Вопреки распространенному мнению, кондиционер (AC) не о добавлении прохладного воздуха в комнату, но больше об отводе тепла от нее. Конечным результатом является пространство со значительно меньшим количеством тепла, что делает его более прохладным для пассажиров. Кондиционирование воздуха использует эффект испарения, подобно тому, как салфетка со спиртом охлаждает кожу человека, когда жидкость испаряется. Спирт не снижает температуру кожи человека, а скорее забирает тепло из воздуха, превращая его в газ.
Установки кондиционирования воздуха содержат особое химическое вещество, называемое хладагент, обладающий уникальной способностью превращаться из газа в жидкость за короткий промежуток времени. Хладагент под названием фреон обычно используется в кондиционерах, хотя существуют и другие доступные коммерческие хладагенты. Хладагент закачивается в блок на заводе вместе с небольшим количеством смазочного масла для компрессора.
Части типичного кондиционера обычно образуют замкнутую систему, состоящую из компрессора, конденсатора и расширительного клапана и термостат. Вентиляторы с электроприводом способствуют циркуляции кондиционированного воздуха, а тонкие металлические ребра позволяют быстро рассеивать тепло. Самой тяжелой частью типичного кондиционера часто является компрессор, поскольку он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать значительное давление.
Процесс охлаждения помещения начинается с подачи хладагента в компрессор, обычно расположенный в нижней части агрегата. В этот момент хладагент представляет собой холодный газ. Когда газ поступает во внутреннюю камеру компрессора, компрессор сжимает хладагент, и газ становится очень горячим под высоким давлением. Этот горячий газ проходит через ряд конденсаторных змеевиков, расположенных за пределами охлаждаемого помещения. Тепло рассеивается в наружный воздух подобно тому, как радиатор автомобиля рассеивает тепло от охлаждающей жидкости двигателя. Как только хладагент достигает конца этих змеевиков, он значительно охлаждается и находится в жидкой форме.
Эта жидкость все еще находится под высоким давлением, как и содержимое аэрозольного баллона. В случае кондиционирования воздуха жидкий хладагент нагнетается через очень маленькое отверстие, называемое расширительным клапаном. Жидкий хладагент выходит из другого конца расширителя очень небольшим количеством за один раз. Поскольку хладагент испаряется при гораздо более низкой температуре, чем вода, он начинает испаряться, проходя через другой набор змеевиков. Именно это действие испарения забирает тепло из окружающего воздуха, в том числе из воздуха, содержащегося в помещении. Вентилятор устройства дует на металлические ребра, расположенные над этими змеевиками, создавая ощущение охлаждения в помещении.
В этот момент жидкий хладагент снова становится холодным газом и снова поступает в компрессор, где весь процесс начинается снова, пока термостат не зафиксирует определенную температуру и не отключит компрессор. Когда комната прогревается, термостат определяет дополнительное тепло, и компрессор снова включается, чтобы создать больше горячего газа под давлением. В какой-то момент температура в помещении может сравняться с мощностью охлаждения кондиционера, и компрессор снова отключится. Системы кондиционирования воздуха в большинстве домов действительно выигрывают от энергосберегающих мер, таких как использование оконных штор и закрытых дверей, поскольку им не нужно так усердно работать, чтобы поддерживать в комнате приемлемый уровень прохлады.
Постоянный участник AboutMechanics, Майкл любит проводить исследования, чтобы удовлетворить свое обширное любопытство по различным загадочным темам. Прежде чем стать профессиональным писателем, Майкл работал репетитором английского языка, поэтом, диджеем и ди-джеем.