Войти
Конденсаторные блоки кондиционирования воздуха вне 
Настенный кондиционер (часто обозначаемый как AC, A / C или кондиционер ) - это процесс удаления тепла и влаги из внутренней части жилого помещения. пространство для повышения комфорта пассажиров. Кондиционирование воздуха можно использовать как в домашних, так и в коммерческих помещениях. Этот процесс чаще всего используется для создания более комфортной внутренней среды, как правило для людей и других животных; однако кондиционирование воздуха также используется для охлаждения и осушения помещений, заполненных электронными устройствами, выделяющими тепло, такими как компьютерные серверы, усилители мощности, а также для демонстрации и хранения некоторых хрупких товаров, таких как как произведение искусства.
В кондиционерах часто используется вентилятор для распределения кондиционированного воздуха в замкнутом пространстве, таком как здание автомобиль, для повышения комфорта теплового и воздуха в помещении. качество. Электрические блоки переменного тока на основе хладагента изменяются от небольших блоков, которые могут охлаждать небольшую спальню, которые могут переносить одинокий взрослый, до массивных блоков, на крыше офисных башен, которые могут охлаждать все здание. охлаждение обычно достигается посредством холодильного цикла, но иногда используется испарение или естественное охлаждение. Системы кондиционирования также могут изготавливаться на основе влагопоглотителей (химические вещества, удаляющие влагу из воздуха). Некоторые системы переменного тока отклоняют или накапливают тепло в подземных трубах.
В строительство полная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха именуется HVAC. По состоянию на 2018 год было установлено 1,5 миллиарда единиц кондиционирования воздуха, при этом Международное энергетическое агентство ожидает, что к 2050 году будет задействовано 5,6 миллиарда единиц. Ожидаемое потребление энергии в мире составляет 1/5 энергии. В ответ на это в 2018 году Организационное соединение призвала сделать технологию более устойчивой для смягчения последствий изменения климата.
С доисторических времен для охлаждения использовались снег и лед. Заготовка льда зимой и хранение для использования летом стали популярными к концу 17 века. Эта практика была заменена механическими льдогенераторами.
Говорят, что основная концепция кондиционирования воздуха применялась в Древнем Египте, где в окнах вешали камыши и смачивали их струйкой воды. Испарение воды охладило воздух, дующий через окно. Этот процесс также сделал воздух более влажным, что может быть полезно в сухом климате пустыни. Другие техники средневековой Персии включали использование цистер и ветряных башен для охлаждения зданий в жаркое время года.
Китайцы 2-го века изобретатель Дин Хуан из династии Хань изобрел роторный вентилятор для кондиционирования воздуха с семьей колесами диаметром 3 м (10 футов)), приводимый в действие вручную заключенными. В 747 г. император Сюаньцзун (годы правления 712–762) из династии Тан (618–907) построил Холодный зал (Liang Dian 涼 殿) в императорском дворце, который Тан Юйлинь имеет как имеющий водяные вентиляторные колеса для кондиционирования воздуха, поднимающиеся струи воды из фонтанов. Во время следующей династии Сун (960–1279) в письменных источниках включается, что роторный вентилятор для кондиционирования воздуха стал еще более широко используемым.
В 17 веке голландский изобретатель Корнелис Дреббель применил «Превращение лета в зиму» как раннюю форму современного кондиционирования воздуха для Якова I в Англии добавление соли в воду.
Три- Модель льдогенератора Горри в масштабе четверти в Государственное музее Джона Горри, Флорида В 1758 г. Бенджамин Франклин и Джон Хэдли, профессор химии в Кембриджский университет провел эксперимент по исследованию принципа испарения как средства быстрого охлаждения объекта. Франклин и Хэдли подтвердили, что испарение легколетучих жидкостей (таких как спирт и эфир) Сообщение для снижения температуры объекта выше замерзания воды. Они провели свой эксперимент с колбой ртутного термометра в объекте и с сильфоном, используемым для ускорения испарения. Они снизили температуру термометра до -14 ° C (7 ° F), в то время как температура окружающей среды составила 18 ° C (64 ° F). Франклин отметил, что вскоре после того, как температура замерзания воды превысила 0 ° C (32 ° F), на поверхности колбы термометра образовалась тонкая пленка льда, масса льда составила около 6 мм (⁄ 4 дюймов) толщиной, когда они остановили эксперимент при достижении -14 ° C (7 ° F). Франклин заключил: «Из этого эксперимента можно увидеть возможность заморозить человека до смерти в теплый летний день».
В 1820 году английский ученый и изобретатель Майкл Фарадей открыл, что сжатие и сжижение аммиака могло охлаждать воздух, когда сжиженный аммиак испарялся. В 1842 году Флорида врач Джон Горри использовал компрессорную технологию для создания льда, он использовал его для охлаждения воздуха для своих пациентов в больнице в Апалачиколе, Флорида. Он надеялся, что со временем он сможет использовать свой льдогенератор для регулирования температуры в зданиях. Он даже представил централизованное кондиционирование воздуха, которое могло бы охлаждать целые города. Хотя его прототип просочился и работал нерегулярно, в 1851 году Горри патент на свою машину для производства льда. Хотя его улучшил искусственное производство льда, его надежды на его успех вскоре развеялись, когда умер его главный финансовый покровитель, а Горри не получил денег, необходимых для разработки машины. По словам его биографа, Вивиан М. Шерлок, он обвинил «Ледяного Короля», Фредерика Тюдора, в своей неудаче, подозревая, что Тюдор начал клеветническую кампанию против своего изобретения. Доктор Горри умер в нищете в 1855 году, и мечта об обычном кондиционировании воздуха исчезла на 50 лет.
Первая механическая машина для производства льда Джеймса Харрисона начала работать в 1851 году на берегу Барвона. Река в Роки-Пойнт в Джилонге, Австралия. Его первая коммерческая машина для производства льда последовала в 1853 году, а в 1855 году был выдан патент на компрессионную холодильную систему на основе паров эфира . Эта новая система использовала компрессор для прохождения охлаждающего газа через конденсатор, где он остыл и превратился в жидкость. Затем сжиженный газ циркулировал через охлаждающие змеевики и снова испарялся, охлаждая систему. Машина производила три тонны льда в день.
Хотя Харрисон добился успеха, основав вторую ледовую компанию еще в 1860 году, он может конкурировать с американским преимуществом охлажденной на льду говядины. продажи в Соединенное Королевство. Он писал: «Свежее мясо, замороженное и упакованное, как будто для рейса, так что процесс охлаждения может продолжен в течение любого необходимого периода», и в 1873 году подготовил парусное судно «Норфолк» для экспериментальной перевозки говядины в Соединенное Королевство. Когда лед расходился быстрее, чем ожидалось.
Уиллис Кэрриер Создание современного электрического кондиционирования воздуха и промышленность приписываются американскому изобретателю Уиллису Х. Кэрриеру. После окончания Корнельского университета Кэрриер устроился на работу в Buffalo Forge Company. Там он начал экспериментировать с кондиционированием воздуха как решения прикладной задачи для компании Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing в Бруклине, Нью-Йорк. Первый кондиционер, спроектированный и изготовленный компанией Carrier в Буффало, штат Нью-Йорк, начал работу 17 июля 1902 года.
Разработан для улучшения управления производственным процессом в полиграфический завод, изобретение Кэрриера контролировало не только температуру, но также влажность. Карриер использовал свои знания о нагревании предметов паром и обратил процесс вспять. Вместо того, чтобы направлять воздух через горячие змеевики, он направил его через холодные змеевики (заполненные холодной водой). Воздух охлаждали, и, таким образом, можно было контролировать количество влаги в воздухе, что, в свою очередь, позволяло регулировать влажность в помещении. Контролируемая температура и влажность поддерживать одинаковые размеры бумаги и выравнивание чернил. Позже технология Carrier была применена для повышения производительности на рабочем месте, и Американская компания Carrier Air Conditioning Company была создана для удовлетворения растущего спроса. Со временем кондиционирование воздуха стало Введение в атмосферу в домах , а также в автомобилех.
В 1906 году Стюарт В. Крамер из Шарлотта исследовал способы добавить влаги в воздух на своей текстильной фабрике. Крамер придумал термин «кондиционирование воздуха», используя его в заявке на патент, который он подал в том же году, как аналог «кондиционирования воды», известный в то время процесса обработки текстильных изделий. Он адаптирован влажность с вентиляцией для «кондиционирования» и изменения воздуха на фабриках, контролируемая влажность, столь на целевых текстильных предприятиях. Уиллис Кэрриер принял этот термин и включил его в название своей компании.
Вскоре после этого в Миннеаполисе в 1914 году был построен первый частный дом с кондиционером, принадлежавший Чарльзу Гейтсу. Понимая, что однажды кондиционирование воздуха станет стандартной функцией частных домов, особенно в регионах с более теплым климатом, Дэвид-Пьер Дюбоз (1898-1994) разработал сеть воздуховодов и вентиляционных отверстий для своего дома в Медоумонте, замаскированных замысловатыми и привлекательными. Открытые молдинги в грузинском стиле. Это здание считается одним из первых частных домов в США, оборудованных для воздуха центрального кондиционирования.
В 1945 году Роберт Шерман из Линн, штат Массачусетс изобрел переносной кондиционер в окне. кондиционер, который охлаждает, нагревает, увлажняет, осушает и фильтрует воздух.
К концу 1960-х годов в большинстве недавно построенных жилых домов в Штатах было центральное кондиционирование. Боксовые кондиционеры в штатах Флорида и Аризона. По состоянию на 2015 год почти 100 миллионов домов или 87% домашних хозяйств США имели системы кондиционирования воздуха.
Современное R-134a герметичное охлаждение компрессор Первые кондиционеры и холодильники использовали токсичные или горючие газы, такие как аммиак, метилхлорид или пропан, что могло привести к несчастным случаям со смертельным исходом, когда они протекли. Томас Миджли-младший создал первый негорючий, нетоксичный хлорфторуглеродный газ, фреон (R-12), в 1928 году. Название является товарным знаком название, принадлежащее DuPont для любого хлорфторуглерода (CFC), гидрохлорфторуглерода (HCFC) или гидрофторуглерода (HFC) хладагента. Названия хладагентов включают число, обозначающее молекулярный состав (например, R-11, R-12, R-22, R-134A). Смесь, наиболее часто используемая для охлаждения дома и здания с прямым расширением, представляет собой ГХФУ, известный как хлордифторметан (R-22).
Дихлордифторметан (R-12) был наиболее распространенной смесью, используемой в автомобилях в США до 1994 года, когда большинство конструкций было изменено на R-134A из-за озоноразрушающей способности R-12. R-11 и R-12 больше не производятся в США для этого типа применения, но по-прежнему импортируются и могут быть приобретены и использованы сертифицированными специалистами по HVAC.
Современные хладагенты были разработаны как более безопасные для окружающей среды, чем многие из первых хладагентов на основе хлорфторуглеродов, использовавшихся в начале и середине двадцатого века. К ним защищаются ГХФУ (R-22, которые использовались в большинстве домов в США до 2011 года) и ГФУ (R-134a, исторически использовавшиеся в большинстве автомобилей, холодильниках и чиллерах) заменили большую часть использования CFC. В свою очередь, главным, что ГХФУ постепенно выводятся из обращения в соответствии с Монреальским протоколом и заменяются ГФУ, такими как R-410A, в которых отсутствует хлор. Однако ГФУ усугубляют проблемы изменения климата. Более того, политика и политическое влияние руководителей корпораций сопротивлялись изменениям. Корпорации настаивали на том, что альтернативно ГФУ не существует. Экологическая организация Гринпис финансирование бывшей восточногерманской компании по производству холодильников для исследования альтернативного озонобезопасного и безопасного климата хладагента в 1992 году. Компания разработала углеводородную смесь изопентана и изобутан, но в качестве условий с Гринпис не мог запатентовать технологию, что привело к ее широкому использованию другими фирмами. Их активный маркетинг сначала в Германии, привел к тому, что такие компании, как Whirlpool, Bosch, а затем LG и другие, внедрили эту технологию во всей Европе, а затем в Азии, хотя корпораций сопротивлялись в Латинской Америке, поэтому она прибыла в Аргентину., произведенная местная фирма в 2003 г., а затем, наконец, производство гиганта Bosch в Бразилии к 2004 г.
В 1995 г. Германия запретила холодильники с ХФУ. DuPont и другие компании заблокировали хладагент в США в Управлении по охране окружающей среды США, назвав этот подход «немецкой технологией». Тем не менее, в 2004 году Гринпис работал с многонациональными корпорациями, такими как Coca-Cola и Unilever, а позже Pepsico и другие, чтобы создать корпоративную коалицию под название «Хладагенты естественно!».. Затем четыре года спустя Ben Jerry's из Unilever и General Electric начали предпринимать шаги по поддержке производства и использования в США. В 2011 году EPA приняло решение использовать производство в США хладагента, безопасного для озона и климата. ГФУ, такие как R-404a, R-134a и R-410a, с 2020 года заменяются на HFO и углеводородные хладагенты, такие как R-1234ze, в чиллерах для коммерческого холодильного оборудования и кондиционирования воздуха, R-1234yf в автомобилях., R-32 в системах кондиционирования воздуха в помещениях и CO2 (R-744) в коммерческом холодильном оборудовании. Р-600 (изобутан) уже широко используется в бытовом холодильном оборудовании.
Простая стилизованная схема холодильного цикла: 1) конденсирующий змеевик, 2) расширительный клапан, 3) змеевик испарителя, 4) компрессор 
Подключение капиллярного расширительного клапана к входу испарителя. Обратите внимание на образование инея. Охлаждение в традиционных системах переменного тока осуществляется с использованием цикла сжатия пара, который использует принудительную циркуляцию и фазовый переход в хладагент между газом и жидкостью для передачи тепла.
Цикл сжатия пара может происходить внутри унитарного или упакованного элемента оборудования; или внутри чиллера, который подключен к оконечному охлаждающему оборудованию (например, терминал с регулируемым расходом хладагента или фанкойл ) на стороне испарителя и оборудование для отвода тепла на стороне конденсатора.
Некоторые системы кондиционирования воздуха имеют возможность реверсировать цикл охлаждения и действовать как тепловые насосы, таким образом производя нагрев вместо охлаждения в помещении. Их также обычно называют «кондиционерами с обратным циклом». Тепловой насос значительно более энергоэффективен, чем резистивный нагрев, поскольку он перемещает энергию из воздуха или грунтовых вод в отапливаемое пространство, а также тепло от покупной электроэнергии. Когда тепловой насос находится в режиме обогрева, змеевик внутреннего испарителя переключает роль и становится змеевиком конденсатора, производящим тепло. Наружный конденсаторный агрегат также переключает роль испарителя и выпускает холодный воздух (более холодный, чем окружающий наружный воздух).
Воздушные тепловые насосы более популярны в более мягком зимнем климате, где температура часто находится в диапазоне 4–13 ° C (40–55 ° F), потому что тепловые насосы становятся неэффективными при более сильных морозах. Отчасти это связано с тем, что на змеевике теплообменника наружного блока образуется лед, который блокирует поток воздуха через змеевик. Чтобы компенсировать это, система теплового насоса должна временно переключиться обратно в обычный режим кондиционирования воздуха, чтобы переключить наружный змеевик испарителя обратно на змеевик конденсатора, чтобы он мог нагреваться и размораживаться. Поэтому некоторые системы с тепловыми насосами будут иметь форму электрического резистивного нагрева в воздушном тракте внутри помещения, который активируется только в этом режиме, чтобы компенсировать временное охлаждение воздуха в помещении, которое в противном случае было бы неудобно зимой.
Проблема обледенения становится гораздо более серьезной при более низких температурах наружного воздуха, поэтому тепловые насосы обычно устанавливаются в тандеме с более традиционными формами отопления, такими как электрический нагреватель, природный газ, масло или дерево камин или центральное отопление, которое используется вместотеплового насоса при более суровых зимних температурах. В этом случае тепловой насос эффективно используется при более умеренных температурах, система переключается на обычный источник тепла, когда температура наружного воздуха ниже.
Испарительный охладитель В очень сухом климате испарительные охладители, иногда называемые охладителями для болот или охладителей в пустыне, популярные для улучшения охлаждения в жаркую погоду. Охладитель испарения - это устройство, которое втягивает наружный воздух через влажную подушку, такую как большая губка, пропитанная вода. явное тепло входящего воздуха, измеренное термометром с сухим термометром, уменьшается. Температура поступающего воздуха снижается, но он также более влажный, поэтому общая тепло не изменяется. Часть явного тепла поступающего воздуха преобразуется в скрытое тепло за счет испарения воды во влажных подушках охладителя. Поступающий воздух достаточно сухой, результаты могут быть весьма значительными.
Испарительные охладители, как правило, не работают в периоды высокого воздуха, когда не так много сухого воздуха, когда они работают, чтобы сделать воздух как можно более легким для жителей жилых помещений. В отличие от других кондиционеров, испарительные охладители работают на то, что наружный воздух направляется через охлаждающие подушки, которые охлаждают до того, как он попадет внутрь системы воздуховодов; Этот охлажденный наружный воздух должен выталкивать более теплый воздух из дома через выпускное отверстие, такое как открытая дверь или окно. Эти кулеры дешевле, просты в понимании и техническом обслуживании.
Процесс охлаждения, называемым естественным охлаждением, который использует насосы для циркуляции охлаждающей жидкости, такой как воздух, вода или вода- смесь гликоля из холодного источника, которая, в свою очередь, действует как теплоотвод для энергии, которая удаляется из охлаждаемого пространства. Обычными носителями информации являются холодный наружный воздух, глубокие водоносные горизонты или естественный подземный массив горных пород, доступ к которым осуществляется через группу скважин небольшого диаметра. Некоторые системы с емкостью хранения представляют собой гибридные системы, использующие естественное охлаждение в начале охлаждения, а использующие тепловой насос для охлаждения циркуляции, поступающей из хранилища. Тепловой насос постепенно увеличивается в течение сезона охлаждения, что снижает его эффективность.
Системы естественного охлаждения могут иметь очень высокие КПД и иногда комбинируются с сезонным накоплением тепловой энергии (STES), чтобы холодом зимой можно было использовать для кондиционирования воздуха летом. Естественное охлаждение и гибридные системы - это отработанная технология.
Господь люди потеют, чтобы обеспечить естественное охлаждение за счет пота с кожей, уменьшение относительной влажности может повысить комфорт пассажиров. Кондиционер, предназначенный для помещений, создает условия для воздуха в помещении факторы качества воздуха в помещении.
Оборудование для кондиционирования воздуха снизит абсолютную влажность воздуха, обрабатываемого системой, если поверхность змеевика испарителя значительно холоднее, чем точка росы окружающего воздуха. Влага из воздуха будет конденсироваться на змеевике и должна быть утилизирована или переработана.
Большинство современных систем кондиционирования воздуха имеют цикл осушения, во время которого компрессор работает, а вентилятор максимально замедлен, чтобы снизить температуру испарителя и, следовательно, конденсировать больше воды. Когда температура опускается ниже порогового значения, и вентилятор, и компрессор отключаются, чтобы уменьшить дальнейшее падение температуры; это предотвращает попадание влаги из испарителя обратно в комнату. Когда температура снова повышается, компрессор перезапускается, и вентилятор возвращается на низкую скорость.
Иногда, чтобы растопить лед, вентилятор работает с выключенным компрессором; функция эта менее эффективна низких при температурех окружающей среды.
Инверторные кондиционеры используют датчик температуры внутреннего змеевика, чтобы поддерживать испаритель как можно холоднее. Когда испаритель слишком холодный, компрессор замедляется или останавливается при работающем внутреннем вентиляторе.
Стандартный переносной осушитель Специализированный кондиционер, который используется только для осушения, называется осушитель. Он также использует холодильный цикл , но отличается от стандартного кондиционера тем, что испаритель и конденсатор установлен на одном и том же воздушном пути. Стандартный кондиционер передает тепловую энергию из комнаты, потому что теплообменник конденсатора отдает тепло наружу. Однако, как все компоненты осушителя находятся в одном помещении, тепловая энергия не отводится. Вместо этой электрической мощность, потребляемая осушителем, остается в комнате в виде тепла, поэтому фактически нагревается, так же, как электронагревателем, потребляющим такое же количество энергии.
Кроме того, если вода конденсируется в комнате, количество тепла, ранее необходимого для испарения этой воды, также повторно выделяется в комнате (скрытая теплота испарения ). Процесс осушения противоположен добавлению воды в с помощью испарительного охладителя , и вместо этого выделяется тепло. Следовательно, осушитель воздуха в помещении всегда нагревает комнату и снижает относительную влажность, а также снижает влажность напрямую за счет конденсации и удаления воды.
Внутри блока воздух сначала проходит через змеевик испарителя, охлаждается и осушается. Осушенный холодный воздух проходит через змеевик конденсатора, где снова нагревается. Затем воздух выходит обратно в комнату. Агрегат производит теплый осушенный воздух, как правило, может свободно размещаться в кондиционируемой среде (комнате).
Осушители воздуха обычно используются в холодном и влажном климате для предотвращения плесени внутри помещений, особенно в подвалах. Они также используются для защиты чувствительного оборудования от неблагоприятного воздействия чрезмерной среды в тропических странах.
В термодинамически закрытой системе любая мощность, рассеиваемая в системе, которая поддерживается на заданной температуре (что является стандартным режимом работы для современных кондиционеров) требует увеличения скорости отвода энергии кондиционером. Это увеличение приводит к тому, что на каждую единицу вводимой энергии в систему (например, для лампочки в замкнутой системе). Для этого кондиционер увеличить свою потребляемую мощность на должен, обратную «эффективность» (коэффициент полезного действия ), умноженной на количество мощности, рассеиваемой в системе. В качестве предположим, что внутри закрытой системы активирован нагревательный элемент мощностью 100 Вт , кондиционер имеет КПД 200%. Потребляемая мощность кондиционера увеличится на 50 Вт, чтобы компенсировать это, в результате чего 100-ваттный нагревательный элемент будет стоить в общей сложности 150 Вт мощности.
Кондиционеры обычно работают с «эффективностью» значительно выше 100%. Однако можно отметить, что входная электрическая энергия имеет более высокое термодинамическое качество (более низкая энтропия ), чем выходная тепловая энергия (тепловая энергия).
Мощность оборудования для кондиционирования воздуха в США часто описывается в терминах «тонн холода », каждый из приблизительно равенство охлаждающей способности одной короткой тонны (2000 фунтов или 907) таяния льда за 24 часа. Значение определяется как 12 000 БТЕ в час или 3517 Вт. Системы центрального кондиционирования жилых помещений обычно имеют мощность от 1 до 5 тонн (от 3,5 до 18 кВт).
Для жилых домов в некоторых странах установлены минимальные требования к энергоэффективности. В основе эффективности кондиционеров часто оценивается сезонным коэффициентом энергоэффективности (SEER). Чем выше рейтинг SEER, тем более энергоэффективен кондиционер. Рейтинг SEER представляет собой BTU холодопроизводительности во время его нормального годового использования, деленное на общее количество потребляемой электроэнергии в ватт-часах (Вт · ч) за тот же период.
это также можно переписать как:
Например, кондиционер на 5000 БТЕ / ч с SEER 10 потребляет в среднем 5000/10 = 500 Вт мощности.
Годовое потребление электроэнергии можно рассчитать как среднюю мощность, умноженную на годовое время работы:
Принятие 1000 часов работы в типичном режиме сезона охлаждения (т. е. 8 часов в день в течение 125 дней в году).
Другой метод, который дает тот же результат, заключается в вычислении общей годовой холодопроизводительности:
Затем, для SEER, равного 10, годовая электрическая энергия энергии будет:
SEER относится к коэффициенту производительности (COP), обычно используемому в термодинамике а также к коэффициент энергоэффективности (EER). EER - это рейтинг эффективности оборудования при параметрах внешнего и внутреннего температурного диапазона, в то время, как SEER рассчитывается для всего диапазона внешних температур (то есть распределения температуры для географического местоположения теста SEER). SEER необычен тем, что состоит из имперской единицы, деленной на единицы СИ. КС представляет собой отношение с одинаковыми метрическими единицами измерения энергии (джоули ) в числителе и знаменателе . Они сокращаются, оставляя безразмерную часть. Доступны формулы для приблизительного преобразования между SEER и EER или COP.
Из уравнений ( 2) выше, SEER, равный 13, эквивалент COP, равному 3,43, что означает, что на единицу рабочей энергии перекачивается 3,43 единицы тепловой энергии.
В настоящее время установлены системы, произведенные в 2006 году, имел рейтинг SEER 13 (хотя системы оконных коробок освобождены от этого закона, поэтому их SEER по-прежнему составляет около 10).
Детали оконного блока Кондиционеры оконного блока устанавливаются в открытое окно. Воздух в салоне охлаждается, когда вентилятор обдувает испаритель. Снаружи тепло, отбираемое изнутри, рассеивается в общем, поскольку второй вентилятор обдувает конденсатор наружным воздухом. В большом доме может быть несколько таких агрегатов, что позволяет охлаждать каждую комнату отдельно.
В 1971 году General Electric представила популярный портативный оконный кондиционер, возможность для удобства и мобильности.
Системы блочных оконечных кондиционеров (PTAC) также известны как настенные системы кондиционирования. Это бесканальные системы. PTAC, которые часто используются в отелех, два отдельных блока (клеммные блоки), испарительный блок внутри и конденсаторный блок внутри, с отверстием, проходящим через стену и соединяющим их. Это сводит к минимуму систему и позволяет настраивать каждую комнату независимо. Системы PTAC могут быть адаптированы для обеспечения обогрева в холодную погоду либо напрямую с помощью электрического полосового, газового или другого нагревателя, либо путем реверсирования потока хладагента для обогрева интерьера и отвода тепла из внешнего воздуха, превращая кондиционер в кондиционер. тепловой насос. Хотя комнатный кондиционер обеспечивает максимальную гибкость, когда он используется для одновременного охлаждения многих комнат, он, как правило, дороже, чем центральное кондиционирование.
Первый практичный полупортативный кондиционер был изобретен инженерами Chrysler Motors и выставлен на продажу начиная с 1935 года.
Кондиционеры сплит-системы бывают двух видов: мини-сплит и центральные. В обоих типах теплообменник внутренней среды (испарительный) отделен на некотором расстоянии от теплообменника внешней среды (конденсаторный блок).
Распространена в домах и на предприятиях в США, как в США, так и за рубежом. В них воздухообрабатывающий агрегат, который может содержать фанкойл, механизм для нагрева воздуха и фильтр, размещается внутри дома или здания и соединяется с конденсаторным блоком, который находится снаружи. Воздухообрабатывающий агрегат управляется термостатом, установленным на некотором расстоянии от него. Пользователь устанавливает желаемую температуру на термостате, и термостат управляет устройством обработки воздуха для поддержания заданной температуры. Воздух подается через кондиционер и по воздуховодам в кондиционируемые помещения. Кондиционер обычно размещается вдали от помещений с кондиционированием воздуха, в другом помещении. Воздухообрабатывающий агрегат может забирать воздух снаружи или из помещения через вентиляционные отверстия в дверях или через каналы. Воздухоочиститель также может быть размещен снаружи, содержать конденсатор и позволять втягивать наружный воздух. При соблюдении этих критериев они вместо этого называются крышными
Конденсаторная сторона бесканального кондиционера сплит-типа 
Испаритель, или терминал, сторона Бесканальный кондиционер сплит-типа Мини-сплит-система обычно подает кондиционированный и нагретый воздух в одну или несколько комнат здания. В них в испарителе используется перекрестный вентилятор для выдува воздуха из змеевика испарителя. Название «мини-сплит часто используется для обозначения тех мини-сплит-систем», которые приводят только в одну комнату. Мультизональные системы - это обычное применение бесканальных систем, которые позволяют кондиционировать до 8 помещений (зон) с помощью одного наружного блока. Многозонные системы обычно предъявляют различные стили внутренних блоков, включая настенные, потолочные, встроенные потолок и горизонтальные воздуховоды. Мини-сплит-системы обычно производят от 9 000 до 36 000 БТЕ (9 500–38 000 кДж) в час отдельной комнаты или внутреннего блока. Первые мини-сплит-системы были проданы в 1954-1968 годах производства компаний Mitsubishi Electric и Toshiba в Японии. Его изобретение было мотивировано небольшими размерами современных японских домов и большим размерами канальных центральных сплит-систем. Мульти-зоны (мульти-сплит) системы расширенную холодопроизводительность до 60 000 БТЕ для нескольких или внутренних блоков одновременно. Большие многозонные системы известны как системы VRF (с переменным потоком хладагента ) и часто используются в коммерческих зданиях. Многозонные бесканальные системы были изобретены Daikin в 1973 году, а системы VRF были изобретены Daikin в 1982 году. Обе системы были впервые проданы в Японии.
Преимущества бесканальной системы включают меньший размер и гибкость при зонировании или обогреве и охлаждении отдельных комнат. Требуемое пространство внутри стен значительно сокращается. Кроме того, компрессор и теплообменник могут быть расположены дальше от внутреннего пространства, а не просто на другой стороне того же блока, как в PTAC или оконном кондиционере. Гибкие внешние шланги ведут от внешнего блока к внутреннему (ым); их часто закрывают металлом, чтобы они выглядели как обычные водосточные трубы с крыши. Достигает 30 SEER.
Основным недостатком бесканальных кондиционеров является их стоимость. Стоимость таких систем составляет от 1500 до 2000 долларов США за тонну (12000 БТЕ в час) холодопроизводительности. Это примерно на 30% больше, чем в центральных системах (не включая воздуховоды) и более чем в два раза дороже оконных блоков аналогичной мощности. "
Дополнительный возможный недостаток заключается в том, что стоимость установки мини-блоков может быть выше, чем у некоторых систем. Однако более низкие эксплуатационные расходы и скидки или другие финансовые стимулы, предлагаемые в некоторых
Мульти-сплит-система - это обычная сплит-система, которая разделена на две части (испаритель <438 В), могут помочь компенсировать первоначальные расходы. наружном блоке этого кондиционера установлен более мощный компрессор, порты для подключения нескольких трасс и автоматики с запорными клапанами для регулирования объема хладагента, подаваемого во внутренние блоки, расположенные в помещении.
Большая мультисплит-система называется системой с переменным потоком хладагента и может быть вместо центральной системы кондиционирования м, так как позво повысить энергоэффективность, но дороже покупать и устанавливать.
Разница между сплит-системой и мульт и-сплит-системой:
Другими распространенными типами систем кондиционирования являются мульти-сплит-системы, разница между раздельной сплит-системой и мульти-сплит-системой в нескольких внутренние блоках. Все они подключены к основному внешнему блоку, но их принципам работы аналогичен простой сплит-система.
Его уникальная особенность - наличие одного главного внешнего блока, который подключен к нескольким внутренним блокам. Такие системы могут быть правильным решением для поддержания микроклимата в нескольких офисах, магазинах, больших помещениях. Лишь несколько наружных блоков не ухудшают эстетический вид здания. Главный внешний блок может быть подключен к нескольким различным типам помещений: напольным, потолочным, кассетным и т. Д.
Перед выбором места установки кондиционера выполните несколько основных элементов. В первую очередь, направление воздушного потока от внутренних блоков не должно падать на место отдыха или рабочую зону. Во-вторых, на пути воздушного потока не должно быть препятствий, которые могли бы помешать ему максимально перекрыть пространство помещения. Наружный блок также должен располагаться на открытом пространстве, иначе тепло из дома не будет эффективно отводиться наружу. Настоятельно рекомендуется установить блоки кондиционеров в легкодоступных местах для дальнейшего обслуживания во время эксплуатации.
Основная проблема при установке мультисплит-системы - это прокладка длинных линий хладагента для подключения внешнего блока к внутренним. При установке отдельной сплит-системы рабочие стараются расположить оба блока напротив друг друга, где длина линии минимальна. Установка мульти-сплит-системы больше трудностей, так как некоторые внутренние блоки могут располагаться далеко снаружи. Первые модели мульти-сплит-систем одну общую систему управления, которая не позволяет настраивать кондиционер индивидуально для каждого помещения. Однако сейчас на рынке представлен широкий выбор мульти-сплит-систем, в которых представлены функциональные характеристики внутренних блоков друг от друга.
У их выбора внутренних блоков есть одно ограничение: общая мощность не превышает мощность наружного блока. Однако, очень часто можно увидеть мультисплит-систему общей внутренней блока, превышение мощности наружной по крайней мере на 20%. Однако нельзя прогнозировать производительность системы, когда все внутренние блоки включены одновременно. Проще говоря, наружный блок будет распределять всю мощность на все работающие внутренние блоки таким образом, что в некоторых комнатах может быть не очень комфортный уровень температуры. Однако вычислить общую мощность непросто, поскольку при этом учитывается только номинальная мощность агрегатов, но также холодопроизводительность, нагрев, осушение, увлажнение, вентиляция и т. Д.
Центральное канальное кондиционер обеспечивает контроль температуры и вентиляцию помещения путем кондиционирования воздуха в кондиционере и распределения его по одному или нескольким зонам. Температуру отдельных зон можно контролировать, изменяя поток воздуха в каждой зоне и / или повторно нагревая воздух.
Центральная установка с охлаждением воды, использующая чиллеры с воздушным охлаждением, чиллеры с водяным охлаждением охлаждаются градирней Центральные холодильные установки используются для кондиционирования коммерческих, промышленных предприятий или университетских городов нагрузки. Используется такая как используемая вода для использования больших масштабов воздуховоды. Установка циркулирующей холодной воды к оконечным устройствам с охлажденной водой, таким как кондиционеры или фанкойлы. Установка часто состоит из чиллера, который может иметь водяное или воздушное охлаждение. При водяном охлаждении чиллер охлаждается градирней.
Переносной кондиционер можно легко транспортировать внутри дома или офиса. В настоящее время они доступны с производительностью около 5 000–60 000 БТЕ / ч (1 500–18 000 Вт) и с электронагревателями сопротивления или без них. Переносные кондиционеры бывают испарительными или холодильными.
Системы хладагента на основе компрессора имеют воздушное охлаждение, что означает, что они используют воздух для обмена тепла так же, как автомобильный радиатор или обычный бытовой кондиционер. Такая система осушает воздух по мере его охлаждения. Он собирает конденсат из охлажденного воздуха и производит горячий воздух, который необходимо отводить за пределы охлаждаемой зоны; при этом тепло от воздуха в охлаждаемой зоне передается наружному воздуху.
Переносная система имеет внутренний блок на колесах, соединенный с наружным блоком через гибкие трубы, аналогично стационарно установленному блоку. Переносные блоки забирают воздух из помещения и выводят его наружу через единственный воздуховод. Многие портативные кондиционеры имеют функцию обогрева и осушения.
Шланговые системы, которые могут быть моноблочными или воздуховоздушными, выводятся наружу через воздух воздуховоды. Моноблочный тип собирает воду в ведро или поддон и останавливается, когда он наполняется. Тип воздух-воздух повторно испаряет воду и выпускает ее через шланг с воздуховодом и может работать непрерывно.
Блок с одним шлангом использует воздух из помещения для охлаждения конденсатора, а затем выводит его наружу. Этот воздух заменяется горячим воздухом снаружи или из других помещений (из-за отрицательного давления внутри помещения), что снижает общую эффективность устройства.
Современные устройства могут иметь коэффициент полезного действия примерно 3 (т. Е. 1 кВт электроэнергии дает 3 кВт охлаждения). Блок с двумя шлангами забирает воздух для охлаждения конденсатора снаружи, а не изнутри комнаты, и поэтому он более эффективен, чем большинство блоков с одним шлангом. Эти агрегаты не создают в помещении отрицательного давления.
Испарительные охладители, иногда называемые «болотными охладителями», не имеют компрессора или конденсатора. Жидкая вода испаряется на охлаждающих ребрах, выпуская пар в охлаждаемую зону. Испаряющаяся вода поглощает значительное количество тепла, скрытую теплоту испарения, охлаждая воздух. Люди и животные используют один и тот же механизм для охлаждения себя потоотделением.
Преимущество испарительных охладителей в том, что они не нуждаются в шлангах для отвода тепла за пределы охлаждаемой области, что делает их действительно портативными. Они также очень дешевы в установке и потребляют меньше энергии, чем холодильные кондиционеры.
Инженеры по кондиционированию воздуха широко разделяют приложения для кондиционирования воздуха в приложениях комфорта и технологические процессы.
Множество кондиционеров за пределами коммерческого здания Комфортные приложения предназначены для обеспечения внутренней среды здания, которая остается постоянной, несмотря на изменения внешних погодных условий или по внутренним тепловым нагрузкам.
Кондиционирование воздуха делает возможными здания глубокой планировки, иначе их пришлось бы строить более узкими или с световыми колодцами, чтобы внутренние помещения соответствовали количеству наружного воздуха через естественная вентиляция. Кондиционирование воздуха также позволяет зданиям быть выше, поскольку скорость ветра значительно увеличивается с высотой, что делает естественную вентиляцию непрактичной для очень высоких зданий. Приложения «Комфорт» весьма различны для разных типов зданий и могут быть разделены на следующие категории:
У женщин в среднем значительно ниже уровень метаболизма в состоянии покоя, чем у мужчин. Использование неточных данных для определения скорости передачи данных для мобильных устройств. Дубай широко использует кондиционирование воздуха.
Помимо зданий, кондиционирование воздуха можно использовать для многих видов транспорта, включая автомобили, автобусы и другие наземные транспортные средства, поезда, корабли, самолеты и космические корабли. Высокие температуры на станциях метро могут быть вызваны кондиционированием воздуха в поездах.
Типичные бытовые центральные кондиционеры в Америке Кондиционирование воздуха распространено в США, причем 90% новых односемейных домов, построенных в 2019 году, включая кондиционирование воздуха: от 99% на юге до 62% на западе. Так было с 1960-х годов. В 2015 году 90% домохозяйств в США имели кондиционеры. США потребляют больше энергии для кондиционирования воздуха, чем остальной мир. В Канаде использование кондиционеров зависит от провинции. В 2013 году 55% канадских домашних хозяйств сообщили о наличии кондиционеров, причем они интенсивно использовались в Манитобе (80%), Онтарио (78%), Саскачеване (67%), а также Квебек (54%) и меньше используются в Остров Принца Эдуарда (23%), Британская Колумбия (21%) и Ньюфаундленд и Лабрадор (9%). В Европе домашнее кондиционирование воздуха, как правило, встречается реже. Южноевропейские страны, такие как Греция, в последние годы стали свидетелями распространения бытовых кондиционеров. В другой южноевропейской стране, Мальте, по оценкам, около 55% домохозяйств имеют кондиционер.
В Китае городские домохозяйства с кондиционерами увеличилась на 8%. до 70% за 9 лет, с 1995 по 2004 год. В 2016 году прогнозировалось, что к 2031 году во всем мире будет примерно 700 миллионов кондиционеров.
Технологические приложения цели для обеспечения подхода среды для выполняемого процесса независимо от внутренних тепловых и влажностных нагрузок и внешних погодных условий. Условия определяют потребности процесса, а не предпочтения людей. В число технологических приложений входят:
Как в комфортных, так и в технологических приложениях, цель может состоять в том, чтобы не только контролировать температуру, но также влажность, качество воздуха и движение воздуха из космоса в космос.
В жаркую погоду кондиционер может предотвратить Тепловой удар, обезвоживание от чрезмерного потоотделения и других проблем, связанных с гипертермией. Волны жары наиболее смертоносным погодным явлением в странах. Кондиционирование воздуха (фильтрация, охлаждение и дезинфекцию) гипоаллергенной атмосферы в больничных пациентах и других средах, где надлежащая атмосфера имеет решающее для безопасности и благополучия пациентов. Иногда его рекомендуют для домашнего использования людям с аллергией.
Плохо обслуживаемая вода градирни могут рост и распространению таких микроорганизмов, как Legionella pneumophila, возбудитель инфекции. ответственный за болезнь легионеров. Пока градирня поддерживается в чистоте (обычно с помощью обработки хлором), этих опасностей для здоровья можно избежать или уменьшить. В штат Нью-Йорк кодифицированы требования к регистрации, обслуживание и тестирование градирен для защиты от легионеллы.
Производство электроэнергии, используемой для работы кондиционеров, оказывает воздействие на окружающую среду, включая выбросы парниковых газов. Согласно правительственному исследованию 2015 года, 87% домов в США используют кондиционеры, а 65% этих домов имеют центральное кондиционирование. Большинство домов с центральным кондиционированием воздуха имеют программируемые термостаты, но примерно две трети домов с центральным кондиционированием воздуха не используют эту функцию для повышения энергоэффективности своих домов.
Альтернативы постоянному кондиционированию воздуха можно использовать с меньшими затратами энергии, меньшими затратами и меньшим воздействием на окружающую среду. К ним относятся:
В автомобиле система кондиционирования будет использовать около 4 лошадиных сил (3 кВт) от мощности двигателя, таким образом увеличение расхода топлива автомобиля.
Выбор рабочих жидкостей (хладагентов) существенно влияет не только на производительность кондиционеров, но и на окружающая среда. Большинство хладагентов, используемых для кондиционирования воздуха, способствуют глобальному потеплению, а многие также разрушают озоновый слой. ХФУ, ГХФУ и ГФУ являются сильнодействующими парниковыми газами при утечке в атмосферу.
Использование CFC в качестве хладагента когда-то было обычным явлением, включая хладагенты R-11 и R-12 (продаваемые под торговой маркой Freon-12). Фреоновые хладагенты широко использовались в 20-м веке в кондиционерах из-за их превосходной стабильности и свойств безопасности. При случайном или преднамеренном выбросе хлорсодержащих хладагентов они в конечном итоге достигают верхних слоев атмосферы. Когда хладагент достигает стратосферы, УФ-излучение от Солнца гомолитически расщепляет хлор- углерод связь с образованием хлорного радикала. Эти радикалы хлора катализируют распад озона на двухатомный кислород, разрушая озоновый слой, который защищает Землю. поверхность от сильного УФ-излучения. Каждый радикал хлора остается активным в качестве катализатора, пока не свяжется с другим радикалом, образуя стабильную молекулу и гася цепную реакцию.
. До 1994 года в большинстве автомобильных систем кондиционирования воздуха использовался R-12 в качестве хладагент. Он был заменен хладагентом R-134a, который не имеет озоноразрушающей способности. Старые системы с R-12 можно модернизировать до R-134a путем полной промывки и замены фильтра / осушителя для удаления минерального масла, которое несовместимо с R-134a.
R22 (также известный как ГХФУ-22) имеет потенциал глобального потепления примерно в 1800 раз выше, чем CO2. Его использование в новом оборудовании было прекращено к 2010 году, а к 2020 году его производство будет полностью прекращено. Хотя эти газы могут быть переработаны при утилизации кондиционеров, неконтролируемый сброс и утечка могут привести к выбросу газа прямо в атмосферу.
В Великобритании Закон об озоне вступил в силу в 2000 году и запретил использование озоноразрушающих хладагентов на основе ГХФУ, таких как R22, в новых системах. Постановление запретило использование R22 в качестве «пополняющей» жидкости для обслуживания в период с 2010 г. (для первичной жидкости) по 2015 г. (для повторно используемой жидкости). Это означает, что оборудование, в котором используется хладагент R22, может работать до тех пор, пока в нем нет утечек. Хотя R22 в настоящее время запрещен, агрегаты, использующие хладагент, все еще могут обслуживаться и ремонтироваться.
Производство и использование CFC было запрещено или строго ограничено из-за опасений по поводу разрушения озонового слоя (см. Также Монреальский протокол ). В свете этих экологических проблем, начиная с 14 ноября 1994 г., US Агентство по охране окружающей среды ограничило продажу, владение и использование хладагента только лицензированными специалистами в соответствии с правилами разделов 608 и 609 Закона о чистоте. Air Act.
В качестве альтернативы обычным хладагентам были предложены другие газы, такие как CO 2(R-744 ). R-744 применяется в качестве хладагента в Европе и Японии. Это эффективный хладагент с потенциалом глобального потепления, равным 1, но он должен использовать более высокое сжатие, чтобы произвести эквивалентный охлаждающий эффект.
В 1992 году неправительственная организация Greenpeace была подстрекаемые корпоративной политикой руководства и потребовали, чтобы европейская лаборатория подыскала замену хладагентам. Это привело к двум альтернативам: одна представляет собой смесь пропана (R290) и изобутана (R600a), а другая - чистого изобутана. Промышленность сопротивлялась изменениям в Европе до 1993 года, а в США до 2011 года, несмотря на некоторые поддерживающие меры в 2004 и 2008 годах (см. «Разработка хладагентов» выше).
В 2019 году ЮНЕП опубликовала новые добровольные руководящие принципы, однако по состоянию на 2020 год многие страны еще не ратифицировали Кигалийское соглашение.
Кондиционирование воздуха вызвало различные демографические сдвиги, особенно в США, начиная с 1970-е годы.
Во-первых, количество рождений стало намного меньше варьироваться в течение года. В то время как до 1970 года уровень рождаемости весной был ниже, чем в другие сезоны, внедрение кондиционирования воздуха сгладило эту разницу в конце 20 века.
Уровень смертности также пострадал, особенно во время летом и в регионах, подверженных аномальной жаре; снижение до 2% с 30-х до 90-х годов.
Более удивительно постепенное перемещение населения из северных штатов в южные в течение тех же 60 лет. Солнечный пояс теперь приветствует 30% всего населения США, когда в начале прошлого века его населяли только 24% американцев. За пределами США, Дубай и Сингапур также отражают магические эффекты изобретения Carrier.
Изобретения, разработанные для целевых отраслей, таких как пресса, а также для крупных предприятий, быстро распространились среди государственных учреждений и администраций. Фактически, исследования, опубликованные Carrier в то время, показали увеличение производительности почти на 24% в местах, оборудованных кондиционерами.
СМИ, связанные с кондиционерами на Викимедиа Commons