Основным агрегатом современного бытового кондиционера является компрессионная холодильная машина.
Холодильная
машина (на рисунке) состоит из компрессора (К), испарителя (Т —
теплообменник внутреннего блока), конденсатора (Т — теплообменник
внешнего блока), терморегулирующего вентиля (ТРВ) и двух вентиляторов
(В).
Все указанные узлы, за исключением вентиляторов, соединены
между собой трубопроводами и образуют замкнутую систему, в которой
находится холодильный агент (как правило это фреон марки R22 или R410).
Компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента в системе
и создает необходимое давелние конденсации хладагента. Он отсасывает
из испарителя (теплообменник внутреннего блока) пары хладагента, сжимает
их и нагнетает в конденсатор. В конденсаторе происходит охлаждение
паров хладагента до их насыщения и конденсации, то есть до перехода
паров в жидкое состояние. При этом происходит интенсивное отведение
тепла в окружающую среду. Терморегулирующий вентиль (в бытовых
кондиционерах это капиллярная трубка) пропускает жидкий хладагент
из конденсатора в испаритель. С его помощью происходит дросселирование
жидкости, то есть жидкий хладагент поступает в испаритель под низким
давлением, что необходимо для его кипения (испарения) при низкой
температуре.
Принцип работы кондиционера
заключается в следующем: при работе компрессора, в испарителе,
находящемся на стороне всасывания, понижается давление имеющегося в нем
хладагента, который, в следствии этого, начинает интенсивно испарятся
(кипеть), отнимая необходимое для этого тепло из окружающей среды через
металлические стенки испарителя (так и охлаждается воздух в Вашей
комнате). Пары хладагента отсасываются компрессором, сжимаются
им и нагнетаются под давлением (10-15атм) в конденсатор, где тепло
сбрасывается на улицу. В конденсаторе, охлаждаемом при помощи
вентилятора воздухом, хладагент при высоком давлении и температуре,
соответствующей температуре конденсации, переходит в жидкое состояние
и через регулирующий вентиль поступает в испаритель. В момент
прохождения хладагента через малое отверстие вентиля давление его
понижается от давления конденсации до давления испарения. Низкое
давление в испарителе, создаваемое компрессором, обеспечивает кипение
(испарение) хладагента при низкой температуре с поглощением необходимого
для этого тепла.
Таким образом, при работе кондиционера
происходит перенос тепла из среды, в которой находится испаритель
(внутреннее помещение) в ту среду, где находится конденсатор (улица).
Кондиционер не производит холод или тепло, а переносит тепло с одной
стороны в другую. Поэтому кондиционер по-другому называют тепловой
насос.
Интересно, что современные кондиционеры могут не только
охлаждать, но и нагревать воздух в помещении. Такую возможность дает
четырехходовый клапан, который запускает поток хладагента в обратную
сторону. Образно говоря, испаритель и конденсатор меняются местами.
Поэтому при потреблении всего 1 кВт электроэнергии современные
кондиционеры способны выдавать не менее 3 кВт тепла. Не стоит забывать,
что кондиционер способен греть только до наружных температур порядка
-10 — 15 градусов Цельсия. При более низких температурах бытовые
кондиционеры уже не способны заставить хладагент кипеть во внешнем
блоке.