Các hoạt động của một hệ thống điều hòa không khí gia đình đang khiến nhiều người trong chúng ta hoang mang. Lò dễ hiểu - chúng làm nóng không khí và thổi xung quanh nhà bạn trong ống dẫn. Nồi hơi làm cho nước nóng hoặc hơi nước và di chuyển nó xung quanh nhà của bạn trong đường ống. Nhưng làm thế nào để các hệ thống điều hòa không khí tạo ra không khí lạnh, ẩm trong những ngày mùa hè của chó? Để hiểu nó, bạn phải quay trở lại một nguyên tắc mà bạn có thể đã học được trong một trường trung học hoặc lớp vật lý đại học: quy tắc mà bất kỳ khí nào nguội đi khi nó mở rộng.
Các thành phần
Giả sử một số đơn giản hóa, bạn có thể nghĩ về một máy điều hòa không khí như một máy lấy nhiệt từ nhà của bạn và đổ nó ra bên ngoài bằng cách sử dụng năm phần liên quan:
- Chất làm lạnh
- Máy nén
- Bình ngưng
- Van mở rộng
- Cuộn dây bị bay hơi
Có nhiều loại hệ thống điều hòa không khí có thể được sử dụng trong nhà, bao gồm các đơn vị cửa sổ, máy điều hòa không khí di động, máy điều hòa không khí không ống và hệ thống điều hòa trung tâm. Mặc dù có sự khác biệt của chúng, tuy nhiên, vật lý về cách chúng hoạt động là như nhau, và tất cả chúng đều sử dụng quá trình làm lạnh mở rộng trực tiếp. Về nguyên tắc, điều này hoạt động rất giống với tủ lạnh của nhà bạn.
Chất làm lạnh
Chất làm lạnh là "máu" bơm qua các ống làm mát trong hệ thống máy điều hòa không khí. Nó thay đổi trạng thái từ hơi khí thành chất lỏng vì nó thu nhiệt từ nhà của bạn và đẩy nhiệt ra ngoài trời. Một chất làm lạnh là một chất duy nhất ở chỗ nó có điểm sôi rất thấp.
Điều này có nghĩa là nó thay đổi từ chất lỏng thành hơi ở nhiệt độ thấp. Đây là chìa khóa để làm cho một hệ thống điều hòa không khí hoạt động an toàn mà không tạo ra một mức độ nguy hiểm của nhiệt.
Máy nén
Hãy nghĩ về máy nén là "trái tim" của hệ thống, bơm chất làm lạnh qua tất cả các bộ phận làm lạnh trong một vòng đồng lớn.
Chất làm lạnh đi vào máy nén như một hơi ấm áp suất thấp và để nó như một hơi nóng áp suất cao.
Bình ngưng
Từ máy nén, hơi lạnh nóng di chuyển đến bình ngưng. Ở đây, hơi lạnh nóng áp suất cao được làm lạnh khi nó đi qua các cuộn dây ngưng tụ. Các cuộn dây có vây kim loại mỏng (tương tự như cấu trúc ở mặt trước của bộ tản nhiệt xe hơi) dẫn nhiệt từ các cuộn dây. Quạt ngưng tụ thổi không khí qua các vây để tăng tốc độ làm mát hơi bên trong các cuộn dây. (Sử dụng lược trong quá trình bảo trì định kỳ giúp giữ các vây này trong hình dạng.) Khi chất làm lạnh nguội đi, nó thay đổi trạng thái từ hơi nóng sang chất lỏng nóng ở áp suất cao và di chuyển lên van mở rộng. Các máy nén, cuộn dây ngưng tụ, và quạt ngưng tụ đều nằm trong hộp ồn ào lớn ở sân sau của bạn, thường được gọi là thiết bị ngưng tụ.
Van mở rộng
Van mở rộng là những gì thực sự làm công việc làm mát. Khi chất làm lạnh chất lỏng nóng đi qua một lỗ nhỏ ở áp suất cao trong van ở một bên, nó nổi lên như một sương mù áp suất thấp mát ở phía bên kia. Đây là kết quả của một đặc tính tự nhiên của khí: khi khí mở rộng, nó nguội đi. Điều hòa không khí thực sự là không có gì hơn là một thiết bị được thiết kế để buộc khí lạnh mở rộng, và đó là những gì tạo ra khả năng làm mát không khí.
Cuộn dây bị bay hơi
Chất lỏng lạnh áp suất thấp để lại van mở rộng chạy qua cuộn dây của thiết bị bay hơi nằm trong toàn bộ lò của bạn. (Thông điệp là hộp kim loại lớn giữa lò và ống dẫn.) Ở đây, không khí nóng của nhà bạn thổi qua cuộn dây của thiết bị bay hơi và làm nóng nó lên, trong khi đồng thời cuộn dây mang lạnh, khí lạnh mở rộng nguội đi không khí thổi qua thiết bị bay hơi, và không khí được làm mát được lưu thông qua đường ống. Khi chất làm lạnh nóng lên, nó bắt đầu đun sôi và thay đổi từ một chất lỏng lạnh thành hơi ấm (một quá trình bay hơi). Hơi lạnh sau đó quay trở lại máy nén và thiết bị ngưng tụ ngoài trời, và các chu kỳ làm mát tiếp tục.