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能源解决方案

用空调降温

回顾制冷循环空调的迷人历史和运行

图像1的2
甲飞达仕5000英热单位/小时室内空调器。
图片来源:飞达仕
甲飞达仕5000英热单位/小时室内空调器。
图片来源:飞达仕
示意图显示中央空调。通常,冷凝器和压缩机将在房屋外部和内部蒸发器。
图片来源:炉出口

[这反映了一些修改,从原来的帖子]

我的妻子和我做了我们的工作以外早,而天气还是可以承受的。由于中午我们在房子里已经躲藏。这不完全冷却室内,但我们已经有房子封闭了起来,这是约15度冷却器比室外。如果它变得更加温暖,不过,我承认,我至少会被思考关于我每年最热的时候都要开几天空调。

上周的博客知道的读者,通常有办法避免机械空调(至少在佛蒙特州) - 虽然像凤凰的地方(它被预计将达到109°F今天),空调是相当-太大的必要性。

那么究竟是什么空调,它是如何工作的?

制冷剂循环空调的短暂历史

值得注意的是,我们的开国元勋之一,本杰明·富兰克林,有一只手在空调的基础科学。在1758年,富兰克林和在英国同事,化学家约翰哈德利,进行了蒸发的冷却性能的实验。通过使用波纹管以蒸发高度挥发性液体如酒精和醚,他们能够在温度下降到7°F,在其汞建立冰的厚层温度计,而环境温度为64°F。

1820年,另一个历史上最伟大的科学家,英国发明家迈克尔·法拉第,表明,机械压缩氨液化(冷凝),然后使氨扩大和蒸发,他可以冷却空气。而在1842年,佛罗里达州的一个医生,约翰戈里,希望保持冷静的患者,能使用此主体,使冰在阿巴拉契科拉医院。戈里专利他的系统在1851年,希望它商业化,冷却建筑物,但他的财务支持者死了,有了它,戈里的通往成功的道路。空调将不再出现了50年。

1902年,纽约锡拉丘兹市的威利斯·卡里尔完善了一个商业印刷厂的除湿系统。其目的是稳定纸张,但这项发明也使植物的温度更舒适,工人的生产率更高。他成立了美国开利空调公司(The Carrier Air Conditioning Company of America)来生产这些系统,最终从商业建筑扩展到家庭。在170个国家拥有32,000名员工,承运人公司(现联合技术公司的子公司)是在高科技采暖,空调,制冷系统的全球领导者今天之一。

Refrigerant-cycle空调

机械空调的操作取决于一个制冷剂,一个专门的流体,其相位可以通过压缩,然后在闭环蒸发它的液体和蒸气之间改变。这一点相变过程吸收和释放热量,从而使空调能够将热量从一个地方转移到另一个地方——即使热量是从较冷的空间流动到较热的空间(似乎与热力学第二定律相反)。这一点蒸汽压缩或者制冷剂循环是几乎所有空调、热泵和厨房冰箱背后的原理。

这是一个复杂的过程,所以挂在帽子上!

在空调器中,制冷剂通过一个闭环循环泵入,在闭环循环中,制冷剂交替蒸发和冷凝。蒸发通常发生在室内,在蒸发过程中,室内的热量被吸收到制冷剂中,冷却室内。然后,气态制冷剂被泵入冷凝器外面在房子里,压缩机机械地压缩蒸汽,增加它的压力,使它浓缩回液体;这一过程中释放出了屋子里面所吸收的热量。

蒸发器线圈和冷凝器线圈是热交换器,其首先将热量从室内空气转移到制冷剂中,然后从制冷剂从制冷剂转移到外部空气中。这是一个优雅的过程,主要隐藏在空调组件内。在窗户空调中,该制冷剂循环发生在单个盒子中,在房间侧吸收热量并在窗外的侧面拒绝。在中央空调中,室内和室外单位由制冷剂线分开且连接。

总而言之,这种制冷剂循环是一个闭环,每次制冷剂被泵入该回路时,都会发生两相变化。热量在回路的一边被吸收(蒸发),另一边被拒绝(冷凝)。在一个热泵这种制冷剂循环可以逆转让室外空气中的热量在冬季被捕获并输送到室内。(我告诉过你这会很复杂!)

非常重要的是,空调降低了家庭湿度水平。这是因为与室内空气接触的蒸发器线圈是冷的(低于露点温度),室内空气中的水分在它们上凝结(就像在炎热潮湿的日子里,水在你的冰茶的外面凝结一样)。这种冷凝物被捕获并排到建筑外,从而从房子中除去湿气并降低相对湿度。当你在夏天走在窗式空调下时,冷凝物就会滴在你身上。

亚历克斯是BuildingGreen公司.和执行编辑环境建设新闻.他也是绿色建筑的合著者视窗专题报告这是刚刚说出来的。要跟上亚历克斯的最新文章和想法,你可以注册他的Twitter账号

2评论

  1. 柯特凯尔||#1

    很好的总结
    很好的总结,但两个小狡辩:

    开利在生产空调和制冷设备方面有着辉煌的历史,但他们作为世界领导者的地位只是意见,而不是不争的事实。

    2)第8段:“……压缩机机械地压缩液体……”

    哎呀 - 没有。压缩液体是非常非常难。试图压缩液态铅短,但有趣的生活压缩机。我建议编辑该线,代以“蒸气”为“液体”

    除此之外,做得好!

    你忍住买摇窗器的冲动了吗?你知道,微型热泵更安静、更高效、更容易使用,除了佛蒙特州最冷的天气外,它能在良好的COP下产生热量……

    来到黑暗的一面…你知道你想要一个!

  2. GBA编辑器
    Allison A. Bailes III,PHD||#2

    你跳过了最好的部分...
    你没有提到什么,我认为是最精彩的部分:制冷剂如何变冷。你打的制冷循环的4个主要阶段3,但你跳过了一个恰好是最令人兴奋的一个。当制冷剂通过计量装置,如膨胀阀,温度急剧下降,因为在压力大降。没有真正冷的制冷剂,空调无所谓。

    我也有几个少数漂亮的诡计。

    1.蒸发的过程并不总是发生在室内。这取决于你的空调类型。在封装单元中,蒸发器盘管位于外部。不是每个中央空调都是分裂系统。

    2.是的,压缩机确实增加了制冷剂的压力,但这不是导致它凝结的原因。是温度的升高伴随着压缩,然后冷空气,吹过冷凝盘管的室外空气热制冷剂流过,导致冷凝。

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