المجموعات

كيف يعمل نظام تكييف الهواء؟

كيف يعمل نظام تكييف الهواء؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

إذا كنت تعيش في مناخ حار فلا يوجد شيء أفضل من الحفاظ على البرودة باستخدام نظام تكييف الهواء. لكن كيف يعملون بالضبط؟

نحاول هنا الإجابة على هذا السؤال بالذات واستكشاف أنواع أنظمة التيار المتردد الموجودة. نظرًا لأن التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) هي مجال هندسي معقد للغاية ، يجب أن نلاحظ أن هذا ليس المقصود منه أن يكون دليلاً شاملاً ويجب اعتباره نظرة عامة موجزة.

ذات صلة: كيف يحافظ الأشخاص على البرودة قبل مكيفات الهواء

كيف يعمل مكيف الهواء؟

باختصار ، إنها تعمل تمامًا مثل ثلاجة المطبخ العادية. التكنولوجيا وراء كل من أنظمة تكييف الهواء والثلاجات هي نفسها تمامًا - دورة التبريد.

تستخدم الأنظمة التي تستفيد من هذه الدورة مواد كيميائية خاصة تسمى المبردات (الماء في بعض الأنظمة) لامتصاص و / أو إطلاق الطاقة إما لتسخين بعض الهواء أو تبريده. عندما يتم ضغط هذه المواد الكيميائية بواسطة ملف ضاغط وحدة التكييف ، يتغير غاز التبريد من غاز إلى سائل ويطلق حرارة عند مكثف.

عند تبريد الفضاء ، تحدث هذه العملية خارج المساحة المعنية. يتم ضخ هذا الضغط العالي ، الهواء البارد الآن إلى الوحدة الداخلية ويتم توسيعه مرة أخرى إلى الغاز باستخدام النظام صمام توسع.

هذا ، كما يوحي الاسم ، يتسبب في تمدد سائل التبريد مرة أخرى إلى شكل غاز. عندما يتمدد المبرد ، فإنه "يمتص" الحرارة ويسبب تبريد الهواء في المساحة المعنية في نظام التكييف المبخر.

يتم نقل هذا الغاز "الساخن" الموسع الآن إلى ضاغط النظام وتبدأ الدورة من جديد.

لتصور هذا ، فكر في الإسفنج على أنه المبرد والماء كـ "حرارة". عندما تضغط على إسفنجة رطبة (الضاغط والمكثف) ، يتم دفع الماء للخارج ويتم إطلاق الحرارة في القياس لدينا. عندما تترك الإسفنجة (صمام التمدد والمبخر) تتوسع ويمكنها بعد ذلك امتصاص المزيد من الماء أو الحرارة في تشبيهنا.

الركيزة الأساسية لهذه الدورة هي المبادئ العلمية للديناميكا الحرارية وقانون بويل وقانون تشارلز وقوانين جاي لوساك.

في المقام الأول حقيقة "السائل المتمدد في الغاز يستخلص أو يسحب الحرارة من محيطه." - جودمان للتكييف والتدفئة.

بهذا المعنى ، يعمل مكيف الهواء والثلاجات عن طريق "تحريك" أو "ضخ" الطاقة من مكان إلى آخر. في معظم الحالات ، تقوم وحدات التكييف بنقل "الحرارة" من غرفتك أو مكتبك أو منزلك ، وتفريغها في الهواء خارج المنزل أو المكتب.

هذه الدورة قابلة للعكس ويمكن استخدامها أيضًا لتدفئة غرفتك ، أو منزلك بالكامل ، خلال الأشهر الباردة ولكن هذه الوظيفة عادةً ما تكون مخصصة للأنظمة التي تسمى مضخات حرارية.

الفرق الرئيسي بين الثلاجة ووحدة التكييف هو أن الوحدة تميل إلى الانقسام إلى جزأين منفصلين ؛ المكثف الخارجي (أو المبرد) والوحدة الداخلية.

الثلاجات ، من ناحية أخرى ، هي وحدة قائمة بذاتها (على الرغم من أن بعض وحدات التكييف يمكن أن تكون كذلك).

يتم التخلص من أي حرارة يتم إزالتها من الداخل في نفس الغرفة في الجزء الخلفي من الوحدة. هذا هو السبب الرئيسي لعدم تمكنك من استخدام الثلاجة كوحدة لتكييف الهواء بنفسك ؛ إلا إذا قمت بعمل ثقب في الحائط خلفه بالطبع.

يمكنك اختبار ذلك عن طريق لمس (كن حذرًا ، يمكن أن تصبح ساخنة جدًا) الجزء الخلفي من الثلاجة عندما تكون قيد التشغيل. يجب أن يكون دافئًا أو ساخنًا عند لمسه.

ما هي أنواع أنظمة تكييف الهواء الموجودة؟

تأتي وحدات التكييف في العديد من الأشكال والأحجام اليوم ، بدءًا من أنظمة الأنابيب الضخمة في المكاتب والمباني الصناعية إلى أنظمة تكييف الهواء المحلية الأصغر التي ربما تكون أكثر دراية بها.

تحتوي بعض المنشآت الكبيرة على وحدات تبريد خارجية كبيرة جدًا يمكن تبريدها بالماء أو الهواء أو ، في الأنظمة القديمة ، أبراج تبريد. ترتبط هذه الأنابيب بأنابيب معزولة لضخ مادة التبريد لتلطيف الهواء داخل مجموعة كبيرة أو مجموعة كبيرة من الوحدات المعبأة تسمى وحدات معالجة الهواء (AHU's).

يمكن أن تكون هذه الأنظمة معقدة للغاية مع عناصر تسخين وأجهزة ترطيب وفلاتر للتحكم بدقة شديدة في درجة الحرارة وجودة الهواء للمناطق الموجودة في المبنى الذي تخدمه. تميل أيضًا إلى أن تأتي مع أنظمة استرداد حرارة معقدة لتقليل كمية الكهرباء (أو الغاز) اللازمة لتسخين / تبريد الهواء داخل النظام.

يأتون في شكلين رئيسيين ؛ حجم الهواء الثابت (CAV) وحجم الهواء المتغير (VAV)، والذي يحدد مدى التحكم في تدفق الهواء حول مجاري النظام.

يمكن أيضًا التحكم فيها عن طريق أنظمة معقدة للغاية من البرامج وأجهزة الاستشعار والمحركات التي تسمى أنظمة إدارة المباني (BMS).

تعمل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الكبيرة هذه على "امتصاص" الهواء النقي الخارجي وتسخينه / تبريده حسب الضرورة قبل نقله عبر مجاري الهواء إلى المناطق المطلوبة. يمكن أن تحتوي هذه الأنظمة أيضًا على وحدات إعادة تسخين طرفية ، أو ملفات مروحة ، لزيادة تحسين تلطيف الهواء المزود بمنطقة ما.

تستغني التركيبات الأكثر حداثة عن وحدات AHU المركزية لصالح أنظمة لفائف المروحة ، أو "الوحدات الداخلية" المرتبطة مباشرة بواحدة أو أكثر من وحدات تكييف الهواء "الخارجية". وتسمى هذه أنظمة تدفق التبريد المتغير (VRF) التي تعمل على تلطيف الهواء مباشرة عند نقطة الاستخدام.

لكن معظم الناس معتادون على فصل أو مضخات حرارية ذات مصدر هواء متعدد (ASHP) أو وحدات تكييف هواء للتبريد في غرفة واحدة. هذه هي أكثر شبهاً بالثلاجات وهي الأنظمة التي يتم تركيبها في الغالب في المباني المنزلية.

ولكن تجدر الإشارة أيضًا إلى وجود أنظمة أخرى مختلفة ، باستخدام نفس المبدأ ، مثل مضخات الحرارة الأرضية (GSHP). هؤلاء يستخدمون الأرض كـ "أرض إغراق" ، أو مصدر حرارة ، بدلاً من الهواء أو كمصدر للحرارة. يمكن أيضًا توصيل كل من ASHPs و GSHP بأنظمة الرادياتير العادية أو أنظمة التدفئة تحت الأرضية بدلاً من غلاية الغاز العادية مع بعض التعديلات.

كيف يعمل التكييف في السيارات؟

ببساطة ، يعمل مكيف الهواء في السيارات تمامًا مثل أي وحدة تكييف أخرى. الاختلاف الوحيد هو أنها تحتاج إلى أن تكون مضغوطة تمامًا لتناسب داخل السيارة.

عادةً ما يتم تثبيت جزء المبرد من النظام (مع صمام التمدد والمبخر) خلف لوحة القيادة في السيارة. تميل نهاية العمل الأخرى للنظام (الضاغط والمكثف) إلى أن تكون بالقرب من شبكة المبرد في السيارة - - هذا هو المكان الذي ينفخ فيه الهواء النقي أثناء القيادة).

يتم توصيل كلا الجزأين بواسطة دائرة من الأنابيب التي تمرر المبرد بين الوحدات أثناء التشغيل. على عكس الوحدات الأكبر المستخدمة في المباني ، تميل الوحدة نفسها في السيارات إلى أن تعمل بواسطة العمود المرفقي للسيارة ، وبعبارة أخرى ، يتم تشغيلها بواسطة المحرك.

تأتي هذه الأنظمة عادةً مع الحرارة ومزيلات الرطوبة لتلطيف الهواء حسب الحاجة. تمامًا مثل أنظمة تكييف الهواء في السيارة ، ستقوم وحدة تكييف السيارة بتحويل سائل التبريد بين الغاز والسائل ، والضغط المرتفع والمنخفض ودرجة الحرارة العالية والمنخفضة حسب الحاجة.

هل من الأرخص ترك التكييف طوال اليوم؟

ببساطة ، لا. والسبب في ذلك هو أنه من خلال ترك نظام تكييف طوال اليوم سوف:

1. استخدم الطاقة دون داع إذا لم تكن في المنزل أو لم تكن الغرف / المناطق قيد الاستخدام.

2. تشغيل النظام يؤدي إلى تلفه. هذا يقصر من العمر الافتراضي لها.

يجب عليك أيضًا التأكد من إغلاق النوافذ ، أو تثبيت ميزة عزل المسودات عندما يكون مكيف الهواء قيد التشغيل. أنت لا تريد "تكييف" العالم بعد كل شيء.

يجب عليك أيضًا التأكد من استخدام أجهزة التظليل (مثل المظلة أو الأشجار المزروعة بشكل استراتيجي) خارجيًا لتقليل "اكتساب الطاقة الشمسية" أو تدفئة منزلك بشكل سلبي من أشعة الشمس.

تشمل التدابير الأخرى تحسين عزل منزلك ، والحفاظ على أنظمة تكييف الهواء في حالة جيدة (خاصة المرشحات) ، واستخدام مراوح السقف لتحسين اختلاط الهواء داخليًا (أي منع التقسيم الطبقي للهواء الساخن بالقرب من السقف أو العكس).

إذا كنت مهتمًا حقًا بفواتير الطاقة الخاصة بك المتعلقة بأنظمة التكييف ، فقد ترغب في جعل نظام التكييف الخاص بك "أكثر ذكاءً". باستخدام BMS المحلية ، وأجهزة الاستشعار الذكية (منظمات الحرارة وتعويض الطقس) ، والتحكم في المنطقة وغيرها من التدابير الموفرة للطاقة ، يمكنك تحسين الكفاءة بشكل كبير وتقليل تكلفة أنظمة تكييف الهواء.

يجب أيضًا الاستفادة من حلول التبريد والتدفئة "المجانية" من خلال التفكير في استخدام الطبيعة لمساعدتك. سيؤدي الاستخدام الجيد للتهوية الطبيعية إما لتبريد منزلك أو تسخينه إلى خفض تكلفة استخدام الطاقة المرتبطة بالتدفئة / التبريد بشكل كبير عن طريق إيقاف تشغيله.

لكن هذا ممكن فقط إذا كانت جودة الهواء خارج منزلك تسمح بذلك. قد يؤدي العيش في مدينة كبيرة بها "هواء ملوث" ، على سبيل المثال ، إلى تقييد قدرتك على الاستفادة من هذا الشكل المجاني من التدفئة والتبريد.

كيف يعمل مكيف الهواء ذو ​​الدورة العكسية؟

تعمل أنظمة تكييف الهواء ذات الدورة العكسية ، أو المضخات الحرارية كما هو معروف أكثر شيوعًا ، تمامًا مثل أي شكل آخر من أشكال وحدة التيار المتردد. الاستثناء هو أنها مصممة خصيصًا لتكون قادرة على عكس الدورة حسب الرغبة.

مثل أنظمة التكييف الأخرى ، يمكنهم أيضًا تصفية الهواء وتجفيفه حسب الحاجة.


شاهد الفيديو: AC Avalanche - Auto Air Conditioning 101 Made Easy (قد 2022).