Задача кондиционера, как это ни смешно может прозвучать - кондиционирование воздуха. Для того чтобы понять устройство и принцип работы кондиционера, можно воспользоваться простой методикой: перечислить по порядку, что именно входит в кондиционирование воздуха, и какие устройства кондиционеру нужны для того, чтобы решать эти задачи.

Пишем список устройств, которые есть внутри кондиционера

"Частей" кондиционирования воздуха четыре:

1. Температура

Температура воздуха по сухому термометру, которую кондиционер поддерживает, охлаждая или нагревая воздух в помещении. Значит, одно из устройств - компрессор, потому что нужно перемещать хладагент. Обязательно, конечно, нужен хладагент, который будет переносить тепло в нужном направлении, т.е. из комнаты на улицу для охлаждения и в обратном направлении - с улицы в дом - для обогрева, трубки, по которым он будет перемещаться, и теплообменники, на улице, и в помещении.

2. Влажность воздуха

Кондиционер поддерживает влажность воздуха на комфортном для человека уровне 30-60%. Тут принцип тоже прост - для поддержания комфортного уровня влажности при охлаждении кондиционер должен осушать воздух, а при обогреве - увлажнять его.

Нужно еще два устройства: одно для отвода дренажа, другое - увлажнитель. Справедливости ради нужно сразу упомянуть, что увлажнитель есть, как правило, только у мощных полупромышленных и промышленных кондиционеров.

В бытовом кондиционере увлажнитель необязателен, потому что работа идет в основном на охлаждение. Зимой, когда кондиционер работает на обогрев, лучше поставить в комнату отдельный прибор - увлажнитель. А вот устройство для отвода дренажа есть у всех кондиционеров - и больших, и маленьких.

3. Чистота воздуха

Воздух, проходящий через кондиционер, очищается различными фильтрами: грубой очистки - для удаления пыли, тонкой очистки, угольными, антибактериальными и т.п. Разнообразных фильтров существует великое множество, все с разными принципами работы и все разного устройства, более того, каждый производитель кондиционеров считает просто своим долгом придумать название позвучнее и разрекламировать принцип работы и устройство своего фильтра. Который устройство очень даже в кондиционере не главное, а дополнительное, и, по секрету говоря, чистят воздух все бытовые кондиционеры примерно одинаково.

4. Воздушный поток

Правильное распределение воздуха, имеющего определенную температуру, влажность и степень чистоты, по помещению путем формирования воздушного потока и поддержания равномерного распределения температуры и влажности в помещении. Для этого кондиционеру нужно еще два устройства - вентилятор для создания воздушного потока и жалюзи, чтобы направить его куда нужно.

Отдельно про свежий воздух

Подача свежего воздуха с улицы в помещение не входит в задачи кондиционирования воздуха! Не нужно путать - это задача вентиляции. Кондиционер - устройство для перемешивания воздуха внутри помещения и поддержания его в должной кондиции. Существует, конечно, множество типов и разновидностей кондиционеров, некоторые из них могут работать, подмешивая воздух с улицы, или полностью работая на свежем воздухе. Но это не "честные" кондиционеры, а скорее гибрид кондиционера и приточной установки. Самый известный из таких гибридов - сплит-система канального типа.

Итак, в устройство кондиционера входят:

• Компрессор + трубки с хладагентом + теплообменники
• Устройство для отвода дренажа
• Фильтры
• Вентилятор
• Жалюзи для отклонения воздушного потока
• … а все остальные устройства - дополнительные (опции).

Естественно, кондиционеру еще нужно устройство управления - автоматическое или ручное. Для бытового кондиционера это обычно пульт дистанционного управления + ИК-приемник + управляющая микросхема. Но для понимания принципа работы это уже несущественно.

• > Общие принципы действия и классификация систем кондиционирования
• > Функции и свойства кондиционеров (словарь)
• > Статьи о кондиционерах
• > Руководство по выбору кондиционера
• Типы кондиционеров

Принцип работы холодильного цикла в кондиционере

Способ охлаждения покажем сначала на примере воды и фреона (R-22):

• Разбрызгивание воды летом вызывает охлаждение окружающего воздуха. Вода отбирает тепло из окружающего воздуха, которое расходуется на ее испарение.
• Перевод жидкости (фреона), которая испаряется легче, чем вода, в газообразное состояние приводит к более интенсивному охлаждению. Испарение фреона позволяет получить температуру -40С.
• Этот принцип используется для кондиционирования воздуха.

Фазы холодильного цикла в кондиционере

1. Сжатие. Испаренный парообразный хладагент поступает в компрессор по трубопроводу всасывания, а затем сжимается в кондиционере, и превращается в пар высокой температуры и высокого давления, который способен превращаться в жидкость при комнатной температуре.
2. Сжижение. Пар высокой температуры и высокого давления, охлаждается воздухом в теплообменнике высокого давления и сжижается.
3. Расширение. Проходя через капиллярную трубку, хладагент высокого давления, сжиженный в теплообменнике высокого давления, переходит в состояние низкого давления, в котором он легко может испаряться.
4. Испарение. Жидкий хладагент низкого давления попадает в теплообменник низкого давления, поглощает тепло из окружающего воздуха и переходит в парообразное состояние.

Принцип работы кондиционера, таким образом, предельно прост: хладагент забирает тепло из воздуха в комнате и расходует его на свое испарение. Получившийся пар сжимают, и он отдает тепло уличному воздуху. При сжатии хладагент опять превращается в жидкость и опять готов забирать тепло из воздуха в комнате.