Устройство и принципиальная электрическая схема кондиционера
Подключение кондиционера к электрической сети – варианты и этапы работ
- 06.07.18 Дата добавления
- 1976 Просмотров
- 5.0 Рейтинг
Кондиционер сегодня широко вошел в нашу жизнь, как высоко-технологическое оборудование, способное обеспечить соответствующий микроклимат в любом помещении, и поэтому при его установке у себя – вы должны знать, какая оптимальная электрическая схема подключения кондиционера к вашей бытовой электросети.
Подключение электропитания к кондиционеру – общие вопросы
Современная климатическая техника универсальна, практична, ею удобно пользоваться. Покупка и установка кондиционера в квартире, подходящего по техническим характеристикам, избавит жильцов от дискомфорта, связанного с температурно-влажностным режимом, создаст в помещении здоровую атмосферу, благоприятную для отдыха и работы.
Принципиально важными особенностями устройства кондиционера с точки зрения монтажа является их конструктивное решение. Есть моноблочные приборы, состоящие из одного модуля, и мульти блочные – сплит и мульти сплит системы.
Работы по подведению электропитания к кондиционеру следующие: проводится монтаж кабеля, соединяющего внешний и внутренний блоки устройства. Второй кабель должен соединить внутренний блок кондиционера с электрощитовой или, в крайнем случае, электрической розетке. Исходя из потребляемой кондиционером мощности, его или включают в действующую электросеть, или к его внутреннему блоку подводится отдельная электролиния, подключаемая в электрощитовой посредством отдельного автомата.
Монтаж электропроводки ведут в сделанные в стене штробы, используя гофрированные рукава или посредством использования специальных декоративных коробов.
Подключение внутреннего блока кондиционера через розетку
Эта электрическая схема подключения кондиционера используется в случаях, когда на линии подключения кондиционера нет мощных энергопотребителей, монтаж кондиционера проводится по временной схеме, устанавливаемый кондиционер маломощен или является оконного или мобильного типа, а также если действующая в помещении электрическая сеть способна выдержать нагрузки от работы кондиционера.
На электролинии от розетки к кондиционеру обязательна установка автомата на мощность, как минимум 20 А. Такая сеть также должна быть оборудована УЗО (устройство защитного отключения).
Подключение внутреннего блока устройства кондиционирования с отдельной линией электропитания
Этот способ подключения предпочтителен, ибо защищает электросеть и оборудование от возможных перегрузок и колебаний напряжения в ней. Обязательные требования к монтируемой отдельной линии электропитания следующие:
- Электрощиток должен быть обустроен заземлением.
- В щитовой, на линии питания к кондиционеру для ее защиты от перегрузок ставится автомат.
- Монтируемая электропроводка должна быть медной, с сечением не меньше 3 х 2,5 мм.
Монтаж межблочной электропроводки кондиционера
Эта проводка делается также трехжильным электрокабелем с сечением 3 х 2,5 мм. При подключении кондиционера всегда руководствуйтесь его «Инструкцией…», где приведена подробная электрическая схема подключения кондиционера.
Пример подключения бытового кондиционера в электросеть
К примеру, разберем последовательность подключения бытового кондиционера к домашней электрической сети.
Монтажные работы в электрощитовой
Вначале в электрощитке устанавливается отдельный на данную электролинию автомат. К выходной, фазной клемме автомата, подсоединяем фазный – черного или коричневого цвета провод трехжильного кабеля. Далее к нулевой шине электрощитка, подключаем следующий – синий провод кабеля. Желтый или желто-зеленый провод силового кабеля подключается к заземляющему проводу электрощитовой, если таковой есть.
Когда же заземления нет, то для предотвращения возможного поражения человека электротоком, применяйте специальное электротехническое устройство, именуемое УЗО (дифференциальным реле).
Подключение кондиционера к электрической сети
Подключение внутреннего блока кондиционера
Использующаяся при монтаже электрическая проводка, как правило, всегда трехцветная – имеющая окраску проводов черного (иногда серого), синего и зеленого, а иногда желто-зеленого цветов. Во внутреннем блоке кондиционера, провод с черной оплеткой, идущий от автомата – подключается к клемме L. Провода синего цвета от автомата электрощитка – в блоке подключают к клемме N. Проводка желто-зеленой окраски – соединяется с клеммой массы во внутреннем блоке устройства.
Подключение внешнего блока кондиционера
Здесь подключение проводки идет идентично, согласно, установок вышеупомянутой «Инструкции…». При мощности кондиционера или Сплит системы до 4,6 кВт – рекомендованное сечение медного силового кабеля – также не менее 3 х 2,5 мм. Выходной автомат в электрощитке ставится на ток нагрузки не менее 20А.
Монтаж электропроводки проводите, используя гофрированные спецтрубки. Также при укладке электропроводки вместе с дренажной линией или линией циркуляции фреона, не игнорируйте возможность ее укладки в гофрированные трубки необходимого диаметра.
Данная методика монтажа и подключения электропроводки, разрешит вам в будущем, проводить замену любого, пришедшего в негодность или поврежденного провода, без необходимости демонтажа всей, уложенной в штробы или короба электропроводки.
Электрическая схема кондиционера. Устройство и принципиальная электрическая схема кондиционера. Схемы кондиционеров Электронная схема управления сплит системой
Вы видите простейшую электрическую схему системы автомобильного кондиционера, как она работает смотрите ниже:
В момент включения зажигания автомобиля, на предохранителях «1” и «11”, появляется 12 вольт, заводим автомобиль. Теперь на этих предохранителях 14 вольт.
Что бы запустить систему АК, включаем кнопку «2” вентилятора отопителя салона. После включения вентилятора, на кнопке «3”, появляется 14 вольт, нажимаем эту кнопку и напряжение доходит до датчика «4”, аварийного отключения системы. (Если в системе кондиционера давление будет превышать 18 бар, датчик разомкнет цепь, и напряжение дальше не пойдет, в следствии, кондиционер отключится, это не даст расти давлению и сбережет целостность системы.) (Такие датчики стоят не на всех системах АК, зачастую они вообще отсутствуют.)
Если датчик «4” сомкнут, напряжение доходит до датчика низкого давлении «5”, который замыкает цепь, когда в системе АК давление превышает 2 бар. (Если датчик разомкнут, значит, в системе недостаточно давления его включить, либо не работает сам датчик).
Если все в порядке, питание приходит на управление реле «6”, после срабатывания реле, с предохранителя «11” питание направляется на электромагнит компрессора ”7”.
Для чего нам нужен датчик высокого давления «8”? Для того что бы избежать неприятностей от избыточного давления в системе АК. Этот датчик должен включится, если в системе давление выше 15-ти бар. После его включения, питание с предохранителя «1”, направляется на управление релюшки «9”. Реле замыкает провод который идет от предохранителя «11”, на дополнительный вентилятор охлаждения «10”.
Вот таким образом и работает простейшая электрическая схема, включения системы автомобильного кондиционера.
В природе существует масса разновидностей управления автомобильным кондиционером, климат контроли, в систему которых входят датчики температур салона, и температуры на улице. На такие системы, схем очень много, поэтому привел в пример только одну, самую простую, для представления того, как в общем включается компрессор кондиционера и от чего включается вентилятор охлаждения. На системах с климат-контролем, установлены датчики температуры окружающей среды, поэтому, если температура окружающей среды ниже плюс пяти градусов по Цельсию, кондиционер тоже не включится. А кондиционер нужно включать зимой, хотя бы два раза в месяц на минут 15-20. Для этого владельцам автомобилей с такой системой управления приходится искать тепленькое место для своего авто, либо феном греть датчик температуры окружающей среды (обычно он установлен спереди, между передним радиатором и бампером).
На автомобилях Mercedes стоят реле, которые управляют отдельно клапанами, которые перекрывают подачу горячего тосола в радиатор печки, или подмешивают его для поддержки той температуры в салоне, которую ВЫ задали.
На некоторых автомобилях климат просто отключает и включает компрессор кондиционера, на других климат просто приоткрывает заслонки и подмешивают горячий воздух для поддержания температуры.
Датчики давления тоже бывают разные, например на автомобилях Renault часто встречаются датчики с тремя выводами, которые не замыкают провод как показано на выше приведенной схеме, а меняют свое сопротивление в зависимости от изменения давления в системе кондиционера.
На автомобилях Peugeot вентилятор охлаждения радиатора кондиционера включается сразу, вместе с компрессором, у них две скорости. Когда давление поднимается к критическому, вентилятор крутится быстрее.
На некоторых моделях Mercedes и BMW, встречались датчики высокого давления, которые в зависимости от давления меняли сопротивление, и вентилятор охлаждения в зависимости от сопротивления датчика набирал обороты (немцы молодцы, интересно придумали, но вентиляторы эти не надежные и цена на них не маленькая, например BMW X5 — вентилятор стоил 500у.е. в 2008 году).
Компрессора тоже по разному включаются, есть включение с помощью электромагнита, есть с помощью электроклапана, который устанавливается непосредственно во внутрь компрессора (внутренности таких компрессоров крутятся постоянно).
ВНИМАНИЕ. Если ВЫ, только приобрели автомобиль с кондиционером, включаете его, муфта на компрессоре срабатывает, компрессор начинает вращаться, но холода нет. Выключайте кондиционер и направляйтесь к специалисту по ремонту АК. Дело в том, что наши всеми любимые перекупы, которые занимаются перепродажей автомобилей, зачастую не хотят тратить денег на заправку системы кондиционера, и просят электриков ставить перемычку на датчик низкого давления «5”. Если ее поставить, то электромагнит на компрессоре будет срабатывать, компрессор будет вращаться, в следствии чего, он просто клинит. Компрессор стоит не дешево.
Мой ВАМ совет, купив новый, или подержанный автомобиль с кондиционером, обратитесь к специалисту по ремонту АК.
Почему даже с новым автомобилем? Человек купил новый автомобиль (DAEWOO Nubira), но так как на заводе изготовителе, не добавили в систему АК масло, компрессор заклинил. Ему пришлось покупать новый компрессор за 600у.е.
В современных помещениях уже длительное время с помощью кондиционеров создаются наиболее комфортные климатические условия. В жаркую погоду температура понижается до нужного значения, а в холодное время в помещении создается теплый микроклимат. Электрическая схема кондиционера применяется в различных типах и моделях. Они устанавливаются на стенах, на полу и под потолком. Благодаря современному дизайну, кондиционеры органично вписываются в интерьер любого помещения.
Основные типы кондиционеров
Разнообразие конструкций устройств кондиционирования воздуха позволяет применять их в самых разных местах. Например, модели мобильных кондиционеров не требуют монтажных работ. Из помещения на улицу выводится специальный блок или шланг для отвода теплого воздуха.
Очень простой монтаж и дальнейшее обслуживание у моноблочных устройств. В магистралях фреона нет никаких разъемов, поэтому его утечка полностью исключается. Такие кондиционеры отличаются низким шумом, обладают высоким КПД, однако, имеют довольно высокую стоимость.
Монтаж оконных кондиционеров осуществляется в проемах стен или окнах. При работе они производят много шума, но, благодаря низкой цене, удобству монтажа и обслуживания, пользуются широкой популярностью у потребителей.
Одной из разновидностей кондиционеров являются сплит-системы. Их конструкция включает в себя наружный и внутренний блок. Соединение обеих частей производится с помощью медных труб. По этим трубам происходит циркуляция хладона. Наружный блок состоит из компрессора, конденсатора, вентилятора и дросселя. Во внутреннем блоке установлен испаритель и вентилятор. Выпускается множество модификаций сплит-систем, что позволяет их устанавливать во многих местах.
Общая схема кондиционера
В каждом конденсаторе присутствуют основные элементы, выполняющие определенные функции. Внутри внешнего блока расположен конденсатор, превращающий газообразный хладагент в жидкую форму. Другим важным элементом является дроссель или терморегулирующий вентиль. С его помощью происходит снижение давления хладагента при подходе к испарителю. Сам испаритель изготовлен в виде радиатора, установленного во внутреннем блоке.
Во время снижения давления именно здесь осуществляется переход хладагента из жидкой в газообразную форму. С помощью компрессора хладагент сжимается и циркулирует по кругу. Вентиляторы создают потоки воздуха, необходимые для обдува испарителя и конденсатора. Соединение всех основных элементов выполняется с помощью медных трубок. В результате, образуется замкнутый контур, по которому происходит циркуляция хладагента.
Электрооборудование кондиционера
Все основные элементы систем кондиционирования не могут работать сами по себе. Всю работу обеспечивает электрическая схема кондиционера. Общая схема включает в себя несколько основных частей. к внутреннему блоку осуществляется при помощи клеммной колодки Terminal. В самой колодке имеется несколько клемм. N является электрической нейтралью, №2 подает питание с платы управления на компрессор, №3 обеспечивает работу вентилятора на первой скорости, а №4 — на второй скорости. Пятая клемма подает питание к приводу 4-х ходового клапана при переходе в режим обогрева.
В самом компрессоре существует три вывода: C, R и S, обозначающие соответственно, общий вывод обмоток, рабочую обмотку и стартовую обмотку двигателя компрессора для сдвига фаз. Кроме того,в схему включена защита от перегрузок и перегрева, а также клеммы для подключения вентилятора, конденсатора, электромагнитного клапана и других элементов.
Как работает кондиционер
Схема соединений системы отопления, ветиляции и кондиционирования (начало): 1 — монтажный блок реле и предохранителей в моторном отсеке; 2 — монтажный блок предохранителей в салоне; 3 — блок управления вентиляцией, отоплением и кондиционированием; 4 — переключатель режимов работы вентилятора; 5 — выключатель кондиционера; 6 — лампа подсветки; 7 — реле электровентилятора отопителя; 8 — дополнительный резистор электродвигателя вентилятора; 9 — ЭБУ Sirius D4; 10 — ЭБУ MR – 140; 11 — ЭБУ HV-240; 12 — электродвигатель вентилятора отопителя; 13 — регулятор яркости подсветки приборов
Схема соединений системы отопления, ветиляции и кондиционирования (окончание): 1 — монтажный блок реле и предохранителей в моторном отсеке; 2 — монтажный блок предохранителей в салоне; 3 — электродвигатель привода заслонки рециркуляции; 4 — реле компрессора кондиционера; 5 — блок управления вентиляцией, отоплением и кондиционированием; 6 — муфта компрессора кондиционера; 7 — ЭБУ Sirius D4; 8 — ЭБУ MR – 140; 9 — ЭБУ HV-240; 10 — реле обогрева заднего стекла
1) Цепь переключателя управления кондиционером, резистора и управления электровентилятором
ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Принцип работы кондиционера
Принцип работы любого кондиционера основан на свойстве жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему кондиционера и его устройство на примере сплит-системы:
Схема кондиционера
Основными узлами любого кондиционера являются:
- Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.
- Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).
- Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).
- ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.
- Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Они используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.
Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла. В процессе работы кондиционера происходит следующий процесс:
- В компрессор из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 — 5 атмосфер и температурой 10 — 20°С.
- Компрессор сжимает фреон до давления 15 — 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 — 90°С и поступает в конденсатор.
- Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением, температура фреона на 10 — 20°С выше температуры атмосферного воздуха.
- Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра (длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 — 5 атмосфер и фреон остывает, часть фреона может при этом испариться.
- После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате охлаждается. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.
Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя. В «теплых» кондиционерах в холодильный контур дополнительно устанавливается четырехходовой клапан (на схеме не показан), который позволяет изменить направление движения фреона, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом случае внутренний блок кондиционера нагревает воздух, а наружный блок охлаждает его.
Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).
Устройство кондиционера и принцип работы
Из чего же состоит стандартная сплит-система? Как правило, внутри нее находится замкнутый контур, по которому движется жидкость — хладагент. Перетекая внутри контура, хладагент в одном месте поглощает тепло, для того чтобы выделить его в другом. Этот процесс протекает в специальных трубках – теплообменниках, которые изготавливаются из меди и содержат поперечные перегородки из алюминия. Для более быстрого протекания процессов в теплообменники нагнетают воздух, делая это при помощи специальных вентиляторов.
Исходя из названия процессов, протекающих в теплообменнике, один из них принято называть конденсатором, а другой – испарителем. Когда кондиционер работает «на тепло» в качестве конденсатора выступает внутренний испаритель (часть кондиционера, находящаяся в помещении), а при работе «на холод» – все происходит наоборот. Таков принцип работы кондиционера, но в чем суть?
Холод сам по себе не является законченным продуктом, а лишь производным от переноса тепла с помощью хладагента. Этот процесс в литературе именуется «тепловым насосом». Благодаря ему производительность кондиционера получается в три раза выше, чем его энергопотребление. На первый взгляд это может вызвать недоумение: КПД 300% — неужели такое возможно? Что такое хладагент и как его можно перенести из помещения, в котором температура около 20 градусов, наружу, где температура в два раза выше?
Оказывается все гораздо проще, чем это можно себе предположить. Перенос температуры напрямую зависит от давления, причем происходит он не линейно, а монотонно. Таким образом, в процессе транспортировки величина давления становится выше, чем температура фазового перехода. Закипевший хладагент меняет свое состояние из жидкого в парообразное и начинает поглощать из окружающего воздуха тепло, при этом в теплообменнике создается необходимое давление, при котором температура фазового перехода становится ниже окружающей. В обратном процессе хладагент отдает свое тепло воздуху, и температура перехода повышается.
Еще одной важной деталью в работе кондиционера является замкнутый контур, для создания которого необходимо хотя бы два элемента: компрессор — для повышения давления конденсации и дроссельное устройство — для его понижения. Первый из них устанавливается непосредственно перед конденсатором, а второй перед испарителем.
В целом, насчитывается пять элементов, обязательных в кондиционерах любого типа: замкнутый контур, наружный и внутренний теплообменник, компрессор и дросселирующее устройство. Они являются основной составляющей как самой простой, так и самой сложной сплит-системой.
В наше время для полнофункциональной работы кондиционера в контур добавляют четырехходовой вентиль, благодаря которому он может вырабатывать как тепло, так и холод. Такая сплит-система получила название «кондиционер с реверсивным циклом», дополнительной функцией которого стал перенос тепла из помещения на улицу и обратно.
Наружный блок кондиционера
- 3. Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Компрессор бывает поршневого или спирального (scroll) типа. Поршневые компрессоры дешевле, но менее надежны, чем спиральные, особенно в условиях низких температур наружного воздуха.
- 5. Четырехходовой клапан — устанавливается в реверсивных (тепло — холод) кондиционерах. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный — на охлаждение.
- 4. Плата управления — как правило, устанавливается только на инверторных кондиционерах. В не инверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке, поскольку
- большие перепады температуры и влажности снижают надежность электронных компонентов.
- 1. Вентилятор — создает поток воздуха, обдувающего конденсатор.
- В недорогих моделях имеет только одну скорость вращения.
- Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 — 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.
- 2. Конденсатор — радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
- 7. Фильтр фреоновой системы — устанавливается перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не поможет.
- 6. Штуцерные соединения — к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
- 8. Защитная быстросъемная крышка — закрывает штуцерные соединения и клеммник, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммник, а штуцерные соединения остаются снаружи.
