Koduse kliimaseadme töö on paljudele meist müstifitseeriv. Ahjud on hõlpsasti mõistetavad - nad soojendavad õhku ja puhuvad seda kanalite kaudu teie kodu ümber. Katlad valmistavad kuuma vett või auru ja liigutavad seda torude kaudu oma kodus. Kuid kuidas muudavad kliimaseadmed koerte suvepäevadel kena külma, kuivatatud õhku? Selle mõistmiseks peate minema tagasi põhimõtte juurde, mille olete võinud õppida keskkooli või kolledži füüsika tunnis: teadusseadus, mille kohaselt igasugune gaas jahtub, kui see mahuga laieneb.
Komponendid
Ehkki see on väike lihtsustus, võite mõelda konditsioneerile kui masinale, mis võtab teie majast soojust ja viib selle välja, kasutades viit omavahel seotud osa:
- Külmutusagens
- Kompressor
- Kondensaator
- Paisuventiil
- Aurusti mähis
Kodus kasutatavaid kliimaseadmeid on mitut tüüpi, sealhulgas aknakomplektid, kaasaskantavad kliimaseadmed, kanalita õhukonditsioneerid ja tsentraalsed kliimaseadmed. Hoolimata erinevustest, on nende töö füüsika siiski sama ja nad kõik kasutavad otsese paisumisega jahutamist. Põhimõtteliselt töötab see samamoodi nagu teie kodu köögi külmik.
Külmutusagens
Külmutusagens on "veri", mis pumpub läbi kliimaseadme jahutustorude. See muudab oleku gaasiaurust vedelaks, kuna kogub teie majast soojust ja väljutab selle välisõhku. Külmutusagens on ainulaadne aine selle poolest, et selle keemistemperatuur on väga madal. See tähendab, et madalatel temperatuuridel muutub see vedelikust auruks. See on võti kliimaseadme ohutuks töötamiseks ilma ohtlikku kuumust tekitamata. Külmutusagens ei liigu süsteemist üksi; selle pumpamiseks on vaja kompressorit .
Kompressor
Mõelge kompressorile kui süsteemi "südamele" - komponendile, mis pumpab külmutusagensi läbi kõigi jahutuskomponentide suures vasksilmus. Külmutusagens siseneb kompressorisse madalrõhu sooja auruna ja jätab selle kõrgrõhu kuuma auruna. Selle muundamise teeb võimalikuks kondensaator .
Kondensaator
Kompressorist liigub kuum jahutusaine aur kondensaatorisse. Siin jahutatakse kõrgsurve kuuma jahutusaine aur, kuna see läbib kondensatsioonimähiseid. Rullidel on õhukesed metallribid (sarnased autoradiaatori esiküljel asuva konstruktsiooniga), mis juhivad rullidest soojust. Kondensaatori ventilaator puhub uimede kohal õhku, et kiirendada mähiste sees oleva auru jahutamist. (Ribikammi kasutamine rutiinse hoolduse ajal aitab need uimed vormis hoida.) Jahutusaine jahutamisel muutub see olek kuuma auruna kõrgel rõhul kuuma vedelikuks ja liigub paisuventiilile. Kompressor, jahutusmähis ja kondensaatori ventilaator asuvad kõik teie tagaaias selles suure mürarikas kastis, mida sageli nimetatakse kondensatsiooniseadmeks.
Paisuventiil
Paisuventiil on jahutamise töö. Kuuma vedela külmutusagensi läbimisel ühel küljel asuvas klapis asuva väikese rõhu all avaneb see teiselt poolt jaheda madalrõhu uduna. See on gaaside loodusliku omaduse tulemus: gaasi paisumisel see jahtub. Konditsioneer pole tegelikult midagi muud kui seade, mis on loodud külmutusagensi gaasi laienemiseks sundima, ja just see loob selle võime jahutada õhku selle kuumuse väljajuhtimisega.
Aurusti mähis
Järgmine samm on see, kus teie kodu jahtub. Madala rõhu all olev külm vedelik, mis nüüd väljumisventiilist väljub, jookseb siseruumides aurusti mähise juurde, mis asub teie ahju täiskõhus. (Salong on suur metallkast ahju ja kanalite vahel.) Siin puhub teie kodus olev soojem õhk üle aurusti mähise ja soojendab seda, samal ajal kui külm, paisutatud jahutusaine gaasi kandev mähis jahutab õhk puhub üle aurusti. Seejärel tsirkuleeritakse jahutatud õhk läbi torustiku. Kui külmutusagens hakkab nüüd soojenema, hakkab see keema ja muutub külmast vedelikust sooja auruks (aurustumisprotsess). Soe külmutusagensi aur liigub seejärel tagasi kompressori ja välimisse kondensatsiooniseadmesse, kui see jälle laieneb ja jahutab, jätkates jahutustsüklit.
Pannes selle kokku
Tüüpilises tsentraalses kliimaseadmes on jahutustsükkel pidev protsess jahutatava jahutusagensi abil, mis neelab siseõhust soojust ja laieneb soojaks gaasiks, liikudes välismoodulisse, kus see väljub soojusenergiast ja jõuab tagasi jahedasse vedelikku, tagastades seejärel tagasi siseruumides, et absorbeerida rohkem soojust ja jätkata tsüklit. Hoolimata komponentide näilisest keerukusest on asjaomane füüsika üsna lihtne - põhimõte, mille kohaselt gaas alati laienedes jahtub. Igasugune kliimaseade või jahutussüsteem on lihtsalt süsteem, mille abil jahutusaine gaasi paisumist ja kondenseerumist kontrollitakse hoolikalt, et seda füüsikalist omadust ära kasutada.