Princip klimatizace

Co je to vlastně klimatizace?

Klimatizaci vynalezl počátkem dvacátého století američan Willi Carrier. Jedná se v podstatě o obdobný princip, který známe u lednic. Klimatizační jednotky odebírají z prostoru teplo, které se následně odvádí mimo místnost a mimo budovy.

Klimatizace se skládají z několika částí. Vnitřní jednotka s výparníkem odebírá teplo z klimatizovaného prostoru. Venkovní jednotka s kompresorem a s tepelným výměníkem odvádí teplo mimo budovu. ovládací a regulační jednotka, která umožňuje pohodlnou regulaci požadované teploty.

Tepelné čerpadlo

Od šedesátých let dvacátého století byl nastartován trend obohatit klimatizační jednotky o schopnost vytápění. Využívá se zde jednoduchý princip, kdy je teplo z okolí odebíráno a předáváno do vytápěných místností. Tento princip je nazýván tepelné čerpadlo. Topení tepelným čerpadlem je levné a ekonomické vytápění, pořizovací náklady jsou ovšem poněkud vyšší.

Princip klimatizace
Nejsnazším vysvětlením funkce klimatizace je princip chladničky. Chladnička odnímá teplo potravinám a to následně uvolňuje do místnosti (nejčastěji černým žebrováním na zadní straně). Jednoduše z jednoho prostoru teplo odebírá a do druhého jej předává. Klimatizace dělá to samé - představte si, že váš pokoj je chladničkou a venkovní jednotka předává na balkoně teplo do okolí…

Fyzikální proces klimatizace
Fyzikální princip v klimatizaci je složený z více procesů za sebou. Základní etapy jsou stlačování par chladiva, kondenzace vysokotlakého plynu na kapalinu (ochlazením), transoprt kapaliny pod tlakem do vnitřní jednotky, expanzi do oblasti s nižším tlakem (přes kapiláru, expanzní ventil) spojené s odpařováním, tj. přeměně kapaliny na plyn (ohřívání, přejímá teplo z prostoru). A pak jsou páry chladiva opět nasávány do kompresoru a stlačovány…

1. fáze – komprese
Kompresor nasává chladivo v podobě par a pod vysokým tlakem tyto páry stlačuje. Páry se při kompresi rovněž stlačováním zahřívají.

2. fáze – kondenzace (předávání tepla)
Vysoce stlačené páry chladiva se v kondenzátoru intenzivně ochlazují a tím dochází k jejich kondenzaci, přičemž se uvolňuje energie nejen stlačení, ale hlavně energie změny skupenství látek (obdobně vodní pára při ohřívání předmětů, například pokličky, chladne a sráží se na vodu – proces chladiva je obdobný, jen probíhá při nižší teplotě (cca 20-55°C). Zkondenzované chladivo v podobě kapaliny je transportováno do místa určení

3.fáze – expanze (přijímání tepla)
Chladivo v podobě kapaliny proudí k rozstřikovacímu ventilu nebo kapiláře, které slouží díky malému otvoru jako „zúžený“ prostor neřkuli tryska. Průchodem přes rozstřikovací ventil se zařízení dostane do oblasti, kde je nižší tlak a vyšší teplota (výparník s pokojovou teplotou) a kapičky chladiva se tím pádem intenzivně odpařují (obdoba varu vody při 100°C s nutností dodávat teplo vařičem – zde proces probíhá při teplotě okolo 6°C a chladivo si teplo odebírá samo ve výparníku, který se intenzivně ochlazuje). Proud vzduchu procházející výparníkem se tím pádem o výparník velmi intenzivně chladí.

1. fáze – komprese
Ohřátý plyn proudí zpět ke kompresoru, kde dochází k opětovné kompresi a celý cyklus se opakuje.