Кондиціонери – літня необхідність, але мало хто знає, як вони працюють. Давайте подивимося, як циркуляція холодоагенту створює прохолодний вітерець.
Коли ми думаємо про літо, ми думаємо про спеку. Люди роблять усілякі дії, щоб уникнути спеки, наприклад приймають холодний душ і п’ють прохолодні напої. Прохолода короткочасна, а потім повертається тепло. Перш ніж ви це помітите, ви тягнетеся до пульта дистанційного керування кондиціонером і насолоджуєтеся прохолодним повітрям кондиціонера. Кондиціонери стали незамінними, але, незважаючи на загальну любов до них, мало хто знає, як вони працюють. У цій статті ми розглянемо будову кондиціонерів і принципи їх роботи, щоб розкрити їхні секрети.
Спочатку розглянемо будову кондиціонера. Кондиціонери поділяються на внутрішні та зовнішні блоки, кожен з яких має своє призначення. Кондиціонери в основному використовують принцип випаровування рідини. Коли рідини випаровуються, вони забирають тепло з навколишнього середовища, і кондиціонери дотримуються цього принципу. Наведу вам простий приклад: коли ми розпорошуємо шкіру спиртом, ми відчуваємо миттєве охолодження. Алкоголь дуже легко випаровується, і коли він випаровується, він забирає тепло від шкіри, і ми відчуваємо холод. Кондиціонери працюють за таким же принципом, але замість спирту вони використовують спеціальну рідину (холодоагент) для циклу та повторення чотирьох процесів (випаровування, стиснення, конденсація та розширення). Перш ніж ми пояснимо, як це працює, слід пам’ятати одну річ. Єдиним газом/рідиною, яка циркулює всередині кондиціонера, є холодоагент, який буде краще зрозуміло, якщо ви це знаєте та прочитаєте пояснення.
Процес випаровування відбувається в змійовику (випарнику) внутрішнього блоку, що буквально є процесом випаровування холодоагенту. Коли холодоагент випаровується, він забирає багато тепла від змійовика. Потім усередині внутрішнього блоку є вентилятор, який діє як повітродувка, тому повітря в кімнаті зустрічається зі змійовиком, який охолоджується вентилятором, і виходить прохолодний вітерець. Якщо ви не розумієте, покладіть кілька кубиків льоду перед вентилятором і ввімкніть вентилятор. Як було сказано вище, повітря всередині кондиціонера не має нічого спільного з повітрям в кімнаті, а випаровується холодоагент йде в компресор.
Оскільки кондиціонер повинен постійно випускати холодне повітря, він повинен постійно випаровувати холодоагент. А оскільки випаровування можливе лише в рідкому стані, холодоагент, який перетворився на газ, потрібно знову перетворити на рідину. Отже, холодоагент, який став газом під час випаровування, повинен бути стиснутий. Компресія - це процес стиснення холодоагенту в компресорі. Усі речовини складаються з атомів, і коли вони щільно упаковані один до одного, вони є твердими або рідкими речовинами, а коли вони розкидані, вони є газами. Це означає, що газоподібні холодоагенти мають низьку щільність атомів, і робота компресора полягає в тому, щоб стиснути холодоагент і полегшити його перетворення в рідину. Гази відповідають закону Бойля-Чарльза, який стверджує, що тиск і температура (у Кельвінах, °K) газу прямо пропорційні. Отже, якщо стиснути газ, його температура збільшиться. Холодоагент, що виділяється з компресора (все ще є газом), є високотемпературним газом під високим тиском.
Наступний процес - конденсація. Гарячий газ під високим тиском з компресора направляється через якийсь трубопровод до конденсатора. Конденсатор відповідає за перетворення газоподібного холодоагенту в рідину. Оскільки газ має високу температуру та тиск і конденсується в рідину, рідина також має високу температуру. Після проходження через конденсатор рідкий холодоагент рухається по змійовиках до зовнішнього блоку. Зовнішній блок також має вентилятор, який охолоджує гарячий холодоагент. Це легко зрозуміти, якщо поставити перед вентилятором відро з гарячою водою. Коли ви вмикаєте вентилятор, вода стає все холоднішою і холоднішою, а повітря навколо неї — гарячішим і гарячішим. Зовнішні кондиціонери працюють так само, тому ви можете відчути гарячий вітерець, коли перебуваєте поруч.
Охолоджений холодоагент рухається до розширювального клапана, де він розширюється. Цей процес знижує тиск холодоагенту, щоб його було легше випаровувати за нижчих температур. Якщо стиснення – це процес, який робить холодоагент більш рідким, то розширення – навпаки. Крім того, тут також регулюється витрата холодоагенту. Коли випаровується велика кількість холодоагенту, він забирає більше тепла з навколишнього середовища, тому змійовики охолоджуються, а ви відчуваєте більш прохолодний вітерець. Функція контролю температури на пульті дистанційного керування вашого кондиціонера визначається швидкістю потоку холодоагенту. Коли потік холодоагенту визначено, він направляється до випарника, і кондиціонер повторює чотири процеси по колу.
Крім того, впроваджуються різні технології для підвищення ефективності кондиціонерів. Наприклад, інверторна технологія дозволяє компресору кондиціонера працювати зі змінною швидкістю, зменшуючи споживання енергії. Сучасні кондиціонери також мають системи фільтрів, які видаляють пил і шкідливі речовини з повітря, роблячи повітря в приміщенні більш комфортним. Ці технологічні досягнення покращують продуктивність кондиціонерів і забезпечують більш здорове середовище для користувачів.
Поки що ми заглибилися в секрети кондиціонування повітря. Кондиціонери працюють циклічно через процеси випаровування, стиснення, конденсації та розширення, щоб дати нам прохолодний вітерець. Поширеною помилкою є те, що кондиціонери перетворюють гаряче повітря на холодне, обертаючи його всередині кондиціонера. Однак у цій статті ми розвінчали цей міф, показавши, що лише холодоагент створює прохолодний вітер, циклічно проходячи через процеси випаровування, стиснення, конденсації та розширення. Підсумовуючи, кондиціонери повітря є хорошими машинами, які допомагають нам охолоджуватися влітку, але так само, як навіть найкращі ліки можуть бути шкідливими, якщо ними зловживати, так само холодний вітерець кондиціонера може бути шкідливим, якщо вдихати їх надто довго. використовуйте його правильно, щоб пережити спекотне літо.
