Wenn Sie in einem heißen Klima leben, gibt es nichts Schöneres, als mit einem cool zu bleiben. Klimaanlage . Aber wie genau funktionieren sie?
Hier versuchen wir genau diese Frage zu beantworten und zu untersuchen, welche Arten von Wechselstromsystemen existieren. As Heizung, Lüftung und Klimaanlage ist ein sehr komplexes technisches Gebiet, wir sollten beachten, dass dies kein umfassender Leitfaden sein soll und als kurze Übersicht betrachtet werden sollte.
VERBINDUNG: WIE MENSCHEN VOR KLIMAANLAGEN KÜHLEN
Wie funktioniert eine Klimaanlage?
Kurz gesagt, sie funktionieren genau wie ein durchschnittlicher Küchenkühlschrank. Die Technologie hinter Klimaanlagen und Kühlschränken ist genau die gleiche - der Kühlkreislauf .
Systeme, die diesen Zyklus nutzen, verwenden spezielle Chemikalien Kältemittel genannt Wasser in einigen Systemen zum Absorbieren und / oder Abgeben von Energie, um etwas Luft zu erwärmen oder zu kühlen.Wenn diese Chemikalien durch die komprimiert werden Kompressor der AC-Einheit das Kältemittel wechselt den Zustand von Gas zu Flüssigkeit und gibt Wärme an der Kondensator.
Beim Kühlen eines Raums findet dieser Vorgang außerhalb des betreffenden Raums statt. Dieser jetzt kühle Hochdruckluft wird zum Innengerät gepumpt und mithilfe des Systems wieder zu Gas expandiert. Expansionsventil .
Dies führt, wie der Name schon sagt, dazu, dass sich die Kältemittelflüssigkeit wieder in Gasform ausdehnt. Wenn sich das Kältemittel ausdehnt, "saugt" es Wärme an und kühlt die Luft in dem betreffenden Raum des Wechselstromsystems ab. Verdampfer .
Dieses jetzt expandierte und "heiße" Gas wird weiter zum Kompressor des Systems transportiert und der Zyklus beginnt von vorne.
Um dies zu veranschaulichen, stellen Sie sich einen Schwamm als Kältemittel und Wasser als "Wärme" vor. Wenn Sie einen durchnässten Schwamm Kompressor und Kondensator zusammendrücken, wird in unserer Analogie Wasser herausgedrückt und Wärme freigesetzt. Wenn Sie loslassenDer Schwamm das Expansionsventil und der Verdampfer dehnt sich aus und kann dann in unserer Analogie mehr Wasser oder Wärme aufnehmen.
Die grundlegende Grundlage dieses Zyklus ist die wissenschaftliche Prinzipien der Thermodynamik, des Boyle'schen Gesetzes, des Charles'schen Gesetzes und der Guy-Lussac'schen Gesetze .
In erster Linie die Tatsache " Eine Flüssigkeit, die sich in ein Gas ausdehnt, entzieht oder entzieht ihrer Umgebung Wärme. "- Goodman Klimaanlage und Heizung .
In diesem Sinne arbeiten Wechselstrom und Kühlschränke, indem sie Energie von einem Ort zum anderen "bewegen" oder "pumpen". In den meisten Fällen übertragen Wechselstromgeräte die "Wärme" von Ihrem Zimmer, Büro oder zu Hause und leiten sie in den Raum abLuft außerhalb Ihres Hauses oder Büros.
Dieser Zyklus ist reversibel und kann verwendet werden, um auch Ihren Raum oder Ihr gesamtes Haus in den kälteren Monaten zu heizen. Diese Funktion ist jedoch normalerweise den genannten Systemen vorbehalten. Wärmepumpen .
Der Hauptunterschied zwischen einem Kühlschrank und einem Wechselstromgerät besteht darin, dass das Gerät in der Regel in zwei separate Teile aufgeteilt ist: das äußere Kondensator- oder Kühl- Gerät und das Innengerät.
Kühlschränke hingegen sind eine eigenständige Einheit einige AC-Einheiten können es auch sein.
Jegliche Wärme, die aus dem Inneren des Geräts abgeführt wird, wird in denselben Raum auf der Rückseite des Geräts geleitet. Dies ist der Hauptgrund, warum Sie einen Kühlschrank niemals als DIY-Wechselstromgerät verwenden könnten, es sei denn, Sie schneiden ein Loch in die Wand dahinter.Na sicher.
Sie können dies testen, indem Sie die Rückseite des Kühlschranks berühren seien Sie vorsichtig, es kann sehr heiß werden, wenn er in Betrieb ist. Er sollte sich warm oder heiß anfühlen.
Welche verschiedenen Arten von Klimaanlagen gibt es?
Wechselstromgeräte gibt es heute in vielen Formen und Größen, von massiven Kanalsystemen in Büros und Industriegebäuden bis hin zu kleineren Haushalts-Wechselstromsystemen, mit denen Sie wahrscheinlich besser vertraut sind.
Einige der größeren Anlagen verfügen über sehr große Außenkühleinheiten, die wasser- oder luftgekühlt oder in älteren Systemen Kühltürme sein können. Diese sind durch isolierte Rohre verbunden, um Kältemittel zu pumpen. Luft temperieren innerhalb einer großen oder einer Reihe von großen verpackten Einheiten, die als Lüftungsgeräte bezeichnet werden.
Diese Systeme können mit Heizelementen und Luftbefeuchtern sowie Filtern sehr komplex sein, um die Temperatur und Luftqualität für die Bereiche in einem Gebäude, in dem sie betrieben werden, sehr genau zu steuern. Sie werden auch mit komplexen Wärmerückgewinnungssystemen geliefert, um die Strommenge zu verringernoder Gas benötigt, um Luft im System zu erwärmen / kühlen.
Sie kommen in zwei Hauptformen; konstantes Luftvolumen CAV und variables Luftvolumen VAV Gibt an, inwieweit der Luftstrom um die Rohrleitungen des Systems gesteuert wird.
Diese können auch von sehr hoch entwickelten Systemen von Software, Sensoren und Aktoren gesteuert werden, die genannt werden. Gebäudemanagementsysteme BMS .
Diese großen HLK-Systeme "saugen" frische Außenluft an und heizen / kühlen sie nach Bedarf, bevor sie durch Rohrleitungen in die erforderlichen Bereiche transportiert werden. Diese Systeme können auch haben Terminal-Nachheizgeräte oder Gebläsekonvektoren um das Tempern der zugeführten Luft in einem Bereich weiter zu verfeinern.
Bei moderneren Installationen werden zentralisierte Klimageräte zugunsten von Gebläsekonvektorsystemen oder "Innengeräten", die direkt mit einem oder mehreren "Außen" -An Wechselstromgeräten verbunden sind, abgeschafft. Diese werden als bezeichnet. variabler Kühlstrom VRF Systeme, die die Luft direkt am Einsatzort temperieren.
Die meisten Menschen sind jedoch an Split- oder Multi-Split-Luftwärmepumpen ASHP oder Einzelraumkühlgeräte gewöhnt. Diese ähneln eher Kühlschränken und sind die am häufigsten in Wohngebäuden installierten Systeme.
Es sollte jedoch auch beachtet werden, dass verschiedene andere Systeme existieren, die dasselbe Prinzip verwenden, wie z. Erdwärmepumpen GSHP. Diese verwenden den Boden als "Abladeplatz" oder Wärmequelle anstelle von Luft oder Wärmequelle. Sowohl ASHPs als auch GSHPs können eine Verbindung herstellen. normale Kühlersysteme oder Fußbodenheizungssysteme anstelle eines normalen Gaskessels mit einigen Modifikationen.
Wie funktioniert die Klimaanlage in Autos?
Einfach ausgedrückt AC in Autos funktioniert genauso wie jedes andere Wechselstromgerät. Der einzige Unterschied besteht darin, dass sie recht kompakt sein müssen, damit sie in das Auto passen.
Der Kühlerteil des Systems mit Expansionsventil und Verdampfer ist normalerweise hinter dem Armaturenbrett des Fahrzeugs montiert. Das andere Geschäftsende des Systems Kompressor und Kondensator befindet sich in der Regel in der Nähe des Kühlergrills des Fahrzeugswo frische Luft eingeblasen wird, während Sie entlang fahren.
Beide Teile sind durch einen Rohrkreislauf verbunden, der das Kältemittel im Betrieb zwischen den Einheiten leitet. Im Gegensatz zu größeren Einheiten, die in Gebäuden verwendet werden, wird die Einheit selbst in Autos in der Regel von der Kurbelwelle des Autos angetrieben, dh sie wird angetriebendurch den Motor.
Diese Systeme werden normalerweise auch mit Wärme und Luftentfeuchtern geliefert, um die Luft nach Bedarf zu temperieren. Genau wie beim Bau von AC-Systemen wandelt die AC-Einheit eines Autos das Kühlmittel je nach Bedarf zwischen Gas und Flüssigkeit, Hoch- und Niederdruck sowie Hoch- und Niedertemperatur um.
Ist es billiger, die Klimaanlage den ganzen Tag eingeschaltet zu lassen?
Einfach gesagt, nein. Der Grund dafür ist, dass Sie ein AC-System den ganzen Tag wird :
1. Verwenden Sie unnötig Energie, wenn Sie nicht zu Hause sind oder Räume / Zonen nicht genutzt werden.
2. Wenn Sie das System betreiben, wird es abgenutzt. Dies verkürzt die Lebensdauer.
Sie sollten auch sicherstellen, dass die Fenster geschlossen sind oder Zugluftschutz installiert ist, wenn die Klimaanlage in Betrieb ist. Sie möchten die Welt doch nicht "klimatisieren".
Sie sollten auch sicherstellen, dass Sie Beschattungsvorrichtungen wie eine Markise oder strategisch gepflanzte Bäume von außen verwenden, um den "Sonnengewinn" oder die passive Erwärmung Ihres Hauses durch Sonnenlicht zu verringern.
Weitere Maßnahmen sind die Verbesserung der Isolierung Ihres Hauses, die Aufrechterhaltung einer guten Wartung der Wechselstromsysteme insbesondere der Filter und die Verwendung von Deckenventilatoren zur Verbesserung der Luftmischung im Inneren dh Verhinderung der Schichtung heißer Luft in der Nähe der Decke oder umgekehrt.
Wenn Sie wirklich besorgt über Ihre Energiekosten in Bezug auf Ihre AC-Systeme sind, möchten Sie Ihr AC-System möglicherweise "intelligenter" machen. Verwenden Sie inländisches BMS, intelligente Sensoren Thermostate und Wetterkompensation, Zonensteuerung und andere Energie-effiziente Maßnahmen, Sie können die Effizienz drastisch verbessern und die Kosten Ihrer AC-Systeme senken.
Sie sollten auch "kostenlose" Kühl- und Heizlösungen verwenden, indem Sie die Natur in Betracht ziehen, um Ihnen zu helfen. Eine gute natürliche Belüftung zum Abkühlen oder Heizen Ihres Hauses senkt die Kosten für den Energieverbrauch beim Heizen / Kühlen durch Drehen drastisches aus.
Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Luftqualität draußen Ihr Zuhause ermöglicht dies. Wenn Sie beispielsweise in einer Großstadt mit "schmutziger Luft" leben, kann dies Ihre Fähigkeit einschränken, diese freie Form des Heizens und Kühlens zu nutzen.
Wie funktioniert die Umkehrklimaanlage?
Umkehrzyklus-Klimaanlagen oder Wärmepumpen, wie sie allgemein bekannt sind, funktionieren ähnlich wie jede andere Form von Wechselstromgerät. Die Ausnahme besteht darin, dass sie speziell dafür ausgelegt sind, den Zyklus nach Belieben umzukehren.
Wie andere AC-Systeme können sie auch die Luft nach Bedarf filtern und entfeuchten.