
編者註:在這個每週的系列賽中,LiveScience著眼於夏季的科學方面。
隨著八月在全國各地的升溫,對於許多人來說,夏季的悶熱將通過空調仁慈地檢查。根據能源信息管理局的說法,這項技術對現代生活產生了深刻的舒適影響,如今約有87%的美國房屋具有某種形式的空調。
因此,典型的空調單元如何工作並在高溫期間保持理智夏天?基本概念是,一種稱為製冷劑環的化學物質從家里內部到外部再返回,在此過程中吸收並散發出熱量。美國空調承包商高級副總裁Glenn Hourahan解釋說,製冷劑冷卻,然後重新進入房屋,重新開始週期。
Hourahan說,這兩種製冷劑常用於住宅空調是R-22和較新的R-410a,它們在化學上都稱為氫氯四氟碳或HCFC。
這些化學物質很容易從液體來回移動到氣態狀態,正是這些所謂的相變使HCFC像製冷劑一樣有用。
我們所有人都看到的一個常見的相過渡是何時將液態水加熱並蒸發到氣相或水蒸氣中。製冷劑也是如此:它在其液態下吸收熱量,轉化為氣體。然後,製冷劑被迫返回成為液體,驅除其吸收的熱量,從而準備再次吸收熱量。 [7件事的神秘物理學這是給出的
空調故障
Hourahan說,空調系統實質上有四個部分:蒸發器,壓縮機,冷凝器和擴展裝置。
製冷劑蒸發的房屋內部自然是蒸發器。家用粉絲在蒸發器的線圈上吹氣。
Hourahan說:“隨著房屋的空氣在蒸發器上移動時,盤管中的製冷劑升高了空氣的溫度。” “製冷劑正在吸收空氣中的熱量,並從液體轉向蒸氣。它從冷液體變成了更熱的蒸氣,與此同時,空氣從中取出了熱量,因此空氣從溫暖變為冷。”
然後,蒸發的製冷劑進入壓縮機,該壓縮機位於靠近房屋(或通常在企業屋頂上)的空調單元,以及冷凝器。顧名思義,壓縮機將氣體壓縮到高壓和較高溫度的狀態。
從那裡,熱的,加壓的氣體流在第三個組件上,冷凝器。在這裡,隨著熱量輻射,氣體被凝結回其液態。室外單元經常上面有金屬鰭,以幫助更快地散發熱量。
冷卻液體現在返回家中。擴展裝置調節液體製冷劑的流動到蒸發器中,就像以前一樣,它會吸收熱量並將相位從液體變為低壓氣體。
水分陷阱
去除熱量並不是空調所做的全部,而是要調節空氣。濕度- 空氣中的水蒸氣量是我們身體感覺熱的主要因素。更潮濕的環境可防止汗水蒸發皮膚,這有助於消除不必要的身體溫暖。 [7個常見的夏季健康困境這是給出的
因此,為了使房屋或企業內部的環境更加舒適,空調也會脫落。
Hourahan說:“隨著空氣在蒸發器線圈上移動時,線圈會吸收熱量並扭曲水分。” “空氣現在的溫度較低,乾燥,因此當它從寄存器(通風口)出來時,它會與房間空氣混合在一起,使房間更舒適。”
空調從空氣中浸出的所有水都可以在單元中匯集或排水,尤其是在潮濕的日子裡。
現代空調單元的目的是控制濕度。 1902年,工程師威利斯(Willis)運營商在紐約州布魯克林的一家印刷公司中刪除了一種從空中刪除空氣中的令人討厭的濕度的方法
Hourahan說:“威利斯載體的第一個單元不是用於溫度控制,而是用於控制濕度。” “作為副產品,您得到了冷卻。”
大約需要六十年的時間才能真正在美國廣泛普遍存在。 Hourahan說:“在30年代和40年代,他們開始進入房屋 - 豐富的房屋。” “直到50年代和60年代,空調才開始進入中產階級房屋。”
夏天 - 可以說是更好 - 永遠不會一樣。
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