Entre todos os tipos de condicionadores de ar domésticos, as “divisões” ocupam o primeiro lugar no número de instalações em apartamentos e cabanas particulares (80 a 85% do total). A tendência permanece, uma vez que essas unidades climáticas são convenientes em operação, não ocupam área útil, fazem pouco barulho. Nossa tarefa é explicar em detalhes o que é um sistema dividido, considerar o princípio de operação e as variedades desses eletrodomésticos.
O dispositivo e a diferença de outros aparelhos de ar condicionado
Primeiro, vamos lidar com a terminologia. Por definição, os condicionadores de ar são quaisquer sistemas climáticos que processam o ar e o trazem à condição desejada. As unidades podem executar várias funções:
- refrigeração, aquecimento;
- drenante, hidratante;
- limpeza, desinfecção;
- ventilação de fornecimento e exaustão de instalações com motivação forçada.
Referência. Tratamento abrangente do ar, como filtragem + aquecimento + umidificação, é condicionador. Todas as unidades, controles, dutos de ventilação e grades envolvidos compõem o sistema de ar condicionado (abreviado como SLE).
O sistema de split clássico é um ar-condicionado, dividido em 2 blocos - externo e interno (a palavra em inglês split significa "separar"). O módulo externo é um gabinete grande, onde estão os principais elementos do refrigerador:
- compressor;
- trocador de calor - condensador;
- ventilador;
- válvula de expansão (em modelos domésticos - tubo capilar);
- válvula de quatro vias, alternando os modos de resfriamento / aquecimento;
- tanque reservatório - secador de refrigerante;
- sensores, kit de inverno controlador;
- capacitores e compressores permitem relés.
Adição. Nas unidades externas dos modelos de inversores, é instalada uma placa de controle eletrônico, conectada ao módulo interno por um cabo especial.
A unidade externa é montada externamente na parede do edifício ou colocada na varanda (varanda) sem envidraçar. O segundo bloco de tamanhos menores é colocado dentro da sala - geralmente anexado a uma parede na zona superior da sala, conectada às duas rodovias e cabos externos de Freon. O módulo interno inclui os seguintes elementos:
- trocador de calor-evaporador;
- ventilador tangencial com um impulsor na forma de uma turbina longa;
- circuito de controle eletrônico; sensores de temperatura;
- filtros de ar ambiente;
- persianas giradas por motores de passo;
- banho de condensado, tubo de drenagem.
A inclusão e a configuração do sistema dividido são fornecidas no controle remoto. O número de funções implementadas no ar condicionado depende do tipo e preço de um modelo específico.
Como um sistema dividido funciona?
Passamos ao lado técnico da questão. O princípio de operação da “divisão” não difere do trabalho de outras máquinas de refrigeração - a transferência de energia térmica de um lugar para outro. Neste caso, do apartamento para a rua. O transportador (em linguagem técnica - calor de trabalho) é o refrigerante - freon, que evapora a temperaturas baixas.
Um ponto importante. Freons - compostos de hidrocarbonetos com flúor - transferem uma grande quantidade de calor devido a uma transição de fase de um estado líquido de agregação para um estado gasoso e vice-versa. Nos aparelhos de ar condicionado domésticos, são usadas 2 marcas de freons - R22, R410a. As características deste último correspondem aos requisitos ambientais modernos, o R22 é considerado obsoleto.
Como o "split" funciona depois de ligar e definir a temperatura definida na sala:
- O controlador recebe um sinal de um sensor que registra a alta temperatura na sala.O compressor inicia, o ventilador da unidade interna começa a conduzir o ar através das células do trocador de calor-evaporador.
- Freon, localizado nos tubos do radiador, entra na fase de vapor, absorvendo intensamente o calor. Freon passa pelo tubo até a unidade externa e entra no compressor, o que aumenta a pressão do gás. A compressão é feita com uma finalidade - para que o vapor condense em uma temperatura mais alta da rua.
- No caminho, o refrigerante é passado através do receptor - secador, que protege o compressor da umidade.
- Movendo-se através dos tubos de um trocador de calor externo, soprado por um grande ventilador axial, o freon comprimido novamente assume um estado líquido, enquanto absorve simultaneamente o calor absorvido.
- Na válvula do acelerador (expansão), a pressão do fluido diminui e o refrigerante retorna à unidade interna através de um tubo de diâmetro menor. O ciclo se repete.
- Quando a temperatura ambiente cai para um valor predeterminado, o controlador para o compressor pelo sinal do sensor. O próximo lançamento ocorre após o aquecimento da sala em 2-3 graus.
- Devido à diferença de temperatura entre os fluxos de ar e as superfícies de troca de calor, é liberado condensado que flui para um banho especial. A partir daí, a água flui através de um tubo de drenagem inclinado.
Nota. Nós descrevemos a operação de um sistema de divisão convencional, operando com o princípio de "ligar / desligar" (ligar / desligar). Os aparelhos de ar condicionado mais modernos - inversores - operam continuamente, conforme descrito abaixo. Oferecemos a você um vídeo sobre as transições de fase do freon dentro do cooler:
Quando você precisa alternar para o modo de aquecimento, uma válvula elétrica de quatro direções alterna o movimento do freon na direção oposta. O radiador externo se torna um evaporador, o radiador interno se torna um condensador, o calor é retirado da rua e transferido para a sala de estar.
Da mesma forma, os chamados monoblocos funcionam - janelas e aparelhos de ar condicionado móvel. A diferença está no comprimento das rodovias Freon - quando todos os trocadores de calor e ventiladores são instalados em um único edifício, o comprimento das comunicações não excede 1 m, em sistemas divididos - até 7 m.
Em "divisões" baratas, o ar ambiente passa através de uma malha grossa feita de polipropileno. Modelos mais avançados podem ser equipados com vários filtros, um desumidificador e um ionizador de ar.
Refrigeradores inversores
Uma característica desses sistemas divididos é a operação contínua do compressor. A fonte de alimentação - o inversor - altera o desempenho da unidade, reduzindo ou aumentando a frequência da corrente elétrica. O que isso significa na prática:
- Quando o refrigerador inicia, o compressor funciona com a potência máxima.
- Quando a temperatura do ar se aproxima da temperatura definida, sob o comando do controlador, o inversor reduz gradualmente o desempenho do compressor.
- Ao atingir o limite de temperatura definido, a potência da unidade é reduzida ao mínimo.
- O sistema de divisão entra no modo de manutenção da temperatura - o desempenho é regulado dependendo do aquecimento do ar.
O aquecimento ocorre da mesma maneira - primeiro a temperatura ambiente aumenta na potência máxima, depois a rpm do compressor diminui e aumenta de acordo com o sinal do sensor. Do que o "inversor" é melhor que o ar condicionado ligado / desligado:
- não há picos de energia nas partidas do motor elétrico;
- consumo total de energia reduzido;
- as diferenças de temperatura dentro da sala são quase invisíveis, como acontece depois que o compressor para;
- no inverno, um compressor em constante funcionamento não congela no frio.
Referência. Alguns modelos de "inversores" permanecem operacionais até menos 30 ° C no quintal. É verdade que a intensidade do aquecimento diminui significativamente. Leia mais sobre sistemas divididos por inversores em um material separado.
Gradação de potência
Desde que os primeiros aparelhos de ar condicionado apareceram nos EUA, a capacidade de refrigeração das unidades foi medida em unidades térmicas britânicas - BTU.Os fabricantes ainda produzem uma linha de sistemas divididos de acordo com uma faixa padrão de capacidades - 7000, 9000, 12000 BTU e assim por diante. Na designação de um modelo específico, havia uma figura correspondente - 07, 09, 12 ...
Referência. Mil BTU / hora corresponde a 293,07 W ou 0,293 kW.
Agora, a maioria dos fabricantes indica desempenho frio em quilowatts ou em duas unidades - kW e BTU. A tabela abaixo mostra a linha padrão de capacidades dos sistemas de distribuição doméstica e semi-industrial.
Variedades de aparelhos de ar condicionado
O dispositivo de módulos internos e externos de todas as "divisões" é o mesmo, com exceção de algumas pequenas coisas. As unidades são divididas em tipos de acordo com o método de colocação da unidade interna:
- Os mais comuns são do tipo parede. Pelo nome, fica claro que o módulo está suspenso em uma parede dentro de casa.
- Os modelos de duto (estrutura aberta) são construídos em dutos retangulares do sistema de ar condicionado de uma casa particular.
- As unidades de fita são conectadas ao teto, o ar resfriado é fornecido em 4 direções, de cima para baixo. A caixa da unidade está escondida atrás de um teto suspenso / suspenso, o painel inferior permanece à vista.
- O módulo do tipo coluna é colocado no chão em um local conveniente. O nome vem da forma da unidade - um corpo alto e estreito se assemelha a uma coluna (foto acima na foto).
- Blocos de teto achatados são montados no teto. Não há necessidade de revestimento adicional com tetos falsos.
- As versões de piso são fixadas na parede a uma altura de 10 a 30 cm do piso, de acordo com as instruções do fabricante.
Nota. Somente os sistemas de divisão de parede pertencem à série doméstica. O restante - cassete, canal, coluna, do chão ao teto - são unidades semi-industriais. Eles são usados em escritórios, cafés, prédios administrativos, embora ninguém se preocupe em pendurar ar-condicionado no teto do apartamento.
Os sistemas multi-split que consistem em uma unidade externa poderosa e 2-4 internos merecem menção especial. Esse SCR é capaz de manter temperaturas diferentes em várias salas e é usado em situações excepcionais quando é impossível colocar 2-3 módulos separados na fachada do edifício.
Por que é melhor escolher duas ou três "divisões" em vez de um multi-sistema:
- preço mais alto do equipamento ao mesmo custo de instalação;
- o multibloqueio externo não permite resfriamento e aquecimento simultâneos de duas salas vizinhas, operação em apenas um modo é permitida;
- a unidade externa é diferente em tamanho e peso decente;
- o custo da manutenção aumenta devido ao aumento do volume de freon e ao complexo dispositivo da unidade, no qual podem suportar 2-3 compressores.
Grandes shopping centers e prédios industriais usam sistemas industriais divididos - ar-condicionado central e na cobertura. Os blocos também são divididos neles - dentro das salas estão unidades de ventiloconvectores, unidades de fornecimento externas - módulos de limpeza, aquecimento e refrigeração (chillers).
Afinidade com bombas de calor
O dispositivo do sistema de divisão do inversor e a bomba de calor de ar (VT) são idênticos. Ambas as unidades usam o princípio de uma máquina de refrigeração, absorvem o calor do ar externo e aquecem o interior. Diferenças no design - para aumentar a eficiência, a área do trocador de calor ao ar livre - evaporador VT aumenta significativamente, de modo que a unidade é frequentemente colocada no chão, como mostrado abaixo na foto.
As bombas geotérmicas que extraem o calor do solo também estão estruturalmente próximas de sistemas divididos. A diferença está no método de extração e transferência de calor para um evaporador externo - aqui, em vez do ar da rua, é usado um líquido de arrefecimento sem congelamento, fluindo através dos circuitos subterrâneos. O principal ciclo de trabalho é idêntico - a salmoura ou o anticongelante evapora o freon no trocador de calor, que transfere o calor para o sistema de aquecimento a ar ou a água.
Finalmente sobre a instalação
Como regra, o trabalho de instalação é realizado por artesãos - geladeiras com equipamentos especiais - uma bomba de vácuo, um coletor manométrico e um perfurador para perfurar paredes. Mas modelos de baixa potência - "setes", "noves" - podem ser montados independentemente, alugando a ferramenta listada.
Recomendações de instalação:
- Coloque o módulo externo sob a janela para facilitar a manutenção; coloque o módulo interno mais próximo da parede externa. É melhor manter dentro de 3 metros.
- Obtenha tubos de cobre com diâmetro adequado às portas de serviço localizadas na lateral do chassi.
- Para impedir que a unidade vibre e vibre durante a operação do compressor, conecte-a firmemente ao suporte de parede.
- Alargamento completo dos tubos de cobre - a tensão do sistema e o desempenho da “separação” dependem disso.
- Não coloque a unidade externa em uma varanda ou terraço envidraçado.
Também recomendamos que você leia atentamente as instruções de fábrica do ar condicionado e se familiarize com as instruções de instalação de um refrigerador de ar doméstico.