Контактные телефоны: (066)714-80-23, (096)644-42-40 Магазин климатической техники - Херсон -

Как работают кондиционеры и тепловые насосы

Кондиционер - это один из видов холодильной установки. По принципу работы - это тот же холодильник, который стоит у нас на кухне. Его работа основана на свойстве всех жидкостей поглощать энергию при кипении (испарении) и отдавать его при конденсации (превращении пара обратно в жидкость).
Хорошим примером этого эффекта может быть кипячение воды на плите. Сначала вода нагревается, ее температура постоянно растет, но когда вода начинает кипеть - ее температура равна 100°C и больше не подымается, хотя температура плиты около 400°С. Это происходит потому, что для испарения (перехода из жидкого в газообразное состояние) жидкости необходима энергия, которую она поглощает в виде тепла.
Однако многие жидкости кипят при температурах гораздо меньших, чем вода. Такими свойствами обладает фреон - хладагент, используемый в бытовых кондиционерах и холодильниках. И в том, и в другом типе устройств фреон циркулирует по длинному замкнутому трубопроводу, разделенному на 2 части. Одна из них называется испарителем, она всегда холодная, и находится внутри холодильника (извивающаяся трубка, пронизывающая стенки морозильной камеры) или во внутреннем блоке кондиционера (сплит-системы), т. е. в комнате. Другая - горячая - конденсатор, который расположен на задней стенке холодильника или во внешнем блоке кондиционера, т. е. за окном.
Секрет этой системы в том, что давление хладагента в испарителе и конденсаторе разное. Вспомним еще раз школьный курс физики. Температура кипения и конденсации одного и того же вещества будет разной при различном давлении: чем оно выше, тем выше температура кипения и конденсации. Например, высоко в горах, в 7-8 тыс. метров над уровнем моря, где воздух разряжен и его давление низкое, вода закипает уже при 40-60°C. А, скажем, в магистральных трубопроводах городской системы отопления она циркулирует под высоким давлением при температуре 110-130°C, не закипая при этом, что позволяет с минимальными потерями передавать тепло на большие расстояния.
В конденсаторе кондиционера и холодильника жидкий хладагент находится под высоким давлением, поэтому, несмотря на то, что температура окружающего конденсатор воздуха гораздо выше точки кипения фреона, он не закипает. В испарителе давление ниже, и попадая туда из конденсатора, жидкий фреон мгновенно начинает кипеть и испаряться, переходя в газообразное состояние и поглощая через стенки и тепло из внутренней камеры холодильника или из прогоняемого вентилятором через внутренний блок сплит-системы воздуха. На выходе испарителя газообразный фреон проходит через компрессор, который загоняет его в конденсатор под высоким давлением.
В результате сжатия хладагент сжижается (конденсируется) и при этом происходит обратный процесс, т. е. через стенки конденсатора он отдает окружающему воздуху тепло, которое поглотил при испарении: потрогайте решетку сзади холодильника - она всегда горячая. А чтобы весь сжатый фреон не устремился из конденсатора в испаритель и давление между ними не выровнялось (ведь по сути это две половинки одного замкнутого контура), их отделяет друг от друга специальный клапан, который впускает хладагент в испаритель небольшими порциями.
Схема работы холодильной машины: 1 - конденсатор, 2 - дросселирующий клапан, 3 - испаритель, 4 - компрессор.
Принцип действия теплового насосав
Итак, по принципу работы кондиционер - это тот же холодильник, только его «морозильной камерой» является вся комната, а конденсатор вынесен на улицу.
По сути своей кондиционер (как и холодильник) является т. н. тепловым насосом - устройством, отбирающим тепло из более холодной среды (воздуха в комнате) и передающим его более нагретой (воздуху на улице). Однако тепловыми насосами принято называть только те устройства, которые служат для обогрева помещений в холодное время года, а не для их охлаждения в жару. Чтобы обычный кондиционер работал в режиме теплового насоса, его внутренний блок пришлось бы вывесить на улицу, а наружный, наоборот, установить в помещении. Или... изменить направление движения хладагента в контуре кондиционера, чтобы испаритель превратился в конденсатор, а конденсатор - в испаритель.
Именно такое решение используется в современных кондиционерах «2 в 1», о которых шла речь выше и которые способны как охлаждать воздух в помещении, так и подогревать его. Главным отличием такого кондиционера от «традиционного», работающего только на охлаждение, является т. н. четырех ходовой дросселирующий клапан, который способен подавать хладагент в обоих направлениях, в зависимости от режима работы кондиционера.
В системах на базе теплового насоса «воздух-вода», теплообмен осуществляется между фреоном и водой, которая может как охлаждаться, так и подогреваться, поступая затем к фанкойлам, кондиционирующим воздух в помещениях, или в систему горячего водоснабжения.

Войти или Зарегистрироваться