En av de första sakerna varje HVAC/R-elev lär sig är att luftkonditioneringsapparater inte skapar kall luft. Vad de faktiskt gör är att avlägsna värme från ett visst område.

Alla kylsystem fungerar genom att överföra värme, flytta den från ett utsett område till någon annanstans, och på så sätt kyla av det utsedda området och vända det naturliga flödet av värme med hjälp av energitillförsel. Hur detta sker varierar dock mellan de fyra olika typerna av kylsystem.

Vad är de olika typerna av kylsystem?

De fyra typerna av kylsystem har många likheter, men de har lika många skillnader. För att hjälpa dig att komma på rätt spår har vi delat upp varje typ i några sammanfattningar nedan.

Kylsystem med mekanisk kompression

Den mest använda kylcykelmetoden är mekanisk kompression. Den har tillämpningar inom både luftkonditionering och kommersiell och industriell kylning.

Som namnet antyder överför dessa typer av system värme genom att mekaniskt komprimera köldmedium till en kall vätska med lågt tryck och expandera den till en varm gas med högt tryck. Köldmedier är ämnen som kan koka vid ett brett spektrum av temperaturer med tillämpning eller avlägsnande av tryck.

Som alla vätskor absorberar de värme när de kokar till en gas och avger den när de kondenserar tillbaka till en vätska.

De grundläggande delarna av processen handlar om att flytta köldmediet från lågtryckssidan i det slutna systemet till högtryckssidan. Det flytande köldmediet kokar vid 40°F på lågtryckssidan och absorberar värme från den varma inomhusluften.

På högtryckssidan av systemet flyttas värmen från ångköldmediet på 110°F till den kallare utomhusluften, och processen upprepas.

Absorptionskylning

Värme överförs också i absorptionskylsystem genom att köldmediet komprimeras och expanderas.

Dessa system förlitar sig på processen med absorption och värme, i stället för en elektriskt driven mekanisk kompressor, för att förflytta köldmediet från lågtryckssidan till högtryckssidan. Till skillnad från kylsystem med mekanisk kompression, som vanligtvis använder R-22 och R-410A som köldmedier, använder absorptionskylsystem köldmedier som andra ämnen dras till och absorberar.

Till exempel använder kylaggregat för HVAC i bostäder ofta ammoniak som köldmedium och vatten som absorbent. Vattnet finns i en komponent som kallas absorbatorn, där det suger ammoniak från systemets lågtryckssida och avlägsnar värme samtidigt som det absorberar den. En pump skickar vatten-ammoniaklösningen till en generator som kokar den och separerar ammoniaken från vattnet innan den skickas till högtryckssidan.

Förutom absorptionsprocessen används också värme för att förflytta köldmediet i hela systemet. Värmen kan komma från varmvatten, ånga, naturgas eller andra bränslekällor.

Förångningskylning

Till skillnad från de kylsystem med mekanisk kompression och absorption som diskuterats ovan använder sig förångningskylning inte av den traditionella kylcykeln. I stället kyler dessa enheter, som ofta kallas sumpkylare, den varmare utomhusluften genom att blåsa den över vattendränkta kuddar när den kommer in i hemmet.

Vattnet absorberar värmen från luften och avdunstar. Den kallare luften leds in i hemmet och den varma luften ut ur det.

Förångningskylare kan sänka lufttemperaturen med 15° till 40°F men lämpar sig bäst för torra klimat, t.ex. i sydvästra USA. De är också mindre kostsamma att installera och använder ungefär en fjärdedel av energin för centrala luftkonditioneringsapparater.

Thermoelektrisk kylning

Thermoelektriska kylsystem är unika jämfört med de tre andra typerna av kylning genom att inget köldmedium eller vatten används. Dessa system använder en elektrisk ström och ett termoelement.

Ett termoelement består av två olika metalltrådar som är förenade i båda ändar. Isolering skiljer resten av trådarna från varandra. När strömmen riktas mot termoelementet blir den ena änden varm och den andra kall.

Varje gång strömmen vänder riktning har effekten att de kalla och varma förbindningarna byts ut. Den varma änden placeras vanligtvis utanför det område som ska kylas med en kylfläns fäst vid den för att hålla den på samma temperatur som den omgivande luften.

Den kalla sidan, som är under rumstemperatur, placeras i det område som ska kylas och drar till sig värme från luften.

Den här typen av kylning används i allmänhet för små kyllaster som kan vara svåra att komma åt, till exempel elektroniska system.

Kylningens stora värld

Kylning är bara en del av en hel industri som bygger på att hålla inomhusluften behaglig och hälsosam och som kallas uppvärmning, luftkonditionering, ventilation och kylning (HVAC/R).

Det finns ett helt vetenskapligt universum bakom de sätt på vilka kylning fungerar för att hålla världen svalare. Lär dig mer fakta om hur kylning fungerar.