ידע כללי
מיזוג אוויר | מיזוג אוויר זול | מיזוג אוויר איכותי | מזגן עילי בת"א | מזגן עילי
כללי:
מיזוג אוויר או מזגן הוא שמו של מכשיר, מערכת או מנגנון שנועד להוציא חום משטח מסוים באמצעות מנגנון קירור. כאשר קיימת מערכת מלאה של איוורור, קירור וחימום היא מכונה לעתים מערכת בקרת אקלים. מערכות קירור מותאמות היום לכל גודל מבנה ויכולות לווסת כל טמפרטורה רצויה וכמו כן להתאים את אחוזי הלחות בהתאם לדרישות המקום.
מערכות קירור ביתיות בין אם פשוטות ובין אם מרכזיות הפכו עם השנים ממוצר מותרות למוצר הכרחי בכל בית חנות ומשרד.
היסטוריה:
המדען והממציא הבריטי מייקל פאראדיי גילה כי דחיסתו והפיכתו לנוזל של גז מסוים יכולה לצנן את האוויר כאשר מאפשרים לאמוניה נוזלית להתאדות. הראשון ליישם רעיון זה היה ג'ון גורי, רופא מאפלצ'יקולה שבמדינת פלורידה בארצות הברית שיצר בשנת 1842 מכונה ליצירת קרח שהשיבה רוח על פני דלי של קרח, כדי לצנן חדרי חולים בהם שכבו חולי מלריה וקדחת צהובה. גורי רשם פטנט על ההמצאה, אך אחרי מותו של המממן העיקרי שלו בשנת 1851 לא הצליח גורי למצוא מממן מתאים להמשך פיתוח ההמצאה, שסבלה מדליפות ומפעולה לא אחידה. גורי האשים בכשלונו את פרדריק טיודור, "מלך הקרח" במדינה. לפי כותבת הביוגרפיה שלו, ויויאן מ. שרלוק, סבר גורי כי טיודור הפעיל מסע השמצות נגדו. מסקנתו הסופית ביחס להמצאה, עם זאת, הייתה כי היא "הקדימה את צורכי המדינה." גורי מת בשנת 1855 ועמו שקעה גם המצאתו.
מערכות מיזוג אוויר עבור מוסדות רפואיים או עבור מוסדות ציבוריים החלו להיווצר בסוף המאה התשע עשרה. אחד היישומים הראשונים של טכנולוגית מיזוג האוויר נוצר על ידי המהנדס אלפרד וולף מהובוקן שבמדינת ניו ג'רזי, שיצר בשנת 2091 מערכת המספקת צינון וחימום לבורסה בניו יורק.
באותה שנה יצר וויליס הבילנד קרייר מערכת מיזוג אוויר עבור בית דפוס גדול בברוקלין שבניו יורק. המערכת של קרייר סייעה גם בהשגת טמפרטורה נמוכה, וגם בהורדת רמת הלחות, כדי למנוע עיוותים בצורת הנייר ובמריחת הדיו בעת ההדפסה. מעט מאוחר יותר, בשנת 1906 ניסה סטיוארט וו. קריימר משרלוט שבצפון קרולינה למצוא דרכים להורדת הלחות באוויר במפעל הטקסטיל שלו. קריימר שילב שליטה בלחות ואיוורור כדי לבקר את רמת הלחות והחום במפעל. קריימר היה גם זה שלו מיוחסת טביעת המונח "מיזוג אוויר," בה השתמש בתביעת הפטנט שלו, כדי להבחין את המונח מ"מיזוג מים" שהיה הליך מקובל במפעלי טקסטיל.
מערכות מיזוג האוויר המודרניות הראשונות הראשונה בהן היא זו שהותקנה בבית החולים רויאל ויקטוריה בבלפסט שבצפון אירלנד בשנת 1915 השתמשו בסוגים שונים של גזים רעילים כמו אמוניה וכלורומתאן, שגרמו לתאונות קטלניות כאשר דלפו. המהנדס האמריקני תומאס מידג'לי היה הראשון (1928) שעשה שימוש בגז הפריאון, שהתברר כבטוח יותר לשימוש. כיום, בגלל נזקי הפריאון לשכבת האוזון מופחת השימוש בו בהדרגה לטובת גז בטוח יותר בשם פיורון.
השימוש במיזוג אוויר במערכות ביתיות החל רק בסוף שנות הארבעים ובתחילת שנות החמישים.
יישומי מערכות מיזוג אוויר:
ישנם שני סוגים עיקריים של יישומי מערכות מיזוג אוויר. הראשון, המכונה יישום נוחות מכוון להציע טמפרטורה אחידה, נוחה לבני אדם, בתוך שטח סגור, בלי קשר לטמפרטורה החיצונית. הטענות לפיהן מערכות מיזוג אוויר מגבירות את פוריות העבודה שנויות במחלוקת (חלק מהחוקרים סבורים כי השינוי נובע מאפקט הות'ורן), אך מערכות מיזוג אוויר פותרות את אחת הבעיות העיקריות הקשורות ב"תכנון עומק" של בניינים, באפשרן בניית בניינים רחבים יותר וגבוהים יותר. מיזוג האוויר מאפשר איוורור ואספקת אוויר צח לחללים פנימיים ולחדרים בקומות גבוהות, בהן השימוש באיוורור טבעי באמצעות רוח אינו אפשרי בגלל מהירות הרוח.
יישום אחר של מערכות מיזוג מכונה יישום תהליך וייעדו לספק סביבה המתאימה לקיום תהליכים מסוימים התובעים סביבה בטמפרטורה אחידה, כמו חדרי ניתוח בבתי חולים, תהליכים "חדר נקי" בייצור תרופות או שבבי מחשב, מתקנים במעבדות, מיזוג אוויר במטוסים, ועוד.
עיקרון הפעולה:
עיקרון הפעולה עליו מבוסס המזגן הוא חוק פיזיקלי לפיו לצורך הפיכת נוזל לגז (הרתחה)יש להשקיע בו חום ולצורך הפיכת גז לנוזל (עיבוי) יש לגרוע ממנו חום. החום הדרוש לשינוי מצב הצבירה מכונה גם "חום כמוס" מאחר שבתהליך שינוי מצב הצבירה (המבוצע בלחץ קבוע) אין שינוי בטמפרטורה. חוק פיזיקלי נוסף עליו מבוסס עיקרון הפעולה של המזגן הוא שטמפרטורת תהליך שינוי מצב הצבירה (מנוזל לגאז או מגאז לנוזל) תלויה בלחץ, כך שכאשר הלחץ עולה, טמפרטורת שינוי מצב הצבירה גבוהה יותר, ולהיפך. עיקרון הפעולה של המזגן הוא למעשה העברת חום באמצעות שינוי מצב צבירה של קרר (נוזל קירור), המתעבה בלחץ גבוה ובטמפרטרוה גבוהה (ומוסר חום לאוויר החיצוני) ומתאייד בלחץ נמוך ובטמפרטורה נמוכה (וגורע חום מהאוויר בחדר).
מהמאייד יוצא הגאז בלחץ נמוך ובטמפרטורה נמוכה ומשם הגאז עובר למדחס. במדחס מושקעת עבודה (באמצעות מנוע חשמלי) והגאז יוצא ממנו בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה.
תהליך הקירור של המזגן מבוצע באמצעות הרתחה (איוד) של נוזל בלחץ נמוך. המאייד הוא מחליף חום. מאיידים מטיפוס התפשטות ישירה (Direct expansion) מורכבים מצינורות שבתוכם מוזרם קרר, במצב צבירה נוזלי בלחץ נמוך. כאשר הלחץ נמוך, נמוכה גם הטמפרטורה שבה מתרחש שינוי מצב הצבירה. מחוץ לצינורות מוזרם אוויר מהחדר ו מים. לצינורות מחוברות צלעות לצורך הגדלת השטח ושיפור מעבר החום. הנוזל בתוך הצינורות סופח חום מהאוויר המוזרם על פני הדפנות החיצוניות של הצינורות והופך לגז. האוויר מהחדר, המוזרם על פני הצינורות, מעביר חום לנוזל שרותח ועקב כך מתקרר. במאיידים מוצפים (flooded) זורם הקרר מחוץ לצינורות, ואילו בתוך הצינורות זורמים מים או אוויר. המים מוסרים חום לקרר וכך הם מתקררים. המים המקוררים (chilled water) מסופקים ליחידת-קצה (יחידת טיפול באוויר, יחדית מפוח נחשון או יחידת Air water) שבה סליל קירור נוסף, שמשמש כמחליף חום בין האוויר המטופל למים המקוררים. הנוזל ששינה את מצב הצבירה הופך במאייד לגאז בלחץ נמוך. הגאז מוזרם למדחס שבו מושקעת עבודה (באמצעות מנוע חשמלי). ביציאה מהמדחס הגאז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. הגאז הדחוס (גאז חם) מוזרם למעבה.
המעבה הוא מחליף חום הדומה למאייד, אך שונה ממנו בכך שבתוך הצינורות מוזרם גאז חם (ההופך לנוזל) ומחוץ לצינורות מוזרם אוויר חיצוני או מים- קיימים מעבים המקוררים על ידי אוויר וכאלה המקוררים באמצעות מים (מגדלי קירור). הגאז החם בתוך הצינורות מעביר חום לסביבה והופך לנוזל חם בלחץ גבוה. בתהליך העיבוי מועבר חום לסביבה החיצונית והגאז עובר למצב צבירה נוזלי. הנוזל היוצא מהמעבה, בלחץ גבוה, מוזרם דרך אביזר המשמש להורדת הלחץ (לדוגמה, חריר או צינור נימי -קפילר) והופך לנוזל בלחץ נמוך, המוזרם למאייד וחוזר חלילה. המדחס של המזגן דוחס את הגז (המכיל בתוכו מעט שמן סיכה לסיכת המדחס) עד שהוא מתעבה לנוזל, הנוזל זורם בצנרת ומגיע לשסתום שמשחרר אותו למקרן הקירור של המזגן. במקרן, הנוזל זורם בצינורות מפותלים מצופים עלי מתכת ותוך כדי כך מתאדה למצב של גז ופולט קור. מאורר המונע בצורה חשמלית נושף על מקרן הקירור, כך שהקור נושב אל מחוץ למזגן. בשלב זה הגז מאבד קור, ולכן הוא עובר למקרן השני, מקרן החימום של המזגן, שם מאוורר שני נושב עליו כדי לפזר את החום. הגז נדחס שוב במדחס וחוזר חלילה.
מזגן עילי מורשה | מזגן עילי בתל אביב | מזגן עילי בתל אביב | מזגן עילי בת"א | מזגן עילי בת"א | מזגן עילי בפתח תקווה | מזגן עילי בפ"ת | מזגן עילי בפתח תקווה | מזגן עילי בפ"ת | מזגן עילי ברמת השרון | מזגן עילי | מזגן עילי
