Работата на домашна климатична система е заблуждаваща за много от нас. Пещите са лесни за разбиране - те отопляват въздуха и го раздуват около дома ви в тръбопровода. Бойлерите отопляват вода или пара и го преместват около дома ви в тръби. Но как климатичните системи правят хубав студ, изсушен въздух през летните дни на кучетата? За да го разберете, трябва да се върнете към принцип, който може да сте научили в гимназията или колежната класа по физика: правилото, че всеки газ се охлажда, докато се разширява.
Компонентите
Ако приемем известно опростяване, можете да мислите за климатик като машина, която поема топлина от дома ви и го изхвърля навън, като използва пет взаимосвързани части:
- охладителен
- компресор
- кондензатор
- Разширителен клапан
- Изпарителна серпентина
Има много видове климатични системи, които могат да се използват в дома, включително прозорци, преносими климатици, климатици без въздух и централни климатични системи. Въпреки разликите си обаче физиката на това как работят е една и съща и всички използват процеса на директно разширяване на охлаждането. По принцип това работи почти същите като хладилника на дома ви.
охладителен
Охлаждащият агент е "кръвта", изпомпваща през охладителните тръби в системата на климатизатора. Той променя състоянието от газова пара в течност, тъй като събира топлина от дома ви и изхвърля тази топлина на открито. Хладилен агент е уникално вещество, тъй като има много ниска точка на кипене.
Това означава, че той се променя от течност до пара при ниски температури. Това е ключът към осигуряването на безопасна работа на климатичната система, без да се създава опасно ниво на топлина.
компресор
Помислете за компресора като "сърцето" на системата, изпомпвайки хладилния агент през всички хладилни компоненти в голям меден контур.
Хладилният агент навлиза в компресора като топла пара с ниско налягане и го оставя като гореща пара под високо налягане.
кондензатор
От компресора горещите охлаждащи пари преминават към кондензатора. Тук пара на горещ хладилен агент под високо налягане се охлажда, докато преминава през кондензационни серпентини. Бобините имат тънки метални ребра (подобно на конструкцията отпред на радиатора на колата), които пренасят топлината от серпентините. Кондензаторен вентилатор издухва въздух над ребрата, за да ускори охлаждането на парите вътре в бобините. (Използването на фин гребен по време на рутинната поддръжка помага за поддържането на тези перки във форма.) Когато охладителят се охлади, той се променя от гореща пара до гореща течност при високо налягане и се придвижва към разширителния вентил. Компресорът, кондензаторната серпентина и вентилаторът на кондензатора са разположени в тази голяма шумна кутия в задния двор, която често се нарича кондензиращо устройство.
Разширителен клапан
Вентилът за разширяване е това, което наистина върши работата на охлаждането. Тъй като горещият течен хладилен агент преминава през малък отвор при високо налягане във вентила от едната страна, той излиза като студена мъгла с ниско налягане от другата страна. Това е резултат от естественото свойство на газовете: като газ се разширява, той се охлажда. Климатикът всъщност не е нищо повече от устройство, предназначено да принуди хладилния газ да се разширява и това създава способността му да охлажда въздуха.
Изпарителна серпентина
Студената течност с ниско налягане, която излиза от експандиращия вентил, минава през серпентината на изпарителя, намираща се в плуема на пещта. (Пневматичната камера е голямата метална кутия между пещта и тръбопровода.) Тук горещият въздух на вашия дом удря през серпентината на изпарителя и го загрява, докато в същото време намотката, която носи студен разширен охлаждащ газ, охлажда въздухът се издухва през изпарителя и охладеният въздух циркулира през тръбопровода. Тъй като охлаждащият агент се нагрява, той започва да кипи и преминава от студена течност към топла пара (процес на изпаряване). След това изпаренията на охлаждащата течност се връщат обратно към компресора и външния кондензиращ блок, а охладителните цикли продължават.