W jaki sposób klimatyzatory zapewniają chłód i orzeźwienie?

Nowoczesny system klimatyzacji chłodzi pomieszczenie za pomocą cyklu chłodniczego. Cykl chłodniczy działa poprzez kontrolowanie poziomu energii w czynniku chłodniczym: W niektórych częściach systemu znajduje się napełniony energią czynnik chłodniczy, który jest gotowy do uwalniania ciepła, natomiast w innych częściach znajduje się pozbawiony energii czynnik chłodniczy, który jest gotowy do jego pochłaniania. W tym cyklu występują cztery elementy: 

• Sprężarka: Sprężarka jest sercem klimatyzatora. Spręża ona gazowy czynnik chłodniczy, podnosząc jego temperaturę i ciśnienie. Gdy czynnik chłodniczy trafia do sprężarki, znajduje się w stanie niskiego ciśnienia. Następnie sprężarka przepompowuje go przez szereg stopni sprężania, podnosząc jego ciśnienie i temperaturę. To powoduje, że czynnik chłodniczy staje się gorący i znajduje się pod wysokim ciśnieniem. Gdy gaz chłodniczy osiągnie wystarczająco wysokie ciśnienie, kierowany jest do skraplacza. 
• Skraplacz: Skraplacz jest odpowiedzialny za usuwanie ciepła ze sprężonego gazu chłodniczego. Znajduje się on na zewnątrz i składa się z szeregu metalowych żeberek, które pomagają w rozpraszaniu ciepła. Po sprężeniu gazu chłodniczego przez sprężarkę jest on przesyłany do skraplacza, gdzie uwalnia ciepło pobrane z powietrza w pomieszczeniu. Metalowe żeberka i rurki umożliwiają odprowadzenie ciepła czynnika chłodniczego na zewnątrz.
• Zawór rozprężny: Po tym jak gaz czynnika chłodniczego zostanie skondensowany w ciecz przez skraplacz, przepływa on do zaworu rozprężnego. Zawór działa jako ograniczenie, powodując spadek ciśnienia i temperatury czynnika. Gdy czynnik chłodniczy rozpręża się, a jego ciśnienie spada, zamienia się z powrotem w gaz o niskim ciśnieniu. Zawór rozprężny działa poprzez regulację ilości czynnika chłodniczego, który dostaje się do parownika, co pozwala na precyzyjne sterowanie procesem chłodzenia. Zawór ma za zadanie utrzymywać czynnik chłodniczy w odpowiednim ciśnieniu i temperaturze, zapewniając mu efektywne pochłanianie ciepła.
• Parownik: Parownik  jest odpowiedzialny za pochłanianie ciepła i wilgoci z powietrza. Zawiera serię metalowych żeber i rurek, które pomagają schładzać i osuszać powietrze.
• Czynnik chłodniczy: Czynnik chłodniczy jest substancją chemiczną, która cyklicznie przechodzi przez klimatyzator, pochłaniając i uwalniając ciepło podczas przemieszczania się przez różne komponenty. Jest on odpowiedzialny za chłodzenie powietrza i usuwanie z niego wilgoci.

Wszystkie elementy współpracują ze sobą w serii kroków zwanych cyklem chłodniczym, aby schłodzić powietrze i stworzyć bardziej komfortowe warunki w pomieszczeniu. 

Dostępnych jest kilka rodzajów klimatyzatorów:

• Klimatyzatory okienne to samodzielne urządzenia, które składają się ze sprężarki, parownika i wentylatora. Ich działanie polega na zasysaniu ciepłego powietrza z pomieszczenia i przepuszczaniu go przez zestaw wężownic zawierających czynnik chłodniczy. Powoduje to schłodzenie powietrza, które jest następnie wdmuchiwane z powrotem do pomieszczenia.
• Klimatyzatory przenośne to urządzenia, które można przenosić z pokoju do pokoju w zależności od potrzeb. Są to niezależne przedmioty, które nie wymagają żadnej stałej instalacji.
• Centralne systemy klimatyzacji: Są to większe systemy przeznaczone do chłodzenia całego domu lub budynku. Wykorzystują one przewody do rozprowadzania chłodnego powietrza na całej przestrzeni.
• Klimatyzator bezkanałowy (mini-split): Systemy te składają się ze sprężarki zewnętrznej i jednego lub więcej urządzeń, które można zamontować na ścianie lub suficie.
• Hybrydowe klimatyzatory: Znane również jako pompy ciepła, są rodzajem klimatyzatora, który łączy funkcje klimatyzatora i grzejnika. W trybie chłodzenia klimatyzatory hybrydowe działają jak tradycyjne klimatyzatory. Zasysają ciepłe powietrze z pomieszczenia i przepuszczają je przez zestaw wężownic zawierających czynnik chłodniczy. To powoduje schłodzenie powietrza, które następnie jest wdmuchiwane z powrotem do pomieszczenia. W trybie ogrzewania proces jest odwrotny – czynnik chłodniczy absorbuje ciepło z powietrza zewnętrznego i przekazuje je do pomieszczenia.

Klimatyzatory są przeznaczone nie tylko do chłodzenia pomieszczeń, ale także do usuwania wilgoci z powietrza. Parownik odgrywa kluczową rolę w pozbywaniu się wilgoci. Gdy ciepłe, wilgotne powietrze z pomieszczenia przechodzi nad zimną cewką parownika, wilgoć zawarta w powietrzu skrapla się i gromadzi na cewce. Ta skondensowana wilgoć spływa do zbiornika drenażowego lub jest odprowadzana przez rurę spustową. Cykl chłodniczy również odgrywa rolę w usuwaniu wilgoci z powietrza.

Gdy gaz chłodniczy jest sprężany, staje się gorący i znajduje się pod wysokim ciśnieniem, co powoduje uwalnianie ciepła i wilgoci do zewnętrznego otoczenia. Gdy gaz chłodniczy powraca do stanu ciekłego w skraplaczu, uwalnia jeszcze więcej ciepła i wilgoci. Usuwanie wilgoci jest kluczowe dla utrzymania jakości powietrza w pomieszczeniach, ponieważ jej wysoki poziom może prowadzić do rozwoju pleśni i grzybów. Co więcej, wysoka wilgotność może powodować uczucie większego gorąca niż w rzeczywistości, co dodatkowo utrudni zachowanie przyjemnej temperatury.