Воздушный конденсатор является компонентом, используемым во многих системах кондиционирования воздуха. В более широком смысле, это шаг в тепловом насосе и циклах охлаждения, которые обмениваются теплом. В типичном кондиционере жидкость, называемая хладагентом, циркулирует между внутренним пространством и наружным воздухом. Воздушный конденсатор является частью этого пути и служит для передачи тепла от хладагента во внешнюю атмосферу. Он называется конденсатором, потому что на этом этапе хладагент конденсируется или переходит из газообразного состояния в жидкое.
Все вещества, включая жидкости и газы, несут в себе некоторое количество тепловой энергии. Всякий раз, когда тепло используется для повышения температуры вещества, тепло сохраняется внутри вещества. Точно так же всякий раз, когда вещество меняет фазы — например, из газа в жидкость — тепло либо выделяется, либо поглощается. Таким образом, внутреннее тепло хладагента можно использовать для переноса тепла из внутреннего пространства во внешнюю среду. Переход хладагента из газообразного состояния в жидкое может привести к передаче внутреннего тепла от хладагента к наружному воздуху.
Кондиционеры используют разницу давлений между различными частями пути циркуляции хладагента, чтобы поддерживать движение жидкости и позволять ей менять фазы. Этот перепад давления создается с помощью воздушного компрессора, работающего от электричества или, в автомобиле, от двигатель внутреннего сгорания. Затем хладагент высокого давления, который в этот момент цикла в основном представляет собой пар, проталкивается по трубе, обеспечивая тепловой контакт с внешней средой. Вентилятор может использоваться для обеспечения прохождения свежего наружного воздуха по трубе, заполненной хладагентом.
В этот момент хладагент поступает в воздушный конденсатор. Жидкости при более высоком давлении, как правило, имеют точку кипения/конденсации при более низких температурах. Кондиционеры используют это свойство для передачи тепла хладагента во внешнюю среду, даже если наружный воздух уже очень горячий. Следовательно, воздушный конденсатор предназначен для конденсации паров хладагента в жидкость с выделением тепла. Теплота, выделяющаяся при фазовых переходах газ-жидкость, называется энтальпией парообразования.
Для завершения цикла кондиционирования воздуха жидкий хладагент проходит через дроссель, называемый расширительным клапаном. Этот клапан сдерживает высокое давление воздушного конденсатора и позволяет создать новую область низкого давления. Область низкого давления имеет компонент, аналогичный воздушному конденсатору, за исключением того, что хладагент испаряется, а не конденсируется. Соответственно, это испарение поглощает, а не выделяет тепло. испаритель, всасывающий тепло из воздуха, делает воздух из кондиционера холодным.