Девет ОК / Гети изображения
Работата на домашната климатична система мистифицира за много от нас. Пещите са лесни за разбиране - те загряват въздух и го издухват около дома ви чрез канализация. Котлите правят гореща вода или пара и ги преместват около дома ви с тръби. Но как климатичните системи правят хубав студен, обезводнял въздух през кучешките летни дни? За да го разберете, трябва да се върнете към един принцип, който може би сте научили в гимназиален или колегиен клас по физика: научният закон, че всеки газ охлажда, докато се разширява по обем.
Компонентите
Въпреки че е леко опростяване, можете да мислите за климатик като машина, която отвежда топлината от къщата ви и я изхвърля навън, като използвате пет взаимосвързани части:
- Хладилен агентКомпресорКондензерРазширяващ вентилЕвапораторна намотка
Има много видове климатични системи, които могат да се използват в дома, включително прозорци, преносими климатици, бездухови климатици и централни климатични системи. Въпреки различията им обаче, физиката на начина на работа е една и съща и всички те използват процеса на охлаждане с директно разширение. По принцип това работи почти като кухненския хладилник на вашия дом.
охладителен
Хладилният агент е "кръвта" изпомпване през тръби за охлаждане в системата на климатика. Той променя състоянието от газови пари в течни, тъй като събира топлина от къщата ви и изхвърля топлината на открито. Хладилен агент е уникално вещество по това, че има много ниска точка на кипене. Това означава, че той се променя от течност в пара при ниски температури. Това е ключово за осигуряване на безопасна работа на климатичната система без генериране на опасно ниво на топлина. Хладилният агент обаче не се движи през системата самостоятелно; за помпането му е необходим компресор .
компресор
Помислете за компресора като за „сърцето“ на системата, за компонента, който изпомпва хладилния агент през всички хладилни компоненти в голям меден контур. Хладилният агент влиза в компресора като топла пара с ниско налягане и го оставя като гореща пара с високо налягане. Тази трансформация ще стане възможна от кондензатора .
кондензатор
От компресора горещите пари на хладилния агент се придвижват към кондензатора. Тук горещият хладилен агент с високо налягане се охлажда, докато преминава през кондензационни бобини. Намотките имат тънки метални перки (подобно на конструкцията отпред на автомобилен радиатор), които отвеждат топлина от намотките. Вентилаторът на кондензатора издухва въздуха над перките, за да ускори охлаждането на парите вътре в серпентините. (Използването на гребен за перка по време на рутинна поддръжка помага да се поддържат тези перки във форма.) Тъй като хладилният агент се охлажда, той променя състоянието от гореща пара в гореща течност при високо налягане и се придвижва към разширителния клапан. Компресорът, кондензаторната бобина и вентилаторът на кондензатора са разположени в онази голяма шумна кутия в задния ви двор, която често се нарича кондензатор.
Разширителен клапан
Разширителният клапан е това, което наистина върши работата на охлаждането. Докато горещият течен хладилен агент преминава през малък отвор при високо налягане във клапана от едната страна, той се появява като хладна мъгла с ниско налягане от другата страна. Това е резултат от естествено свойство на газовете: С разширяването на газ той се охлажда. Климатикът всъщност не е нищо повече от устройство, предназначено да принуди хладилния газ да се разшири и именно това създава способността му да охлажда въздуха, като изхвърля топлината си.
Намотка на изпарителя
Следващата стъпка е мястото, където домът ви действително се охлажда. Студената течност с ниско налягане, която сега напуска външния разширителен клапан, се движи на закрито до намотката на изпарителя, разположена в пленума на вашата пещ. (Пленумът е голямата метална кутия между пещта и канализацията.) Тук по-топлият въздух вътре в дома ви се издухва през изпарителната намотка и я нагрява, като в същото време бобината, носеща студен, разширен хладилен газ, охлажда въздух, който духа през изпарителя. След това този охладен въздух се циркулира през канала. Тъй като хладилният агент сега започва да се нагрява, той започва да кипи и се превръща от студена течност в топла пара (процес на изпаряване). След това топлият хладилен агент се връща обратно към компресора и външния кондензатор, когато той се разширява и охлажда още веднъж, продължавайки цикъла на охлаждане.
Поставянето заедно
В типичния централен климатичен блок охлаждащият цикъл е непрекъснат процес на хладен хладилен агент, поглъщащ топлина от вътрешния въздух и разширяващ се в топъл газ, пътувайки до външно тяло, където изхвърля тази топлина и се връща в хладна течност, след което се връща обратно на закрито, за да поеме повече топлина и да продължи цикъла. Въпреки привидната сложност на компонентите, включената физика е доста проста - принципът, при който газът винаги се охлажда, докато се разширява. Всяка климатична или хладилна система е просто система, чрез която разширяването и кондензирането на хладилния газ се контролира внимателно, за да се възползват от това физическо свойство.
