Когда из внутреннего блока идёт холодный воздух, кажется, что кондиционер просто «производит холод». На самом деле принцип другой.
Кондиционер переносит тепло.
В режиме охлаждения он забирает тепло из воздуха комнаты и отдаёт его на улице. Для переноса тепла по замкнутому контуру циркулирует хладагент. Его давление, температура и состояние меняются по мере движения через систему.
Когда в помещении становится достаточно прохладно, автоматика регулирует работу системы. И этот процесс повторяется снова и снова.
Как кондиционер охлаждает комнату
Начнём не с хладагента, а с обычного воздуха.
Вентилятор внутреннего блока забирает воздух из комнаты и прогоняет его через холодный теплообменник. Воздух отдаёт часть своего тепла, охлаждается и возвращается обратно в помещение.
Обычная сплит-система при этом не забирает свежий воздух с улицы. Внутренний блок работает в основном с воздухом помещения, а наружный участвует в теплообмене с улицей.
Если интересно посмотреть, что физически находится внутри обоих корпусов, мы отдельно разобрали устройство внутреннего и наружного блоков кондиционера.
Но почему теплообменник внутреннего блока вообще становится холодным? Здесь начинается холодильный цикл.
Холодильный цикл кондиционера
Внутренний и наружный блоки соединены медными трубками. По ним по замкнутому контуру циркулирует хладагент.
За один цикл он проходит четыре основных этапа:
- сжатие в компрессоре;
- отдачу тепла и конденсацию;
- снижение давления;
- поглощение тепла и испарение.
После четвёртого этапа хладагент снова возвращается к компрессору, и всё начинается сначала.
1. Компрессор сжимает хладагент
Начнём с наружного блока.
В компрессор поступает хладагент в газообразном состоянии. Компрессор сжимает его, давление повышается, вместе с ним растёт температура.
После компрессора получается горячий газ под высоким давлением. Он направляется к наружному теплообменнику.
Если совсем просто, компрессор можно назвать сердцем холодильного контура. Он создаёт условия, при которых хладагент может циркулировать по системе и переносить тепло.
2. Наружный блок отдаёт тепло на улицу
Горячий хладагент поступает в наружный теплообменник.
Вентилятор прогоняет через теплообменник уличный воздух. Хладагент отдаёт ему тепло, охлаждается и конденсируется.
Именно поэтому летом возле работающего наружного блока ощущается поток тёплого воздуха.
Это тепло не появилось в наружном блоке из ниоткуда. Значительная его часть только что была забрана из комнаты.
3. Давление хладагента снижается
После наружного теплообменника жидкий хладагент всё ещё находится под высоким давлением.
Перед поступлением во внутренний теплообменник он проходит через расширительное устройство. Давление снижается, вместе с ним меняются температура и состояние хладагента.
Теперь он снова готов забирать тепло из помещения.
4. Во внутреннем блоке хладагент забирает тепло
Хладагент поступает во внутренний теплообменник. Комнатный воздух проходит через его холодную поверхность и отдаёт тепло.
Хладагент поглощает это тепло и испаряется. Затем в газообразном состоянии возвращается по трубопроводу к компрессору.
Получается замкнутый цикл: компрессор → наружный теплообменник → расширительное устройство → внутренний теплообменник → снова компрессор.
Пока кондиционер охлаждает помещение, этот процесс постоянно повторяется.
Откуда берётся вода из кондиционера
При охлаждении появляется ещё один эффект.
Когда тёплый комнатный воздух проходит через холодный теплообменник, содержащаяся в нём влага может конденсироваться на поверхности.
Похожий эффект можно увидеть на холодной бутылке, которую только что достали из холодильника.
Вода стекает в поддон внутреннего блока и затем отводится через дренаж. Поэтому при охлаждении кондиционер заодно снижает влажность воздуха.
Если задача именно в осушении помещения, у многих моделей есть отдельный режим Dry. Его мы подробно разобрали в статье «Режим Dry в кондиционере: как работает осушение».
Выбираете кондиционер для комнаты?
Разбираться в холодильном цикле при покупке необязательно. Гораздо важнее площадь помещения, бюджет, уровень шума, Wi-Fi, режим обогрева и другие пожелания.
Укажите параметры комнаты, а подбор RuClima поможет найти подходящие модели среди настенных кондиционеров.
Как кондиционер работает на обогрев
У многих современных сплит-систем тот же холодильный контур может работать в обратном направлении.
При охлаждении тепло переносится из комнаты на улицу.
При обогреве всё наоборот: тепло переносится с улицы в комнату.
Для изменения направления движения хладагента используется четырёхходовой клапан. В результате наружный теплообменник начинает забирать тепло из наружного воздуха, а внутренний отдаёт его помещению.
Поэтому кондиционер, работающий на обогрев, по принципу действия является воздушным тепловым насосом.
Но как кондиционер берёт тепло с улицы, если там холодно?
Даже холодный наружный воздух содержит тепловую энергию. Чтобы её получить, температура хладагента в наружном теплообменнике должна быть ниже температуры окружающего воздуха.
Но возможности работы в мороз у разных кондиционеров сильно отличаются.
Одна модель рассчитана в основном на межсезонье, другая способна полноценно работать при заметно более низкой температуре.
Поэтому смотреть нужно не на общее обещание «греет зимой», а на допустимый диапазон наружных температур конкретной модели.
Что меняется в инверторном кондиционере
Сам холодильный цикл принципиально не меняется. Хладагент всё так же переносит тепло между внутренним и наружным блоками.
Главное отличие заключается в управлении производительностью компрессора.
Классический on/off-кондиционер регулирует температуру в основном включением и выключением компрессора.
Инверторная система умеет изменять его производительность. Когда помещение приблизилось к заданной температуре, кондиционер может снизить мощность и продолжить более плавно поддерживать нужный режим.
Подробно эту технологию разбираем отдельно: что такое инверторный кондиционер.
Кондиционер берёт воздух с улицы?
У обычной бытовой сплит-системы, как правило, нет постоянного притока наружного воздуха.
Внутренний блок забирает воздух из комнаты, охлаждает или нагревает его и возвращает обратно. Наружный блок работает со своим потоком уличного воздуха и участвует в переносе тепла.
Поэтому обычный кондиционер сам по себе не заменяет вентиляцию. Охлаждение и приток свежего воздуха являются разными задачами.
При этом существуют отдельные модели с функцией притока наружного воздуха, поэтому при выборе оборудования стоит смотреть характеристики конкретной серии.
Что находится внутри внутреннего и наружного блоков
Здесь мы специально не разбираем каждую деталь кондиционера. Иначе пришлось бы снова подробно объяснять устройство вентиляторов, фильтров, жалюзи, теплообменников, поддона, дренажа, сервисных вентилей и электроники.
Для этого есть отдельный материал с подробными схемами: внутренний и наружный блок кондиционера: устройство и функции.
А если комнат несколько?
Для каждой комнаты можно поставить отдельную сплит-систему. Но есть и другой вариант: несколько внутренних блоков и один совместимый наружный.
Конструктор RuClima учитывает комнаты и их площади и помогает собрать совместимый комплект мульти-сплит-системы.
