En af de første ting, som alle HVAC/R-elever lærer, er, at klimaanlæg ikke skaber kølig luft. Det, de faktisk gør, er at fjerne varme fra et givet område.

Alle kølesystemer fungerer ved at overføre varme rundt, flytte den fra et udpeget område til et andet sted og dermed køle det udpegede område af og vende den naturlige varmestrøm med anvendelse af energi. Hvordan dette sker, varierer dog mellem de fire forskellige typer kølesystemer.

Hvad er de forskellige typer kølesystemer?

Selv om de fire typer kølesystemer har mange ligheder, har de lige så mange forskelle. For at hjælpe dig med at komme på forkant har vi opdelt hver enkelt i nogle oversigter nedenfor.

Mekanisk-kompressionskølesystemer

Den mest udbredte kølecyklusmetode er mekanisk kompression. Den anvendes både til luftkonditionering og kommerciel og industriel køling.

Som navnet antyder, overfører disse typer systemer varme ved mekanisk at komprimere kølemidlet til en kold væske med lavt tryk og ekspandere det til en varm gas med højt tryk. Kølemidler er stoffer, der kan koge ved en lang række temperaturer ved påføring eller fjernelse af tryk.

Som alle væsker optager de varme, når de koger til en gas, og afgiver den, når de kondenserer tilbage til en væske.

Det grundlæggende i processen handler om at flytte kølemidlet fra lavtrykssiden i det lukkede system til højtrykssiden. Det flydende kølemiddel koger ved 40°F på lavtrykssiden og absorberer varme fra den varme indeluft.

På højtrykssiden af systemet bevæger varmen sig fra det 110°F varme dampkølemiddel til den køligere udeluft, og processen gentager sig.

Absorptionskøling

Varme overføres også i absorptionskølesystemer ved at komprimere og udvide kølemidlet.

Disse systemer er afhængige af processen med absorption og varme i stedet for en elektrisk drevet mekanisk kompressor til at flytte kølemidlet fra lavtrykssiden til højtrykssiden. I modsætning til kølesystemer med mekanisk kompression, som typisk anvender R-22 og R-410A som kølemiddel, anvender absorptionskølesystemer kølemidler, som andre stoffer tiltrækkes af og absorberer.

Til eksempel anvender HVAC-køleanlæg til boliger ofte ammoniak som kølemiddel og vand som absorberende stof. Vandet er placeret i en komponent kaldet absorber, hvor det suger ammoniak fra lavtrykssiden af systemet og fjerner varme, mens det absorberer den. En pumpe sender vand-ammoniakopløsningen til en generator, som koger den og adskiller ammoniakken fra vandet, inden den sendes til højtrykssiden.

Ud over absorptionsprocessen bruges der også varme til at flytte kølemidlet i hele systemet. Varmen kan stamme fra varmt vand, damp, naturgas eller andre brændstofkilder.

Evaporativ køling

I modsætning til de ovenfor omtalte kølesystemer med mekanisk kompression og absorptionskøling anvender evaporativ køling ikke den traditionelle kølecyklus. I stedet afkøler disse enheder, der ofte kaldes sumpkølere, den varmere udeluft ved at blæse den hen over vanddryppede puder, når den kommer ind i hjemmet.

Vandet absorberer varmen fra luften og fordamper. Den køligere luft ledes ind i hjemmet og den varme luft ud af det.

Dampkølere kan reducere lufttemperaturen med 15° til 40°F, men egner sig bedst til tørre klimaer, som f.eks. i det sydvestlige USA. De er også mindre dyre at installere og bruger omkring en fjerdedel af energien fra centrale klimaanlæg.

Thermoelektrisk køleanlæg

Thermoelektriske kølesystemer er unikke i forhold til de tre andre typer køleanlæg, idet der ikke anvendes kølemiddel eller vand. Disse systemer anvender en elektrisk strøm og et termokobbel.

Et termokobbel består af to forskellige metaltråde, der er forenet i begge ender. Isolering adskiller resten af ledningerne fra hinanden. Når strømmen ledes på termoelementet, bliver den ene ende varm og den anden kold.

Ved omvendelse af strømmenes retning bliver der byttet om på de kolde og varme forbindelser. Den varme ende vil typisk blive placeret uden for det område, der skal køles, med en køleplade fastgjort til den for at holde den på samme temperatur som den omgivende luft.

Den kolde side, som er under stuetemperatur, er placeret i det område, der skal køles, og tiltrækker varme fra luften.

Denne type køling anvendes generelt til små kølebelastninger, som kan være vanskelige at få adgang til, f.eks. elektroniske systemer.

Vid verden af køling

Køling er kun en del af en hel industri, der er bygget op omkring at holde indendørs luft behagelig og sund, kaldet opvarmning, aircondition, ventilation og køling (HVAC/R).

Der findes et helt univers af videnskab bag de måder, hvorpå køling fungerer for at holde verden køligere. Få flere fakta om, hvordan køling fungerer.