איך מזגן מחמם

כמעט בכל בית יש מזגן בימינו שפועל ללא הפסקה במהלך חודשי הקיץ. ולמה לא? כולנו רוצים להישאר קרירים ונינוחים. ומה עם ימי החורף? מזגנים מודרניים יכולים לווסת את הטמפרטורה לפי טעמכם, הן בקיץ והן בחורף. המזגן פשוט הופך את תפקידו וזורק אוויר חם לחדר. 

אבל איך זה עובד? כיצד מכשיר שנועד לקרר את האוויר מספק גם חום? זה למעשה די פשוט.

ראשית, עליכם להכיר את המונח "משאבת חום" – בלשון מדעית הכוונה לכל מכשיר המשמש להעברת חום ממיקום  אחד למקום אחר. ישנם סוגים רבים של משאבות חום אך במובן זה, מזגנים, מקררים ומקפיאים הם משאבות חום המשמשות בדרך כלל לקירור על ידי העברת חום למקום אחר.

בשפה המקצועית של מזגנים, משאבת חום היא מכשיר יחיד שניתן להשתמש בו כדי לספק גם חימום וגם קירור לאותו חלל. אבל במובן מאוד פרקטי, משאבת חום עובדת בדיוק כמו פעולת הקירור של המזגן – רק את המחזור ניתן להפוך כך שהאוויר הקר ייצא החוצה, והאוויר החם יישאר בפנים!

מחזור הקירור

כדי לקבל תובנה טובה יותר כיצד כל זה עובד, זה עוזר להבין את היסודות של מחזור הקירור של אדי-דחיסה. קירור כימי "מביא" אנרגיה תרמית (חום) מחלק אחד של המערכת לאחר, ואז משחרר אותה.

ארבעה מרכיבים עיקריים גורמים לזה לקרות:

1- מדחס – המדחס סוחט את נוזל קירור והופך אותו לגז חם שבלחץ גבוה נשאב למעבה.

2 – מעבה – המעבה הוא צינור מפותל ארוך (כמו בחלק האחורי של המקרר). כאשר נוזל הקירור עובר דרכו, החום מתפזר לסביבה (בדרך כלל באמצעות במאוורר). כשהוא מתקרר, הוא הופך חזרה לנוזל לפני שהוא מועבר לשסתום ההרחבה. בזרם מרכזי, המעבה ממוקם מחוץ לבית, כך שהחום נשאר בחוץ. ביחידה ניידת, החום מסלילי הקבל מוזרם בחוץ דרך צינור הפליטה.

3- שסתום התפשטות – שסתום ההתפשטות מוריד עוד יותר את הלחץ על קירור, ומחזיר אותו למצב נוזלי לפני שהוא שואב אותו למאייד.

4- מאייד – המאייד הוא עוד סליל ארוך. בתוך סליל זה, אשר נתון לפחות לחץ, מתחיל הקירור להפוך לגז. כשהוא מתאדה, הוא מושך חום מהאוויר כדי להשתמש בו כאנרגיה להנעת הפיכה מנוזל לגז. כאשר הגז סופג את החום, האוויר הקר שמייצר התהליך מועף לחדר על ידי מאוורר.

אז הגז הקריר בלחץ נמוך מהמאייד מוחזר למדחס, והמחזור מתחיל מחדש.

בקיצור, המזגן לוקח את החום מצד אחד של המערכת (מבפנים) ומעביר אותו לצד השני של המערכת (מבחוץ).

מקור לחום

האם ניתן להפוך את תהליך העברת החום? כן! תוספת של רכיב בודד – שסתום רוורס – היא כל מה שנדרש כדי להפוך את זרימת האנרגיה התרמית דרך מערכת משאבות חום.

כאשר מכניסים אותו למצב חימום, מסתובב שסתום ההיפוך, וזרימת הקירור דרך המערכת משנה כיוון. סלילי המעבה החמים הופכים כעת לסלילי המאייד הקרים, ולהיפך. במקום לפרוק את האוויר החם החוצה, האוויר הקר הוא שמוצא בזמן שהאוויר המחומם נשאב לחדר.

מתי זה קר מדי עבור מזגן?

בדיוק כמו בני אדם ומכשירי חשמל ביתיים אחרים, גם למזגנים יש סף מינימלי להפעלתם, שמתחתיו הם לא יוכלו לעבוד כמתוכנן. לא משנה מה מותג המזגן או הדגם או הסוג שלו, תהיה מגבלה מינימלית לטמפרטורות ההפעלה.

באופן כללי, הטמפרטורה המינימלית בחוץ היא סביב 15 מעלות בכדי שהמזגן יעבוד כשורה. מתחת לטמפרטורה זו, הקירור מתחיל להתנהג אחרת, והמזג ןאינו פועל כמתוכנן. הפעלת המזגן מתחת לטמפרטורה זו עלולה לגרום לנזק למכשיר, כגון:

• הקפאת סלילי קירור
• עיבוי חומר סיכה
• נזק לחלקים נעים ומסבים