كيف يعمل مكيف الهواء: مبدأ تشغيل مكيف الهواء وهيكله ومخططه الفني

إن مفتاح التشغيل الفعال لمكيف الهواء على المدى الطويل هو التشغيل السليم والصيانة الدورية. هل توافق؟ ولكن من أجل منع أعطال هذه المعدات الباهظة الثمن، يُنصح بدراسة الجهاز والنظر أيضًا في مبدأ تشغيل مكيف الهواء.

هذه هي القضايا التي سنناقشها في مادتنا - سنقوم بتحليل العناصر الهيكلية الرئيسية لمعدات التحكم في المناخ القياسية بالتفصيل. سنتحدث أيضًا عن مبدأ وميزات عمله ونقدم مخططًا نموذجيًا. سنكمل المقالة بالصور المرئية وتوصيات الفيديو المفيدة.

تصميم مكيف هواء نموذجي

من الصعب تخيل الحياة المريحة لشخص عصري بدون تكييف الهواء. وحتى لا يواجه المستخدم مشاكل عند استخدامه الأعطال، يُنصح بالتعرف بشكل عام على التصميم ومبدأ التشغيل لهذا النوع من معدات التحكم في المناخ. سنتحدث أكثر عن المكونات الرئيسية وعناصر التصميم لمكيف الهواء.

العناصر الهيكلية الرئيسية للمعدات

إذا رأى المستخدم مقطعًا عرضيًا لمكيف الهواء يزيد من راحة إقامته، فسوف يجد الكثير من العناصر والمكونات الهيكلية هناك. يتم استخدام بعضها للتحكم في الوحدة، مما يساعد الأجهزة الإلكترونية القياسية والمستخدم على التحكم في الموقف.

وأهم العناصر التي تؤثر على الوظيفة هي عناصر التصميم مثل:

  • المبخر، الموجود في الوحدة الداخلية لمكيف الهواء، وهو مصمم لضمان أن مادة التبريد المستخدمة تمتص الحرارة عندما تتحول إلى حالة غازية؛
  • مكثف - يقع هذا العنصر الهيكلي في الوحدة الخارجية لمكيف الهواء وهو مصمم لضمان انتقال مادة التبريد الموجودة إلى الحالة السائلة مع إطلاق الحرارة في وقت واحد.

في جوهرهما، كلا العنصرين عبارة عن مشعات. والتي تحتل جزءا كبيرا في تصميم وحدات تكييف الهواء. يعد ذلك ضروريًا لضمان التبادل الحراري الفعال بين مادة التبريد والهواء.

الوحدة الداخلية
يوضح الرسم البياني الوحدة الداخلية لمكيف الهواء النموذجي، بغض النظر عن العلامة التجارية والطراز والأداء. وعنصرها الأساسي دائمًا هو المبخر الذي يشغل معظم الجسم

المبخر والمكثف عبارة عن هيكل يتكون من أنابيب نحاسية صغيرة القطر مع ألواح ألومنيوم عرضية موضوعة عليها، وهي مصممة لزيادة معدل نقل الحرارة.

ما الذي يؤثر أيضًا على أداء مكيفات الهواء؟

بالإضافة إلى المبخر والمكثف المذكورين أعلاه، هناك العديد من عناصر التصميم الأخرى التي تضمن كفاءة معدات التحكم في المناخ.

وتشمل هذه:

  • المشجعين؛
  • ضاغط؛
  • صمام ثرموستاتي (صمام).

منتجات مثل المشجعين- مثبتة في كل وحدة تكييف. وتتمثل مهمتهم في تعزيز تدفق الهواء الذي ينفجر فوق المبخر أو المكثف. وهذا يحسن بشكل كبير أداء النظام ككل.

ضاغط من الممكن أن نطلق عليه قلب أي مكيف هواء حديث. والسبب هو أنه هو الذي يضمن حركة مادة التبريد عبر دائرة التبريد. والتي تتكون عادة من أنابيب النحاس.

 

وحدة خارجية للمكيف
يوضح الرسم البياني الوحدة الخارجية لمكيف الهواء الحديث. علاوة على ذلك، فإن العنصر الرئيسي فيه هو المكثف تقليديًا، والذي يشار إليه باللون الأزرق. توجد مروحة بجوار العنصر الهيكلي المحدد، والتي بدونها لن يكون من الممكن تحقيق التشغيل الفعال للنظام

بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم الضاغط لضغط مادة التبريد خلف المبخر. مما يعمل أيضًا على تحسين أداء أي مكيف هواء.

تحدثنا عن تشخيص الضاغط وميزات استكشاف الأخطاء وإصلاحها في هذه المادة.

صمام ترموستاتي مصممة لتقليل ضغط مادة التبريد أمام المبخر. توفر هذه الميزة نقلًا أفضل للحرارة.

دور المبردات في تشغيل معدات التحكم في المناخ

أي مكيف هواء حديث هو نظام تقني يتكون من عدد من الوحدات والأجزاء. لكن جميعها ستكون عديمة الفائدة بدونها المبرداتوهي مادة تنتقل بسهولة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية والعكس. وفي الوقت نفسه، إطلاق أو امتصاص كمية كبيرة من الحرارة.

مبرد مكيف الهواء
هناك أكثر من 4 عشرات من أنواع الفريون، ولكن يتم استخدام بعضها فقط كمبرد. وفي الوقت نفسه، فإن الأكثر طلبًا اليوم هو R-22 - وهو الذي يغذي أكثر من 98٪ من مكيفات الهواء. ولكن يجب أن تتذكر أن أيامها معدودة بالفعل ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند شراء معدات التحكم في المناخ

تم استخدام أنواع مختلفة من مادة تسمى الفريون كمبرد لعقود عديدة - وهو في الأساس خليط من الإيثان والميثان.السمة الرئيسية لهذه المادة هي نقطة غليانها المنخفضة. ماذا يحدث عند 5-10 درجة مئوية. في هذه الحالة، يمكن أن يسخن الفريون حتى 70-90 درجة أثناء التبخر. تتيح لك هذه الميزات إزالة كمية كبيرة من الحرارة وبسرعة كبيرة.

وغاز التبريد المحدد عديم اللون والرائحة، والأهم من ذلك أنه غير ضار بصحة المستخدمين. وفي الوقت نفسه، النوع الأكثر شعبية من الفريون اليوم (ص-22) له تأثير سلبي على طبقة الأوزون في الغلاف الجوي. لذلك، إذا لم تكن غير مبال بالمشاكل البيئية، فعليك شراء مكيفات الهواء التي تعمل بغاز التبريد آر-410. والتي لا تدمر الطبقات الواقية للغلاف الجوي.

إعادة التعبئة بالفريون
تظهر الصورة إعادة تعبئة مكيف الهواء بالفريون. ولكن يجب أن نتذكر أنه وفقا لما يسمى ببروتوكول مونتريال، يجب إيقاف استخدام الفريون R-22 بحلول عام 2030. وهذه نقطة مهمة للغاية. وبما أنه كلما قل الوقت المتبقي قبل الفترة المحددة، قلّت استحسان شراء مكيفات الهواء التي تعمل بغازات التبريد الضارة.

في الممارسة إعادة تعبئة المكيف بالفريون يتم تنفيذه نادرًا جدًا. على سبيل المثال، بعد الإصلاح والصيانة والتسرب. وعلى أية حال، فإن المبرد المحدد (R-410) لن يضر بصحة المستخدمين وحيواناتهم الأليفة.

مبدأ التشغيل ومخطط الدائرة لمكيف الهواء

يبدو أن مكيف الهواء عبارة عن قطعة بسيطة إلى حد ما من المعدات، والمكونات الهيكلية الرئيسية لها ليست معقدة بشكل خاص. لذلك، سوف نقوم بتحليل مبدأ التشغيل الخاص به بالتفصيل، وهو أيضًا بسيط للغاية.

كيف يعمل مكيف الهواء النموذجي؟

عندما تتبخر السوائل، فإنها تمتص الحرارة بشكل نشط، وأثناء التكثيف (الانتقال من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة) فإنها تطلقها.وهذه الظواهر الفيزيائية هي تقليديًا أساس مبدأ تشغيل مكيفات الهواء.

يمكنك التأكد من أن الطريقة المحددة لإزالة الحرارة فعالة حتى في المنزل. على سبيل المثال، تطبيق أي محلول يحتوي على الكحول على سطح الجلد، والذي يتبخر بسرعة، ويترك وراءه شعورا بالبرد. حيث يتم امتصاص الحرارة من سطح الجسم وإزالتها إلى الجانب.

تمثيل رسومي لعمليات الغليان والتكثيف
بكل بساطة، أساس تشغيل أي مكيف هواء حديث هو إجراءات الغليان (مع امتصاص الحرارة) والتكثيف (مع إطلاق الحرارة). خلال هذه العمليات، يتم امتصاص/تحرير الحرارة وفقًا للصيغ الموضحة في الرسم البياني. حيث Q هي كمية الحرارة، L هي الحرارة النوعية للتبخر، وm يدل على كتلة المادة

وهذا بالضبط ما يحدث في الداخل. والسبب هو أن سائل التبريد، بعد دخوله إلى الوحدة الداخلية لمكيف الهواء، يمتص الحرارة الزائدة بشكل نشط وبكميات كبيرة، وترتفع درجة حرارته بشكل ملحوظ.

ونتيجة لذلك، فإنه يتبخر وينتقل إلى الوحدة الخارجية (الموجودة عادة خارج المبنى). حيث، تحت تأثير الهواء البارد، الذي يتم ضخه بكميات كبيرة بواسطة المروحة، تحدث العملية العكسية.

مبخر مكيف الهواء
تظهر الصورة مبخر مكيف الهواء. الذي يشبه في المظهر المبرد العادي. في الواقع، هذا هو الحال. وبما أن تصميم هذا العنصر يضمن نفخ هواء الغرفة الدافئ بأكبر قدر من الكفاءة، حيث يمتص سائل التبريد الحرارة، فتصبح الغرفة أكثر برودة

وهذا هو، يحدث التكثيف، ونتيجة لذلك يصبح المبرد سائلا مرة أخرى، وبالتالي يتم إطلاق الحرارة. وبعد ذلك ستتبع ذلك دورة جديدة، وهكذا إلى ما لا نهاية.

رسم تخطيطي لتشغيل المعدات

وبغض النظر عن نوع ونوع واسم مكيف الهواء، فإن عملية تبريد الهواء هي نفسها دائمًا. لذلك بعد التشغيل، يتم توفير المبرد إلى المبخر. علاوة على ذلك، فإن ضغطه هو 3-5 أجواء، ودرجة الحرارة في حدود 10-20 درجة مئوية.

بعد ذلك، في الحالة الغازية، ينتقل الفريون إلى الضاغط. وبعد ذلك يتم ضغطه إلى 15-20 ضغط جوي. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تسخين المبرد إلى 70-90 درجة مئوية.

مخطط تشغيل مكيف الهواء
ويوضح الرسم البياني بشكل مبسط مبدأ تشغيل أي مكيف هواء حديث. يوضح الشكل أن مادة التبريد المبردة في المكثف تدخل إلى منظم التدفق (صمام ثرموستاتي). حيث ينخفض ​​ضغطه مما يسمح للسائل بأن يبرد أكثر. وبعد ذلك يتم نقل مادة التبريد إلى المبخر، حيث تتم العملية الرئيسية. وهذا يعني تبريد الهواء مع تسخين مادة التبريد في نفس الوقت

وبعد ذلك يتم نقل الغاز إلى المكثف، الذي يتم نفخه بواسطة المروحة. نتيجة التعرض للهواء المحقون بدرجة حرارة أقل، ينطلق الفريون حرارة، مما يؤدي إلى تحوله إلى الحالة السائلة.

ولكن تظل درجة حرارته أعلى بمقدار 10-20 درجة مئوية من درجة حرارة الهواء المحيط. يتم حل هذه المشكلة عندما يتحرك السائل عبر صمام التمدد. حيث ينخفض ​​ضغط مادة التبريد مرة أخرى إلى 3-5 أجواء صغيرة. وهذا يسمح للفريون بالتبريد بشكل أكبر ويكون جاهزًا لدورة جديدة من امتصاص الحرارة، لذلك يتم إمداده مرة أخرى إلى المبخر.

كيف يبرد مكيف الهواء؟
يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لمكيف الهواء. في هذه الحالة، توجد وحدة واحدة مجهزة بالمبخر في الداخل. والثاني، مع مكثف، هو في الخارج.يتيح لك ذلك جعل إجراء التبادل الحراري فعالاً قدر الإمكان. بالإضافة إلى ذلك، فإن الوحدة، التي تقع في الشارع، تحتوي دائمًا على ضاغط، وهو الجزء الأكثر ضجيجًا في الهيكل

مميزات مكيف الهواء

يحتاج مكيف الهواء إلى الكهرباء لتشغيله، لكن هذا مفيد لأنه يتمتع بكفاءة عالية إلى حد ما.

ولكن إذا كان هناك انخفاض منتظم في الجهد في الشبكة، فمن أجل تجنب انهيار هذا النوع من معدات التحكم في المناخ، يجب عليك تثبيت و مثبت.

على الرغم من الطريقة البسيطة والفعالة للتبادل الحراري، يجب أن تتذكر دائمًا أن مكيف الهواء لن يلبي خصائصه المعلنة إلا بالمواصفات العادية صيانة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

سيساعدك الفيديو المرفق أدناه على تعميق وتعزيز معرفتك بالموضوع:

مبدأ تشغيل أي مكيف هواء مهما كانت علامته التجارية يكتب، بسيط جدا. لأنه يقوم على أبسط الظواهر الفيزيائية. وفي الوقت نفسه، يجب أن نتذكر أن معدات التحكم في المناخ لها خصائص تقنية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، مكيفات الهواء موثوقة وفعالة وسهلة التشغيل. ما يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار، وكذلك الانتقال في المستقبل إلى الفريون الآمن، لأن هذه الميزة يمكن أن تؤدي إلى خسائر مالية.

هل ترغب في استكمال المواد المذكورة أعلاه بمعلومات أو تعليقات مفيدة؟ أو هل لا تزال لديك أسئلة حول موضوع مقالتنا؟ اطرحها على خبرائنا وزوار الموقع الآخرين في قسم التعليقات أدناه.

اضف تعليق

التدفئة

تنفس

كهرباء