Op 17 juli 1902 vond Willis Carrier het eerste moderne airconditioningsysteem uit. De uitvinding van Carrier heeft ertoe bijgedragen dat talloze industrieën zijn ontstaan die onze economie vandaag nog steeds aandrijven. In de beginjaren hielp airconditioning de productie van alles, van gebakken goederen tot benodigdheden in oorlogstijd, een boost te geven. Het leidde rechtstreeks tot kaskrakers van zomerfilms toen mensen stroomden naar de gekoelde theaters om aan de hitte te ontsnappen. Nauwkeurige controle van temperatuur en vochtigheid heeft zelfs de ontwikkeling mogelijk gemaakt van overdekte winkelcentra, transatlantische vluchten en de computers en servers die het internet voeden. De huidige "moderne" koelsystemen werken nog steeds volgens dezelfde basisprincipes en zorgen voor comfortabel gekoelde lucht voor mensen binnen. Dus, hoe werken airconditioners?
HET AIRCONDITIONINGPROCES
Veel huizen vertrouwen op split-systeem airconditioners, vaak aangeduid als 'centrale lucht'. Airconditioningsystemen bevatten een aantal componenten en doen meer dan alleen de lucht binnenin koelen. Ze kunnen ook de vochtigheid, luchtkwaliteit en luchtstroom in uw huis regelen. Dus voordat we de vraag beantwoorden hoe airconditioners werken, is het handig om te weten waaruit een typisch systeem bestaat.
WAT IS CENTRALAIR?
Een typisch airconditioningsysteem, vaak "centrale lucht" of "split-systeem airconditioning" genoemd, omvat normaal gesproken het volgende:
- een thermostaat die de werking van het systeem regelt
- een buitenunit met daarin een ventilator, condensorbatterij en compressor
- een binnenunit (meestal een oven of ventilatorconvector) waarin de verdamperspiraal en ventilator zijn ondergebracht om de gekoelde lucht te laten circuleren
- koperen leidingen waardoor koelmiddel tussen de binnen- en buitenunits kan stromen
- een expansieklep die de hoeveelheid koelmiddel regelt die in de verdamperspiraal gaat
- kanaalwerk waardoor lucht van de binnenunit naar de verschillende woonruimtes en terug naar de binnenunit kan circuleren
In de meest elementaire beschrijving omvat het airconditioningproces twee acties die tegelijkertijd plaatsvinden, een in het huis en een buiten het huis.
- In het huis (soms de "koude kant" van het systeem genoemd), wordt warme binnenlucht gekoeld terwijl deze over een koude koelspiraal vol koelmiddel blaast. Warmte uit de binnenlucht wordt geabsorbeerd in het koelmiddel wanneer het koelmiddel van vloeistof naar gas verandert. De gekoelde lucht wordt terug naar de woning gedistribueerd.
- Buiten het huis (soms de "hete kant" van het systeem genoemd), wordt het koelgas gecomprimeerd voordat het een grote spoel in de buitenunit binnendringt. Warmte wordt naar buiten afgegeven als het koelmiddel weer vloeibaar wordt en een grote ventilator trekt buitenlucht door de buitenspiraal om de warmte die door het huis wordt geabsorbeerd af te weren.
Het resultaat is een continue cyclus van warmte en vochtigheid die wordt verwijderd uit de binnenlucht, koele lucht die terugkeert naar het huis en warmte en vochtigheid die het huis verlaten.
HOE WERKT CENTRAL AIR -- IN MEER DETAIL
Nu je een basiskennis hebt van hoe airconditioners werken, laten we wat dieper graven en het hele proces beschrijven.
De thermostaat, die meestal op een centrale locatie in huis aan een muur wordt gemonteerd, bewaakt en regelt de temperatuur van de binnenlucht. Het koelproces begint wanneer de thermostaat voelt dat de luchttemperatuur moet worden verlaagd en signalen naar de componenten van het airconditioningsysteem zowel binnen als buiten het huis stuurt om te gaan werken. De ventilator van de binnenunit zuigt warme lucht uit de woning via retourluchtkanalen. Deze lucht gaat door filters waar stof, pluisjes en andere zwevende deeltjes worden opgevangen. De gefilterde, warme binnenlucht stroomt dan over de koude verdamperspiraal. Terwijl het vloeibare koelmiddel in de verdamperspiraal wordt omgezet in gas, wordt warmte van de binnenlucht geabsorbeerd in het koelmiddel, waardoor de lucht wordt gekoeld terwijl deze over de spiraal stroomt.
Het koelgas verlaat het huis via een koperen buis en gaat naar de compressor in de airconditioner buiten. Zie de compressor als een grote elektrische pomp. De compressor brengt het koelgas onder druk en stuurt het koelmiddel naar de condensorspiraal van de buitenunit. Een grote ventilator trekt buitenlucht door de condensorspiraal, waardoor de lucht warmte-energie uit de woning kan opnemen en naar buiten kan afvoeren. Tijdens dit proces wordt het koudemiddel weer omgezet in een vloeistof. Vervolgens gaat het door een koperen buis terug naar de binnenunit waar het door een expansie-inrichting gaat, die de stroom koelmiddel in de verdamperspiraal regelt. Het koude koudemiddel neemt dan meer warmte op uit de binnenlucht en de cyclus gaat verder.
SOORTEN AIRCONDITIONERS
Zoals u kunt zien, kan het stellen van de vraag "hoe werken airconditioners" leiden tot een zeer eenvoudige of zeer gecompliceerde verklaring. Hetzelfde geldt voor het beschrijven van typen airconditioners. En omdat woonruimtes binnenshuis in verschillende vormen en maten verkrijgbaar zijn, van de nieuwe kleine huizen van vandaag tot 30.000 vierkante meter grote landgoederen, zijn airconditioningsystemen voor woningen ook verkrijgbaar in verschillende stijlen en configuraties die bij elkaar passen. Er zijn drie primaire typen: split-systeem airconditioner, verpakte airconditioner en luchtkanaalloze airconditioner. Elk heeft zijn eigen gespecialiseerde toepassingen, maar ze doen in wezen allemaal hetzelfde: het koel maken in je huis. Welk type koelsysteem voor u het beste werkt, hangt af van uw geografische locatie, de grootte en fysieke beperkingen van uw huis en de manier waarop u het gebruikt.
SPLIT-SYSTEEM AIRCONDITIONER
Split-systeem biedt het meest voorkomende antwoord op de vraag "wat is centrale lucht?" Deze systemen omvatten zowel een binnenunit als een buitenunit. De binnenunit, meestal een oven of een ventilatorconvector, omvat de verdamperspiraal en de ventilator (luchtbehandelingsunit) die lucht door het hele huis circuleert. De buitenunit bevat de compressor en de condensorbatterij.
Airconditioners met een gesplitst systeem bieden een verscheidenheid aan opties, waaronder eenvoudige eentrapssystemen, stillere en efficiëntere tweetrapssystemen en de stilste, meest energiebesparende meertrapssystemen. Een split-systeem airconditioner biedt een consistente, betrouwbare temperatuurregeling voor het hele huis. En omdat het systeem filters gebruikt in de binnenluchtbehandelingskast, kan het uw lucht zuiveren terwijl het afkoelt.
VERPAKTE AIRCONDITIONER
Verpakte systemen zijn alles-in-één oplossingen die ook antwoord geven op de vraag "wat is centrale lucht?" Verpakte systemen bevatten de verdamperspiraal, ventilator, compressor en condensorspiraal allemaal in één unit. Ze werken goed wanneer er niet genoeg ruimte op een zolder of kast is voor de binnenunit van een split-systeem airconditioner. Ze zijn ook een goede keuze in gebieden waar dakinstallaties de voorkeur hebben. Net als split-systemen trekken verpakte systemen warme lucht uit het huis, via retourluchtkanalen, naar het verdamperspiraalgedeelte. De lucht gaat over de verdamperspiraal en de koelere lucht keert terug naar het huis via toevoerluchtkanalen. En net als bij een split-systeem wordt de ongewenste warmte via de condensorspiraal naar buiten afgegeven.
Verpakte systemen bieden ook een verscheidenheid aan opties voor een betere energie-efficiëntie. Ze zijn verkrijgbaar in tweetrapssystemen en eentrapssystemen. Modellen met een hoger rendement omvatten ventilatoren met meerdere snelheden. In de Verenigde Staten komen verpakte systemen het meest voor in het zuiden en zuidwesten van het land.
KANAALLOZE AIRCONDITIONER
Kanaalloze systemen worden niet beschouwd als centrale luchtsystemen omdat ze koeling leveren aan specifieke, gerichte gebieden in huis. Ze vereisen een minder ingrijpende installatie omdat ze, zoals hun naam al doet vermoeden, niet afhankelijk zijn van leidingwerk om gekoelde lucht te verdelen. Net als split-systemen omvatten kanaalloze systemen een buitenunit en ten minste één binnenunit, verbonden door koperen koelmiddelleidingen. In een kanaalloos systeem is elke binnenunit ontworpen om alleen koele lucht te leveren aan de ruimte waarin hij is geïnstalleerd. De binnenunit kan aan een muur, in het plafond of op de vloer worden geïnstalleerd. Sommige kanaalloze systemen kunnen meerdere binnenunits bevatten die op één buitenunit zijn aangesloten. Ongeacht het aantal binnenunits is de werking vergelijkbaar met een split-systeem. De binnenunit bevat een verdamperspiraal en een ventilator om warme lucht uit de kamer te halen, over de koele verdamperspiraal en laat de koelere lucht terug de kamer in. Koelmiddel loopt door de koperen leiding naar de buitenunit waar de compressor en condensorbatterij zich bevinden. Warmte van binnenuit wordt afgegeven via de buitencondensorbatterij. Het koelmiddel keert terug naar de binnenunit en de cyclus gaat verder.
Deze flexibele systemen zorgen voor nauwkeurig comfort in de ruimtes waar binnenunits worden geplaatst. Ze fungeren ook als een zoneringssysteem door individuele temperatuurregeling voor elke afzonderlijke kamer te bieden. Als u bijvoorbeeld een koeler thuiskantoor wilt, maar een warmere slaapkamer, installeer dan een unit zonder kanaal in elke kamer. Nu kunt u in elke ruimte verschillende temperaturen instellen, afhankelijk van uw comfortbehoeften.
Ongeacht welk type systeem voor uw huis of eigendom werkt, weet u het antwoord op "hoe werken airconditioners?" kan u helpen een systeem te kiezen dat het meest logisch is. En het stelt u in staat om de keuzes die uw HVAC-aannemer presenteert beter te begrijpen.