Самый неэффективный элемент кондиционера
Кондиционер состоит из 4 основных элементов – компрессор, ТРВ, испаритель и конденсатор. Единственным сложным устройством среди них является компрессор. Именно он является основным потребителем электроэнергии, именно его стоимость в среднем в два раза превышает стоимость всей оставшейся части кондиционера.
Но КПД компрессора составляет порядка 80-85%. Иными словами, если холодильная мощность кондиционера с компрессором мощностью 1кВт составляет 3кВт, то в случае идеального компрессора холодильная мощность кондиционера составила бы 3/80%=3,75кВт. Полученный выигрыш в 750Вт явно говорит о том, что основные потери в кондиционере происходят не в компрессоре.
На самом деле ответ на вопрос о том, какой элемент кондиционера является самым неэффективным, вытекает из анализа формулы КПД обратного цикла Карно: E = Tх/(Tг-Tх) , где Tx и Tг – температуры холодной и горячей сред, выраженные в градусах Кельвина. Если подставить в формулу температуру внутреннего и наружного воздуха (например, номинальные значения - 27°С и 35°С или 300К и 308К соответственно), то получим холодильный коэффициент идеального кондиционера: Eидеал = 300/(308-300) = 37,5. То самое значение, о котором было сказано в начале статьи.
На практике же, чтобы охладить воздух до 27°С, требуемая температура хладагента в кондиционере составит около 10°С (283К). В свою очередь в конденсаторе наружный воздух охлаждает горячий поток хладагента после компрессора. При температуре наружного воздуха 35°С реальная температура конденсации составит порядка 45°С (318К). На каждом из теплообменников «теряется» по 10-15 градусов (в сумме около 25 градусов) при том, что реальная разница температур горячей и холодной сред составляет всего 8°С (35°С-27°С=8°С).
Таким образом, именно теплообменники (конденсатор и испаритель) являются самыми неэффективными элементами любого кондиционера. 80% потребляемой энергии кондиционера тратится на несовершенство процессов теплообмена. Все остальные потери в кондиционере вместе взятые (несовершенство компрессора, энергопотребление вентиляторов внутреннего и наружного блоков, потери в трубопроводах и другие виды потерь) составляют лишь 12% энергопотребления кондиционера. И только 8% мощности кондиционера идёт на выработку холода.