Умный Климат Контроль для дома и офиса. Разработка, установка


Система поддержания нужной температуры в салоне автомобиля настолько привычна большинству автовладельцев, что мало кто задумывается, с чего всё начиналось. Первой попыткой охладить уставших от жары пассажиров была простейшая вентиляция салона. Помните угловые форточки на старых автомобилях, поворачивающиеся под углом, как воздухозаборники? При отрытых настежь окнах струя воздуха врывалась в салон движущегося автомобиля и дарила прохладу автовладельцу и его компаньонам вместе с пылью, шумом и возможностью простудиться от сквозняка. К тому же такая система не работала тогда, когда в ней больше всего нуждались — на стоянках и в пробках под палящим солнцем.

Поэтому уже в далёких ныне 30-х годах XX в. в Америке — стране победившего комфорта — самые дорогие и «навороченные» авто класса лимузин начинают опционально оснащаться системой охлаждения воздуха в салоне — размером в пол-багажника, без регулировок, и отбирающей до половины мощности двигателя, работающего на малых оборотах. В Европе же до 80-х годов о машинах с кондиционерами даже особо и не задумывались.

Сегодня только бюджетные линейки автомобилей не оснащаются кондиционерами в нулевой комплектации. Для всех остальных случаев система охлаждения воздуха в салоне — норма. Помимо стандартного кондиционера многие автопроизводители оснащают свои детища климат-контролем. Отличия климат-контроля и кондиционера в автомобиле и каковы особенности каждой из систем, должен знать каждый автовладелец, ведь это поможет правильно и долго эксплуатировать данные агрегаты без поломок.

Историческая сводка

Изначально автомобили комплектовались исключительно системами кондиционирования воздуха. Первые такие системы появились на машинах примерно в 1940-х годах. Они отличались очень высокой стоимостью, поэтому пользовались небольшим спросом. Более современные решения начали использовать примерно через 15 лет. Так, в 1954 году на моделях Nash-Kelvinator появилась универсальная система обогрева и вентиляции, в состав которой входил отопитель и кондиционер. Уже в начале 60-х годов около 20% американских автомобилей оснащались кондиционерами. Со временем этот узел модернизировали, в результате чего эти системы получили множество новых функций.

Чем отличается климат-контроль от кондиционера? Сначала узнаем, как они работают. Отметим, что это абсолютно разные понятия, которые попросту путают. Обе системы созданы для того, чтобы сделать эксплуатацию автомобиля более комфортной. Но есть и существенные различия между кондиционером и климат-контролем. Начнём с первого, ведь именно он был дебютантом.

Кондиционер

Первые кондиционеры появились уже очень давно. Естественно, они были менее совершенными, чем сейчас. Однако, популярность их была так же велика. Принцип работы кондиционера довольно несложен. У него есть компрессор и хладагент. Специальный насос качает хладагент, который находится в газообразном состоянии, через всю систему под давлением. Вначале он идет через конденсатор, где охлаждается и принимает жидкую форму, затем он попадает в испаритель. Там установлен специальный вентилятор, который гоняет воздух из помещения, заменяя его на охлажденный.

Кондиционеры в квартирах воздух не только охлаждают, но еще и очищают через специальные фильтры. В результате применения кондиционера можно быть уверенным, что вы дышите чистым и свежим воздухом.

Из минусов можно назвать тот факт, что при прогоне воздуха через вентилятор данный прибор его очень сильно осушает. А это достаточно вредно и для слизистых оболочек организма человека, и для его дыхания. Поэтому желательно в квартире с работающим кондиционером пить побольше и дополнительно увлажнять лицо и глаза, а также применять увлажнитель воздуха.

Кондиционер в автомобиле

Автомобильный кондиционер соединен с коленчатым валом с использованием ременного привода, такое решение обеспечивает его вращение и нормальную работу. Фактически, система постоянно работает на полную мощность, а приток холодного воздуха регулируется лишь выбором скорости работы вентилятора в салоне. Чем выше скорость, тем быстрее охладится воздух внутри авто.

Ключевое отличие кондиционера от климат-контроля состоит в том, что он «умеет» лишь охлаждать воздух внутри автомобиля, а управление осуществляется в ручном режиме.

Отметим, что принцип работы автомобильной системы кондиционирования воздуха предполагает забор воздуха, его высушивание и направление в салон.

Как работает кондиционер

Со времени своего появления физическая основа работоспособности охлаждающих машин не претерпела существенных изменений. Это основа — способность веществ поглощать, либо отдавать накопленное тепло при переходе из одного агрегатного состояния в другое (то есть при испарении и конденсации). Кондиционер — не единственное устройство в автомобиле, которое работает на этом принципе. Система охлаждения двигателя через радиатор — ещё один пример, где в качестве теплоносителя раньше использовалась обычная вода, сейчас — тосол или антифриз.

В современности кондиционер является обязательной функцией и оснащён даже автомобилях с минимальной комплектацией

В агрегатах кондиционирования теплоноситель носит названия хладагента. В настоящее время это различные марки фреонов — особых углеводородов с нужными точками кипения и конденсации. Помимо хладагента, в контуре охлаждения циркулирует масло особых марок. Оно обеспечивает долговременную и бесперебойную работу трущихся и движущихся механизмов. Расположены эти детали преимущественно в компрессоре. Масло и хладагент находятся в состоянии смеси, поэтому при утечке происходит не только падение давления и коэффициента полезного действия, но и снижается безопасность работы механизмов.

Компрессор

Самая важная деталь, которая обеспечивает работоспособность охлаждающего устройства. Он сочетает в себе две функции. Во-первых, является насосом, который обеспечивает прокачку по всем трубопроводам фреона, находящегося в жидком или газообразном состоянии. Во-вторых, внутри компрессора создаётся давление, которое сгущает пары фреона, поступившие из испарителя. Под влиянием давления газ переходит в жидкость с одновременным изменением температурных характеристик.

Общий вид компрессора кондиционера

Компрессор приводится в движение методом отбора мощности от коленчатого вала через приводной ремень. При работе кондиционера тратится в среднем от 5 до 15 л. с., поэтому если двигателю под нагрузкой не хватает мощности, включение обдува холодным воздухом только усугубит ситуацию. Между шкивом и ротором компрессора дополнительно есть электромагнитная муфта — она разобщает двигатель компрессора, когда его нужно выключить.

Компрессор выполняет важную задачу — он разделяет контуры высокого и низкого давления жидкости и газа. Первый называется нагнетательной системой, второй — всасывающей.

Конденсатор

Вы можете встретить название «конденсёр», но сути дела это не меняет. По виду он напоминает автомобильный радиатор и располагается там же. В радиаторе фреон, сгущённый в компрессоре и ставший благодаря этому горячим, должен охладиться. Поэтому производители стараются вынести конденсатор как можно ближе к переднему краю, за радиаторную решётку. Здесь набегающий поток воздуха при движении помогает охлаждению. Имеется у конденсатора и свой вентилятор, или даже пара вентиляторов — для быстрого достижения эффекта. Правда, здесь есть и обратная сторона медали. Находясь впереди, конденсатор постепенно забивается дорожной пылью и грязью, мусором, насекомыми. Со временем это может ухудшить теплообмен, поэтому автолюбителю нужно периодически проверять его состояние и очищать механическим способом. Это поможет продлить срок службы системы и увеличить упавший КПД.

Конденсатор кондиционера распологается перед радиатором под капотом

Осушающий фильтр

Этот элемент не обеспечивает физику процесса охлаждения, но способствует её качеству и бесперебойности. Дело в том, что фреон накапливает в себе влагу, которая обладает другими параметрами испарения и конденсации, а значит мешает исполнению главной функции кондиционера. Кроме того, влага более агрессивна влияет на металлические части, способствует коррозии. Осушение хладагента приводит его к изначальному состоянию. Ну а фильтрация позволяет удалить из теплоносителя механические включения, попавшие туда в процессе эксплуатации — пыль, грязь, мелкий мусор.

Расширительный клапан

Второе его название — терморегулирующий вентиль. Поступивший из фильтра-осушителя фреон дозированными порциями подаётся из расширительного клапана в испаритель. При прохождении клапана хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное, но не до конца. На этом этапе фреон представляет взвесь газа и мелкодисперсной жидкости. Похожее состояние вы можете наблюдать, когда распыляете что-либо из аэрозольного баллончика. Иногда на ТРВ ставят специальный глазок для визуального контроля за количеством теплоносителя в системе.

Статья в тему: Двигатель берет масло, но не дымит: почему так происходит

Основная функция расширительного клапана — снять внутреннее напряжение перед испарителем, что приведёт к его охлаждению

Испаритель

Это тот же радиатор, только работающий наоборот. Если в радиаторе атмосферный воздух охлаждает горячую жидкость внутри, то в испарителе поступающий холодный фреон в состоянии газ-жидкость охлаждает окружающее пространство. Для этого в паре с испарителем работает вентилятор, который прогоняет воздух салона через испаритель и охлаждает его. Вентилятор барабанного типа, как и в стационарных комнатных сплит-системах. Испаритель обычно не очень больших размеров.

Для корректной работы кондиционера рекомендуется проводить чистку испарителя не реже раза в 2-3 года

Система трубопроводов и датчиков

Разводка кондиционера представлена трубками, выполняющимися из меди или медных сплавов. Они образуют маршрут фреона от конденсатора к испарителю через компрессор. От компрессора и конденсатора они тонкие и горячие, а обратный контур от испарителя обратно до компрессора — большего сечения и холодный. Также кондиционер включает систему сбора влаги, которая конденсируется на поверхности испарителя. Сливается собранная вода непосредственно под днище автомобиля. Вот причина появления лужиц под машиной, в которой на стоянке работал кондиционер. Также охлаждающее устройство имеет несколько датчиков, которые соотносят режим работы элементов кондиционера с заданными параметрами температуры.

Последовательность работы

При нажатии кнопки на панели приборов происходит запуск компрессора. Поскольку шкив приводится в действие вращением коленвала, запуск возможен только при работающем двигателе. Электромуфта подключает шкив к механизму компрессора, и он начинает прогонять хладагент по системе, одновременно сжимая его. Горячий фреон поступает в конденсатор, где не только охлаждается, но и полностью переходит в жидкое состояние, конденсируется. Обдув уличным воздухом с помощью вентилятора и силы встречного потока ускоряют этот процесс. Хладагент проходит через фильтр-осушитель, где очищается и избавляется от влаги. При прохождении через расширительный клапан давление в системе резко понижается, жидкость переходит в состояние аэрозоля. Вследствие такого перехода фреон начинает кипеть, то есть переходить в газообразное состояние и становиться холодным. Будучи поданным в испаритель, он понижает его температуру. Воздух, продуваемый через испаритель вентилятором, подаётся в салон через специальные вентиляционные отверстия. Отдавая холод в испарителе, фреон в газообразном состоянии идёт по обратному контуру в компрессор, где цикл замыкается. По достижении нужной температуры в салоне датчик подаёт сигнал на отключение гидромуфты, и кондиционер некоторое время «отдыхает».

Принцип работы автомобильного кондиционера схож с работой домашнего кондиционера или холодильника

Видео: принцип работы кондиционера

Климат-контроль

А чем отличается климат-контроль? Такая система содержит следующие дополнительные элементы:

  • электронный блок управления в салоне;
  • датчики температуры.

Климат-контроль способен самостоятельно поддерживать заданную пользователем температуру в салоне. Это гораздо более «умная» разработка, которая сама управляет работой кондиционера, а также систем обогрева и вентиляции. Наличие электронного блока управления делает езду гораздо более комфортной. Владельцам автомобилей с такой климатической системой не нужно отвлекаться от дороги для выбора оптимального режима работы обогрева или охлаждения.

Блок управления собирает данные с различных датчиков в салоне и снаружи автомобиля. После этого он анализирует полученную информацию и определяет, какие действия надо выполнить для удовлетворения потребностей водителя и пассажиров. Ещё одно преимущество климат-контроля – снижение расхода топлива. Не забывайте, что включение кондиционера увеличивает расход топлива примерно на 1-2 литра на 100 км. В автомобилях с кондиционером он работает постоянно, а вот климат-контроль может задействовать компрессор только при необходимости. Это заметно влияет на потребление горючего.

Ещё одно преимущество климат-контроля над кондиционером – возможность автономного управления заслонками зимой. Система анализирует данные о температуре на улице и внутри авто, а затем регулирует работу воздушных заслонок. Изначально поток воздуха направляется на ветровое стекло, что способствует его оттаиванию. Затем обогревается пространство в ногах водителя и переднего пассажира. Только после этого начинает идти теплый воздух на лицо. Правда, столь «умные» разработки есть не во всех автомобилях.

Рекомендации в холодное время года

Алгоритм работы устройства, описанный выше, имеет общий характер. На самом деле каждый производитель создает систему под определенную серию или модель. По указанной причине ПО контроллера может несущественно отличаться.

Нередко автовладельцы думают, что раз в салоне автомобиля установлена комфортная температура, надевать теплую зимнюю обувь нет смысла. Однако если неожиданно выпадет снег, придется некоторое время провести около автомобиля, пытаясь очистить пространство вокруг него от сугробов. Если вернуться домой и переобуться уже нет времени, правильным решением будет использование ручного управления климат-контроля и переход на режим обдува ног.

Другая распространенная ситуация – вынужденное присутствие в пробках в холодное время года. Их причиной являются снег и гололед. Помимо защиты от непогоды, актуальным становится и избегание проникновения выхлопных газов в салон авто. В такие моменты как нельзя кстати будет режим рециркуляции. Современные модификации, выпускаемые сегодня, имеют опцию забора углекислого газа в окружающем пространстве и его последующего анализа.

Если оставить автомобиль на открытой территории, стекла могут покрываться коркой льда. Автоматический прогрев есть не во всех климатических установках. Может возникать и такая ситуация, когда заданного предварительно времени обогрева не хватило для того, чтобы растопить лед на стеклах. В такой ситуации придется отключить авторежим и перейти на ручной обдув стекол. Также придется в этот момент подобрать подходящую скорость работы вентилятора. Как только удастся справиться с ледяной коркой, можно будет повторно поставить автоматический режим.

Управление климат-контролем и кондиционером

Кондиционером можно управлять исключительно в ручном режиме. Обычно на центральной консоли установлена отдельная кнопка с надписью А/С (ещё один вариант – значок «снежинки»). Эта кнопка и отвечает за включение кондиционера. Выбор наиболее подходящей температуры воздушного потока регулируется с помощью «крутилок» или других аналогичных элементов.

Если же вы владеете автомобилем с климат-контролем, управлять будет гораздо удобнее. Вам надо просто выставить оптимальную температуру воздуха в салоне автомобиля, а всё остальное установка сделает за вас. Доступна также функция «Авто», активация которой предполагает автоматический выбор оптимальной температуры блоком управления.

Принцип работы автокондиционера

По принципу действия кондиционер во многом похож на обычный бытовой холодильник, хотя их внутреннее устройство различное. Правда, даже в пределах автомобилестроения конструктивно автокондиционеры могут отличаться, однако смысл их работы остается неизменным. В любом случае это замкнутая герметичная система, по которой циркулирует фреон. Периодически его необходимо менять, что делается только на сервисной станции.

При нажатии человеком на кнопку пуска механического автокондиционера выполняется активация соответственной электромагнитной муфты, и с помощью прижимного диска приводного узла происходит стыковка шкива с системой кондиционирования. Шкив при этом все время находится в движении и, благодаря ременной передаче, крутится от коленвала.

Затем в действие вступает компрессор, задача которого — сжатие газообразного фреона, из-за чего последний нагревается и поступает в конденсор (т. н. «радиатор» кондиционера). Тут разгоряченный фреон охлаждается с помощью электровентилятора, по умолчанию работающего на первой скорости.

В процессе езды транспортного средства охлаждающий эффект увеличивается, однако если автомобиль неподвижен, к примеру, в пробке, датчики способны фиксировать снижение эффективности системы кондиционирования и инициировать запуск второй скорости вентилятора.

Охладившись в конденсоре, фреон конденсируется и становится жидким. Затем в ресивер-осушителе состав фильтруется от мусора, и фреон начинает двигаться в сторону салона автомобиля. Главное действо разворачивается при его поступлении через терморегулирующий вентиль в испаритель. Тут вещество кипит и становится паром, при этом сильно понижая температуру испарителя. Затем с помощью отдельного вентилятора холодный воздух нагнетается в салон автомобиля. После этого фреон возвращается в компрессор, где начинается новый цикл теплообмена.

Разновидности климат-контроля

В ходе развития климатических систем для автомобилей производители существенно модернизировали их и сделали ещё более удобными. Современные установки могут поддерживать разную температуру в отдельных зонах авто. Для этого, как вы уже догадались, используется несколько температурных датчиков. Наиболее часто современные автомобили оснащаются двухзонным климат-контролем.

На бюджетных машинах встречается однозонный вариант. Премиальные модели доступны с климатической установкой, позволяющей регулировать температуру воздуха в трех и даче четырех зонах по отдельности. Это очень удобно, поскольку каждый человек привык по-своему регулировать температуру. Например, двухзонный климат-контроль предоставляет возможность водителю и переднему пассажиру выбирать индивидуальный температурный режим.

Автомобильный кондиционер и здоровье

Конечно, всем нам приятно зимой садиться в тёплый салон, а летом прятаться от жары, включив кондиционер на максимум. Но при неумелой эксплуатации климатической системы вы можете серьезно себе навредить.

Слишком большая разница температур в салоне и за бортом – легкий способ простудиться. Во избежание проблем специалисты советуют, чтобы эта разница составляла не больше 5 градусов. Конечно, если говорить о поездках на большие расстояния, данный интервал можно увеличить, но делать это необходимо постепенно.

Ложка дёгтя в бочке меда

Нет сомнений в том, что кондиционер и климат-контроль, хоть и имеют некоторые отличия друг от друга, заметно повышают комфорт эксплуатации авто. Но без недостатков здесь тоже не обошлось. Автоматические системы, хоть и более удобны в использовании, требуют более дорогого обслуживания. А в случае поломки придётся искать хорошего специалиста.

Недостатком климат-контроля является более высокая стоимость, по сравнению с кондиционером. В состав такой системы входят дополнительные датчики и электроника, а всё это периодически выходит из строя. Конечно, если говорить о покупке нового автомобиля, то о ремонте климат-контроля никто не думает, но если вы выбираете в сегменте б/у, то стоит взять во внимание этот нюанс.

Преимущества и недостатки

Система оборудования имеет такие преимущества:

  • постоянно поддерживает определенный уровень ионизации, влажности и других параметров;
  • работает по расписанию. Это позволит, например, понижать температуру в комнатах ночью и повышать утром для приятного пробуждения;
  • автономна и не нуждается в каждодневной настройке;
  • управляется дистанционно. Можно настроить нужные параметры, идя домой с работы;
  • предотвращает возникновение аварийных ситуаций благодаря своевременному извещению владельца, а в некоторых случаях — вызову специальных служб;
  • предполагает наличие зон с разным климатом;
  • помогает сэкономить на оплате коммунальных услуг.

Несмотря на множество преимуществ, не стоит забывать и о цене оборудования, которая порой кажется высокой. Но она окупится экономией электроэнергии и предоставленным владельцу и его семье комфортом. Это возможно благодаря слаженной работе приборов во всех комнатах. К примеру, при заданной оптимальной температуре +20 градусов сначала включается теплый пол. Если его нагрева будет недостаточно, в квартире включатся радиаторы отопления или кондиционер. К тому же производители в комплекте с оборудованием «умного» климата предоставляют мини-метеостанцию. Она отслеживает такие параметры окружающей среды:

  • температуру;
  • направление и скорость ветра;
  • влажность;

Преимущества и недостатки системы климат-контроля

  • давление атмосферы;
  • вероятность осадков;
  • уровень освещенности.

Выбор победителя – климат-контроля или кондиционер

Мы решили рассмотреть наиболее важные параметры:

  1. Комфорт. По этому показателю несомненным лидером является климат-контроль. Водителю такого автомобиля не нужно отвлекаться от управления – один раз выставил температуру и больше не думаешь об этом. С кондиционером всё не так гладко.
  2. Экономичность. Тут сложно однозначно ответить, так как климат-контроль экономит топливо, но в случае поломки придётся потратиться. Кондиционер не так экономичен во время эксплуатации, но при выходе из строя он более ремонтопригоден.
  3. Скорость. Побеждает в этой номинации климат-контроль, поскольку он очень оперативно реагирует на любые изменения температурного режима и выполняет соответствующую корректировку. А кондиционер придётся регулировать руками.

Учитывая основные мысли из этой статьи, мы рекомендуем выбирать автомобиль с климат-контролем. В большинстве случаев такая покупка оправдает ваши ожидания.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]