Πώς λειτουργεί ένα κλιματιστικό (AC);

Ένα κλιματιστικό σε ένα δωμάτιο ή ένα αυτοκίνητο λειτουργεί απορροφώντας ζεστό αέρα από ένα συγκεκριμένο δωμάτιο, επεξεργάζοντάς τον στον εαυτό του με τη βοήθεια ενός ψυκτικού μέσου και μιας σειράς πηνίων και, στη συνέχεια, απελευθερώνει δροσερό αέρα στο ίδιο δωμάτιο όπου ο ζεστός αρχικά συλλέχτηκε αέρας.

Αυτή η επεξεργασία πραγματοποιείται κυρίως μέσω πέντε στοιχείων:

• Εξατμιστής
• Συμπιεστής
• Συμπυκνωτής
• Βαλβίδα εκτόνωσης
• Ψυκτικά

Φανταστείτε να βρίσκεστε έξω στην καταιγιστική ζέστη μιας ιδιαίτερα καυτής καλοκαιρινής μέρας, κάνοντας παρατημένα θελήματα που δεν μπορούν πλέον να αναβληθούν. Η ζέστη είναι τόσο αφόρητη που αισθάνεται σαν την πιο ζεστή μέρα στη γη από την αυγή του πολιτισμού. Αλλά ένα πράγμα σας κρατά σε εγρήγορση:η γνώση ότι θα βρίσκεστε στο κλιματιζόμενο σπίτι σας σε μια ώρα.

Ήρθε επιτέλους η ώρα:ανοίγεις την πόρτα και μπαίνεις στο σπίτι σου. Μια ριπή κρύου αέρα τυλίγει κάθε κύτταρο του σώματός σας και αισθάνεστε αμέσως καλύτερα.

Είμαι βέβαιος ότι όλοι έχετε βιώσει αυτήν την εμπειρία τουλάχιστον μία φορά στη ζωή σας:η «επανάσταση ψύξης» που έχουν φέρει τα κλιματιστικά στην ανθρώπινη κοινωνία δεν μπορεί ποτέ να απορριφθεί. Αν και οι προηγούμενες γενιές είχαν ανεμιστήρες και άλλους τρόπους για να διατηρούνται δροσερές τις ζεστές μέρες, ποτέ δεν ήταν τόσο εκπληκτικά αποτελεσματικές όσο τα σύγχρονα κλιματιστικά όσον αφορά την απόλυτη ψυκτική ικανότητα.

Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για τα κλιματιστικά και τι κάνουν – και πώς το κάνουν – που τα καθιστά σχεδόν απαραίτητα στις αστικές περιοχές.

Μέρη AC

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι συστημάτων κλιματισμού:συστήματα παραθύρων και συστήματα split, τα οποία χωρίζονται περαιτέρω σε mini-split και κεντρικά συστήματα. Στην καθημερινή γλώσσα, αυτά αναφέρονται συνήθως ως AC παραθύρων ή διαχωρισμένα AC.

Ανεξάρτητα από τον τύπο εγκατάστασης, όλα τα κλιματιστικά αποτελούνται από τέσσερα κύρια εξαρτήματα, τα οποία παρατίθενται παρακάτω:

(Φωτογραφία:ScienceABC)

Εξατμιστής

Ο εξατμιστής είναι βασικά ένα πηνίο εναλλάκτη θερμότητας που είναι υπεύθυνο για τη συλλογή θερμότητας από το εσωτερικό ενός δωματίου μέσω ενός αερίου ψύξης. Αυτό το συστατικό ονομάζεται εξατμιστής και είναι όπου το υγρό ψυκτικό απορροφά θερμότητα και εξατμίζεται σε αέριο.

Η εσωτερική μονάδα ενός split κλιματιστικού περιέχει το πηνίο εξατμιστή (Photo Credit :Shutterstock)

Τα πιο κοινά ψυκτικά αέρια που χρησιμοποιούνται σε συστήματα κλιματισμού περιλαμβάνουν υδροφθοράνθρακες ή HFC όπως R-410A, χλωροφθοράνθρακες ή CFC όπως R-22 και υδρογονάνθρακες όπως R-290. Αυτό το αέριο απορροφά πραγματικά θερμότητα από το δωμάτιο και περνά στο επόμενο συστατικό για περαιτέρω επεξεργασία, το οποίο…

Συμπιεστής

Όπως υποδηλώνει το όνομα, το αέριο ψυκτικό συμπιέζεται εδώ. Βρίσκεται στην εξωτερική μονάδα, δηλαδή στο τμήμα που είναι εγκατεστημένο έξω από το σπίτι.

Συμπυκνωτής

Ο συμπυκνωτής απορροφά το εξατμισμένο ψυκτικό από τον συμπιεστή, το μετατρέπει ξανά σε υγρό και διώχνει τη θερμότητα προς τα έξω. Φυσικά, βρίσκεται και στην εξωτερική μονάδα του διαχωρισμένου AC.

Συμπυκνωτής εναλλασσόμενου ρεύματος (Φωτογραφία :tradekorea)

Βαλβίδα εκτόνωσης

Η βαλβίδα εκτόνωσης, γνωστή και ως συσκευή γκαζιού, βρίσκεται ανάμεσα στα δύο πηνία, τα πηνία ψύξης του εξατμιστή και τα θερμά πηνία του συμπυκνωτή. Ελέγχει την ποσότητα του ψυκτικού που κινείται προς τον εξατμιστή.

Σημειώστε ότι στην περίπτωση των AC παραθύρων, τα τρία εξαρτήματα που αναφέρονται παραπάνω βρίσκονται όλα σε ένα μικρό μεταλλικό κουτί εγκατεστημένο σε ένα άνοιγμα παραθύρου.

Αυτά είναι τα κύρια εξαρτήματα ενός κλιματιστικού. Ας δούμε πώς συνεργάζονται για να κάνουν ένα κλιματιστικό να κάνει αυτό που κάνει.

Αρχή λειτουργίας AC του κλιματιστικού

Ένα κλιματιστικό μηχάνημα συλλέγει ζεστό αέρα από ένα συγκεκριμένο δωμάτιο, τον επεξεργάζεται στον εαυτό του με τη βοήθεια ενός ψυκτικού μέσου και μιας σειράς πηνίων και στη συνέχεια απελευθερώνει ψυχρό αέρα στο ίδιο δωμάτιο όπου είχε αρχικά συλλεχθεί ο ζεστός αέρας. Έτσι λειτουργούν βασικά όλα τα κλιματιστικά.

Καταρρίπτοντας τον μύθο

Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι ένα κλιματιστικό, με τη βοήθεια μηχανημάτων που είναι εγκατεστημένα σε αυτό, παράγει ψυχρό αέρα, ο οποίος μπορεί να δροσίσει ένα δωμάτιο τόσο γρήγορα. Αυτό μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί καταναλώνει τόσο πολύ ηλεκτρική ενέργεια. Στην πραγματικότητα, όμως, αυτό είναι ένα λάθος. Ένα κλιματιστικό δεν είναι μια μαγική συσκευή. χρησιμοποιεί πολύ αποτελεσματικά μόνο ορισμένα φυσικά και χημικά φαινόμενα για την ψύξη ενός συγκεκριμένου δωματίου.

Τι συμβαίνει όταν ενεργοποιείτε το κλιματισμό;

Όταν ενεργοποιείτε ένα κλιματιστικό και ρυθμίζετε την επιθυμητή θερμοκρασία, ας πούμε 20 βαθμούς Κελσίου, ο θερμοστάτης που είναι εγκατεστημένος σε αυτό θα ανιχνεύσει ότι υπάρχει διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του αέρα του δωματίου και της θερμοκρασίας που έχετε επιλέξει.

Photo Credit :Flickr

Αυτός ο ζεστός αέρας αναρροφάται μέσω μιας σχάρας στο κάτω μέρος της εσωτερικής μονάδας, η οποία στη συνέχεια ρέει μέσω ορισμένων σωλήνων μέσω των οποίων ρέει το ψυκτικό μέσο, ​​δηλαδή ένα ψυκτικό. Το ψυκτικό ρευστό απορροφά τη θερμότητα και μετατρέπεται σε καυτό αέριο. Έτσι, η θερμότητα απομακρύνεται από τον αέρα που πέφτει στα πηνία του εξατμιστή. Λάβετε υπόψη ότι το πηνίο του εξατμιστή όχι μόνο απορροφά τη θερμότητα, αλλά διώχνει επίσης την υγρασία από τον εισερχόμενο αέρα, γεγονός που βοηθά στην αφύγρανση του δωματίου.

Αυτό το ζεστό ψυκτικό αέριο στη συνέχεια διοχετεύεται στον συμπιεστή που βρίσκεται στην εξωτερική μονάδα. Σύμφωνα με το όνομά του, ο συμπιεστής συμπιέζει το αέριο έτσι ώστε να ζεσταίνεται καθώς η συμπίεση ενός αερίου αυξάνει τη θερμοκρασία του.

Αυτό το καυτό αέριο υψηλής πίεσης φτάνει στη συνέχεια στο τρίτο συστατικό - τον συμπυκνωτή. Και εδώ, ο συμπυκνωτής παραμένει πιστός στο όνομά του και συμπυκνώνει το ζεστό αέριο σε υγρό.

Το ψυκτικό εισέρχεται στον συμπυκνωτή ως ζεστό αέριο αλλά γρήγορα γίνεται ψυχρότερο υγρό επειδή η θερμότητα από το «καυτό αέριο» διαχέεται στο περιβάλλον μέσω μεταλλικών πτερυγίων. Ως αποτέλεσμα, το ψυκτικό χάνει τη θερμότητά του καθώς φεύγει από τον συμπυκνωτή και γίνεται πιο ψυχρό υγρό. Αυτό ρέει μέσα από μια βαλβίδα εκτόνωσης - μια μικροσκοπική οπή στον χάλκινο σωλήνα του συστήματος - η οποία ελέγχει τη ροή του ψυχρού υγρού ψυκτικού μέσα στον εξατμιστή, έτσι ώστε το ψυκτικό να φτάσει στο σημείο όπου ξεκίνησε το ταξίδι του.

Ακολουθεί ένα απλοποιημένο διάγραμμα της διαδικασίας:

(Προστασία φωτογραφίας:Ilmari Karonen / Wikipedia Commons)

Αν και όλα τα εξαρτήματα που εμπλέκονται στη διαδικασία κλιματισμού στα AC παραθύρων βρίσκονται στο ίδιο μεταλλικό κουτί, η υποκείμενη διαδικασία ψύξης παραμένει ακριβώς η ίδια.

Μέρη κλιματιστικού παραθύρου. (Φωτογραφία:Wikipedia)

Η όλη διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία. Εν ολίγοις, ένα κλιματιστικό μηχάνημα ρουφάει ζεστό αέρα ξανά και ξανά, τον ψύχει και τον σπρώχνει πίσω στο δωμάτιο έως ότου δεν υπάρχει ζεστός αέρας για να κρυώσει.

Όσο εξαρτημένοι κι αν είμαστε από τον κλιματισμό, προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι δεν σχεδιάστηκε αρχικά για την ανθρώπινη άνεση. Το κίνητρο για το πρώτο σύγχρονο σύστημα κλιματισμού ήταν η εξάλειψη ορισμένων προβλημάτων στις διαδικασίες παραγωγής ενός εκδότη! Το να πιστεύει κανείς ότι ένα μηχάνημα που υποτίθεται ότι θα υποστήριζε την έκδοση εφημερίδων σε μεγάλη κλίμακα θα μπορούσε μια μέρα να γίνει αναπόσπαστο μέρος κάθε σύγχρονου νοικοκυριού είναι κάτι, έτσι δεν είναι;