Сплит-система: устройство и принципы работы кондиционеров

Каждый из тех, кто сталкивался с задачей охлаждения воздуха в своем жилье, как минимум, имеет общее представление о сплит-системах. Этот тип кондиционера уверенно заменил устаревшие оконные модели и продолжает оставаться востребованным в течение многих лет.

Разобравшись в принципах работы сплит-системы, можно без труда выбрать наиболее подходящий вариант и правильно организовать его использование.

В данной статье мы подробно рассмотрим конструкцию и принципы работы сплит-систем, а также обсудим ключевые нюансы их установки, чтобы оборудование служило максимально долго.

Принцип функционирования сплит-системы

Главная задача сплит-системы — это охлаждение воздуха в помещениях. Она состоит из двух частей: внешнего и внутреннего блоков. Связывает их трубка, через которую осуществляется циркуляция хладагента, при этом в стене делает отверстие.

Функционал сплит-системы аналогичен работе холодильников. Хладагент, который движется по трубопроводам, извлекает тепло из воздуха в комнате и выводит его наружу, возвращая охлажденный воздух обратно.

Холодильный контур сплит-системы состоит из двух ключевых компонентов: конденсатора и испарителя. Первый размещен в наружном блоке, тогда как второй находится внутри помещения.

К основным элементам сплит-системы относятся компрессор, испаритель и конденсатор, которые связаны между собой и обеспечивают перемещение тепла из внутреннего пространства наружу.

Хладагент, чаще всего в виде фреона, перемещается по замкнутому контурному трубопроводу. Внутри помещения он нагревается, превращается в газ и таким образом охлаждает воздух, проходящий через испаритель, где дополнительно способствует циркуляции с помощью встроенного вентилятора.

После этого хладагент попадает обратно в конденсатор, где он проходит сжатие через компрессор и затем охлаждается, контактируя с холодным воздухом улицы, возвращаясь в жидкое состояние.

Таким образом, принцип работы сплит-системы схож с функционированием обычного холодильника, используя те же свойства фреона, который испаряется при низких температурах.

Сплит-системы являются самостоятельными климатическими устройствами, включающими оба блока: внешний и внутренний. Они предназначены для осушения и охлаждения воздуха, обеспечивая циркуляцию воздушного потока через охладители. В зимний период такие системы могут обогревать воздух при помощи обогревателей или путем реверсирования работы компрессорной системы.

Наружный блок сплит-системы, как правило, размещается на фасаде здания. Для обслуживания одного или двух смежных помещений используется довольно компактное устройство с вентилятором и воздухозаборником.

В зависимости от охвата обрабатываемых пространств, сплит-системы бывают одно- и многозональные. Первые равномерно распределяют воздух в одном помещении, вторые — предоставляют разнообразные потоки с разными характеристиками.

Самые распространенные модели сплит-систем имеют настенный внутренний блок, который был признан наиболее рациональным за счет удобства установки и простоты использования в быту.

Для больших торговых и спортивных залов, а также других общественных заведений идеально подходят кассетные или канальные конструкции.

Офисы и производственные площади чаще всего оборудуют колонными напольными моделями сплит-систем, которые хорошо сочетают мощность и минимально влияют на пространство, даже в условиях зонированных помещений.

Наблюдается растущий интерес к напольно-настенным сплит-системам, которые отличаются стильным дизайном и возможностью выбора расположения в соответствии с личными предпочтениями.

Конструкция сплит-системы

Для обеспечения эффективного функционирования данного типа кондиционера необходимо наличие ряда компонентов.

Наружный блок состоит из следующих элементов:

• вентилятор;
• компрессор;
• конденсатор;
• фильтр для хладагента;
• блок управления;
• защитная крышка;
• разъемы для медных труб и т.п.

Вентилятор постоянно обеспечивает циркуляцию воздуха около блока, что значительно ускоряет и стабилизирует процесс охлаждения фреона в конденсаторе. Сжатие хладагента происходит благодаря компрессору, что приводит к его переходу в газообразное состояние и циркуляции по холодильному контуру.

Наружный блок обычно устанавливают на специальные опоры, при этом важно обеспечить корректный отвод конденсата, который образуется в процессе работы.

Фильтр очищает хладагент от возможных загрязнений, которые могут возникнуть во время установки системы.

Кроме перечисленных элементов, наружный блок также может включать четырехходовой клапан, что необходимо в моделях, которые обеспечивают как охлаждение, так и обогрев помещения.

Устройство наружного блока: 1 — вентилятор; 2 — теплообменник; 3 — компрессор; 4 — блок управления; 5 – защитное устройство; 6 – корпус

В инверторных моделях элемент управления располагается преимущественно в наружной части системы. Если инвертора нет, то электроника, как правило, устанавливается во внутреннем блоке.

Внутренний блок кондиционера обычно состоит из:

• защитной решетки;
• системы фильтров;
• вентилятора;
• испарителя;
• жалюзи;
• индикаторной панели;
• блока управления;
• соединительных разъемов и т.п.

Защитная решетка размещается на передней панели и может быть легко снята для доступа к внутренним компонентам. Через отверстия этой решётки воздух поступает для дальнейшего охлаждения.

Фильтр грубой очистки представляет собой пластиковую сетку, задерживающую крупные частицы, чтобы они не попали внутрь блока.

Внутренний блок сплит-системы — это компактное устройство, которое органично вписывается в любой интерьер и обычно устанавливается на напряжённой стене для минимизации расстояния до наружного блока.

Фильтры тонкой очистки — это более сложные системы, удерживающие микроскопические загрязнения: пыль, неприятные запахи, болезнетворные микроорганизмы и т.д. Обычно в устройстве установлены угольный и электростатический фильтры, однако они могут быть дополнены антибактериальными картриджами или другими полезными элементами.

Устройство внутреннего блока: 1 – защитная решетка; 2,3 — фильтры; 4 — вентилятор; 5 — испаритель; 6,8 – жалюзи, 7 — панель управления

Вентилятор, как упоминалось ранее, нагнетает охлажденный воздух, который проходит через испаритель. Жалюзи с электроприводом позволяют регулировать направление потока холодного воздуха.

Индикаторная панель показывает состояние системы, например, выставленную температуру, текущий режим работы и другие параметры.

Это общее описание конструкции сплит-системы. Структура таких кондиционеров может видоизменяться в зависимости от дополнительных функций, таких как наличие инвертора или режим обогрева. Для жилых помещений или квартир достаточно выбирать обычный кондиционер, основываясь на необходимой мощности, которая соотносится с площадью помещения.

Типы, разновидности и дополнительные возможности

Современные бытовые кондиционеры могут обрабатывать площади до 90 кв. м. Тем не менее, если речь идет о больших коттеджах или офисах, стоит задуматься о более мощных моделях. Задачи кондиционирования таких объектов зачастую решают с помощью мультисплит-систем или полупромышленных установок.

Схема работы сплит-системы демонстрирует, как хладагент в помещении нагревается, затем транспортируется в наружный блок, где охлаждается, и возвращается назад.

Мультисплит-системы позволяют подключать несколько внутренних блоков к одному наружному. Это может быть более экономически оправданным решением, чем использование нескольких автономных сплит-систем, а также положительно сказывается на эстетике фасада.

В качестве альтернативного решения для кондиционирования больших зданий может служить система чиллер-фанкойл. Если площадь офиса или коттеджа приближается к 500 кв. м или превышает ее, стоит обратить внимание на полупромышленные сплит-системы.

Канальные модели можно установить так, что они будут незаметны, спрятаны под подвесным потолком, не нарушая общий дизайн помещения. Эти системы не только охлаждают и очищают воздух в помещении, но также способны забирать свежий воздух с улицы, значительно улучшая микроклимат.

Кассетные кондиционеры устанавливают так, чтобы воздухозаборные решетки гармонировали с подвесным потолком, что обеспечивает быструю и равномерную циркуляцию холодного воздуха. Подробности о принципах работы кассетных сплит-систем вы можете найти ниже.

Для комнат с нестандартной конфигурацией или отсутствия подвесных потолков подходят напольно-потолочные системы.

Что важно знать об инверторных моделях?

Среди сплит-систем выделяют модели как с инвертором, так и без него. Оба типа имеют своих поклонников, однако стоит ознакомиться с их отличиями. Инвертор — это устройство, которое обеспечивает специальное питание для компрессора.

Суть инверторной схемы заключается в преобразовании переменного тока в постоянный.

Инверторные сплит-системы потребляют примерно на 30-40% меньше электроэнергии по сравнению с традиционными моделями. Кроме того, такие устройства обладают более длительным сроком службы.

После преобразования, характеристики постоянного тока изменяются для повторного приведения его в состояние переменного тока, но с другими показателями, чтобы обеспечить питание компрессора.

Таким образом, мощность компрессора будет изменяться в зависимости от текущих условий, таких как желаемая температура и исходные параметры в момент запуска системы.

С инвертором кондиционер функционирует непрерывно, не отключаясь. Зачем это необходимо? Несмотря на постоянную работу, инверторная схема позволяет сократить потребление электроэнергии примерно на 30% по сравнению с аналогичными моделями без инвертора.

Отсутствие регулярных циклов включения и выключения положительно сказывается на работоспособности кондиционера и увеличивает его срок службы в 1.5-2 раза. Такой аппарат можно оставлять включенным на целый день, не переживая за высокие счета за электричество.

Значительная эффективность достигается благодаря улучшению работы теплообменника и современному микропроцессору, регулирующему функционирование устройства.

Считается, что инверторные сплит-системы быстрее достигают установленной температуры в помещении и удерживают её на нужном уровне. Уровень шума таких устройств значительно ниже, чем у кондиционеров без инвертора.

На нашем сайте вы найдете статью с сравнением инверторных и обычных сплит-систем. Подробности — переходите по ссылке.

Кондиционер с тепловым насосом

Если сплит-система оснащена тепловым насосом, её можно использовать для обогрева помещений зимой. Некоторые покупатели ошибочно полагают, что внутренний блок содержит ТЭНы, но это не так.

Такой кондиционер использует четырехходовой клапан и систему управления, которая изменяет направление охлаждения.

Устройство не охлаждает помещение, а работает как тепловой насос типа «воздух-воздух», отводя тепло из внешней среды. Чтобы понять, как это возможно, нужно изучить работу теплового насоса.

При его работе хладагент (в основном, фреон) способен нагреваться даже при низких температурах. Несмотря на холодный воздух, он содержит определенное количество низкопотенциальной тепловой энергии. Хладагент забирает эту энергию, проходит через компрессор, который повышает давление, и выделяет тепло в помещении. Воздушные потоки нагреваются и равномерно распределяются по комнате.

Таким образом, обогрев происходит с минимальными затратами электроэнергии. Этот способ считается экономичным и безопасным для жилья. Следует отметить, что принципы работы сплит-системы и теплового насоса схожи. Однако нельзя рассматривать тепловой насос в сплит-системе как основной метод обогрева, это больше вспомогательная функция.

При выборе устройства стоит внимательно ознакомиться с условиями эксплуатации и техническими характеристиками. Тепловой насос эффективен в южных регионах в теплую зиму при температурах от +5 до -15 градусов. При -20 обогрев практически невозможен.

Особенности установки и правила эксплуатации

Монтаж сплит-системы не слишком сложен, но новички лучше всего доверяют эту работу профессионалам, знакомым с холодильным оборудованием. Обычно устанавливаются внутренний и наружный блок, для чего сверлят отверстие в стене и соединяют устройства трубами.

Для нормального функционирования системы фильтры необходимо регулярно очищать. Также нужно избегать перегревов, скачков напряжения и электромагнитного воздействия.

Самым ответственным этапом является заправка системы фреоном. Даже если все остальные работы выполнены владельцем квартиры, этот этап лучше доверить опытному специалисту; практика показывает, что это надежнее.

Неправильная установка может значительно снизить эффективность кондиционера и стать одной из основных причин его поломок.

Важно правильно выбрать местоположение для внутреннего блока. Если холодный поток будет направлен на близлежащую поверхность, это приведет к некорректной работе оборудования, а охлажденный воздух не будет равномерно распределяться по помещению. Работа наружного блока обычно сопровождается образованием конденсата.

Рекомендуется выбирать место для внутреннего блока так, чтобы ничто не мешало свободному движению воздуха через его корпус.

Также необходимо обеспечить отвод конденсата с помощью соответствующей трубки, чтобы вода не стекала по стене. Если установка системы проведена корректно, остается обеспечить её нормальную эксплуатацию. Часто рекомендуется устанавливать температуру охлаждения в пределах 21-23 градусов.

Хотя более низкие температуры возможны, они создают дополнительную нагрузку на систему. Слишком большая разница между внутренней и наружной температурами также может негативно сказаться на здоровье.

Внутренний блок желательно установить так, чтобы избежать прямых солнечных лучей.

Бурение наружной стены во время установки сплит-системы выполняется с использованием специального оборудования, например, устройства для алмазного бурения.

Кроме угрозы перегрева, яркий свет может затруднить сигнал светодиода. Чтобы продлить срок службы системы, рекомендуется во время её работы закрывать окна и двери. Тем не менее, периодически нужно проветривать помещение или выбрать модель с возможностью забора свежего воздуха с улицы.

Необходимо защищать оборудование от избыточного теплового и электромагнитного воздействия. Фильтры следует очищать каждые шесть месяцев. Наружный блок требует защиты от неблагоприятных погодных условий.

Скачки напряжения также могут представлять опасность для оборудования, если разница между номинальными и реальными показателями превышает 15% от нормы.

Заключение и полезные видео по теме

На нашем сайте вы сможете найти наглядное представление принципов работы такой системы:

Этот видеоролик делится практическим опытом использования сплит-системы с функцией обогрева:

Сплит-системы, благодаря своей надежности и простоте в эксплуатации, стали очень популярными для кондиционирования воздуха в домах. При правильной установке и соблюдении необходимых условий такая техника может безупречно работать в течение длительного времени.

Вам всё еще сложно выбрать оптимальную сплит-систему? Или у вас есть дополнительные советы по данной теме? Не стесняйтесь оставлять свои комментарии, спрашивать или делиться опытом в разделе под статьей.

Видео:

Монтаж сплит-системы. Инверторные сплит-системы. Кондиционирование квартиры