A chave para o funcionamento eficaz e a longo prazo do ar condicionado é o seu bom funcionamento e manutenção regular. Você concorda? Porém, para evitar falhas neste equipamento muito caro, é aconselhável estudar o dispositivo, bem como considerar o princípio de operação do ar condicionado.
Estas são as questões que discutiremos em nosso material - analisaremos detalhadamente os principais elementos estruturais de equipamentos climáticos típicos. E também vamos falar sobre o princípio e as características de seu funcionamento, damos um diagrama típico. Complementamos o artigo com fotos visuais e recomendações úteis em vídeo.
Ar condicionado típico
É difícil imaginar a vida confortável de uma pessoa moderna sem ar condicionado. E para que, durante sua operação, o usuário não tenha problemas e avarias, é aconselhável familiarizar-se com o dispositivo e com o princípio de operação deste tipo de equipamento climático em termos gerais. Falaremos sobre os principais componentes e elementos estruturais do ar condicionado.
Os principais elementos estruturais do equipamento
Se um usuário visse um ar-condicionado, o que aumenta o conforto de sua vida, no contexto, ele encontraria muitos elementos e componentes estruturais. Alguns deles são usados para controlar a unidade, ajuda a eletrônica padrão e o usuário a controlar a situação.
E os principais que afetam a funcionalidade são elementos estruturais, como:
- evaporador, localizado na unidade interna do ar condicionado e projetado para garantir a absorção de calor pelo refrigerante usado quando ele é convertido em um estado gasoso;
- capacitor - este elemento estrutural está localizado na unidade externa do ar condicionado e foi projetado para garantir a transição do refrigerante existente para o estado líquido, com geração simultânea de calor.
Na sua essência, ambos os elementos são radiadores. Que ocupam uma parte significativa no projeto de aparelhos de ar condicionado. Isso é necessário para garantir uma transferência eficiente de calor entre o refrigerante e o ar.
O diagrama mostra a unidade interna de um ar condicionado típico, independentemente da marca, modelo e desempenho. E seu principal elemento é sempre o evaporador, que ocupa a maior parte do corpo
O evaporador e o condensador são uma estrutura que consiste em tubos de cobre de pequeno diâmetro com placas transversais de alumínio usadas, projetadas para aumentar a taxa de transferência de calor.
O que mais afeta o desempenho dos aparelhos de ar condicionado?
Além do evaporador e do condensador listados acima, existem vários outros elementos estruturais que garantem a eficiência do equipamento HVAC.
Esses incluem:
- fãs
- compressor;
- válvula termostática (válvula).
Produtos como fãsinstalado em cada unidade do ar condicionado. Sua tarefa é melhorar os fluxos de ar que sopram ao redor do evaporador ou condensador. O que aumenta significativamente o desempenho do sistema como um todo.
Compressor é possível chamar o coração de qualquer ar condicionado moderno. O motivo é que é ele quem fornece o movimento do refrigerante ao longo do circuito de refrigeração. Que geralmente consiste em tubos de cobre.
O diagrama mostra a unidade externa de um ar condicionado moderno. Além disso, seu elemento principal é tradicionalmente um capacitor, indicado em azul.Um ventilador está localizado próximo ao elemento estrutural indicado, sem o qual não será possível obter uma operação efetiva do sistema
Além disso, o compressor é projetado para comprimir o refrigerante a jusante do evaporador. O que também melhora o desempenho de qualquer ar condicionado.
Falamos sobre os diagnósticos do compressor e os recursos de solução de problemas neste artigo.
Válvula de expansão termostática Projetado para reduzir a pressão do refrigerante na frente do evaporador. Esse recurso fornece melhor transferência de calor.
O papel do refrigerante na operação de equipamentos HVAC
Qualquer ar condicionado moderno é um sistema técnico que consiste em várias unidades e peças. Mas todos eles serão inúteis sem refrigerante, que é uma substância que passa facilmente de um estado líquido para um estado gasoso e vice-versa. Ao mesmo tempo, emitindo ou absorvendo uma quantidade significativa de calor.
Existem mais de 4 dúzias de tipos de freon, mas apenas alguns deles são usados como refrigerante. Ao mesmo tempo, o R-22 é o mais exigido atualmente - mais de 98% dos aparelhos de ar condicionado o cobram. Mas lembre-se de que os dias dele já estão contados e isso deve ser levado em consideração na compra de equipamentos climáticos
Por muitas décadas, vários tipos de substâncias chamadas freon foram usados como refrigerantes - isso é principalmente uma mistura de etano e metano. A principal característica desta substância é seu baixo ponto de ebulição. O que acontece entre 5 e 10 ° C. Nesse caso, o freon durante a evaporação pode ser aquecido a 70-90 °. Esses recursos permitem remover uma quantidade enorme de calor e rapidamente.
E o refrigerante especificado é incolor, inodoro e, o mais importante, inofensivo à saúde dos usuários. Ao mesmo tempo, o tipo de freon mais popular atualmente (R-22) tem um efeito negativo na camada de ozônio da atmosfera. Portanto, se você não é indiferente a problemas ambientais, deve comprar condicionadores de ar refrigerante R-410. O que não destrói as camadas protetoras da atmosfera.
A foto mostra o reabastecimento do ar condicionado. Mas deve-se lembrar que, de acordo com o chamado Protocolo de Montreal, o uso do R-22 freon deve ser descontinuado até 2030. E esse é um ponto muito importante. Como quanto menos tempo resta antes do período indicado, é menos aconselhável comprar aparelhos de ar condicionado que funcionem com refrigerantes nocivos
Na prática, encher o ar condicionado com freon é bastante raro. Por exemplo, após reparo, manutenção, vazamento. De qualquer forma, o refrigerante especificado (R-410) não prejudica a saúde dos usuários e de seus animais de estimação.
O princípio de operação e o circuito do ar condicionado
O ar condicionado parece ser um equipamento bastante simples, cujas principais unidades estruturais não são particularmente difíceis. Portanto, analisaremos detalhadamente seu princípio de funcionamento, que também é extremamente simples.
Como funciona um ar condicionado típico?
Além disso, os líquidos em evaporação absorvem calor, ativamente, e durante a condensação (transição de um estado gasoso para o líquido), ele é liberado. E esses fenômenos físicos são tradicionalmente a base do princípio de operação dos aparelhos de ar condicionado.
Certifique-se de que esse método de dissipação de calor seja eficaz, mesmo em casa. Por exemplo, aplicando qualquer solução que contenha álcool à superfície da pele que, evaporando rapidamente, deixa para trás uma sensação de frio. Uma vez que o calor da superfície do corpo é absorvido e removido para o lado.
Se for simples, a base de qualquer condicionador de ar moderno são os processos de ebulição (com absorção de calor) e condensação (com calor). Com esses processos, o calor é absorvido / liberado de acordo com as fórmulas mostradas no gráfico. Onde Q é a quantidade de calor, L é o calor específico da vaporização e m é a massa da substância
É exatamente o que acontece na sala.O motivo é que o refrigerante líquido, uma vez na unidade interna do ar condicionado, absorve ativamente e em grandes quantidades absorve o excesso de calor, enquanto sua temperatura aumenta significativamente.
Como resultado, evapora e se move para uma unidade externa (geralmente localizada fora do prédio). Onde, sob a influência do ar mais frio, em quantidades significativas bombeadas pelo ventilador, ocorre o processo inverso.
A foto mostra o evaporador do ar condicionado. Que parece um radiador comum. Na verdade, é assim. Como o design desse elemento fornece seu sopro mais eficaz com o ar quente da sala, do qual o refrigerante absorve o calor, torna-se mais frio na sala
Ou seja, é realizada condensação, como resultado do qual o refrigerante se torna líquido novamente, enquanto, consequentemente, o calor é liberado. E então um novo ciclo seguirá, e assim por diante até o infinito.
Diagrama esquemático do equipamento
Independentemente do tipo, tipo e nome do ar condicionado, o processo de refrigeração do ar é sempre o mesmo. Então, depois de ligar, o refrigerante é alimentado no evaporador. Ao mesmo tempo, sua pressão é de 3-5 atmosferas e a temperatura está na faixa de 10 a 20 ° C.
Além disso, em um estado gasoso, o freon se move para o compressor. E depois comprime para 15-20 atmosferas. Além disso, o refrigerante é aquecido a 70-90 ° C.
O diagrama, de forma simplificada, descreve o princípio de operação de qualquer ar condicionado moderno. Portanto, a figura mostra que o refrigerante resfriado no condensador entra no regulador de fluxo (válvula termostática). Onde a pressão diminui, o que permite que o líquido esfrie ainda mais. E então o refrigerante é transportado para o evaporador, onde o processo principal ocorre. Ou seja, resfriar o ar enquanto aquece o refrigerante
Em seguida, o gás é transportado para o condensador, soprado ativamente pelo ventilador. Como resultado da exposição ao ar injetado a uma temperatura mais baixa, Freon gera calor, o que leva à sua transição para um estado líquido.
Ainda assim, sua temperatura permanece 10 a 20 ° C mais alta que o mesmo indicador de ar ambiente. Esse problema é resolvido no momento em que o fluido se move através da válvula termostática. Onde a pressão do refrigerante é novamente reduzida para pequenas 3-5 atmosferas. Isso permite que Freon esfrie ainda mais e ele está pronto para um novo ciclo de absorção de calor, para que seja novamente alimentado ao evaporador.
A figura mostra um diagrama esquemático de um ar condicionado. Nesse caso, uma unidade equipada com um evaporador está localizada dentro de casa. E o segundo, com um capacitor, está do lado de fora. Isso permite que você faça o procedimento de transferência de calor o mais eficiente possível. Além disso, no bloco localizado na rua, o compressor está sempre localizado, que é a parte mais ruidosa do projeto
Características do ar condicionado
O ar condicionado precisa de energia elétrica para funcionar, mas isso é benéfico, pois possui uma eficiência bastante alta.
Porém, se a rede apresentar quedas regulares de tensão, para evitar o colapso desse tipo de equipamento climático, um estabilizador deve ser instalado imediatamente.
Apesar do método simples e eficaz de troca de calor, lembre-se sempre de que o ar condicionado atenderá às características declaradas apenas com manutenção regular.
O vídeo abaixo ajudará a aprofundar e consolidar o conhecimento adquirido sobre o tema:
O princípio de operação de qualquer ar condicionado, independentemente da marca, tipo, é bastante simples. Uma vez que é baseado nos fenômenos físicos mais simples. Ao mesmo tempo, deve-se lembrar que o equipamento climático possui várias características técnicas. Além disso, os aparelhos de ar condicionado são confiáveis, eficientes e fáceis de operar. O que você precisa considerar, bem como a transição futura para o Freon seguro, pois esse recurso pode levar a perdas financeiras.
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