Кондиционер: главные функции

Основная задача кондиционера, как нетрудно догадаться, заключается в охлаждении воздуха. Принцип работы в этом плане прост: при кипении жидкости происходит поглощение тепла, в результате чего она превращается в пар. При этом в ходе процесса меняется целый ряд показателей, которые влияют на функционирование всего оборудования в целом и на состояние окружающего воздуха.

Среди основных показателей, которые нужно учитывать, можно выделить такие, как:

1. Температура кипения

Этот показатель напрямую связан с давлением окружающей среды. Когда оно низкое, температура кипения также снижается (к примеру, на высокогорье при низком давлении вода кипит при температуре 70 градусов вместо положенных 100). Нормальным считается показатель давления на уровне 760 мм ртутного столба. При этом если давление измеряется на одну единицу, равную 27 мм ртутного столба, температура кипения меняется на 1 градус в большую или меньшую сторону.

Другие жидкости, включая и хладагенты, на которых работают кондиционеры, кипят при разных температурах. Например, самый популярный хладагент – фреон марки R-22, используемый в современной холодильной технике, – при нормальном давлении кипит при температуре -40,8 градусов. А жидкий азот закипает при -77 градусах.

2. Теплота парообразования

Когда жидкость испаряется, тепло поглащается из окружающей среды, а когда она конденсируется, тепло наоборот начинает выделяться. Теплота порообразования у разных жидкостей может быть разной. При этом этот показатель всегда является достаточно высоким.

Так, для испарения 1 грамма воды при температуре 100 градусов нужно 539 калорий/г энергии. Этот показатель значительно превышает параметры энергии, необходимой для нагревания такого же количества воды с 0 до 100 градусов (для этого нужно 100 калорий/г).

Жидкий фреон, помещенный в открытую емкость, при нормальном давлении и комнатной температуре закипит сразу же и поглотит большое количество тепла из окружающей среды. Именно это его свойство и используется в кондиционерах: в них фреон преобразуется в пар, и для этого предусмотрено специальное отделение – испаритель. Трубопровод испарителя обдувается воздушными потоками, а кипящий фреон поглощает из них тепло, охлаждая воздух. При этом холодильная установка работает не только на испарение фреона (в этом случае в нее нужно было бы постоянно закачивать новые партии хладагента), но и на его конденсацию – то есть преобразование фреона, находящегося в парообразном состоянии, в жидкость.

3. Температура конденсации

При конденсации фреон также выделяет теплоту, которая выводится наружу. При этом температура, при которой происходит конденсация, также зависит от давления окружающей среды: если оно повышено, конденсация может проходить при очень высокой температуре. Так, под давлением в 17,5 мм ртутного столба (23 атмосферы) фреон марки R-22 будет конденсироваться при температуре +55 градусов.

В холодильной установке конденсация фреона происходит в конденсаторе – специальном отделении, из которого выделившееся в процессе тепло выводится наружу. Для этих целей служит либо воздушный поток, либо поток охлаждающей жидкости. При этом в конденсатор должны постоянно поступать пары фреона, так же, как и в испаритель постоянно должен доставляться жидкий хладагент. Только это обеспечит непрерывную работу холодильной машины, причем для ее работы будет использовано ограниченное количество фреона, который будет циркулировать по различным отсекам, то испаряясь, то конденсируясь.