מיזוג אוויר

מיזוג אוויר – הינו תהליך שמירה על הפרמטרים ספיציפיים של האוויר בחללים סגורים או בכלי רכב:

• טמפרטורה,
• לחות יחסית,
• ניקיון,
• מהירות אוורור.

הכל על מנת להבטיח תנאי אקלים אופטימליים הטובים ביותר לרווחת האנשים. שמירה על התהליך הטכנולוגי והבטחת בטיחותם של חפצי ערך ומזון.

מיזוג אוויר מיועד לייצור ולתחזוקה:

• תנאי האוויר המותרים שנקבעו בתקנים, אם לא ניתן להבטיחם באמצעים אחרים;
• ליצור תנאי אקלים מלאכותיים בהתאם לדרישות הצרכן בתוך המבנה במשך כל השנה, בתקופה קרה או חמה;
• להבטיח טמברטורת אוויר אופטימלית במפעלי הייצור, מחסנים, חנויות או משרדים. כמובן שהדבר מוצדק מבחינה כלכלית על ידי עלייה בפריון העבודה;

מיזוג אוויר נועד ליצור ולשמור על תנאי אוויר מקובלים או אופטימליים במבנה. הוא מתבצע על ידי סט של פתרונות טכניים הנקראים מערכת מיזוג אוויר (ACS). ה-SCR כולל אמצעים טכניים להכנה, ערבוב והפצת אוויר. כמו כן אמצעים טכניים לקירור וחימום, אוטומציה, שליטה מרחוק וניטור.

היסטוריה של מיזוג אוויר

הניסיונות הראשונים למיזוג אוויר נעשו בפרס (איראן העתיקה) לפני אלפי שנים. מכשירי קירור אוויר פרסיים ניצלו את יכולתם של המים להתקרר מאוד באמצעות אידוי. מזגן אופייני לאותם ימים היה פיר מיוחד שתפס את הרוח, בו הונחו כלים נקבוביים עם מים או זרמו מים ממקור. האוויר בפיר צונן ורווי בלחות ואז סופק לחדר. המכשיר היה יעיל יחסית לאקלים חם ויבש. מזגן כזה לא יוכל לעבוד בלחות יחסית גבוהה.

בהודו, בקיץ, מסגרת שזורה בדקל קוקוס הודי – טאטי – שימשה כדלת. על גבי הדלת הונח מיכל שהתמלא אט אט במים בשל האפקט הנימים ברקמות הטאטי. כאשר מפלס המים הגיע לערך מסוים, המיכל התהפך, התיז מים על הדלת וחזר למצבו המקורי. מחזור זה חזר על עצמו פעמים רבות כל עוד עץ הדקל נשאר בחיים וקיבל מספיק אור.

בשנת 1820, המדען והממציא הבריטי מייקל פאראדיי גילה כי אמוניה דחוסה ומנוזלת מקררת את האוויר בזמן שהיא מתאדה. אבל הרעיונות שלו היו בעיקרם תיאורטיים. מיזוג אוויר חשמלי הומצא על ידי וויליס קאריר בסביבות 1902. הוא גם פיתח את מערכת המיזוג הראשונה לבית דפוס בברוקלין (ניו יורק). בקיץ, במהלך תהליך ההדפסה, שינויים קבועים בטמפרטורה ובלחות לא אפשרו השגת עיבוד צבע איכותי. Carrier פיתחה מכשיר שקירר את האוויר לטמפרטורה קבועה והסיר אותו ל-55%. הוא כינה את המכשיר שלו "מכשיר לטיפול באוויר". ב-1915, הוא ועוד שישה מהנדסים אחרים הקימו חברה משלהם, Carrier Engineering Co. כיום Carrier היא אחת מיצרניות המזגנים המובילות, המחזיקה ב-12% מנפח ייצור המזגנים בעולם.

התפתחות של המיזווג האוויר בשנות ה-20

המונח מיזוג אוויר עצמו הוצע לראשונה בשנת 1906 על ידי סטיוורד קריימר, ששייך מושג זה עם השגת מוצר ממוזג.

בהמשך החלו להשתמש במערכות למיזוג אוויר יקרות לשיפור התפוקה במקום העבודה. לאחר מכן הורחב היקף המיזוג על מנת לשפר את הנוחות בבתים ובמכוניות. בשנות ה-50 נרשמה פריחה במכירות של מזגנים למגורים בארצות הברית.

מזגנים ומקררים מוקדמים השתמשו בגזים רעילים כמו אמוניה ומתיל כלוריד, מה שהוביל לתאונות קטלניות אם דלפו. בשנות ה-30, מטעמי בטיחות, הציגה ג'נרל אלקטריק מזגן עם יחידת עיבוי הממוקמת בחלק החיצוני של המבנה. זו הייתה המערכת המפוצלת הראשונה.

מיזוג אוויר לרכב הראשון היה עם קיבולת קירור של 370 וואט. נוצר על ידי C & C Kelvinator Co בשנת 1930 והותקן בקאדילק.
בשנות ה-80 פיתחה טושיבה דרך חדשה לשלוט במדחס, המורכבת משינוי התדר של ספק הכוח של המדחס – מערכות אינוורטר.

שיטות למיזוג אוויר

מחזור קירור

עקרון הפעולה של מזגן דומה לזה של מקרר. יש לציין כי בתנאים אמיתיים, המחזור ההפוך של מכונת קירור כולל 4 שלבים:

למשל, בעת שימוש במדחס ספירלה, אדי קירור דחוסים חמים אינם נכנסים מיד למעבה, אלא למפריד השמן. ורק משם עוברים למעבה. לאחר מכן, נוזל הקירור נכנס לטנק מיוחד, ומשם הוא נשלח לשסתום ההרחבה.

כדי לחמם את האוויר בחדר, המזגנים עוברים למצב הפעלה של משאבת חום – המעבה משמש כמאייד. והמאייד משמש כמעבה, כלומר, חום העיבוי שהוסר משמש לחימום האוויר.

בקרת לחות אוויר

לפעמים על המזגן מוטלת המשימה להפחית את לחות האוויר. מצב ההפעלה "ייבוש" מוצג על הצג עם תמונה של טיפה. סליל אידוי קר מספיק (מתחת לנקודת הטל) מעבה אדי מים מהאוויר המטופל. באותו אופן שבו משקה קר מאוד מעבה אדי מים בחלק החיצוני של הכוס. שולח את המים למערכת הניקוז ובכך מוריד את לחות האוויר. אוויר נטול לחות משפר את הנוחות שכן הוא מספק קירור טבעי לגוף האדם על ידי אידוי זיעה מהעור. בדרך כלל, מזגנים יכולים לספק לחות יחסית של 40 עד 60 אחוז. התקנת מזגן עם מחולל קיטור מאפשרת לשמור על ערך מדויק של הלחות בחדר.

מקררי אידוי

מערכות הקירור הפרסיות שהוזכרו לעיל היו מקררי אידוי. במקומות עם אקלים יבש מאוד. הם פופולריים מכיוון שהם יכולים לספק בקלות רמה טובה של נוחות. מצנן אידוי הוא מכשיר שלוקח אוויר מבחוץ ומעביר אותו דרך כרית רטובה. טמפרטורת האוויר הנכנסת, הנמדדת באמצעות מדחום נורה יבשה, יורדת. סך "כמות החום הכלול באוויר" (אנרגיה פנימית) נשאר ללא שינוי. חלק מהחום הופך לחום סמוי כאשר מים מתאדים ברפידות רטובות וקרירות. מצננים אלה יכולים להיות יעילים מאוד אם האוויר הנכנס יבש מספיק. הם זולים, אמינים וקלים לתחזוקה. סוג דומה של צידנית, אך שימוש בקרח כדי לקרר ולהרטיב את האוויר, רשם פטנט על ידי ג'ון גוררי אפלאצ'יקולה האמריקאי בשנת 1842, שהשתמש במכשיר כדי לקרר חולים בבית החולים שלו למלריה.

מיזוג אוויר מודרני

כיום, תכנון מערכות מיזוג אוויר בשלב הפיתוח של פרויקט אדריכלי הפך לנפוץ.

במאה ה-21, חיפוש אחר מקורות אנרגיה ירוקה, חיסכון בחשמל הופך להיות חשוב מאוד. בהתחשב במצב ההידרדרות של הסביבה, הבטחת אוויר פנים נקי היא אחד הנושאים החשובים ביותר. כמו כן, לאיכות האוויר חשיבות רבה ברפואה (חדרי ניתוח ומחלקות יולדות), בייצור אלקטרוניקה ובתעשיות היי-טק נוספות. מזגנים משמשים לשמירה מדויקת על ערכי טמפרטורה ולחות.