Klimatizácie sú letnou nevyhnutnosťou, no málokto vie, ako fungujú. Pozrime sa, ako cirkulácia chladiva vytvára chladivý vánok.
Keď myslíme na leto, myslíme na horúčavy. Ľudia robia najrôznejšie veci, aby unikli pred horúčavou, ako napríklad studenú sprchu a pitie chladených nápojov. Chlad je krátkodobý a potom sa teplo vráti. Než sa nazdáte, siahate po diaľkovom ovládači klimatizácie a vychutnávate si chladivý vánok klimatizácie. Klimatizácie sa stali nepostrádateľnými, no napriek tomu, že ich každý miluje, len málokto vie, ako fungujú. V tomto článku sa pozrieme na štruktúru klimatizácií a na to, ako fungujú, aby sme odhalili ich tajomstvá.
Najprv sa pozrime na štruktúru klimatizácie. Klimatizácie sa delia na vnútorné a vonkajšie jednotky, pričom každá má iný účel. Klimatizácie v podstate využívajú princíp odparovania kvapaliny. Kvapaliny pri odparovaní odoberajú teplo zo svojho okolia a klimatizácie sa riadia týmto princípom. Aby sme vám dali jednoduchý príklad, keď si na pokožku nastriekame alkohol, pocítime okamžitý chladivý pocit. Alkohol sa veľmi ľahko odparuje a pri vyparovaní odoberá pokožke teplo a nám je zima. Klimatizácie fungujú na rovnakom princípe, ale namiesto alkoholu používajú špeciálnu kvapalinu (chladivo) na cyklovanie a opakovanie štyroch procesov (odparovanie, kompresia, kondenzácia a expanzia). Predtým, ako vysvetlíme, ako to funguje, je potrebné mať na pamäti jednu vec. Jediný plyn/kvapalina, ktorá cirkuluje vo vnútri klimatizácie, je chladivo, čomu lepšie porozumiete, ak to poznáte a prečítate si vysvetlenie.
Proces odparovania prebieha v špirále (výparníku) vnútornej jednotky, čo je doslova proces odparovania chladiva. Keď sa chladivo vyparuje, odoberá z výmenníka veľa tepla. Potom je vo vnútornej jednotke ventilátor, ktorý funguje ako dúchadlo, takže vzduch v miestnosti sa stretáva s cievkou, ktorá je chladená ventilátorom, a vychádza chladný vánok. Ak nerozumiete, položte pred ventilátor niekoľko kociek ľadu a zapnite ventilátor. Ako bolo uvedené vyššie, vzduch vo vnútri klimatizácie nemá nič spoločné so vzduchom v miestnosti a odparené chladivo ide do kompresora.
Keďže klimatizácia musí neustále vypúšťať studený vzduch, musí neustále vyparovať chladivo. A keďže vyparovanie je možné len v kvapalnom stave, chladivo, ktoré sa zmenilo na plyn, je potrebné premeniť späť na kvapalinu. Preto musí byť chladivo, ktoré sa počas odparovania stalo plynom, stlačené. Kompresia je proces stláčania chladiva v kompresore. Všetky látky sa skladajú z atómov, a keď sú spolu tesne zbalené, sú to pevné látky alebo kvapaliny, a keď sú rozložené, sú to plyny. To znamená, že chladivá, ktoré sú plynné, majú nízku hustotu atómov a úlohou kompresora je stlačiť chladivo a uľahčiť jeho premenu na kvapalinu. Plyny sa riadia Boyle-Charlesovým zákonom, ktorý hovorí, že tlak a teplota (v Kelvinoch, °K) plynu sú priamo úmerné. Preto ak stlačíte plyn, jeho teplota sa zvýši. Chladivo uvoľnené z kompresora (stále plyn) je plyn s vysokou teplotou a vysokým tlakom.
Ďalším procesom je kondenzácia. Horúci plyn pod vysokým tlakom z kompresora smeruje cez nejaký druh potrubia do kondenzátora. Kondenzátor je zodpovedný za premenu plynného chladiva na kvapalinu. Keďže plyn má vysokú teplotu a tlak a kondenzuje na kvapalinu, kvapalina má tiež vysokú teplotu. Kvapalné chladivo po prechode cez kondenzátor putuje pozdĺž hadov do vonkajšej jednotky. Vonkajšia jednotka má tiež ventilátor, ktorý ochladzuje horúce chladivo. Je ľahké to pochopiť, ak pred ventilátor postavíte vedro s horúcou vodou. Keď zapnete ventilátor, voda bude stále chladnejšia a vzduch okolo nej bude stále teplejší. Vonkajšie klimatizácie fungujú rovnakým spôsobom, a preto môžete cítiť horúci vánok, keď ste blízko.
Ochladené chladivo sa presúva do expanzného ventilu, kde expanduje. Tento proces znižuje tlak chladiva, takže sa ľahšie odparuje pri nižších teplotách. Ak je kompresia procesom, ktorý robí chladivo tekutejším, expanzia je opakom. Okrem toho sa tu reguluje aj prietok chladiva. Keď sa vyparí veľké množstvo chladiva, odoberie okoliu viac tepla, takže špirálky sú chladnejšie a vy máte chladnejší vánok. Funkcia ovládania teploty na diaľkovom ovládači vašej klimatizácie je určená prietokom chladiva. Po určení prietoku chladiva je nasmerované do výparníka a klimatizačné zariadenie opakuje štyri procesy kruhovým spôsobom.
Okrem toho sa zavádzajú rôzne technológie na zvýšenie účinnosti klimatizácií. Invertorová technológia napríklad umožňuje, aby kompresor klimatizácie pracoval s premenlivými otáčkami, čím sa znižuje spotreba energie. Moderné klimatizácie majú aj filtračné systémy, ktoré odstraňujú prach a škodlivé látky zo vzduchu, vďaka čomu je vzduch v interiéri príjemnejší. Tieto technologické pokroky zlepšujú výkon klimatizácií a poskytujú zdravšie prostredie pre používateľov.
Doteraz sme prenikli do tajov klimatizácie. Klimatizácie fungujú tak, že cyklicky prechádzajú procesmi vyparovania, kompresie, kondenzácie a expanzie, aby nám poskytli chladný vánok. Bežnou mylnou predstavou je, že klimatizačné zariadenia premieňajú horúci vzduch na studený vzduch tak, že ho premieňajú vo vnútri klimatizácie. V tomto článku sme však tento mýtus vyvrátili tým, že sme ukázali, že je to len chladivo, ktoré vytvára chladný vánok cyklickým procesom vyparovania, kompresie, kondenzácie a expanzie. Na záver možno povedať, že klimatizácie sú dobré stroje, ktoré nám v lete pomáhajú ochladiť sa, ale tak ako aj ten najlepší liek môže byť škodlivý, ak sa zneužíva, tak aj studený vánok klimatizácie môže byť škodlivý, ak sa vdychuje príliš dlho. správne ho použiť, aby ste prežili horúce leto.
