Bir ev klima sisteminin işleyişi çoğumuz için gizemli. Fırınların anlaşılması kolaydır; havayı ısıtır ve kanallar vasıtasıyla evinizin etrafına üflerler. Kazanlar sıcak su veya buhar üretir ve borularda evinizin etrafında hareket ettirir. Ancak klima sistemleri yazın köpek günlerinde nasıl soğuk ve nemli havayı güzelleştirir? Bunu anlamak için, bir lise veya kolej fizik dersinde öğrenmiş olabileceğiniz bir ilkeye geri dönmelisiniz: herhangi bir gazın hacim olarak genişledikçe soğuduğu bilimsel yasa.
Bileşenler
Hafif bir sadeleştirme olmasına rağmen, bir klimayı evinizden ısı alan ve birbiriyle ilişkili beş parça kullanarak dışarıya dağıtan bir makine olarak düşünebilirsiniz:
- Soğutucu
- Kompresör
- kondansatör
- Genişleme subabı
- Evaporatör bobini
Pencere üniteleri, taşınabilir klimalar, kanalsız klimalar ve merkezi klima sistemleri dahil olmak üzere evde kullanılabilecek birçok klima sistemi vardır. Ancak farklılıklarına rağmen, nasıl çalıştıklarının fiziği aynıdır ve hepsi doğrudan genleşmeli soğutma işlemini kullanmaktadır . Prensip olarak bu, evinizin mutfak buzdolabındakiyle aynı şekilde çalışır.
Soğutucu
Soğutucu gaz, klima sistemindeki soğutma tüplerinden pompalanan "kandır". Evinizden ısı topladığından ve bu ısıyı dışarıya attığından, gaz buharından sıvıya halini değiştirir. Soğutucu akışkan, çok düşük kaynama noktasına sahip olması nedeniyle eşsiz bir maddedir. Bu, düşük sıcaklıklarda bir sıvıdan buhara geçişi anlamına gelir. Bu, klima sisteminin tehlikeli bir ısı seviyesi oluşturmadan güvenle çalışmasını sağlamanın anahtarıdır. Bununla birlikte, soğutucu, sistem içerisinde kendi kendine hareket etmez; Pompalamak için bir kompresör gereklidir.
Kompresör
Kompresörü sistemin “kalbi” olarak düşünün, soğutucuyu tüm soğutma bileşenleri boyunca büyük bir bakır halka içinde pompalayan bileşen. Soğutucu akışkan kompresöre düşük basınçlı ılık buhar olarak girer ve yüksek basınçlı sıcak buhar olarak bırakır. Bu dönüşüm kondansatör tarafından mümkün olacaktır.
kondansatör
Kompresörden sıcak soğutucu akışkan buharı kondensere gider. Burada, yüksek basınçlı sıcak soğutucu akışkan buharı yoğuşma bobinleri içinden geçerken soğutulur. Bobinler, bobinlerden ısı ileten ince metal kanatlara (bir otomobil radyatörünün önündeki yapıya benzer) sahiptir. Bir kondenser fanı, bobinlerin içindeki buharın soğutulmasını hızlandırmak için kanatçıkların üzerine hava üfler. (Rutin bakım sırasında yüzgeçli tarak kullanılması bu kanatçıkların formunun korunmasına yardımcı olur.) Soğutucu akışkan soğudukça, sıcak buhardan yüksek basınçta sıcak bir sıvıya geçiş yapar ve genleşme vanasına geçer. Kompresör, kondenser bobini ve kondenser fanı, arka bahçenizde genellikle yoğuşma ünitesi olarak adlandırılan büyük gürültülü kutunun içinde bulunur.
Genişleme subabı
Genleşme valfi gerçekten soğutma işini yapan şeydir. Sıcak sıvı soğutucu akışkan bir taraftaki valfta yüksek basınçta küçük bir açıklıktan geçerken, diğer tarafta soğuk bir düşük basınçlı sis ortaya çıkar. Bu, doğal gaz özelliklerinin bir sonucudur: Bir gaz genişledikçe, soğur. Klima, soğutucu gazını genleşmeye zorlamak için tasarlanmış bir cihazdan başka bir şey değildir ve bu, ısısını dışarı çıkararak havayı soğutma yeteneğini yaratan şeydir.
Evaporatör bobini
Bir sonraki adım, evinizin gerçekten soğutulduğu yerdir. Artık dış genleşme vanasını terk eden düşük basınçlı soğuk sıvı, içeride fırının plenumunda bulunan evaporatör bobinine akmaktadır. (Plenum, fırın ve kanallar arasındaki büyük metal kutudur.) Burada, evinizin içindeki daha sıcak hava, evaporatör bobininin üzerinden üflenir ve onu ısıtır, aynı zamanda soğuk taşıyan, genişleyen soğutucu gaz, soğutulur. Evaporatörde hava üfleme. Bu soğutulmuş hava daha sonra kanallar boyunca dolaştırılır. Soğutucu akışkan şimdi ısınmaya başladığında, kaynamaya başlar ve soğuk bir sıvıdan sıcak bir buhara (bir buharlaşma süreci) dönüşür. Ilık soğutucu akışkan buharı daha sonra bir kez daha genleşip soğuduğunda soğutma döngüsünü devam ettirerek kompresöre ve dış yoğunlaşma ünitesine geri döner.
Bir araya getirmek
Tipik bir merkezi klima ünitesinde, soğutma çevrimi, iç mekan havasından ısı emen ve ılık bir gaza doğru genişleyen, bu ısının dışarı çıktığı ve soğuk bir sıvıya geri döndüğü, ardından geri dönen bir dış üniteye giden, devam eden bir soğutucu akışkan işlemidir. içeride daha fazla ısı emmek ve çevrimi sürdürmek için. Bileşenlerin görünen karmaşıklığına rağmen, ilgili fizik oldukça basittir - bir gazın genişledikçe soğuduğu prensibi. Herhangi bir iklimlendirme veya soğutma sistemi sadece bu fiziksel özellikten yararlanmak için soğutucu gazın genleşmesi ve yoğunlaştırılmasının dikkatlice kontrol edildiği bir sistemdir.