Більше ніж якість
Порівняння Мої списки

Принцип роботи кондиціонера, як працює кондиціонер, як вибрати режим роботи кондиціонера, з чого складається кондиціонер

Принцип работы кондиционера

В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять — при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему кондиционера на примере сплит-системы:

Основными узлами любого кондиционера являются:

  • Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.
  • Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).
  • Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).
  • ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.
  • Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Помимо основных элементов, современный кондиционер оснащен датчиком температуры, электронным управлением и воздушными фильтрами.

  1 — компрессор, 2 — клапан четырехходовой, 3 — электронная схема управления, 4 — внешний вентилятор, 5 — конденсатор, 6 — по этим трубкам циркулирует хладагент, 7 — внутренний вентилятор, 8 — испаритель, 9 — фильтр (предварительной) грубой очистки, 10 — фильтр тонкой очистки.

Теперь о том, как работает кондиционер. Все его описанные выше элементы, за исключением вентиляторов, соединены между собой медными или алюминиевыми трубками тонкими стенками. Образуется замкнутый холодильный контур, содержащий в себе хладагент и немного компрессорного масла.

Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла.

В процессе работы кондиционера происходит следующее. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 20°С. Компрессор сжимает фреон до давления 15 - 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 - 90°С, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10 - 20°С выше температуры атмосферного воздуха. Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе ТРВ давление и температура фреона существенно понижаются, часть фреона при этом может испариться.

После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий фреон переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.

Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Кстати, одна из наиболее серьезных проблем в работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате компрессор просто выходит из строя. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает слишком холодный фреон).

Как выбрать режим работы кондиционера

Режим охлаждения. При включении кондиционера в компрессор начинает поступать из испарителя хладагент в виде газа, имеющий температуру от 10 до 20 °C и находящийся под давлением от трех до пяти атмосфер. В компрессоре хладагент сжимается, его давлением возрастает от 15 до 25 атмосфер, он нагревается до температуры от 70 до 90 °C и поступает по трубкам контура в конденсатор. Нагрев конденсатора, куда поступает хладагент, понижается путем интенсивной работы вентиляторов. Остывая, хладагент переходит в жидкое состояние, его температура выше, чем внешняя атмосфера — примерно на 10-20 °C, давление достаточно высоко.

На выходе из конденсатора хладагент поступает в трубку-капилляр или вентиль терморегуляции, температура и давление понижаются, он частично переходит в газообразное состояние. Эта смесь газообразного и жидкого хладагента, находящаяся под низким давлением, вводится в испаритель. В нем жидкая часть хладагента полностью становится газом, при этом активно поглощается тепло извне — воздух, закачанный кондиционером и прошедший через испаритель, становится холодным. После хладагент в газообразном состоянии и под низким давлением вновь поступает в компрессор — процесс начинается с начала.

Режим обогрева (тепловой насос) или реверс. Практически все модели и марки современных сплит-систем способны не только кондиционировать (охлаждать) воздух в помещении, но и обогревать его, подавая горячий воздух. Для выполнения этой функции кондиционер оснащается особым клапаном — четырехходовым, способным под управлением соленоида менять направление подачи хладагента от компрессора в прямом или обратном направлении. Принцип обогрева схож с принципом режима охлаждения — разница в том, что хладагент проходит стадии повышенного, пониженного давления, нарастания и снижения температур в цикле, обратном циклу охлаждения. Т.е. конденсатор внешнего (наружного) блока сплит-системы охлаждается, а испаритель внутреннего блока — нагревается, отдавая тепло воздуху, нагнетаемому вентиляторами в помещение.

Режим вентиляции в сплит-системах. В этом режиме компрессор отключается, движение хладагента в системе полностью прекращается — внутренний блок сплит-системы выполняет перемешивания воздуха внутри помещения с помощью вентиляторов. Это позволит, к примеру, эффективнее распределить теплый воздух, идущий от отопительных батарей, перемещать его с холодным воздухом — т.е. создать однородный температурный климат в помещении.

Режим осушения. При охлаждении испарителя на его металлическом корпусе конденсируется влага, содержащаяся в атмосфере комнаты — она накапливается в поддоне. Работая в режиме охлаждения, кондиционер накапливает и отводит конденсат из поддона автоматически: в сплит-системах через пластиковую трубку, выведенную от внутреннего (комнатного) блока в канализационную систему или на улицу; в моноблочных (оконных) кондиционерах сброс влаги происходит через металлическую трубку, вывод которой расположен снизу на их внешней (уличной) стороне.