|
In 1902 bedacht de jonge Amerikaanse ingenieur [[Willis Carrier]] een systeem om de temperatuur in een drukkerij onder controle te houden. In 1924 werd de eerste cinemazaal, de Rivoli in New York, voorzien van een luchtkoeling. De omzet van de bioscoopzaal steeg spectaculair. 5 jaar later hadden 300 cinemazalen in de Verenigde Staten luchtkoeling. In de 19de eeuw waren er ook al systemen bedacht maar zonder veel succes, omdat er te veel ijs voor nodig was<ref>''Het Laatste Nieuws'', 17 juli 2010, p. 17</ref>
==
== Functioneren ==
Airconditioning kan op twee manieren werken: met een warmtepomp, deze werkt op hetzelfde principe als een [[koelkast]], of door (indirecte) verdamping van water.
=== Werking van airco met warmtepomp ===
[[Bestand:Heatpump2.svg|thumb|280px|Schematische tekening van een warmtepomp: 1 is de condensor, 2 de turbine (eventueel smoorventiel), 3 de verdamper, 4 is de compressor.]]
Een [[warmtepomp]] is een gesloten kringloop van een vloeistof met een laag [[kookpunt]], bijvoorbeeld [[freon]], die verdampt in de [[verdamper]] (binnentoestel) en weer [[condensatie|condenseert]] tot vloeistof in de [[condensor (damp)|condensor]] (buitentoestel). De [[warmte]] wordt hierbij netto van de verdamper naar de condensor vervoerd, tegen de bestaande temperatuurgradiënt in.
Er gaat altijd een dikke en een dunne buis naar het binnentoestel. In de dikste buis stroomt gasvormig koelmiddel, in het kleine buisje vloeibaar koelmiddel op een temperatuur ongeveer gelijk aan de buitentemperatuur. Dit koelmiddel wordt naar de geventileerde koelbatterij in de binnenunit gepompt: de verdamper. Juist voor de koelbatterij in de binnenunit zit een expansiesysteem ([[capillair]] of [[expansieventiel]]), dat de vloeistof laat ontspannen naar een lagere druk op verdampingstemperatuur. De vloeistof begint te koken en neemt daarbij warmte op uit de te koelen ruimte. Bij een airco is de temperatuur hier ongeveer 0 °C. Men neemt voor een airco een verschil van ongeveer 20 [[Kelvin (eenheid)|kelvin]], bij koelcellen is dat 7 K a 10 K.
Bij moderne aircotoestellen zit het capillair nagenoeg altijd in het buitentoestel verwerkt. Door het kleine buisje stroomt dan niet-verdampte vloeistof op verdampingstemperatuur.
Doordat dit koelmiddel kouder is dan de omgeving, wordt er warmte aan het koelmiddel toegevoerd. Het koelmiddel wordt dus warmer, of anders gezegd: warmte van de ruimte wordt overgedragen op het koude koelmiddel. Het vloeibaar koudemiddel verdampt volledig en wordt zelfs iets oververhit om te voorkomen dat de compressor last krijgt van vloeistofslag. De compressor van een airco kan namelijk geen vloeistof verpompen, alleen gas. Dit komt het rendement van het systeem niet ten goede, maar het voorkomt wel overmatige slijtage van de pomp door inslag van druppeltjes op de schoepen (cavitatie.). Het gasvormige koelmiddel wordt hier samengeperst tot een hogere druk en temperatuur en naar de condensor gevoerd. De temperatuur van deze gassen is in sommige gevallen 50 K boven de buitentemperatuur. De temperatuur waarop gecondenseerd wordt noemt men de condensatietemperatuur. Om het warmtetransport naar de buitenomgeving te vergemakkelijken wordt vaak een [[ventilator]] aangebracht.
Buiten geeft dit gas zijn onttrokken warmte weer af aan de condensor en condenseert terug tot vloeistof.
De compressor is de stuwende kracht in het gehele proces door het gas te verplaatsen. Een bijzondere uitvoering is de zogenaamde invertercompressor. Deze is door zijn toerenregeling een stuk comfortabeler in de regeling van de ruimtetemperatuur en bovendien ruim 30% energiezuiniger dan een aan-uitcompressor.
De koelcyclus benadert de [[Carnotcyclus]], met uitzondering van het smoorventiel voor de verdamper.
=== Werking als verdamper van water ===
Wanneer water wordt verdampt, verhoogt dit de luchtvochtigheid en wordt de verdampingsenergie onttrokken aan de lucht, waarbij de temperatuur daalt. Dit heet adiabatische koeling. Wanneer de vochtige, gekoelde, lucht wordt toegevoerd aan de gebruiksruimte, dan spreekt men van directe adiabatische koeling.
De vochtige gekoelde lucht kan ook worden gebruikt om een tweede, gescheiden, luchtstroom te koelen. Deze techniek heet indirecte adiabatische koeling. De temperatuur van de tweede luchtstroom wordt hierbij verlaagd door middel van de eerste luchtstroom. De tweede luchtstroom wordt toegevoerd aan de gebruikersruimte. De absolute luchtvochtigheid van de tweede luchtstroom is lager dan bij een direct adiabatische koeling, wat een hoger comfort geeft.
| 