1902 yılından beri kullanımda olan klimalar, ilk yapıldığı günden bu yana pek çok değişim gösterdi ve çalışma prensipleri ve amaçları da aynı şekilde değişti. Aynı cihaz içinde hem soğutmayı hem de ısıtmayı nasıl yaptığı insanlar için bir merak konusu oldu. Klimaların çalışma prensibi nasıldır sorusuna verilebilecek yanıtları sizler için bir araya getirdik.
Klimalar Nasıl Soğutur?
Klimalar R22-R410 gazlarının buharlaşması ve ardından yoğunlaşması özelliklerinden faydalanılarak ortamda aktif olan ısıyı dışarı aktarırlar. Klimalarda bulunan kompresör, kondanser, evaporatör, kısılma vanası gibi ekipmanlar klimaların temel olarak soğutma işlemlerinde kullanılan elemanlardır. Klimalar soğuk hava üretimi aşamasında, olmayan bir havayı soğuk hava olarak üretmezler. Ortamda bulunan havayı kullanan klimalar, bu havayı istenilen sıcaklığa dönüştürürler. Odada var olan ısının dışarı aktarılmasını sağlayan klimalar, klimanın iç ünitesinden geçen gaz ortamı içinden sıvının emilerek buharlaşmasını sağlarken, ortamın da soğumasını sağlamaktadır. Soğutma işlemi esnasında harcanan elektrik en çok kompresörler tarafından kullanılır.
Klimalar Nasıl Isıtır?
Klimalar olmayan bir havayı yaratmadıkları gibi elektrikle de hava üreten cihazlar değillerdir. Havayı ısıtmak ya da soğutmak için bulunduğu ortamın havasını kullanırlar. İçeri giren havanın ısıtılmış ya da soğutulmuş olarak geri çıkarılmasını sağlarlar. Klimalarda heat pump özelliği vardır. Bu özellikleri sayesinde soğutma işlemini gerçekleştiren klimalar, R22 gazını da yoğunlaştırıp buharlaştırarak ısıtma işleminde de kullanılmaktadır. Böylelikle, ısıtma işlemi gerçekleşmesi için dış üniteden geçen gazın buharlaşıp dışarıda var olan havayı emmesi ve üniteye girdiğinde ise yoğunlaşarak emilen ısıyı istenilen sıcaklıkta ortama geri vermesi ile ısıtma görevi yerine getirilmiş olur.
Tüm klimalar için ısıtma ya da soğutma işlerinin verimliliği ve kalitesi, bilinenin tersine cihazın kendisiyle değil dışarıdaki hava ile ilgili bir konudur. Yani, dışarda var olan hava ne kadar soğuk ise cihazın ısıtması da doğru orantılı olarak bir o kadar zor olacaktır. Aynı şey soğutma işleminde de havanın ne kadar sıcak olduğu ve soğutmanın bir o kadar geciktiğinde de geçerlidir. Klimaların çalışma prensibi nasıldır sorusu için en azından artık nasıl soğutur ve nasıl ısıtır sorularının cevaplarını biliyorsunuz.
Klimaların Genel Çalışma Prensibi
Klimalar genel olarak soğutma işlemini kendi içlerinde bulunan özel bir kimyasal madde aracılığı ile ortamda var olan ısıyı çekerek, sıcaklığı azaltarak ortamda bulunan fazla nemi alıp, temiz havaya dönüştürerek, dışarı vermek için kullanılan cihazlardır. İçinde bulunan bu özel kimyasal sıvı halde, akışkandır. Bu akışkan sıvı istenilen sıcaklığa göre buharlaştırılarak ve buharlaştırılmış halinden tekrar sıvı haline dönüştürülerek soğutma işini gerçekleştirmiş olur. Uygulanan bu çalışma prensibi, Termodinamiğin 2.yasasındaki “ısı daima sıcak cisimden soğuk cisme doğru akar” ilkesi bağlamında işler.
Akışkan halde bulunan bu sıvı madde, klimanın fanı ile dışarıdan içeri çekilen hava ile buharlaştırmayla görevli bobinlerin üzerinden akarak ısınmış olur ve bu sayede kimyasal sıvı faz değişimi sonucu olarak gaz haline geçer. Soğutmanın verimliliğini devam ettirmek için klimanın ortaya çıkan bu soğutucu gazı tekrardan sıvı hale dönüştürmesi gerekir. Bunun için klima içinde bulunan kompresör gazı sıkıştırıp basıncı yükseltir ve gaza dönüşmüş bu madde bir kez daha sıvı hale geçmiş olur. Tüm bu işlemler sürecinde istenmedik bir ısınma oluşur ve bu ısı da klimanın fanı sayesinde dışarıya atılır. Bu sıvı ise sonrasında, soğutulması gereken ortamda bulunan ısıyı çeker ve basıncını düşürüp tekrar gaz haline dönüştürür. Isı çekme işlemi sayesinde ortamda bulunan sıcaklık düşer ve bu süreç siz isteyene kadar bu şekilde devam eder. Klimaların çalışma prensibi nasıldır sorusunun cevabını bu sayede anlamış oluyorsunuz.
Kompresör
Klimaların ana bileşenlerinden biri olan kompresörler, emme basma tulumbalara benzetilmektedir. Soğutma işlemi sırasında soğutucuda alçak basınç ile gaz halinde bulunan maddeyi emerek, yüksek basınçta olan kondansere gönderen bileşene kompresör denir.
Kondanser
Kondanserlerin ana görevleri ısı transferlerini kolaylaştırmaktır. Buharlaştırılmış soğutucu maddeyi sıvı haline getirirler. İşlevi araba radyatörlerine benzetilir.
Evaporatör
Asıl işi sıvı soğutucuyu almaktır. Soğutulmuş halde bulunan ruloların üzerinde hava üfleyen bir fanla birleşir. Bu sıvı olan soğutucu maddeyi aldıktan sonra düşük basınçla onu gaza dönüştürür.