridotto contenuto di umidità dell'aria di mandata.

Varietà di condizionatori d'aria in termini di installazione

condizionatore mobile
condizionatore mobile
  • Condizionatori mobili. I modelli più compatti che possono essere trasportati da un posto all' altro collegandoli a una presa in qualsiasi posizione disponibile.
  • Apparecchi da parete. Questo è il form factor classico e più comune, che prevede la divisione in due blocchi -interni ed esterni.
  • Modelli di canale. Sono integrati nel sistema di condotti dell'aria principale - di norma, sono posizionati in una nicchia sopra il soffitto con l'uscita della parte operativa nella stanza.
  • Modelli a cassetta. Anche una specie di condizionatore a soffitto, ma che non è integrato nel canale di ventilazione, ma comunica con esso attraverso dei tubi.
  • Dispositivi pavimento-soffitto. Sono posizionati sul principio dei riscaldatori convenzionali: convettori o radiatori. Hanno prestazioni basse, ma sono molto richieste grazie alle loro dimensioni compatte e al design elegante.
  • Modelli di colonna. Il fattore di forma, come suggerisce il nome, è presentato sotto forma di colonna. Cioè, l'installazione viene eseguita a pavimento, tuttavia, a differenza dei condizionatori mobili, tali dispositivi sono per lo più fissi e prevedono la comunicazione con un'unità di raffreddamento esterna.

Caratteristiche dei sistemi divisi

Questo gruppo comprende tutti i modelli di condizionatori d'aria che sono divisi in due blocchi, uno dei quali viene portato in strada e l' altro è montato all'interno. Un tipico condizionatore d'aria split prevede un compressore, un condensatore, filtri, ventilatori e una linea di collegamento. In re altà i principali processi di lavoro avvengono nell'unità remota, e il modulo interno si limita a comunicare con essa, essendo anche responsabile della regolazione dei parametri del microclima. Questa separazione riduce gli effetti dannosi del refrigerante ed elimina completamente il rumore nella stanza dal compressore funzionante.

Condizionatori multifunzione
Condizionatori multifunzione

Come risultato del miglioramento tecnologico del design a due unità, il concetto di un sistema multi-split è apparso e viene applicato con successo. Questo tipo di condizionatore d'aria è diverso in quanto più compressori con condensatori e valvole multivia possono essere utilizzati in un'infrastruttura funzionante. I sistemi multicomponente consentono di controllare da un'unità interna, controllando al contempo il funzionamento di più unità esterne.

Possibilità dei moderni condizionatori

Indipendentemente dal fattore di forma e dal principio di funzionamento, la maggior parte dei modelli di nuova generazione fornisce un maggiore controllo sui processi di regolazione del microclima. Che cos'è un moderno condizionatore d'aria in termini di controllo dell'utente? Si tratta di un dispositivo ergonomico che, tramite telecomando, fornisce informazioni sulla temperatura, l'umidità e persino la composizione dell'aria. La console di solito ha un display digitale con comandi (a volte touch). Inoltre, in alcuni dispositivi è integrato un modulo Wi-Fi per implementare il controllo remoto a distanza tramite dispositivi mobili.

Uso del condizionatore

Dopo l'installazione, oltre a utilizzare il dispositivo per lo scopo previsto, il proprietario è tenuto a eseguire una serie di operazioni di manutenzione preventiva. Ad esempio, la progettazione di un sistema di climatizzazione con blocco compressore prevede la presenza di un'infrastruttura speciale per la misurazione conveniente degli indicatori di prestazione, che possono essere monitorati elo stato del refrigerante che necessita periodicamente di sostituzione. Per quanto riguarda i sistemi di evaporazione, necessitano di un continuo rinnovamento dell'ambiente acquatico con il rabbocco. Inoltre, per mantenere le condizioni di lavoro, si raccomanda di spurgare regolarmente i canali di comunicazione, pulire i blocchi e il sistema di drenaggio.

Manutenzione del condizionatore
Manutenzione del condizionatore

Pro dell'aria condizionata

Ogni tipo di questo dispositivo ha i suoi vantaggi e punti deboli, ma, in linea di principio, sono la soluzione migliore per i compiti di regolazione dei parametri microclimatici. Ad esempio, i modelli a compressore vincono in termini di potenza e versatilità di utilizzo, mentre i modelli evaporativi si distinguono per efficienza energetica e capacità di ventilazione. Per il campo di applicazione industriale, il dispositivo del condizionatore d'aria del sistema split con collegamento multicomponente di moduli di lavoro è particolarmente adatto. In questo caso, con pochi accorgimenti installativi, è possibile dotare molte stanze di efficaci regolatori di microclima ad alta potenza.

Contro dell'aria condizionata

Le principali lamentele su queste apparecchiature, oltre alla necessità di manutenzione e alla loro complessità strutturale, riguardano i rischi per la salute. E questo vale anche per i dispositivi che non prevedono l'uso di refrigeranti. Del resto, cos'è un condizionatore come regolatore dei parametri microclimatici? Questo è uno strumento che teoricamente consente di modificare gli indicatori di temperatura, umidità e velocità di movimento dei flussi d'aria in modalità accelerata. Se è sbagliato avvicinarsi al processo di modifica di questi indicatori, bruscamenteaggiustando i loro valori, aumenta il rischio di malattie e, soprattutto, raffreddori.

Conclusione

Controllo del condizionatore d'aria
Controllo del condizionatore d'aria

Affinché il climatizzatore non deluda durante il funzionamento, è necessario avvicinarsi correttamente alla sua scelta. Gli esperti raccomandano di considerare questo problema nel suo insieme, tenendo conto del contenuto funzionale, delle caratteristiche del flusso di lavoro, della possibilità di regolare i singoli parametri del microclima, ecc. Naturalmente, anche il consumo di energia è importante. Che cos'è un condizionatore in termini di consumo energetico? In media, tali dispositivi consumano 0,8-1 kW / h. Allo stesso tempo, va tenuto conto del fatto che circa 1 kW di potenza frigorifera viene speso per la manutenzione di una stanza con un'area fino a 10 m22. Se parliamo di modelli evaporativi, questa cifra può essere ridotta a 0,8 kW, poiché il suo principio di funzionamento è meno costoso in termini di risorse energetiche.

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