Принципы работы кондиционера

Принцип работы кондиционера

Видео ролик :Принцип работы кондиционера



 Единственный бытовой прибор, с которым корректно сравнивать кондиционер - это холодильник. Только морозит он свою утробу, а тепло сбрасывает в окружающее пространство. (В этом можно убедиться, поднеся руку сзади.) Примерно так же действует и кондиционер, только охлаждает он помещение, а излишки тепла отводит на улицу. Если же требуется прогреть помещение, то наоборот - кондиционер берет тепло с улицы и несет его в дом. 

Каким же образом кондиционер переносит тепло с холодной улицы в прогретую комнату? Законы физики здесь не нарушаются - кондиционер способен вытворять подобные фокусы благодаря двум законам природы. 

Во-первых, при испарении любая жидкость поглощает тепло. Для того, чтобы убедиться в справедливости этого утверждения, достаточно капнуть на руку бензином, спиртом или ацетоном. Вы тут же почувствуете холод. И, наоборот, при конденсации пара тепло выделяется. Осталось только сделать так, чтобы жидкость закипала при низкой температуре, поглощая тепло, а конденсировалась при высокой. Чтобы добиться такого эффекта, нужно просто изменять давление.
Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент.
В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой 10—20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.
Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.
На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.
После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель (ВНУТРЕННИЙ БЛОК). В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент 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.
Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.
К другим статьям