Hvordan fungerer et sentralt klimaanlegg

Willis Carrier oppfant klimaanlegget i 1902 noe ved et uhell. Det han egentlig prøvde å gjøre var å finne opp en maskin som ville redusere fuktigheten i et trykkeri, men det viser seg at maskinen han oppfant var i stand til både avfuke og avkjøles veldig godt, og mer enn 100 år senere er klimaanlegg nesten overlevelsesverktøy i noen deler av landet om sommeren. I begynnelsen av 1900 -tallet, da de fleste ikke hadde klimaanlegg hjemme, strømmet de til luften konditionerte kinoer for å unnslippe varmen, og det er tilsynelatende hvordan sommerblokkfilmer ble en årlig begivenhet.

Driften av et klimaanlegg ligner veldig på kjøleskapet, og selv om kjøleskap har eksistert i århundrer, ble de første moderne utviklet omtrent samtidig som klimaanlegget. Begge er avhengige av fordampningskjøling, men det er ikke en spesielt nylig utvikling siden folk har kjent for aldre at å dekke mat med en våt klut var en god måte å dra fordel av vannets avkjølende effekt fordampning. Kjøleskap og klimaanlegg tar fordampningskjøling til et helt nytt nivå.

Fordampningskjøling i et klimaanlegg

Det grunnleggende prinsippet bak fordampingskjøling er at et stoff trenger energi for å endre tilstand fra en væske til en gass, og det henter den energien (i form av varme) fra luften rundt. Stoffet som fordamper i et klimaanlegg er ikke vann, men noe annet kjemikalie som kan være gjentatte ganger fordampet og flytende, og det trekker størst mulig varme fra omgivelsene luft.

Tidlige klimaanlegg brukte ammoniakk, metylklorid eller svoveldioksid, men disse reaktive gassene ble erstattet med det som var trodde den gang var en mye tryggere: klorfluorkarbon (CFC) Freon, som ble utviklet av Dupont sent 1920 -tallet. På 1980 -tallet, da det ble oppdaget at KFK kan stige opp i den øvre atmosfæren og ødelegge laget av beskyttende ozon, ble KFK faset ut til fordel for en ny, sikrere klasse med inerte kjemikalier hydrofluorkarboner.

Måten et klimaanlegg fungerer på er enkel: En kompressor sirkulerer kjølemediet gjennom en spole, (kalt kondensatorspolen), sette den under trykk og gjøre den til en væske, som er en prosess som frigjøres varme. Væsken under trykk fortsetter gjennom kondenseringsspolen til den kommer til en liten åpning som kalles en ekspansjonsventil, som bare kan passere en liten mengde til enhver tid. Fordi konsentrasjonen synker dramatisk på den andre siden av ventilen, fordamper kjølemediet som den kommer inn i en annen spole, kalt fordamperspolen, og det er der kjøling (og avfukting) skjer. Derfra fortsetter kjølemediet videre til kompressoren, hvor det igjen settes under trykk og gjøres flytende og frigjør varmen som absorberes fra inneluften.

Delene i et sentralt klimaanlegg

I kjøleskap og a klimaanlegg på rommet, skjer hele denne prosessen i et enkelt hus. De typisk sentralt klimaanlegger imidlertid et delt system, med kondensatorbatteri og kompressor plassert i en utendørs enhet og fordamperbatteri plassert innendørs inne i en luftbehandler som også huser en vifte for å sirkulere den kalde luften. Luftbehandleren, som kan være en del av et HVAC -system som også inkluderer en ovn eller ganske enkelt kan brukes til klimaanlegg, er koblet til kanalarbeid som strekker seg gjennom hele bygningen. Kanalfri minisplit klimaanlegg har samme type utendørs enhet og fungerer på samme måte, bortsett fra i stedet for en luftbehandler, bruker den mindre romstørrelsesenheter som hver har sin egen vifte.

Når kompressoren er i drift, passerer kjølemediet gjennom veggen i bygningen i isolerte kobberrør som kobler kondensspolen til fordamperspolen. Driften av kompressoren styres av en termostat som overvåker innetemperaturer og slår den på når kjøling er nødvendig. Det er mulig å snu retningen på kjølemediestrømmen for å endre kjølespiralene til varmespiraler og skruer versa, som er tanken bak en varmepumpe, men i et klimaanlegg flyter kjølemediet alltid i det samme retning.

Arbeidsdelene til sentrale klimaanlegg er:

• Kompressoren, som presser kjølemediet og kondenserer det til en gass
  
• Kondensatorspolen, som utstråler varme fordi kjølemediet skifter tilstand fra gass til væske inne i den
  
• Fordamperspolen, hvor væske går tilbake til en gass og henter varme fra luften rundt
  
• En vifte, som sirkulerer den avkjølte luften
  
• An luftbehandler og tilkoblet kanalarbeid
  
• EN termostat å kontrollere temperaturen.

En A/C -enhet med nødvendighet inneholder også elektriske kretser, brytere og sensorer, men hvis noen av disse feilene må de fleste huseiere ringe for service. Det er imidlertid en rekke DIY -vedlikeholdsoppgaver som huseiere kan og bør gjøre selv for å holde systemet rent og kjørende med topp ytelse.

Vedlikeholdsoppgave 1: Kontroll av kondens

Kondens kan være et problem både rundt fordamperspolene og i luftkanalene, og det skjer fordi varm luft kan holde mer fukt enn kald luft. Når varm luft passerer fordamperbatteriene og avkjøles, dannes det vannperler på spolene, drypper ned i en dreneringspanne nederst på luftbehandleren og tømmes av et PVC -rør. Det er viktig for huseiere å sjekke dreneringen med jevne mellomrom og rydde røret om nødvendig for å forhindre at vann renner over eller fremme mugg inne i enheten som kan sirkulere i hjemmets luft.

Det kan også dannes kondens rundt kanalutløpene av i utgangspunktet samme grunn, så det er viktig å fjerne registerene og tørke av kanalene med jevne mellomrom. Hvis du ikke gjør dette, kan mugg vokse og skaper problemer med luftkvaliteten.

Vedlikeholdsoppgave 2: Endre filtrene

Det er en luftfilter både i utendørsenheten og innendørsenheten, og den bør inspiseres en gang i måneden og endres om nødvendig. Luftfilterets oppgave er å fange luftbårne partikler og holde dem utenfor kompressorhuset og luftbehandlerens plenum. Hvis filteret i utendørsenheten tetter seg, jobber kompressoren for hardt og kan overopphetes, mens et tilstoppet filter i innendørsanlegget hindrer luftstrømmen rundt fordamperspolen. Uten tilstrekkelig luftsirkulasjon kan spolen ise over, og fordi det forhindrer den i å utveksle varme med omgivelsene, vil ikke klimaanlegget avkjøles til ønsket temperatur.

Vedlikeholdsoppgave 3: Kontrollstøv

Noen luftbårne partikler må binde seg forbi filtrene, og når de bygger seg opp på kondensatoren eller fordamperspoler, reduseres kjølekapasiteten til systemet, så det er viktig å rengjøre spoler. Du kan gjøre dette med en spolebørste, og mens du er i gang, støv metallfinnene i utedelen for å holde luften i sirkulasjon og opprettholde energieffektiviteten til kjølesystemet. Det er ikke en dårlig idé å rengjøre spolene og kompressorfinnene hver gang du bytter filtre med en kjøkkenkniv om nødvendig for å fjerne fastkjørt gunk fra finnene.

Vedlikeholdsoppgave 4: Fjern utendørsenheten

Utendørsenheten er utsatt for elementene, og den kan bli dekket av rusk eller av is og snø når utetemperaturen er lav. Du trenger ikke å bekymre deg for is hvis systemet bare fungerer som et klimaanlegg, men du trenger å fjerne blader og annet rusk. Hvis du ha varmepumpe, er det viktig å holde utedelen fri for is som kan hindre luftstrøm og varmeutveksling.