Co to jest skraplacz powietrza?
Skraplacz powietrza jest elementem stosowanym w wielu systemach klimatyzacyjnych. Mówiąc szerzej, jest to krok w cyklach pompy ciepła i chłodzenia, które wymieniają ciepło. W typowym klimatyzatorze płyn zwany czynnikiem chłodniczym krąży między przestrzenią wewnętrzną a powietrzem zewnętrznym. Skraplacz powietrza jest jedną z części tej ścieżki i służy do przenoszenia ciepła z czynnika chłodniczego do atmosfery zewnętrznej. Nazywa się to skraplaczem, ponieważ czynnik chłodniczy skrapla się lub zmienia fazę z gazu na ciecz podczas tego etapu.
Cała materia, w tym ciecze i gazy, przenosi w sobie pewną ilość energii cieplnej. Ilekroć ciepło jest wykorzystywane do podniesienia temperatury substancji, ciepło jest gromadzone w substancji. Podobnie, ilekroć substancja zmienia fazy - na przykład z gazu na ciecz - ciepło jest uwalniane lub absorbowane. Dlatego wewnętrzne ciepło czynnika chłodniczego może być wykorzystane do odprowadzenia ciepła z przestrzeni wewnętrznej i do środowiska zewnętrznego. Spowodowanie zmiany czynnika chłodniczego z gazu na ciecz może umożliwić przeniesienie ciepła wewnętrznego z czynnika chłodniczego na powietrze zewnętrzne.
Klimatyzatory wykorzystują różnicę ciśnień między różnymi częściami ścieżki cyrkulacji czynnika chłodniczego, aby utrzymać płyn w ruchu i umożliwić zmianę faz. Ta różnica ciśnień jest tworzona za pomocą sprężarki powietrza zasilanej energią elektryczną lub, w pojeździe, silnikiem spalinowym. Czynnik chłodniczy pod wysokim ciśnieniem, który w tym momencie cyklu stanowi głównie para, jest następnie przepychany przez rurkę do kontaktu termicznego ze środowiskiem zewnętrznym. Można użyć wentylatora, aby zapewnić przepływ świeżego powietrza zewnętrznego przez rurkę z czynnikiem chłodniczym.
W tym momencie czynnik chłodniczy dostaje się do skraplacza powietrza. Płyny o wyższych ciśnieniach mają zwykle punkt wrzenia / kondensacji w niższych temperaturach. Klimatyzatory wykorzystują tę właściwość do przenoszenia ciepła z czynnika chłodniczego do środowiska zewnętrznego - nawet jeśli powietrze zewnętrzne jest już bardzo gorące. W rezultacie skraplacz powietrza działa w celu skraplania pary czynnika chłodniczego do cieczy, uwalniając w ten sposób ciepło. Ciepło uwalniane podczas zmian fazy gaz-ciecz nazywa się entalpią parowania.
Aby zakończyć cykl klimatyzacji, głównie płynny czynnik chłodniczy przechodzi przez dławik zwany zaworem rozprężnym. Zawór ten zawiera wysokie ciśnienie skraplacza powietrza i umożliwia nowy obszar niskiego ciśnienia. Obszar niskiego ciśnienia ma komponent analogiczny do skraplacza powietrza, z tym wyjątkiem, że czynnik chłodniczy odparowuje zamiast kondensuje. W związku z tym odparowanie to pochłania - a nie uwalnia - ciepło. Parownik zasysający ciepło z powietrza sprawia, że powietrze z klimatyzatora jest zimne.