Wielu użytkowników, zainteresowanych inwestorów, a także początkujących techników branży HVAC zadaje sobie pytanie jak to się dzieje, że klimatyzator chłodzi lub ogrzewa? Jak funkcjonuje obieg chłodniczy i jakie procesy w nim zachodzą?
Klimatyzator jest niczym innym jak pompą ciepła typu powietrze-powietrze. Oznacza to, że jego zadaniem jest niejako „pompowanie” ciepła otoczenia o niższej temperaturze to otoczenia o wyższej temperaturze. W zależności od trybu pracy (chłodzenie/ogrzewanie) ośrodkiem oddawania ciepła może być powietrze zewnętrzne lub powietrze w pomieszczeniu. Aby realizować proces przepływu ciepła w kierunku przeciwnym do naturalnego urządzenie wykorzystuje obieg czynnika chłodniczego. Czynnik chłodniczy jest niejako medium transportującym ciepło. Podlega on cyklicznemu ogrzewaniu, sprężaniu, ochładzaniu i rozprężaniu w układzie zbudowanym z parownika, sprężarki, skraplacza oraz elementu rozprężnego. Czynnik chłodniczy wpadając w postaci gazowej do sprężarki (jednostka zewnętrzna) jest sprężany przez co jego ciśnienie i temperatura rośnie. Następnie jest kierowany do wymiennika pełniącego rolę skraplacza (w trybie chłodzenia jest nim wymiennik jednostki zewnętrznej), gdzie oddaje ciepło do powietrza (jego temperatura jest wyższa niż powietrza), ulega ochłodzeniu i zmienia stan skupienia na ciekły. Element rozprężny (kapilara lub zawór rozprężny) ma z kolei za zadanie obniżyć ciśnienie czynnika doprowadzając do spadku jego temperatury i odparowania. Gazowy czynnik chłodniczy o temperaturze niższej niż temperatura powietrza, pobiera następnie od niego ciepło na parowniku (w chłodzeniu wymiennik w jednostce wewnętrznej). Pobranie ciepła od powietrza z pomieszczenia, które przepływa przez parownik skutkuje obniżeniem temperatury nawiewanego strumienia. Po tym etapie cykl się powtarza. W trybie chłodzenia ciepło zatem jest odbierane od powietrza w pomieszczeniu, a następnie transportowane i oddawane do powietrza na zewnątrz budynku. Klimatyzatory wyposażone w zawór czterodrogowy mogą ponadto odwrócić obieg czynnika zamieniając miejscami skraplacz z parownikiem. Skutkiem będzie zmiana kierunku przepływu ciepła. Będzie ono pobierane od powietrza zewnętrznego i oddawane (przez pośredniczący czynnik chłodniczy) do pomieszczenia. Nazywamy to trybem ogrzewania.
Rysunek 1 - przykładowy schemat obiego chłodniczego. Evaporator - parownik, indoor unit - jednostka wewnętrzna, outdoor unit - jednostka zewnętrzna, 4-way valve - zawor czterodrogowy, compressor -sprężarka, condenser - skraplacz, electronic expansion valve - zawór rozprężny, cooling/heating – kierunek przepływu czynnika chłodzenie/ogrzewanie
