Cum funcționează aerul condiționat?

Contrar percepției populare, aerul condiționat (AC) nu se referă la adăugarea de aer rece în cameră, ci mai mult despre atragerea căldurii din aceasta. Rezultatul final este un spațiu cu mult mai puțină căldură, ceea ce îl face să se simtă mai rece pentru ocupanți. Aerul condiționat profită de efectele evaporării, la fel ca un tampon de alcool face ca pielea unei persoane să se simtă mai rece pe măsură ce lichidul se evaporă. Alcoolul nu scade temperatura pielii persoanei, ci mai degrabă atrage căldura din aer pe măsură ce se transformă în gaz.

Unitățile de aer condiționat conțin o substanță chimică specială numită agent frigorific, care are capacitatea unică de a trece de la un gaz la un lichid într-o perioadă scurtă de timp. Un agent frigorific numit freon este utilizat în mod obișnuit în unitățile de curent alternativ, deși există și alți agenți frigorifici comerciali disponibili. Agentul frigorific este pompat în unitate din fabrică, împreună cu o cantitate mică de ulei lubrifiant pentru compresor.

Părțile unei unități tipice de curent alternativ formează de obicei un sistem închis format dintr-un compresor, un condensator, o supapă de expansiune și un termostat. Ventilatoarele motorizate ajută la circulația aerului condiționat, în timp ce aripioarele metalice subțiri permit căldura să se disipeze rapid. Cea mai grea parte a unui aer condiționat tipic este adesea compresorul, deoarece trebuie să fie suficient de puternic pentru a rezista la o cantitate semnificativă de presiune.

Procesul de răcire a unei zone începe cu agentul frigorific care intră în compresor, situat de obicei în partea de jos a unității. În acest moment, agentul frigorific este un gaz rece. Pe măsură ce gazul intră în camera interioară a compresorului, compresorul stoarce agentul frigorific și gazul devine un gaz foarte fierbinte la presiune ridicată. Acest gaz fierbinte trece printr-o serie de serpentine de condensare plasate în afara încăperii în curs de răcire. Căldura se risipește în aerul exterior, la fel cum radiatorul unei mașini disipează căldura din lichidul de răcire al motorului. Odată ce agentul frigorific ajunge la capătul acestor serpentine, acesta este semnificativ mai rece și în formă lichidă.

Acest lichid este încă sub presiune ridicată, ca și conținutul unei cutii de aerosoli. În cazul aerului condiționat, agentul frigorific lichid este forțat printr-o deschidere foarte mică numită supapă de expansiune. Agentul frigorific lichid iese din celălalt capăt al expansiunii o cantitate foarte mică la un moment dat. Deoarece agentul frigorific se evaporă la o temperatură mult mai scăzută decât apa, începe să se evapore în timp ce trece printr-un alt set de serpentine. Această acțiune de evaporare este cea care atrage căldura din aerul din jur, inclusiv din aerul conținut în cameră. Ventilatorul unității suflă prin aripioarele metalice plasate peste aceste bobine, provocând senzația de răcire în cameră.

În acest moment, agentul frigorific lichid a devenit din nou un gaz rece și reintră în compresor, unde întregul proces începe din nou până când un termostat înregistrează o anumită temperatură și oprește compresorul. Când camera se încălzește, termostatul detectează căldura adăugată și compresorul pornește din nou pentru a crea mai mult gaz fierbinte sub presiune. La un moment dat, temperatura camerei poate fi egală cu puterea de răcire a aparatului de aer condiționat și compresorul se va opri din nou. Sistemele de aer condiționat ale majorității caselor beneficiază de pași de economisire a energiei, cum ar fi folosirea umbrelelor ferestrelor și menținerea ușilor închise, deoarece nu trebuie să muncească atât de mult pentru a menține camera la un nivel acceptabil de răcoare.