תשע אישורים / תמונות Getty
פעולותיה של מערכת מיזוג אויר ביתית הן המופתעות לרבים מאיתנו. קל להבין תנורים - הם מחממים אוויר ומפיצים אותו סביב ביתך באמצעות עבודות תעלה. דוודים מייצרים מים חמים או אדים ומעבירים אותם סביב ביתכם בצינורות. אבל איך מערכות מיזוג אוויר מייצרות אוויר קר וחסר לחות בימי הכלב של הקיץ? כדי להבין זאת, עליכם לחזור לעיקרון שאולי למדתם בשיעור פיסיקה בתיכון או במכללה: החוק המדעי שכל גז מתקרר ככל שהוא מתרחב בנפח.
הרכיבים
למרות שמדובר בפשטות קלה, אתה יכול לחשוב על מזגן כמכונה שלוקחת חום מהבית שלך ומשליכה אותו החוצה באמצעות חמישה חלקים קשורים זה בזה:
- קירור קומפרסור קונדנסר שסתום התפשטות סליל מאייד
ישנם סוגים רבים של מערכות מיזוג אוויר בהן ניתן להשתמש בבית, כולל יחידות חלונות, מזגנים ניידים, מזגנים חסרי צינור ומערכות מיזוג מרכזיות. למרות ההבדלים ביניהם, הפיזיקה של אופן עבודתם זהה, וכולם משתמשים בתהליך של קירור של התפשטות ישירה. באופן עקרוני זה עובד ממש כמו מקרר המטבח של הבית שלכם.
קירור
הקירור הוא ה"דם "הנשאב דרך צינורות קירור במערכת המזגן. זה משנה מצב מאדי גז לנוזל כשהוא אוסף חום מהבית שלך ומפלט את החום אל מחוץ לבית. קירור הוא חומר ייחודי בכך שיש לו נקודת רתיחה נמוכה מאוד. פירוש הדבר שהוא משתנה מנוזל לאדי בטמפרטורות נמוכות. זה המפתח ליצירת מערכת מיזוג אוויר בבטחה מבלי לייצר רמת חום מסוכנת. עם זאת, הקירור אינו עובר במערכת בכוחות עצמו; זה דורש מדחס כדי לשאוב אותו.
מדחס
חשוב על המדחס כעל "לב" המערכת, הרכיב השואב את הקירור דרך כל רכיבי הקירור בלולאת נחושת גדולה. קירור נכנס למדחס כאדים חמים בלחץ נמוך ומשאירים אותו כאדים חמים בלחץ גבוה. טרנספורמציה זו תתאפשר על ידי הקבל .
הקבל
מהמדחס אדי קירור חם עוברים לקבל. כאן, מקורר אדי הקירור החם בלחץ גבוה כשהוא עובר דרך סלילי עיבוי. לסלילים סנפירי מתכת דקים (בדומה למבנה בחזית רדיאטור לרכב) המוליכים חום מהסלילים. מאוורר הקבל נושף אוויר על הסנפירים כדי להאיץ את קירור האדים בתוך הסלילים. (שימוש במסרק סנפיר במהלך תחזוקה שוטפת עוזר לשמור על סנפירים אלו בכושר.) כאשר קירור הקירור הוא משנה מצב מאדי חם לנוזל חם בלחץ גבוה ועובר לשסתום ההרחבה. המדחס, סליל הקבל ומאוורר הקבל נמצאים כולם באותה תיבה רועשת גדולה בחצר האחורית שלך, המכונה לעתים קרובות יחידת עיבוי.
שסתום הרחבה
שסתום ההרחבה הוא שבאמת עושה את עבודת הקירור. כאשר קירור הנוזל החם עובר דרך פתח זעיר בלחץ גבוה בשסתום בצד אחד, הוא מופיע כערפל קריר בלחץ נמוך בצד השני. זו תוצאה של תכונה טבעית של גזים: ככל שגז מתרחב הוא מתקרר. המזגן הוא ממש לא מכשיר שנועד לאלץ את גז הקירור להתפשט, וזה מה שיוצר את היכולת שלו לקרר את האוויר על ידי גירוש החום שלו.
סליל המאייד
השלב הבא הוא המקום בו הבית שלכם מתקרר. הנוזל הקר בלחץ נמוך שעוזב כעת את שסתום ההרחבה החיצוני זורם פנימה אל סליל המאייד שנמצא במליאת הכבשן שלך. (המליאה היא קופסת המתכת הגדולה בין הכבשן לעבודות התעלות.) כאן, האוויר החם יותר בביתך נושף על פני סליל האידוי ומחמם אותו, ובמקביל הסליל הנושא גז קירור קר ומורחב מקרר את אוויר נושף על פני המאייד. לאחר מכן מופר אוויר מקורר זה דרך עבודות התעלה. ככל שהקרר מתחיל להתחמם, הוא מתחיל לרתיחה ומשתנה מנוזל קר לאדי חם (תהליך אידוי). אדי הקירור החם נעה חזרה אל המדחס ויחידת העיבוי החיצונית, כשהוא מתרחב ומתקרר שוב, ממשיך את מחזור הקירור.
לשים את זה ביחד
ביחידת המיזוג המרכזית הטיפוסית, מחזור הקירור הוא תהליך מתמשך של קירור קירור קולט חום מאוויר מקורה ומתרחב לגז חם, נסיעה ליחידה חיצונית בה הוא מגרש את החום וחוזר לנוזל קריר ואז חוזר חזרה בתוך הבית כדי לספוג יותר חום ולהמשיך את המחזור. למרות המורכבות לכאורה של המרכיבים, הפיזיקה המעורבת היא די פשוטה - העיקרון שבאמצעותו מתקרר גז תמיד כשהוא מתרחב. כל מערכת מיזוג או קירור היא בסך הכל מערכת שבאמצעותה נשלט בקפידה על התרחבות ועיבוי של גז קירור בכדי לנצל את אותו נכס פיזי.
