Как работает кондиционер в режиме охлаждения и нагрева воздуха

Сегодня кондиционеры присутствуют почти в каждом доме, жители используют их для охлаждения воздуха в помещении в жаркую погоду. Вместе с тем, прибор способен и выполнять противоположную задачу — прогревать комнаты в холода. Немногие знают, как именно работают эти две функции, основные возможности и особенности техники.

Устройство и принцип работы обычного кондиционера

Кондиционирующий аппарат — довольно сложное и капризное приспособление, требующее бережного обращения и постоянного ухода. В качестве специального вещества, обеспечивающего охлаждение и нагревание, обычно выступает фреон. Суть действия системы заключается в протекающих физических реакциях внутри, точнее — реакциях жидкости. Испарение воды означает поглощение тепла, а конденсация — выделение. Так как особенность работы агрегата заключается в испарении и конденсации хладагента, его устройство во многом напоминает поведение холодильника. Изменение значений давления и температуры приводит к необходимому эффекту — охлаждению или обогреву здания.

Важно! Некоторые пользователи полагают, что принцип работы сплит-системы заключается в заборе уличного воздуха и его последующей отдачи в помещение. Это мнение ошибочно. Модели, способные подмешивать свежий уличный воздух, встречаются крайне редко и стоят очень дорого.

Как охлаждается и нагревается воздух с помощью кондиционера

Действие системы представляет собой замкнутый цикл. Охлаждение и нагрев — это два взаимообратных процесса, поэтому понять принцип работы аппарата можно, ознакомившись только с одним из них.

При охлаждающем режиме происходят следующие действия:

1. Включается компрессор, нагнетающий давление;
2. Охладитель в газообразном состоянии начинает проходить через радиатор, становясь жидким и горячим;
3. В таком состоянии хладагент поступает к терморегулирующему вентилю, где его температура начинает понижаться;
4. Это приводит к испарению охлаждающего вещества, в результате испаритель покрывается холодной газожидкостной смесью;
5. Вентилятор сдувает холод с испарителя, направляя холодный воздушный поток в помещение;
6. Фреон, превратившийся обратно в газ, попадает к конденсатору, и цикл завершается.

   

При обогреве протекает обратный процесс — вместо испарения происходит конденсация охладителя.

Полезно! Кондиционирующие агрегаты потребляют немало электроэнергии, поскольку в основе их работы лежат двигатель и компрессор. С другой стороны, потребляемая энергия раза в три меньше трансформируемой, в связи с чем использование кондиционера в качестве обогревателя считается экономически выгодней, чем применение специализированной техники.

Устройство кондиционеров

Лучшим образом понять принцип работы системы можно, ознакомившись с отдельными составляющими прибора. Сплит-система состоит из двух комплектующих — внутреннего и внешнего, которые не могут существовать друг без друга и являются взаимосвязанными.

Внешняя часть кондиционера

Наружный блок устанавливается со стороны улицы и предназначен для охлаждения горячего фреона. Он состоит из следующих элементов:

• вентилятор создает воздушные потоки, обдуваемые конденсатор;
• конденсатор — компонент, охлаждающий и кондиционирующий хладагент. Проходящий через него воздух нагревается и выводится на улицу;
• компрессор — один из главных комплектующих системы, отвечающий за сжатие и циркуляцию охладителя по холодильным контурам;
• блок управления может располагаться как в наружной, так и во внутренней части устройства, в зависимости от модели;
• четырехкодовый клапан — механизм, обеспечивающий переключение между охлаждающим и согревающим режимами. С его помощью изменяется направление фреона и принципы работы внутреннего и наружного блоков;
• фильтр охлаждающего вещества располагается перед компрессором для защиты корпуса от попадания мусора и пыли внутрь системы;
• разнообразные штуцерные соединения — детали, предназначенные для подключения медных труб между внутренней и наружной составляющими;
• защитная панель обеспечивает надежную защиту корпуса от повреждений и проникновений.

  

Внутренний блок

Располагается внутри помещения, его устройство во многом схоже с конструкцией внешнего, но имеет свои конструктивные особенности:

• передняя панель производится из надежного пластика и предназначена для поступления воздушного потока внутрь комнаты. Ее легко снимать и устанавливать обратно, чтобы проводить чистку или замену фильтров;
• фильтр грубой очистки представляет собой пластиковую сетку, способную удерживать крупный мусор, шерсть животных и прочее. Его необходимо чистить каждый месяц;
• фильтры тонкой очистки — целая система фильтрующих элементов, состоящая из угольного, антибактериального, электростатического и других чистящих единиц. В зависимости от модели агрегата, в комплект могут входить только отдельные составляющие или все сразу;
• кулер — вентилятор, циркулирующий воздух в помещении, как холодный, так и подогретый;
• испаритель — обязательный элемент системы, отвечающий за охлаждение фреона;
• жалюзи — наружная составляющая, предназначенная для регулировки направления потока;
• панель с индикаторами — небольшой дисплей, отображающий режим работы прибора, возможные коды ошибок, на отдельных моделях также показывает текущую температуру и время;
• плата управления — на детали располагается электронный блок и центральный процессор.

  

Интересно! Чаще всего кондиционирующее оборудование работает на двухблочной системе. Два блока необходимы для одновременной генерации холода и отвода тепла наружу. Более редкий вариант — одноблочные установки, выводящие тепло на улицу по специальному воздуховоду.

Разновидности кондиционеров

Существует несколько видов охлаждающей техники. Все они работают по одинаковому принципу, но все же имеют свои особенности, отличительные черты. Приспособления различаются по типу подачи воздуха, конструкции, способу установки внутреннего блока.

Инверторный

Такой аппарат предназначен для экономии энергии и увеличения срока службы компрессора. Работа осуществляется не рывками в смене режимов «включение-выключение», а непрерывно, но плавно и не в полную силу. Благодаря такой особенности, двигатель не выходит из строя быстро. Скорость вращения компрессора регулируется при помощи преобразования переменного тока в постоянный и обратно, но уже с другой частотой.

Важно! Добиться экономии электроэнергии с такой установкой удастся только в том случае, если пользоваться им лишь время от времени. При непрерывной эксплуатации более эффективным окажется обычный агрегат, ведь он не будет тратить лишние силы на конвертацию.

Сплит-система

Самый распространенный вариант кондиционирующего оборудования, когда отдельные составляющие находятся не в общем корпусе, а разделяются стенкой и соединяются лишь при помощи труб. Обычно компрессор, кулер и теплообменник располагаются со стороны улицы, а блок с дистанционным управлением внутри здания.

Такие системы не подают свежий воздух, а работают только за счет циркуляции воздушных потоков в помещении. Содержащиеся фильтры помогают не только повышать или понижать температуру, но и очищать воздух, удалять пыль, бактерии, ионизировать воздух. Такая разновидность считается самой экономичной и удобной.

Рекомендация! Несмотря на то, что сплит-системы способны работать и на охлаждение, и на обогрев, не стоит включать прибор при сильном морозе. Их эффективная и безопасная эксплуатация обеспечивается при температуре не ниже 15 градусов Цельсия.

Мультисплит-система

Отличие таких установок заключается в том, что они состоят из одного наружного и нескольких внутренних блоков. Данные экземпляры предназначены для создания оптимальных климатических условий сразу в нескольких комнатах или одной очень большой. При всем удобстве и эффективности подобной техники, она имеет свои минусы, такие как высокая стоимость и сложный монтаж, требующий привлечения специалистов.

Напольный

При невозможности установить обычную настенную модель (например, если комната имеет маленькие размеры, в связи с чем холодный поток будет попадать прямо на людей) используют напольную конструкцию. Если речь идет о стационарном варианте, то он ничем не отличается от обычной сплит-системы, кроме того, что внутренний блок размещается на полу, а не подвешивается на стену.

Мобильный

Модель отличается от стационарной тем, что все элементы системы расположены внутри одного корпуса, а не разделяются на внешний и внутренний. Такие экземпляры имеют следующие особенности:

1. Их можно свободно перемещать по комнате и ставить в подходящем месте;
2. Имеют небольшую мощность, в связи с чем способны создавать нужные климатические условия лишь в небольших помещениях;
3. Шумные компоненты расположены внутри здания, а не на улице, что приводит к высокому шуму при работе на полную силу;
4. Возникающий в процессе эксплуатации конденсат собирается в специальную емкость, которую необходимо периодически освобождать от скопившейся жидкости;
5. Отличный вариант для размещения на кухне, летней даче, при съеме жилья или частых командировках.

Для автомобиля

Принцип работы такой системы ничем не отличается от комнатных. Он также способен формировать и поддерживать оптимальный микроклимат в салоне, дополнительно снижая влажность, устраняя неприятные запахи и очищая воздух. Более современные модели оснащены ионизаторами и увлажнителями для повышения комфорта водителя и пассажиров.

Польза кондиционера

С помощью такой установки удастся оптимизировать климатические условия в квартире или на рабочем месте. Дополнительные встроенные функции, такие как ионизация и увлажнение воздушных масс, будут способствовать еще большему комфорту для пользователей и улучшению их самочувствия.

Получить все положительные качества от пользования кондиционирующими аппаратами удастся только в том случае, если обеспечивать регулярную чистку, качественный уход и своевременный ремонт изделий. Особенно важна чистка фильтров, поскольку загрязненные фильтрующие элементы способны навредить здоровью человека.

Посмотрите видео о том, как работает кондиционер