Das Funktionsprinzip Des Split-Systems: Gerät. Wie Funktioniert Eine Klimaanlage Zum Kühlen? Woher Bekommt Er Die Luft? Betriebsarten Und Ausstattung

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 05:31

Unter den Klimaanlagen aller Art, die einmal entwickelt und dem Verbraucher bekannt sind, ist das Split-System am gefragtesten. Es ist das energieeffizienteste und leiseste (indoor). Im Alltag ersetzt es deutlich lautere Fensterklimaanlagen.

Komponenten

Ein Split-System ist eine Außen- und Inneneinheit, die durch die Außenwand eines Gebäudes oder einer Struktur voneinander getrennt sind. Zur Standardausstattung der Klimageräte gehören Kompressor, Verflüssiger, Verdampfer, Expansionsventil und zwei Ventilatoren.

Kompressor

Ein Kompressor ist ein Motor, der das Kältemittel entlang der Kühlschlange in den Außen- und Innengeräten treibt. Sein Mechanismus, der in einem für Außenluft und Wasserdampf undurchlässigen Gehäuse eingeschlossen ist, verfügt außerdem über einen Behälter, in den Motoröl eingefüllt wird, was die Reibung seiner Teile reduziert und den Motorverschleiß um das Hundertfache reduziert. Es gibt Kompressoren, die auf Kolben- oder Scroll-Basis (Scroll) gebaut sind . Kolbenkompressoren kosten deutlich weniger als Scrollkompressoren. Ihre Zuverlässigkeit ist um ein Vielfaches geringer – insbesondere bei Temperaturen bis -20 Grad.

Kondensator

Der Freon-Kondensator enthält eine Spule mit einem Kühler, an den das verflüssigte Freon Wärme abgibt, die dann mit einem Ventilator abgeführt wird. Ein Kondensator wird auch als Kühler bezeichnet, an dem Wasserdampf aus Blasluft in Wassertröpfchen umgewandelt wird . Das Wasser sammelt sich im Tank und fließt dann durch einen Schlauch außerhalb des Außengeräts ab.

Verdampfer

Das Verdampferblock-Kit enthält eine Spule und einen Radiator des Innengeräts. Darin wird flüssiges Freon gasförmig, es nimmt Wärme aus dem Raum mit . Im Gegenzug gibt es Kälte ab, die mit Hilfe eines Lüfters aus den zu Eis gewordenen Kühlerlamellen herausgeblasen wird.

TRV

Das Wärmeexpansionsventil oder Vierwegeventil ermöglicht es der Klimaanlage, von Kühlen auf Heizen und umgekehrt umzuschalten. Dabei die Bewegungsrichtung von Freon ist umgekehrt.

Fans

Ohne die Ventilatoren wäre die Wärmeabfuhr vom Registerheizkörper und Kompressor des Außengeräts – ebenso wie die Kälte vom Innengerät – extrem langsam und ineffizient. Im besten Fall würde die Klimaanlage oft stoppen, was von der Automatisierung überwacht würde . Im schlimmsten Fall würde es schnell versagen, weil der Kompressor überhitzt und eines der Rohre der Freon-Heizungsleitung mit einem Schneemantel bedeckt wurde. Der Lüfter des Außengeräts führt überschüssige Wärme vom Außengerät ab. Im Innengerät bläst der Ventilator die am Heizkörper entstehende Kälte in den Raum selbst.

Sonstige Teile und Baugruppen

Neben dem Motorkompressor, Spulen mit Radiatoren, Lüftern und Expansionsventilen wurde in den alten sowjetischen und russischen Fensterklimaanlagen eine elektromechanische Steuerung auf Basis von Thermostaten, Relais und einfachsten Transistortasten eingebaut. Wie bei älteren Kühlschränken ab 20 Jahren regelt die Elektromechanik die Belastung der Lüfter und des Kompressors ., nicht mehr verarbeiten als sie sollten - und gleichzeitig überhitzen.

Elektronische Steuerplatine

In modernen Klimaanlagen wird anstelle von Relais, leistungsstarken Dioden und Transistoren eine elektronische Steuerplatine auf modernen Open-Frame-Mikrobaugruppen verwendet. Es unterscheidet sich vom elektromechanischen Modul durch das Vorhandensein eines Prozessors. Vom Mikrochip (Read Only Memory, ROM) über den Random Access Memory liest er das in den ROM-Chip "eingenähte" Programm . Letzteres verhindert nicht nur eine Überlastung der für die Klimaanlage wichtigen Haupteinheiten, sondern ermöglicht auch den Betrieb in mehreren Modi. Dadurch ist es dem Verbraucher möglich, den Betrieb der Klimaanlage in wenigen Sekunden an seine Bedürfnisse anzupassen.

Die Platine (elektronische Steuereinheit, ECU) ist außerdem mit leistungsstarken, aber kompakten Schaltrelais (oder Leistungstransistorschaltern) ausgestattet, die die Lüfter und den Kompressor nach den in der Programmbeschreibung angegebenen Zeitintervallen ein- und ausschalten. Das Board selbst wird mit einer konstanten Spannung von 12 Volt gespeist, in die über ein Trafonetzteil eine Wechselspannung von 220 Volt umgewandelt wird.

Jalousien der Inneneinheit

Die Jalousien der Jalousien des Innengeräts werden durch einen mit ihnen verbundenen Schrittschaltmotor über eine lange Achse (fast wie das Innengerät selbst) abgesenkt und angehoben. Es wird von einem Treiber gesteuert - einem separaten Mini-Board, das Strom aus dem Netzteil bezieht . Es wandelt diese Spannung in Wechselstromimpulse um - in der Anzahl der Phasen, die der Anzahl der Spulenwicklungen des Motors selbst entspricht, und sorgt (mit seiner Hilfe) für die Drehung der Rollläden um ihre Achse im gewünschten Winkel.

Das Programm verfügt über einen "Swinging Curtains"-Modus - damit arbeiten die Treiberplatine und der Motor fast ständig und lassen diese Vorhänge wackeln, wie die translatorischen Drehungen eines herkömmlichen Raumventilators. Die Aufgabe besteht darin, den Kühlluftstrom durch den Raum gleichmäßiger und verteilter zu machen. Dies erspart dem Besitzer oder seinen Gästen die Gefahr von Erkältungen und anderen Krankheiten, die durch Ausströmen von kalter Luft auf die gleichen Körperstellen verursacht werden.

Thermische Sensoren

Einer der Thermistoren befindet sich am Innengerät - am Einlass der in das Gerät selbst angesaugten Luft. Es informiert die Steuerplatine über die aktuelle Raumtemperatur . Der zweite ist am Kompressor: Bei Überhitzung eines staubigen und schmutzigen Kompressors draußen stoppt die Klimaanlage automatisch - und startet erst, wenn der Motor ganz oder teilweise abgekühlt ist. Oder das Gerät schaltet sich aus, bis der Besitzer die Klimaanlage wieder einschaltet.

Bei anderen Motoren (Lüfter, Schieber zum Drehen der Jalousien) werden auch Temperatursensoren verbaut, wenn das Klimamodell zu den teuersten gehört. Wenn der Motor überhitzt, ständig schwingende Jalousien - oder ein verstaubter Lüfter des Außengeräts - stellt die Klimaanlage sofort den Betrieb ein.

Ein solches "fortgeschrittenes" Schema - wie der Wärmeschutz eines Laptops, Kühlschranks oder eines anderen "intelligenten" Geräts - übernimmt die vorläufige Diagnose vollständig. Es schützt die Klimaanlage vor einem vollständigen Schaden, der durch einen einzigen (lokalen) Fehler im Betrieb verursacht wird. Die Preise für „smarte“Split-Systeme sinken allmählich.

Anzeigemodul

Es enthält ein LED-Panel und / oder ein kleines Display. Bei Modellen von wandmontierten Split-Systemen sind dies in der Regel LEDs, die die Funktionsweise der Klimaanlage anzeigen - "Netzwerk", "Kühlen", "Heizen", "Trocknen", "Ionisation", "Fehler" (oder " Alarm") , LEDs zur Anzeige der Temperatur (wenn diese schrittweise und nicht gradgenau eingestellt wird). Bei fortgeschrittenen Modellen ersetzt die LED-Reihe ein hintergrundbeleuchtetes Display, das Temperatur, Modus, Laststufe und andere nützliche Diagnosedaten (falls etwas schief geht) anzeigt.

Steuerung

Low-Budget-Modelle, wie Fensterklimaanlagen aus der jüngeren Vergangenheit, verfügen über einen Netzschalter und einen Stufenschalter für mehrere Stellungen. Letztere kann die Positionen „Niedrig kalt“, „Hoch kalt“, „Lüftung“und „Heizung“haben . Anstelle von Schaltern können Tasten vorhanden sein - wie auf einer Fernbedienung. Der Vorteil dieser Methode ist die einfache Handhabung. Nachteilig ist, dass man wieder aufstehen muss, um Knöpfe zu drücken oder den Schaltergriff zu drehen, was für ältere oder kranke Menschen nicht immer angenehm ist. Teurere Modelle werden über die Fernbedienung gesteuert.

Der Nachteil der Fernumschaltung der Modi - einmal im Jahr müssen Sie in der Fernbedienung die Batterien wechseln. Vorteil - Dutzende von Hilfsmodi, zum Beispiel, um die Lüftergeschwindigkeit des Innengeräts nachts zu senken.

Hauptfunktionen

Die Hauptfunktion der Klimaanlage besteht darin, die Luft in den Räumen in der Sommerhitze zu kühlen. Moderne Klimaanlagen haben auch zusätzliche Funktionen erhalten wie:

• Heizungsluft in Räumen im Winter;
• Reinigen der Raumluft von Staub, Entfernen von Gerüchen (mit feinen Kohlefiltern);
• Aeroionisation (Anreicherung der Raumluft mit gesundheitsfördernden negativen Ionen);
• zu feuchte Luft trocknen.

In den fortschrittlichsten Klimaanlagenmodellen begannen sie mit dem Einbau eines Mini-Ozonators - einer Multiplikatorschaltung zur Erzeugung statischer Elektrizität, die 60-80 Kilovolt erzeugte. Freier Sauerstoff im Raum wird unter dem Einfluss einer Koronaentladung in Ozon umgewandelt, das in geringen Mengen für den Menschen nützlich ist. Der Ozonator kann auch per Software ein- und ausgeschaltet werden.

Betriebsarten

Kombinierte Betriebsarten die besten und teuersten Split-Klimageräte haben folgendes:

• Kühlung mit niedriger Lüfterdrehzahl ("low cold");
• Luftkühlung und Trocknung;
• Erhitzen und Trocknen;
• Kühlung mit Luftionisation;
• Kühlung, Aeroionisierung und Ozonisierung;
• Kühlung und Ozonierung.

Selten kombinieren Hersteller beispielsweise Trocknen, Erhitzen und Ionisieren. Die Liste der Modi kann mehr als ein Dutzend umfassen - sie werden alle mit der Fernbedienung umgeschaltet.

Funktionsprinzip

Der Zyklus jeder Klimaanlage mehrere Schritte sind enthalten.

1. Gasförmiges Freon wird dem Kompressor vom Innengerät zugeführt, komprimiert auf nur 3-5 Atmosphären. Der Freondruck sollte bis zu 20 Atmosphären betragen, damit er in einen flüssigen Zustand gebracht wird, in dem das Kältemittel in die externe Spule eintritt. Hier wird die Wärme des Freons bereits auf den Kühler des Kreislaufs selbst übertragen. Überschüssige Wärme wird vom Ventilator des Außengeräts sofort an die Atmosphäre abgegeben.
2. Das im Kreislauf abgekühlte verflüssigte Freon gelangt zum Wärmeregelventil, von wo es in ein kleineres Rohr und mit einer Temperatur von + 15– + 20 Grad zum Innengerät gelangt. Kupfer, aus dem die Rohre von Freonleitungen und -spulen bestehen, leitet die Wärme aktiver als Messing und Stahl. Damit die Kälte nicht verloren geht, ist dieser Schlauch zuverlässig mit Moosgummi oder Schaumschaum isoliert, der die Wärme nicht gut leitet.
3. Am Innengerät angekommen, passiert das Freon die Anschlussarmatur und gelangt ähnlich wie beim Außengerät in die Spule mit dem Heizkörper. Freon verdampft und geht vollständig in einen gasförmigen Zustand über, wodurch sein Betriebsdruck auf 3 Atmosphären reduziert wird. Die Kontur kühlt auf 0 Grad und darunter ab.
4. Die entstehende Kälte wird von einem Ventilator, der durch die Einlassschlitze im oberen Teil des Innengeräts warme Luft aus dem Raum ansaugt, sofort in die Raumluft geblasen. Vom Eisstrahler wird Luft durch andere Schlitze in den Raum geblasen - sie gelangt zwischen den Vorhängen der Jalousien des Blocks. Seine Austrittstemperatur beträgt 5-12 Grad Celsius.
5. Beim Abwerfen der Kälte umgeht Freon die Spule des Innengeräts, passiert seine Auslassarmatur und stürzt in ein Kupferrohr mit größerem Durchmesser - bereits in gasförmigem Zustand. Und obwohl das Freon selbst aufgrund der Wärme aus dem Raum erhitzt wird, empfiehlt der Hersteller auch, dieses Rohr in einen Wärmeisolator zu verpacken, damit sich das Freon nicht auf die Temperatur der Straßenhitze (bis zu +58) aufheizen kann. bevor es den Kompressoreinlass erreicht. Dies spart die Ressource des Kompressors selbst, der das überhitzte Freon nicht länger und bis zu 40 Atmosphären komprimieren muss. Der Verbraucher wird die zu viel Geld für Strom los.

Die Nuancen verschiedener Arten von Arbeiten

Das Split-System ist in Wand-, Kanal-, Säulen-, Boden-, Multisplit- und Kassetten-Deckenausführung erhältlich. Das Außengerät ist üblich, die Anzahl der Innengeräte kann variieren. Die schwierigste aller Optionen ist eine Abluftklimaanlage: es erfordert die Installation geschlossener Zu- und Abluftkanäle, die nicht mit der Straße verbunden sind. Ein Multisplit-System benötigt eine baumartige "Spur" - hier arbeitet der externe Block für mehrere interne. Säulen- und Bodenklimageräte werden in der Ecke auf dem Boden platziert, die „Schiene“wird jedoch erheblich verlängert - das Außengerät kann nicht in einer Höhe von weniger als 2,5 m aufgehängt werden.

Alle Split-Systeme funktionieren jedoch gleich.

Das Funktionsprinzip eines Designs jeglicher Art ist ähnlich. Im Sommer friert das Innengerät ein, das Außengerät gibt seine Wärme außerhalb des Gebäudes oder der Struktur ab. Modelle mit Außenlufteinlass sind selten.