Как работает кондиционер: устройство, охлаждение и роль компрессора

Для поддержания устойчивого и комфортного микроклимата применяют системы охлаждения, которые переносят тепло изнутри наружу. Основу работы составляет замкнутый контур с фреоном. При нагреве вещество испаряется и забирает тепло, а при сжатии — отдает его наружу. Эта технология используется в большинстве современных кондиционеров. Расскажем, как работает кондиционер в квартире, и каким он может быть.

Виды кондиционеров

Кондиционеры различаются по конструкции, способу установки и области применения.

• Мобильный кондиционер представляет собой единый корпус с компрессором, вентилятором и испарителем. Воздуховод направляют в окно, чтобы вывести теплый поток наружу. Прибор включают в обычную розетку. Его легко передвинуть в другую комнату. Такой вариант часто встречается в съемном жилье или на даче.
• Настенная сплит-система подходит для стационарной установки. Наружный блок выносят на фасад или балкон. Внутренний размещают в комнате на высоте не ниже двух метров. Между ними прокладывают трассу из медных труб и провода питания. Фреон движется по замкнутому кругу. Управление выполняется с пульта.
• Канальный тип применяют в просторных помещениях. Блок прячут за подвесным потолком или в отдельном техническом помещении. Воздух проходит по каналам с распределительными решетками. Внешне такая система незаметна. Интенсивность потока регулируют вручную или автоматически.
• Кассетная модель распределяет воздух по четырем направлениям. Поток выходит из панели, которая встроена в потолок. Благодаря центральному расположению охлаждение происходит равномерно. Прибор подходит для офисов, залов и конференц-площадок. Высота потолка должна быть не менее трех метров.
• Мультисплит-система обслуживает сразу несколько комнат. К одному наружному блоку подключают два и более внутренних. Каждый работает независимо. В одной комнате можно охладить воздух, а в другой — нагреть. Такое решение используют в квартирах, где нет возможности ставить несколько наружных модулей.

Как устроен кондиционер

Кондиционер состоит из двух частей. Внутренний блок охлаждает воздух в помещении. Наружный — за сброс тепла на улицу. Эти блоки соединены медными трубками и работают как единое целое. Внутри системы циркулирует хладагент, который переносит тепло с одного конца цепи на другой.

Как устроен агрегат:

• Внутри помещения находится испаритель. Его помещают в блок с решеткой. За панелью скрыт радиатор, через который проходит газообразный фреон. При этом он отбирает тепло из воздуха. Вентилятор проталкивает поток через радиатор и возвращает его уже охлажденным. Управление температурой выполняется с помощью электронной платы.
• Во внешнем корпусе размещен компрессор и конденсатор. Металлический радиатор соединен с вентилятором, который втягивает уличный воздух и обдувает трубки. Компрессор установлен рядом. Он прижат к основанию через демпферы, чтобы снизить вибрации. Конденсатор выглядит как решетка из тонких трубок с оребрением.
• Между двумя блоками ставят дросселирующее устройство. Оно встраивается в трассу и регулирует поток жидкости. Размер отверстия и сопротивление подбирают заранее. Давление по разные стороны отличается. За счет этого хладагент испаряется при низкой температуре.
• Медные трубки соединяют все элементы в контур. На стыках используют пайку или специальные гайки. Один канал ведет от испарителя к компрессору. Второй возвращает фреон в жидком состоянии обратно в испаритель. Внутри трубок создаются условия для перехода вещества из газа в жидкость и обратно.

Так устроена стандартная сплит-система. Принцип сохраняется и в других типах климатического оборудования, хотя детали могут отличаться.

Что такое компрессор

Компрессор установлен в наружном блоке кондиционера и запускает движение хладагента по системе. Он втягивает фреон в газообразном состоянии и сжимает его до высокого давления. В результате температура вещества резко возрастает.

Корпус выполнен из стали и герметично закрыт. Внутри размещен электродвигатель и рабочий механизм. В поршневых моделях используется кривошип, в спиральных — две пластины с криволинейным профилем. Все детали находятся в масляной ванне для снижения износа. Компрессор соединен с остальными частями трассы трубками и работает в постоянном цикле.

Принцип работы кондиционера

Как работает кондиционер:

• Внутренний теплообменник находится в помещении. Через него проходит фреон в газообразной форме. При этом давление остается низким, а температура падает. Вентилятор прогоняет теплый воздух через радиатор. Газ забирает тепло и уходит в трассу.
• Компрессор сжимает пары до высокого давления. Температура фреона при этом резко возрастает. После сжатия горячий газ поступает в наружный теплообменник. Там он охлаждается, снова превращается в жидкость и сбрасывает тепло наружу. Уличный вентилятор ускоряет процесс.
• Жидкий фреон проходит через узкое отверстие или регулируемый клапан. После прохода давление резко падает. Фреон мгновенно закипает и снова поступает к испарителю. Цикл замыкается и повторяется, пока работает питание.

Система подстраивает мощность под условия. Она реагирует на показания датчиков и снижает нагрузку, если температура уже близка к заданной.

Кондиционер не создает холод, а убирает лишнее тепло. Система сохраняет эффективность даже при высокой температуре снаружи. Автоматика следит за давлением, температурой и безопасной работой всех узлов.