Как работает кондиционер: устройство и принцип работы сплит-системы
Что такое кондиционер или сплит-система
Кондиционером в быту обычно называют сплит-систему — климатический прибор, разделённый на два блока. Его главная задача — менять температуру воздуха внутри комнаты, делая её прохладной в жару или тёплой в прохладные дни. Внутренний модуль забирает воздух из комнаты, пропускает через теплообменник и возвращает обратно. Важный момент: стандартная сплит-система не подаёт свежий воздух с улицы, а работает исключительно с тем объёмом, который уже находится в помещении. Именно поэтому для полноценного воздухообмена одного кондиционера недостаточно.
Устройство кондиционера
За перенос тепла между блоками отвечает хладагент — фреон, циркулирующий по замкнутому контуру. В наружном блоке сосредоточены компрессор, Конденсатор, мощный вентилятор, который обдувает конденсатор, и Терморегулирующий вентиль. Внутренний блок включает в себя Испаритель, Теплообменник внутреннего блока и вентилятор, разгоняющий обработанный воздух по комнате. Оба модуля соединяются медными трубками, по которым движется фреон, попеременно меняя своё состояние с газообразного на жидкое и обратно.
Как работает кондиционер при охлаждении воздуха
В охлаждающем режиме компрессор сжимает газообразный фреон до 15–25 атмосфер. Из-за резкого роста давления вещество сильно разогревается. Горячий пар поступает в Конденсатор наружного блока, где вентилятор, обдувающий его с большой скоростью, отводит тепло в атмосферу, и газ превращается в жидкость. Жидкий фреон проходит сквозь Терморегулирующий вентиль — здесь происходит резкое падение давления, и хладагент, попадая в Испаритель внутреннего блока, начинает интенсивно кипеть. Теплообменник внутреннего блока охлаждается, а комнатный воздух, прогоняемый вентилятором сквозь холодные пластины, остывает. Нагретый в процессе теплообмена уличный воздух наружный блок выдувает на улицу, освобождая место для следующей порции тепла.
Как работает кондиционер при обогреве
Современные сплит-системы умеют не только охлаждать, но и греть помещение. В этом случае специальный клапан меняет направление потока фреона на противоположное. Теперь уже наружный блок выступает испарителем и отбирает тепло даже при низкой температуре уличного воздуха. Сжатый компрессором до 15–25 атмосфер фреон несёт отобранную энергию во внутренний модуль. Попадая в теплообменник, фреон отдаёт остаточный холод, конденсируется и нагревает комнатный воздух. Уличный блок при этом выдувает наружу уже охлаждённые воздушные массы. Такой принцип особенно хорош как решение для межсезонья, когда центральное отопление ещё не работает, а за окном не слишком сильный мороз. В сильные холода эффективность падает, и в дело вступают встроенные нагревательные элементы, страхующие систему и помогающие дотянуть температуру до заданной.
Различия принципов работы кондиционеров с инвертором и без инвертора
В классических моделях компрессор функционирует по принципу «включено-выключено»: он запускается на полную мощность, достигает нужных параметров и полностью останавливается. Это ведёт к заметным колебаниям температуры и высоким пусковым токам. Инверторная технология работает иначе: компрессор не прекращает работу, а плавно меняет частоту вращения. Когда фреон сжимается до 15–25 атмосфер, это происходит не рывками, а ровно настолько, насколько требуется в данный момент. В результате достигается высокая точность поддержания градуса, значительно снижается уровень шума и расход электроэнергии.
Как работает кондиционер при осушении воздуха
Отдельного внимания заслуживает режим осушения. В этом случае кондиционер снижает влажность в помещении без заметного охлаждения. Вентилятор внутреннего блока вращается с минимальной скоростью, и влажный комнатный воздух подолгу контактирует с ледяным испарителем. Влага конденсируется на пластинах и отводится через дренаж. При этом прибор не оснащён системой увлажнения воздуха — напротив, его задача убрать излишнюю сырость, из-за которой возникает ощущение духоты. Режим незаменим в дождливую погоду, когда прохладно, но воздух перенасыщен влагой.
Как наладить микроклимат дома с помощью кондиционера и бризера
Поскольку сплит-система обрабатывает лишь внутренний объём, необходимо регулярно проветривать помещение. Однако открытое окно сводит на нет эффективность прибора, запуская в дом пыль, шум и неочищенный воздух. Оптимальным дополнением становится бризер. Поток свежего воздуха от бризера поступает с улицы уже профильтрованным и подогретым до комфортной температуры, не создавая сквозняков. Некоторые кондиционеры заявляют функцию притока, но подобные гибридные модели подают не более 30 м³ воздуха в час, что крайне мало для полноценного дыхания даже одного человека. Только тандем сплит-системы и бризера позволяет одновременно и поддерживать нужную температуру, и обеспечивать здоровый воздухообмен, не нарушая микроклимат дома.