إن أعمال نظام تكييف الهواء المنزلي تثير الحيرة لدى الكثيرين منا. من السهل فهم الأفران - فهي تسخن الهواء وتنفخ في منزلك في مجاري الهواء. تقوم الغلايات بصنع الماء الساخن أو البخار وتحريكه حول منزلك في الأنابيب. ولكن كيف تقوم أنظمة تكييف الهواء بجعل هواء بارد بارد ، ومزيل للرطوبة خلال أيام الكلاب في الصيف؟ لفهم ذلك ، عليك العودة إلى مبدأ قد تكون تعلمته في فصل دراسي بالمدرسة الثانوية أو في الفيزياء: القاعدة التي يبرد بها أي غاز كلما توسع.
المكونات
بافتراض بعض التبسيط ، يمكنك التفكير في جهاز تكييف الهواء كجهاز يأخذ الحرارة من منزلك ويخرجها في الخارج باستخدام خمسة أجزاء مترابطة:
- مبرد
- ضاغط
- مكثف
- صمام توسع
- لفائف المبخر
هناك العديد من أنواع أنظمة تكييف الهواء التي يمكن استخدامها في المنزل ، بما في ذلك وحدات النوافذ ، ومكيفات الهواء المحمولة ، ومكيفات الهواء الخالية من الصواعق ، وأنظمة تكييف الهواء المركزية. على الرغم من الاختلافات بينهما ، إلا أن فيزياء كيفية عملها هي نفسها ، وتستخدم جميعها عملية التبريد المباشر للتوسع. من حيث المبدأ ، يعمل هذا تمامًا مثل ثلاجة منزلك.
مبرد
المبرد هو "الدم" الضخ من خلال أنابيب التبريد في نظام تكييف الهواء. يغير الحالة من بخار الغاز إلى السائل حيث يجمع الحرارة من منزلك ويخرج تلك الحرارة إلى الخارج. المبرد مادة فريدة من حيث أنه يحتوي على نقطة غليان منخفضة للغاية.
وهذا يعني أنه يتغير من سائل إلى بخار عند درجات حرارة منخفضة. هذا هو المفتاح لجعل نظام تكييف الهواء يعمل بأمان دون توليد مستوى خطير من الحرارة.
ضاغط
فكر في الضاغط على أنه "قلب" النظام ، وضخ غاز التبريد من خلال جميع مكونات التبريد في حلقة كبيرة من النحاس.
يدخل المبرد الضاغط كبخار دافئ منخفض الضغط ويتركه كبخار ساخن عالي الضغط.
مكثف
من الضاغط ، ينتقل بخار التبريد الساخن إلى المكثف. هنا ، يتم تبريد بخار التبريد الساخن عالي الضغط أثناء مروره من خلال ملفات التكثيف. تحتوي الملفات على زعانف معدنية رفيعة (مشابهة للهيكل الموجود على الجزء الأمامي من رادياتير السيارة) التي تقوم بتوصيل الحرارة من الملفات. تقوم مروحة المكثف بضخ الهواء فوق الزعانف لتسريع عملية التبريد داخل الملف. (يساعد استخدام مشط زعنفة أثناء الصيانة الروتينية على الحفاظ على هذه الزعانف في شكلها). أثناء تبريد المبرد ، فإنه يغير الحالة من بخار ساخن إلى سائل ساخن عند الضغط العالي وينتقل إلى صمام التمدد. الضاغط ، وملف المكثف ، ومروحة المكثف كلها موجودة في مربع كبير من الضوضاء في الفناء الخلفي الخاص بك ، والذي غالبا ما يسمى وحدة التكثيف.
صمام توسع
صمام التمدد هو ما يقوم به التبريد بالفعل. عندما يمر المبرد السائل الساخن من خلال فتحة صغيرة عند الضغط العالي في الصمام على جانب واحد ، فإنه يظهر كضباب بارد منخفض الضغط على الجانب الآخر. هذا هو نتيجة الخاصية الطبيعية للغازات: عندما يوسع الغاز ، فإنه يبرد. جهاز تكييف الهواء هو في الواقع ليس أكثر من جهاز مصمم لإجبار غاز التبريد على التوسع ، وهذا ما يخلق قدرته على تبريد الهواء.
لفائف المبخر
يعمل السائل البارد منخفض الضغط الذي يترك صمام التمدد من خلال ملف المبخر الموجود في الجلسة الكاملة للفرن الخاص بك. (إن اللوح الكامل هو صندوق معدني كبير بين الفرن ومجاري الهواء.) هنا ، ينفخ الهواء الساخن في منزلك عبر لفائف المبخر ويسخن ، بينما في نفس الوقت يلف الملف الذي يحمل غاز التبريد البارد الممتد تهب الهواء عبر المبخر ، ويتم تدوير الهواء البارد عبر مجاري الهواء. عند تسخين مادة التبريد ، تبدأ في الغليان وتتحول من سائل بارد إلى بخار دافئ (عملية تبخر). ثم ينتقل بخار التبريد مرة أخرى إلى الضاغط ووحدة التكثيف في الهواء الطلق ، وتستمر دورات التبريد.