В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей
поглощать тепло при испарении и выделять его 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. Они 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 следующий процесс: - В компрессор 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 и поступает в конденсатор.
- Конденсатор обдувается воздухом, имеющим температуру ниже
температуры фреона, в результате фреон остывает и переходит из
газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. При этом
воздух, проходящий через конденсатор, нагревается. На выходе из
конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением,
температура фреона на 10 - 20°С выше температуры атмосферного воздуха.
- Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль
(ТРВ), который в бытовых кондиционерах выполняется в виде капилляра
(длинной тонкой медной трубки, свитой в спираль). В результате
прохождения через капилляр давление фреона понижается до 3 - 5 атмосфер и
фреон остывает, часть фреона может при этом испариться.
- После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением и
низкой температурой поступает в испаритель, который обдувается комнатным
воздухом. В испарителе фреон полностью переходит в газообразное
состояние, забирая у воздуха тепло, в результате воздух в комнате
охлаждается. 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. В «теплых» кондиционерах в
холодильный контур дополнительно устанавливается четырехходовой клапан
(на схеме не показан), который позволяет изменить направление движения
фреона, меняя испаритель и конденсатор местами. В этом случае внутренний
блок кондиционера нагревает воздух, а наружный блок охлаждает его. Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе
кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает
полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора
попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате
происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым
фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые
распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув
испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах
наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный
фреон). |