Принцип роботи і схема кондиціонера

Кондиціонер здається досить простим обладнанням, основні конструкційні вузли якого не представляють особливої складності. Тому розберемо детально його принцип роботи, який також вкрай простий.

Як працює типовий кондиціонер?

Випаровуючись рідини, що поглинають тепло, причому активно, а при конденсації (переходу з газоподібного стану назад в рідке) виділяють його. І зазначені фізичні явища традиційно є основою принципу роботи кондиціонерів.

Упевнитися, що зазначений спосіб відведення тепла ефективний, можна навіть у домашніх умовах. Приміром, наносячи на поверхню шкіри будь спиртосодержащий розчин, який, швидко випаровуючись, залишає після себе відчуття холоду. Так як тепло з поверхні тіла поглинається і відводиться в сторону.

Якщо просто, то основою роботи будь-якого сучасного кондиціонера є процедури кипіння (з поглинанням тепла) і конденсації (з виділенням тепла). При зазначених процесах відбувається поглинання/виділення тепла згідно зображених на графіку формул. Де Q є кількістю тепла, L — питома теплота пароутворення, а m позначає масу речовини

Так відбувається і в приміщенні. Причина в тому, що рідкий холодоагент, потрапивши у внутрішній блок кондиціонера, активно і в великих кількостях поглинає надлишки тепла, при цьому його температура істотно підвищується.

В результаті він випаровується, переміщується у зовнішній блок (зазвичай розміщений за межами будівлі). Де під впливом більш холодного повітря, в значних кількостях нагнітається вентилятором, відбувається зворотний процес.

На фото зображений випарник кондиціонера. Який своїм виглядом нагадує звичайний радіатор. Власне так воно і є. Так як конструкція цього елемента забезпечує максимально ефективний його обдув теплим кімнатним повітрям, з якого холодоагент і поглинає тепло, тому в кімнаті стає прохолодніше

Тобто здійснюється конденсація, в результаті якої холодоагент знову стає рідким, при цьому, відповідно, виділяється тепло. А далі настане новий цикл і так до нескінченності.

Принципова схема роботи устаткування

Незалежно від виду, типу та назви кондиціонера процес охолодження повітря завжди однаковий. Так після включення холодоагент подається у випарник. При цьому його тиск становить 3-5 атмосфер, а температура знаходиться в межах 10-20 °С.

Далі в газоподібному стані фреон переміщається в компресор. І тут же стискається до 15-20 атмосфер. Крім того, відбувається нагрівання хладагента до 70-90 °С.

На схемі, в спрощеному вигляді, зображений принцип роботи будь-якого сучасного кондиціонера. Так, на малюнку показано, що охолоджений в конденсаторі холодоагент надходить у регулятор потоку (терморегулюючий вентиль). Де його тиск зменшується, що дозволяє рідині ще більше охолонути. А далі холодоагент транспортується у випарник, де і відбувається основний процес. Тобто охолодження повітря з одночасним нагріванням хладагента

Після чого газ транспортується в конденсатор, активно обдувається вентилятором. У результаті впливу нагнітається повітря з більш низькою температурою фреон виділяє тепло, що призводить до його переходу в рідкий стан.

Але все ж його температура залишається на 10-20 °С вище, ніж аналогічний показник навколишнього повітря. Ця проблема вирішується в момент переміщення рідини через терморегулюючий вентиль. Де тиск хладагента знову знижується до невеликих 3-5 атмосфер. Що дає можливість фреону додатково охолонути і він готовий до нового циклу поглинання тепла, тому знову подається у випарник.

На малюнку зображена принципова схема кондиціонера. При цьому один блок, оснащений випаровувачем, що знаходиться всередині приміщення. А другий, з конденсатором, — зовні. Що дозволяє зробити процедуру теплообміну максимально ефективною. Крім того, в блоці, який знаходиться на вулиці, завжди розміщується компресор, який є самою гучною частиною конструкції

Особливості функціонування кондиціонера

Для роботи кондиціонера потрібна електроенергія, але це вигідно, так як у нього досить високий ККД.

Але якщо в мережі регулярні перепади напруги, то, щоб уникнути поломки цього виду кліматичного обладнання, слід відразу ж встановити і стабілізатор.

Незважаючи на простий і ефективний спосіб теплообміну, слід завжди пам’ятати про те, що кондиціонер буде відповідати заявленим характеристикам тільки при регулярному технічному обслуговуванні.