Princip funkce

V následujícím článku se dozvíte základní principy funkce klimatizačního zařízení. Zaměříme se na klasické klimatizační zařízení typu vzduch-vzduch, která jsou nejrozšířenější. V zásadě se nejedná o nic složitého, klimatizační zařízení pracuje na stejném principu jako klasická chladnička. Tedy umožňuje odčerpání tepla z určitého prostoru (vnitřní prostor chladničky, klimatizovaná místnost) do prostoru venkovního.

Klimatizační zařízení pracuje s uzavřeným kompresorovým okruhem s chladivem (dnes nejčastěji chladiva R410a nebo R407c) a využívá fyzikálních poznatků, že:

• kapalina absorbuje teplo při změně skupenství na plynné (výpar)
• plyn odevzdává teplo při zkapalnění (kondenzace)

Chladivo pak slouží k přenosu tepla mezi jednotlivými částmi klimatizačního zařízení. Chladivo je hermeticky uzavřeno do uzavřeného okruhu a zúčastňuje se chladicího cyklu, který je znázorněn na následujícím obrázku.

V cyklu jsou obsaženy 4 základní technologické součásti propojené nejčastěji měděným potrubím s izolací:

• výparník - zařízení kde dochází ke skupenské změně chladiva z kapalné do plynné formy (odpařování). Při tomto procesu chladivo absorbuje teplo z povrchu výparníku. Teplý vzduch z místnosti je na výparník přiváděn ventilátorem vnitřní jednotky, následně je ochlazen (tedy předá teplo chladivu) a vyfukován zpět do místnosti.
• kompresor - kompresor umístěný ve venkovní jednotce stlačuje plynné chladivo na vyšší tlak a slouží tak k zajištění cirkulace chladiva (zastává jakési oběhové čerpadlo)
• kondenzátor - v kondenzátoru nastává další skupenská změna, kdy plyn zkondenzuje zpět na kapalinu a tak dochází k předání tepla absorbovaného v chladivu vzduchu nasávanému z okolí venkovní jednotky. Tento zahřátý vzduch je následně vyfouknut ventilátorem do vnějšího prostředí.
• expanzní ventil (případně kapilára) - součást, která snižuje tlak kapalného chladiva na požadovanou úroveň

Pro popis chladicího cyklu si zvolíme nejtypičtějšího zastánce klimatizačních jednotek a to zařízení typu split. To znamená, že zařízení je složeno z vnitřní a vnější jednotky, kde vnitřní jednotka je umístěna v chlazeném prostoru a venkovní mimo něj.

Vnitřní jednotka obsahuje výparník, ventilátor a vzduchový filtr. Jednotka pomocí ventilátoru nasává teplý vzduch z prostoru, který je filtrován, do jednotky přes výparník. Ve výparníku dojde k vypaření kapalného chladiva, přičemž chladivo absorbuje teplo z teplého vzduchu. Tím dojde k ochlazení vzduchu uvnitř jednotky a následně je tento vzduch vyfouknut zpět do chlazeného prostoru.

Z vnitřní jednotky je chladivo v plynné formě (o nízkém tlaku) vedeno potrubím do vnější jednotky, kde vstupuje do kompresoru. Kompresor zvýší tlak chladiva (současně s tím i jeho teplotu). Z kompresoru se plynné chladivo dostává do kondenzátoru, kde zkapalní a tím předá teplo vzduchu, který je hnán přes jeho žebra ventilátorem. Dále chladivo v již kapalné formě pokračuje do expanzního ventilu (nebo kapiláry) a dojde ke snížení tlaku chladiva na požadovanou úroveň. Odtud již chladivo pokračuje potrubím do vnitřní jednotky na výparník a celý cyklus se opakuje.

Většina současných klimatizačních jednotek, které jsou dodávány na náš trh, umožňuje provoz v režimu tepelného čerpadla, kdy jednotka pomocí čtyřcestného ventilu dokáže otočit proudění chladiva, z výparníku ve vnitřní jednotce se stane kondenzátor a kondenzátor venkovní jednotky bude plnit funkci výparníku. V takovém případě je teplo z venkovního prostoru absorbováno ve venkovní jednotce do chladiva, vedeno k vnitřní jednotce, kde je následně uvolněno do vytápěného prostoru.