De vergelijking met water dringt zich op. Als we een ketel water verwarmen,
dan zal dit water na verloop van tijd gaan koken. Er ontstaat dan
’stoom’, ofwel water in dampvorm. Als we de druk op een wateroppervlakte
echter laag genoeg maken, kunnen we water laten koken bij
kamertemperatuur. We krijgen dan ’stoom’ van 20 °C!

Door de daling van de druk is het kookpunt zo laag gemaakt, dat de
warmtetoevoer uit de omgevingslucht van 20 °C toereikend is om het
waterdamp te laten vormen. Omgekeerd werkt het ook: als we de druk
voldoende opvoeren, kookt het water niet bij 100 °C, maar bijvoorbeeld
pas bij 150 °C. Door drukverhoging is het kookpunt opgeschoven, waardoor
energie van een veel hoger temperatuurniveau zal moeten worden
toegevoerd om het water aan de ’kook’ te krijgen. Bij afkoeling van de
waterdamp krijgen we dezelfde hoeveelheid energie (die we eerder
gebruikten om van het water waterdamp te maken) weer terug.
Waterdamp wordt dan weer water.
Het koudemiddel heeft eigenschappen die voor dit proces veel gunstiger
zijn dan water. In de verdamper wordt vloeibaar koudemiddel onder
lage druk vanuit het expansieorgaan ingespoten. Het kookpunt van het
koudemiddel onder deze druk is bijvoorbeeld 0 °C en ligt dus veel lager
dan de langsstromende lucht van 20 °C. Er vindt warmte-uitwisseling
tussen de lucht en het koudemiddel plaats. Hierdoor koelt de lucht af
en verdampt het koudemiddel. De koude damp wordt afgezogen door
de compressor en op een veel hogere druk gebracht. Deze ’hete’ damp
wordt naar de condensor gevoerd. De damp is nu op een veel hoger
kookpunt gebracht dan het kookpunt waarop het werd gevormd,
bijvoorbeeld 40 °C.
De omringende lucht van bijvoorbeeld 30 °C wordt nu opgewarmd door
de warmtewisselaar en de damp zal condenseren tot vloeistof. Het kookpunt
van deze vloeistof is gelijk aan dat van de damp: 40 °C. De vloeistof
wordt naar het expansieorgaan gevoerd, waar het een drukval meemaakt
tot het oorspronkelijke kookpunt van 0 °C. Vanaf dit punt start de
koelcyclus opnieuw.
Een splitsysteem bestaat dus uit een binnen opgestelde verdamper (het
binnendeel) en een buiten opgestelde condensor (het buitendeel) met
daartussen twee dunne geïsoleerde koperen koudemiddelleidingen.
Het binnendeel zuigt de warme lucht door de verdamper waar de energie
wordt afgegeven aan het koudemiddel. Vervolgens blaast het binnendeel
de afgekoelde lucht weer in het vertrek.

Het binnendeel is altijd voorzien van een condenswaterafvoerleiding, al dan niet voorzien van een afvoerpomp. Het buitendeel zorgt ervoor dat de aan de binnenlucht
onttrokken warmte wordt afgegeven aan de buitenlucht. Deze apparatuur
wordt toegepast als permanente voorziening.

Het warmtepompprincipe

(Bij)verwarmen met warmtepomp kan zeer interessant zijn. Door de
stijgende energieprijzen en de toenemende zorg om het broeikaseffect,
wint de toepassing van de energiebesparende en milieuvriendelijke
warmtepomp snel aan populariteit, zowel in woningen als in bedrijven.
Het warmtepompprincipe berust op het principe van de koelcyclus.
Te vergelijken met een omgekeerd werkende koelkast. Of beter gezegd:
een omgekeerd werkende airco. We voeren elektrische energie toe en
verplaatsen warmte (calorische energie) van het ene naar het andere
punt: we onttrekken de warmte aan de buitenlucht en verplaatsen deze
via de airconditioner naar de leefruimte.

Bron: Het ABC van airco

Links:

Hoe werkt een koelkast? (Danfoss)
De werking van een airco is theoretisch hetzelfde als van een airco.