Lucrările unui sistem de climatizare la domiciliu sunt mistic pentru mulți dintre noi. Cuptoarele sunt ușor de înțeles - încălzesc aerul și îl aruncă în jurul casei în conducte. Cazanele fac apă fierbinte sau abur și o mutați în jurul casei în țevi. Dar cum sistemele de climatizare fac rece, aer dezumidificat în timpul zilelor de câine de vară? Pentru a înțelege acest lucru, trebuie să vă întoarceți la un principiu pe care l-ați învățat într-o clasă de liceu sau colegiu: regula că orice gaz se răcește în timp ce se extinde.
Componentele
Presupunând o anumită simplificare, vă puteți gândi la un aparat de aer condiționat ca pe o mașină care captează căldură din casă și o elimină în exterior prin utilizarea a cinci părți interconectate:
- refrigerent
- Compresor
- Condensator
- Valva de expansiune
- Bobina de evaporator
Există multe tipuri de sisteme de climatizare care pot fi utilizate la domiciliu, incluzând unități de ferestre, aparate de aer condiționat portabile, aparate de aer condiționat fără aer și sisteme de climatizare centrale. Cu toate acestea, în ciuda diferențelor dintre acestea, fizica modului în care funcționează este aceeași și toți folosesc procesul de refrigerare cu expansiune directă. În principiu, acest lucru funcționează la fel ca frigiderul casei dvs.
refrigerent
Agentul frigorific este "sângele" pompat prin tuburile de răcire din sistemul de aer condiționat. Se schimbă starea de la vapori de gaz la lichid, deoarece colectează căldură din casa dvs. și evită căldura în aer liber. Un agent frigorific este o substanță unică prin faptul că are un punct de fierbere foarte scăzut.
Aceasta înseamnă că se schimbă de la un lichid la un vapor la temperaturi scăzute. Aceasta este cheia pentru a face un sistem de aer condiționat să funcționeze în condiții de siguranță fără a genera un nivel periculos de căldură.
Compresor
Gândiți-vă la compresor ca "inima" sistemului, pompând agentul frigorific prin toate componentele de refrigerare într-o buclă mare de cupru.
Agentul frigorific intră în compresor sub formă de vapori calde de joasă presiune și îl lasă ca vapori fierbinți de înaltă presiune.
Condensator
Din compresor, vaporii de agent frigorific se deplasează la condensator. Aici, vaporii de agent frigorific de înaltă presiune sunt răciți pe măsură ce trec prin bobine de condensare. Bobinele au aripioare metalice subțiri (asemănătoare cu structura din fața unui radiator al mașinii) care alimentează căldura de la bobine. Un ventilator de condensare suflă aer peste aripioare pentru a accelera răcirea vaporilor în interiorul bobinelor. (Folosind un pieptene în timpul întreținerii de rutină ajută la păstrarea acestor aripioare în formă.) Când agentul frigorific se răcește, el se schimbă de la o vapori fierbinte la un lichid fierbinte la presiune înaltă și se deplasează pe supapa de expansiune. Compresorul, bobina condensatorului și ventilatorul condensatorului sunt situate în cutia cea mare de zgomot din curtea din spate, numită adesea o unitate de condensare.
Valva de expansiune
Valva de expansiune este ceea ce face cu adevărat munca de răcire. Pe măsură ce agentul frigorific lichid fierbinte trece printr-o mică deschizătură la o presiune ridicată în supapă pe o parte, acesta iese ca o ceașcă rece la presiune scăzută pe cealaltă parte. Acesta este rezultatul unei proprietăți naturale a gazelor: pe măsură ce un gaz se extinde, se răcește. Aparatul de aer condiționat nu este altceva decât un dispozitiv destinat să forțeze extinderea gazului refrigerent, ceea ce creează capacitatea acestuia de a răci aerul.
Bobina de evaporator
Lichidul cu presiune scăzută care părăsește supapa de expansiune trece prin bobina de vaporizator situată în plenul cuptorului. (Plenumul este o cutie metalică mare între cuptor și conducte.) Aici, aerul fierbinte al casei dvs. suflă peste bobina vaporizatorului și îl încălzește, în timp ce bobina care transportă un agent frigorific rece, expandat răcește aerul care suflă prin evaporator și aerul răcit circulă prin conducte. Pe măsură ce agentul frigorific se încălzește, începe să fiarbă și se schimbă de la un lichid rece la o vapoară caldă (un proces de evaporare). Vaporii de agent frigorific se deplasează apoi înapoi la compresor și unitatea de condensare exterioară, iar ciclurile de răcire continuă.