Videnskab Om Sommeren: Hvordan Fungerer Aircondition?

{h1}

I vores videnskab om sommerserier ser WordsSideKick.com på hvordan klimaanlæg arbejder for at holde dig kølig, herunder historie og kemi i dit hjem a / c.

Redaktørens note: I denne ugentlige serie ser WordsSideKick.com på videnskabelige aspekter af sommersæsonen.

Som august opvarmer rundt om i landet, for mange vil sommerens swelter barmhjertigt blive kontrolleret ved hjælp af aircondition. Teknologien har haft en dybtgående trøstende indflydelse på det moderne liv, og omkring 87 procent af de amerikanske boliger har i dag en eller anden form for aircondition, ifølge Energy Information Administration.

Så hvordan fungerer en typisk klimaanlæg og holder dig sund i sommervarmen? Det grundlæggende koncept er, at et kemikalie kalder en kølemiddelsløjfer indefra i hjemmet til udvendigt og tilbage igen, absorberer og udstråler varme i processen. Kølemidlet afkøler og går derefter ind i hjemmet, og starter cyklen på ny, forklarede Glenn Hourahan, senior vicepræsident hos Air Conditioning Contractors of America.

Hourahan sagde, at de to kølemidler, der almindeligvis anvendes i boligkonditorer, er R-22 og nyere R-410A, der begge er kemisk kendt som hydrochlorfluorcarboner eller HCFC'er.

Disse kemikalier går meget frem og tilbage fra en væske til en gasformig tilstand, og det er disse såkaldte faseovergange, der gør HCFC'er så nyttige som kølemidler.

En fælles faseovergang, vi alle har set, er, når flydende vand opvarmes og fordampes i en gas eller vanddamp. Det samme gælder for kølemidlet: det absorberer varme i sin flydende tilstand, der omdannes til en gas. Kølemidlet er så tvunget til at vende tilbage til at være en væske, udvise varmen den absorberede og dermed klar til at opsuge varmen igen. [Den mystiske fysik med 7 dagligdags ting]

En air conditioning nedbrydning

Et klimaanlæg har i det væsentlige fire dele, nemlig Hourahan: en fordamper, en kompressor, en kondensator og en ekspansionsanordning.

Den del inde i det hjem, hvor kølemidlet fordampes, er fordamperen naturligvis. Fans i hjemmet blæser luft over fordamperens spoler.

"Da luft fra huset flytter over fordamperen, køles kølemiddel i spolen op i luftens temperatur," sagde Hourahan. "Kølemidlet absorberer varme fra luften og vender fra en væske til en damp. Det gik fra at være en kold væske til en varmere damp, og samtidig havde luften varme fjernet fra den, så luften var fra at være varmere til koldere. "

Det fordampede kølemiddel passerer derefter ind i kompressoren, som er placeret udenfor i klimaanlægget ved siden af ​​et hjem (eller ofte på taget af en virksomhed) sammen med kondensatoren. Som navnet antyder komprimerer kompressoren gassen til en tilstand med højere tryk og højere temperatur.

Derfra flyder den varme trykgas over den tredje komponent, kondensatoren. Her kondenseres gassen tilbage i sin flydende tilstand, da varme udstråles væk. Udendørsenheder har ofte metalfinner på dem for at hjælpe med at forsvinde varmen hurtigere.

Den afkølede væske er nu returneret til hjemmet. Ekspansionsanordningen regulerer strømmen af ​​flydende kølemiddel i fordamperen, hvor det som før vil absorbere varme og skifte fase fra en væske ind i en lavtryksgas.

Fugtfælde

Fjernelse af varme er ikke alt, hvad et klimaanlæg gør som det, ahem, betingelserne luften. Fugtighed - mængden af ​​vanddamp i luften - er en vigtig faktor i, hvordan vores kroppe føler varmen; et mere fugtigt miljø forhindrer sved i at fordampe huden, hvilket hjælper med at piske væk uønsket kropsvarm. [7 Common Summer Health Woes]

Så for at gøre miljøet inden for et hjem eller forretning mere komfortabel, affugter luftkonditioneringsanlæggene også.

"Når luften bevæger sig over fordamperens spole, absorberer spolen varme og vrider også fugt," sagde Hourahan. "Luften har nu en køligere temperatur og er tørrere, så når den kommer ud af registret [ventilationskanaler], blandes den med rumluft og gør rummet mere behageligt."

Alt det vand, der udtages ud af luften af ​​klimaanlæg, kan samle sig i eller dræne ud af enheden, især på fugtige dage.

Den moderne klimaanlæg kom med målet om fugtighedskontrol. I 1902 udarbejdede ingeniør Willis Carrier en metode til at fjerne irriterende luftfugtighed fra et trykkeri i Brooklyn, N.Y.

"Den første enhed af Willis Carrier var ikke til temperaturkontrol, men for luftfugtighedskontrol," sagde Hourahan. "Du har køling som et biprodukt."

Det ville tage omkring seks årtier, før klimaanlæg virkelig blev udbredt i Amerika. "I 30'erne og 40'erne begyndte de at gå ind i hjem - rige hjem," sagde Hourahan. "Det var først i 50'erne og 60'erne, at klimaanlægget begyndte at gå i middelklassehuse."

Sommer - formentlig til det bedre - ville aldrig være det samme.

Følg os @wordssidekick, Facebook& Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com .


Video Supplement: Thomas Uhrskov på Skeikampen.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com