המזגן הביתי - מושיע הקיץ
22/05/2018
בקטנה:
ברשימת ההמצאות החשובות ביותר שהמציא האדם, בסדר עולה: המנוע הרקטי, הפניצילין, ו-ברור, נו – המזגן
המזגן הביתי פועל בעזרת העברת אוויר חם דרך צינורות עם נוזל קירור, הסופחים אליהם את החום. באופן זה, מקרר המזגן את האוויר והופך את חיינו לנסבלים.
כתב: שלומי בושר
בגדול:
יש האומרים שבישראל שתי עונות שנה בלבד: קיץ ועוד יותר קיץ. בישראל בעונת הקיץ, תופעות הקשורות לסירקולציית האוויר באטמוספירה גורמות לטמפרטורה גבוהה מאוד. לכך מוסיף הים התיכון, אשר עקב היותו קטן, מתחמם מהר ובכך עוזר לחמם את האוויר באזורינו. בסופו של יום, רובנו משתמש במזגנים בבתים, אשר מנמיכים את הטמפרטורה לרמה נמוכה ונעימה הרבה יותר. כיצד מקרר המזגן הפשוט את הבית?
ובכן, האוויר החם שבבית מתחיל את מסעו כאשר הוא נשאב אל רכיב הנקרא מנדף (Evaporator). רכיב זה מורכב מצינורות רבים אשר בהם מוזרם נוזל קירור. האוויר החם עובר בין הצינורות ומעביר להם את החום האגור בו. כתוצאה ממעבר החום, נוזל הקירור מתחמם, הופך לגז ומוזרם החוצה מהבית אל היחידה החיצונית (תהליך דומה קורה ביחידת המקרן (Radiator) שברכב, אשר תפקידה לקרר את נוזל הקירור במנוע). האוויר, אשר מסר את החום הטמון בו לנוזל הקירור, חוזר מקורר אל הבית עצמו. ביחידה החיצונית עובר הגז דרך רכיב הנקרא מדחס (Compressor). רכיב זה דוחס את הגז ובכך גורם להתנזלותו מחדש, אך גם גורם לחימומו לטמפרטורות הגבוהות יותר מטמפרטורת האוויר שמחוץ לבית. לכן ליחידת המדחס יש מאוורר המקרר אותה ואת נוזל הקירור אשר זורם דרך צנרת העיבוי. החום המשתחרר מהנוזל מוצא מחוץ ליחידת הקירור החיצונית, ובכך למעשה מסולק מהבית. נוזל הקירור, אשר עדיין מכיל כמות מסויימת של חום, מועבר דרך שסתום התפשטות (Expansion Valve) שתפקידו להפחית את לחץ הנוזל. הפחתת הלחץ מקררת את הנוזל ולאחר מכן הוא מוחזר אל המנדף. כך התהליך חוזר על עצמו ואנו זוכים לאוויר קר ונעים.
למרות שקירור באמצעות אידוי של נוזל ככל הנראה היה מוכר עוד בתקופת מצרים העתיקה, רק במאה ה-19 חלה התקדמות בתחום עם המצאת הקירור המכני, כאשר המזגן המודרני כפי שהוא מוכר לנו החל להופיע בתחילת המאה ה-20, ראשית כדרך לקירור של מבני ציבור מסוימים, אך בעיקר לצורך קירור בתי קולנוע לצורך רווחת המבלים.
מקורות:
[1] סרטון המציג את אופן פעולת המזגן:
https://goo.gl/8F6FVg
[2]: על ההיסטוריה של המיזוג באתר משרד האנרגיה האמריקאי:
https://goo.gl/7Dm2oL
סטודנט לדוקטורט בהנדסת חשמל בטכניון. חוקר מצב מוצק מתקדם ואלקטרואופטיקה קוונטית. מתעניין בכל מה שקשור להנדסה, בפרט, אוירונאוטיקה, חלל והדפסת תלת מימד.
