Sklopovi iz elektrotehnike provjereni u praksi - Electrical circuits tested in practice

Jan. 6, 2019

O klima uređajima
SPLIT SUSTAV
Najčešće u primjeni klima uređaja nailazimo na pojam split-sustav klima uređaja.
Split-sustav je izvedba klima uređaja koja se sastoji od dva osnovna dijela, vanjske i unutarnje jedinice.
Vanjska jedinica se sastoji od kompresora i kondenzatora, dok se u unutarnjoj jedinici nalazi isparivač.
Vanjska i unutarnja jedinica povezane su bakrenim izoliranim cijevima u kojima se nalazi radna tvar – freon.
RAD KLIMA UREĐAJA
Efekt hlađenja klima uređaja postiže se cirkulacijom radne tvari u tzv. lijevokretnom kružnom procesu.
Radna tvar kao kapljevina ulazi u isparivač koji se nalazi u unutarnjoj jedinici te prolaskom kroz cijevi isparava. Za proces isparavanja potrebna je toplina, a tu toplinu radna tvar uzima iz zraka iz prostorije. Na taj način se zrak prolaskom kroz izmjenjivač hladi. Nakon što je radna tvar isparila, ona u plinovitom stanju kroz cjevovod odlazi do kompresora u vanjskoj jedinici. Kompresijom se radnoj tvari povisuje tlak i temperatura te takva ulazi u kondenzator, koji se također nalazi u vanjskoj jedinici, gdje ponovo prelazi u kapljevinu. Procesom kondenzacije stvara se toplina koju preuzima vanjski zrak tako što prolazi preko kondenzatora i na taj način se zagrijava. Iz kondenzatora ukapljena radna tvar dolazi do termoekspanzijskog ventila u kojem joj se smanjuju tlak i temperatura te takva ulazi u isparivač i postupak kreće ispočetka.
Isparivač i kondenzator su izmjenjivači topline koji se sastoje od bakrenih cijevi, u kojima struji radna tvar, povezane aluminijskim lamelama koje povećavaju izmjenjivačku površinu, a time i količinu izmijenjene topline.
Strujanje zraka preko isparivača i kondenzatora uvelike pospješuju ventilatori koji se uz njih nalaze. Uz isparivač u unutarnjoj jedinici nalazi se tangencijalni ventilator, dok je uz kondenzator u vanjskoj jedinici aksijalni ventilator. sl 1
Klima uređaj može i grijati zrak u prostoriji, a efekt grijanja se postiže desnokretnim kružnim procesom. U tom slučaju isparivač u unutarnjoj jedinici postaje kondenzator dok kondenzator u vanjskoj jedinici postaje isparivač. Zrak iz prostorije prolaskom kroz unutarnju jedinicu se grije jer iskorištava toplinu kondenzacije, a okolišni zrak se hladi.
Smjer procesa (radne tvari) se može mijenjati pomoću četveroputnog ventila koji omogućuje da radna tvar cirkulira u oba smjera.
DIJELOVI KLIMA UREĐAJA
-Vanjska jedinica klima uređaja – kompresor, spremnik radne tvari, kondenzator, aksijalni ventilator, termoekspanzijski ventil, kućište
-Unutarnja jedinica klima uređaja – isparivač, tangencijalni ventilator, filter, kućište
PODJELA KLIMA UREĐAJA
-namjena
-uređaji za kućnu upotrebu – stanovi, kuće
-uređaji za komercijalnu upotrebu – uredi, trgovine, kafići...
-broj unutarnjih jedinica
-single sustav – jedna unutarnja i jedna vanjska jedinica
-multi sustav
-dual – dvije unutarnje i jedna vanjska jedinica
-trial – tri unutarnje i jedna vanjska jedinica
-kvadral - četiri unutarnje i jedna vanjska jedinica
KAPACITET
Rashladni učinak – učinak hlađenja klima uređaja, izražava se u kW, ali često i u BTU/h (1 BTU/h=0,293 W).
Rashladni kapacitet je baziran na temperaturi u prostoriji 27°C/19°C (vl. termometra) i vanjskoj temperaturi 35°C.
Ogrjevni učinak – učinak grijanja klima uređaja, izražava se u kW, ali često i u BTU/h (1 BTU/h=0,293W).
Ogrjevni kapacitet je baziran na temperaturi u prostoriji 21°C i vanjskoj temperaturi 7°C/6°C (vl. termometra).
Btu ili BTU je skraćenica od British thermal unit. To je količina energije koja odgovara energiji od 1055 J (Džula).
Po definiciji to je približno količina energije potrebna da se zagrije jedna funta (0.454 kg) vode tj. jedna desetina UK Galona od 39 F (Farenhajta) na 40 F, tj. od 3,8 C (Celzijusa) do 4,4 C.
Kod nas se najčešće koristi za količinu energije koju mogu dati klima uređaji.
Najviše korišćeni uređaji u nas su od 12000 Btu-a i grubo se računa da mogu grijati prostoriju standardne visine od 36 m2. Dakle za grubi proračun prilikom nabavke klima uređaja računa se oko 333 Btu-a po kvadratnom metru prostorije koja će se hladiti/grijati.
Najčešći modeli na tržištu su prikazani u tabeli slika 2 a kalkulator za izračun klime je prikazan u tabeli na slici 3.
-Priključna snaga uređaja, odnosno nazivni učinak.
Potrošnja električne energije pri hlađenju ili grijanju, izražava se u kW.
-ENERGETSKA KLASA
Energetska klasa – klasifikacija klima uređaja prema energetskoj učinkovitosti.
Postoji 7 klasa energetske učinkovitosti, od A (najbolja) do G (najlošija).
Energetska učinkovitost je odnos utrošene električne energije i dobivenog učinka.
EER – odnos utrošene električne energije i dobivenog RASHLADNOG učinka.
COP – odnos utrošene električne energije i dobivenog OGRJEVNOG učinka.
Što je EER/COP veći, znači da dobivate više rashladne/ogrjevne energije za 1kW/h uložene električne energije. sl 3
-PROTOK ZRAKA
Protok zraka klima uređaja izražava se u m3/h, može biti naznačen kao nazivni ili u ovisnosti o brzini ventilatora - minimalni-nazivni-maximalni.
-RAZINA BUKE
Razina buke se izražava u dB(A), a naznačena je za vanjsku i unutarnju jedinicu.
-NAPAJANJE
Značajke napajanja – napon, frekvencija i broj faza, izražavaju se 230V-50Hz-1 (ili 3), ovisno o tome je li uređaj monofazni ili trofazni.
-DIMENZIJE I TEŽINA
Dimenzija se izražava za vanjsku i unutarnju jedinicu i to duljina, širina i visina uređaja u mm, dok se masa izražava u kg.
-RADNI MEDIJ
Kao rashladno sredstvo u komercijalnoj klimatizaciji koriste se ekološki plinovi, fluorougljikovodici HFC, koji ne sadrže klor koji oštećuje ozonski sloj, nisu zapaljivi i nisu otrovni.
Najčešći plinovi u klima uređajima su R407C i R410A.
Freoni su plinovi koji se koriste kao rashladni mediji u tehnici hlađenja, a oni su organski flourovi i klorovi derivati metana i etana. Koriste se od 1930. g., a tada su najpoznatiji bili R12 i R22. Svojstva freona zbog čega je počela njihova masovna upotreba je nezapaljivost, nije otrovan te je bez okusa i mirisa. Do tada najzastupljeniji rashladni mediji bili su otrovni amonijak i metilni klorid. Montrealskim protokolom ograničena je potrošnja takvih radnih tvari jer je dokazano da ispuštanje radne tvari u atmosferu rezultira oštećenjem ozonskog sloja i globalnim zatopljenjem.
Do početka 2006. godine., kada stupa na snagu "Uredba o tvarima koje oštećuju ozonski sloj", mogli su se uvoziti uređaji koji sadrže hidroklorofluorougljike HCFC (R22) za koje je dokazano da oštećuju ozonski sloj.
Kod nestručne montaže ili servisiranja klima uređaja može doći do ispuštanja radne tvari u atmosferu što se više ne dopušta. To se može izbjeći redovitom kontrolom klima uređaja, ispitivanjem freonskih instalacija uz vođenje zapisnika, zamjenom radne tvari koja ne oštećuje ozonski sloj, obukom servisera za rad s klima uređajima te prikupljanjem i skladištenjem korištenog rashladnog medija.
Postoje četiri centra u RH za prikupljanje freona koji se nalaze u Splitu, Rijeci, Osijeku i Splitu.
Zbog toga uređaje smiju ugrađivati samo ovlaštene tvrtke od strane MZOPUG-a.
-ZAMJENSKE RADNE TVARI U KLIMA UREĐAJIMA
Organska smjesa dvaju ili više fluida koji se mogu razdvojiti postupkom destilacije, a važna karakteristika im je da temperatura isparavanja ili kondenzacije pri konstantnom tlaku nije uvijek ista. Ostala termodinamička svojstva kao što je koeficijent prijelaza topline su im lošija nego do tada korišteni R22 što rezultira smanjenim rashladnim učinkom.
R404 A je zeotropska smjesa R125, R143 i R134a u omjeru 44/52/4%.
R407C je smjesa R125, R32 i R134a u omjeru 25/23/52%.
-REGULACIJA KLIMA UREĐAJA
Učinak klima uređaja može se regulirati on/off ili inverterski.
On/off regulacija – kompresor klima uređaja ili radi ili ne radi ovisno o tome je li zadovoljena namještena temperatura na klima uređaju. To uzrokuje učestalo paljenje i gašenje uređaja (kompresora), a time i povećanu potrošnju električne energije.
Inverterska regulacija – kompresor klima uređaja ima frekvencijsku regulaciju broja okretaja što omogućuje regulaciju učinka. Regulacijom učinka omogućava se preciznija regulacija temperature u prostoriji, a željena temperatura u prostoriji se postižae mnogo brže tako da je potrošnja električne energije manja, čak i do 30%.

Dec. 3, 2018

Sa glavnim prekidačem se bira način rada. Na V radi samo ventilator snagom 45W, na jedan radi grijač 750W i ventilator sa 30W i manjim brojem okretaja da bude bešumniji rad, na dva radi grijač 1300W i ventilator punom snagom 45W a na tri rade oba grijača i ventilator punom snagom. U seriju sa napajanjem je spojen termički prekidač čiji se prag reagiranja namješta polugom ispod glavnog prekidača tako da kad postigne željenu temperaturu prostorije sam isključi kalorifer a kad padne temperatura opet ga uključi. Na dnu kalorifera smješten je siguronosni prekidač koji iskopča napajanje ako kalorifer ne stoji okomito.
Većina kalorifera ima dva grijača snage po 1000W i jednobrzinski motor pa rade kao 1000W na 1 ili 2000W na 2 sa punom snagom ventilatora. Svi kaloriferi a i inače uređaji sa spiralnim grijačima (fen) imaju i siguronosni termički bimetalni prekidač na samom tijelu grijača ili unutar namota grijača koji u slučaju da ventilator nedovoljno hladi grijač i grijač se počne žariti iskopča napajanje kako ne bi došlo do pregaranja grijača ili, što je opasnije, paljenja plastičnog kućišta uređaja (fen za kosu, kalorifer).
-Gustoća zraka je masa zraka po jedinici obujma Zemljine atmosfere. Gustoća zraka se smanjuje s povećanjem nadmorske visine, budući se i tlak zraka smanjuje. Ona se mijenja i sa promjenom temperature i vlažnosti zraka. Gustoća zraka na razini mora i temperaturi zraka od 15 °C (međunarodna standardna atmosfera) je otprilike 1,22521 kg/m3.
Gustoća zraka brzo opada s nadmorskom visinom: prosječna je vrijednost pri tlu 1,295 kg/m3, na 1 kilometar visine 1,112 kg/m3, a na 5 kilometara visine gustoća zraka pada već na 0,736 kg/m3. S tim je u svezi i promjena tlaka zraka ovisno o visini: u prosjeku je pri tlu tlak zraka 1013 hPa, na 1 kilometar visine oko 900 hPa, na 5,5 kilometara visine 500 hPa.

Jul. 7, 2018
Jul. 6, 2018