A légkondicionáló működése a benne használt hűtőközeg elpárolgására és kondenzációjára vonatkozó fizikai törvényeken alapul.

Átírás

1 Minden évszakban és minden időjárási körülményekben az az ideális klíma, amely biztosítja a használóknak a természetes hőmérsékletet, amikor nem érzik, hogy túl meleg van, vagy túl hideg. Ideális klíma és egyenletes időjárás az év során a földnek csak nagyon kis területén van, így az ideális klímát gyakran mesterséges módon hozzuk létre klímaberendezéssel. A meleg időjárás alatt mindenekelőtt hűtésre van szükség, a közbeeső időszakban pedig a nedvesség a fő meghatározó, míg télen a fűtés az elsődleges feladat. A modern klímaberendezések szabályozzák a hőmérsékletet és a levegő nedvességtartalmát a szobában, irodában télen és nyáron egyaránt. Esetenként fontos lehet, pl. hűvös, párás időszakokban, hogy a berendezés a külön e célt szolgáló funkciója folytán gyorsan párátlanít, ill. hatékonyan, tartósan biztosítja a páramentes állapotot, ezzel a kívánt komfortérzetet. A modern szűrőrendszer szintén fontos szerepet játszik. Megtisztítja a helyiség levegőjét a szennyeződésektől, ráadásul megvédi a felhasználót a pollentől, a kellemetlen szagoktól és az egészségtelen hatásoktól. A klíma működése A légkondicionáló működése a benne használt hűtőközeg elpárolgására és kondenzációjára vonatkozó fizikai törvényeken alapul. Hűtés üzemben a kompresszor összesűríti a hűtőközeget, s ez által a külső hőmérséklet fölé növeli annak hőmérsékletét. 1 / 12

2 A hűtőközeg a kondenzátorban folyadékká kondenzálódik, s a hőmennyiség az elektromos ventilátor légáramával a külső térbe távozik. A hűtőközeg ezután a következő lépésben áthalad az expanziós szerkezeten, amely csökkenti a hűtőközeg nyomását, miáltal annak hőmérséklete a hűtendő tér hőmérséklete alá csökken. A következő, elpárolgási (folyadék-gőz) fázisban az elektromos ventilátor által az elpárologtatón átáramoltatott levegőben lévő hőmennyiség átadódik a hűtőközegnek. Így a helyiségbe visszatérő levegő friss és párátlanított lesz. Az elpárologtató tálcáján összegyűlt kicsapódott pára egy kivezető csövön keresztül a szabadba kerül. Tekintettel arra, hogy ez a működési elv klasszikusan a hőszivattyú működési elve, természetesen a folyamat megfordításával (a hőcserélők felcserélésével) nemcsak hűtésre, hanem fűtésre is felhasználható. A valóságban persze fizikailag nem cseréljük meg az elpárologtatót és a kondenzátort, hanem egy ötletes kis szerkezet (váltószelep) közbeiktatásával csak a hűtőkörben alkalmazott hűtőközeg áramlási irányát fordítjuk meg és így ami eddig elpárologtatóként üzemelt, az most kondenzátor lesz, míg az eddigi kondenzátorból elpárologtató lesz. Ebben az állapotban a készülék a kinti környezetből von el hőt, és azt a beltérbe továbbítja, miáltal növeli annak hőtartalmát, vagyis fűti annak levegőjét. Ráadásul ebben az üzemmódban a kompresszor hajtásához felhasznált energia egy része is hasznosul fűtési teljesítményként. A hatékonyság Sokan tudják, és mégis kevesen gondolnak bele, hogy a klímaberendezés nem árammal fűt! 2 / 12

3 A hőszivattyú a működési elve révén a hőt a környezeti hőforrások (levegő, víz, talaj, stb.) valamelyikéből nyeri és az áramot csak a hő szállítására használja Egy egyszerű példával élve, tegyük fel, hogy fával tüzelünk. A hőmennyiséget az eltüzelt fa fűtőértéke adja, miközben a befektetett energia csak annyi, amennyi ahhoz szükséges, hogy a fát a tűzhelyhez szállítsuk. A széleskörű tájékoztatásnak köszönhetően a fogyasztók többsége ma már megnézi, hogy milyen terméket vásárol. Arról, hogy a kapott információk összehasonlíthatóak legyenek pedig szabványok és rendeletek gondoskodnak. Sokan előre tájékozódnak a lehetőségekről és a döntés meghozatala előtt összehasonlítják a kívánt árkategóriába tartozó különböző berendezéseket a fellelhető műszaki-, és energetikai jellemzők alapján is. Hazánkban rendelet írja elő, hogy a klímaberendezéseket energiahatékonysági cimkével kell ellátni (és amennyiben az bemutató céllal ki van állítva, akkor a cimkét jól láthatóan el is kell helyezni rajta). A besorolási kategóriákat rendelet határozza meg, vagyis megadja mind hűtés, mind pedig fűtés üzemmódban, hogy mikor tartozik A, B, C, D, E, F és G kategóriába a berendezés. A kategóriák alapja a berendezés hatékonysági együtthatója. Ha a hatékonysági tényező értéke hűtés üzemmódban kisebb, mint 2,20, akkor G osztályú a berendezés, ha pedig nagyobb, mint 3,20, akkor A osztályú. Ugyanez fűtés üzemben úgy módosul, hogy 2,40 alatt G és 3,60 felett A osztályú a gép (természetesen ez egy kiragadott példa, mivel a rendelet különbséget tesz a vízhűtéses, léghűtéses, osztott, kompakt, stb. rendszerek között). Az utóbbi évek műszaki fejlesztéseinek köszönhetően az alsó kategóriák (F és G) folyamatosan eltűnni látszanak a legtöbb gyártó palettájáról, míg az A osztályban alkategóriák kialakítása tűnik szükségesnek (ma már nem ritka a 4 feletti COP érték). 3 / 12

4 Tehát, a hőszivattyúk hatékonyságának jellemzésére használt ε fajlagos fűtőteljesítmény (angolul Coefficient of Performance, COP vagy CoP) az egységnyi hasznosított hőenergia leadására felhasznált külső munka nagysága (dimenzió nélküli mennyiség). ε = Q/W Q a leadott hőmennyiség, W a működtetéshez szükséges befektetett mechanikai munka Ha az elérhető legmagasabb jósági fokot szeretnénk megtudni, akkor az ideális termodinamikai körfolyamatot (Carnot- körfolyamat) kell megvizsgálnunk. Ha az idealizált fordított üzemű Carnot-gépet használnánk hőszivattyúként, az adott hőmérsékleti határok között elméletileg elérhető legnagyobb fajlagos fűtőteljesítményt kapnánk: ahol 1. az ideális gáz meleg oldali abszolút hőmérséklete [K], 2. az ideális gáz hideg oldali abszolút hőmérséklete [K], pedig a Carnot-ciklusú hőerőgép hatásfoka. Hőszivattyú elméleti fajlagos fűtőteljesítménye. (t a kondenzátor hőmérséklete, t0 a környezet hőmérséklete) 4 / 12

5 ( ) Néhány számadat irodalmi forrásokból a Carnot-körfolyamattal elérhető elméleti COP értékekről: COP a kilépő hőmérséklet függvényében 35 ºC 45 ºC 55 ºC 65 ºC 75 ºC 85 ºC - 20 ºC-os forrás esetén 5,6 5 / 12

6 4,9 4,4 4,0 3,7 3,4 0 ºC-os forrás esetén 8,8 7,1 6,0 5,2 4,6 4,2 6 / 12

7 10 ºC-os forrás esetén 12,3 9,1 7,3 6,1 5,4 4,8 Azt hiszem, hogy ezek után legalábbis kétkedéssel kell tekinteni a valóságos gépeknél esetenként látható igen magas értékekre. A fajlagos fűtőteljesítmény erősen függ a levegőből nyert hő esetén a külső hőmérséklettől. Igen hideg külső hőmérséklet esetén több munkát kell befektetni az eredményes fűtéshez, mint enyhe időben. A levegő hőjét hasznosító hőszivattyúk ezért estenként kisegítő hagyományos fűtést is igényelhetnek, mert nagy hideg esetén esetleg gazdaságosabb lehet azt alkalmazni. Geotermikus hőszivattyúknál ez nem áll fenn, mert a talaj, talajvíz hőmérséklete gyakorlatilag állandó az egész év folyamán. 7 / 12

8 A fajlagos fűtőteljesítmény nem elsősorban a hőszivattyú konstrukciójától függ, hanem az üzemi körülményektől. Ugyanannak a hőszivattyúnak más-más hőmérsékleti viszonyok mellett más a fajlagos fűtőteljesítménye. A fűtés gazdaságosságát ezért a fajlagos fűtőteljesítményből nem lehet megítélni Mindenesetre érdemes megjegyezni, hogy amennyiben közelítjük egymáshoz a kondenzációs és elpárolgási hőmérsékleteket, akkor a szükséges kisebb kompressziós munka folytán növekszik az elérhető COP érték. Nos, lehet még bonyolítani? Hát persze! Szinte sosem a fentebb megadott feltételek között üzemel a berendezésünk és ráadásul üzem közben a feltételek folyamatosan változnak (pl.: nappal melegebb van, mint éjszaka, stb.) és emellett a telepítés jellemzőitől, csövezési hossztól, stb. szintén jelentős mértékben függ a végső érték. A gépek adattábláján rendelet értelmében fel kell tüntetni az éves energia fogyasztás értékét is. Ezt a rendelet szerint évi 500 üzemórára kell megadni, vagyis az adattáblán szereplő áramfelvétel értékének ötszázszorosa. Igazából 2013-tól az un.: SCOP és SEER, vagyis szezonális jósági fok értéket kell használni, ami gyakorlatilag a COP-ből (EER-ből) kialakított súlyozott érték (ennek meghatározási módját rendelet rögzíti). Ha vásárlás előtt (vagy akár később is), ha tisztán szeretnénk látni, akkor érdemes egy pillantást vetni a oldalra, ahol szabványos vizsgálati feltételek mellett minősítik a klímaberendezéseket, amik ezáltal összehasonlíthatóvá válnak A szűrőrendszer Persze azért szögezzük le azt a tényt, hogy a klímaberendezés nem légtisztító! 8 / 12

9 Amennyiben valakinek az az elsődleges szempont, hogy a helyiség levegője a lehető legnagyobb mértékben tiszta legyen, az használjon speciális, kimondottan erre a célra tervezett és épített légtisztító gépet és hozzon létre túlnyomást a helyiségben a bevezetett tiszta levegővel. A klímaberendezések esetében számtalan modernebbnél is modernebb szűrőbetétet alkalmaznak a gyártók, de ezek a betétek csak egy viszonylag kis hányadát fedik a levegő átáramoltatására szolgáló keresztmetszetnek, így nyilvánvalóan csak ennek megfelelő arányban szűrnek. Természetesen a készülékek a helyiség levegőjét újra és újra beszívják és kifújják, így egy idő eltelte után statisztikailag nézve a teljes légtérfogat szűrésre kerül (feltéve, hogy közben az ajtók és ablakok zárva maradnak és más útvonalon sincs külső levegő bevezetés). Természetesen a szűrőbetétek önmagukban nézve megfelelnek a gyártói leírásoknak és teljesítik azokat az elvárásokat, amire kifejlesztették őket. Mindenesetre tény, hogy annál hatékonyabb a hatásuk, minél nagyobb felületet fednek le a bevezetett levegő útjában és minél többször fogatja meg a levegőt a berendezés..és ami ez ügyben nagyon fontos: a szűrőrendszer rendszeres karbantartást, tisztítást igényel! Bizonyos szűrők viszont nem tisztíthatóak, tehát azokat rendszeresen cserélni kell! A klímaberendezés hűtés üzemmódban még speciális szűrőrendszer nélkül is nyújt bizonyos mértékű tisztítást, de kimondottan ilyen célra szolgáló tisztító rendszerrel szerelve jelentősen megkönnyítheti az érzékeny emberek mindennapjait. Ne feledjük, hogy hűtés üzemben az elpárologtatón (beltéri, hideg hőcserélő) több-kevesebb kondenzvíz csapódik le, ami lecsorog a csepptálcába és onnan az elvezető csövön keresztül 9 / 12

10 távozik. Nos, a nedves felületen, a hőcserélőn átáramló levegő portartalmának egy része szintén kicsapódok és amennyiben elegendő kondenzvíz áll rendelkezésre, akkor a lerakódott por a cseppvízzel által lemosódik, és azzal szintén távozik. Ez a hatás (a nemkívánatos por és egyéb szennyeződések eltávolítása a levegőből) speciális szűrő, vagy szűrőrendszer alkalmazásával fokozható. Ez a szűrőrendszer ma már számos változatban szerepel a gyártók kínálatában a marketing szűrőkkel kezdődően az igazi, hatékony szűrőkig bezárólag. Még egyszer hangsúlyozom, hogy a klíma nem légtisztító, de azért sokat segíthet a bajon. Már egy egyszerű, aktívszenes betét is jelentős javulást válthat ki, de ma már léteznek silver ion, katechines, de különböző enzimekkel átitatott változatok is, nem is beszélve az elektromos elven működő plazma és plazma-ion szűrőkről. Egy hatékony, megbízható és emellett könnyen tisztítható lehetőség a plazmaszűrő. Ez a rendszer azon az elven alapul, hogy magas feszültségű elektromos téren vezetjük át a levegőt és ebben a térben a benne lévő szennyeződések ionizálódnak. Az így feltöltött szemcséket egy ellentétes polaritású elektróda magához vonzza és megköti. Az utóbbi időben ezek a szűrők méretükben jelentőset növekedtek, így a klímaberendezés által beszívott levegő jelentős része áthalad a betéten és átesik a tisztítási folyamaton. A szűrőbetét kialakítása folytán nem jelent lényeges akadályt a levegő útjában, vagyis nem növeli az áramlási ellenállást és így nem csökkenti a levegő mennyiségét, ezáltal büntetlenül növelhető a felülete akár a teljes szívófelület mértékéig. 10 / 12

11 Jól kombinálható más szűrőbetétekkel, így akár aktívszenes, ill. biológiai hatóanyagú betétekkel együttesen is alkalmazható (lásd: nano carbon, vagy bio szűrő). Világos, hogy így a jól megválasztott klímaberendezés nemcsak a kellemes hőérzetet biztosítja, hanem véd az allergiától és a légúti megbetegedésektől is, azaz tökéletes komfortot biztosít a felhasználó számára. Természetesen mindenki a saját ízlése és pénztárcája szerint válogat, de mindenképpen célszerű egyrészt szakember véleményét kikérni, másrészt ellenőrizni, hogy a szűrőrendszer mekkora felületet foglal el az átáramló levegő útjában. és egy nagyon fontos érv! A szűrőrendszerek túlnyomó többsége (szinte mind) már akkor is dolgozik, ha a gépet csak ventilátorként használjuk. A passzív szűrők mindig üzemelnek ha van rajtuk áthaladó légáram, míg az aktív szűrőknél a szűrőnek áramot is kell kapnia (de ez biztosított, ha a gép áram alatt van és a ventilátor bekapcsolásával pedig légáram is van. Tehát nem kell hűtésbe, vagy fűtésbe kapcsolnunk ehhez a funkcióhoz. Ez pedig nagyon fontos, hiszen a kompresszor a legnagyobb áram faló a rendszerben. A beltéri ventilátor motorja általában W teljesítményt igényel, ami valljuk be, nem csinál pörgettyűt a villanyórából. Azonban legyen bármilyen szűrője is a klímaberendezésünknek, nem szabad megfeledkezni róla, hogy ahogy a komplett klíma is a szűrőrendszer is rendszeres karbantartást igényel ahhoz, hogy számunkra kedvező állapotokat tudjon létrehozni. Sőt! Ha elmulasztjuk a karbantartást, akkor még jelentős romlást is okozhat a készülék az életterünkben. Egy eltömődött szenes szűrő azon túlmenően, hogy már nem szűr, vagy a készülék belsejében lerakódott por a légárammal újra a levegőbe kerülhet még fojtja is a légáramot és ezzel rontja a klímánk hatékonyságát. Szélső esetben akár a durva szűrő is eltömődhet olyan mértékben, hogy a készüléket rendellenes működésre készteti és az akár el is romolhat. A szűrő eltömődését gyakorta a kondenzvíz csöpögése jelzi a figyelmetlen, gondatlan felhasználó részére. 11 / 12

12 Nos, tehát! Akármilyen szűrő van a gépünkben, az jót tesz az egészségünknek, mivel több-kevesebb eredménnyel tiszta levegőt igyekszik biztosítani számunkra és ezzel megkönnyítheti az allergia szempontjából veszélyes időszakok átvészelését. De mindez csak akkor tud hasznunkra lenni, ha figyelmesen elolvassuk a kezelési útmutatót, és maradéktalanul betartjuk az abban foglaltakat. Esetünkben ez azt jelenti, hogy a nem regenerálható (pl.: aktív szenes) szűrőket a meghatározott ciklus leteltekor kicseréljük, ill. a regenerálható szűrők esetében elvégezzük (elvégeztetjük) a szükséges karbantartásokat. Ezeket sok esetben maga a használó is megteheti, hiszen sok szűrőnek elegendő egy alapos, de kíméletes folyóvizes átmosás, de van olyan szűrő is, amit csak időnként ki kell tenni a napra és hagyni, hogy az UV sugárzás regenerálja azt. 12 / 12