ПРИНЦИП РАБОТЫ КОНДИЦИОНЕРА

Понять, как устроен кондиционер и откуда в тридцатиградусное пекло берется освежающая про­хлада, не так уж сложно. Рассмотрим это на примере сплит-системы. Как известно из школьного курса физики, при испарении любая жидкость поглощает тепло. Если налить на руку спирт или одеколон, тут же почувствуешь холод. И наоборот, при конденсации пара тепло выделяется. Именно этот известный принцип и эксплуатирует любой кондиционер.

Как он устроен?

Кондиционер представляет собой замкнутый герметичный контур, внутри которого движется спе­циальное вещество - хладагент. Испаряясь в одном месте, он поглощает тепло, а конденсируясь в дру­гом - выделяет поглощенное тепло. Обмен теплом хладагента с воздухом происходит через воздушные теплообменники, которые представляют собой медные трубки, снабженные тонкими поперечными алюминиевыми пластинками. Чтобы процесс теплообмена между хладагентом и воздухом шел быст­рее, воздух через теплообменники продувают с помощью вентиляторов. По названию процесса, проис­ходящего в теплообменнике, один из них называют испарителем, а другой - конденсатором.

При работе кондиционера на «холод» в качестве испарителя выступает внутренний (находящийся в помещении) теплообменник, а в качестве конденсатора - наружный (находящийся вне помещения). При работе кондиционера на «тепло», теплообменники меняются ролями. Суть процесса изложена, но в чем секрет фокуса?

Дело в том, что холод не «производится», а происходит перенос тепла из одного места в другое с помощью хладагента. Благодаря этому и появился термин «тепловой насос». По этой же причине кондиционер «производит» тепла или холода примерно в 3 раза больше, чем потребляет электроэнер­гии - факт, вызывающий недоумение у людей, не обремененных знанием холодильной техники.

Что за чудо - машина с КПД 300%? И почему это загадочное вещество «хладагент» то поглощает, то отдает тепло, ведь из школьного курса физики известно, что оно всегда переходит от более нагретого тела к менее нагретому? Что заставляет хладагент переносить тепло из помещения, в котором чуть больше 20 градусов на улицу, где порой бывает под +40?

Все не просто, а очень просто! Из той же школьной физики известно, что температура фазового пе­рехода (испарения или конденсации жидкости) зависит от давления, при котором происходит процесс. Зависимость нелинейная и монотонная - чем больше давление, тем больше температура фазового перехода. Дальше - больше! Для того, чтобы жидкий хладагент кипел, превращаясь в пар и поглощая из окружающего воздуха тепло, в теплообменнике необходимо создать давление, при котором температу­ра фазового перехода будет ниже, чем температура окружающего воздуха. И наоборот, парообразный хладагент будет отдавать тепло воздуху, превращаясь в жидкость, если создать давление, при котором температура фазового перехода будет выше температуры воздуха.

Но для того, чтобы кондиционер заработал, в замкнутый контур нужно встроить еще как минимум два элемента. Это компрессор, повышающий давление до давления конденсации, который уста­новлен в контуре перед конденсатором, и дросселирующее устройство, понижающее давление до давления испарения, перед испарителем.

Перечисленные пять элементов:

1. замкнутый контур с хладагентом,

2. наружный теплообменник,

3. внутренний теплообменник,

4. компрессор,

5. дросселирующее устройство, составляют основу холодильного контура любого кондиционера, от самого простого до самого слож­ного.

Для того, чтобы кондиционер мог работать не только на холод, но и на тепло, в контур необходимо добавить четырехходовой вентиль. Его задача «превращать» испаритель в конденсатор и наоборот. Такой кондиционер называют кондиционером с реверсивным циклом, который может переносить тепло не только из помещения на улицу, но и наоборот.

Если совсем не «грешить» академизмом, холодильный контур - это совокупность устройств, с помощью которых происходит циклическое превращение хладагента из жидкого состояния в парооб­разное с поглощением тепла и из парообразного в жидкое - с выделением тепла.