Холодильник, кондиционер или же сплит-система — сейчас без них не обходится ни одна квартира, ни один жилой дом, ни один офис, ни один торговый или развлекательный комплекс. Обыкновенные и привычные вещи, казалось бы, что может быть сложного в них. А сложность заключается в принципе их работы и устройстве.
Холодильный агент или же в России ему дали название хладон, а за границей его называют фреон — это чистое вещество или же смесь, которая обладает рядом термодинамических свойств, основным из них является кипение при отрицательных температурах. Существует огромнейшее количество различных фреонов. Если провести сравнение, то хладон в холодильном аппарате это что-то вроде крови в человеческом организме.
Итак, из каких же основных элементов состоит холодильник или же кондиционер/сплит-система. Основных элементов всего четыре: компрессор, испаритель, конденсатор и дросселирующее устройство. Это основные звенья этой маленькой цепочки, без которой не обеспечить создание холодильного цикла, и соответственно не получить холода. Впрочем, понятие «получение холода» в случае холодильника можно заменить другим выражением: «поглощение/утилизация тепла», в случае кондиционера/сплит-системы это понятие более применимо, так как на выходе мы получаем охлаждённый воздух, подаваемый в помещении. Теперь же рассмотрим эти элементы немного поподробнее.
Компрессор (Км). Это самый основной элемент всей системы — «сердце» установки — без него она никогда не приведётся в действие (за исключением ряда некоторых установок, в которых он не участвует в работе системы, но это уже слишком масштабно для этой статьи). Имеет ту же конструкцию, что и автомобильный компрессор, однако работает в обратном направлении. Компрессор необходим для сжатия холодильного агента в газообразном состоянии до определённого (фиксированного) давления используемого фреона. Шатунно-поршневая группа компрессора начинает работать с помощью коленчатого вала, который в свою очередь приводится в действие от электродвигателя компрессора. Аналогом компрессора является детандер, который в последнее время не особо популярен в данных системах.
Конденсатор (Кд). Представляет собой теплообменный аппарат. Бывает самых различных конструкций. В домашнем холодильнике представляет собой змеевик с решёткой, в кондиционере или сплит-системе ряд трубок с пластинами толщиной, ну, примерно от 0,5 до 1 мм. Его роль раскрывается уже в самом названии: в конденсаторе происходит процесс конденсации холодильного агента, а именно, его переход из газообразного состояния в жидкое. Алюминиевые конденсаторы Vishay в наличии имеются в Интернет – магазине UPEL.
Дросселирующее устройство (Др). Элемент, с помощью которого непосредственно вырабатываются отрицательные температуры. Существуют самые различные дросселирующие устройства: регулирующий вентиль (РВ), терморегулирующий вентиль (ТРВ), барорегулирующий вентиль (БРВ), капиллярные трубки и т.д. В холодильниках, кондиционерах и сплит-системах же, как правило, используются капиллярные трубки. Представляют собой обычную трубку, обычно металлическую, относительно небольшого проходного сечения (диаметра).
Испаритель (И). Аналогичный конденсатору теплообменный аппарат. Конструкция всё та же, однако отличается принципом действия. В отличии от конденсатора в который поступает пар, в испаритель приходит парожидкостная смесь (жидкости намного больше, чем пара). Соответственно, в испарителе другое давление и потому его прочностные характеристики отличаются от характеристик конденсатора, и также в испарителе происходит кипение холодильного агента при отрицательных, за счёт давления, температурах.
Таким образом, мы подходим непосредственно к работе всей системы в целом. Так вот, как выглядит всё на деле: фреон в парообразном состоянии приходит/поступает/всасывается во всасывающий клапан компрессора, происходит сжатие до определённого давления и после выходит из нагнетательного клапана и направляется по трубкам к конденсатору (замечу, что пар приходит переохлаждённый с отрицательной температуры, а выходит перегретый с высокой, как правило, выше 90 градусов Цельсия).
В случае холодильника, испаритель поглощает тепло из камеры с продуктами/морозилки. В случае кондиционера или же сплит-системы испаритель охлаждает забираемый тёплый воздух и подаёт охлаждённый в помещение.
Я постарался максимально просто донести принцип работы, возможно мне не всё удалось, но надеюсь для кого-то я всё же раскрыл смысл работы их домашних холодильных друзей.
