устройство и принцип работы генераторов

Переменный ток промышленной частоты вырабатывается на электростанциях специально предназначенными для этих целей электромашинными синхронными генераторами. Принцип действия этих агрегатов основан на явлении электромагнитной индукции. Производимая паровой или гидравлической турбиной механическая энергия преобразовывается в электроэнергию переменного тока.

Вращающейся частью привода или ротором является электрический магнит, который и передает вырабатываемое магнитное поле на статор. Это – внешняя часть устройства, состоящая из трех катушек с проводами.

Передача напряжения осуществляется через коллекторные щетки и кольца. Медные роторные кольца вращаются одновременно с коленвалом и ротором, в результате чего к ним прижимаются щетки. Те, в свою очередь, остаются на месте, позволяя электротоку передаваться от неподвижных элементов генератора его вращающейся части.

Произведенное таким образом магнитное поле, вращаясь поперек статора, производит электропотоки, которые и осуществляют зарядку аккумулятора.

Однако для передачи импульса от генератора переменного тока к аккумулятору постоянного используется дополнительный диодный мост, который располагается в задней части устройства. Диод представляет собой деталь с двумя контактами, через которые в одном направлении проходит ток. А мост, как правило, состоит из 10 таких элементов.

Диоды делятся на две группы:

• Основные — необходимы для выпрямления напряжения и соединены с выводами статора.
• Дополнительные — направляют мощность на регулятор напряжения и контролирующую зарядку лампу.

Последняя крайне необходима в генераторе, потому что является контролирующим исправность привода контуром. Без лампы генератор переменного тока ни в коем случае не запустится на стандартных оборотах.

Для большего понимания, советуем
посмотреть популярные модели дизельных генераторов >>

Видео: принцип работы генератора переменного тока

Виды генераторов переменного тока

В зависимости от вырабатываемой энергии, генераторы подразделяются по мощности – на высокомощные и маломощные.

В быту наиболее оптимальными считается маломощное генераторное оборудование. Чаще всего, такие генераторы используют в качестве резервного электроснабжения. Также пользуются популярностью сварочные генераторы переменного тока. Однако с бензиновыми моделями следует проявлять крайнюю осторожность, используя их только по назначению. Иначе их моторесурс значительно сокращается. Ремонт такого оборудования, как и замена на новое устройство, сопряжен с внушительными финансовыми затратами.

Рекомендуем следующие модели генераторов переменного тока:

С целью создания автономного электроснабжения загородного участка, дома либо коттеджа в большинстве случаев применяется дизельный генератор. Данный агрегат рассчитан на выполнение таких задач, которые соответствуют его моторесурсу и мощности.

Благодаря уникальным техническим характеристикам дизельгенераторы могут работать без перерывов в течение нескольких лет, что также положительно влияет на популярность этого оборудования.

Устройство синхронного генератора переменного тока, принцип работы

Электричество – вид энергии, который можно передавать на дальние расстояния, преобразовывать в механическую, тепловую энергию и трансформировать в световое излучение. Электроэнергию получают различными способами – химическим, тепловым, механическим, фотоэлектрическим.

Наиболее распространенный способ получения электроэнергии – механический, с использованием генераторов. Именно таким образом получают практически всю электрическую энергию, используемую в бытовых и производственных целях.

Генераторы, иначе называемые «электростанциями», бывают синхронными и асинхронными, одно- и трехфазными. Рассмотрим подробнее устройство и работу трехфазного электрогенератора, который может работать параллельно с другими электрогенераторами или централизованной электрической сетью.

 

В конструкцию синхронных электрических генераторов входят три основные детали:

• Ротор. Вращающийся элемент. Это биполярный электромагнит постоянного тока. Обмотка ротора соединяется с блоком управления через два щеточных узла.
• Статор. Неподвижный элемент. Витки статорной обмотки равномерно расположены по окружности. В однофазных машинах присутствует одна обмотка, в трехфазных – три, которые соединяются по схемам «звезда», «треугольник» или со сдвигом друг относительно друга на 120°.
• Блок управления.

 

Статор и ротор изготавливают из пластин электротехнических марок стали, которые хорошо проводят магнитный поток и плохо проводят электрические вихревые токи. Синхронные генераторы, имеющие явно полюсный ротор, используются для тихоходных машин, у которых скорость вращения не превышает 1000 оборотов в минуту, например установок с гидравлическими турбинами. Синхронные электрогенераторы с не явно полюсными роторами используются для механизмов, вращающихся с высокой скоростью – 1500-3000 об/минуту.

Бывают двух- и четырехполюсными.

Принцип работы синхронного электрогенератора

Основные этапы:

• При вращении ротора двигателем внутреннего сгорания начинается вращение поля электромагнита.
• В результате вращения магнитного поля в статорной обмотке появляется переменное синусоидальное напряжение – одно- или трехфазное. Значение напряжения генерируемого тока зависит от скорости вращения ротора.
• Изменение электрической нагрузки синхронного генератора меняет механическую нагрузку на валу двигателя внутреннего сгорания. В свою очередь, это изменяет скорость вращения ротора, а значит, изменения величины напряжения и частоты. Избежать таких изменений параметров генерируемого электротока позволяет блок управления, который автоматически регулирует электрические характеристики через обратную связь.

 

Трехфазный синхронный генератор может работать в режиме генератора или в режиме двигателя. В первом случае в СГ входящей является механическая энергия, а выходящей – электрическая.

Во втором случае – входящей является электрическая энергия, а выходящей – механическая.

 

Разновидности синхронных генераторов

 

Конкретная область применения определяет, какой вид синхронного генератора купить.

 

Производители предлагают электрогенераторы:

• Шаговые (импульсные). Применяются для приводов, работающих в режиме старт-стоп, или для устройств постоянного режима работы с импульсным сигналом управления.
• Безредукторы. Используются в автономных системах.
• Бесконтактные. Востребованы в качестве электростанций на речных и морских судах.
• Гистерезисные. Предназначены для установки в счетчиках времени, инерционных электрических приводах, системах автоматизированного руководства.
• Индукторные. Используются для оснащения электрических установок.

 

Области применения синхронных трехфазных генераторов переменного тока

 

Важная особенность синхронного генератора – возможность синхронизации с другими подобными электрическими машинами. Это свойство позволяет использовать эти машины в промышленной энергетике и при повышении нагрузок в час пик подключать резервные агрегаты.

 

Трехфазные генераторы применяют на:

• тепловозах с выпрямлением переменного тока полупроводниковыми элементами и других транспортных системах;
• мощных гидро-, тепловых электростанциях, атомных станциях, передвижных электростанциях;
• гибридных автомобилях с целью совмещения тяги ДВС и мощности тяговых электродвигателей.

 

Синхронные трехфазные генераторы могут использоваться в качестве электромоторов с мощностью более 50 кВт. В этом режиме ротор соединяют с источником постоянного тока, а статор подключают к трехфазному кабелю.

 

В каких случаях необходимо купить и использовать синхронный генератор?

 

Синхронный генератор переменного тока выбирают в следующих случаях:

• Если предъявляются высокие требования к постоянству параметров напряжения и частоты тока.
• При высокой вероятности перегрузок в переходном режиме потребителей с реактивной мощностью.
• При вероятности перегрузок в рабочем режиме, когда к генератору подключаются потребители как с активной, так и с реактивной мощностью.

 

Преимущества использования синхронных генераторов

 

Плюсы трехфазных синхронных генераторов:

• Способность выдерживать перегрузы в электросети, превышающие в три раза номинальное значение, и короткие замыкания.
• Более высокое качество генерируемой электроэнергии, по сравнению с асинхронными генераторами. Поэтому эти электрические машины используются для работы в комплексе с дорогостоящим оборудованием.
• Наличие автоматических регуляторов напряжения, регулирующих выпрямителей, которые защищают оборудование от перегруза и коротких замыканий и способны отключать электроустановки в случае возникновения аварийных ситуаций.

 

Современные электрические генераторы изготавливаются в соответствии с требованиями мировых стандартов качества и безопасности.

Принцип действия и устройство электрических машин переменного тока. Синхронные машины

Машины переменного тока по устройству несколько отличаются от машин постоянного тока. Каждая машина состоит из двух основных частей: неподвижной части, называемой статором, и вращающейся части, называемой ротором. В отличие от машин постоянного тока, у машин переменного тока на статоре обычно укладывают обмотку якоря, а на роторе — обмотку возбуждения. Вместо коллектора на роторе имеются изолированные кольца, по которым ток проводится в обмотку возбуждения.

Синхронными называют такие машины переменного тока, у которых скорость вращения ротора и частота переменного тока в обмотках изменяются одновременно и пропорционально друг другу, т. е. синхронно. С изменением частоты тока у таких машин одновременно (синхронно) меняется число оборотов.

Как правило, у синхронных машин по обмотке возбуждения проходит постоянный ток от постороннего источника. Синхронные машины обратимы, т.е. могут работать в качестве генераторов и электродвигателей. Конструкция синхронного двигателя почти не отличается от конструкции синхронного генератора.

Так как на судах морского флота сети переменного тока питаются от трехфазных синхронных генераторов, то остановимся на их устройстве и принципе работы.

Обмотка якоря трехфазного синхронного генератора располагается в статоре и состоит из трех отдельных обмоток — фаз, сдвинутых относительно друг друга на 120° (1/3 периода) с таким расчетом, чтобы индуктируемая э.д.с. в каждой фазе достигала своего максимума спустя 1/3 периода после максимума э.д.с. соседней фазы. Обмотку возбуждения укладывают на роторе и источником питания для нее может быть небольшой генератор постоянного тока (возбудитель), смонтированный на одном валу с синхронным генератором, или аккумуляторная батарея.

Обмотки статора соединяются между собой звездой или треугольником, при этом во внешнюю цепь от обмоток статора отходят три провода (три контакта). Продольный разрез синхронного генератора трехфазного переменного тока с возбудителем показан на рис. 172.

Ротор состоит из сердечников полюсов 1, катушки обмотки возбуждения 2, питаемого постоянным током через контактные кольца 5. Статор состоит из активной стали якоря 3, служащей магнитопроводом, и станины 6, служащей для крепления стали якоря и установки машины на фундамент. Активная сталь якоря набирается из листов специальной стали толщиной 0,5 или 0,35 мм. Листы изолируются с обеих сторон специальным лаком. Обмотка 4 укладывается в пазах, выштампованных в стали статора.

На рис. 173, а показано размещение трехфазной обмотки статора (на одной четвертой его части), а на схемах б и в — соединение обмотки статора в треугольник и в звезду. При соединении в треугольник начало первой фазы I соединяется с концом II, начало II — с концом III и начало III — с концом I.

При соединении обмоток статора звездой концы всех фаз соединяются в одну точку, называемую нулевой, а начала всех фаз остаются свободными и к ним присоединяется внешняя цепь, в которую подается вырабатываемая генератором электрическая энергия.

Синхронные трехфазные генераторы являются в настоящее время основными источниками электрической энергии как на береговых, так и на судовых электрических станциях любой мощности. За последние годы на морских судах получили широкое распространение синхронные генераторы, у которых обмотка возбуждения питается током статора, предварительно выпрямленным с помощью выпрямителей. При этом схема возбуждения этих машин обеспечивает такое изменение тока возбуждения, при котором напряжение на клеммах генератора поддерживается практически постоянным. Такие генераторы называются синхронными генераторами с самовозбуждением и саморегулированием напряжения.

Конструкция синхронного двигателя принципиально не отличается от конструкции синхронного генератора. Для того чтобы синхронный генератор работал в режиме двигателя, нужно отключить первичный двигатель и к фазным обмоткам статора подвести трехфазный ток из сети.

В этом случае генератор станет синхронным Электродвигателем, потребляющим ток. Проходя по фазным обмоткам, переменный трехфазный ток создает вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с электромагнитом ротора, увлекает его в сторону своего вращения. В результате ротор будет вращаться с такой же скоростью, как вращающееся магнитное поле. При этом генератор не остановится, даже если дать ему нагрузку, соединив с каким-нибудь механизмом. В этом и заключается сущность работы синхронного электродвигателя.

Регулирование скорости вращения ротора синхронного двигателя производится изменением частоты тока сети, а изменение направления вращения ротора — переключением двух любых фаз, т.е. взаимным пересоединением двух питающих проводов.

Похожие статьи

Автомобильные генераторы переменного тока.

Генераторы переменного тока



Развитие автомобилестроения сопровождалось ростом требований к безотказности и увеличению срока службы автомобилей, комфорту их эксплуатации, снижению эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт, а также соответствие все возрастающим требованиям безопасности движения.
В связи с этим появилась необходимость существенного увеличения мощности и срока службы автомобильных генераторов, как основных источников электрического тока, улучшения их эксплуатационных характеристик и снижения эксплуатационных затрат. Появилась необходимость уменьшения габаритных размеров и массы генераторов, как, впрочем, и многих других агрегатов и устройств, что позволяло гибко проектировать компоновку и внешний дизайн автомобилей, а также получать экономию дорогостоящих металлов.

Удовлетворение перечисленных требований путем совершенствования конструкции и технологии производства генераторов постоянного тока, учитывая низкую надежность и малый срок службы щеточно-коллекторного узла, а также габаритные размеры и массу генераторов постоянного тока, стало неосуществимо. Поэтому было выбрано новое направление в развитии автомобильных генераторов – создание генераторов переменного тока.

Название «генератор переменного тока» несколько условно, и касается в основном особенностей конструкции генератора, поскольку они оснащены встроенными полупроводниковыми выпрямителями и питают потребители постоянным (выпрямленным) током.
В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является щеточно-коллекторный узел, осуществляющий выпрямление переменного тока, полученного в обмотках якоря.
Развитие полупроводниковой техники позволило применить в генераторах переменного тока более совершенный и надежный выпрямитель на полупроводниковых диодах, в котором отсутствовали механические детали и узлы, подверженные износу и отказам.

***

Преимущества и недостатки генераторов переменного тока

К основным преимуществам генераторов переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока можно отнести следующие свойства:

• при одинаковой мощности их масса в 1,8…2,5 раза меньше, причем примерно в три раза меньше расходуется ценного цветного металла – меди;
• при одинаковых габаритах генераторы переменного тока выдают большую мощность;
• ток начинает вырабатываться при меньшей частоте вращения ротора;
• проще схема и конструкция регулирующего устройства вследствие отсутствия элемента ограничения силы тока и реле обратного тока;
• проще и надежнее конструкция токосъемного устройства, особенно, в бесконтактных генераторах переменного тока;
• меньше эксплуатационные затраты из-за высокой надежности работы и увеличения срока службы.

С практической точки зрения преимущества генератора переменного тока проявляются в том, что вырабатываемый им ток снимается с неподвижных обмоток, закрепленных на корпусе-статоре. Обмотка возбуждения, выполненная на вращающемся роторе, существенно легче неподвижных обмоток статора, поэтому ротор можно вращать с большей скоростью, не опасаясь явлений дисбаланса вращающихся масс. Да и ток возбуждения в этом случае подвести проще, поскольку он небольшой. В результате щетки и контактные кольца служат дольше.

Кроме того, генератор постоянного тока, в отличие от генератора переменного тока, начинает вырабатывать ток при относительно большой частоте вращение якоря. По этой причине для его полноценного функционирования, например, на холостых оборотах двигателя, необходимо значительное передаточное число привода, что в дальнейшем (на рабочей частоте коленчатого вала) может привести к дисбалансу (из-за значительной массы якоря), износу подшипников и элементов привода генератора.

Определенное преимущество генераторов переменного тока проявляется, также, в том, что при необходимости получения высокого напряжения (например, для питания высоковольтных потребителей), достаточно использовать небольшой трансформатор. Увеличить напряжение постоянного тока таким способом не удастся. Несмотря на то, что в автомобильных бортовых сетях необходимость получения высокого напряжения возникает крайне редко, такую возможность нельзя сбрасывать со счетов.

Основные недостатки генератора переменного тока — необходимость выпрямления вырабатываемого им тока, а также некоторое рассеивание мощности в окружающих ротор и статор металлических деталях из-за возникновения вихревых и реактивных токов в переменном электромагнитном поле. Тем не менее, достоинства генераторов переменного тока с лихвой окупают отмеченные недостатки.

Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроектированы для работы с отдельными селеновыми выпрямителями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновые выпрямители имели значительные размеры, и их приходилось размещать отдельно от генератора, в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для присоединения такого выпрямителя к генератору требовалась дополнительная проводка.
Кроме того, селеновые выпрямители были недостаточно теплостойки, и допускали максимальную рабочую температуру не выше +80 ˚С.
По этим причинам в дальнейшем от селеновых выпрямителей отказались, и стали применять кремниевые диоды, которые были менее габаритны, обладали хорошей теплостойкостью, что позволяло размещать их непосредственно в генераторе.

На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контактно-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элементах и бесконтактные интегральные регуляторы.
Габаритные размеры интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который совместно со встроенными регулятором и выпрямительным блоком называется генераторной установкой.

***

Принципиальное устройство генератора переменного тока

На рис. 1 представлена упрощенная схема генератора переменного тока, который состоит из двух основных частей: статора с неподвижной обмоткой, в которой индуцируется переменный ток, и ротора, создающего магнитное поле.

Полюсы ротора поочередно проходят мимо неподвижных катушек статора, размещенных на пазах с внутренней стороны корпуса генератора. При этом изменяется направление магнитного потока, а, следовательно, и направление индуцируемой в катушке ЭДС.

Обычно число полюсов магнита на роторе и число катушек в корпусе позволяет получить трехфазный ток. У трехфазных генераторов обмотки имеют одну общую точку, где соединяются их концы, поэтому такая схема соединения называется «звездой», а общая точка обмотки – нулевой точкой.

Вторые концы обмоток присоединяют к двухполупериодному выпрямителю. Магнитное поле ротора может создаваться постоянным магнитом или электромагнитом. В последнем случае к обмотке возбуждения электромагнита подводится постоянное напряжение.

Применение в роторе электромагнитов усложняет конструкцию генератора, так как необходимо подводить напряжение к вращающейся детали – ротору, но в этом случае возможно регулирование напряжения изменением частоты вращения ротора. Кроме того, магнитные свойства постоянных магнитов существенно зависят от их температуры.

Более подробно устройство и работа автомобильного генератора переменного тока приведены на следующей странице.

***



Бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением

Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определяются тремя факторами:

• качеством электрической изоляции;
• качеством подшипниковых узлов;
• надежностью токосъемных (щеточно-контактных) устройств.

Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен путем использования бесконтактных генераторов, имеющих более высокую надежность и ресурс, чем контактные генераторы, использующие щеточно-контактные токосъемные устройства. Это стимулировало создание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением – индукторных генераторов и генераторов с укороченными полюсами.

К бесконтактным генераторам с электромагнитным возбуждением относятся индукторные генераторы и генераторы с укороченными клювами. Работает генератор следующим образом. Обмотка возбуждения, по которой протекает постоянный ток, создает в магнитной системе поток, который при вращении ротора изменяется по величине без изменения знака. Этот поток замыкается, проходя через воздушные зазоры между валом и элементами ротора, зубцы которого выполнены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и статором, магнитопровод статора и крышку генератора.

Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора.
Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий. Магнитный поток в воздушном зазоре периодически изменяется от Ф_mах, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до Ф_min, когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180˚ электрических градусов. Таким образом, магнитный поток имеет среднюю постоянную и переменную составляющую с амплитудой

Ф_пер = 0,5 (Ф_mах — Ф_min)

3убец и впадина ротора (индуктора) генератора образуют пару полюсов, поэтому частота тока якоря в индукторе генератора может быть определена по формуле:

f = zn/60,

где z- число зубцов ротора.

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счет неподвижного крепления обмотки возбуждения с помощью немагнитной обоймы. Полюсы клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. В процессе вращения ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора, индуцируя в них ЭДС.

Генераторы с укороченными полюсами просты по конструкции, технологичны. Роторы таких генераторов имеют малое рассеяние.
К недостаткам можно отнести несколько большую, чем у контактных генераторов, массу при той же мощности. Также следует отметить трудность крепления обмотки возбуждения и обеспечения жесткости и механической прочности ее крепления.

Применение на автомобилях существующих конструкций индукторных генераторов долго сдерживалось следующими трудностями:

• невысокие удельные показатели;
• повышенный уровень пульсации выпрямленного напряжения;
• повышенный уровень шума.

Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вышеперечисленных недостатков позволило использовать индукторные генераторы переменного тока на автомобилях.

Впервые бесщеточные генераторы с укороченными полюсами 45.3701 и 49.3701 были использованы на автомобилях марки «УАЗ».

***

Небольшой видеоролик позволит наглядно понять основные принципы работы и устройство автомобильного генератора переменного тока.

***

Устройство и работа генератора автомобиля ВАЗ



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Что называется генератором переменного тока. Подробное описание принципа работы генератора переменного тока в автомобиле

Переменный ток – движущая сила многих производств и транспорта, в частности, автомобилей. Существуют как небольшие модели величиной с кулак, так и гигантские устройства несколько метров в высоту.

Генератор – та самая техническая система, которая преобразует механическую (кинетическую) энергию в электрическую. Как же действует генератор?

Как бы не был устроен генератор, в основе его действия лежит процесс электромагнитной индукции – появление в замкнутом контуре электрического тока под воздействием измененного магнитного потока.

Генератор условно делят на 2 части: индуктор и якорь.

Индуктором называют ту часть устройства, где создается магнитное поле, а якорем – ту половину, где образуется электродвижущая сила или ток.

Постоянным остается его техническое строение: проволочная обмотка и магнит.

В обмотке возникает электродвижущая сила под воздействием магнитного поля. Это основа для генератора. Но мощный переменный ток нельзя получить из такой примитивной конструкции. Для преобразования нужен сильный магнитный поток.

Для этого в проволочную намотку добавляют 2 стальных сердечника, которые и определяют назначение и устройство генератора переменного тока. Это статор и ротор. Обмотка, которая создает магнитное поле, помещается в паз одного сердечника – это статор, или индуктор. Он остается неподвижен в отличие от ротора. Статор питается постоянным током. Бывают двухполюсным или многополюсным.

Ротор, или также — якорь, активно вращается с помощью подшипников и продуцирует электродвижущую силу или переменный ток. Представляет собой внутренний сердечник с медной проволочной намоткой.

Генератор имеет прочный металлический корпус с несколькими выходами, что зависит от целевого назначения устройства. Переменчиво количество катушек с проволочной намоткой.

Разбираемся в особенностях функционирования агрегата

Теперь выясним, на каком принципе основана работа генераторов переменного тока. Схема функционирования достаточно проста и понятна. При условии постоянной скорости ротора электрический ток будет производиться единым потоком.

Вращение ротора провоцирует изменение магнитного потока. В свою очередь электрическое поле порождает появление электрического тока. Через контакты с кольцами на конце ток от ротора проходит в электрическую цепь устройства. Кольца имеют хорошее скользящее свойство. Они прочно контактируют со щеточками, которые являются постоянными неподвижными проводниками между электрической цепью и медной проволочной обмоткой ротора.

В медной обмотке вокруг магнита присутствует ток, но он очень слаб в сравнении с силой электрического тока, который выходит из ротора по цепи в устройство.

По этой причине для вращения ротора используют только слабый ток, подведенный по контактам со скольжением.

При сборке генератора переменного тока очень важно выдерживать пропорции деталей, размер, величины зазоров, толщину проволочных жил.
Собрать генератор переменного тока можно, если в вашем доме найдутся все необходимые детали и достаточное количество медной проволоки. Смастерить небольшой агрегат вполне реально. Или же для использования существует подробная инструкция.

Устройство и принцип работы генератора переменного тока на видео

В 1832-м году неизвестным изобретателем был создан первый однофазный синхронный многополюсный генератор переменного тока. Но в самых первых электронных устройствах применялся только постоянный ток, в то время как переменный ток долгое время не мог найти своего практического применения. Тем не менее, вскоре выяснили, что намного практичнее использовать не постоянный, а переменный ток, то есть тот ток, который периодически меняет свое значение и направление. Преимущества переменного тока, состоят в том, что его удобнее вырабатывать при помощи электростанций, генераторы переменного тока экономичнее и проще в обслуживании, чем аналоги, работающие на постоянном токе. Поэтому были собраны надежные электрические двигатели переменного тока, которые сразу нашли свое широкое применение в промышленных и бытовых сферах. Надо отметить, что благодаря существованию переменного тока, его особенным физическим явлениям, смогли появиться такие изобретения, как радио, магнитофон и прочая автоматика и электротехника, без которой сложно представить современную жизнь.

Устройство генератора переменного тока

Генератор переменного тока – это устройство, которые преобразует механическую энергию, в электрическую.

Состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь (см. рисунок) и вращающейся части — ротор или индуктор. В генераторе переменного тока ротор — это электромагнит, который обеспечивает магнитное поле, которое передается на статор. На внутренней поверхности статора есть осевые впадины, так называемые пазы, в которых расположена обмотка переменного тока (проводник). Статор генератора изготавливается из 0.35 мм спрессованных стальных листов, которые изолированы покрытой лаком пленкой. Эти листы устанавливаются в станине устройства. Ротор крепится внутри статора и вращается посредством двигателя. Вал – одна из деталей, для передачи крутящего момента под действием расположенных на нём опор. На общем валу с генератором, располагается так называемый возбудитель постоянного тока, который питает постоянным током обмотки ротора. Аккумулятор в генераторе переменного тока выполняет функции стартерной батареи, которая имеет свойство накапливать и хранить электроэнергию при нехватке в отсутствии работы двигателя и при нехватке мощности, которую развивает генератор.

Применение генераторов переменного тока в жизни

В течении последних лет, популярность использования электростанций и генераторов переменного тока значительно возросла. Используются они как в промышленных, так и в бытовых сферах. являются наилучшим вариантом для использования на производстве, в больницах, школах, магазинах, офисах, бизнес центрах, а так же на строительных площадках, значительно упрощая строительство в тех зонах, где электрификация полностью отсутствует. Бытовые генераторы, более практичные, компактные и идеально подходят для использования в коттедже и загородном доме. Генераторы переменного тока широко применяются в различных областях и сферах благодаря тому, что могут решить множество важных проблем, которые связаны с нестабильной работой электричества или полным его отсутствием.

Обслуживание

Практически любая дизельная электростанция в независимости от ее мощности и производителя имеет 2 главные составляющие. Это генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания. Так как поддерживать данные узлы необходимо в рабочем исправном состоянии, в ходе их эксплуатации нужен определенный перечень обязательных работ по их техническому обслуживанию. К сожалению, подавляющее большинство владельцев считает, что можно ограничиться лишь своевременной заменой масла и фильтра, при этом «техническое обслуживание» можно провести и самостоятельно. Но результатом этого зачастую становится полный отказ работы устройства. В результате чего, не сложно сделать вывод, что проще и дешевле, доверить оборудование профессионалам, которые благодаря знаниям и огромному опыту, смогут увеличить срок службы ДГУ и сократить расходы при аварийных ситуациях.

Как известно, при прохождении тока через проводник (катушку) образуется магнитное поле. И, наоборот, при движении проводника вверх-вниз через линии магнитного поля возникает электродвижущая сила. Если движение проводника медленное, то соответственно возникающий электрический ток будет слабым. Значение тока прямо пропорционально напряженности магнитного поля, числу проводников, и соответственно скорости их движения.

Простейший генератор тока состоит из катушки, изготовленной в виде барабана, на которую намотана проволока. Катушка крепится на валу. Барабан с проволочной обмоткой еще называют якорем.

Для снятия тока с катушки, конец каждого провода припаивается к токособирающим щеткам. Эти щетки должны быть полностью изолированы друг от друга.

Генератор переменного тока

При вращении якоря вокруг своей оси происходит изменение электродвижущей силы. Когда виток поворачивается на девяносто градусов сила тока максимальная. При следующем повороте падает к значению нуля.

Полный оборот витка в генераторе тока создает период тока или, другими словами, переменный ток.

Для получения постоянного тока используется переключатель. Он представляет собой разрезанное кольцо на две части, каждая из которых присоединена к разным виткам якоря. При правильной установке половинок кольца и токособирающих щеток, за каждый период изменения силы тока в устройстве, во внешнюю среду будет поступать постоянный ток.

Крупный промышленный генератор тока имеет неподвижный якорь, именуемый статором. Внутри статора вращается ротор, создающий магнитное поле.

Обязательно прочитайте статьи про автомобильные генераторы:

В любом автомобиле есть генератор тока, работающий при движении машины для питания электрической энергией аккумулятора, систем зажигания, фар, радиоприемника и т.д. Обмотка возбуждения ротора является источником магнитного поля. Для того чтобы магнитный поток обмотки возбуждения подводился без потерь к обмотке статора, катушки помещают в специальные пазы стальной конструкции.

Когда в проводнике, двигающемся в магнитном поле и пересекающем его магнитные силовые линии, индуктируется ЭДС. Следовательно, такой проводник может нами рассматриваться как источник электрической энергии.

Способ получения индуктированной ЭДС, при котором проводник перемещается в магнитном поле, двигаясь вверх или вниз, очень неудобен при практическом его использовании. Поэтому в генераторах применяется не прямолинейное, а вращательное движение проводника.

Основными частями всякого генератора являются: система магнитов или чаще всего электромагнитов, создающих магнитное поле, и система проводников, пересекающих это магнитное поле.

Возьмем проводник в виде изогнутой петли, которую в дальнейшем будем называть рамкой (рис. 1), и поместим ее в магнитное поле, создаваемое полюсами магнита. Если такой рамке сообщить вращательное движение относительно оси 00, то стороны ее, обращенные к полюсам, будут пересекать магнитные силовые линии и в них будет индуктироваться ЭДС.

Рис. 1. Индуктирование ЭДС в пелеобразном проводнике (рамке), вращающемся в магнитном поле

Присоединив к рамке при помощи мягких проводников электрическую лампочку, мы этим самым замкнем цепь, и лампочка загорится. Горение лампочки будет продолжаться до тех пор, пока рамка будет вращаться в магнитном поле. Подобное устройство представляет собой простейший генератор, преобразующий механическую энергию, затрачиваемую на вращение рамки, в электрическую энергию.

Такой простейший генератор имеет довольно существенный недостаток. Через небольшой промежуток времени мягкие проводника, соединяющие лампочку с вращающейся рамкой, скрутятся и разорвутся. Для того чтобы избежать подобных разрывов в цепи, концы рамки (рис.2) присоединяются к двум медные кольцам 1 и 2, вращающимся вместе с рамкой.

Эти кольца получили название контактных колец. Отведение электрического тока с контактных колец во внешнюю цепь (к лампочке) осуществляется упругими пластинками 3 и 4, прилегающими к кольцам. Эти пластинки называются щетками.

Рис. 2. Направление индуктированной ЭДС (и тока) в проводниках А и Б рамки, вращающейся в магнитном поле: 1 и 2 — контактные кольца, 3 и 4 — щетки.

При таком соединении вращающейся рамки с внешней цепью разрыва соединительных проводов не произойдет, и генератор будет работать нормально.

Рассмотрим теперь направление индуктирующейся в проводниках рамки ЭДС или, что то же самое, направление индуктированного в рамке тока при замкнутой внешней цепи.

При направлении вращения рамки, которое показано на рис. 2, в левом проводнике АА ЭДС будет индуктироваться в направлении от нас за плоскость чертежа, а в правом ВВ — из-за плоскости чертежа на нас.

Так как обе половины проводника рамки соединены между собой последовательно, то индуктированные ЭДС в них будут складываться, и на щетке 4 будет положительный полюс генератора, а на щетке 3 отрицательный.

Проследим за изменением индуктированной ЭДС за полный оборот рамки. Если рамка, вращаясь в направлении часовой стрелки, повернется на 90° от положения, изображенного на рис. 2, то половинки ее проводника в этот момент будут двигаться вдоль магнитных силовых линий, и индуктирование ЭДС в них прекратится.

Дальнейший поворот рамки еще на 90° приведет к тому, что проводники рамки снова будут пересекать силовые линии магнитного поля (рис. 3), но проводник АА будет при этом по отношению к силовым линиям двигаться не снизу вверх, а сверху вниз, проводник же ВВ, наоборот, будет пересекать силовые линии, двигаясь снизу вверх.

Рис. 3. Изменение направления индуктированной э. д. с. (и тока) при повороте рамки на 180° по отношению к положению, приведенному на рис. 2.

При новом положении рамки направление индуктированной ЭДС в проводниках АЛ и ВВ изменится на обратное. Это следует из того, что самое направление, в котором каждый из этих проводников пересекает в этом случае магнитные силовые линии, изменилось. В результате полярность щеток генератора также изменится: щетка 3 станет теперь положительной, а щетка 4 отрицательной.

Таким образом, за один полный оборот рамки индуктированная ЭДС дважды меняла свое направление, причем величина ее за это же время также дважды достигала наибольших значений (когда проводники рамки проходили под полюсами) и дважды равнялась нулю (в моменты движения проводников вдоль магнитных силовых линий).

Вполне понятно, что изменяющаяся по направлению и величине ЭДС вызовет в замкнутой внешней цепи изменяющийся по направлению и величине электрический ток.

Так, например, если к зажимам данного простейшего генератора присоединить электрическую лампочку, то за первую половину оборота рамки электрический ток через лампочку будет идти в одном направлении, а за вторую.половину оборота — в другом.

Рис. 4. Кривая изменения индуктированного тока за один оборот рамки

Представление о характере изменения тока при повороте рамки на 360°, т. е. за один полный оборот, дает кривая на рис. 4. Электрический ток, непрерывно изменяющийся по величине и направлению, носит название .

Электрогенератор – один из составляющих элементов автономной электростанции , а также многих других. По сути, он и является самым важным элементом, без которого невозможна выработка электрической энергии . Электрогенератор преобразует вращательную механическую энергию в электрическую. Принцип его действия основан на так называемом явлении самоиндукции, когда в проводнике (катушке), двигающемся в силовых линиях магнитного поля возникает электродвижущая сила (ЭДС), которую можно (для лучшего понимания вопроса) назвать электрическим напряжением (хотя это и не одно и то же).

Составными частями электрического генератора являются магнитная система (в основном используются электромагниты) и система проводников (катушек). Первая создает магнитное поле, а вторая, вращаясь в нем, преобразует его в электрическое. Дополнительно в генераторе есть еще и система отвода напряжения (коллектор и щетки, соединение катушек определенным образом). Она собственно связывает генератор с потребителями электрического тока.

Получить электроэнергию можно и самому, проведя самый простейший опыт. Для этого нужно взять два разнополюсных магнита или повернуть два магнита разными полюсами друг к другу, и поместить между ними металлический проводник в виде рамки. К ее концам подключить небольшую (слабомощную) электрическую лампочку. Если рамку начать вращать в ту или другую сторону, лампочка начнет светится, то есть на концах рамки появилось электрическое напряжение, а через ее спираль потек электрический ток . Точно также происходит в электрогенераторе, стой лишь разницей, что в электрогенераторе более сложная система электромагнитов и намного сложнее катушка из проводников, обычно медных.

Электрогенераторы различаются как по типу привода, так и по виду выходного напряжения. По типу привода, который приводит его в движение:

• Турбогенератор – приводится в движение при помощи паровой турбины или газотурбинного двигателя. В основном используются на больших (промышленных) электростанциях.
• Гидрогенератор – приводится в движение при помощи гидравлической турбины. Применяется также на больших электростанциях, работающих посредством движения речной и морской воды.
• Ветрогенератор – приводится в движение при помощи энергии ветра. Используется как в маленьких (частных) ветряных электростанциях , так и в больших промышленных.
• Дизель-генератор и бензо-генератор приводятся в движение соответственно дизельным и бензиновым двигателем.

По виду выходного электрического тока:

• Генераторы постоянного тока – на выходе получаем постоянный ток.
• Генераторы переменного тока. Бывают однофазные и трехфазные, с однофазным и трехфазным выходным переменным током соответственно.

Различные типы генераторов имеют свои конструктивные особенности и практически несовместимые узлы. Объединяет их лишь общий принцип создания электромагнитного поля путем взаимного вращения одной системы катушек относительно другой либо относительно постоянных магнитов. Ввиду этих особенностей ремонт генераторов или их отдельных компонентов под силу только квалифицированным специалистам.

Как работают кондиционеры — archtoolbox.com

Кондиционер работает на основе принципов фазового преобразования, то есть преобразования материала из одного состояния (или фазы) вещества в другое, например, когда материал переходит из жидкости в газ. Когда происходит переход жидкости в газ, материал поглощает тепло. И наоборот, когда материал переходит из газа в жидкость, он выделяет тепло. Кондиционер — это, по сути, машина, которая форсирует фазовое преобразование и использует полученные в результате принципы теплопередачи для охлаждения зданий.

Кондиционеры состоят из множества компонентов, основными из которых являются жидкостный компрессор, конденсатор и змеевик испарителя. Мы выберем точку в цикле кондиционирования воздуха и опишем, как движение хладагента через систему работает для охлаждения здания. Поскольку компрессор является одним из самых важных элементов оборудования в системе кондиционирования воздуха, давайте начнем с него.

Цикл кондиционирования воздуха

Во всех системах кондиционирования воздуха используется особый материал для фазового преобразования.Этот материал называется хладагентом и содержится в трубке, проходящей через систему кондиционирования воздуха. Хладагент втягивается в компрессор системы (позиция 1 на схеме ниже) в виде теплого пара после выхода из змеевика испарителя (что будет объяснено ниже).

Компрессор увеличивает плотность поступающего пара хладагента, вызывая повышение его давления и температуры. Обычно это достигается с помощью центробежной системы, в которой серия вращающихся лопастей быстро выталкивает пар наружу из камеры компрессора, после чего он выходит.Этот горячий пар под высоким давлением затем поступает в конденсатор кондиционера (позиция 2), где он проходит через ряд змеевиков с прикрепленными тонкими металлическими ребрами. Вентилятор обдувает ребра воздухом, и тепло перемещается от хладагента к ребрам и в воздушный поток, что очень похоже на метод, который использует радиатор для отвода тепла от охлаждающей жидкости, циркулирующей внутри двигателя автомобиля. Воздух, который проходит через змеевики конденсатора, выводится наружу здания и выбрасывается в атмосферу.

Это отключение через конденсатор приводит к потере значительного количества тепла паром, и впоследствии он меняет фазу с газа на высокотемпературную жидкость. Затем жидкий хладагент нагнетается через расширительный клапан (поз. 3), который в основном представляет собой точечное отверстие, которое заставляет жидкость образовывать туман. Внезапное падение давления и расширение материала, когда жидкость превращается в туман, приводят к быстрому охлаждению жидкости, поскольку она отбрасывает тепловую энергию. Этот холодный туман проходит через змеевик испарителя (позиция 4), который расположен непосредственно в воздушном потоке циркуляционного вентилятора, который втягивает воздух изнутри здания.Вентилятор проталкивает воздух через холодные змеевики, которые забирают тепло из воздуха, заставляя воздух охлаждаться. Передача тепла хладагенту заставляет его снова превратиться в теплый пар, и он попадает в компрессор, чтобы снова начать цикл.

Схема работы кондиционеров

Удаление влаги — Осушение

В дополнение к охлаждению внутреннего пространства кондиционеры также обеспечивают осушение воздуха. Первоначальная цель изобретения кондиционера заключалась в том, чтобы удалить влажность из промышленных помещений, при этом охлаждение воздуха считалось вторичным эффектом.Удаление влаги во время работы кондиционера происходит, когда относительно теплый воздух внутри здания протягивается через холодные змеевики испарителя. Поскольку физика подсказывает, что теплый воздух может удерживать больше воды, чем холодный, охлаждение воздуха в здании, когда он контактирует со змеевиками испарителя, вызывает выделение влаги, которая образуется в виде конденсата на змеевиках. Этот конденсат со временем стекает, собирается и выводится наружу здания или в канализацию.Снижение влажности в здании способствует повышению уровня комфорта пассажиров за счет повышения эффективности естественной системы охлаждения тела. Комбинация удаления влажности и снижения температуры определяет «кондиционирование» воздуха.

Хладагенты

Хладагенты для кондиционирования воздуха обычно состоят из материалов, которые не вызывают коррозии и обладают способностью легко переходить между газовой и жидкой фазами при рабочих температурах системы кондиционирования.Обычно используемые хладагенты — это диоксид углерода, аммиак и химические вещества, называемые негалогенированными углеводородами, при этом тип хладагента выбирается в зависимости от конкретного применения для охлаждения.

В прошлом использовались хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), но производство ХФУ было прекращено в 1990-х годах, а производство ГХФУ будет прекращено к 2030 году из-за их озоноразрушающей способности.

Как работает система кондиционирования воздуха?

Если вы живете в жарком климате, нет ничего лучше, чем сохранять прохладу с помощью системы кондиционирования воздуха.Но как именно они работают?

Здесь мы пытаемся ответить на этот самый вопрос и исследовать, какие типы систем переменного тока существуют. Поскольку отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC) — это очень сложная инженерная область, мы должны отметить, что это не является исчерпывающим руководством и должно рассматриваться как краткий обзор.

СВЯЗАННЫЙ: КАК ЛЮДИ СОХРАНЯЮТ ОХЛАЖДЕНИЕ ПЕРЕД КОНДИЦИОНЕРАМИ ВОЗДУХА

Как работает кондиционер?

Короче говоря, они работают как обычный кухонный холодильник.В системах кондиционирования и холодильниках используется одна и та же технология — цикл охлаждения.

В системах, использующих преимущества этого цикла, используются специальные химические вещества, называемые хладагентами (в некоторых системах вода), для поглощения и / или выделения энергии для нагрева или охлаждения воздуха. Когда эти химические вещества сжимаются компрессором блока кондиционирования , хладагент меняет состояние с газа на жидкость и выделяет тепло в конденсаторе .

При охлаждении помещения этот процесс происходит за пределами рассматриваемого пространства.Этот холодный воздух под высоким давлением перекачивается во внутренний блок и снова превращается в газ с помощью расширительного клапана системы .

Это, как следует из названия, вызывает расширение жидкого хладагента обратно в газовую форму. По мере того, как хладагент расширяется, он «втягивает» тепло и вызывает охлаждение воздуха в рассматриваемом пространстве на испарителе системы кондиционирования воздуха .

Этот теперь расширенный и «горячий» газ далее транспортируется в компрессор системы, и цикл начинается заново.

Чтобы визуализировать это, представьте губку как хладагент, а воду как «тепло». Когда вы сжимаете промокшую губку (компрессор и конденсатор), вода выталкивается наружу и выделяется тепло в нашей аналогии. Когда вы отпускаете губку (расширительный клапан и испаритель), она расширяется и, по нашей аналогии, может поглотить больше воды или тепла.

В основе этого цикла лежат научные принципы термодинамики, закон Бойля, закон Шарля и законы Ги-Люссака.

В первую очередь тот факт, что «жидкость, расширяясь в газ, извлекает или забирает тепло из окружающей среды.»- Goodman Air Conditioning and Heating.

В этом смысле кондиционер и холодильники работают,« перемещая »или« перекачивая »энергию из одного места в другое. В большинстве случаев кондиционеры будут передавать« тепло »из вашей комнаты, офис или дом, и выбросить его в воздух за пределами вашего дома или офиса.

Источник: Pixabay

Этот цикл является обратимым и может использоваться также для обогрева вашей комнаты или всего вашего дома в холодные месяцы, но эта функция обычно зарезервировано для систем под названием тепловые насосы .

Основное различие между холодильником и блоком переменного тока состоит в том, что блок имеет тенденцию разделяться на две отдельные части; внешний конденсатор (или чиллер) и внутренний блок.

Холодильники, с другой стороны, представляют собой один автономный блок (хотя некоторые блоки переменного тока также могут быть).

Любое тепло, удаляемое из его внутренней части, сбрасывается в ту же комнату в задней части устройства. Это основная причина, по которой вы никогда не сможете использовать холодильник в качестве самостоятельного блока переменного тока; если, конечно, вы не проделаете дыру в стене позади него.

Вы можете проверить это, прикоснувшись (будьте осторожны, он может сильно нагреться) задней части холодильника во время его работы. Он должен быть теплым или горячим на ощупь.

Какие существуют типы систем кондиционирования воздуха?

Блоки переменного тока сегодня бывают самых разных форм и размеров, от массивных систем воздуховодов в офисах и промышленных зданиях до небольших домашних систем переменного тока, с которыми вы, вероятно, более знакомы.

Некоторые из более крупных установок имеют очень большие внешние холодильные агрегаты, которые могут иметь водяное или воздушное охлаждение или, в более старых системах, градирни.Они соединены изолированными трубами для перекачивания хладагента для кондиционирования воздуха внутри большого или набора больших агрегатов, называемых установками кондиционирования воздуха (AHU).

Эти системы могут быть очень сложными с нагревательными элементами, увлажнителями и фильтрами для очень точного контроля температуры и качества воздуха в помещениях в здании, которые они обслуживают. Они также, как правило, поставляются со сложными системами рекуперации тепла для уменьшения количества электричества (или газа), необходимого для нагрева / охлаждения воздуха в системе.

Они бывают двух основных форм; Постоянный объем воздуха (CAV) и переменный объем воздуха (VAV) , который определяет степень, в которой регулируется воздушный поток вокруг воздуховодов системы.

Им также можно управлять с помощью очень сложных систем программного обеспечения, датчиков и исполнительных механизмов, называемых системами управления зданием (BMS).

Эти большие системы HVAC «всасывают» свежий наружный воздух и при необходимости нагревают / охлаждают его перед транспортировкой по воздуховодам в требуемые области.Эти системы также могут иметь терминалы повторного нагрева или фанкойлы для дальнейшего улучшения темперирования подаваемого воздуха в зону.

Более современные установки отказываются от централизованных AHU в пользу систем фанкойлов или «внутренних блоков», которые напрямую связаны с одним или несколькими «наружными» блоками переменного тока. Их называют системами с регулируемым потоком охлаждения (VRF), которые регулируют воздух непосредственно в месте использования.

Но большинство людей привыкло к тепловым насосам с раздельным или многократным распределением воздуха (ASHP) или агрегатам кондиционирования воздуха для охлаждения отдельных помещений.Они гораздо больше похожи на холодильники и чаще всего устанавливаются в жилых помещениях.

Но следует также отметить, что существуют различные другие системы, использующие тот же принцип, например, геотермальные тепловые насосы (GSHP). Они используют землю в качестве «свалки» или источника тепла вместо воздуха или источника тепла. И ASHP, и GSHP могут также подключаться к обычным радиаторным системам или системам теплого пола вместо обычного газового котла с некоторыми изменениями.

Как работает кондиционер в автомобилях?

Проще говоря, кондиционер в автомобиле работает точно так же, как и любой другой блок переменного тока.Единственная разница в том, что они должны быть достаточно компактными, чтобы поместиться в автомобиле.

Чиллерная часть системы (с расширительным клапаном и испарителем) обычно устанавливается за приборной панелью автомобиля. Другой рабочий конец системы (компрессор и конденсатор), как правило, располагается рядом с решеткой радиатора автомобиля — сюда во время движения вдувается свежий воздух).

Обе части соединены цепью труб, по которым хладагент проходит между агрегатами во время работы.В отличие от более крупных агрегатов, используемых в зданиях, сам агрегат в автомобилях, как правило, приводится в действие коленчатым валом автомобиля, другими словами, он приводится в действие двигателем.

Эти системы обычно также поставляются с обогревателем и осушителями для кондиционирования воздуха по мере необходимости. Как и в случае создания систем переменного тока, автомобильный блок переменного тока преобразует хладагент между газом и жидкостью, высоким и низким давлением, а также высокой и низкой температурой по мере необходимости.

Дешевле оставить кондиционер на весь день?

Проще говоря, нет.Причина этого в том, что, оставив систему переменного тока на весь день, вы:

1. Без необходимости расходуете энергию, если вас нет дома или комнаты / зоны не используются.

2. Работа системы приводит к ее износу. Это сокращает срок его службы.

Вы также должны убедиться, что окна закрыты или установлена ​​защита от сквозняков, когда кондиционер работает. В конце концов, вы же не хотите «кондиционировать» мир.

Вам также следует убедиться, что вы используете затеняющие устройства (например, навес или стратегически посаженные деревья) снаружи, чтобы уменьшить «солнечное излучение» или пассивное отопление вашего дома от солнечного света.

Другие меры включают улучшение теплоизоляции вашего дома, поддержание в хорошем состоянии систем кондиционирования (особенно фильтров) и использование потолочных вентиляторов для улучшения внутреннего перемешивания воздуха (т. Е. Предотвращения расслоения горячего воздуха около потолка или наоборот).

Если вас действительно беспокоят счета за электроэнергию, связанные с вашими системами переменного тока, вы можете сделать свою систему переменного тока «умнее». Используя бытовую BMS, интеллектуальные датчики (термостаты и погодную компенсацию), зональный контроль и другие энергоэффективные меры, вы можете значительно повысить эффективность и снизить стоимость ваших систем переменного тока.

Вам также следует использовать решения «бесплатного» охлаждения и обогрева, подумав об использовании природы, чтобы помочь вам. Хорошее использование естественной вентиляции для охлаждения или обогрева вашего дома резко сократит затраты на использование энергии, связанной с отоплением / охлаждением, путем ее отключения.

Но это возможно только в том случае, если качество воздуха за пределами вашего дома позволяет это. Например, проживание в большом городе с «грязным воздухом» может ограничить вашу способность использовать эту бесплатную форму отопления и охлаждения.

Как работает кондиционер с обратным циклом?

Системы кондиционирования воздуха с обратным циклом или тепловые насосы, как они более широко известны, работают так же, как и любые другие блоки переменного тока. Исключением является то, что они специально разработаны, чтобы иметь возможность по желанию полностью изменить цикл.

Как и другие системы переменного тока, они также могут фильтровать и осушать воздух по мере необходимости.

Принцип работы кондиционера

Кондиционер незаменим в жаркое лето и благословение, когда вы приходите от палящего солнца.Ничто не может сравниться с сенсационным комфортом, предлагаемым кондиционером. Это идеальное решение для жаркого летнего сезона!

Есть разные типы кондиционеров, от оконных до переносных. Однако одной из самых популярных и известных является сплит-система кондиционирования. Но почему это предпочтительнее? Что отличает его от других? Что ж, преимуществ, возможностей, предлагаемых в кондиционере со сплит-системой, больше, чем в других кондиционерах.

Как работает сплит-кондиционер?

В сплит-системе переменного тока есть два блока: внутренний и внешний.Сначала компрессор кондиционера сжижает газообразный хладагент (фреон). А затем распространяет его на внешнюю часть кондиционера. Этот сжиженный хладагент перемещается во внутреннюю охлаждающую камеру. В самом внутреннем отделении эта сконденсированная жидкость охлаждает воздух в помещении и вытесняет его через прорези кондиционера.

Внутренняя и внешняя часть отличают систему кондиционирования воздуха сплит-типа от других типов. Эти две части соединены гигантским соединением электрических проводов и гидравлических трубок.Эти две взаимосвязанные части блока переменного тока сплит-системы работают синхронно. Синхронизация обоих поддерживает более низкий уровень температуры в вашей комнате.

Этот инновационный механизм позволяет сплит-системе поддерживать равномерное охлаждение во всем помещении и даже экономить деньги. Подождите, в механизме раздельного кондиционера есть нечто большее, чем это. Давайте пробираемся через него и сделаем ваши летние дни морозными!

Сжатие хладагента

Хладагент — это агент, используемый для охлаждения.Это позволяет кондиционеру собирать все тепло вашей комнаты. В качестве хладагента в системах охлаждения и кондиционерах используется фреон, который обычно находится в газообразной форме. Компрессор забирает этот хладагент и оказывает на него давление.

Давление, приложенное к газообразному хладагенту, конденсирует его и превращает в жидкость. Компрессор сжижает газы, одновременно увеличивая гидравлическое давление и понижая температуру. Под действием высокого давления выделяется дополнительное тепло, захваченное между молекулами газа.Затем этот сжатый газ циркулирует в вихревых трубах или трубках.

Конденсация газа

Эти закрученные или скрученные трубы можно использовать для сжижения газа.

Сжижение газа означает преобразование или конденсацию его в жидкую форму.

По мере того, как газ попадает в закрученные трубки малого диаметра, он начинает терять тепловую энергию. Таким образом, тепловая энергия или кинетической энергии молекул газа становится слишком низкой. Это позволяет компрессору преобразовывать газ в жидкость.

На этом этапе газ начинает превращаться в жидкость под высоким давлением и низкой температурой.

Расширение сжиженного газа

Целью этого шага является резкое изменение температуры газа. На этом этапе молекулы сжиженного газа проходят через встроенную камеру расширения. На конце загнутых трубок имеется небольшое выходное отверстие или узкое отверстие.

Когда сжиженный газ под высоким давлением выходит из этого расширительного патрубка, его давление внезапно падает.Снижение гидравлического давления с 200 атм до атмосферного, то есть всего 1 атм.

Таким образом, внезапное снижение давления приводит к гигантскому падению температуры газа. Итак, после завершения этого шага выделяется максимальное количество тепла. Температура фреона тоже слишком сильно понижается. Этот шаг повторяется несколько раз, чтобы максимально снизить температуру газа.

Охлаждение наружного воздуха

Переохлажденный газ затем поступает в испарительные змеевики.Воздух из помещения также попадает в кондиционер через ребра испарителя. Этот внешний воздух проходит через испарительные змеевики. Затем хладагент сильно охлаждает наружный воздух.

Таким образом воздух в помещении охлаждается. Затем этот воздух возвращается в комнату от вентилятора.

Достижение определенной температуры охлаждения

Кондиционер обычно работает для получения определенной уставки, которую вы настраиваете с пульта дистанционного управления. Эта уставка термостата, зафиксированная в сплит-кондиционере, достигается на этом этапе.Охлажденный наружный воздух несколько раз циркулирует по испарительным змеевикам.

Эти многократные циркуляции воздуха доводят его температуру до заданного значения. Итак, эта точка достигает, и компрессор и испаритель на какое-то время перестают работать.

Отклонение температуры от заданного значения снова заставляет конденсатор и испаритель охладить воздух. Следовательно, вышеуказанный шаг повторяется много раз.

Таким образом, сплит-кондиционер охлаждает воздух и помогает бороться с последствиями ярких солнечных лучей.Сплит-кондиционер не только снижает температуру в комнате, но также отвечает за поддержание уровня влажности в ней.

Чем сплит-кондиционер отличается от оконного кондиционера?

Кондиционер

Split отличается от других типов кондиционеров только раздельными внутренним и внешним отсеками. Рабочий механизм пока такой же. В сплит-системе во внешней части присутствуют следующие компоненты:

А внутренняя часть кондиционера состоит из змеевиков испарителя и вентилятора.

Сплит-кондиционер — бонусный подарок для жарких регионов, где ртуть вот-вот выйдет из термометра. Он приносит следующие ценности:

1. Компрессор имеет большую площадь. Таким образом, он может конденсировать максимальное количество хладагента.

2. Эти компрессоры, используемые в сплит-кондиционерах, обладают высокой энергоэффективностью, так как оснащены инверторной системой.

3. Холодопроизводительность, предлагаемая в сплит-кондиционерах, выше, например, на 2 тонны, 2,5 тонны, 3 тонны, чем у оконного кондиционера

.

4.Split AC всегда имеет множество функций, таких как Wi-Fi, Hot & Cold, Auto Clean, Anti Dust Filter, Anti Bacterial и другие функции, кроме оконного ac.

5. Сплит-кондиционер позволяет разместить компрессорный агрегат и другие внешние части на крыше, чтобы не беспокоиться о тесноте помещения.

Как работает кондиционер? Комнатные кондиционеры

Когда на улице жаркий летний день, а в вашем доме прохладно 68 градусов тепла, вы можете задаться вопросом: «Как работают кондиционеры?» Подводя итог, можно сказать, что кондиционеры удаляют тепло и влажность из воздуха внутри и размещают его снаружи, чтобы в конечном итоге охладить ваш дом.

Для завершения этого процесса необходимо, чтобы множество различных частей кондиционера работали вместе. И давайте не будем забывать, что существует несколько типов систем, которые выполняют одну и ту же задачу по охлаждению вашего дома. Давайте углубимся в детали, чтобы вы могли понять, как на самом деле работает ваш кондиционер, и выяснить, какая система подходит вам.

Как работает кондиционер: Системы центрального кондиционирования и сплит-системы

Вообще говоря, есть две категории кондиционеров: центральные системы охлаждения и бесканальные сплит-системы.Хотя обе работают для охлаждения вашего дома, эти системы работают совершенно по-разному.

Центральные системы охлаждения

Центральные кондиционеры предназначены для охлаждения всего вашего дома. Для этого они распределяют прохладный воздух через воздуховоды в вашем доме, так что воздух достигает каждой комнаты. Центральные кондиционеры имеют одну наружную часть и одну внутреннюю часть, которые соединены медными трубками, если только это не комплектный блок, расположенный полностью за пределами дома.

Поскольку центральные системы охлаждения охлаждают весь дом, блоки занимают больше места, чем бесканальные системы (мы вернемся к ним через секунду!). Минимально возможный размер центрального кондиционера — 1,5 тонны. Эти типы устройств могут достигать 22 SEER, или сезонного коэффициента энергоэффективности, который является мерой того, насколько энергоэффективен кондиционер в весенние и летние месяцы. По данным Министерства энергетики США, минимальный рейтинг SEER в США составляет не менее 14, поэтому, хотя центральный кондиционер может охлаждать весь ваш дом, он не всегда является наиболее энергоэффективным вариантом и может сопровождаться высокими затратами на электроэнергию.

Бесконтактные сплит-системы

Системы

без воздуховодов предназначены для охлаждения только одной комнаты или части вашего дома, а не всего дома. Бесканальные системы по своей сути отличаются от центральных систем охлаждения, поскольку воздух проходит через внутренние блоки в отдельные комнаты, а не через воздуховоды по всему дому. В бесканальных системах также есть внутренние и внешние компоненты, но, в отличие от центральных систем охлаждения, это соотношение не составляет 1: 1. Вместо этого в бесканальных системах может быть до пяти внутренних блоков на каждый наружный блок.Это означает, что по всему дому можно установить до пяти блоков для охлаждения до пяти комнат без наличия воздуховодов.

Когда соотношение бесканальных наружных и внутренних помещений составляет 1: 1, это называется мини-сплит. Когда соотношение больше 1: 1, это называется мульти-сплит. Поскольку эти агрегаты предназначены для охлаждения небольших помещений, они бывают небольшого размера — 0,75 тонны. Бесканальные сплит-системы могут достигать 33 SEER, что делает их гораздо более энергоэффективным вариантом, чем центральные системы охлаждения.Их использование, вероятно, сэкономит вам деньги на счетах за электроэнергию, несмотря на более высокие первоначальные затраты.

Здесь на двух верхних изображениях представлены примеры центральных систем охлаждения, а на двух нижних изображениях представлены примеры систем без воздуховодов.

Типы кондиционеров

Понимание различных типов кондиционеров поможет вам определить, какой из них подходит для вашего дома.

Центральный кондиционер

Как мы упоминали выше, системы центрального отопления и охлаждения, такие как центральные кондиционеры, работают, подавая воздух через воздуховоды через ваш дом.Центральные кондиционеры имеют как внутренний, так и наружный блоки и являются одними из наиболее распространенных типов кондиционеров. Эти блоки отлично подходят для домов с подвалом или ползком, потому что внутреннюю часть можно спрятать в неиспользуемом пространстве.

Комплектный кондиционер

Комплектные кондиционеры — это еще один тип центральных кондиционеров. Упакованные системы уникальны, потому что они обеспечивают воздухом весь дом, но не имеют разделения 1: 1 между внутренними и внешними блоками.Вместо этого комплектные системы — это два в одном, и они находятся прямо за пределами дома. Эти блоки отлично подходят для домовладельцев, которым требуется центральное кондиционирование воздуха, но которым негде хранить большой внутренний блок в своем доме.

Двойная топливная система

Двухтопливные системы — универсальное решение для всех ваших потребностей в отоплении и охлаждении. Двухтопливная система не использует кондиционер, а вместо этого состоит из теплового насоса и печи, причем тепловой насос выполняет охлаждение в весенние и летние месяцы.Тепловой насос может как нагревать, так и охлаждать, поэтому в двухтопливной системе он может переключаться между функциями в зависимости от того, какие из них необходимы. Двухтопливные системы лучше всего работают в мягком и чрезвычайно холодном климате, поэтому, если вы живете в месте с изменяющимися температурами, двухтопливная система может вам подойти.

Бесконтактный мини-сплит

Бесконтактные мини-секции

идеально подходят для тех, кому нужно охладить только одну комнату. В случае бесканальной мини-сплит-системы один наружный блок соединен с одним внутренним блоком, и весь охлажденный воздух будет закачиваться в отдельную комнату, где расположен внутренний блок.Мини-секции без воздуховодов отлично подходят для людей, живущих в своей спальне с другими соседями по комнате в остальной части дома, например, для студентов колледжа.

Бесконтактные блоки можно монтировать на полу или на стене. Настенные кондиционеры обычно устанавливаются выше, поэтому им требуется больше времени, чтобы почувствовать воздействие холодного воздуха, но они лучше распределяют воздух равномерно. Напольные кондиционеры позволяют быстрее почувствовать прохладный воздух и выглядят более незаметно, но при этом воздушный поток может быть нарушен.

Бесконтактный многосекционный

Бесканальный мульти-сплит работает так же, как бесканальный мини-сплит, за исключением того, что соотношение наружных и внутренних блоков может достигать 1: 5, что означает, что до пяти комнат можно охлаждать без воздуховодов.Установка бесканальных многоканальных секций на начальном этапе обходится дорого, поскольку требует приобретения до пяти отдельных бесканальных блоков. Но они более энергоэффективны и дешевле в счетах за коммунальные услуги по сравнению с центральным охлаждением. Бесконтактные многоканальные секции идеально подходят для людей, которые живут в домах без воздуховодов, или для тех, кто хочет в долгосрочной перспективе сэкономить на счетах за электроэнергию.

Оконный кондиционер

Оконные кондиционеры верны своему названию — это кондиционеры, установленные в окне вашего дома.Эти кондиционеры работают аналогично бесканальным кондиционерам в том, что они охлаждают отдельную комнату в вашем доме. Но они устанавливаются аналогично центральным блокам кондиционирования, поскольку обычно наполовину находятся внутри, а наполовину снаружи. Оконные кондиционеры могут быть шумными и непривлекательными на вид, но их установка и обслуживание недороги.

Компоненты кондиционера

Теперь, когда вы знаете обо всех типах кондиционеров, давайте посмотрим на основные части, из которых они состоят.

Термостат

Все кондиционеры управляются термостатом, который посылает сигналы в систему HVAC, когда пора начинать охлаждение. Есть два разных типа термостатов: электронные и электромеханические. У электронных термостатов есть датчики, которые считывают температуру, в то время как у электромеханических термостатов есть металлические полосы и ртуть, которые указывают кондиционеру, что пора остыть.

Хладагент

Хладагент является неотъемлемой частью кондиционера — без него вся система не могла бы функционировать.Это химическое охлаждающее соединение проходит через кондиционер, поглощая и выделяя тепло на разных этапах, чтобы охладить ваш дом. Процесс охлаждения начинается, когда вентилятор нагнетает нагретый воздух из дома в кондиционер, а хладагент поглощает это тепло внутри змеевика испарителя.

Змеевик испарителя

Змеевик испарителя — это место для поглощения тепла. Когда вентилятор нагнетает горячий воздух из вашего дома на холодные змеевики испарителя, холодный жидкий хладагент внутри полностью поглощает тепло из воздуха, а затем продолжает движение через кондиционер.

Компрессор

После того, как хладагент поглотит тепло в змеевике испарителя, он попадает в компрессор. Компрессор увеличивает давление нагретого хладагента, что увеличивает его температуру еще больше, так что она выше температуры снаружи. Находясь в компрессоре, хладагент превращается в газ. Когда газообразный хладагент становится более горячим, чем окружающий климат, он может отводить тепло наружу.

Змеевик конденсатора

Змеевик конденсатора получает горячий газообразный хладагент под давлением от компрессора.Змеевик конденсатора предназначен для отвода тепла, которое хладагент выносит наружу. Это охладит хладагент и снова превратит его в жидкость, готовую поглощать больше тепла из вашего дома.

Расширительный клапан

Когда хладагент покидает змеевик конденсатора, даже несмотря на то, что он выделяет большую часть своего тепла наружу, он все еще слишком горячий, чтобы снова войти в змеевик испарителя. Таким образом, расширительный клапан работает, понижая давление хладагента и еще больше охлаждая его.Расширительный клапан отправляет холодный хладагент обратно в змеевик испарителя, где он забирает больше тепла из воздуха внутри вашего дома, и процесс повторяется.

Часто задаваемые вопросы по кондиционированию воздуха

Как работает система кондиционирования?

Центральное кондиционирование воздуха работает, перемещая воздух в вашем доме, пока он не достигнет желаемой температуры. Центральные воздушные системы забирают горячий воздух из вашего дома, работают над его охлаждением, выделяя тепло наружу, а затем распределяют только что охлажденный воздух через систему воздуховодов в вашем доме.Таким образом, в каждой комнате достигается идеальная температура.

Как работает бесканальный кондиционер?

Бесконтактные кондиционеры работают для охлаждения только одной комнаты за раз. В отличие от центрального кондиционирования воздуха, который охлаждает весь ваш дом через систему каналов, бесканальное кондиционирование напрямую выпускает холодный воздух в отдельную комнату. Как мы упоминали ранее, для бесканальных систем требуется один наружный блок и как минимум один внутренний блок. Если вы хотите охладить более одной комнаты, но при этом использовать бесканальное кондиционирование воздуха, вы можете установить до пяти внутренних блоков, которые будут работать одновременно с отдельным наружным блоком.

Кондиционер забирает воздух снаружи?

Нет. Кондиционеры забирают тепло и влажность из воздуха внутри вашего дома, затем распределяют это тепло и влажность снаружи, возвращая только что охлажденный воздух обратно в дом. Кондиционеры никогда не забирают воздух снаружи и не помещают его в ваш дом. Вместо этого они работают, охлаждая воздух, который уже находится в вашем доме.

Может ли кондиционер улучшить качество воздуха в помещении?

Кондиционеры могут улучшить качество воздуха.После поглощения тепла и влажности из воздуха внутри вашего дома воздух фильтруется от пыли, ворса и мусора. Тепло отводится наружу, но воздух, который остается и возвращается в ваш дом, чище, чем раньше, что приводит к лучшему качеству воздуха.

Как работают кондиционеры

Кондиционеры бывают разных форм и размеров, но все они работают в одном и том же качестве. Кондиционер обеспечивает холодный воздух в вашем доме или замкнутом пространстве, фактически удаляя тепло и влажность из воздуха в помещении.Он возвращает охлажденный воздух в помещение и передает нежелательное тепло и влажность наружу. Стандартный кондиционер или система охлаждения использует специальный химикат, называемый хладагентом, и имеет три основных механических компонента: компрессор, змеевик конденсатора и змеевик испарителя. Эти компоненты работают вместе, чтобы быстро преобразовать хладагент из газа в жидкость и обратно. Компрессор повышает давление и температуру газообразного хладагента и отправляет его в змеевик конденсатора, где он превращается в жидкость.Затем хладагент возвращается в помещение и попадает в змеевик испарителя. Здесь жидкий хладагент испаряется и охлаждает внутренний змеевик. Вентилятор нагнетает воздух в помещении через холодный змеевик испарителя, где тепло внутри дома поглощается хладагентом. Затем охлажденный воздух циркулирует по дому, а нагретый испарившийся газ отправляется обратно в компрессор. Затем тепло выделяется в наружный воздух, когда хладагент возвращается в жидкое состояние. Этот цикл продолжается до тех пор, пока в вашем доме не будет достигнута желаемая температура.

Этот рисунок, результат новаторского проекта Уиллиса Кэрриера, был представлен Sackett & Wilhelms 17 июля 1902 года и лег в основу изобретения, которое изменило мир, — первой современной системы кондиционирования воздуха.

Процесс кондиционирования воздуха

Во многих домах в Северной Америке используются кондиционеры сплит-системы, которые часто называют «центральным кондиционированием воздуха». Системы кондиционирования воздуха состоят из ряда компонентов и делают больше, чем просто охлаждают воздух внутри.Они также могут контролировать влажность, качество воздуха и воздушный поток в вашем доме. Поэтому, прежде чем мы ответим на вопрос о том, как работают кондиционеры, будет полезно узнать, что составляет типичную систему.

Что такое Central Air?

Типичная система кондиционирования воздуха, часто называемая «центральным кондиционированием воздуха» или «сплит-системой кондиционирования воздуха», обычно включает в себя следующее:

• термостат, контролирующий работу системы
• Наружный блок с вентилятором, змеевиком конденсатора и компрессором
• внутренний блок (обычно печь или фанкойл), в котором размещены змеевик испарителя и вентилятор для циркуляции охлажденного воздуха
• Медная трубка, по которой хладагент течет между внутренним и наружным блоками
• расширительный клапан, регулирующий количество хладагента, поступающего в змеевик испарителя
• воздуховод, позволяющий воздуху циркулировать из внутреннего блока в различные жилые помещения и обратно во внутренний блок

Источник: U.S. Министерство энергетики — Energy Saver 101 Инфографика

В самом простом описании процесс кондиционирования воздуха включает в себя два действия, которые происходят одновременно: одно внутри дома, а другое вне дома.

1. Внутри дома (иногда называемого «холодной стороной» системы) теплый воздух в помещении охлаждается, когда он проходит через холодный охлаждающий змеевик, заполненный хладагентом. Тепло из воздуха в помещении поглощается хладагентом, когда хладагент превращается из жидкости в газ.Охлажденный воздух возвращается в дом.
2. Вне дома (иногда называемый «горячей стороной» системы) газообразный хладагент сжимается перед поступлением в большой змеевик наружного блока. Тепло выделяется снаружи, когда хладагент снова превращается в жидкость, и большой вентилятор втягивает наружный воздух через наружный змеевик, отклоняя тепло, поглощаемое из дома.

Результатом является непрерывный цикл удаления тепла и влажности из воздуха в помещении, возвращения холодного воздуха в дом и выхода тепла и влажности из дома.

Как работает система кондиционирования воздуха — более подробно

Теперь, когда у вас есть базовое представление о том, как работают кондиционеры, давайте копнем немного глубже и опишем весь процесс работы.

Термостат, который обычно устанавливается на стене в центре дома, контролирует и регулирует температуру воздуха в помещении. Процесс охлаждения начинается, когда термостат определяет, что температура воздуха необходимо снизить, и посылает сигналы компонентам системы кондиционирования воздуха как внутри, так и снаружи дома, чтобы начать работу.Вентилятор внутреннего блока втягивает горячий воздух из помещения через воздуховоды возвратного воздуха. Этот воздух проходит через фильтры, в которых собирается пыль, пух и другие частицы, переносимые воздухом. Затем отфильтрованный теплый воздух в помещении проходит через холодный змеевик испарителя. По мере того как жидкий хладагент внутри змеевика испарителя превращается в газ, тепло из воздуха в помещении поглощается хладагентом, таким образом охлаждая воздух, проходя через змеевик. Затем вентилятор внутреннего блока нагнетает охлажденный воздух обратно через воздуховоды дома в различные жилые помещения.

Газообразный хладагент выходит из дома через медную трубку и попадает в компрессор кондиционера снаружи. Думайте о компрессоре как о большом электронасосе. Компрессор сжимает газообразный хладагент и направляет хладагент в змеевик конденсатора наружного блока. Большой вентилятор втягивает наружный воздух через змеевик конденсатора, позволяя воздуху поглощать тепловую энергию из дома и выпускать ее наружу. Во время этого процесса хладагент снова превращается в жидкость.Затем он проходит через медную трубку обратно во внутренний блок, где проходит через расширительное устройство, которое регулирует поток хладагента в змеевик испарителя. Затем холодный хладагент поглощает больше тепла из воздуха в помещении, и цикл продолжается.

Типы кондиционеров

Как видите, вопрос «как работают кондиционеры» может привести к очень простому или очень сложному объяснению. То же самое и с описанием типов кондиционеров. А поскольку внутренние жилые помещения бывают самых разных форм и размеров, от сегодняшних новых крошечных домов до микрорайонов площадью 30 000 квадратных футов, системы кондиционирования воздуха также доступны в различных стилях и конфигурациях.Существует три основных типа — кондиционер со сплит-системой, комплектный кондиционер и бесканальный кондиционер. У каждого из них есть свои специализированные применения, но все они, по сути, делают одно и то же — создают прохладу в вашем доме. Тип системы охлаждения, который лучше всего подходит для вас, зависит от вашего географического положения, размера и физических ограничений вашего дома, а также от того, как вы его используете.

Кондиционер сплит-системы

Сплит-система

предлагает наиболее распространенный ответ на вопрос «что такое система кондиционирования?» Эти системы включают в себя как внутренний, так и наружный блоки.Внутренний блок, обычно печь или фанкойл, включает в себя змеевик испарителя и нагнетательный вентилятор (кондиционер), который обеспечивает циркуляцию воздуха по всему дому. Наружный блок содержит компрессор и змеевик конденсатора.

Кондиционеры со сплит-системой

имеют множество опций, включая базовые одноступенчатые системы, более тихие и более эффективные двухступенчатые системы и самые тихие и энергосберегающие многоступенчатые системы. Кондиционер сплит-системы обеспечивает постоянный и надежный контроль температуры во всем доме.А поскольку в системе используются фильтры в воздухообрабатывающем устройстве для помещений, она может очищать ваш воздух, пока он охлаждает его.

Кондиционер воздуха в упаковке

Комплексные системы — это комплексные решения, которые также отвечают на вопрос «что такое система кондиционирования?» Комплексные системы содержат змеевик испарителя, нагнетательный вентилятор, компрессор и змеевик конденсации — все в одном устройстве. Они хорошо работают, когда на чердаке или в чулане недостаточно места для внутреннего блока кондиционера сплит-системы. Они также являются хорошим выбором в тех областях, где предпочтительна установка на крыше.Подобно сплит-системам, комплексные системы забирают теплый воздух из дома через возвратные воздуховоды в секцию змеевика испарителя. Воздух проходит через змеевик испарителя, а более холодный воздух возвращается в дом через приточные воздуховоды. И, как и в сплит-системе, нежелательное тепло отводится наружу через змеевик конденсатора.

Пакетные системы также предлагают множество вариантов для повышения энергоэффективности. Они доступны в двухступенчатых системах и одноступенчатых системах.Модели с более высокой эффективностью включают многоскоростные нагнетательные вентиляторы. В США упакованные системы наиболее распространены на юге и юго-западе страны.

Кондиционер без воздуховода

Бесконтактные системы не считаются системами центрального кондиционирования, поскольку они обеспечивают охлаждение определенных, целевых областей в доме. Они требуют менее инвазивной установки, поскольку, как следует из их названия, они не полагаются на воздуховоды для распределения охлажденного воздуха. Подобно сплит-системам, бесканальные системы включают в себя наружный блок и, по крайней мере, один внутренний блок, соединенные медными трубками для хладагента.В бесканальной системе каждый внутренний блок предназначен для подачи холодного воздуха только в комнату, в которой он установлен. Внутренний блок можно установить на стене, на потолке или на полу. Некоторые бесканальные системы могут включать в себя несколько внутренних блоков, подключенных к одному наружному блоку. Независимо от количества внутренних блоков работа аналогична сплит-системе. Внутренний блок содержит змеевик испарителя и нагнетательный вентилятор, чтобы отводить теплый воздух из комнаты через холодный змеевик испарителя, а затем возвращать более холодный воздух обратно в комнату.Хладагент проходит по медным трубкам к наружному блоку, где расположены компрессор и змеевик конденсатора. Тепло изнутри отводится через змеевик наружного конденсатора. Хладагент возвращается во внутренний блок, и цикл продолжается.

Эти гибкие системы обеспечивают максимальный комфорт в помещениях, где расположены внутренние блоки. Они также действуют как система зонирования, предлагая индивидуальный контроль температуры в каждой отдельной комнате. Например, если вам нужен более прохладный домашний офис, но более теплая спальня, установите блок без воздуховодов в каждой комнате.Теперь вы можете установить разную температуру в каждой зоне в зависимости от ваших потребностей.

Независимо от того, какой тип системы работает в вашем доме или собственности, знать ответ на вопрос «как работают кондиционеры?» может помочь вам выбрать наиболее разумную систему. И это позволит вам лучше понять, какой выбор предлагает ваш подрядчик по ОВК.

Как работает кондиционер? Принцип работы переменного тока

Если бы вы описали, как работает кондиционер, была бы велика вероятность подумать о том, как холодный воздух производится в агрегате и качается в доме.Большинство людей думают, что так работает крышка кондиционера, и это распространенное заблуждение.

Системы охлаждения

основаны на процессе, при котором теплый воздух удаляется из помещения, и блок кондиционирования воздуха отвечает за эту вытяжку. Здесь мы опишем, как работают системы кондиционирования и какой процесс происходит, когда вы запускаете систему кондиционирования воздуха.

Как работает блок переменного тока?

Как мы упоминали ранее, системы охлаждения поглощают тепло изнутри и отводят его наружу.Этот процесс может происходить благодаря охлаждающему агенту или «хладагенту». Внутри блока переменного тока вы можете найти змеевики, заполненные этим агентом, и их цель — направлять хладагент из охлаждаемого снаружи пространства, а затем обратно внутрь после того, как он освободится от поглощенного тепла.

Существуют различные компоненты системы переменного тока для обработки тепловыделения и температуры агента в змеевиках на его пути:

• Испаритель
• Компрессор
• Конденсатор

Это ключевые части любой системы переменного тока, и мы опишем каждую с ее функцией и тем, как все они работают вместе, чтобы нас успокоить.

Испаритель

Змеевик испарителя — это установленный в помещении блок, поглощающий тепло из воздуха. Как только теплый воздух проходит через вентиляционное отверстие, воздух проходит через холодный змеевик испарителя. Наконец, вентилятор нагнетает холодный воздух в воздуховоды обратно в комнату, где расположен агрегат, охлаждая пространство.

Ключом к этому процессу является агент в змеевиках: хладагент меняет свое качество, поскольку он поглощает тепло от обдуваемого горячего воздуха, который переходит из жидкого состояния в газообразное.

Компрессор

Компрессор жизненно важен для работы вашей системы кондиционирования, поскольку он перемещает хладагент между змеевиками испарителя и конденсатора. Благодаря работе компрессора и тому факту, что он плотно сжимает газ между твердыми предметами. Хладагент меняется на газ или жидкость в соответствии с требованиями процесса охлаждения, обеспечивая работу агрегатов. В то время как другие компоненты могут продолжать работать в неисправных ступенях, компрессор должен постоянно работать исправно и на полную мощность.

Конденсатор

Конденсатор расположен снаружи и утилизирует тепло, собираемое хладагентом. Здесь воздух снаружи поглощает тепло от агента, понижая его температуру и переключая состояние обратно в жидкое.

Процесс

Теперь, когда мы понимаем все компоненты и их функции, давайте подведем итоги и расставим их по порядку. Это лучший способ узнать, как работают кондиционеры.

Испаритель поглощает горячий воздух из помещения и передает его по змеевикам холодильника.Компрессор выталкивает агент, превращая его из жидкости в перегретый газ. Тепло отводится наружу через конденсатор, который снова меняет агент с газа на жидкость. Таким образом, холодный хладагент закачивается обратно, понижая температуру в вашем доме. Как только желаемый уровень температуры будет достигнут, термостат сообщит вам о необходимости выключить агрегат.

Хотите узнать больше или вам нужна помощь в поиске подходящего кондиционера для вашего дома? Chills Air Conditioning предлагает поддержку и рекомендации, а также множество других услуг.Свяжитесь с нами и узнайте, как добиться максимального охлаждения в вашем доме! Посетите лучший сервис кондиционирования воздуха в Майами и расслабьтесь!

Механизм и принцип кондиционирования воздуха — простое схематическое объяснение

Вы когда-нибудь задумывались, как получить прохладный ветерок от кондиционера. Какой механизм на самом деле задействован в производстве холодного воздуха жарким летом? Вот простое схематическое объяснение принципа работы кондиционера. Независимо от того, какой тип кондиционера вы используете, с окнами, на раздельной стене (PTAC), в напольном шкафу или на крыше, основной принцип для всех них одинаков.Даже инверторный кондиционер, претерпевший изменения в примитивной конструкции, по-прежнему следует тому же принципу и законам термодинамики.

Основной механизм и принцип

Как работает кондиционер — Схема

Пояснение: Каждый кондиционер (также произносится как AC, A / C или Air Cooler в некоторых регионах мира) имеет внутри компрессор. Он работает, чтобы сжимать и перекачивать газообразный хладагент. При сжатии хладагента выделяется тепло. Чтобы рассеять это тепло, сжатый хладагент перекачивается в змеевики конденсатора, где вентилятор выдувает тепло во внешнюю атмосферу.Во время этого процесса хладагент принимает жидкую форму. Этот жидкий хладагент перекачивается к расширительному клапану. К расширительному клапану подключен датчик температуры, который работает в соответствии с настройками термостата. Расширительный клапан подает необходимое количество хладагента в испаритель (охлаждающие змеевики), где сжиженный хладагент принимает газообразную форму. Преобразование из жидкого в газообразное состояние из-за расширения вызывает охлаждение, поскольку энергия поглощается из окружающей среды. Воздух, проходя через ребра (прикрепленные к змеевикам), охлаждается и выдувается в комнату.Затем газообразный хладагент в охлаждающих змеевиках поступает в компрессор и снова сжимается. Цикл продолжается, пока компрессор не выключен.

В двух словах, кондиционер забирает тепло из помещения и отдает его наружу. Внутри помещения действует как источник, а снаружи — как приемник тепла.

В автомобильных кондиционерах между конденсатором и расширительным клапаном устанавливается ресивер-осушитель. Он служит для сбора излишков хладагента, когда он не требуется для работы в режиме охлаждения.Он также имеет влагопоглотитель, который поглощает влагу, присутствующую в хладагенте.

Кондиционеры с инвертором: В этих кондиционерах используется инвертор для управления скоростью компрессора. Электричество сначала выпрямляется в постоянный ток (постоянный ток), а затем снова инвертируется до необходимой частоты переменного тока (переменного тока) с использованием широтно-импульсной модуляции. Таким образом, скорость компрессора может увеличиваться и уменьшаться в зависимости от температуры в помещении. Такие кондиционеры чрезвычайно энергоэффективны и потребляют примерно на 30-60% меньше электроэнергии, чем старые кондиционеры.

No related posts.