Свой Климат

(050) 535-58-15 (viber), (050) 510-18-96
(098) 059-73-66; (093) 208-24-12

г. Бровары, ул. Симона Петлюры, 28,
магазин «Бытовая техника»

(050) 535-58-15 (viber), (050) 510-18-96
(098) 059-73-66; (093) 208-24-12

г. Бровары, ул. Симона Петлюры, 28,
магазин «Бытовая техника»

Что происходит внутри кондиционера? Как охлаждает кондиционер

Пока вы читаете эти строки, вы, вероятно, нагреетесь и упадете более чем на одну-две капли пота, если, как тот, кто пишет эту статью, в эти летние дни у вас дома нет кондиционера. Чтобы немного лучше переносить жару, хотя бы с помощью предположения, сегодня мы поговорим о науке, лежащей в основе одного из изобретений, которые больше всего помогли нашему современному обществу преодолеть волну тепла: науке об кондиционировании воздуха.

Вы когда-нибудь задумывались, как ему удается освежить комнату? В магии этих сплетен мало загадок и много науки.

Что происходит внутри кондиционера, когда мы его включаем?

Мы могли бы начать с того, что немного освежимся физикой. Первый принцип термодинамики устанавливает закон сохранения энергии, согласно которому энергия не может быть ни создана, ни разрушена ; скорее, она может быть преобразована только из одной формы энергии в другую: например, трение преобразует кинетическую энергию в тепловую. Второй принцип термодинамики относится к направлению естественных процессов и утверждает, что естественный процесс протекает только в одном направлении и не является обратимым. Например, тепло самопроизвольно перетекает от горячего тела или материи к более холодному, и никогда наоборот , если к системе не применяется механическая работа.

Посмотрим, как это применимо к кондиционеру. Это устройство или механизм, предназначенный для отвода тепла из помещения посредством холодильного цикла . Основной принцип охлаждения состоит в том, что химическое вещество, которое мы называем хладагентом или жидкостью хладагента и которое имеет определенные характеристики, которые мы увидим ниже, проходит изнутри наружу помещения, например дома, и наоборот. поглощение и отвод тепла во время процесса.

Хладагент, используемый в холодильных циклах, представляет собой химическое вещество, обычно жидкость, которая претерпевает фазовые переходы из жидкости в газ и наоборот. Чтобы быть хорошим хладагентом, используемое вещество должно легко переходить из жидкого в газообразное состояние. Он должен иметь низкую температуру кипения: то есть переходить из жидкости в газ при низких температурах. Эти изменения состояния и энергия, связанная с ними, составляют основу охлаждения, обеспечиваемого системами кондиционирования воздуха.

Хладагент поглощает тепло, когда он находится в жидком состоянии, и, как следствие, претерпевает изменение состояния, превращаясь в газ. Затем система переводит хладагент обратно в жидкое состояние, высвобождая тепло, которое он первоначально поглотил в этом процессе. И вы снова готовы поглотить тепло в новом цикле.

Представим себе, что хладагент подобен крови, которая циркулирует внутри холодильной системы: внутри дома он поглощает тепло и отдает его наружу. В результате у нас будет более холодная внутренняя среда, чем снаружи.

Что внутри кондиционера?

Но чтобы лучше разобраться, давайте разберемся по частям. В системе кондиционирования воздуха в основном четыре: испаритель , компрессор , конденсатор  и расширительный клапан .

Испаритель — это часть, которая находится внутри дома. Вентилятор пропускает горячий воздух из помещения, который мы должны охладить, через змеевики испарителя, по которым циркулирует хладагент, который на данный момент является холодной жидкостью. Как мы уже говорили, тепло всегда течет от высокотемпературного материала к низкотемпературному. Поскольку испаритель имеет более низкую температуру, чем окружающий воздух, он будет поглощать окружающее тепло и, как следствие, охлаждать воздух, который будет возвращаться вентилятором в комнату. По мере того как хладагент поглощает тепло из окружающей среды, он увеличивает свою температуру и превращается в газ: он , конечно, испаряется внутри труб системы кондиционирования воздуха.

что происходит внутри кондиционера

Затем хладагент в виде пара низкого давления попадает в компрессор, одну из двух частей системы, вместе с конденсатором в шумной установке за пределами дома. Там, как следует из названия, газ сжимается за счет увеличения его давления и температуры. В компрессоре происходит обмен энергией между машиной и жидкостью: компрессор выполняет работу по сжатию газа и, таким образом, увеличивает его давление и кинетическую энергию, приводя его в движение. Отсюда хладагент, который теперь представляет собой горячий газ под давлением, поступает в конденсатор, где он передает тепло внешней среде (которая имеет более низкую температуру) и конденсируется обратно в жидкое состояние с высоким давлением.Поэтому, проходя мимо кондиционера, мы замечаем больше тепла. Внешняя часть системы кондиционирования воздуха оснащена вентилятором, который циркулирует воздух через теплообменник, что способствует более быстрому отводу тепла.

почему и как охлаждает кондиционер

Наконец, расширительный клапан будет регулировать поток жидкого хладагента обратно в испаритель , где он снова будет поглощать тепло из внутренних помещений дома.Клапан имеет небольшое отверстие, через которое проходит хладагент, что вызывает снижение его давления и температуры. до 4 градусов по Цельсию.

А как насчет влажности?

Кондиционеры также «кондиционируют» воздух, снижая влажность и делая окружающую среду более приятной. Количество водяного пара в воздухе связано с тем, как наше тело воспринимает тепло, поскольку испарение пота с нашей кожи, которое помогает нам отводить тепло от нашего тела, затрудняется в более экологически чистой среде.

Влажность воздуха внутри птичника конденсируется на поверхности змеевиков испарителя из-за разницы температур и капает и собирается в поддоне, откуда она обычно выводится наружу через трубку. Таким образом, в дни повышенной влажности кондиционеры производят больше воды.

Воздействие на озон и парниковый эффект

Два соединения, которые изначально наиболее часто использовались в качестве хладагентов, — это хлорфторуглероды ( CFC ) и гидрохлорфторуглероды (HCFC), поскольку они не горючие и не токсичны. Тем не менее, как газы они очень стабильны и остаются в атмосфере от 50 до 200 лет. ХФУ и ГХФУ в стратосфере диссоциируют с высвобождением хлора и, следовательно, обладают огромным потенциалом для разрушения озонового слоя. По этой причине в 1987 году в рамках Монреальского протокола подписавшие государства согласовали график сокращения своего производства до его прекращения. Они были заменены другими соединениями, такими как гидрофторуглероды (ГФУ) или перфторуглероды.(ПФУ), которые не представляют опасности для озонового слоя, потому что они не содержат хлора, но являются парниковыми газами с потенциалом глобального потепления, аналогичным потенциалу ХФУ и ГХФУ.

Новые альтернативы

В последние десятилетия ученые занимались поиском более экологичных альтернатив с более низким потенциалом глобального потепления . К ним относится использование метилпропана , продвигаемого и разработанного Гринпис совместно с немецкой компанией Foron в 1990-х годах под названием Green Freeze и широко используемого в бытовых холодильниках и холодильниках. И любопытные альтернативы на этапе исследований, такие как разработанная в Сингапурском университете, основанная на воде, которая охлаждает воздух до 18 градусов по Цельсию без использования большого количества энергии, или компрессоров, или химических хладагентов, и которая, кроме того, производит питьевую воду.

Первый современный электрический кондиционер был изобретен американским инженером Уиллисом Кэрриером в 1902 году в Буффало, штат Нью-Йорк. С тех пор мы не знаем, в какой степени кондиционирование воздуха изменило наше современное общество? но, по крайней мере, мы можем со всей твердостью утверждать, что именно изобретение внесло наибольший вклад в их обновление.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *