Wissenschaft des Sommers: Wie funktioniert eine Klimaanlage?

Anmerkung des Herausgebers : In dieser wöchentlichen, LiveScience befasst sich mit wissenschaftlichen Aspekten der Sommersaison.

Als August rund um das Land für viele heizt wird schwüle des Sommers gnädig durch Klimaanlage in Schach gehalten werden. Die Technologie hat eine zutiefst beruhigende Wirkung auf das moderne Leben und rund 87 Prozent der amerikanischen Haushalte in diesen Tagen haben irgendeine Form von Klimaanlage, nach der Energy Information Administration.

Wie funktioniert eine typische Klimagerät und bleiben Sie gesund während der Hitze des Sommers? Das grundlegende Konzept ist, dass eine Chemikalie namens ein Kältemittel Loops aus innerhalb des Hauses zu außerhalb und wieder zurück, absorbiert und austreiben Wärme in den Prozess. Das Kältemittel kühlt ab und dann wieder betritt das Haus, Beginn des Zyklus neu, erklärte Glenn Hourahan, senior Vice President bei der Klimaanlage Contractors of America.

Hourahan sagte, dass die zwei Kältemittel im Wohngebiet Klimaanlagen gebräuchlichen r-22 und die neuere R-410A, die chemisch als teilhalogenierten bekannt sind oder h-FCKW.

Diese Chemikalien gehen hin und her von einer Flüssigkeit in einen gasförmigen Zustand sehr leicht, und es ist diese so genannte Phasenübergänge, die h-FCKW als Kältemittel so nützlich machen.

Ein gemeinsamen Phasenübergang haben, den wir alle gesehen, ist als flüssiges Wasser erhitzt wird und in einem Gas oder Wasserdampf verdampft. Das gleiche gilt für das Kältemittel: Es absorbiert Wärme in seinem flüssigen Zustand in ein Gas zu verwandeln. Das Kältemittel ist dann gezwungen, zurück zu einer Flüssigkeit, die Ausweisung der Hitze, die es absorbiert und somit bereit, noch einmal Wärme tanken. [Die mysteriöse Physik von 7 alltäglichen Dingen]

Ein Ausfall der Klimaanlage

Hourahan sagte eine Klimaanlage besteht im Wesentlichen aus vier Teilen: einem Verdampfer, Kompressor, einen Kondensator und eine Erweiterung Gerät.

Der Teil innerhalb des Hauses, wo das Kältemittel verdampft, ist natürlich der Verdampfer. Fans in der Heimat Schlag Luft über den Verdampfer Spulen.

"Luft aus dem Haus über den Verdampfer bewegt, Kältemittel innerhalb der Spule die Temperatur der Luft, nimmt", sagte Hourahan. "Das Kältemittel absorbiert Wärme aus der Luft und wird von einer Flüssigkeit zu einem Dunst." Es wandelte sich von einer kalten Flüssigkeit ein heißer Dampf, und zur gleichen Zeit hatte die Luft Wärme entzogen, so ging die Luft aus wärmer, kälter."

Das verdampfte Kältemittel gelangt dann in den Kompressor, die neben einem Haus (oder oft auf dem Dach eines Unternehmens) Klimagerät außerhalb liegt, zusammen mit dem Kondensator. Wie der Name schon sagt, komprimiert der Kompressor das Gas zu einem Zustand der höheren Druck und höhere Temperaturen.

Von dort fließt das heiße, unter Druck stehende Gas über die dritte Komponente, den Kondensator. Hier wird das Gas wieder in seinem flüssigen Zustand kondensiert, wie entfernt Wärme abgestrahlt wird. Außengeräte haben oft Metall-Lamellen auf ihnen zu helfen, die Wärme schneller abführen.

Die Flüssigkeit abgekühlt-off ist nun in die Heimat zurückgekehrt. Erweiterungsgerätes regelt den Durchfluss von flüssigem Kältemittel in den Verdampfer, wo nur vor Hitze absorbieren und ein Niederdruck Gas Phase von einer Flüssigkeit verwandeln.

Feuchtigkeit-Falle

Entfernen Wärme ist nicht alles, was eine Klimaanlage tut es, ähem, Bedingungen die Luft. Luftfeuchtigkeit – die Menge an Wasserdampf in der Luft – ist ein wichtiger Faktor, wie unseren Körper fühlen, die Hitze; ein feuchter Umgebung wird verhindert, dass Schweiß verdampfen aus der Haut, die hilft, unerwünschte körperliche Wärme entführen. [7 gemeinsamen Sommer Gesundheit leiden]

Also, um die Umgebung in ein Haus oder Geschäft noch komfortabler machen, entfeuchten Klimaanlagen auch.

"Die Luft über den Verdampfer Spule bewegt, die Spule absorbiert Wärme und auch Feuchtigkeit, ringt", sagte Hourahan. "Die Luft jetzt hat eine kühlere Temperatur und ist trockener, also wenn es aus den Registern [Öffnungen] kommt, es mischt sich mit Raumluft und den Raum wohler macht."

Alle, die Wasser aus der Luft durch Klimaanlagen ausgelaugt pool im oder aus dem Gerät, vor allem auf feuchten Tage abtropfen lassen.

Die moderne Klimaanlage entstand mit dem Ziel der Steuerung der Feuchtigkeit. Im Jahr 1902 erarbeitete Ingenieur Willis Carrier eine Methode zum Entfernen von lästigen Feuchtigkeit aus der Luft in einer Druckerei in Brooklyn, N.Y.

"Die erste Einheit von Willis Carrier nicht für Temperaturregelung, sondern für die Feuchteregelung, war", sagte Hourahan. "Sie bekam als Nebenprodukt Kühlung."

Es dauerte ca. sechs Jahrzehnte bevor Klimaanlagen wirklich in Amerika weit verbreitet wurde. "In den 30er und 40er Jahren, begann sie gehen in die Häuser — reichen Häusern", sagte Hourahan. "Es war nicht bis die 50er und 60er Jahren, dass die Klimaanlage ging in bürgerlichen Häusern."

Sommer – wohl zum besseren – nie mehr dasselbe sein würde.

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