Klima, soğutma çevrimi kullanılarak bir ortamdan ısı çekmek (yani ortamın sıcaklığını azaltmak),fazla nemini alıp ortama taze hava sağlamak için tasarlanmış sistem veya mekanizmadır. İnsanların bulundukları çevre, ortam içinde sıcaklığın ayarlanabilmesi, bulunulan ortamın konforunu artırır. İnsanın rahat ettiği çevre sıcaklığı bir başka ifadeyle rahatlık sıcaklığı bulunan ortamdaki hava sıcaklığıyla havanın nem oranına bağlıdır. Aşırı nem aşırı sıcaklıktan daha rahatsız edicidir. Örneğin 40 °C sıcaklık ve %10 nispi neme sahip bir hava 30 °C sıcaklık %80 nispi neme sahip bir havaya göre daha iyidir , çünkü nem oranı arttıkça insan vücudunun sıcaklık karşısındaki reaksiyonu yavaşlar. Bu nedenle klimalarda yalnızca havanın soğutulması yeterli olmaz nem oranının da ayarlanması gerekir. Bu işlemlerin yapılmasına klimalandırma veya iklimlendirme denir. Bu amaçla kullanılan donanıma ise klima (En:air conditioner) denir.
Klimaların Çalışma Prensipleri
Klimanın çalışma yöntemi, belirli bir basınç altında bulunan sıvı haldeki akışkanın istenilen sıcaklıkta buharlaştırılması ve buhar halden tekrar sıvı hale döndürülmesidir. Çalışma prensibini termodinamiğin ikinci kanunu açıklar.
Çevrim malzemesi olarak kullanılan gaz bir kompresör aracılığıyla emilip sıkıştırılarak sıvılaştırılır. Sıkıştırma sırasında açığa çıkan ısı bir fan vasıtası ile atmosferik çevreye (dış ortama) atılır . Bu sıvı daha sonra genleşme valfi tarafından üzerindeki basıncın düşürülmesi ile bulunduğu ortamdan ısı çekerek gaz haline dönüşür. Bu esnada bulunduğu ortamdan ısı çektiği için ortam sıcaklığını da düşürmüş olur. Soğutma akışkanı kompresör tarafından emilerek çevrim aynı şekilde tekrarlanır.
Klima ile ilgili kavramlar
- Nemli Hava : Çevremizi saran hava yalnızca N2 ve O2‘den oluşmaz yüksek oranda su da bulunur. Su buharı miktarı çevre şartlarına bağlı olarak değişir. Havanın içerisindeki aşırı nem insanlar için rahatsız edici boyutlardadır. Sıcaklığın aynı olmasına rağmen nem oranı yüksek hava daha çok rahatsız edicidir.
- Mutlak nem : 1 m3 nemli havanın içerdiği su buharı miktarının kuru hava miktarına oranına mutlak nem denir. Mutlak nemi 1 kg. kuru havanın içerdiği su buharı miktarı olarakta tanımlamak mümkündür.
- Bağıl Nem : Mevcut havada bulunan su buharı miktarının aynı sıcaklıkta doymuş havada bulunan su buharı miktarına oranıdır.
- Çiy Noktası : Havanın içindeki su buharının yoğuşmaya başladığı sıcaklıktır. Başka bir ifadeyle mevcut havanın içindeki su buharı miktarını değiştirmeden doyma durumuna getirildiğinde ölçülen sıcaklığıdır.
- Yaş Termometre Sıcaklığı : Belirli bir su kütlesinin doygun olmayan hava tarafından etkilendiğini varsayalım suyun
sıcaklığı bu havanın sıcaklığından daha büyük olursa sudan havaya ısı geçişi başlar ve su ağır ağır buharlaşarak soğur. Suyun sıcaklığı havanın sıcaklığına eşit olunca sudan havaya ısı akımı durur. Ancak hava doygunlaşmadığı için buharlaşma devam eder. Buharlaşmanın devam etmesi suyun sıcaklığının havanın sıcaklığının altına düşmesine neden olur. Bu durumdada havadan suya ters ısı akımı başlar . Belli bir noktadan sonra ısıl denge sağlanır. Havayla suyun arasındaki ısıl dengenin sağlandığı sıcaklığa termodinamikte ve klima tekniğinde yaş termometre sıcaklığı denir. Üzerine ıslak pamuk sarılmış bir termometrenin gösterdiği sıcaklık yaş termometre sıcaklığıdır. kısaca mevcut havanın ısısını değiştirmeden doyma durumuna getirilerek ölçülen sıcaklığa yaş termometre sıcaklığı denir.
- Kritik Basınç : Kompresörün çalışması için gerekli olan basınçtır.