El funcionament d'un sistema d'aire condicionat per a la llar és una mística per a molts de nosaltres. Els forns són fàcils d'entendre: escalfen l'aire i bufen al voltant de la seva llar en conductes. Les calderes fan aigua calenta o vapor i la mouen per la teva llar en canonades. Però, com els sistemes d'aire condicionat fan bon aire fred i deshumidificat durant els dies d'estiu del gos? Per entendre-ho, heu de tornar a un principi que hàgiu après a la classe d'escola secundària o de la universitat: la regla de que es gasti un gas mentre s'expandeix.
Els components
Si se suposa alguna simplificació, es pot pensar en un condicionador d'aire com una màquina que pren el calor de la seva casa i l'aboca fora utilitzant cinc parts interrelacionades:
- Refrigerant
- Compressor
- Condensador
- Vàlvula d'expansió
- Bobina d'evaporació
Hi ha molts tipus de sistemes d'aire condicionat que es poden utilitzar a la llar, inclosos els aparadors de finestres, els acondicionadors d'aire portàtils, els acondicionadors d'aire sense conductes i els sistemes centrals d'aire condicionat. Malgrat les seves diferències, però, la física de com funcionen és la mateixa, i tots utilitzen el procés de refrigeració d'expansió directa. En principi, això funciona molt igual que el refrigerador de la seva llar.
Refrigerant
El refrigerant és la "sang" que es bomba a través de tubs de refrigeració en el sistema d'aire condicionat. Canvia l'estat del vapor de gas al líquid ja que recull la calor de la teva casa i expulsa aquesta calor a l'aire lliure. Un refrigerant és una substància única ja que té un punt d'ebullició molt baix.
Això vol dir que canvia d'un líquid a un vapor a baixes temperatures. Això és clau per fer que un sistema de climatització funcioni amb seguretat sense generar un nivell de calor perillós.
Compressor
Penseu en el compressor com el "cor" del sistema, bomba el refrigerant a través de tots els components de refrigeració en un gran bucle de coure.
El refrigerant entra al compressor com un vapor calent a baixa pressió i el deixa com un vapor calent a alta pressió.
Condensador
A partir del compressor, el vapor refrigerant calent es trasllada al condensador. Aquí, el vapor refrigerant a alta pressió es refreda a mesura que passa a través de bobines de condensació. Les bobines tenen aletes de metall primes (similars a l'estructura de la part frontal d'un radiador d'automòbil) que condueixen la calor de les bobines. Un ventilador de condensador bufa aire sobre les aletes per accelerar el refredament del vapor dins de les bobines. (Utilitzant una pinça de llinatge durant el manteniment rutinari, ajuda a mantenir aquestes aletes en forma.) A mesura que el refrigerant es refreda, canvia l'estat d'un vapor calent a un líquid calent a alta pressió i es mou cap a la vàlvula d'expansió. El compressor, la bobina del condensador i el ventilador del condensador estan ubicats a la gran caixa sorollosa del vostre jardí, que sovint s'anomena unitat de condensació.
Vàlvula d'expansió
La vàlvula d'expansió és el que realment fa el treball de refredament. A mesura que el refrigerant de líquid calent passa per una petita obertura a alta pressió a la vàlvula d'un costat, emergeix com una boira de baixa pressió a l'altre costat. Aquest és el resultat d'una propietat natural dels gasos: a mesura que s'expandeix un gas, es refreda. L'aire condicionat no és més que un dispositiu dissenyat per forçar el gas refrigerant a expandir-se, i això és el que crea la capacitat de refredar l'aire.
Bobina d'evaporació
El líquid de fred a baixa pressió que surt de la vàlvula d'expansió s'executa a través de la bobina de l'evaporador que es troba al ple del forn. (El plens és la gran caixa metàl·lica entre el forn i el conducte). Aquí, l'aire calent de la seva llar bufa a través de la bobina de l'evaporador i l'escalfa, mentre que al mateix temps, la bobina que transmet gas refrigerant fred i expandit es refreda l'aire que bufa a través de l'evaporador, i l'aire refredat es distribueix a través del conducte. A mesura que el refrigerant s'escalfa, comença a bullir i canvia d'un líquid fred a un vapor calent (un procés d'evaporació). El vapor refrigerant torna al compressor i la unitat de condensació exterior, i continuen els cicles de refrigeració.