Cómo funciona un aire acondicionado: el principio de funcionamiento del aire acondicionado, su estructura y diagrama técnico.

La clave para un funcionamiento eficiente y a largo plazo del aire acondicionado es su funcionamiento adecuado y su mantenimiento regular. ¿Estás de acuerdo? Pero para evitar averías en este costoso equipo, es recomendable estudiar el dispositivo y también considerar el principio de funcionamiento del aire acondicionado.

Son estos temas los que discutiremos en nuestro material: analizaremos en detalle los principales elementos estructurales de los equipos de control climático estándar. También hablaremos sobre el principio y las características de su funcionamiento y proporcionaremos un diagrama típico. Complementaremos el artículo con fotografías visuales y recomendaciones útiles en vídeo.

El diseño de un aire acondicionado típico.

Es difícil imaginar la vida cómoda de una persona moderna sin aire acondicionado. Y para que al utilizarlo el usuario no tenga problemas y averías, es recomendable familiarizarse en términos generales con el diseño y principio de funcionamiento de este tipo de equipos de climatización. Hablaremos más sobre los componentes principales y elementos de diseño del aire acondicionado.

Principales elementos estructurales del equipo.

Si un usuario viera una sección transversal de un aire acondicionado que aumenta el confort de su estancia, encontraría allí una gran cantidad de elementos estructurales y componentes. Algunos de ellos se utilizan para controlar la unidad, ayudando a la electrónica estándar y al usuario a controlar la situación.

Y los principales que influyen en la funcionalidad son elementos de diseño como:

  • evaporador, que está ubicado en la unidad interior del aire acondicionado y está diseñado para garantizar que el refrigerante utilizado absorba calor cuando pasa a estado gaseoso;
  • condensador — este elemento estructural está ubicado en la unidad externa del acondicionador de aire y está diseñado para asegurar la transición del refrigerante existente al estado líquido, con la liberación simultánea de calor.

En esencia, ambos elementos son radiadores. Los cuales ocupan una parte importante en el diseño de unidades de aire acondicionado. Esto es necesario para garantizar un intercambio de calor eficaz entre el refrigerante y el aire.

Unidad interior
El diagrama muestra la unidad interior de un acondicionador de aire típico, independientemente de la marca, modelo y rendimiento. Y su elemento principal es siempre el evaporador, que ocupa la mayor parte del cuerpo.

El evaporador y el condensador son una estructura que consta de tubos de cobre de pequeño diámetro sobre los que se colocan placas transversales de aluminio, que están diseñadas para aumentar la tasa de transferencia de calor.

¿Qué más afecta el rendimiento de los aires acondicionados?

Además del evaporador y el condensador enumerados anteriormente, existen otros elementos de diseño que garantizan la eficiencia del equipo de control climático.

Éstas incluyen:

  • aficionados;
  • compresor;
  • válvula termostática (válvula).

Productos como aficionados, instalado en cada unidad de aire acondicionado. Su tarea es mejorar el flujo de aire que pasa por el evaporador o el condensador. Esto mejora significativamente el rendimiento del sistema en su conjunto.

Compresor Es muy posible llamarlo el corazón de cualquier aire acondicionado moderno. La razón es que es él quien asegura el movimiento del refrigerante a través del circuito frigorífico. Que suele estar formado por tubos de cobre.

 

Unidad externa de aire acondicionado
El diagrama muestra la unidad externa de un aire acondicionado moderno. Además, su elemento principal es tradicionalmente el condensador, que se indica en azul. Junto al elemento estructural especificado hay un ventilador, sin el cual no será posible lograr un funcionamiento eficiente del sistema.

Además, el compresor está diseñado para comprimir el refrigerante detrás del evaporador. Lo que también mejora el rendimiento de cualquier aire acondicionado.

Hablamos sobre las funciones de diagnóstico y solución de problemas del compresor en este material.

Válvula termostática Diseñado para reducir la presión del refrigerante frente al evaporador. Esta característica proporciona una mejor transferencia de calor.

El papel del refrigerante en el funcionamiento de los equipos de control climático.

Cualquier aire acondicionado moderno es un sistema técnico que consta de varias unidades y piezas. Pero todos serán inútiles sin refrigerante, que es una sustancia que pasa fácilmente de un estado líquido a gaseoso y viceversa. Al mismo tiempo, liberando o absorbiendo una cantidad importante de calor.

refrigerante del aire acondicionado
Hay más de 4 docenas de tipos de freón, pero solo algunos de ellos se utilizan como refrigerante. Al mismo tiempo, el más demandado hoy en día es el R-22: es el combustible que alimenta más del 98% de los aparatos de aire acondicionado. Pero debes recordar que sus días ya están contados y esto conviene tenerlo en cuenta a la hora de adquirir equipos de climatización.

Durante muchas décadas se han utilizado como refrigerante varios tipos de una sustancia llamada freón; es principalmente una mezcla de etano y metano.La característica principal de esta sustancia es su bajo punto de ebullición. ¿Qué sucede a 5-10 °C? En este caso, el freón puede calentarse hasta 70-90° durante la evaporación. Estas características le permiten eliminar una gran cantidad de calor y con bastante rapidez.

Y el refrigerante especificado es incoloro, inodoro y, lo más importante, inofensivo para la salud de los usuarios. Al mismo tiempo, el tipo de freón más popular en la actualidad (R-22) tiene un impacto negativo sobre la capa de ozono de la atmósfera. Por lo tanto, si no eres indiferente a los problemas ambientales, entonces debes comprar aires acondicionados que funcionen con refrigerante. R-410. Que no destruye las capas protectoras de la atmósfera.

Rellenar con freón
La foto muestra cómo rellenar el aire acondicionado con freón. Pero conviene recordar que, según el llamado Protocolo de Montreal, el uso del freón R-22 debe detenerse antes de 2030. Y este es un punto muy importante. Dado que cuanto menos tiempo quede antes del período especificado, menos aconsejable será comprar aires acondicionados que funcionen con refrigerante nocivo.

En la practica recarga de aire acondicionado con freón se realiza muy raramente. Por ejemplo, después de reparación, mantenimiento, fugas. Y en cualquier caso, el refrigerante especificado (R-410) no perjudicará la salud de los usuarios ni de sus mascotas.

Principio de funcionamiento y diagrama de circuito del aire acondicionado.

El aire acondicionado parece ser un equipo bastante simple, cuyos principales componentes estructurales no son particularmente complicados. Por ello, analizaremos en detalle su principio de funcionamiento, que además es sumamente sencillo.

¿Cómo funciona un aire acondicionado típico?

A medida que los líquidos se evaporan, absorben calor de forma activa y durante la condensación (transición de un estado gaseoso a líquido) lo liberan.Y estos fenómenos físicos son tradicionalmente la base del principio de funcionamiento de los aires acondicionados.

Puede asegurarse de que el método especificado de eliminación de calor sea eficaz incluso en casa. Por ejemplo, aplicar sobre la superficie de la piel cualquier solución que contenga alcohol que, al evaporarse rápidamente, deja una sensación de frío. Dado que el calor de la superficie del cuerpo se absorbe y se elimina hacia un lado.

Representación gráfica de los procesos de ebullición y condensación.
En pocas palabras, la base del funcionamiento de cualquier acondicionador de aire moderno son los procedimientos de ebullición (con absorción de calor) y condensación (con liberación de calor). Durante estos procesos, el calor se absorbe/libera según las fórmulas que se muestran en el gráfico. Donde Q es la cantidad de calor, L es el calor específico de vaporización y m denota la masa de la sustancia.

Esto es exactamente lo que sucede en el interior. La razón es que el refrigerante líquido, al ingresar a la unidad interior del aire acondicionado, absorbe activamente y en grandes cantidades el exceso de calor y su temperatura aumenta significativamente.

Como resultado, se evapora y pasa a la unidad exterior (generalmente ubicada fuera del edificio). Donde, bajo la influencia del aire más frío, bombeado en cantidades importantes por un ventilador, se produce el proceso inverso.

Evaporador de aire acondicionado
La foto muestra un evaporador de aire acondicionado. Que en apariencia se parece a un radiador normal. En realidad, así es. Dado que el diseño de este elemento garantiza el soplado más eficiente de aire caliente de la habitación, del cual el refrigerante absorbe el calor, la habitación se vuelve más fría.

Es decir, se produce condensación, como resultado de lo cual el refrigerante vuelve a ser líquido y, en consecuencia, se libera calor. Y luego seguirá un nuevo ciclo, y así hasta el infinito.

Diagrama esquemático del funcionamiento del equipo.

Independientemente del tipo, tipo y nombre del aire acondicionado, el proceso de enfriamiento del aire es siempre el mismo. Entonces, después del encendido, el refrigerante se suministra al evaporador. Además, su presión es de 3 a 5 atmósferas y su temperatura oscila entre 10 y 20 °C.

Luego, en estado gaseoso, el freón pasa al compresor. Y luego se comprime a 15-20 atmósferas. Además, el refrigerante se calienta a 70-90 °C.

Diagrama de funcionamiento del aire acondicionado.
El diagrama, de forma simplificada, muestra el principio de funcionamiento de cualquier aire acondicionado moderno. Entonces, la figura muestra que el refrigerante enfriado en el condensador ingresa al regulador de flujo (válvula termostática). Donde su presión disminuye, lo que permite que el líquido se enfríe aún más. Y luego el refrigerante se transporta al evaporador, donde tiene lugar el proceso principal. Es decir, enfriar el aire y al mismo tiempo calentar el refrigerante.

Después de lo cual el gas se transporta al condensador, impulsado activamente por un ventilador. Como resultado de la exposición al aire inyectado a una temperatura más baja, el freón libera calor, lo que conduce a su transición a un estado líquido.

Pero aún así su temperatura sigue siendo entre 10 y 20 °C más alta que la del aire circundante. Este problema se soluciona cuando el líquido pasa a través de la válvula de expansión. Donde la presión del refrigerante vuelve a caer a unas pequeñas 3-5 atmósferas. Esto permite que el freón se enfríe más y esté listo para un nuevo ciclo de absorción de calor, por lo que se suministra nuevamente al evaporador.

¿Cómo enfría un aire acondicionado?
La figura muestra un diagrama esquemático de un aire acondicionado. En este caso, una unidad equipada con un evaporador se encuentra en el interior. Y el segundo, con condensador, está afuera.Esto le permite hacer que el procedimiento de intercambio de calor sea lo más eficiente posible. Además, la unidad, que está ubicada en la calle, siempre alberga un compresor, que es la parte más ruidosa de la estructura.

Características del aire acondicionado.

Un aire acondicionado requiere electricidad para funcionar, pero esto es beneficioso porque tiene una eficiencia bastante alta.

Pero si hay caídas de voltaje regulares en la red, para evitar averías de este tipo de equipo de control de clima, debe instalarlo y estabilizador.

A pesar del método simple y efectivo de intercambio de calor, siempre debe recordarse que el aire acondicionado cumplirá las características declaradas solo con uso regular. mantenimiento.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El vídeo adjunto a continuación le ayudará a profundizar y consolidar sus conocimientos sobre el tema:

El principio de funcionamiento de cualquier aire acondicionado, independientemente de la marca, tipo, bastante sencillo. Porque se basa en los fenómenos físicos más simples. Al mismo tiempo, conviene recordar que los equipos de climatización tienen diferentes características técnicas. Además, los aires acondicionados son fiables, eficientes y fáciles de operar. Lo que hay que tener en cuenta, así como la futura transición a freón seguro, ya que esta característica puede provocar pérdidas económicas.

¿Le gustaría complementar el material anterior con información o comentarios útiles? ¿O todavía tienes preguntas sobre el tema de nuestro artículo? Pregúnteles a nuestros expertos y a otros visitantes del sitio en el bloque de comentarios a continuación.

Añadir un comentario

Calefacción

Ventilación

Electricidad