marți, 3 iulie 2012

Aer Conditionat - Cum Functioneaza?


Primul sistem de aer condiţionat modern de a fost dezvoltat în 1902 de către un tânăr inginer electrician pe nume Willis Haviland Carrier.
Acesta a fost conceput pentru a rezolva o problemă de umiditate de la Sackett-Wilhelms litografiere o editura din Brooklyn, NY. Uneori cartile absorbeau umezeala din aerul cald de vară, ceea ce facea foarte dificil tipografieze cu cerneala din vremurile respective. Carrier a tratat aerul din cladire prin ventilarea lui prin tevi racite astfel ca aerul rece nu transporta umezeala la fel de multa precum aerul cald, procesul a redus umiditatea din cladire şi stabilizat conţinutul de umiditate al hârtiei. Reducerea umiditatii a avut de asemenea un efect secundar, acela ca a scazut temperatura în cladire si astfel sa nascut o noua tehnologie, aerul conditionat.
Carrier si-a dat seama că a dezvoltat ceva cu un potenţial foarte mare, şi asta a fost cu mult înainte ca sistemele de aer condiţionat sa apara in cinematografe şi magazine, făcând lunile fierbinti de vara , mult mai confortabile pentru populatie.
Aparatele de aer conditionat actuale, utilizate sa reduca temperatura ambientala folosesc acelasi simplu sistem pe care Carrier l-a folosit la tipografie.
Aerul conditionat utilizeaza pentru a reduce temperatura aerului înconjurător într-o cameră principiu ştiinţific foarte simplu, restul este realizat cu aplicarea a cateva tehnici mecanice inteligente. De fapt, un aparat de aer conditionat este foarte similar cu un alt aparat din casa ta si anume frigiderul.
Climatizoarele nu au pereti cara se tina aerul rece precum un frigider, acestea tin aerul rece pentru o scurt perioada refulandul imediat in camera unde este montata unitatea interna loc de unde atrag aerul cald, mai simplu un aer conditionat trage aerul cald din camera si ofera inapoi aer rece.
Aparatele de aer conditionat folosec sistemul de refrigerare pentru a raci aerul din interior cu ajutorul unei legi a fizici, respectiv atunci cand un lichid se transforma intr-un gaz asa numitul faza de conversie se absoarbe caldura. Climatizoarele folosesc acesta faza de conversie prin fortarea unori compusi chimici speciali sa se evapore si sa se condenseze in mod repetat intr-un sistem inchis de bobine. Compusii chimici sunt de fapt agenti frigorifici ce au proprietati ce le permit sa se schimbe la temperaturi scazute. Astfel o centrala de aer conditionat detine in interior o serie de bobine prin care circula aerul bobine ce folosesc la racirea aerului.
Atunci când fluxurile de aer cald circula de-a lungul bobine rece un vaporizator de joasă presiune, din interiorul frigorific al aparatului absoarbe căldură pe măsură ce se schimbă de la un lichid la o stare gazoasă. Pentru a menţine eficient sistemul de răcire, aerul conditionat trebuie sa converteasca freonul înapoi la lichid. Pentru a face acest lucru, compresorul pune freonul sub presiune, un proces care creează o căldură nedorita. Toat căldura suplimentară creată de comprimarea gazelor este apoi evacuata la exterior, cu ajutorul unui al doilea set de bobine numite bobine condensator, si la un ventilator secundar. In timp ce freonul se raceste acesta se schimbă înapoi intr-un lichid, şi începe tot procesul din nou. Gândiţi-vă la ea ca la un ciclu nesfârşit: agent frigorific lichid, faza de conversie la o tranziţie de gaz / energie termică de absorbţie, de compresie şi faza înapoi la un lichid din nou.

Totuşi un aparat de climatizare nu face doar aer rece. Acesta are rolul de a monitoriza şi de a regla temperatura aerului prin intermediul unui termostat. Au, de asemenea, un filtru de aer, care elimină particulele de praf si anumite bacterii. Apoi funcţia dezumidificatoare. Deoarece temperatura este o componentă cheie a umiditatii relative, reducerea temperaturii de un volum de aer umed se face pentru a elibera o parte din umiditate. De aceea, există o teava la unitatea exterioara prin care picura apa in permanenta, acea apa find rezultatul elminarii umiditatii din camera dvs.
Cu toate acestea, părţile principale ale unui aparat de aer conditionat in gestionarea aerului dvs. se mişcă în două direcţii: spre interior şi spre exterior:
Evaporator - Primeste frigorific lichid
Condensator - facilitează transferul de căldură
Valva de expansiune - regleaza fluxul de agent frigorific în evaporator
Compresor - o pompa care ridica presiunea agentului frigorific
Partea rece a unui aparat de aer conditionat conţine vaporizator si un ventilator care suflă aer peste bobinele refrigerate şi în cameră. Partea fierbinte contine compresor, condensator şi un alt ventilator. În între cele două seturi de bobine, exista o valva de expansiune. Acesta regleaza cantitatea de agent frigorific lichid comprimat ce se deplasează în vaporizator. Odată ajuns în evaporator, agentul frigorific experimenteaza o cădere de presiune, se extinde şi se schimbă din nou într-un gaz. Compresorul este de fapt o pompa electrica care ridica presiunea freonului, ca parte a procesului de a o transforma din nou într-un lichid. Există anumiti senzori suplimentari, cronometre, supape, evaporator, compresor, condensator şi ventilul de expansiune sunt principalele componente ale unui aparat de aer conditionat.

Deşi aceasta este o configurare standard pentru un aparat de aer conditionat, există o serie de variaţii de la un model la altul. Aer conditionat pentru ferestre au toate aceste componente montate într-o cutie de metal relativ mica, care se instalează într-o fereastră de deschidere.
În clădirile foarte mari, cum ar fi hoteluri şi spitale, unitatea exterioara este de multe ori undeva montata pe acoperiş si are denumirea de chiller care are un principiu de functionare un pic diferit.

Cele mai multe aparate de aer conditionat au capacitatea lor de evaluat în unităţi termice britanice (BTU). Un BTU este cantitatea de căldură necesară pentru a ridica temperatura de 1 pound (0,45 kg) de apă cu un grad Fahrenheit (0,56 de grade Celsius). Un Btu este egal cu 1055 de jouli. În termeni de încălzire şi răcire, o tona este egal cu 12000 BTU.
Un exemplu tipic de aer conditionat fereastră ar putea fi evaluat la 10.000 BTU. Pentru comparaţie, un tipic de 2.000 de metri patrati (185,8 metri pătraţi) ar putea avea o casa de 5 tone (60.000 BTU), sistem de aer condiţionat, ceea ce înseamnă că aţi putea avea nevoie, probabil, 30 BTU pe metru pătrat. Acestea sunt estimări brute. La dimensiunea de aer conditionat cu exactitate pentru aplicaţia dumneavoastră specifică, trebuie să vă adresaţi unui antreprenor HVAC.
Evaluarea eficienţei energetice (REE), a unui aparat de aer conditionat este de rating sa Btu peste putere sa. Ca un exemplu, dacă un 10.000 BTU de aer condiţionat consumă 1.200 de waţi, EER sa este de 8,3 (10.000 BTU / 1200 W). Evident, v-ar dori REI să fie cât mai mare posibil, dar în mod normal, un EER mai mare este însoţit de un preţ mai mare.
Să presupunem că aveţi posibilitatea de a alege între două unităţi de 10.000 de BTU. Unul are o EER de 8,3 şi consumă 1.200 de waţi, iar celălalt are o EER de 10 şi consumă 1000 de waţi. Să spunem, de asemenea, că diferenţa de preţ este de $ 100. Pentru a determina perioada de recuperare de pe unitatea de mai scumpe, trebuie să ştiţi aproximativ cât de multe ore pe an, va fi de operare de aer condiţionat şi cât de mult un kilowatt-oră (kWh), costurile în zona dumneavoastră.
Presupunând că aveţi de gând să utilizaţi instalaţia de aer condiţionat de şase ore pe zi, timp de patru luni ale anului, la un cost de $ 0.10/kWh. Diferenţa în consumul de energie între cele două unităţi este de 200 de waţi. Acest lucru înseamnă că la fiecare cinci ore de unităţi mai puţin costisitoare, va consuma un kWh suplimentar (sau $ 0,10) mai mult decât unitatea mai scumpe.
Să facem matematica: Cu aproximativ 30 de zile într-o lună, sunteţi de operare de aer condiţionat:
4 luni x 30 zile pe lună x 6 ore pe zi = 720 ore
[(720 de ore x 200 W) / (1000 W / kw)] x $ 0.10/kilowatt ore = 14.40 dolari
Mai scump aparat de aer condiţionat costă 100 de dolari pentru a cumpăra, dar mai putini bani pentru a funcţiona. În exemplul nostru, acesta va avea şapte ani pentru unitatea de preţuri mai mari pentru a sparge chiar.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu