Jak funguje klimatizace: princip činnosti klimatizace, její struktura a technické schéma

Podívejme se na návrh klimatizace na příkladu nástěnného split systému. Split systémy s jinými typy vnitřních jednotek se skládají ze stejných součástí a liší se pouze vzhledem. Venkovní jednotka se skládá z následujících součástí:

1. Kompresor – stlačuje freon a udržuje jeho pohyb podél chladicího okruhu. Může být pístového nebo spirálového typu. Pístové kompresory jsou levnější, ale méně spolehlivé než spirálové kompresory, zejména při nízkých venkovních teplotách.
2. Čtyřcestný ventil — instalované v reverzibilních (teplo – studených) klimatizacích. V režimu vytápění tento ventil mění směr pohybu freonu. V tomto případě se zdá, že vnitřní a venkovní jednotka mění místo: vnitřní jednotka pracuje pro vytápění a venkovní jednotka pro chlazení.
3. Správní rada — zpravidla instalované pouze na invertorových klimatizačních jednotkách. U modelů bez invertoru se snaží umístit veškerou elektroniku do vnitřní jednotky, protože změny teploty a vlhkosti snižují spolehlivost elektronických součástek.
4. Fan — vytváří proudění vzduchu foukajícího přes kondenzátor. U levných modelů má pouze jednu rychlost otáčení. Taková klimatizace může pracovat stabilně v malém rozsahu venkovních teplot. U modelů vyšší třídy určených pro široký teplotní rozsah, stejně jako u všech poloprůmyslových klimatizací, má ventilátor 2 – 3 pevné rychlosti otáčení nebo plynulé nastavení.
5. Kondenzátor – radiátor, ve kterém se freon ochlazuje a kondenzuje. Vzduch vháněný kondenzátorem se odpovídajícím způsobem zahřívá.
6. Filtr systému Freon — instalovaný před vstupem kompresoru a chrání jej před měděnými třískami a jinými malými částicemi, které se mohou dostat do systému během instalace klimatizace. Pokud byla instalace provedena v rozporu s technologií a do systému se dostalo velké množství nečistot, filtr je samozřejmě nebude schopen zadržet.
7. Spojení odborů — k nim jsou připojeny měděné trubky spojující venkovní a vnitřní jednotky.
8. Rychloupínací ochranný kryt — uzavírá přípojky armatur a svorkovnici používanou pro připojení elektrických kabelů. U některých modelů zakrývá ochranný kryt pouze svorkovnici a přípojky armatur zůstávají venku.

Venkovní jednotka klimatizace

Vnitřní jednotka klimatizace

Vnitřní jednotka se skládá z následujících součástí:

1. Přední panel — je plastová mřížka, kterou vzduch vstupuje do jednotky. Panel lze snadno sejmout pro servis klimatizace (čištění filtrů atd.)
2. Hrubý filtr — je plastová síťka a je určena k zadržování hrubého prachu, zvířecích chlupů atd. Pro normální provoz klimatizace je nutné filtr čistit alespoň dvakrát měsíčně.
3. Odpařovač – radiátor, ve kterém se ohřívá a odpařuje studený freon. Vzduch vháněný chladičem se odpovídajícím způsobem ochlazuje.
4. Horizontální žaluzie — svisle regulovat směr proudění vzduchu. Tyto rolety jsou elektricky poháněné a jejich polohu lze nastavit pomocí dálkového ovladače. Žaluzie navíc dokážou automaticky provádět oscilační pohyby pro rovnoměrné rozložení proudu vzduchu po místnosti.
5. Panel indikátorů — na předním panelu klimatizace jsou indikátory (LED) ukazující provozní režim klimatizace a signalizující možné poruchy.
6. Jemný filtr — existují různé typy: karbon (odstraňuje nepříjemné pachy), elektrostatický (zadržuje jemný prach) atd. Přítomnost nebo nepřítomnost jemných filtrů nemá žádný vliv na provoz klimatizace.
7. Fan – má 3 – 4 rychlosti otáčení.
8. Vertikální žaluzie — slouží k horizontálnímu nastavení směru proudění vzduchu. U domácích klimatizací lze polohu těchto žaluzií nastavit pouze ručně. Možnost nastavení z dálkového ovladače je dostupná pouze u některých modelů luxusních klimatizací.
9. Zásobník na kondenzát (na obrázku není znázorněn) – umístěn pod výparníkem a slouží k zachycování kondenzátu (vody vznikající na povrchu studeného výparníku). Z pánve je voda vypouštěna ven drenážní hadicí.
10. Správní rada (nezobrazeno na obrázku) – obvykle se nachází na pravé straně vnitřní jednotky. Tato deska obsahuje elektronickou jednotku s centrálním mikroprocesorem.
11. Spojení odborů (nezobrazeno na obrázku) – umístěno ve spodní zadní části vnitřní jednotky. Na ně jsou napojeny měděné trubky spojující venkovní a vnitřní jednotku.

Ve většině klimatizací je omezena na rozumnou hranici +17-18 stupňů. Pokud jste ale přesvědčení mroži a i tohle je vám horko, kupte si okenní klimatizaci. Nereguluje teplotu, ale intenzitu chlazení, a proto je možné vzduch ještě více ochladit.

3. Jak objemné jsou klimatizace? Jaké jsou jejich velikosti?

Obecně platí, že snížení vnitřních jednotek nástěnných klimatizací vede ke snížení účinnosti. Sníží se proudění vzduchu přes výměník tepla a sníží se účinek filtrů. Totéž platí pro externí jednotku. Všimněte si prosím, jaké klimatizační jednotky, jaké obrovské velikosti, se používají v horkých zemích (v Asii) – bez patosu – pro maximální efekt, 2,5 metru široké. V Evropě jsou ale klimatizace obvykle rozměrově skromnější. Někteří výrobci nabízejí klimatizace s ultratenkým designem, které šetří vnitřní prostor a zároveň zachovávají celistvost místnosti. Více podrobností naleznete v sekci o moderních technologiích.

4. Základní pojmy o klimatizaci

Princip klimatizace spočívá v tom, že teplo se odebírá z jednoho místa a přenáší na druhé.

Klimatizační systém obsahuje vnitřní jednotku, venkovní jednotku a propojovací potrubí. Chladivo se pohybuje potrubím – z jedné jednotky do druhé. Chladivo odebírá energii z jedné jednotky a přenáší ji do druhé.

1. Vnitřní jednotka
   Ventilátor vhání horký vzduch z místnosti na výparník, kterým prochází vroucí chladivo. Chladivo odebírá teplo ze vzduchu a ochlazený vzduch se vrací zpět do místnosti.
2. Měděné potrubí
   Potrubí cirkuluje chladivo z jedné jednotky do druhé.
3. Venkovní jednotka
   Chladicí plyn vstupuje do kompresoru. Vlivem vysokého tlaku jeho teplota stoupá. V kondenzátoru přechází chladivo do kapalného stavu a uvolňuje teplo ven.
4. Chladivo
   Přenáší teplo z vnitřní jednotky do venkovní jednotky a po ochlazení ve varném stavu se vrací zpět do vnitřní jednotky.
5. Vnitřní jednotka
   Při návratu do vnitřní jednotky může vroucí chladivo odebírat teplo ze vzduchu v místnosti.

5. Cyklus chladiva klimatizace

Klimatizace je chladicí stroj určený pro tepelnou a vlhkostní úpravu proudění vzduchu. Úprava vzduchu zahrnuje poskytnutí určitých podmínek, jako je teplota a vlhkost, stejně jako směr pohybu a pohyblivost (rychlost pohybu). Chlazení v klimatizačních zařízeních se vyrábí absorbováním tepla z varu speciální kapaliny. V klimatizaci se chladivo vaří ve výměníku tepla zvaném výparník. V tomto případě chladivo vroucí v trubkách výparníku aktivně absorbuje teplo z proudu vzduchu omývajícího vnější, obvykle žebrovaný, povrch trubek. Cyklus kompresního chlazení se skládá ze čtyř hlavních fází:

1. Kompresor, srdce klimatizace,
   udržuje pohyb chladiva systémem. Studené parní nízkotlaké chladivo vstupuje do vstupu kompresoru z výparníku. Při kompresi se zvyšuje jeho tlak a teplota.
2. Dále horká pára vstupuje do kondenzátoru, kde začíná její přechod ze stavu vysokotlaké horké páry do stavu vysokotlaké kapaliny – kondenzační proces. Teplo odebrané z chladiva se uvolňuje do okolí.
3. Vysokotlaké kapalné chladivo prochází regulátorem průtoku, který snižuje tlak, teplotu a reguluje průtok chladiva do výparníku.
4. Nízkotlaké chladivo vstupuje do výparníku, kde se začne vařit a odebírat teplo ze vzduchu uvnitř místnosti a přechází do plynného stavu. Nízkotlaké chladivo se vrací do kompresoru a celý cyklus začíná znovu.

6. Slyšeli jste, že klimatizace produkuje vlhkost? Kam to mám dát?

Pokud totiž klimatizace pracuje v režimech odvlhčování a chlazení, na tepelném výměníku vnitřní jednotky kondenzuje voda, která musí být odstraněna z místnosti. Obvykle se vlhkost odvádí ven pomocí speciálních drenážních hadic. Musí mít nějaký sklon, aby voda tekla samospádem. V opačném případě budete muset použít drenážní čerpadlo, což je příplatek. Pokud ale bydlíte v činžovním domě, vaši sousedé pravděpodobně nebudou spokojeni s tím, že jim na hlavě kape kondenzát. Aby se předešlo různým excesům, doporučuje se obyvatelům těchto domů vypouštět kondenzát do kanalizace.

7. Jaký teplotní rozdíl mezi teplotou nastavenou na dálkovém ovladači klimatizace a teplotou nastavenou v místnosti je považován za přijatelný, když je klimatizace v provozu pro chlazení?

Rozdíl s nastavenou teplotou může být od 0,5 do 2 stupňů, což je zahrnuto v provozním algoritmu klimatizace. Tento rozdíl je způsoben mnoha faktory: typem klimatizace (invertorová/neinvertorová/externí/interní), nastavenou teplotou; provozní režim, stejně jako nastavená rychlost ventilátoru.

8. Je možné se v zimě zahřát pomocí klimatizace?

Při provozu při venkovních teplotách pod nulou se účinnost klimatizací vybavených tepelným čerpadlem výrazně snižuje s poklesem teploty vzduchu. To znamená, že používání klimatizace jako hlavního zdroje tepla v zimě se nedoporučuje. Klimatizační systémy se navíc vyrábějí především v zemích s mírným zimním klimatem a otázky přizpůsobení klimatizací pro provoz v drsných zimních podmínkách lze vyřešit použitím různých doplňkových komponentů, které nejsou součástí základního balíčku. Zeptejte se specialistů, kteří budou provádět servis vaší klimatizace, zda zaručují stabilní provoz zařízení v zimních podmínkách. Ale v každém případě je klimatizace vybavená tepelným čerpadlem optimálním řešením pro udržení komfortní teploty u vás doma v přechodném období, kdy například nefungují systémy centralizovaného vytápění.

9. Kolik elektřiny spotřebuje klimatizace?

Přibližně 1/3 výstupního výkonu. Nejmodernější invertorové klimatizace mají koeficient chlazení až 4. Invertorový okruh v klimatizacích zajišťuje mimořádně ekonomickou spotřebu energie. Zvýšený výkon výměníku tepla a kompresoru, přesné řízení mikroprocesorem a další inovativní funkce zajišťují optimální energetickou účinnost zařízení. Proto s vyšší rychlostí a flexibilitou provozu spotřebovává taková klimatizace méně elektřiny než tradiční modely. Nízká spotřeba energie znamená, že zařízení funguje způsobem šetrným k životnímu prostředí.

10. Pod jakou teplotou venku/uvnitř byste neměli klimatizaci provozovat?

Abyste zabránili předčasnému selhání klimatizace, neměli byste ji provozovat pro vytápění při teplotách nižších než -7 stupňů Celsia a pro chlazení při teplotách ne nižších než +10 stupňů Celsia.

11. Jaká je hlučnost provozované klimatizace?

26 dB. Navíc u některých modelů klimatizací můžete pomocí této funkce snížit provozní hluk o další 3 dB.

12. Je možné zapnout klimatizaci v režimu topení při venkovní teplotě -15°C?

Klimatizace se obvykle zapínají při venkovních teplotách do -5 °C. Existují však invertorové modely, které dokážou pracovat při venkovní teplotě -15°C, ačkoli účinnost vytápění bude prakticky nulová. Pokud nainstalujete zimní sadu, klimatizace se zapne i při -25°C, ale nebude poskytovat teplo. Pamatujte, že režim vytápění klimatizace je zaměřen na období podzim-jaro a není relevantní pro zimu. Proto je při nízkých venkovních teplotách nejlepší použít k vytápění místnosti topná zařízení (radiátory, elektrické přímotopy, vyhřívané podlahy atd.).

13. Mám doma klimatizaci. Kamarád řekl, že pokud z něj vyteče freon, riskuji, že budu do konce života invalida. Je tomu skutečně tak?

– Proboha, uklidněte se. Váš přítel je alarmista. Při příštím setkání jí řekněte, že freon je obsažen v oblíbeném léku – kametonu, který si „odvážně“ cáká do krku, když ji bolí v krku. A v nedávné minulosti to bylo ve všech aerosolech, například lacích na vlasy. No, když si vezmete dědečkovu ledničku ZIL. Ve srovnání s domácí klimatizací je to prostě vodíková bomba!

14. Když jdete vedle budovy plné klimatizací, něco shora kape. Co je to za kapalinu a je nebezpečná pro zdraví kolemjdoucích?

Není důvod k obavám – jde o nejobyčejnější destilovanou vodu, kterou klimatizace ze vzduchu odsává. Svým složením se blíží dešťové vodě a je absolutně nezávadný. Nasazovat drenáž na hlavy kolemjdoucích je však přinejmenším nezdvořilé – seriózní montážní firma to neudělá.

15. Proč v zimě, když je klimatizace zapnutá v režimu topení, začne produkovat teplý vzduch až po několika minutách? Někdy tato pauza trvá poměrně dlouho a máte pocit, že je klimatizace mírně studená. Možná je to vadné?

Všechno je v pořádku. Navíc můžete být rádi, že jste dostali moderní model s režimem Hot Start. Taková klimatizace před zahájením provozu při teplotách pod nulou zahřeje vnější jednotku, aby nezamrzla. K tomu se vlastně zapíná v režimu chlazení, pouze ventilátory jsou v tuto chvíli vypnuté, a proto chlad ucítíte pouze přiblížením ruky k externí jednotce.

16. Na jakou minimální teplotu lze vzduch ochladit pomocí split systému?

Ve většině klimatizací je omezena na rozumnou hranici +17-18 stupňů Celsia. Pokud jste ale přesvědčení „mroži“ a i toto je vám horko, kupte si okenní klimatizaci. Nereguluje teplotu, ale intenzitu chlazení, a proto je možné vzduch ještě více ochladit.

17. Řekněte mi, jaké filtry jsou instalovány v klimatizacích a před čím chrání?

Existují následující typy filtrů: vzduchové elektrostatické a uhlíkové (deodorizační). Vzduch – jemná kovová síťovina, která chrání naše plíce a výměník před prachem a mechanickými nečistotami. Tento filtr nevyžaduje výměnu – stačí jej omýt v teplé vodě nebo vysát. Díky elektrostatickému náboji zadržuje malé nabité částice, pyl a mikroorganismy. A konečně uhlíkový (uhlíkový) filtr eliminuje tabákový kouř, pachy a nejmenší prachové částice až do velikosti 0,0001 mm.

18. Nedávno mě překvapilo, že split systémy a okenní klimatizace neodebírají čerstvý vzduch z ulice. Řekněte mi, existují klimatizace, které dokážou místnost nejen chladit, ale i větrat?

Ano, mám. Nezapomeňte však, že větrání lze provádět různými způsoby. Můžete organizovat nejen přívod, ale i odvod vzduchu. Přesně to dělá okenní klimatizace, která odstraňuje až 10 procent vzduchu procházejícího do ulice. Pokud není klimatizovaná místnost vybavena okny s dvojitým zasklením, čerstvý vzduch se začne nasávat netěsnostmi v oknech a dveřích. Složitějším případem je použití dělených systémů kazetového a potrubního typu, které umožňují napojení vzduchovodu směřujícího do ulice. Pro vytvoření dostatečného tlaku čerstvého vzduchu se obvykle používá přídavný ventilátor, před kterým je umístěn filtr a mřížka nasávání vzduchu. Jedinou nevýhodou tohoto řešení je, že jeho realizace vyžaduje zavěšený podhled. A konečně přísun čerstvého vzduchu zajišťují klimatizace používané ve velkých budovách: centrální klimatizační systémy, VRF systémy, střechy.