Cum funcționează un aparat de aer condiționat central

Willis Carrier a inventat aparatul de aer condiționat în 1902 oarecum din întâmplare. Ceea ce încerca cu adevărat să facă a fost să inventeze o mașină care să reducă umiditatea într-o atelier de tipografie, dar se pare că mașina pe care a inventat-o ​​era capabilă să dezumidifica și se răcesc foarte bine și, peste 100 de ani mai târziu, aparatele de aer condiționat sunt aproape instrumente de supraviețuire în unele părți ale țării în timpul verii. La începutul secolului al XX-lea, când majoritatea oamenilor nu aveau aer condiționat acasă, au venit în aer a condiționat sălile de cinema să scape de căldură și așa se pare că filmele de vară de succes au devenit anuale eveniment.

Funcționarea unui aparat de aer condiționat este foarte asemănătoare cu cea a unui frigider, și, deși frigiderele există de secole, primele moderne au fost dezvoltate în același timp cu aparatul de aer condiționat. Ambele se bazează pe răcirea prin evaporare, dar aceasta nu este o dezvoltare deosebit de recentă, deoarece oamenii știu pentru asta vârste care acopereau alimentele cu o cârpă umedă erau o modalitate bună de a profita de efectul răcoritor al apei evaporare. Frigiderele și aparatele de aer condiționat duc însă răcirea prin evaporare la un nivel cu totul nou.

Răcire evaporativă într-un aparat de aer condiționat

Principiul de bază din spatele răcirii prin evaporare este acela că o substanță are nevoie de energie pentru a schimba starea de la un lichid la un gaz și atrage acea energie (sub formă de căldură) din aerul înconjurător. Substanța care se evaporă într-un sistem de aer condiționat nu este apă, ci poate fi o altă substanță chimică vaporizat și lichefiat în mod repetat și care atrage cea mai mare cantitate de căldură posibilă din mediul înconjurător aer.

Aparatele de aer condiționat timpurii foloseau amoniac, clorură de metil sau dioxid de sulf, dar aceste gaze reactive au fost înlocuite cu ceea ce era pe atunci considerat a fi unul mult mai sigur: freonul clorofluorocarbon (CFC), care a fost dezvoltat de Dupont la sfârșitul anului Anii 1920. În anii 1980, când s-a descoperit că CFC-urile se pot ridica în atmosfera superioară și pot distruge stratul de ozon protector, CFC-urile au fost eliminate treptat în favoarea unei noi clase mai sigure de substanțe chimice inerte numite hidrofluorocarburi.

Modul în care funcționează un aparat de aer condiționat este simplu: un compresor circulă agentul frigorific printr-o singură bobină, (numită bobina condensatorului), presurizând-o și transformând-o într-un lichid, care este un proces care se eliberează căldură. Lichidul sub presiune continuă prin bobina de condensare până ajunge la o deschidere mică numită supapă de expansiune, prin care poate trece doar o cantitate mică în același timp. Deoarece concentrația scade dramatic pe cealaltă parte a supapei, agentul frigorific se vaporizează ca intră într-o altă bobină, numită bobina evaporatorului, și acolo este răcirea (și dezumidificarea) se întâmplă. De acolo, agentul frigorific continuă spre compresor, unde este din nou presurizat și lichefiat și eliberează căldura absorbită din aerul interior.

Părțile unui aparat de aer condiționat central

În frigider și un aparat de aer condiționat de cameră, întregul proces are loc într-o singură carcasă. The sistem tipic de aer condiționat centraltotuși, este un sistem split, cu bobina condensatorului și compresorul adăpostite într-o unitate exterioară și bobina evaporatorului situată în interior în interiorul unui manipulator de aer care găzduiește și o suflantă pentru a circula aerul rece. Dispozitivul de tratare a aerului, care poate face parte dintr-un sistem HVAC care include și un cuptor sau poate fi utilizat pur și simplu pentru aer condiționat, este conectat la conducte care se extind în întreaga clădire. Fără conductă aer condiționat minisplit are același tip de unitate exterioară și funcționează în același mod, cu excepția faptului că, în locul unui dispozitiv de manipulare a aerului, folosește unități de dimensiuni mai mici, care au fiecare propria suflantă.

Când compresorul funcționează, agentul frigorific trece prin peretele clădirii într-un tub izolat din cupru care conectează bobina de condensare la bobina evaporatorului. Funcționarea compresorului este controlată de un termostat care monitorizează temperaturile interioare și îl pornește atunci când este necesară răcirea. Este posibil să inversați direcția fluxului de agent frigorific pentru a schimba bobinele de răcire în bobine de încălzire și menghină versa, care este ideea din spatele unei pompe de căldură, dar într-un sistem de aer condiționat, agentul frigorific curge întotdeauna în același direcţie.

Părțile de lucru ale unităților centrale de aer condiționat sunt:

• Compresorul, care presurizează agentul frigorific și îl condensează într-un gaz
  
• Bobina condensatorului, care radiază căldură deoarece agentul frigorific schimbă starea din gaz în lichid în interiorul său
  
• Bobina evaporatorului, unde lichidul se transformă înapoi într-un gaz, atrăgând căldură din aerul înconjurător
  
• O suflantă, care circulă aerul răcit
  
• Un manipulator de aer și conducte conectate
  
• A termostat pentru a controla temperatura.

O unitate de aer condiționat necesară conține, de asemenea, circuite electrice, comutatoare și senzori, dar dacă există oricare dintre aceste defecțiuni, majoritatea proprietarilor de case trebuie să apeleze pentru service. Cu toate acestea, există o serie de sarcini de întreținere a bricolajului pe care proprietarii de case le pot și ar trebui să le facă singuri pentru a menține sistemul curat și funcțional la performanțe maxime.

Sarcina de întreținere nr. 1: Controlul condensului

Condensarea poate fi o problemă atât în ​​jurul bobinelor evaporatorului, cât și în conductele de aer și se întâmplă deoarece aerul cald poate reține mai multă umiditate decât aerul rece. Când aerul cald trece peste bobinele evaporatorului și se răcește, se formează margele de apă pe bobine, se scurg într-o tigaie de drenaj din partea de jos a dispozitivului de tratare a aerului și sunt drenate de o țeavă din PVC. Este important ca proprietarii să verifice periodic drenajul și să degajeze conducta dacă este necesar pentru a preveni revărsarea apei sau promovarea mucegaiului în interiorul unității care poate fi circulat în aerul casei.

De asemenea, condensul se poate forma în jurul orificiilor de canalizare din practic același motiv, deci este important să scoateți registrele și să ștergeți canalele periodic. Nerespectarea acestui lucru permite matriței să crească și creează probleme de calitate a aerului.

Sarcina de întreținere # 2: Schimbați filtrele

Este un filtru de aer atât în ​​unitatea exterioară, cât și în unitatea interioară și ar trebui inspectată o dată pe lună și schimbată, dacă este necesar. Sarcina filtrului de aer este de a prinde particule aeropurtate și de a le menține în afara carcasei compresorului și a plenului de tratare a aerului. Dacă filtrul din unitatea exterioară se înfundă, compresorul funcționează prea tare și s-ar putea supraîncălzi, în timp ce un filtru înfundat în unitatea interioară împiedică fluxul de aer în jurul bobinei evaporatorului. Fără o circulație suficientă a aerului, bobina se poate gheață și, deoarece aceasta împiedică schimbul de căldură cu împrejurimile, aparatul de aer condiționat nu se va răci la temperatura dorită.

Sarcina de întreținere # 3: Controlul prafului

Unele particule aeriene sunt obligate să treacă peste filtre și atunci când se acumulează pe condensator sau bobine de evaporare, capacitatea de răcire a sistemului este redusă, deci este important să curățați colaci. Puteți face acest lucru cu un perie bobinăși, în timp ce vă aflați, îndepărtați aripioarele metalice din unitatea exterioară pentru a menține circulația aerului și pentru a menține eficiența energetică a sistemului de răcire. Nu este o idee rea să curățați bobinele și aripioarele compresorului de fiecare dată când înlocuiți filtrele folosind un cuțit de bucătărie, dacă este necesar pentru a îndepărta gunk-ul blocat de pe aripioare.

Sarcina de întreținere # 4: Ștergeți unitatea exterioară

Unitatea exterioară este expusă elementelor și poate fi acoperită de resturi sau de gheață și zăpadă atunci când temperatura aerului exterior este scăzută. Nu trebuie să vă faceți griji cu privire la gheață dacă sistemul funcționează doar ca un aparat de aer condiționat, dar trebuie să curățați frunzele și alte resturi. daca tu au o pompă de căldură, este important să păstrați unitatea exterioară liberă de gheață care poate împiedica fluxul de aer și schimbul de căldură.