Кондиционер - это устройство, которое перемещает энергию в виде тепла из одного места в другое. В зависимости от ваших потребностей, кондиционеры могут переносить тепло из помещения в окружающую среду и наоборот. Это вид климатической техники, позволяющей создавать максимально комфортабельные условия в помещении, но в отличие от прочего оборудования отвечает за температуру воздуха и его влажность.
Тепловое движение образуется исходя из основного физического закона, который касается поведению газов при изменении температуры и давления (так называемый цикл Карно). Это круговой процесс, который состоит из 2 адиабатических процессов и 2 изотермических. В процессе Карнотермодинамическая система осуществляет механическую работу и обменивается теплом с двумя тепло - резервуарами, обладающими постоянными, но различающимися температурами. Охладителем называется резервуар с наиболее низкой температурой, а с более высокой температурой — нагревателем.
Фактически цикл Карно является идеальным условием - чего естественно не существует в природе, поэтому каждый кондиционер, как и любая другая система, стремится достичь идеальной близости к идеальным условиям. Таким образом, этот закон необходим для работы всех современных моделей. Кондиционеры также могут иметь и вспомогательные узлы, и агрегаты для достижения наилучшей имитации этого процесса.
Главные функции кондиционера
Одним из самых важных устройств в этой технике является компрессор. Его функция заключается в увеличении давления рабочего газа (фреона) и его перемещении по всей системе.
Возможно, вы слышали про обычный кондиционер, инверторные модели или DC инверторный кондиционер. Все эти названия относятся к типу компрессора, который находится в устройстве. Или, скорее относятся к тому свойству, как работает электродвигатель, который управляет поршнем и винтом компрессора. Поскольку сегодня зачастую используется электроэнергия для питания современных компрессоров, то они, конечно же, содержат электродвигатель, который преобразует электрическую энергию в рабочее давление газа.
Что вам нужно знать, так это то, что электродвигатель может иметь постоянную мощность или его мощность может варьироваться в зависимости от условий. В любом случае управляемая мощность в компрессорах лучше, чем постоянная.
Из-за этого инверторные кондиционеры во многих случаях предпочтительны, потому что они используют именно такие компрессоры, мощность которых может контролироваться. С другой стороны, способность контролировать мощность электродвигателя не является единственным важным параметром.
Скорее, самым важным параметром является эффективность этого движка (КПД). Речь идет о том, какое количество энергии, потребляемой энергосистемой, преобразуется в энергию, которую мы хотим получить. В случае кондиционирования воздуха, энергия используется для увеличения давления рабочего газа.
Это может показаться на первый взгляд главным плюсом, но на самом деле лучше нацеливаться на двигатель не для преобразования электрической энергии в тепловую энергию, а на увеличение внутреннего энергетического состояния газа, который переводится в давление. Таким образом, компрессор, представляет собой комплект электродвигателя и механических элементов, который воздействует на рабочий газ, и является одним из наиболее важных элементов оборудования.
Вторым важным компонентом кондиционера является газ — фреон. Исходя из принципа цикла Карно, мы имеем в виду идеальный газ. Хотя современные технологии позволяют нам создавать компрессоры с КПД, очень близким к идеалу, это все же не распространяется на фреон.
Здесь есть еще одна проблема: многие из хороших фреонов имеют вредные вещества, воздействующие на озоновый слой, а он, как известно, защищает нас от опасного ультрафиолетового излучения.
Количество и качество хладагента очень важны, поскольку именно он передает энергию из точки А в точку Б. Также важно, сколько тепла он может аккумулировать сам по себе, и передавать как можно больше тепла.
Третьим очень важным компонентом современного кондиционера является теплообменник. Фактически, в аппарате есть, по крайней мере, два теплообменника - один вне помещения, которое оборудовано техникой, и один внутри него. Часто бывает, что имеется более одного внутреннего блока и более двух теплообменников, но принцип остается неизменным. Задача теплообменников состоит в том, чтобы отвести тепло из точки A и передать его фреону. Компрессор переместит его в точку Б, а фреон передаст тепло другому теплообменнику, что, в свою очередь, приведет к круговому циклу.
Вспомогательные устройства
Помимо этих компонентов, которые очень важны для работы кондиционера, имеются и другие вспомогательные устройства:
- Вентиляторы, которые подают воздушные струи через теплообменники. Эти вентиляторы приводятся в действие электродвигателями, которые могут иметь как постоянную скорость, так и регулируемую (не каждое устройство имеет эту опцию).
- Капилляр. Большинство современных аппаратов использует капилляр (хотя есть и другой метод) для снижения давления. Все современные домашние кондиционеры имеют этот компонент. В последнее время на рынке появилось оборудование со встроенным терморегулирующим клапаном (TRV). Этот элемент, как правило, довольно дорог, но значительно лучше, чем капилляр. Благодаря высокой стоимости TRV, естественно, увеличивает конечную стоимость техники, но это дает гораздо более высокую производительность в работе.
- Четырехходовой клапан - используется только в том случае, если кондиционер имеет обе главные функции: охлаждение и отопление. Фактически, техника, которая работает только в режиме охлаждения, редко встречаются на рынке, потому что разница в цене незначительна и потребители очень редко ищут подобные модели. Целью этого клапана является изменение пути хладагента в соответствующем направлении, чтобы он испарялся либо в наружном блоке, либо во внутреннем блоке. В соответствии с тем, где хладагент испаряется, мы имеем режим нагрева и режим охлаждения. Кондиционеры, работающие в режиме охлаждения, не имеют этого устройства.
- Электронная плата(ы) с микропроцессором, которая полностью контролирует рабочие параметры аппарата.
- Датчики температуры - это основа, на которой микропроцессор решает, какую часть алгоритма задействовать. Каждый аппарат может иметь различное количество датчиков, но наиболее важными являются те, чтоизмеряют температуру воздуха.
Некоторые модели кондиционеров иногда оснащают и другими устройствами, превращая их не только в отопительную или машину, но и в устройство, создающее общий комфорт. Одним из этих узлов является ионизатор и плазменный фильтр. Эти компоненты фильтруют воздух, который проходит через внутренний блок кондиционера, одновременно с его охлаждением.
