Arbetet av ett luftkonditioneringssystem är mystifierande för många av oss. Ugnar är lätta att förstå - de värmer luft och blåser det runt ditt hem i kanalarbeten. Pannor gör hett vatten eller ånga och rör det runt ditt hem i rör. Men hur gör luftkonditioneringssystemen en fin och avfuktad luft under hundens sommardagar? För att förstå det måste du gå tillbaka till en princip som du kanske har lärt dig i en gymnasium eller gymnasieklass: reglen att någon gas svalnar när den expanderar.
Komponenterna
Om du antar en viss förenkling kan du tänka på ett luftkonditioneringsapparat som en maskin som tar värme från ditt hus och dumper det utifrån med hjälp av fem inbördes förbundna delar:
- Kylmedel
- Kompressor
- Kondensor
- Expansionsventil
- Förångare spol
Det finns många typer av luftkonditioneringssystem som kan användas i hemmet, inklusive fönsteraggregat, bärbara luftkonditioneringsapparater, luftkonditioneringsapparater och luftkonditioneringssystem. Trots skillnaderna är emellertid fysiken av hur de fungerar samma, och de använder alla processen med direkt expansionskylning. I princip fungerar det väldigt mycket som ditt hem kylskåp.
Kylmedel
Köldmediet är "blodet" som pumpas genom kylrör i klimatanläggarens system. Det ändrar tillstånd från gasånga till vätska, eftersom det samlar upp värme från ditt hus och utstöter den värmen utomhus. Ett kylmedel är en unik substans genom att den har en mycket låg kokpunkt.
Det betyder att det ändras från en vätska till en ånga vid låga temperaturer. Detta är nyckeln till att ett luftkonditioneringssystem fungerar säkert utan att generera en farlig nivå av värme.
Kompressor
Tänk på kompressorn som systemets "hjärta", pumpa kylmediet genom alla kylkomponenterna i en stor kopparkrets.
Köldmedium kommer in i kompressorn som en lågtrycks varm ånga och lämnar den som en högtrycks het ånga.
Kondensor
Från kompressorn flyttar het köldmediumånga till kondensorn. Här kyles högtrycks het köldmediumånga när den passerar genom kondensationsspolar. Spolarna har smala metallfenor (liknar konstruktionen på framsidan av en radiator) som leder värme från spolarna. En kondensorfläkt blåser luft över flänsarna för att påskynda kylningen av ångan inuti spolarna. (Med hjälp av en finkam under rutinunderhåll bidrar man till att hålla dessa fenor i form.) När kylmediet kyler, ändras det tillståndet från en het ånga till en het vätska vid högt tryck och rör sig på expansionsventilen. Kompressorn, kondensorns spole och kondensorfläkten är alla placerade den stora bullriga rutan i din bakgård, som ofta kallas kondenseringsenhet.
Expansionsventil
Expansionsventilen är vad som verkligen gör kylningen. Eftersom det heta vätskeformiga kylmediet passerar genom en liten öppning vid högt tryck i ventilen på ena sidan, framträder den som en kall lågtrycksdimma på andra sidan. Detta är resultatet av en naturlig egenskap av gaser: När en gas expanderar svalnar den. Klimatanläggningen är egentligen inget mer än en apparat som är utformad för att tvinga köldmediumgasen att expandera, och det är det som skapar förmågan att kyla luften.
Förångare spol
Den lågtrycksvätska som lämnar expansionsventilen löper genom förångarspolen placerad i ugnens plenum. (Plenummet är den stora metalllåda mellan ugnen och kanalsystemet.) Här blåsar heta luften i ditt hem över förångarens spole och värmer upp det samtidigt som spolen som bär kall, expanderad köldmedium kyler av luft blåser över förångaren, och den kylda luften cirkuleras genom kanalarbetet. När kylmediet värms upp, börjar det koka och byter från en kall vätska till en varm ånga (ett förångningsförfarande). Kylmedelsångan reser sedan tillbaka till kompressorns och utomhuskondensationsenheten, och kylcyklerna fortsätter.