
编者注:在这个每周的系列赛中,LiveScience着眼于夏季的科学方面。
随着八月在全国各地的升温,对于许多人来说,夏季的闷热将通过空调仁慈地检查。根据能源信息管理局的说法,这项技术对现代生活产生了深刻的舒适影响,如今约有87%的美国房屋具有某种形式的空调。
因此,典型的空调单元如何工作并在高温期间保持理智夏天?基本概念是,一种称为制冷剂环的化学物质从家里内部到外部再返回,在此过程中吸收并散发出热量。美国空调承包商高级副总裁Glenn Hourahan解释说,制冷剂冷却,然后重新进入房屋,重新开始周期。
Hourahan说,这两种制冷剂常用于住宅空调是R-22和较新的R-410a,它们在化学上都称为氢氯四氟碳或HCFC。
这些化学物质很容易从液体来回移动到气态状态,正是这些所谓的相变使HCFC像制冷剂一样有用。
我们所有人都看到的一个常见的相过渡是何时将液态水加热并蒸发到气相或水蒸气中。制冷剂也是如此:它在其液态下吸收热量,转化为气体。然后,制冷剂被迫返回成为液体,驱除其吸收的热量,从而准备再次吸收热量。 [7件事的神秘物理学这是给出的
空调故障
Hourahan说,空调系统实质上有四个部分:蒸发器,压缩机,冷凝器和扩展装置。
制冷剂蒸发的房屋内部自然是蒸发器。家用粉丝在蒸发器的线圈上吹气。
Hourahan说:“随着房屋的空气在蒸发器上移动时,盘管中的制冷剂升高了空气的温度。” “制冷剂正在吸收空气中的热量,并从液体转向蒸气。它从冷液体变成了更热的蒸气,与此同时,空气从中取出了热量,因此空气从温暖变为冷。”
然后,蒸发的制冷剂进入压缩机,该压缩机位于靠近房屋(或通常在企业屋顶上)的空调单元,以及冷凝器。顾名思义,压缩机将气体压缩到高压和较高温度的状态。
从那里,热的,加压的气体流在第三个组件上,冷凝器。在这里,随着热量辐射,气体被凝结回其液态。室外单元经常上面有金属鳍,以帮助更快地散发热量。
冷却液体现在返回家中。扩展装置调节液体制冷剂的流动到蒸发器中,就像以前一样,它会吸收热量并将相位从液体变为低压气体。
水分陷阱
去除热量并不是空调所做的全部,而是要调节空气。湿度- 空气中的水蒸气量是我们身体感觉热的主要因素;更潮湿的环境可防止汗水蒸发皮肤,这有助于消除不必要的身体温暖。 [7个常见的夏季健康困境这是给出的
因此,为了使房屋或企业内部的环境更加舒适,空调也会脱落。
Hourahan说:“随着空气在蒸发器线圈上移动时,线圈会吸收热量并扭曲水分。” “空气现在的温度较低,干燥,因此当它从寄存器(通风口)出来时,它会与房间空气混合在一起,使房间更舒适。”
空调从空气中浸出的所有水都可以在单元中汇集或排水,尤其是在潮湿的日子里。
现代空调单元的目的是控制湿度。 1902年,工程师威利斯(Willis)运营商在纽约州布鲁克林的一家印刷公司中删除了一种从空中删除空气中的令人讨厌的湿度的方法
Hourahan说:“威利斯载体的第一个单元不是用于温度控制,而是用于控制湿度。” “作为副产品,您得到了冷却。”
大约需要六十年的时间才能真正在美国广泛普遍存在。 Hourahan说:“在30年代和40年代,他们开始进入房屋 - 丰富的房屋。” “直到50年代和60年代,空调才开始进入中产阶级房屋。”
夏天 - 可以说是更好 - 永远不会一样。
跟着我们@livescience,,,,Facebook和Google+。原始文章livescience.com 。