כיצד פועלת מערכת מיזוג האוויר הביתית שלך?

פעולותיה של מערכת מיזוג אוויר ביתית מסתירות בעיני רבים מאיתנו. קל להבין תנורים - הם מחממים אוויר ומפיצים אותו סביב ביתך באמצעות צינורות. דוודים מייצרים מים חמים או אדים ומעבירים אותם ברחבי הבית בצינורות. אך כיצד מערכות מיזוג אויר מייצרות אוויר קר ונטול לחות בימי הכלב של הקיץ? כדי להבין זאת, עליכם לחזור לעיקרון שאולי למדתם בכיתה בפיזיקה במכללה: החוק המדעי שכל גז מתקרר ככל שהוא מתרחב בנפחו.

הרכיבים

למרות שמדובר בפשט קל, אתה יכול לחשוב על מזגן כמכונה שלוקחת חום מהבית שלך וזורקת אותו החוצה באמצעות חמישה חלקים הקשורים זה לזה:

• קירור
• מדחס
• מעבה
• שסתום התפשטות
• סליל מאייד

ישנם סוגים רבים של מערכות מיזוג אוויר בהן ניתן להשתמש בבית, כולל יחידות חלונות, מזגנים ניידים, מזגנים ללא צינורות ומערכות מיזוג מרכזיות. עם זאת, למרות ההבדלים ביניהם, הפיזיקה של אופן עבודתם זהה, וכולם משתמשים בתהליך קירור להרחבה ישירה. באופן עקרוני זה עובד בצורה זהה למקרר המטבח בביתכם.

קירור

הקרר הוא שאיבה "דם" דרך צינורות קירור במערכת של המזגן. זה משנה את המצב מאדי גז לנוזל כשהוא אוסף חום מהבית שלך ופולט את החום הזה לחוץ. קירור הוא חומר ייחודי בכך שיש לו נקודת רתיחה נמוכה מאוד. פירוש הדבר שהוא משתנה מנוזל לאדים בטמפרטורות נמוכות. זה המפתח לגרום למערכת מיזוג אוויר לעבוד בבטחה מבלי לייצר רמת חום מסוכנת. קירור, לעומת זאת, אינו עובר במערכת בכוחות עצמו; זה דורש מדחס כדי לשאוב אותו.

מדחס

חשבו על המדחס כ"לב "המערכת, הרכיב המשאב את קירור דרך כל רכיבי הקירור בלולאת נחושת גדולה. קירור נכנס למדחס כאדים חמים בלחץ נמוך ומשאיר אותו כאדים חמים בלחץ גבוה. שינוי זה יתאפשר באמצעות הקבל.

מעבה

מהמדחס אדי קירור חמים עוברים אל הקבל. כאן מקורר אדי קירור חמים בלחץ גבוה כשהוא עובר דרך סלילי עיבוי. בסלילים יש סנפירי מתכת דקים (הדומים למבנה בחלקו הקדמי של רדיאטור לרכב) המוליכים חום מהסלילים. מאוורר מעבה מעיף אוויר מעל הסנפירים כדי להאיץ את קירור האדים בתוך הסלילים. (שימוש במסרק סנפיר במהלך תחזוקה שוטפת מסייע בשמירת צורתם של סנפירים אלה.) כאשר קירור הקירור, הוא משנה את המצב מאדים חמים לנוזל חם בלחץ גבוה ועובר לשסתום ההרחבה. המדחס, סליל הקבל ומאוורר הקבל נמצאים כולם באותה קופסה רועשת גדולה בחצר האחורית שלך, המכונה לעתים קרובות יחידת עיבוי.

שסתום התפשטות

שסתום ההרחבה הוא מה שבאמת עושה את עבודת הקירור. כאשר הקירור הנוזל החם עובר דרך פתח זעיר בלחץ גבוה בשסתום מצד אחד, הוא מופיע כערפל בלחץ נמוך קריר בצד השני. זו תוצאה של תכונה טבעית של גזים: כאשר גז מתרחב, הוא מתקרר. המזגן הוא באמת לא יותר מאשר מכשיר שנועד לאלץ את גז הקירור להתרחב, וזה מה שיוצר את היכולת שלו לקרר את האוויר על ידי הוצאת החום שלו.

סליל מאייד

השלב הבא הוא המקום בו הבית שלך באמת מתקרר. הנוזל הקר בלחץ נמוך שעוזב כעת את שסתום ההרחבה החיצוני פועל בתוך הבית לסליל המאייד ממוקם במליאת הכבשן שלך. (המליאה היא קופסת המתכת הגדולה בין התנור לתעלה.) כאן, האוויר החם יותר בתוך ביתכם נושף על סליל המאייד ומחמם אותו, ובאותה עת הסליל הנושא גז קירור קר ומורחב מתקרר מהגז. אוויר נושף על פני המאייד. אוויר מקורר זה מופץ לאחר מכן דרך התעלות. כאשר הקירור מתחיל להתחמם כעת, הוא מתחיל לרתוח ועובר מנוזל קר לאדים חמים (תהליך אידוי). אדי הקירור החמים מועברים חזרה אל המדחס ויחידת העיבוי החיצונית, כאשר הוא מתרחב ומתקרר שוב, וממשיך במחזור הקירור.

מרכיבים את זה

ביחידת המזגן המרכזית האופיינית, מחזור הקירור הוא תהליך מתמשך של קירור קריר שקולט חום מהאוויר הפנימי ומתפשט לגז חם, נוסע ליחידה חיצונית שם הוא מוציא את החום הזה וחוזר לנוזל קר, ואז חוזר חזרה בתוך הבית כדי לספוג יותר חום ולהמשיך את המחזור. למרות המורכבות לכאורה של הרכיבים, הפיזיקה המעורבת היא די פשוטה - העיקרון לפיו גז מתקרר תמיד כשהוא מתרחב. כל מערכת מיזוג אוויר או קירור היא בסך הכל מערכת שבאמצעותה נשלט בקפידה על התפשטות ועיבוי של גז קירור בכדי לנצל את הרכוש הפיזי הזה.