Кондиционирование воздуха — автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения комфортных (оптимальных метеорологических) условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей̆, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности продукции и иных материальных ценностей.
Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название «комфортного», а искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями «технологического». Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических решений, именуемых системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства приготовления, перемешивания и распределения воздуха, приготовление холода, а также технические средства хладо и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля.
В основе работы кондиционера лежит перемещение тепла сжиженным газом, который называют хладагентом, в процессе перехода его из жидкости в пар и обратно. Процесс работы кондиционера практически ничем не отличается от процесса работы обычного холодильника.
Схема кондиционера.
Рассмотрим цикл работы сплит кондиционера в режиме охлаждения.
Сплит-система (от английского “Split” – раздельный) – это кондиционер, состоящий из внешнего (компрессорно - конденсаторного) и внутреннего (испарительного) блоков (рис.1). Внешний̆ блок обычно монтируется на фасаде зданий, внутренний – в зависимости от исполнения, на стене, на полу, на потолке или за декоративным потолком. Соединяются эти блоки двумя медными трубками в теплоизоляции. Трубки проводятся внутри стен, в подвесных потолках, за панелями и т.д. или закрываются декоративными пластиковыми коробами. Принципиально сплит - системы были созданы для того, чтобы вынести основные источники шума (компрессор, четырёхходовой̆ вентиль, капиллярную трубку) за пределы помещения. Уровень шума у самых «продвинутых» моделей достигает 22 - 26 dB, дельнейшее уменьшение шума возможно только при установке на всасывающие и нагнетательные трубопроводы шумоглушителей.
Благодаря работе компрессора, размещенного в наружном блоке, во внутреннем блоке создается пониженное давление. Температура хладагента в этот момент равна 5 - 100°С, поэтому он начинает кипеть и переходит в пар. Необходимая для этого энергия поступает от теплого воздуха помещения, отдающего часть своего тепла хладагенту. Охлаждённый таким образом воздух возвращается вентилятором внутреннего блока обратно в помещение. В то же время парообразный̆ хладагент, проходя через компрессор наружного блока, сжимается под воздействием высокого давления, и температура его увеличивается до 50 - 600°С. Далее горячий̆ пар охлаждается в наружном блоке и снова превращается в жидкость, отдавая тепло окружающему воздуху при помощи вентилятора наружного блока. И даже если температура окружающей среды достигает 40 - 450°С, она все же ниже температуры хладагента. После конденсатора жидкий хладагент проходит через капиллярную трубку. Давление при этом резко падает, и температура хладагента вновь опускается до 5 - 10°С, в результате чего жидкость снова начинает кипеть в испарителе, поглощая тепло из охлаждаемого помещения.
Таким образом, при работе кондиционера происходит перенос тепла из среды, в которой находится испаритель (внутреннее помещение) в ту среду, где находится конденсатор (наружу вне помещения).
Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по другому. Он представляет собой герметичную систему, заполненную хладагентом и специальным холодильным маслом, растворимым в жидком хладагенте и не теряющим смазочные свойства при низких температурах. Масло нужно для смазки компрессора.
Несмотря на некоторые различия между автомобильными кондиционерами, выпускаемыми разными производителями, их принципиальная схема одинакова. Самый распространенный вариант приведен ниже (рис.2).
При нажатии на кнопку включения кондиционера срабатывает электромагнитная муфта, и стальной прижимной диск 3, издав характерный щелчок, притягивается к шкиву 2 (шкив приводится в движение ременной передачей, и когда кондиционер выключен, он вращается вхолостую). Через ременную передачу вращение передаётся компрессору 1. Компрессор сжимает газообразный фреон и нагнетает его по трубопроводу в конденсатор 4 (в народе его часто называют радиатором кондиционера). В конденсаторе сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается. В этом ему помогает вентилятор 5, который включается на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль едет — еще лучше, конденсатор дополнительно обдувается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через фильтр-осушитель 6, в котором хладагент очищается от продуктов износа компрессора и влаги.
Схема конструкции автомобильного кондиционера (рис.2).
На трубопроводе рядом с фильтром-осушителем, смонтирован смотровой глазок 9, по которому можно визуально оценить, количество хладагента в системе. Пройдя фильтр-осушитель, фреон дросселируется в ТРВ 10 и поступает в испаритель, находящийся в салоне автомобиля. ТРВ является автоматически регулирующим дроссельным органом, который осуществляет необходимую подачу жидкого фреона в испаритель. В испарителе 12 жидкий фреон кипит и переходит в газообразное состояние, отбирая тепло из салона автомобиля. Охлаждение салона осуществляется принудительно с помощью вентилятора. Вентилятор подает охлаждённый воздух с испарителя в салон автомобиля. Парообразный фреон из испарителя, всасывается компрессором и цикл повторяется.
