Kako funkcionira klima uređaj?

Kako funkcionira klima uređaj? Koje su njegove komponente i čemu služe?

Razlika između kondenzatora i isparivača

Suština klima uređaja je prijenos topline, a ne rashlađivanje. Osjećaj hladnoće u kojoj uživate u svom domu koji pruža klima uređaj samo je nusprodukt učinkovitog prijenosa topline. Funkcionalna razlika između isparivača i kondenzatora jedna je od glavnih sila koja prenosi toplinu s jedne strane u drugu.
Važno je naglasiti da ćemo u cijelom tekstu se bazirati na proces hlađenja. Vjerujemo kako ćete do kraja teksta shvatiti da je proces grijanja samo obrnuti proces od hlađenja.

Kada je Willis Carrier patentirao prvi klima uređaj 1906. godine, nazvao ga je klimatizacijskim uređajem, a ne hladnjakom zraka i to s dobrim razlogom. Carrier se nije prvenstveno bavio hlađenjem unutrašnjosti tiskare u kojoj je instalirao taj prvi sustav. Uglavnom je želio smanjiti vlažnost u zatvorenom prostoru kako bi poboljšao kontrolu kvalitete ispisa. Dogodilo se da njegov proces koji je kondenzirao vlagu iz zraka također je izvukao toplinsku energiju, proizvodeći hladniju zgradu kao nuspojavu.

Danas, kao i tada, mehanički proces koji učinkovito izvlači unutarnju toplinu i premješta je vani ostavlja za sobom hladni užitak. Isparivač i kondenzator u klimatizacijskom uređaju komponente su sustava koje obavljaju težak zadatak prijenosa topline, ali funkcioniraju na potpuno suprotne načine.

Brzo objašenjenje freonskog kruga klima uređaja

Konfiguracija split sustava klima uređaja instaliranog u tipičnom domu uključuje zatvoreni sustav rashladnog sredstva. "Životna snaga" sustava je rashladno sredstvo koje neprekidno cirkulira između isparivača klima uređaja i kondenzatora. Rashladno sredstvo je kemikalija s vrlo visokim svojstvima apsorpcije topline i jedinstvenom karakteristikom promjene stanja iz pare u tekućinu i natrag pod pritiskom.

Frenski krug - pojednostavljeni prikaz

Isparivač

Izvlačenje unutarnje topline iz zraka i njeno dodavanje rashladnom sredstvu funkcija je spirale isparivača. Instaliran unutar unutarnje jedinice isparivač je kontinuirano izložen protoku toplog zraka. Rashladno sredstvo koje cirkulira kroz bakrene cijevi u zavojnici je hladna para na oko 4 °C. U tom stanju, svojstva rashladnog sredstva za upijanje topline su maksimalna.

Toplinska energija iz protoka zraka u toploj kući prenosi se kroz rashlađenu bakrenu cijev zavojnice i lako ju apsorbira protok rashladnog sredstva. Svojom toplinskom energijom koju izvlači zavojnica, ohlađeni zrak pomoću unutarnje jedinice raspršuje se po kući. Istovremeno se oduzima toplina, topli zrak koji dolazi u dodir s hladnim površinama zavojnice isparivača izaziva kondenzaciju, koja snižava razinu vlažnosti u protoku zraka, "klimatizirajući" zrak baš kao što je Willis Carrier dizajnirao prije više od jednog stoljeća.

Nakon što napusti zavojnicu isparivača, rashladno sredstvo teče kroz izolirani vod do vanjske komponente klima uređaja koja se obično nalazi neposredno iza kuće. Vanjska jedinica sadrži i kompresor i zavojnicu kondenzatora. Rashladno sredstvo koje ulazi u kompresor je pod tlakom, koncentrirajući molekule toplinske energije i podižući temperaturu pare rashladnog sredstva na više od 37°C. Ovo pregrijano stanje osigurava učinkovit prijenos toplinske energije u vanjski zrak, čak i kada je vanjska temperatura visoka, kao što je vrući ljetni dan.

Kondenzator

Kondenzator ima sličan dizajn kao isparivač. Međutim, razlika između isparivača i kondenzatora točno je obrnuta. Dok isparivač preuzima toplinu iz unutarnjeg zraka, kondenzator ispušta toplinu u vanjski zrak. Opterećenje toplinske energije izvučene iz Vašeg doma i komprimirane u vrućoj pari rashladnog sredstva brzo se oslobađa kada rashladno sredstvo cirkulira u zavojnici i kondenzira se u tekućinu. Dok rashladno sredstvo oslobađa svoje toplinsko opterećenje, ventilator ugrađen u jedinicu puše zrak kroz prolaze zavojnice kondenzatora i toplina se raspršuje u vanjski zrak.

Visokotlačno tekuće rashladno sredstvo koje napušta zavojnicu kondenzatora napravi polukružni zaokret i teče natrag u zavojnicu isparivača. Ekspanzijski ventil prije isparivača ograničava protok rashladnog sredstva, tjerajući ga kroz uski otvor i pretvarajući ga natrag u ispareno stanje, spremno apsorbirati više toplinske energije iz Vašeg doma.

Održavanje

Nema razlike između isparivača klima uređaja i kondenzatora kada je u pitanju potreba za zakazivanjem godišnjeg servisa od strane kvalificiranog izvođača. To je ključni dio održavanja Vašeg klima uređaja u skladu sa specifikacijama proizvođača za performanse i učinkovitost.

Budući da je površina isparivača stalno izložena strujanju zraka, podložna je nakupljanju prašine ili prljavštine. Kada čestice u zraku formiraju sloj na površinama zavojnice isprarivača, smanjuje se učinkovitost najvažnijeg prijenosa topline iz zraka u rashladno sredstvo. To može rezultirati lošim učinkom hlađenja i višim operativnim troškovima jer sustav radi dulje cikluse uključenja kako bi zadovoljio postavke termostata.

Još jedan čimbenik specifičan za zavojnicu isparivača je kontaminacija plijesni. Uspavane spore plijesni koje se prenose zrakom su među mikroskopskim česticama koje cirkuliraju kroz protok zraka klimatizacijskog sustava. Jednom kada te spore dođu u kontakt s površinama spirale koje su mokre od faktora kondenzacije, prisutnost vlage aktivira uspavane spore i rezultira aktivnim rastom plijesni. Poput prljavštine i prašine, osim tvrdokornije, rast plijesni na površinama spirale isparivača utječe na ispravan prijenos topline. Ostavljen da napreduje, rast plijesni unutar zračnih prolaza zavojnice može na kraju potpuno ometati protok zraka i uzrokovati gašenje sustava.

U većini sustava, zavojnica isparivača je zatvorena unutar klima uređaja i možda neće biti lako dostupna prosječnom "uradi sam" majstrou. Međutim, godišnje održavanje od strane kvalificiranog tehničara uključuje pregled svitka i čišćenje radi uklanjanja prašine i prljavštine. Ako se uoči rast plijesni, tehničar će upotrijebiti biocide za dezinfekciju zavojnice isparivača, kao i posude za sakupljanje kondenzata ispod zavojnice.

Glavna razlika između zavojnica isparivača i kondenzatora kada je riječ o održavanju je činjenica da se kondenzator nalazi na otvorenom i izložen je prirodnim elementima. Površine zavojnice mogu nakupiti vjetrom nošenu prašinu i prljavštinu, kao i otpatke poput otpalog lišća i pokošene trave.

Isključivanje električne energije vanjske jedinice jednom godišnje i ispiranje zavojnice vrtnim crijevom dobar je način za održavanje učinkovitosti zavojnice kondenzatora. Osim toga, rešetku ventilatora treba pregledati radi protočnosti zraka.

Vanjska kondenzatorska jedinica također zahtijeva otvoreni prostor sa svih strana kako bi se omogućio slobodan protok zraka u usisne otvore zavojnice. Odrežite svu vegetaciju koja nadire kako biste stvorili najmanje dva metra slobodnog prostora oko jedinice.

Problemi sa rashladnim sredstvom

Niska količina rashladnog sredstva može utjecati na performanse zavojnica isparivača i kondenzatora. Kada se instalira klima uređaj, unutarnja i vanjska jedinica dolaze unaprijed napunjene rashladnim sredstvom. U kompetentnoj profesionalnoj instalaciji klima uređaja, tehničari će izmjeriti razinu rashladnog sredstva nakon probnog rada jedinice. Kada se to ne dogodi, a rashladnog sredstva nema dovoljno, jedinica može imati kronično slabe performanse u smislu energetske učinkovitosti i učinkovitog hlađenja. Ironično, niske razine rashladnog sredstva također mogu uzrokovati pretjerano ohlađivanje površina spirale isparivača, smrzavanje kondenzacije i pokretanje niza događaja koji na kraju kulminiraju zaleđivanjem spirale što može isključiti sustav.

Tijekom godišnjeg održavanja od strane tehničara, mjerenje razine rashladnog sredstva također je standardni postupak. Klima uređaji ne koriste rashladno sredstvo na način na koji automobil može trošiti motorno ulje i zahtijeva povremeno dolijevanje. Ako se otkrije niska razina rashladnog sredstva, uzrok je gotovo uvijek curenje. Otkrivanje curenja usredotočit će se na zavojnicu isparivača, zavojnicu kondenzatora i spojeve u cjevovodu rashladnog sredstva.

Zaključak

Drago nam je da ste pročitali ovaj tekst do kraja. Kao što smo rekli, u tekstu smo se bazirali na proces hlađenja. Dok je u procesu hlađenju unutarnja jedinica isparivač, a vanjska jedinica kondenzator, u procesu grijanja te uloge se zamjenjuju. U proces grijanja, unutarnja jedinica postaje kondenzator dok vanjska jedinica preuzima ulogu isparivača. Kao što vidite, klima uređaji samo prate zakone fizike i termo dinamike. Zanimljivo, zar ne?