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, необходимо обратиться к схеме работы 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.

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).

Перед тем как перейти к объяснению основных принципов работы кондиционера хочется еще раз обратить Ваше внимание на следующий момент: ВСЕГДА СЛЕДУЙТЕ ТЕХНИЧЕСКИМ ИНСТРУКЦИЯМ И СОВЕТАМ СПЕЦИАЛИСТОВ - ЭТО ПОЗИТИВНО ОТРАЗИТСЯ НА ВАШЕМ ЗДОРОВЬЕ И СЭКОНОМИТ СРЕДСТВА

ПРИНЦИПЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
1.Принципы охлаждения
Что Вы ощущаете, когда пришли к доктору чтобы сделать укол и Вам протерли кожу спиртом, или, когда Вы поливаете ваш двор летом холодной водой? Вы ощущаете прохладу. Это явление возникает благодаря поглощению спиртом или водой тепла из окружающей среды и испарению, что вызывает охлаждение данной области. Когда жидкости испаряются и принимают газообразное состояние, то они поглощают тепло (тепло испарения) из окружающей среды. Именно этот природный принцип использует кондиционер в своей работе для охлаждения воздуха.

В кондиционере заменителем воды или спирта выступает вещество, называемое хладагентом (HCFC-22). Используя теплообменник, его непрерывно заставляют испаряться, что делает воздух в комнате прохладным.

2.Превращение газа хладагента в жидкость
Для того, чтобы превратить газ хладагента, полученный с помощью испарения в теплообменнике, в жидкость, он сжимается с помощью компрессора. Это превращает его в горячую жидкость с высоким давлением, которая затем проходит через конденсатор. Здесь вентилятор дует на нее воздух, чтобы удалить часть тепла. В результате появляется теплый, сильно сжатый жидкий хладагент.

3.Понижение давления жидкого хладагента
Для того, чтобы заставить жидкий хладагент испаряться должным образом, необходимо понизить его давление. Чтобы добиться этого, создается сопротивление возле выпускного отверстия конденсатора для ограничения объема выходящего фреона. Обычно это делается с помощью длинной трубки, которая называется капиллярной. После прохождения через капиллярную трубку у жидкого хладагента понижается давление перед его поступлением в испаритель. Во время перехода хладагента из жидкости в газ, он поглощает тепло из воздуха. Именно такое поглощение скрытой теплоты через испарение является причиной охлаждения воздуха в комнате.

4.Испарение жидкого хладагента
В нормальных условиях температура кипения воды составляет 100С. Но если вы подниметесь на высокую гору, то обнаружите, что вода кипит при более низкой температуре. Это происходит потому, что жидкости могут переходить в свое газообразное состояние более легко при пониженном давлении и менее легко при повышенном. Следовательно, для того, чтобы эффективно выпаривать жидкий хладагент, необходимо поддерживать низким давление посредством удаления газа, который уже образовался.

Суммируя вышеизложенное, можно заключить, что следующие шаги повторяются непрерывно:

Сжатие -> Конденсация -> Разрежение -> Испарение

Вышеприведенные четыре шага называются четырьмя основными элементами цикла охлаждения

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ
1. Процесс нагревания воздуха
Вы, вероятно, замечали, что в летнее время выходящий поток воздуха из наружного блока кондиционера теплый. Казалось бы, что простой заменой мест для наружного и внутреннего блоков, систему кондиционирования можно использовать для нагревания зимой. Однако, это не будет практичным. Поэтому вместо того, чтобы менять места расположения внутреннего и наружного блоков кондиционера, используется узел, который называется реверсивным клапаном на четыре направления, предназначенный для изменения направления потока хладагента (газа). Этот метод, который называется нагреванием с помощью теплового насоса, работает посредством забора тепла из наружного воздуха и выделения его внутри помещения.

2. Извлечение тепла из холодного воздуха зимой
Если температура холодного воздуха составляет всего 7С, температура, при которой хладагент испаряется в тепловом обменнике наружного блока, еще ниже (от 0 до 3С). Эта разница температур (4 - 7С) делает возможным извлечение тепла из наружного воздуха и использование его для нагревания внутри помещения.

Однако, чем ниже становится наружная температура, тем меньше разница температур, и тем сложнее извлекать тепло из наружного воздуха. Другими словами, нагревательная способность уменьшается при падении температуры наружного воздуха. Принцип становитс понятным, если сравнить данный процесс с водяным насосом, используемым для подъема воды на более высокий уровень. С мелкого колодца (более высокая наружная температура) может быть выкачано больше воды (тепла), чем из глубокого (пониженная температура). Принцип здесь тот же самый.


ПРИНЦИПЫ ОСУШЕНИЯ
Кондиционер можно использовать для того, чтобы удалить лишнюю влагу в межсезонье, например во время дождливой погоды весной и осенью. Процесс осушения удаляет влагу в воздухе без изменения комнатной температуры. Воздух охлаждается и осушается в испарителе, после чего она снова нагревается до первоначальной температуры без добавления влаги. Процесс сушки может включать нагревание охлажденного воздуха (собственно операция сушки) или процесс сушки под управлением микропроцессора, в котором микропроцессор устройства регулирует объем выходного потока воздуха и охлаждающую способность. Процесс осушения воздуха под управлением микропроцессора является типовым процессом охлаждения, но посредством минимизации объема потока воздуха, степень его охлаждения в помещении уменьшается и акцент переносится на удаление влаги. Так как это очень похоже на то, что происходит во время охлаждения, внутренняя температура может немного упасть, хотя величина этого падания зависит от внешней температуры (нагрузки охлаждения). Однако, в кондиционере инверторного типа, частота работы компрессора при микропроцессорном управлении понижается (пониженная производительность), поэтому здесь фактически отсутствует падение комнатной температуры.

Block title
Опрос сайта
Какой у вас абонент мобильной связи?
javascript:// javascript://
Всего ответов: 45