การทำงานของระบบปรับอากาศภายในบ้านทำให้เราหลายคนประหลาดใจ เตาเผาเข้าใจง่าย - พวกมันให้ความร้อนและเป่ารอบ ๆ บ้านของคุณผ่านท่อ หม้อไอน้ำทำน้ำร้อนหรือไอน้ำและเคลื่อนย้ายไปรอบ ๆ บ้านของคุณในท่อ แต่ระบบปรับอากาศจะทำให้อากาศเย็นและลดความชื้นในช่วงฤดูร้อนของสุนัขได้อย่างไร เพื่อให้เข้าใจได้คุณต้องย้อนกลับไปสู่หลักการที่คุณอาจได้เรียนรู้ในระดับมัธยมหรือวิทยาลัยฟิสิกส์: กฎหมายทางวิทยาศาสตร์ที่แก๊สใด ๆ เย็นตัวเมื่อมันขยายตัวในปริมาตร
ส่วนประกอบ
แม้ว่าจะเป็นการทำให้เข้าใจง่ายเล็กน้อย แต่คุณสามารถนึกถึงเครื่องปรับอากาศว่าเป็นเครื่องที่ใช้ความร้อนจากบ้านของคุณและทิ้งไว้ข้างนอกโดยใช้ชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกันห้าชิ้น:
- สารทำความเย็น
- คอมเพรสเซอร์
- คอนเดนเซอร์
- วาล์วขยายตัว
- คอยล์เย็น
มีระบบปรับอากาศหลายประเภทที่สามารถใช้ในบ้านได้เช่นชุดหน้าต่างเครื่องปรับอากาศแบบพกพาเครื่องปรับอากาศแบบไร้ท่อและระบบปรับอากาศส่วนกลาง อย่างไรก็ตามความแตกต่างของพวกเขาฟิสิกส์ของวิธีการทำงานเหมือนกันและพวกเขาทั้งหมดใช้กระบวนการ ทำความเย็นโดยตรงขยาย โดยหลักการแล้วมันใช้งานได้ดีเหมือนกับตู้เย็นในครัวของบ้านคุณ
สารทำความเย็น
สารทำความเย็น คือ "เลือด" ที่สูบผ่านท่อทำความเย็นในระบบของเครื่องปรับอากาศ มันเปลี่ยนสถานะจากไอก๊าซเป็นของเหลวเมื่อสะสมความร้อนจากบ้านของคุณและขับความร้อนนั้นออกไปนอกบ้าน สารทำความเย็นเป็นสารที่มีลักษณะเฉพาะเนื่องจากมีจุดเดือดต่ำมาก ซึ่งหมายความว่ามันเปลี่ยนจากของเหลวเป็นไอที่อุณหภูมิต่ำ นี่คือกุญแจสำคัญในการทำให้ระบบปรับอากาศทำงานได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ก่อให้เกิดความร้อนระดับอันตราย อย่างไรก็ตามสารทำความเย็นไม่ได้เคลื่อนที่ผ่านระบบด้วยตัวเอง มันต้องใช้ คอมเพรสเซอร์ ในการปั๊ม
คอมเพรสเซอร์
คิดว่าคอมเพรสเซอร์เป็น "หัวใจ" ของระบบส่วนประกอบที่ปั๊มสารทำความเย็นผ่านส่วนประกอบทำความเย็นทั้งหมดในลูปทองแดงขนาดใหญ่ สารทำความเย็นเข้าสู่คอมเพรสเซอร์เป็นไออุ่นแรงดันต่ำและปล่อยให้มันเป็นไอร้อนแรงดันสูง การเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นโดย คอนเดนเซอร์
คอนเดนเซอร์
จากสารทำความเย็นไอระเหยร้อนจะเคลื่อนไปยังคอนเดนเซอร์ ที่นี่ไอสารทำความเย็นร้อนแรงดันสูงจะถูกระบายความร้อนเมื่อผ่านขดลวดกลั่นตัว ขดลวดมีครีบโลหะบาง ๆ (คล้ายกับโครงสร้างที่ด้านหน้าของหม้อน้ำรถยนต์) ที่นำความร้อนจากขดลวด พัดลมคอนเดนเซอร์จะพัดผ่านครีบเพื่อเร่งการระบายความร้อนของไอภายในคอยล์ (การใช้หวีครีบในระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติช่วยให้ครีบเหล่านี้อยู่ในรูป) เมื่อสารทำความเย็นเย็นลงมันเปลี่ยนสถานะจากไอน้ำร้อนเป็นของเหลวร้อนที่ความดันสูงและเคลื่อนที่ไปยัง วาล์วขยายตัว คอมเพรสเซอร์, คอยล์คอนเดนเซอร์และพัดลมคอนเดนเซอร์ตั้งอยู่ในกล่องที่มีเสียงดังขนาดใหญ่ในสวนหลังบ้านของคุณซึ่งมักเรียกว่าหน่วยกลั่นตัว
วาล์วขยายตัว
วาล์วขยายตัวเป็นสิ่งที่ทำงานของการระบายความร้อน เมื่อสารทำความเย็นเหลวร้อนผ่านช่องเล็ก ๆ ที่ความดันสูงในวาล์วด้านหนึ่งมันจะกลายเป็นหมอกความดันต่ำที่เย็นสบายในอีกด้านหนึ่ง นี่คือผลลัพธ์ของคุณสมบัติตามธรรมชาติของก๊าซ: เมื่อก๊าซขยายตัวมันจะเย็นลง เครื่องปรับอากาศไม่มีอะไรมากไปกว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อบังคับให้ก๊าซสารทำความเย็นขยายตัวและนั่นคือสิ่งที่สร้างความสามารถในการทำให้อากาศเย็นลงโดยการระบายความร้อน
คอยล์เย็น
ขั้นตอนต่อไปคือบ้านของคุณเย็นลงจริงๆ ของเหลวเย็นความดันต่ำที่ตอนนี้ปล่อยให้วาล์วขยายตัวภายนอกทำงานในอาคารไปยัง ขดลวดระเหยที่ อยู่ใน plenum ของเตาเผาของคุณ (Plenum เป็นกล่องโลหะขนาดใหญ่ระหว่างเตาหลอมและท่อส่งลม) ที่นี่อากาศอุ่นภายในบ้านของคุณจะพัดผ่านคอยล์ระเหยและทำให้ร้อนขึ้นในขณะเดียวกันก็คอยล์เย็นด้วย อากาศที่พัดผ่านเครื่องระเหย อากาศเย็นนี้จะไหลเวียนผ่านท่อส่งลม เมื่อสารทำความเย็นเริ่มร้อนขึ้นก็จะเริ่มเดือดและเปลี่ยนจากของเหลวเย็นเป็นไออุ่น (กระบวนการระเหย) จากนั้นสารทำความเย็นอุ่น ๆ จะเดินทางกลับไปยังคอมเพรสเซอร์และชุดควบแน่นภายนอกเมื่อมันขยายตัวและเย็นตัวลงอีกครั้งจะดำเนินต่อรอบการระบายความร้อน
วางไว้ด้วยกัน
ในเครื่องปรับอากาศส่วนกลางทั่วไปวงจรการทำความเย็นเป็นกระบวนการต่อเนื่องของสารทำความเย็นเย็นที่ดูดซับความร้อนจากอากาศภายในอาคารและขยายเป็นก๊าซอุ่นเดินทางไปยังหน่วยกลางแจ้งซึ่งจะขยายความร้อนนั้นและกลับไปเป็นของเหลวเย็นจากนั้นกลับมา ในบ้านเพื่อดูดซับความร้อนมากขึ้นและดำเนินต่อวงจร แม้จะมีความซับซ้อนของส่วนประกอบ แต่ฟิสิกส์ก็ค่อนข้างง่าย - หลักการที่ก๊าซจะเย็นตัวลงเมื่อมันขยายตัว ระบบปรับอากาศหรือระบบทำความเย็นใด ๆ เป็นเพียงระบบที่ควบคุมการขยายและกลั่นตัวของก๊าซทำความเย็นอย่างระมัดระวังเพื่อใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางกายภาพนั้น