logo_cwk-instalacje

 

Klimatyzator – jak to działa?

Klimatyzator - jak to działa?

Próbując w ogólnym skrócie wytłumaczyć zasadę działania klimatyzatora proponuję wymienić główne 4 elementy, w które wyposażone jest każde urządzenie chłodnicze (nie tylko klimatyzator) a następnie na schemacie objaśnić zjawiska termodynamiczne w nim zachodzące.

Budowa klimatyzatora

– sprężarka (compressor)

– parownik (evaporator)

– skraplacz (condenser)

– element dławiący/ rozprężny (expansion valve)

Przebieg procesu "chłodzenia" pomieszczenia

Tak naprawdę winno się go nazywać procesem „pobierania ciepła” z pomieszczenia. Czynnik chłodniczy powracający z parownika w postaci pary (Gas) zasysany jest przez sprężarkę. Zostaje on sprężony w efekcie czego jego ciśnienie i temperatura znacznie wzrastają. Gorący czynnik chłodniczy (Gas) przewodem tłocznym przepływa przez skraplacz gdzie oddając ciepło ulega skropleniu. Opuszczając skraplacz w postaci cieczy (liquid) napotyka na swej drodze element dławiący (expansion valve). Następuje zdławienie od wysokiego ciśnienia skraplania do niskiego ciśnienia parowania. W efekcie tego procesu czynnik chłodniczy jako ciecz łatwowrząca odparowuje przy niskiej temperaturze pobierając ciepło z pomieszczenia. Zostaje on ponownie zassany przez sprężarkę i proces zaczyna się od nowa.

I Zasada Termodynamiki Newtona:

W układzie zamkniętym energia nie może zniknąć, a jedynie zamienić się w inną formę energii. Energia cieplna i mechaniczna są równoważne.1

II Zasada Termodynamiki Newtona:

Ciepło przepływa zawsze tylko z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze, nigdy odwrotnie, gdyż potrzebny byłby do tego pewien wydatek energii.2

Znajomość I jak i II Zasady Termodynamiki ułatwiają zrozumienie procesów występujących w obiegu chłodniczym gdyż obniżając temperaturę w parowniku urządzenia chłodniczego zapewniony jest odbiór ciepła z chłodzonego pomieszczenia.

Obecnie klimatyzatory w standardzie wyposażone są w opcję grzania. Polega ona na odwróceniu obiegu zachodzącego w urządzeniu chłodniczym za pomocą zaworu rewersyjnego. Przebieg procesu odbywa się tak samo, różnica polega na tym, że wymiennik na zewnątrz pełni rolę parownika, wymiennik wewnętrzny rolę skraplacza.

Zarówno parownik jak i skraplacz w klimatyzatorze wyposażone są w wentylatory. Ułatwia to opisaną wyżej wymianę ciepła w obu wymiennikach. Mówiąc o elemencie dławiącym w klimatyzatorach wyróżnić możemy kapilarę lub zawór rozprężny (termostatyczny lub elektroniczny). W zależności od stopnia zaawansowania urządzenia oraz jego przeznaczenia stosowany jest jeden z wyżej wymienionych elementów. Sama sprężarka również występuje w wielu odmianach jednak w przypadku mniejszych urządzeń (lodówki, klimatyzatory domowe) mamy do czynienia ze sprężarką hermetyczną tłokową bądź rotacyjną.

 Funkcje klimatyzatora dostępne na pilocie:

– chłodzenie

– grzanie

– wentylacja

– osuszanie


1.Ullrich Hans-Jurgen, Technika Chłodnicza Tom I, Gdańsk 1998, s. 34-35.
2. Ullrich Hans-Jurgen, Technika Chłodnicza Tom I, Gdańsk 1998, s. 37-38.