Devet OK / Getty slika
Djelovanje kućnog klima uređaja mistificira mnoge od nas. Peći su lako razumljive - oni zagrijavaju zrak i pušu ga oko vašeg doma kroz kanalizaciju. Kotlovi proizvode toplu vodu ili paru i kreću se cijevima oko vašeg doma. Ali kako klimatizacijski uređaji čine lijep hladan, odvlažen zrak tijekom pasjih ljetnih dana? Da biste ga razumjeli, morate se vratiti principu koje ste možda naučili u razredu fizike u srednjoj školi ili na fakultetu: znanstvenom zakonu da se svaki plin hladi dok se povećava u količini.
Komponente
Iako je ovo malo pojednostavljenje, klima uređaj možete smatrati strojem koji odvodi toplinu iz vaše kuće i izbacuje ga vani pomoću pet međusobno povezanih dijelova:
- Rashladno sredstvoCompressorCondenserPriručnik za širenjeEmopolatora
Postoje mnoge vrste klimatizacijskih sustava koje se mogu koristiti u kući, uključujući prozorske jedinice, prijenosne klima uređaje, klima uređaje bez kanala i centralne klima uređaje. Unatoč njihovim razlikama, fizika njihova rada je ista i svi koriste proces hlađenja izravnim ekspanzijom. U principu, ovo djeluje potpuno isto kao i kuhinjski hladnjak vašeg doma.
rashladni
Rashladno sredstvo je „krv“ koja se crpi kroz rashladne cijevi u sustavu klima uređaja. Ona mijenja stanje iz plinske pare u tekućinu jer skuplja toplinu iz vaše kuće i izbacuje tu toplinu u vani. Rashladno sredstvo je jedinstvena tvar po tome što ima vrlo nisku tačku ključanja. To znači da se pri niskim temperaturama mijenja iz tekućine u paru. To je ključno za siguran rad klimatizacijskog sustava bez stvaranja opasne razine topline. Međutim, rashladno sredstvo se ne kreće kroz sustav; potreban je kompresor da bi ga pumpao.
Kompresor
Zamislite kompresor kao "srce" sustava, komponentu koja pumpa rashladno sredstvo kroz sve rashladne komponente u velikoj bakrenoj petlji. Rashladno sredstvo ulazi u kompresor kao niska tlačna topla para i ostavlja ga kao vruća para visokog pritiska. Ovu će transformaciju omogućiti kondenzator .
Kondenzator
Iz kompresora se vruća para rashladnog sredstva kreće u kondenzator. Ovdje se visokotlačna vruća para rashladnog sredstva hladi dok prolazi kroz kondenzacijske zavojnice. Zavojnice imaju tanke metalne peraje (slično strukturi na prednjoj strani radijatora automobila) koje provode toplinu iz zavojnica. Ventilator kondenzatora puše zrak preko peraja da bi ubrzao hlađenje pare unutar zavojnica. (Korištenje češlja sa perajama tijekom rutinskog održavanja pomaže da se te peraje zadrže u formi.) Kako se rashladno sredstvo hladi, ono mijenja stanje iz vruće pare u vruću tekućinu pri visokom tlaku i prelazi na ekspanzijski ventil. Kompresor, kondenzatorska zavojnica i ventilator kondenzatora smješteni su u onom velikom bučnom kutiji u vašem dvorištu, koje se često naziva kondenzacijska jedinica.
Ekspanzijski ventil
Ekspanzijski ventil je ono što stvarno djeluje na način hlađenja. Dok vruće tekuće rashladno sredstvo prolazi kroz maleni otvor pod visokim pritiskom u ventilu s jedne strane, pojavljuje se kao hladna magla niskog tlaka s druge strane. To je rezultat prirodnog svojstva plinova: Kako se plin širi, on hladi. Klima uređaj zaista nije ništa drugo nego uređaj dizajniran da prisili plin na rashladno sredstvo na širenje, a to je ono što stvara njegovu sposobnost hlađenja zraka istiskivanjem njegove topline.
Zavojnica isparivača
Sljedeći korak je gdje se vaš dom zapravo hladi. Hladna tekućina niskog tlaka koja sada napušta vanjski ekspanzijski ventil teče u zatvorenom prostoru do zavojnice isparivača smještene na plenumu vaše peći. (Plenum je velika metalna kutija između peći i kanala.) Ovdje topliji zrak u vašem domu puše preko zavojnice isparivača i zagrijava ga, a istodobno zavojnica koja nosi hladni, ekspandirani rashladni plin hladi zrak koji puše preko isparivača. Ovaj ohlađeni zrak se zatim cirkulira kroz kanal. Kako se rashladno sredstvo sada počinje zagrijavati, ono počinje ključati i prelazi iz hladne tekućine u toplu paru (proces isparavanja). Topla para rashladnog sredstva tada se vraća natrag u kompresor i vanjsku kondenzacijsku jedinicu, kad se još jednom proširi i ohladi, nastavljajući ciklus hlađenja.
Spajanje
U tipičnoj centralnoj jedinici klimatizacije, rashladni ciklus je tekući proces hladnog rashladnog sredstva koje apsorbira toplinu iz zatvorenog zraka i širi se u topli plin, putuje do vanjske jedinice, gdje izbacuje tu toplinu i vraća se u hladnu tekućinu, te se vraća natrag u zatvorenom prostoru da apsorbiraju više topline i nastave ciklus. Unatoč prividnoj složenosti komponenata, uključena fizika je prilično jednostavna - princip pomoću kojeg se plin uvijek hladi dok se širi. Svaki klimatizacijski ili rashladni sustav samo je sustav kojim se pažljivo kontrolira širenje i kondenziranje rashladnog plina radi iskorištavanja tog fizičkog svojstva.
