Пишемо цю статтю 13 травня 2024 року. Взагалі планувалося вже ближче до осені розмістити на сайті інформацію про наявність в кондиціонерах функцій «обігріву» й «чергового опалення» .
Та вважаю, що за погоди цього року, - а ми маємо +10 градусів за Цельсієм на початку другої декади травня, - буде актуально й навесні нагадати користувачам - як включити режим обігріву в кондиціонері.
По-перше, розглянемо фізичне підґрунтя і теорію роботи кондиціонера «на обігрів».
Слід зазначити, що всі процеси у сфері кліматизації повітря це не якась там магія, а відбуваються у повній відповідності з діючими постулатами фізики.
Зокрема такий розділ, як термодинаміка, описує нам наукові підстави для переносу тепла, або, якщо хочете, енергії за допомогою теплового насосу, яким і є кондиціонер.
Прямий та обернений цикли Карно (Carnot cycle за прізвищем французького вченого ХІХ століття) то є фундамент для інженерів холодильних та кліматичних механізмів.
Як це працює на практиці.
Коли ми вмикаємо кондиціонер у режим «обігрів», ми «відбираємо» тепло від зовнішнього джерела. Наприклад, тепло від вуличного повітря у випадку класичних спліт-систем. Або грунту чи води, якщо це теплові насоси типу «вода-повітря», «грунт-повітря», «вода-вода» і таке інше, докладніша розмова про що буде пізніше. «Відбір» тепла відбувається за рахунок фізичних властивостей проміжного теплоносія, а на мові кліматичних фахівців «робочого тіла» – хладагенту. Хладагенти, фреони, холодильні агенти – загальноприйняті назви хімічних сполук, здебільшого вуглеводневих, природнього або штучного походження. Їхніми характерними ознаками, що роблять сполуки привабливими для застосування в кліматичному та холодильному обладнанні, є умовно низькі температури конденсації та випаровування.
Візьмемо для приклада звичайну настінного типу спліт-систему «повітря-повітря». При активації функції «обігрів» рідкий, скраплений хладагент кипить, випаровується у замкненому об’ємі теплообмінника зовнішнього блоку кондиціонера, (у даній ситуації він грає роль випарника), отримуючи для кипіння тепло від вуличного повітря.
При цьому тиск парів фреона називають тиском випаровування. І для оптимального процесу фазового переходу «рідина-насичений пар» відповідності тиск/температура мають знаходитись у визначених термодинамічними діаграмами межах.
Насичені пари киплячого хладагента при низькій температурі відсмоктуються компресором та, стиснені до тиску конденсації, потрапляють в теплообмінник внутрішнього блоку, який на цьому етапі відіграє функцію конденсатора.
Передаючи тепло внутрішньому блоку, а насправді - повітрю приміщення, перегріті у випарнику пари здійснюють зворотній фазовий перехід «газ-рідина» та змінюють свій агрегатний стан - йде процес переохолодження та конденсації.
Витрачена електродвигуном робота по стисканню парів хладагента згідно до законів термодинаміки та збереження енергії переноситься в приміщення через той самий конденсатор у вигляді додаткового тепла.
Далі фреон, скраплений до рідини при високому тиску, крізь дросельний пристрій потрапляє знову до випарника і цикл повторюється.
Зазначимо, що процесс відбувається безперервно.
Аж допоки у приміщенні не встановиться задана користувачем температура.
