Как работает кондиционер
- Статьи
- 6-12-2022, 13:09
- 384
- 0
- admin
Основополагающим принципом испарительного охлаждения является тот факт, что вода должна иметь тепло, известное как «тепло испарения», применяемое к ней, чтобы превратиться из жидкости в пар. Например, прикосновение к спирту для растирания вызывает раздражение пальца, потому что он отводит тепло от кожи по мере испарения спирта. Это представляет собой принцип испарительного охлаждения. И наоборот, когда газ сжижается, он выделяет много тепла, так происходит испарительный нагрев.
Кондиционеры работают по этим принципам. Жидкость, называемая «хладагентом», циркулирует по замкнутой системе трубопроводов, многократно сжижаясь и испаряясь, чтобы охладить воздух. Реверсирование потока хладагента (обратный цикл) нагревает воздух.
Цикл охлаждения
Вещества изменяют состояние, т. е. становятся твердыми, жидкими, газообразными, обычно при нагревании или охлаждении. Это называется «изменение состояний материи». Кондиционеры используют изменения состояния хладагента для охлаждения или обогрева воздуха в помещении. Холодильный цикл непрерывно изменяет состояния хладагента, циркулирующего в замкнутой системе трубопроводов.
1. Сжатие
Когда начинается процесс охлаждения, хладагент при низкой температуре и давлении сжимается компрессором. Температура газа увеличивается, в результате чего хладагент становится газообразным при высокой температуре и давлении.
2. Конденсация
Газообразный хладагент подается в конденсатор (теплообменник), где происходит теплообмен между хладагентом и наружным воздухом. При этом тепло хладагента передается наружному воздуху. Выделяя тепло, хладагент меняет свое состояние на жидкость средней температуры и высокого давления.
3. Расширение
Сжиженный хладагент перемещается к расширительному клапану, который снижает давление хладагента. Разгерметизированный хладагент расширяется, понижая температуру и переходя в жидкое состояние с низкой температурой и давлением.
4. Испарение
Хладагент, превратившийся в низкотемпературную и низконапорную жидкость на расширительном клапане, переносится в испаритель (теплообменник), где происходит теплообмен между хладагентом и воздухом в помещении. Тепло воздуха в помещении переходит к хладагенту, и воздух охлаждается. Хладагент забирает тепло у воздуха, меняя свое состояние на низкотемпературный и низконапорный газ, и снова возвращается в компрессор.
Обратный цикл
В кондиционере с тепловым насосом используется четырехходовой клапан, который меняет направление потока хладагента, обеспечивая как охлаждение, так и обогрев для комфортного кондиционирования воздуха круглый год. Эта функция называется «обратный цикл». Термин «кондиционер с обратным циклом», другое название кондиционера с тепловым насосом, происходит от механизма цикла.
Компрессор
Компрессор кондиционера — это компонент системы, который повышает давление паров хладагента, вызывая изменение температуры хладагента. Большинство бытовых кондиционеров имеют компрессоры внутри наружных блоков.
Тепловой носос
Тепло течет от горячего к холодному. Тепловой насос меняет направление этого потока, извлекая тепло из одного места и передавая его в другое. В зависимости от того, выбран ли режим охлаждения или нагрева, он перекачивает тепло, используя тепловой цикл сжатия, конденсации, расширения и испарения.
Инвертор
Инвертор мощности, или просто инвертор, представляет собой электронное устройство или схему, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). Большинство жилых и коммерческих зданий обычно питаются от сети переменного тока. Стандартные напряжения и частоты зависят от страны. Для изменения частоты или напряжения требуется инвертор, который преобразует переменный ток в постоянный, а после необходимых изменений частоты и напряжения преобразует постоянный ток обратно в переменный. Кондиционеры с инверторами работают на регулируемой скорости двигателя — эффективный способ экономии энергии.
Чиллер с водяным охлаждением
Система чиллера с водяным охлаждением имеет чиллер, использующий воду в качестве хладагента, и может использоваться во многих коммерческих и промышленных приложениях. Вода забирает тепло внутри здания, возвращается в чиллер, где охлаждается, а затем снова циркулирует по зданию.
Градирни
Градирня, часто размещаемая на крышах, представляет собой устройство отвода тепла, которое помогает эффективно работать охлажденному кондиционированию воздуха. Теплообмен, происходящий в холодильной установке, повышает температуру охлаждающей воды. Градирня удерживает воду и подвергает ее воздействию воздуха, направляемого в градирню, чтобы обеспечить испарение, что снижает температуру воды. Затем вода возвращается в блок хладагента и используется повторно.
Естественное охлаждение
Естественное охлаждение — это экономичный метод использования низких температур наружного воздуха зимой для охлаждения воды. Охлажденную воду можно хранить до лета и использовать в градирне для отвода тепла. Когда температура окружающего воздуха падает до заданной температуры, регулирующий клапан позволяет охлажденной воде проходить в обход существующего чиллера и проходить через систему естественного охлаждения, которая требует гораздо меньше энергии для охлаждения воды в системе.
В Европе естественное охлаждение может относиться к системе охлаждения наружного воздуха, в которой для охлаждения воздуха используется приток внешнего воздуха.
