Γενικά για τον κλιματισμό

Ο κλιματισμός περιλαμβάνει μια ολόκληρη σειρά από επί μέρους διεργασίες, που στο σύνολό τους έχουν σαν αντικειμενικό σκοπό να δημιουργήσουν και να διατηρήσουν ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και γενικά ποιότητας και κίνησης του αέρα σε ένα χώρο.
Εφαρμογές του κλιματισμού: Χώροι παραμονής, χώροι εργασίας, χώροι παραγωγής, οχήματα μεταφοράς, ειδικές εφαρμογές.
Ο κλιματισμός διακρίνεται σε κλιματισμό συνθηκών άνεσης και σε βιομηχανικό κλιματισμό. Οι συνθήκες άνεσης που διαμορφώνουν το περιβάλλον είναι η ταχύτητα η θερμοκρασία και η υγρασία. Η θερμοκρασία του κλιματιζόμενου χώρου το καλοκαίρι είναι από 23 έως 26 Κ, η υγρασία από 55 έως 65% και η κίνηση του αέρα είναι από 0,1 έως 0,3 m/s. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ αέρα προσαγωγής και αέρα που υπάρχει στον κλιματιζόμενο χώρο δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 10 Κ. Όταν η διαφορά είναι μεγαλύτερη δημιουργείται η αίσθηση ότι γίνεται ρεύμα
Ψυχρομετρία: Η ψυχρομετρία είναι η επιστήμη που μελετά τις ιδιότητες του αέρα ή μίγματος αέρα. Στον κλιματισμό χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό και την δημιουργία των κατάλληλων συνθηκών άνεσης του ανθρώπου. Για την δημιουργία αυτών των ανέσεων χρησιμοποιούμε ψυχρομετρικές γραφικές παραστάσεις πάνω στις οποίες βρίσκουμε τα απαραίτητα στοιχεία, όπως θερμοκρασία , σχετική υγρασία, ειδικό βάρος, ειδική υγρασία, σημείο δρόσου, ενθαλπία και ειδικό όγκο
Ο αέρας και τα στοιχεία του: Ο αέρας της ατμόσφαιρας είναι ένα μείγμα αερίων όπως άζωτο και οξυγόνο σε μεγαλύτερη αναλογία καθώς και άλλα αέρια όπως υδρογόνο, αργό, κρυπτό, ήλιο σε μικρότερες αναλογίες. Το κάθε ένα από αυτά τα αέρια συμπεριφέρεται αυτόνομα. Το νερό και η σκόνη είναι μεταβλητά στοιχεία στον αέρα.
Σκοπός μιας κλιματιστικής εγκατάστασης είναι να κλιματίζει, να καθαρίζει, να ελέγχει την υγρασία και την κίνηση του αέρα αυτόματα.

Ο απλούστερος τρόπος παραγωγής ψύξης είναι η εξάτμιση ή η ατμοποίηση ενός ψυκτικού υγρού.

Σε μια στοιχειώδη συσκευή παραγωγή ψύχους, το πτητικό υγρό εξατμίζεται απορροφώντας θερμότητα αρχικά από την ίδια τη μάζα του, έως ότου η θερμοκρασία του μειωθεί και γίνει ίση με τη θερμοκρασία ατμοποίησής του. Στη συνέχεια απορροφά θερμότητα από τον περιβάλλοντα χώρο, ο οποίος ψύχεται. (Σ.
Χατζηδάκης)

Η θερμοκρασία ατμοποίησης ενός υγρού εξαρτάται, ως γνωστόν από τη Μηχανική των Ρευστών, από την πίεση των ατμών του. Στην περίπτωση του ανωτέρω παραδείγματος, αν υποθέσουμε ότι η επικρατούσα πίεση στον περιβάλλοντα χώρο
είναι η ατμοσφαιρική, η θερμοκρασία του πτητικού υγρού θα μειωθεί έως τη θερμοκρασία ατμοποίησής του που αντιστοιχεί στην ατμοσφαιρική πίεση.
Η ψυκτική συσκευή που παρουσιάστηκε παραπάνω είναι απλή και φτηνή στην κατασκευή της, όμως πολύ δαπανηρή στη λειτουργία της, αφού απαιτούνται τεράστιες ποσότητες ψυκτικού μέσου. Για το λόγο αυτό έχουν επινοηθεί συσκευές
συνθετότερες στις οποίες το δοχείο του ψυκτικού υγρού δεν επικοινωνεί με το περιβάλλον και, επομένως, το ψυκτικό μέσο δε χάνεται. Οι συσκευές αυτές συλλέγουν τους ατμούς του ψυκτικού μέσου, τους συμπυκνώνουν σε υγρή φάση και
τους επαναφέρουν στο δοχείο εξάτμισης στην αρχική τους κατάσταση

Για την ψύξη και τη συμπύκνωση των ατμών του ψυκτικού μέσου πρέπει να υπάρχει ένα άλλο σώμα ή ρεύμα χαμηλότερης θερμοκρασίας, που ερχόμενο σε επαφή με
αυτούς να τους ψύχει. Καθώς επιδιώκεται ως ψυχρό μέσο να χρησιμοποιείται το περιβάλλον, πρέπει η θερμοκρασία συμπύκνωσης των ατμών να είναι μεγαλύτερη
από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Για να είναι δυνατή η ψύξη, οι ατμοί οδηγούνται αρχικά σε συμπιεστή, όπου συμπιέζονται ώστε να ανεβεί η θερμοκρασία τους πάνω από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος.
Οι ατμοί, μετά τη συμπίεσή τους, οδηγούνται σε εναλλάκτη θερμότητας που ονομάζεται «στοιχείο συμπύκνωσης» ή «συμπυκνωτής». Εκεί ψύχονται από τον αέρα του περιβάλλοντος, ή από νερό και συμπυκνώνονται σε υγρό. Η υγρή φάση
που προκύπτει μετά τη συμπύκνωση βρίσκεται σε πολύ ψηλότερη πίεση από την πίεση του δοχείου ατμοποίησης. Γι’ αυτό το υγρό οδηγείται σε εκτονωτική συσκευή όπου εκτονώνεται (στραγγαλίζεται) και μειώνεται η πίεσή του ώστε να μπορεί να ατμοποιηθεί. Τέλος, οδηγείται σε εναλλάκτη θερμότητας που ονομάζεται «στοιχείο ατμοποίησης» ή «ατμοποιητής», όπου ατμοποιείται. Ο κύκλος ψύξης επαναλαμβάνεται συνεχώς. (Β. Δ. Παπαευθυμίου 2006, ASHRAE 1997)