Вы здесь

Как работает кондиционер

С помощью специальной жидкости кондиционер поглощает, а затем выделяет тепло. Он использует свойства одной из современных жидкостей для того чтобы остудить воздух вокруг нас. Переходя из жидкого состояния в газообразное, эта жидкость поглощает огромное количество тепла, и затем, возвращаясь в жидкое состояние, она его отдает.

На самом деле, для того чтобы понизить температуру в комнате, кондиционер поглощает тепло внутри и выделяет его наружу благодаря переходу этой жидкости из одного состояния в другое. Кондиционер расположен частично внутри, а частично снаружи здания, поэтому он имеет два блока – внутренний и наружный. В данных блоках проходят металлические змеевики (теплообменники). Они заполнены хладагентом (фреоном). Хладагент представляет собой смесь фтороводородного углерода и химического вещества, которое легко переходит из жидкого состояния в газообразное, поглощая при этом большое количество тепла. Это происходит так:

Как работает кондиционерВентилятор, расположенный на том конце блока, который находится в помещении, втягивает воздух из комнаты, хладагент внутри змеевика поглощает воздушное тепло и воздух вновь возвращается в комнату, но уже гораздо холоднее. Система достаточно проста: теплый воздух всасывается и охлаждается при контакте с холодным змеевиком и возвращается в комнату.

Но куда уходит тепло? И каким образом хладагент остается холодным даже в самые жаркие дни? Все дело в фазовом переходе. На входе в змеевик-испаритель, который охлаждает поступающий воздух, хладагент находится в жидком состоянии при 2оС. Будучи холоднее, чем воздух из комнаты, он поглощает его тепло. Способность легко переходить из жидкого состояние в газообразное, вскоре позволяет ему поглотить намного больше тепла. При поглощении  тепла из воздуха, температура хладагента увеличивается на несколько градусов, этого достаточно, чтобы жидкость стала газом. В процессе испарения она поглощает намного больше тепла. Теперь от этого тепла надо избавиться.

Данную функцию выполняет компрессор, находящийся в наружной части кондиционера, – это черный цилиндр, который начинает шуметь, когда Вы включаете кондиционер. Это мотор, который прокачивает хладагент по змеевикам. При вращении компрессора на скорости в 3500 об/мин, хладагент перемещается по кольцам змеевика. Компрессор сжимает газ, увеличивая тем самым, его температуру. Расстояние между крошечными молекулами фтороводородного углерода уменьшается,  и они разогреваются в процессе трения. Хладагент выходит из компрессора под высоким давлением очень горячим при температуре в 65оС. Он попадает в змеевик конденсатора, который окружен теплым воздухом с улицы. Теплым, но не настолько горячим как хладагент. Так как тепло передается от горячего к менее горячему, более горячий хладагент передает лишнее тепло воздуху. Перемещаясь  по змеевику-конденсатору, хладагент охлаждается настолько, чтобы начался процесс конденсации, и он снова стал жидкостью. В процессе конденсации он продолжает терять тепло. Наконец, хладагент вновь переходит из одного агрегатного состояния в другое, на этот раз для того, чтобы выделить тепло. При подходе жидкости к расширительному клапану, давление ослабевает, при увеличении пространства межмолекулярное трение уменьшается, и хладагент возвращает свои холодильные свойства. Теперь при температуре в 2оС он готов вновь начать процесс охлаждения. Даже в самый жаркий день в году, кондиционер поможет охладиться. Он поглощает тепло в доме и выделяет его на улицу, и все благодаря фазовому переходу.