エアコン
車のエアコン
車のエアコンは、家庭やオフィスのものとほぼ同じように動作します。, 車のダッシュボードの後ろにはチラー部(膨張弁と蒸発器を組み込んでいる)が取り付けられ、車のラジエーターグリルの近くには放熱器部(コンプレッサーユニットとコンデンサーを組み込んでいる)が取り付けられており、エアコンのスイッチを入れると冷却材が流れるパイプの回路で接続されている。 完全に電気によって動力を与えられる建物の静的な単位とは違って、車の圧縮機の単位はクランク軸によって動力を与えられます(エンジンによっ, 通常、ヒーター(車室の温度を調整することができます)と除湿機(受信機/乾燥機ユニットと呼ばれることもあります)もあります。 ちょうど正常な空気調節でのように、冷却剤はガスと液体、高低圧力および高低の温度間の循環します。
アートワーク:カーエアコンの仕組み(簡略化)。1)蒸化器はそれの中の冷却剤を低圧の液体から低圧のガスに沸騰させ、回させる車室からの熱を吸収します。, 2)冷却剤はそれが付いている熱を取る圧縮機にコンパートメントから流れます。 それは低圧、比較的低温のガスとして圧縮機に入る。3)圧縮機は冷却剤を絞ります従って高圧の、高温ガスになります。4)冷却剤はコンデンサーに流れ、(驚き、驚き)凝縮します:それは大気に熱をあきらめます、従って高圧、低温液体に戻り、拡張弁に(受信機/ドライヤーによって、示されていない)流れます。5)拡張弁は冷却剤が低圧の液体に拡大するようにします。,6)低圧の液体の冷却剤は蒸化器および全周期の繰り返しを書き入れます。 時間が経つにつれて、熱は車室内から外部の空気に吸い込まれ、車を冷却します。
どのようにエアコンが環境に害を与えることができます
あなたはおそらく暑い日に新鮮な冷たい空気の感触を愛するが、忘れないでくださ 私たちの宇宙で何か良いものを得るために支払うための価格は常にあります。, この場合、価格はあなたが冷暖房ユニットを動かすのに使用しなければならないエネルギーである;エネルギーを使用することはあなたのポケットにそして地球温暖化のような環境問題の形をした惑星の余りに影響があることを意味する。 環境保護主義者は、本当に暑い気候よりも簡単に聞こえるエアコンを少なくする必要があると言います。, エアコンは贅沢や快適さだけではないことを覚えておくことが重要です:エアコン付きの部屋は、あなたが仕事ではるかに生産的にすることができ、それはあまりにも重要な健康上の利点を持つことができます。いくつかの公衆衛生医師は、米国でのエアコンのより多くの使用は、エアコンが少なく使用されているヨーロッパよりもそこに少ない熱関連死亡がある理由の一つであることを示唆しています。, エアコンを持っていない人は、非常に非効率的に働く扇風機のようなものを使用する可能性が高いと主張されることがあります(熱い空気を取り除 しかし最も大きい電気机ファン(普通評価される25-50ワット)は最も小さいエアコン(普通750-1000ワットで評価される)と同じくらいの電気分数を使用する;約20-30のファンを使用し、密集したAC単位より同じまたはより少ない力を消費できる!,
写真:主にエアコン、冷蔵庫、エアロゾルからのフロン汚染によって引き起こされた南極上のオゾンホール。 コモンズ上のNASAの画像提供。
それでは、環境被害は何ですか? まずエネルギーを考えてみましょう。 あなたの車のエアコンをつける度に、あなたの燃料消費料量に余分10-20パーセントを加える(そしてあなたが給油所で支払う価格に余分10-20パーセント)。, 低速では、代わりにウィンドウを開くことはしばしばより良い選択肢ですが、高速では空気抵抗(ドラッグ)を作り、節約するよりも多くのエネルギーを無駄にします。 家では、エアコンを使用してあなたの電気代に沢山を加える;whenphysicistトム-マーフィーは彼の空気調節を科学的にテストした、彼は彼が”私達が普通一ヶ月に費やすより二日のより多くの電気エネルギーを使用したことを見つけた。”あなたは一晩中窓を開けるが、あなたの家から熱い空気を保つために朝と昼間にタイトな最初のものをシャットダウンするような他の戦略を試すことができます。, 実際に熱い気候では、ACなしで単にすることができないことを見つけるかもしれない;そうであっても、劇的にわずかにより高い設定にサーモスタット
エアコンユニットは、同様に環境に別の非常に有害な影響を与えるために使用されます。 20世紀後半まで、冷蔵庫でも広く使用されていた塩素、フッ素、炭素の化学物質から作られているため、クロロフルオロカーボン(Cfc)として知られているほとんどのクーラント化学物質が使用されていました。,古いエアコンや冷蔵庫は、自分たちの生活の終わりにスクラップのためにバラバラにされたとき、冷却剤化学物質は、大気中に脱出しました。 成層圏(上層大気)に浮かんで、彼らは急速に地球のオゾン層を損傷しました:太陽の有害な紫外線から私たちを守るのに役立つ自然の日焼け止め。 現代のほとんどのエアコンは、フロン(現在はモントリオール議定書と呼ばれる世界的な合意の下で多くの国で禁止されている)を避け、代わりに代替クーラン, 私達の上の写真をよく見れば、ファンにcfcの冷却剤が中ないことを意味するそれの緑の”オゾン友好的な”ラベルがあることを見ることができます。
ここに滞在するには?
それを愛するか、それを嫌う、私たちはいつでもすぐに私たちのエアコンを取り除くことはありません。 米国エネルギー情報局(EIA)による2009年の調査によると、米国の世帯の87%が空調を備えており、1980年以来、国のすべての地域で劇的に増加しています。, 変更の予想はその傾向を運転するのを助けた:新しい家のおよそ90パーセントはACと今装備される。 豊かな家は全体の建物冷却する中心にされた冷暖房システムを使用して本当らしい;より貧しい家は窓のorwallsに合うより小さい、部屋ベースの冷暖房装置 集中型システムは南部、中西部、および西部で圧倒的に人気がありますが、部屋ベースのユニットは寒い北東部では依然としてかなり人気があります。, 驚くことではないが、EIAfoundによる2017の研究住宅用空調は米国の家庭用電力の18%を消費し、夏の間に消費が劇的に増加するということです。
誰がエアコンを発明しましたか?
写真:ウィリスキャリアのエアコンのデザインの一つ。 この図は、キャリアの米国特許#675,144の一部であり、1933年に提出され、1941年に再発行されました。 米国特許商標庁の画像提供。,
あなたのエアコンなしでは生きられなかった場合は、ウィリスキャリア(1876-1950)に感謝します。 彼は20世紀初頭にこの”クールなもの”を開拓した男でした。 この初期のデザインと合うか似て私の迅速でスケッチ上げます。 それはいかに働くか。 暖かい空気は部屋(1)から引っ張られ、新鮮な空気(2)と混合され、調節され、そしてファン(3)によって部屋に吹き戻される。 熱は、ポンプ、コンプレッサー、バルブ、およびサーモスタット(のシステムによって供給され、制御されているダクト(4)の中央に冷蔵庫チラーパイプによって除去され5)。,
蒸発空気冷却器
高価な電気代を考えて空調をオフにし、惑星に害を与えている場合、蒸発によって働く空気冷却器は考慮すべきもう一つのオプションです。
蒸発冷却は複雑に聞こえるかもしれませんが、それはかなり精通しています私たちのすべてに。 犬はエアコンを使わずに、舌を出して喘ぐだけで涼しく保ちます。熱いランナーは、体から熱を取り除くためにやたらと汗をかいています。, 液体水が蒸発して水蒸気に変わると、それは何かから取り除かなければならない蒸発の潜熱である熱を吸収する(おそらく、喘ぐ犬や汗をかく選手)。 実用的な使用にthisscienceを置いて、私達は私達に水の便利な供給が近くにある提供する部屋からのheatfromを取除くのに蒸発を使用してもいいです。
ポータブルエアクーラー(時には蒸発空気冷却器として知られているまたは”沼クーラー”)は、車輪のエアコンのように見えますが、非常に異なる方法で動作します。, エアコンが冷蔵庫のように働いているところでは、建物の中から外に熱をシフトさせる冷却剤化学物質を膨張させて圧縮し、空気クーラーは熱い空気を吸い込み、それを水に通したり近づけたりして冷却し、それを部屋に戻します。 そのうちの一つは、空気を一種の水で満たされた”スポンジ”に通し、水の液滴を空気中に蒸発させ、それを冷却し、同時により湿気の多いものにする。, Thisisは空気およびwatermeetので直接蒸発と呼ばれます—直接接触に入って来ることによって熱を交換します。
アートワーク:蒸発冷却器がどのように機能するか。, 1)熱い、乾いた空気はグリルを通して吸われます。2)空気は冷たい水に浸したパッドを通過します。 3)水のいくつかは蒸発しま、空気を冷却し、makingitより湿気のあります。 ファンは部屋に戻って冷却された、湿気のある空気を吹く。 4)より多くの水は周期的に補充を必要とする内部tankthatによってパッドに加えられます。
空気冷却器は、エアコンよりもはるかに安く実行することができますが、彼らは劇的に冷却しないでください。, プラス側では、彼らははるかに重要です;マイナス側では、彼らは必要な内部タンクを持っています定期的に水を補充する(そして、あなたが望むならば、 それらは一般により低い湿気がより有効な蒸発および冷却を意味するので、湿気がかなり低い(より少しにより約60パーセント)、熱く、乾燥したclimateswhereで最もよく働,
あなたがドアを保つときに最も効果的なエアコンとは異なり、窓を閉じて、空気クーラーは、開いた窓(乾燥した新鮮な空気が入ってくる)と開いたドア(湿った排気が流出するための)の上に良い空気の中に配置する必要があります。 あなたがそれについて考えるならば、それは理にかなっています:あなたが気流に加えている水は部屋からの熱を”浸す”ことであり、乾燥した空気がそ, 直接蒸発(水を加える)によって働く空気クーラーはまた加湿器として使用することができますが、その場合、ドアおよび窓は湿気が増加するように閉鎖し