Принцип работы кондиционера

Проходя по улицам города, сложно не обратить внимание на коробки, которые расположены на фасадах домов. Особенно много их на административных зданиях, госучреждениях. Это выносные блоки кондиционеров – устройств, способных в тридцатиградусную жару создать в помещении комфортный микроклимат, наполнить его прохладой. Но как работает кондиционер? Как он производит «холод»?

В основе кондиционера — законы физики

Работа устройства основывается на свойствах жидкости при испарении поглощать тепло, а при конденсации — отдавать. Достаточно провести простой эксперимент. Для этого не понадобится лабораторное оборудование. Необходимо налить на руку любую летучую жидкость, склонную к испарению, например, спирт. Как только он начинает испаряться, кожа чувствует холод. А если пары спирта собрать в емкость и под давлением создать температуру выше окружающего воздуха, он опять «превратится» в жидкость. Это и есть принцип работы кондиционера.

От теории к практике: устройство кондиционера

Следует отметить, что любой кондиционер — бытовой, авто или промышленный — работает по указанному выше принципу работы кондиционера. Только вместо спирта, который использовался для эксперимента, в устройстве применяется хладагент (фреон). Он движется по замкнутому контуру, забирая тепло из комнаты и отдавая его улице. Конечно, здесь не обойтись без вспомогательных элементов, которые обеспечивают движение фреона, преобразуя его поочередно в пар и жидкость.

Конструкция кондиционера достаточно простая:

• Два отдельных блока – один в помещении, второй установлен на улице.
• Замкнутый контур – трубка, по которой движется фреон, попадая из одного блока в другой.
• Компрессор – устройство, создающее требуемое давление.
• Конденсатор или наружный радиатор.
• Испаритель (внутренний радиатор в помещении) и терморегулирующий вентиль или ТРВ (устройство, расположенное перед испарителем и понижающее давление).
• Пара вентиляторов, встроенных во внутренний/внешний блок – обдувают конденсатор и испаритель, создавая потоки воздуха.

Принцип работы кондера

Наглядная ситуация, как работает кондиционер: на улице +45°, как охладить помещение, чтобы температура в нем была +20°? Жидкий фреон, проходя через испаритель в помещении, забирает часть тепла и становится газообразным. В таком состоянии он движется по трубке и попадает в компрессор. Там пар нагревается под давлением выше t° окружающего воздуха (помним, что на улице +45°). Горячий хладагент перемещается в конденсатор, где происходит следующее. Температура фреона больше +45° и он переходит в жидкое состояние (конденсат), отдавая тепло. Потоки нагретого воздуха выдуваются вентилятором наружу.

Оставаясь под высоким давлением, но уже жидкий хладагент движется по контуру в обратном направлении и попадает в ТРВ. Там давление фреона снижается, что влечет его охлаждение до температуры ниже комнатной. Далее на пути хладагента снова возникает испаритель, он отдает холод, забирает тепло «превращаясь» в пар и цикл повторяется.

Таким образом, понятие «кондиционер производит тепло» не совсем корректно. Ибо он его не производит, а переносит из комнаты на улицу. Именно поэтому реклама кондиционеров, рассказывающая о КПД 300%, абсолютная правда. Т.к. устройство потребляет электроэнергии почти в три раза меньше, чем «производит» холода/тепла.

Разделение по блокам кондиционера

Большинство современных кондиционеров имеют два (внешний/внутренний) блока. Преимущества такой конструкции очевидны:

• Внутренний блок практически бесшумный.
• Находясь во внешнем блоке, компрессор свободно охлаждается, а исходящее от него тепло выходит на улицу.
• Компактность внутреннего блока, возможность установки в любом помещении на удалении от внешней части.

В зависимости от удаления, замкнутый контур с хладагентом может иметь протяженность 50 и более метров, например, таков принцип работы кондиционеров, применяющихся в промышленном кондиционировании.