Как работает кондиционер

В этой статье мы расскажем, как устроен кондиционер и на чем основан принцип работы любого кондиционера. Для простоты будем рассматривать тип кондиционера, который называется сплит-система. Особенность сплит-системы в том, что вся климатическая установка разделена на две части. Одна часть находится в помещении и ее называют «внутренний блок кондиционера». Внутренний блок «гоняет воздух» в помещении и исполняет все функции. Вторая часть называется «наружный блок кондиционера», который находится на улице и «трудится» над процессом охлаждения. Как это происходит рассмотрим далее.

Внутренний блок кондиционера выполняется в красивом дизайнерском решении и состоит из нескольких основных элементов. На входе воздуха в систему находятся фильтрующие элементы, которые задерживают крупные частицы и пыль. Первым выступает (2) фильтр грубой очистки, за ним находится сложная (3) система фильтров тонкой очистки: угольный, антистатический, антибактериальный и другие, в зависимости от производителя, модели кондиционера и его стоимости.

Вторым элементом выступают «легкие» кондиционера. Это (4) вентилятор, обеспечивающий забор воздуха из помещения и (5) радиатор-теплообменник, проходя через который воздух нагревается или охлаждается в зависимости от поставленной задачи. Дополнительно, при наличии таких функций, воздух насыщается влагой до определенного уровня и ионизируется.

На выходе из вентилятора имеются (6) горизонтальные и (8) вертикальные жалюзи, изменяющие направление потока охлажденного, очищенного, увлажненного и ионизированного воздуха. Некоторые «умные» кондиционеры способны определять присутствие людей в помещении и изменять направление потока воздуха таким образом, чтобы люди не попадали под прямой поток.

Управление системой осуществляется (7) панелью индикации, находящейся на (1) крышке кондиционера либо при помощи пульта управления.

В процессе охлаждения воздух «отдает» температуру теплоносителю – фреону, который по трубкам поступает в наружный блок системы.

Наружный блок кондиционера выглядит не так красиво, но при этом именно он выполняет основную работу по охлаждению воздуха.

Через (7) входные штуцера теплоноситель поступает в наружный блок кондиционера. На входе в блок устанавливается (6) фильтр для очистки фреона от твердых частиц, которые могли попасть в систему, например, при некачественной установке кондиционера.

Выполнять монтаж кондиционера должны только профессионалы, на этом экономить нельзя – иначе это может привести к дорогостоящему ремонту.

Движение жидкости и давление в системе создает (1) компрессор. Жидкость поступает в (5) радиатор-конденсатор, который забирает тепло у теплоносителя. Поток воздуха, создаваемый (4) вентилятором обдувает радиатор, охлаждая его.

Наружный блок кондиционера также содержит (3) плату управления, но, в отличии от внутреннего блока - без панели управления. Дальше разберем принцип работы кондиционера и физические процессы, происходящие в нем.

В основе работы кондиционера лежат несколько физических законов:

1. Передача тепла от холодного тела к более теплому. Возьмем металлический блок (металл быстро отдает и забирает тепло), добавим металлические ребра для увеличения площади контакта с воздухом и назовем это радиатор. И если поставим холодный радиатор в закрытое помещение, то он заберет часть тепла из воздуха, и температура воздуха уменьшится. Если при этом обдувать радиатор вентилятором – эффективность и скорость передачи тепла увеличится.

Теперь нужно понять, как охлаждать находящийся в помещении металлический радиатор – для этого используем второй закон.

2. При парообразовании расходуется тепло. Если налить на руку быстро испаряющуюся жидкость - спирт, то можно почувствовать прохладу.

Для использования этого свойства в кондиционере создается герметичный контур из металлических трубок, внутри которых закачивается хладагент (вещество с нужной температурой парообразования). Испаряясь он поглощает тепло.

Но как испарить газ? Использовать еще один физический закон.

3. Если газ сжать, его температура увеличится. Как при использовании ручного велосипедного насоса, при длительной работе насос нагревается от постоянного сжатия воздуха.

Ставим компрессор, который изменяет давление в системе и при определенном значении температуры и давления хладагент переходит из жидкого в газообразное состояние. Отправляем этот газ во внешний блок кондиционера, в котором тоже находится радиатор и применяем 4 свойство.

4. При увеличении давления газ переходит в жидкое состояние, отдавая тепло. Значит ставим радиатор-конденсатор, обдуваем его вентилятором и таким образом охлаждаем хладагент.

Этот процесс повторяется многократно, таким образом происходит «перенос» тепла из помещения на улицу. Теперь вы должны понимать, как работает кондиционер и что он не заменяет воздух, а просто охлаждает тот воздух, который уже находится в помещении.