Сряда, 04 Март 2009 21:54   
Климатична и хладилна техника, или що е това?
Полезна информация - Полезно и любопитно

Малко основни понятия – поне на теория

Климатизацията е процесът на охлаждане и намаляване на влажността на въздуха в затворена среда с цел постигане на топлинен комфорт. Климатизационните системи се използват най-често за охлаждане на сгради или превозни средства. Те обикновено работят на принципа на топлинната помпа, по-рядко като изпарителни охладители.

Топлинната помпа е устройство, което използва механична работа, за да прехвърля количество топлина от по-студен източник към друго, по-топло тяло. Популярни примери за топлинни помпи са хладилниците и климатиците.
Хладилникът е термоизолиран шкаф, в които се поддържа температура, по-ниска от тази на околната среда.
Работното вещество на хладилниците може да бъде фреон, амоняк, въглероден диоксид, хелий и други вещества, които могат да отнемат голямо количество топлина.
Според принципа на охлаждане на работната камера, хладилниците могат да бъдат компресорни и абсорбaционни.
Фреоните са халогенопроизводните на алканите, които съдържат в молекулите си едновременно флуорни и хлорни атоми:
Алканите са органични химични съединения принадлежащи към класа на ацикличните наситени въглеводороди. Общата им формула се записва във вида CnH2n+2. Най-простият представител е метан, а редицата продължава неограничено. Те се срещат в природата като съставна част на нефта, но могат да се получат и чрез синтез.
CFCl3 (фреон 11);
CF2Cl2 (фреон 12);
Тези газове са с ниска температура на кипене и се използват в хладилната техника, като разтворители в аерозолните опаковки на дезодоранти и препарати. Днес те се заменят от други вещества. Причина за това е, че в долните слоеве на атмосферата те са инертни, но в стратосферата участват във фотохимични реакции . Хлорните атоми играят ролята на катализатор в разпадането на озона до кислород. Един хлорен атом при престой в стратосферата в продължение на две години може да унищожи 100 000 молекули озон. Предполага се, че фреоните са причина за намаляването на концентрацията на озона. През есента на 1985 г. чрез спътникови наблюдения се открива липсата на озон в района на Южния полюс. В отделни северни райони също е установено временно намаляване на концентрацията на озон.

Какво е положението в автомобила?

Заблуда е, че в колите има климатична техника (в тесния смисъл на думата климатична – като домашния климатик), вътре има хладилна техника. И тук се е получило нещо като нарицателно име подобно на ксерокс – за всички копирни апарати или джип – за ввсички високопроходими 4х4 МПС-та. Къде са различията? Въпреки, че не са много ги има. Климатичната техника се различава от хладилната по това, че при първата топлото и студеното се получават от един и същи агрегат, докато при хладилната може да се получи само студено от този агрегат. Иначе големи принципни различия в схемите на работа няма. Така тогава на практика какво излиза, че в колата имаме просто хладилник – така наречената климатична инсталация в автомобила прави само студ. Или с други думи купето на колата представлява термоизолиран шкаф, в които се поддържа температура, по-ниска от тази на околната среда.
Но с цел да не променяме създадени стереотипи за по-кратко от тук нататък ще наричаме автомобилния хладилник с името с което той е станал популярен – авто климатик.

Основните възли на авто климатика са показани на долната схема .....

image002

На нея не са показани само ел. частта на инсталацията и пресостата за високо и ниско налягане на системата.
Кратко обяснение на всеки основен играч:
1. Компресора – задвижва се от коляновия вал посредством ремък и представлява най-общо една „спринцовка” с бутала, която засмуква хладилен агент - газ от ТРВ-то (компресора работи само с газ, ако в него попадне течен фреон – аста лависта амиго), компресира засмукания хладилен агент - газ и го нагнетява в кондензатора. При тази операция температурата на хладилния агент се повишава. Това прави компресора.
2. Кондензатор – на практика това е топлообменник, в който сгъстения от компресора хладилен агент – газ, отдава топлината си на околната среда, помагат му вентилаторите, като целта е да ... кондензира, т.е. фреона от газ да стане течност.
3. Ресивер – с две думи резервоар за фреона, но в него се помещава и една друга много важна част – филтър дехидратора. Предвид обстоятелството, че водата е враг №1 на фреона е необходима системата да се държи чиста от влага, е именно в ресивера е филтър дехидратора. Значи той премахва влагата и филтрира боклуците по системата. В някои от автоклиматиците филтър дехидратора е вграден в кондензатора.
4. ТРВ – термо редуцир вентил или просто разширителен клапан. Странното при него е, че през него минава както влизащия в изпарителя хладилен агент, така и излизащия такъв, като агрегатното им състояние е различно (влиза течност а излиза газ). Като в зависимост от темперетурата и налягането на изхода се определя колко да влезе на входа – това става посредством една мембрана между входа и изхода.
5. Изпарител – това е топлообменника в купето, в него постъпва хладилен агент в агрегатно състояние течност. В изпарителя течния хладилен агент се разширява като за целта му трябва топлина и си я набавя от въздуха в купето а охладения въздух се разкарва из купето посредством вентилатора на парното.

 

Всичко изложено до тук както и целия процес на работа, при това цветно е показан на тази рисунка :image002 Отделно от така споменатите агрегати по системата, се намират и няколко датчика. Тяхната роля е да предпазват компресора да не се преработи – да не вдигне много високо налягане. Също така се грижат и при достигане на определено налягане в системата да се пуснат вентилатора/вентилаторите на кондензатора с цел по добро кондензиране на хладилния агент. В заводско инсталираните системи на Мерцедес горната работа се върши от два датчика накацали като кърлеж. Ресивера при системите за автърмаркет вграждане – Diavia, тази роля се изпълнява от един единствен пресостат.
Ето го и него ....... пресостат DIAVIA 04 311 8.......и заместника DIAVIA 820 19 426 ......
Еднакви на външен вид но не и по душа .....

image005image007  

Този пресостат се намира непосредствено между изхода на компресора и входа на кондензатора.
Какво прави? Ако компресора вдигне високо налягане над 25 атмосфери го гаси. Когато налягането в системата стане 16 атмосфери активира вентилаторите с цел подобряване на кондензацията, но когато налягането падне на 2 атмосфери загася вентилаторите – има си добра кондензация. От записаното на корпуса на пресостата на дясната снимка е видно, че той има малко по-високи стойности на работа – при 28 атмосфери гаси компресора, при 18 атмосфери пуска вентилаторите а при 2 ги спира. Десния се предлага като заместител на левия.
Компресора има още и термична защита, за да не прегрее при работа ако например загуби масро системата. Тази защита е вградена вътре в него. Там където датчиците са два принципа им на работа е същия, предполагам и наляганията са сходни. Тук е момента да уточним, че обичайното налягане в системата е 20-22 атмосфери.

Ето как изглежда ТРВ на климатик DIAVIA за Мерцедес W124 ......

image010image012  

На дясната снимка в горния отвор се вижда мембратата (кафявото куполче в дъното на отвора около пилона), която регулира количеството хладилен агент влизащо в изпарителя на база количеството такъв излизащо от него. На лявата снимка ясно се вижда как входа и изхода са един до друг – рамо до рамо в борбата за по-голям комфорт в купето.

Това най-общо и най-схематично е хладилната част на автоклиматика (хладилника в колата).

Климатроник, що е това и дали е като домашния климатик ?

Както вече установихме хладилната част е еднаква за всяка кола, как тогава една кола е с климатроник а друга с ръчен троник?
Отговора се крие в една дума – електроника – това е благословията и бича на нашето време.
След като хладилната част е еднаква, значи идва часа на електрониката, специално разположени датчици в купето следят темперетурата вътре, датчици отвън следят външната темперетура, данните се пращат до командното устройство – мозъка на системата, той от своя страна сравнява зададената температура от пътуващите и преценя дали, за да я постигне му трябва хладилник или „печка”, като съответно изпраща команди към компресора или към термо вентилите на входа на радиатора за парното, за да ползва топлина от охладителната система на двигателя.
Да поясним с един пример – возите се в Мерцедеса, натискате си съответното копче, чрез което казвате на компа отговорен за времето в купето, че искате да ви е точно 20 градуса. Какво ще последва? Компа ще събере данните от вътрешните и външни термодатчици, за да прецени какво да направи. Ако навън е 25 градуса, а в купето е 28 то тогава за него е ясно, че следва да свали темперетурата вътре, за да достигне зададената стойност – речено сторено, праща се сигнал към компресора на хладилника да започва да се труди. Готово - идва студ в купето, тогава се взима инфо от вътрешните термо датчици колко е темперетурата – 20 градуса, чудесно поддържаме я посредством спиране и пускане на компресора. Но ненадейно отвън става 15 градуса и вътре съответно темперетурата почва да пада под зададените 20 градуса. Тогава компа преценя, че следва да вдигне градусите – как? - ами просто вика на помощ парното на колата. В купето почва да духа топло докато не стане темперетурата 20 градуса.
С две думи - що е то климатроник - това е автоматизирана система за подържане на зададена температура, използвайки топлината на двигателя и студа на хладилника от автоклиматика. И не, не е като домашния климатик по начин на действие, но да, като домашния климатик е като резултат.

Къде е разликата между авто климатроника и домашния такъв? Ами ето я .......

image014image016

Този не толкова симпатичен елемент се нарича – четирипътен вентил и се намира само в системата на домашните климатици.
Както е видно от името й това е един вид регулировчик, който определя по кой от четирите пътя да мине хладилния агент в зависимост от това дали от вътрешното тяло на системата се иска да духа топло или студено.
Най-грубо казано, но наистина много грубо, тази система обръща местата на кондензатора и изпарителя, като по този начин се променя къде да е топлото и студеното.
Ето тази грозна твар е разликата между климатика и хладилника, благодарение на нея може един агрегат да прави и топло и студено и гордо да се нарече – климатик, иначе си остава просто хладилник.

Инвертор що е то?

При домашния климатик няма двигател както при колата, който да задвижва компресора. Затова се използва електромотор в общ корпус с компресора. В зависимост от това дали този електромотор има много скорости на въртене или има само една скорост, то и компресора ще има съответно много или само една скорост на въртене.
Когато електромотора респективно компресора разполага с повече от една скорост на въртене, този климатик е инверторен, докато ако скоростта си е само една то климатики си е обикновен.
Ползата при много скорости е, че компресора не работи на пълни обороти когато това не се налага, като по този начин се постига икономия на ток.
Това може да се илюстрира с примера за сушоара – ако косата се суши на първа степен не ползвате втора, която пък иска и повече ток. Ако пък на сушоара има само една степен независимо дали тя ви е силна или слаба само на нея може да се сушите.
Накратко основната разликата между инверторен и обикновен климатик е в това дали електромотора има повече от една степен на въртене.

Ами това е, най-общ курс по климатична и хладилна техника.

Автор: Бибитката