Кондиционер предназначен в основном для охлаждения воздуха. Рассмотреть этот процесс.
Начнем с простого. Вещества имеют такое свойство - при испарении они поглощают тепло, при конденсации они его выделывают. На этом физическом явлении и построена работа кондиционера.
Принцип действия кондиционера основан на изменении агрегатного состояния хладагента (фреона) в зависимости от температуры и давления в замкнутой системе. Для начала ознакомимся с основными узлами кондиционера.
Основными узлами любого кондиционера являются:
У современного кондиционера имеется электронный блок, который управляет работой в зависимости от выбранного режима. Все современные модели имеют пульт дистанционного управления, позволяющий задавать параметры.
Наружный блок кондиционера
Наружный блок кондиционера состоит из следующих основных узлов:
1. Вентилятор, создающий поток воздуха для обдува конденсатора.
2. Конденсатор - это радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона, воздух проходящий мимо конденсатора нагревается и уходит в окружающую среду.
3. Компрессор, осуществляющий сжатие хладагента и поддержание его движения по холодильному контуру.
4. Плата управления устанавливается, как правило, в инверторных кондиционерах. В неинверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке.
5. Четырехходовой клапан устанавливается в моделях с функцией подогрева. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона, при этом внутренний и наружный блоки как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный на охлаждение.
6. Штуцерные соединения (на рисунке не видны) для подключения медных труб, соединяющих наружный и внутренний блоки.
7. Фильтр фреоновой системы устанавливается перед входом компрессора и защищает его от частиц грязи, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера.
8. Защитная крышка, которая закрывает штуцерные соединения и электрические разъемы.
Внутренний блок кондиционера
Внутренний блок состоит из следующих основных узлов:
1. Передняя панель - это пластиковая решетка, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
2. Фильтр грубой очистки, представляющий пластиковую сетку. Он предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных тополиново пуха и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
3. Система фильтров состоит из различных фильтров тонкой очистки среди которых обычно бывают: угольный (удаляет неприятные запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль), антибактериальные и т.п.
4. Вентилятор, предназначеный для циркуляции очищенного и охлаженного либо подогретого воздуха в помещении.
5. Испаритель - это радиатор (теплообменник), в котором происходит нагрев холодного хладагента и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
6. Горизонтальные жалюзи, предназначены для регулируровки направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
7. Индикаторная панель состоит из индикаторов (светодиодов), показывающих, в каком режиме работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
8. Вертикальные жалюзи, которые регулируют направление воздушного потока по горизонтали.
9. Плата управления (на рисунке не показана), на которой размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
10. Штуцерные соединения (на рисунке не показаны), расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.
Следует отметить, что кондиционер не производит холод (или тепло), а переносит его из помещения на улицу. В зависимости от выбранного режима, кондиционер либо переносит тепло из помещения на улицу, либо с улицы в помещение (обогрев).
Чтобы охладить воздух в комнате, необходимо отвести тепло, полученное в результате охлаждения. Тепло - это энергия. А энергия, как известно, не может исчезнуть бесследно. Именно по этому кондиционер состоит из двух блоков: внутреннего и наружного. Существуют также одноблочные системы охлаждения, которые отводят тепло по выведенному наружу воздухопроводу.
Переносчиком тепловой энергии в кондиционере (как и в холодильнике) является специальный хладагент. Чаще всего им является фреон.
Работа кондиционера на тепло
Испаряясь, хладагент (как впрочем и любая другая жидкость) отбирает тепло. Вы можете провести такой физический опыт: протрите руку спиртом или спиртосодержащим раствором (например одеколоном). Вы почувствуете холод. Это спирт испаряясь отбирает тепло вашего тела.
И наоборот, конденсируясь (превращаясь из газообразного состояния обратно в жидкость), вещество отдает тепло. Например в парной, когда вы движетесь, то ощущаете тепло от конденсированного пара.
Когда кондиционер работает в режиме охлаждения, хладагент испаряется в теплообменнике внутреннего блока, а конденсируется в наружном. Когда кондиционер работает в режиме обогрева, хладагент конденсируется в теплообменнике внутреннего блока, а испаряется в наружном.
Таким образом происходит перенос тепла из одной среды в другую.
Для переноса тепловой энергии кондиционер потребляет электроэнергию. Но следует отметить, что кондиционер переносит приблизительно в три раза больше энергии, чем потребляет. Электроэнергия необходима для работы компрессора, который создавая перепады давлений заставляет хладагент то испарятся то конденсироваться.