Arbejdet af et hjem klimaanlæg er mystifying for mange af os. Ovne er lette at forstå - de opvarmer luften og blæser det omkring dit hjem i kanalarbejde. Kedler laver varmt vand eller damp og flytter det rundt i dit hjem i rør. Men hvordan gør klimaanlægene koldt, affugtet luft under hundens sommerdage? For at forstå det, skal du gå tilbage til et princip, som du måske har lært i en gymnasium eller college fysik klasse: reglen om at enhver gas køler som den udvider.
Komponenterne
Hvis du antager en vis forenkling, kan du tænke på et klimaanlæg som en maskine, der tager varme fra dit hus og dumper det udenfor ved hjælp af fem indbyrdes forbundne dele:
- Kølemiddel
- Kompressor
- Kondensator
- Ekspansionsventil
- Fordamperspole
Der er mange typer klimaanlæg, der kan bruges i hjemmet, herunder vinduesenheder, bærbare klimaanlæg, ductless klimaanlæg og centrale klimaanlæg. På trods af deres forskelle er fysikken i hvordan de arbejder, det samme, og de bruger alle processen med direkte ekspansion af køling. I princippet virker dette meget det samme som dit hjems køleskab.
Kølemiddel
Kølemidlet er "blodet", der pumpes gennem kølerør i klimaanlæggets system. Det skifter tilstand fra gasdamp til væske, da den samler varme fra dit hus og udstøder den varme til det fri. Et kølemiddel er et unikt stof, fordi det har et meget lavt kogepunkt.
Det betyder, at det skifter fra en væske til en damp ved lave temperaturer. Dette er nøglen til at gøre et klimaanlæg sikkert arbejde uden at generere et farligt varmeniveau.
Kompressor
Tænk på kompressoren som systemets "hjerte", og pump kølemidlet gennem alle kølekomponenterne i en stor kobbersløjfe.
Kølemiddel kommer ind i kompressoren som lavtryksvarme og efterlader den som højtryks-varm damp.
Kondensator
Fra kompressoren flytter varm kølemiddel damp til kondensatoren. Her afkøles den højtryks varme kølemiddel damp som den passerer gennem kondenseringsspoler. Spolerne har tynde metalfiner (ligner konstruktionen på forsiden af en radiator), der udfører varme fra spolerne. En kondensatorventilator blæser luft over finnerne for at fremskynde dampens afkøling inde i spolerne. (Ved hjælp af en fin kam under rutinemæssig vedligeholdelse hjælper med at holde disse finner i form.) Når kølemidlet afkøler, ændrer det tilstanden fra en varm damp til en varm væske ved højt tryk og bevæger sig på ekspansionsventilen. Kompressoren, kondensatorspolen og kondensatorventilatoren er alle placeret den store støjende boks i din baggård, som ofte kaldes en kondenserende enhed.
Ekspansionsventil
Ekspansionsventilen er, hvad der virkelig gør kølingens arbejde. Da det varme flydende kølemiddel passerer gennem en lille åbning ved højt tryk i ventilen på den ene side, fremkommer det som en kølig lavtryksdåpe på den anden side. Dette er resultatet af en naturlig egenskab af gasser: Når en gas udvider, afkøles den. Klimaanlægget er virkelig intet andet end en enhed designet til at tvinge kølemiddelgassen til at ekspandere, og det er det der skaber dets evne til at afkøle luften.
Fordamperspole
Den lavtryks koldvæske, der forlader ekspansionsventilen, løber gennem fordamperen, der er placeret i stuen i din ovn. (Plenummet er den store metalboks mellem ovn og kanalarbejde.) Her blæser den varme luft i dit hjem på tværs af fordamperen og opvarmer det, samtidig med at spolen, der transporterer kold, udvidet kølemiddel, køler af luft blæser over fordamperen, og den afkølede luft cirkuleres gennem kanalarbejdet. Når kølemidlet opvarmes, begynder det at koge og skifter fra en kold væske til en varm damp (en fordampningsproces). Kølervæsken bevæger sig så tilbage til kompressoren og udendørs kondenseringsenheden, og kølecyklusserne fortsætter.