Ar condicionado de dutos: o que é, como realizar sua instalação

Os aparelhos de ar condicionado de dutos não são tão difundidos quanto os aparelhos de ar condicionado comuns, e muitas pessoas simplesmente não têm a menor idéia sobre eles. Enquanto isso, para alguns compradores em potencial, esse dispositivo parece mais adequado. Oferecemos ao leitor que se familiarize com essa variedade de equipamentos climáticos e os recursos de sua instalação.

O que é um ar condicionado de canal, sua finalidade e características de design

O ar condicionado do canal foi projetado para distribuir o ar resfriado através de uma rede de dutos. Ele pode ser usado para atender a várias salas ou para resfriar uniformemente uma sala com uma área grande ou configuração complexa (por exemplo, em forma de U). O ar aquecido da área de serviço também é fornecido ao ar condicionado através dos dutos.

Todos os aparelhos de ar condicionado com dutos são sistemas divididos, ou seja, consistem em unidades externas (montadas na rua) e internas (localizadas na sala) conectadas por condutos freon e cabos elétricos. A unidade interna, diferentemente do modelo de parede, possui o design mais simples: em qualquer caso, os dutos de ar devem estar ocultos na sala com um teto falso, para que o próprio ar condicionado não fique visível.

Nas instalações de produção, a aparência do equipamento não dá muita importância. Geralmente, é um tipo de caixa na qual existem aberturas de entrada e descarga (dutos de ar são conectados a elas), bem como acessórios para conectar os condutos de Freon e o sistema de remoção de condensado.

Dentro da caixa, há tudo o mesmo que em qualquer outro sistema de divisão:

• trocador de calor;
• ventilador;
• placa de controle eletrônico;
• panela de drenagem de condensado.

O resfriamento de grandes volumes de ar é acompanhado pela formação de uma quantidade significativa de condensado; portanto, alguns modelos possuem uma bomba embutida para removê-lo - é chamado de dreno.

Outra diferença do modelo de parede é o uso de um ventilador mais potente na unidade interna. Isso ocorre devido à necessidade de forçar o ar através de dutos longos com alto arrasto aerodinâmico.

Princípio de funcionamento

O ar condicionado do canal funciona exatamente da mesma maneira que qualquer outro.A base do dispositivo é uma bomba de calor. Consiste em um circuito fechado cheio de gás especial (refrigerante) (dois radiadores conectados por tubos) e um compressor que faz esse gás se mover em círculo.

O "bombeamento" de calor é realizado devido à compressão e expansão alternativas do refrigerante. A compressão ocorre no radiador externo do circuito, enquanto a temperatura do gás aumenta significativamente, para que fique quente. Devido à diferença de temperatura, a troca de calor começa entre ele e o ar externo, durante o qual o refrigerante libera energia térmica recebida do ar na sala. Para tornar a transferência de calor mais intensa, um radiador externo é soprado por um ventilador.

O aumento da pressão no radiador externo é devido à instalação na saída de um determinado dispositivo - um acelerador, que permite que o gás passe em quantidades muito pequenas. Assim, o refrigerante bombeado pelo compressor se acumula na frente do acelerador e é altamente comprimido. A versão mais simples do acelerador é um tubo longo e fino (capilar).

A pressão de compressão é selecionada para que o gás se condense durante o resfriamento, ou seja, se transforme em líquido. O fato é que, durante a condensação, o gás gera muito mais calor do que apenas quando esfria, portanto a eficiência da bomba de calor aumenta significativamente nesse modo. Devido a esse processo, o trocador de calor externo é chamado de condensador.

Através do estrangulamento, o refrigerante líquido penetra gradualmente no radiador interno localizado na sala (na unidade interna). A pressão aqui é baixa, então o líquido evapora, transformando-se novamente em gás. O radiador interno, respectivamente, é chamado evaporador.

Acontece que uma pequena quantidade de gás ocupa todo o volume do radiador interno, ou seja, ele se expande. Por esse motivo, o refrigerante esfria muito e começa a esquentar do ar interno (também há um ventilador aqui). Tendo absorvido uma certa quantidade de calor, o gás entra no compressor, que o bombeia para o radiador externo, e todo o ciclo é repetido.

Na maioria das vezes, os condicionadores de ar modernos são projetados para que seja possível redirecionar os fluxos de refrigerante e, assim, transformar o radiador externo de um condensador em um evaporador, e o interno de um evaporador em um condensador. Nesse caso, a bomba de calor começará a "bombear" o calor na direção oposta, ou seja, o ar condicionado funcionará no modo de aquecimento.

Observe que o calor fornecido a eles será, por assim dizer, gratuito, ou seja, o usuário se aquecerá, paradoxalmente, do ar frio da rua. Obviamente, para isso, você precisará gastar uma certa quantidade de eletricidade (operação do compressor), mas em uma proporção que não seja 1: 1, como no caso de elementos de aquecimento elétrico, mas em aproximadamente 1: 4. Ou seja, para cada 1 kW de eletricidade consumida, o usuário receberá cerca de 4 kW de calor.

É claro que, com uma diminuição da temperatura externa, essa proporção será cada vez menos lucrativa até que, em um determinado momento, a eficiência do ar condicionado seja completamente zero. Portanto, operar este dispositivo no modo de aquecimento faz sentido apenas nas temperaturas externas recomendadas pelo fabricante.

Visualizações

Os condicionadores de ar do duto são divididos em várias variedades de acordo com as seguintes características:

Pela pressão do ventilador da unidade interna

Pressão é pressão; portanto, é medida em Pascal (Pa). Os condicionadores de ar são:

• baixa pressão, com pressão de até 50 Pa;
• pressão média, com pressão de até 150 Pa;
• alta pressão, com uma pressão de até 300 Pa.

Quanto maior a resistência aerodinâmica dos dutos de ar conectados ao ar condicionado, maior a pressão necessária para forçar o ar através deles.

Por modo de operação (tipo de circuito elétrico)

Existem duas opções:

1. Ligue / desligue os aparelhos de ar condicionado: nesses dispositivos, o compressor sempre funciona na mesma velocidade, respectivamente, e a potência da bomba de calor permanece quase constante. Para manter a temperatura em um nível definido pelo usuário, a automação desliga periodicamente o resfriador, motivo pelo qual esse modo é chamado de "iniciar / parar".
2. Inversor: condicionadores de ar mais modernos, no circuito elétrico em que existe um inversor - um dispositivo eletrônico que permite receber corrente alternada de qualquer frequência. Isso possibilita controlar a velocidade do compressor e, consequentemente, a potência da bomba de calor.
   

   Ar condicionado inverter Sanyo SAP-UCRV96EH

O ar condicionado do inversor não desliga - ele define a potência de resfriamento ideal e trabalha continuamente nesse modo.

Você deve estar ciente de que os vendedores costumam atribuir vantagens aos condicionadores de ar do inversor que realmente não existem. O desejo de aumentar a demanda por esses modelos é bastante compreensível: um resfriador de inversor custa 1,5 a 2 vezes mais caro que um condicionador de ar de partida / parada comum com a mesma potência.

Aqui estão os mitos mais comuns:

1. O ar condicionado do inversor economiza energia: ao mesmo tempo, são relatados números impressionantes - até 30%. No entanto, qualquer tentativa de encontrar informações sobre onde, por quem e sob quais condições os estudos foram realizados não teve êxito. Se argumentarmos teoricamente, o modelo do inversor pode ser ainda mais caro: ele possui um consumidor adicional na pessoa do painel de controle do inversor, além de algumas perdas serem características do seu circuito de potência.
2. Um modo de desligamento prolonga a vida útil do compressor: em resposta a essa afirmação, artesãos experientes aconselham a lembrar os compressores de refrigeradores soviéticos que estão no modo de partida / parada há décadas e não quebram. O mesmo pode ser dito sobre os compressores dos primeiros aparelhos de ar condicionado importados que apareceram na URSS nos anos 80. Eles serviam regularmente por um período muito longo, até que o dispositivo fosse trocado devido ao envelhecimento moral ou perda de aparência atraente. Assim, podemos concluir: o compressor é uma unidade muito tenaz, mesmo que funcione no modo "start-stop".
3. O ar condicionado do inversor é menos barulhento: o compressor no sistema dividido é colocado especialmente na unidade externa, para que não possa ser ouvido na sala, para que seu modo de operação não afete o ruído interno. O "acompanhamento sonoro" é produzido pelo ventilador da unidade interna e pelo fluxo de ar em movimento, no qual o inversor não exerce a menor influência.

A única vantagem real dos condicionadores de ar do inversor é que eles mantêm uma temperatura estável (no modo "start-stop", ele flutua constantemente em 3 graus) e, o mais importante - eles fornecem menos ar frio. A última circunstância reduz a probabilidade de um resfriado, o que é especialmente verdade durante o sono, quando uma pessoa é mais vulnerável.

No entanto, é preciso admitir que, com o tempo, os condicionadores de ar inversores se tornam cada vez mais não diretos, mas, por assim dizer, vantagens indiretas. O fato é que os fabricantes contam com esse tipo específico de resfriador, como o mais avançado. Portanto, todos os desenvolvimentos mais modernos, por exemplo, os mais recentes compressores econômicos, são usados ​​principalmente neles. Pode-se esperar que em breve a liberação dos aparelhos de ar-condicionado de partida / parada pare completamente.

Pela disponibilidade de funções adicionais

Alguns modelos de "canais" têm um conjunto expandido de recursos:

1. Função de tratamento adicional do ar: significa a presença de um umidificador, ionizador, lâmpada UV (desinfecção) e filtro fino, por exemplo, carvão ou fotocatalítico.
2. Função de mistura de ar externo: uma opção muito conveniente.Os usuários de aparelhos de ar condicionado, nos quais não é fornecido, são forçados a abandonar a ventilação e sentar em uma sala abafada. Se você ainda abrir a janela, o fluxo de ar externo quente será incontrolável e todo o frio produzido pelo ar condicionado desaparecerá, podendo ocorrer falha por sobrecarga.
   

   O fluxo de ar fresco da rua - uma função da mistura

Uma questão completamente diferente está na presença da função de misturar ar fresco. O próprio dispositivo realiza sua entrada através de um duto de ar passado através da parede em uma quantidade aceitável, o que não levará a uma mudança perceptível na temperatura e sobrecarga. Quando o ar condicionado é desligado, o duto de ar é automaticamente bloqueado por uma válvula solenoide. Normalmente, o volume de entrada fresca é de 8 a 15% do volume de ar bombeado pelo resfriador, mas, se necessário, esse número pode ser aumentado brevemente para 20 a 30%.

Planejamento de canal de ar condicionado

O sistema de canais consiste em dois subsistemas: em um - o ar resfriado por suprimento é distribuído nas instalações, por outro - o ar aquecido por exaustão das instalações é entregue ao ar condicionado. Os difusores são instalados nos dutos de ar de suprimento, grades nos dutos de exaustão.

Ao projetar um sistema de ar condicionado, deve-se considerar o seguinte:

1. Os difusores e as grades devem estar localizados em cima - no teto ou na parte superior da parede, mas ao mesmo tempo devem estar em lados opostos da sala.
   

   Exemplo de layout

2. Os dutos devem estar localizados atrás do teto falso e dentro das partições.
3. Cada duto deve ser colocado de modo a ter o menor número de curvas possível - eles aumentam o arrasto aerodinâmico.
4. A forma ideal da seção do duto é um círculo. Em um canal retangular, o ar nos cantos forma vórtices, o que leva a um aumento da resistência aerodinâmica. No entanto, dutos retangulares, mesmo quadrados, com a mesma área de seção transversal têm uma altura mais baixa, portanto, em uma sala com tetos baixos, eles são mais preferíveis.
   

   Exemplo de layout do duto

5. A menor resistência ao fluxo de ar é fornecida por dutos de plástico e aço galvanizado. Estes últimos são incombustíveis, o que é importante para salas com alto grau de segurança contra incêndio. Mas, se desejado, o duto pode ser fabricado independentemente, mesmo de papelão. A madeira compensada é frequentemente usada para o mesmo objetivo. É mais fácil montar dutos corrugados flexíveis, mas é recomendável usá-los apenas nos casos mais extremos. Nas seções longas, eles caem e nos pontos de fixação são pressionados, de modo que o arrasto aerodinâmico da pista aumenta significativamente.
6. Os difusores e as grades devem ser selecionados para que, com um suprimento máximo de ar resfriado, sua velocidade neles não exceda 2 m / s. Caso contrário, o fluxo de ar produzirá um ruído perceptível. Se o diâmetro ou a forma do duto não permitir o uso do difusor que lhe parecer adequado, use um adaptador especial.
   

   Um exemplo de uso de um adaptador para conectar a grade ao duto

7. Em locais de ramificação em linhas com menor resistência aerodinâmica, devem ser instalados diafragmas com os quais sua área de seção transversal possa ser parcialmente sobreposta. Esse ajuste permitirá equilibrar o sistema. Sem ele, quase todo o ar entra no canal com a menor resistência.
   

   Locais de montagem do acelerador

8. Com um comprimento considerável de dutos de ar, devem ser fornecidas escotilhas de inspeção para remover a poeira.
9. Elementos facilmente removíveis devem ser fornecidos na carcaça do teto suspenso e das divisórias, após a desmontagem, na qual é possível acessar os diafragmas e as portas de inspeção nos dutos.

Para evitar a condensação, os dutos de ar de suprimento devem ser envolvidos com material isolante do lado de fora.

Cálculo do duto

O cálculo do sistema de ar condicionado do canal é bastante complicado e deve ser confiado apenas a especialistas qualificados. Em resumo, o procedimento se parece com o seguinte:

1. Para cada sala, é feito um cálculo de engenharia de calor, com base no qual a capacidade de refrigeração necessária é determinada.
2. De acordo com a capacidade de refrigeração, é determinada a quantidade aproximada de ar resfriado que o ar condicionado deve fornecer a esta sala. Para modelos com uma capacidade de refrigeração de até 20 kW, aproximadamente 165 metros cúbicos devem fluir para fornecer 1 kW de ar. m / h, para mais potente (até 40 kW), esse valor é de cerca de 135 metros cúbicos. m / h

Conhecendo o diâmetro dos dutos, o material e a velocidade do movimento do ar (depende do volume de suprimento), determine a resistência aerodinâmica de cada ramo e todo o sistema como um todo.

Seleção de ar condicionado dutado com ar fresco

Antes de tudo, o dispositivo deve ser selecionado de acordo com as principais características.

Por pressão

A pressão desenvolvida pelo ventilador da unidade interna deve exceder ou pelo menos ser igual à resistência dos dutos.

Dica. Aqueles que duvidam do design correto dos dutos devem prestar atenção aos modelos de “dutos”, nos quais a pressão pode ser regulada em uma ampla faixa.

Por vazão (volume de suprimento de ar refrigerado)

As características do ar condicionado do canal indicam o suprimento máximo de ar frio, mas deve-se entender que o dispositivo pode fornecer resistência zero no lado da descarga, ou seja, sem conectar aos dutos de ar. Se estiverem conectados, o fornecimento e, consequentemente, a energia de refrigeração serão menores, maior a resistência aerodinâmica do sistema.

Essa dependência é chamada característica de pressão e é exibida na forma de gráficos ou tabelas no passaporte do produto. O usuário deve observar os gráficos de vários modelos e selecionar um que possa fornecer a vazão necessária com o arrasto aerodinâmico calculado do sistema (lembre-se de que depende da potência de resfriamento necessária).

É importante prestar atenção à marca do ar condicionado. A melhor reputação é desfrutada pelos produtos das empresas:

• Daikin, Mitsubishi Heavy, Mitsubishi Electric, Toshiba, Fujitsu General (Japão);
• Samsung Electronics, LG Electronics (Coréia do Sul), Electrolux (Suécia);
• Dantex (Reino Unido).

Dos chineses, os mais confiáveis ​​são os aparelhos de ar condicionado das marcas Midea, Gree, Ballu.

Alguns modelos estão equipados com uma bomba de drenagem integrada. Geralmente é de baixa potência - ele só pode elevar a água em 40 a 50 cm, mas quando quebra, o ar condicionado executa um desligamento de emergência, para que o condensado não ameace o usuário com vazamentos. Outra coisa é uma bomba separada: o ar condicionado não reagirá à sua falha. Mas, entre essas bombas, é fácil encontrar bombas poderosas - capazes de elevar a água em 8 m ou bombear através de um oleoduto horizontal de 20 metros.

Se o seu ar condicionado estiver equipado com a função de misturar ar fresco e você quiser usá-lo durante o ano todo, compre um aquecedor de ar elétrico para aquecer o ar externo no inverno. O ar gelado deve ser aquecido mesmo que o dispositivo funcione apenas para resfriamento, caso contrário, o fluxo que entra na sala será inaceitavelmente frio.

Montagem

O dispositivo deve ser instalado na seguinte ordem:

1. O local para instalar a unidade externa está selecionado. É desejável que ele esteja localizado em um local fresco - no lado norte do edifício ou pelo menos na sombra. Se você mora em um prédio alto, coloque o bloco ao lado da varanda para facilitar o trabalho.Ao mesmo tempo, ele deve ser menor que a unidade interna, mas não deve estar mais longe do que o permitido pelo fabricante.
   

   Requisitos para instalar uma unidade externa

2. No local em que deveria instalar a unidade interna (é desejável que ela esteja localizada estritamente acima da externa), um orifício com um diâmetro de 80 mm é perfurado na parede para estabelecer as comunicações entre as unidades. Se você tem a função de misturar ar fresco, precisa de um orifício mais amplo - seu diâmetro dependerá do diâmetro do duto.
3. Do lado de fora, uma unidade externa é montada nos suportes previamente parafusados ​​na parede, para que fique estritamente horizontal (a marcação dos furos para cavilhas na parede deve ser feita de acordo com a linha e o nível do prumo). A distância mínima permitida entre a unidade e a parede é de 10 cm.
   

   Anexando suportes a uma parede externa

4. A unidade interna está conectada. É melhor parafusá-lo diretamente no teto ou na parede - isso eliminará a vibração. Se o dispositivo tiver que ser instalado em um suporte menos forte, por exemplo, uma estrutura metálica de teto suspenso, devem ser usadas pastilhas de amortecimento de vibrações.
   

   Instalação da unidade interior

5. A parte elétrica está conectada. Um fio separado é colocado do quadro de distribuição para a unidade interna. A seção transversal dos núcleos depende da energia elétrica consumida, mas não pode ser inferior a 1,5 metros quadrados. milímetros A linha deve estar conectada à rede através de um disjuntor. Além disso, os fios conectam os terminais das unidades externas e internas de acordo com o circuito mostrado nas instruções.

Os oleodutos Freon são montados na seguinte ordem:

1. Usando um cortador de tubos, dois tubos de cobre de diâmetros apropriados são cortados. Em comprimento, devem ser 1 m a mais que a distância entre os encaixes - essa margem é necessária para curvas suaves.
   

   Use um corta-tubos especial para cortar o tubo de cobre

2. Nos lugares certos, os tubos são dobrados, para os quais é usada uma dobradeira especial. Sem ele, o metal está em dúvida e até microfissuras podem aparecer.
3. Meias de espuma de poliuretano são colocadas nos tubos - para isolamento térmico.
4. Flanges roscados são usados ​​nas duas extremidades de cada tubo.
5. Usando um conjunto de rolos, as extremidades dos tubos são alargadas com muito cuidado. É melhor apertar a porca no rolamento com uma chave dinamométrica - nesta fase, é muito importante evitar esforços excessivos.
   

   Laminação de tubos de cobre

6. As extremidades dos tubos são parafusadas nos encaixes do bloco usando flanges roscadas. Também é importante evitar puxar, você precisa apertar os flanges firmemente, mas com moderação.

Nota! Corte - somente com um corta-tubos, ao usar uma serra, os chips entrarão nos tubos, o que não deve ser permitido. A estanqueidade dos compostos é verificada usando espuma com sabão, para a qual o ar deve primeiro ser bombeado para o sistema.

Em seguida, instale um tubo de drenagem reforçado. Serve para drenar o condensado. Prende a um tubo de drenagem com um flange rosqueado ou tubo termoencolhível, se o flange não estiver incluído.

Nas instruções para alguns "canais", é prescrito organizar uma trava de água no sistema de drenagem com uma altura claramente especificada da coluna de água. Isso deve ser feito: o ventilador desse modelo é instalado de forma que a bandeja de drenagem de condensado esteja na zona de rarefação e, na ausência de uma armadilha de água, a remoção de umidade será difícil.

No final do trabalho, são executadas as seguintes operações:

1. No exterior, tubulações de freon, drenagem e um cabo elétrico são presos com grampos na parede ou ocultos em uma caixa, após o que o orifício na parede é soprado com espuma.
2. O sistema é evacuado. A bomba de vácuo deve funcionar por uma hora - durante esse período, é garantido que a umidade tenha tempo para evaporar completamente e sair do circuito de refrigeração.
3. Monitorando a pressão, o refrigerante é lançado do cilindro para o sistema, após o qual o ar condicionado é ligado no modo de teste.

Se tudo funcionar bem, os dutos serão conectados à unidade interna. É melhor fazer isso por meio de pastilhas flexíveis de amortecimento de vibrações feitas de tecido emborrachado ou encerado.

Serviço

Para que o dispositivo funcione corretamente, as seguintes ações devem ser executadas em intervalos regulares:

1. Remoção de sujeira da panela de drenagem de condensado. Também é útil verificar se há sujeira no tubo de descarga de condensado e tratar o evaporador com um desinfetante - devido à abundância de umidade e poeira, as bactérias, muitas vezes patogênicas, gostam de se reproduzir aqui.
2. Verifique a pressão do refrigerante. Esta operação deve ser realizada pelo pessoal de serviço.
   

   A verificação da pressão de Freon é realizada usando equipamento especial

3. Verifique se há poeira nos dutos de ar e remova-o se detectado.
4. Limpeza do filtro.
   

   Limpeza do filtro

Se isso não for feito, o volume de ar bombeado através do evaporador será reduzido significativamente. Isso levará às seguintes consequências:

• o ar condicionado não conseguirá manter a temperatura na sala em uma marca especificada pelo usuário;
• o dispositivo pode falhar devido a sobrecarga;
• o evaporador congelará devido à falta de ar quente, pelo que a água pode vazar para fora da unidade interna após um desligamento.

A frequência dos trabalhos de manutenção é indicada no manual do instrumento.

Vantagens e desvantagens

Fazendo uma escolha a favor de um ar condicionado de canal, o comprador ganha o seguinte:

1. Há uma oportunidade de servir vários quartos com uma unidade. Comparado com a alternativa multi-split, quando cada quarto tem sua própria unidade interna com uma única unidade externa, o sistema é 50% mais barato.
   

   É assim que, com a ajuda do sistema de dutos, é possível atender a várias salas de um "duto"

2. Em todas as salas, exceto as de produção, as unidades internas dos “dutos” são cobertas com um teto falso, de modo que o ruído que produzem se torna invisível. Além disso, o interior não está cheio de excesso de equipamentos.
3. Quase todos os modelos são equipados com a função de misturar ar fresco, para que os usuários não precisem sofrer de congestão.

No entanto, você terá que aceitar alguns inconvenientes:

1. Devido à necessidade de instalar um teto suspenso, os aparelhos de ar condicionado com dutos só podem ser usados ​​em salas bastante altas.
2. Ao contrário de um sistema com várias divisões, o "duto" não permite que você defina seu próprio regime de temperatura em cada ambiente.

Atenção: o cálculo do sistema de ar condicionado é bastante complicado e requer o envolvimento de especialistas.

Muitos percebem o ar condicionado do canal como um dispositivo puramente industrial. Essa opinião é errônea: como pode ser visto neste artigo, em uma cabana ou apartamento com tetos altos, também será bastante apropriado. Só é necessário projetar corretamente o sistema e, seguindo nossos conselhos, escolher o modelo certo.