В основе работы кондиционера лежит перемещение тепла сжиженным газом, который называют хладагентом, в процессе перехода его из жидкости в пар и наоборот. В таком смысле принцип работы кондиционера почти ничем не отличается от принципа работы простого холодильника. В климатических системах чаще всего используется хладагент R-22 , температура кипения которого составляет – 40,8ºС.

Рассмотрим контур циркуляции хладагента и цикл работы простейшей сплит-системы, имеющей только режим охлаждения.

В наружном блоке, находящемся вне помещения, имеется компрессор, благодаря работе которого в контуре циркулирует хладагент. В той части контура, которая находится во внутреннем блоке, хладагент имеет пониженное давление, поскольку перед тем. Как покинуть наружный блок, он подвергся дросселированию в капиллярной трубке. Хладагент, температура которого после дросселирования равна 5…10ºС, закипает и переходит в пар. Необходимая для этого энергия поступает от теплого воздуха помещения, отдающего часть своего тепла хладагенту в теплообменнике-испарителе внутреннего блока. Охлажденный таким образом воздух возвращается тангенциальным вентилятором внутреннего блока обратно в помещение.

В то же время парообразный хладагент, проходя через компрессор наружного блока. Сжимается за счет совершаемой компрессором работы, давление его повышается. А температура увеличивается до 50…60ºС. Далее горячий пар охлаждается в наружном блоке и снова превращается в жидкость, отдавая тепло окружающему воздуху в теплообменнике-компрессоре наружного блока. И даже если температура окружающей среды достигает 40…45ºС, она все же ниже температуры хладагента.

После конденсатора жидкий хладагент пропускается через капиллярную трубку (дросселируется). Давление при этом резко падает и температура хладагента вновь опускается до 5…10ºС, в результате чего жидкость снова начинает кипеть в теплообменнике-испарителе внутреннего блока, поглощая тепло из охлажденного помещения.

Контур климатической системы, работающей не только в режиме охлаждения, но и в режиме обогрева, устроен сложнее. Поскольку при смене режимов работы наружный и внутренний блоки кондиционера как бы меняются местами (внутренний теплообменник ставится конденсатором, а внешний – испарителем), в составе контура появляется четырехходовой клапан, предназначенный для изменения направления движения хладагента. Во время работы в режиме «охлаждение» газ с высокой температурой и давлением через клапан поступает во внешний теплообменник. Во время работы в режиме «обогрев» клапан направляет газ с высокой температурой и давлением во внутренний теплообменник.

После того, как кондиционер переведен в режим обогрева и четырехходовый клапан поменял направление потока хладагента в контуре, компрессор начинает всасывать хладагент из внешнего блока и нагнетать его во внутреннюю часть контура. Газ с высокой температурой и давлением поступает во внутренний теплообменник, где он конденсируется в жидкость и выделяет тепло в кондиционируемую комнату. Конденсированная жидкость дросселируется на выходе капиллярной трубки, а затем во внешнем блоке превращается в газ. Этот газ всасывается компрессором и начинается новый цикл. Так повышается температура кондиционируемой комнаты.

При наличии в сплит-системе нескольких внутренних блоков конфигурация контура, естественно, усложняется. В этом случае система, как правило, имеет два независимых компрессора, каждый из которых обеспечивает циркуляцию хладагента в одном из внутренних блоков. При этом используется общий теплообменник наружного блока.

Кондиционер, работающий в режиме обогрева помещения, называют тепловым насосом. Это означает, что нагрев воздуха в помещении происходит за счет тепла, забираемого у наружного воздуха (происходит перекачка тепла с улицы в помещение). Однако, чем ниже опускается температура на улице, тем труднее отбирать тепло от наружного блока. Другими словами, мощность обогрева падает по мере понижения температуры на улице. Вот почему не рекомендуется использовать кондиционер на обогрев при наружной температуре ниже - 5ºС: потребляемая мощность при этом возрастает, мощность охлаждения падает, увеличивается износ компрессора.