Klimaanlegg i biler

Bil air conditioners fungerer mye på samme måte som hjemme-og kontorbruk seg, bare de er mye mindre., Kjøleren del (som inkorporerer en ekspansjonsventil og en fordamper) er montert bak bilens dashbord, varmen dissipater (innlemme en kompressoren og en kondensator) er montert i nærheten av bilens grillen (der luften blåser forbi mens du kjører sammen), og de to tingene er forbundet med en krets av rør gjennom som kjølevæske strømmer når klimaanlegget er slått på. I motsetning til en statisk enhet i en bygning, som er helt drevet av elektrisitet, kompressoren i en bil som er drevet av veivakselen (drevet av motoren, med andre ord)., Vanligvis er det en oppvarming (så temperaturen i kupeen kan bli justert) og en dehumidifer (noen ganger kalt en mottaker/tørketrommel enhet) som godt. Akkurat som i et vanlig bad, kjølevæske sykluser mellom gass og væske, høyt og lavt trykk og høy og lav temperatur.

Kunstverk: Hvordan bilen aircon fungerer (forenklet).1) fordamper absorberer varme fra kupeen, noe som gjør kjølevæske inne i den koke og vender fra et lavt trykk væske inn i en lav-press-gass., 2) kjølevæske strømmer ut av batterirommet i kompressoren tar varmen med det. Det går inn i kompressoren som et lavt trykk, lav temperatur gass.3) kompressoren klemmer kjølevæsken, så det blir et høyt trykk, høy temperatur gass.4) kjølevæske strømmer inn i kondensatoren og (surprise, surprise) kondenserer: det gir sin varme til atmosfæren, så det viser tilbake til et høyt trykk, lav temperatur væske og flyter (via mottakeren/tørketrommel, ikke vist) i ekspansjonsventil.5) ekspansjonsventil lar kjølevæske å ekspandere inn et lavtrykk væske.,6) lav-trykk væske kjølevæske går inn i fordamperen og hele syklusen gjentar seg. Over tid, varme er sugd fra inne i kupeen til luften utenfor, kjøling bilen ned.

Hvordan air conditioners kan skade miljøet

Du sannsynligvis elske følelsen av fersk kjølt klimaanlegg på en varm dag, men ikke forgetthat loven heter bevaring av energi! Det er alltid en pris å betale for å få noe godt i vårt univers., I dette tilfellet, prisen er den energien du har til å bruke til å kjøre aircondition enhet; ved hjelp av energi betyr at det er et innvirkning på lommen, og på det planet også i form av miljømessige problemer som global oppvarming. Miljøvernere sier at vi bør bruke mindre air-condition, som høres enklere ut enn det er i et veldig varmt klima., Det er viktig å huske på at air-condition ikke bare handler om luksus og komfort som: en luftkondisjonerte rom kan gjøre deg mye mer produktiv på jobb, og det kan ha store helsemessige fordeler også; somepublic-helse leger har antydet at økt bruk av klimaanlegg i Usa er en grunn til hvorfor det er færre varme-relaterte dødsfall der enn i Europa, hvor air condition brukes mindre., Det er noen ganger hevdet at hvis folk ikke har air condition, de er mer sannsynlig å bruke ting som elektriske vifter, noe som fungerer veldig inefficiently (omorganisere varm luft i stedet for å fjerne det og genererer varme med sine egne elektriske motorer). Men den største elektrisk dusj fans (vanligvis vurdert 25-50 watt) bruke en brøkdel så mye strøm som den minste air conditioners (vanligvis vurdert på 750-1000 watt); du kan bruke om 20-30 fans og forbruke det samme eller mindre strøm enn en kompakt AC-enhet!,

Foto: ozonhullet over Antarktis som var forårsaket av CFC forurensning, hovedsakelig fra klimaanlegg,kjøleskap og aerosoler. Bilde gjengitt med tillatelse fra NASA på Commons.

Så hva er de miljømessige skader? La oss vurdere energi først. Hver gang du slår på klimaanlegget i bilen, kan du legge til en ekstra 10-20 prosent til drivstoff-forbruk (og en ekstra 10-20 prosent av prisen du betaler på bensinstasjon)., Ved lave hastigheter, kan du åpne et vindu i stedet er ofte et bedre alternativ, men ved høyere hastigheter du opprette luftmotstand (dra) og kaste bort mer energi enn du lagre. Hjemme, ved hjelp av klimaanlegget vil legge mye å strømregningen; whenphysicist Tom Murphy testet sitt bad vitenskapelig, fant han at han brukte «mer elektrisk energi i to dagene enn vi vanligvis bruker i løpet av en måned.»Kan du prøve andre strategier som åpne vinduer i hele natt, men slå dem godt først i morgen, og hele dagen å holde varm luft ut av ditt hjem., I veldig varmt klima, kan du finne deg rett og slett ikke kan gjøre uten AC, selv så, kan du dramatisk redusere hvor mye det koster deg (og hvor mye energi du bruker rett og slett ved å slå termostaten til en litt høyere innstilling.

Air condition enheter som brukes til å ha en annen svært skadelig effekt på miljøet som godt. Inntil slutten av det 20. århundre, mest brukt kjølevæske kjemikalier som er kjent som chlorofluorocarbons (CFCs) (så kalt fordi de er laget suge kjemikalier klor, fluor og karbon), som også ble brukt mye i kjøleskap.,Når gamle klimaanlegg og kjøleskap ble brutt fra hverandre for skrap på slutten av sitt liv, kjølevæske kjemikalier rømte inn i atmosfæren. Flytende opp i stratosfæren (den øvre atmosfæren), de raskt skadet Jordens ozonlag: det naturlig solkrem som beskytter oss mot Solens skadelige ultra-violet-stråler. De fleste moderne klimaanlegg unngå CFCs (nå forbudt i mange land under en global avtale som kalles Montreal-Protokollen) og bruk alternative kjølevæske kjemikalier i stedet (vanligvis halogenerte chlorofluorocarbons eller HCFCs)., Hvis du ser nøye på vår topp bilde, kan du se at viften har en grønn «Ozon vennlig» merkelapp på, noe som betyr at det er ingen FCK kjølevæske inne.

Her for å bli?

Elsker det eller hater det, kan vi ikke være å bli kvitt våre air conditioners når som helst snart, og i Usa, for eksempel, alle trender peker den andre veien. Ifølge en 2009-undersøkelse av den AMERIKANSKE Energy Information Administration (EIA), 87 prosent av AMERIKANSKE husholdninger nå har aircondition, med en dramatisk økning i alle regioner i landet siden 1980., Endre forventninger har bidratt til å drive som trend:rundt 90 prosent av nye boliger er nå utstyrt med AC. Velstående hjem er mer sannsynlig å bruke sentralisert aircondition-systemer som kjølig hele bygningen; fattigere hjem stole på mindre, rom-basert air condition-enheter som er montert på windows orwalls. Selv om sentraliserte systemer er overveldende, den mest populære i Sør, Midtvesten og Vest i landet, rom-baserte enheter er fortsatt betydelig mer populære i det kalde Nord., Ikke overraskende, en 2017 studie av EIAfound at bolig-bad forbruker 18 prosent av OSS husholdning strøm og fører til en dramatisk økning i forbruket i løpet av sommermånedene.

Som oppfant air conditioners?

Foto: En av Willis Flyselskapet air conditioner design. Dette diagrammet er en del av operatørens US patent #675,144, arkivert i 1933 og solgt i 1941, som du finner blant referanser nedenfor. Bilde gjengitt med tillatelse av US Patent and Trademark Office.,

Hvis du ikke kunne leve uten air-con, takk Willis Carrier (1876-1950). Han var mannen som tok initiativet til dette «kule ting» i de første tiårene av det 20. århundre. Her er en av hans tidlige design—og legg merke til hvor nært det ligner min rask skisse opp ovenfor. Hvordan fungerer det? Varm luft er trukket i fra et rom (1), blandet med frisk luft (2), klimaanlegg og blåst tilbake til rommet av en vifte (3). Varme er fjernet av kjøleskap kjølesystem rør i midten av kanalen (4), som føres og kontrolleres av et system som pumper, kompressorer, ventiler, og termostater (5).,

Fordamping air-kjølere

Hvis du er slått av bad ved tanken på expensiveelectric regninger og skader planeten, air-kjølere som fungerer byevaporation er et annet alternativ å vurdere.

Fordamping kjøling kan høres komplisert, men det er ganske familiarto oss alle. Hunder oppbevares kjølig uten air conditioners bare bysticking tunga ut og pesende; varme løpere bruker en similartrick, svette voldsomt til å belyse varmen fra kroppene deres., Når liquidwater fordamper og blir til vanndamp, det absorberer varme, kjent asthe latent varme av fordampning, som det har å fjerne fra somethingnearby (en pesende hund eller en svett idrettsutøver, kanskje). Å sette thisscience til praktisk bruk, kan vi bruke fordamping å fjerne heatfrom et rom som gir vi ha en praktisk tilførsel av vann i nærheten.

Portable air-kjølere (noen ganger kjent som fordamping air coolersor «sump kjølere») ser litt ut som klimaanlegg på wheelsbut jobbe på en helt annen måte., Der en air conditioner workslike kjøleskap, utvide og deretter komprimere en kjølevæske kjemiske toshift varmen fra innsiden av en bygning utenfra, en air cooler suger inhot luft, passerer den gjennom eller nær vann for å kjøle den ned, og thenblows den tilbake ut i rommet. Det er to litt forskjellig typesof air cooler:

• En av dem passerer luften gjennom en slags ofwater-fylt «svampen» fordamper dråper av vann i theair, kjøle den ned, og gjør det mer fuktig på samme tid., Thisis kalles direkte fordamping fordi luften og watermeet—de utveksle varme ved å komme i direkte kontakt.
• I en litt forskjellige oppsett, innkommende luft blåser gjennom en heatexchanger med kaldt vann som sirkulerer i motsatt retning.Her, vann og luft ikke kommer i kontakt, noe som er grunnen til dette kalt indirekte fordamping. Indirekte fordamping involvesmoving to strømmer av væske i stedet for én, som har behov for en ekstra vifte/pumpe,så det har en tendens til å bruke mer energi (elektrisitet).

Kunstverk: Hvordan en fordamping kjøligere fungerer., 1) Varm, tørr luft suges inn gjennom en grill.2) luft passerer gjennom en pad som er fuktet med kaldt vann. 3) Noe av vannet fordamper, kjøling luft og makingit mer fuktig. En vifte blåser avkjølt, fuktig luft tilbake inn i rommet. 4) Mer vann er lagt til puten av en intern tankthat med jevne mellomrom behov for etterfylling.

Air-kjølere kan være mye billigere å kjøre enn klimaanlegg, butthey ikke kul som dramatisk., På pluss-siden, de er mye moreportable; på minus, de har interne tanker som needperiodically etterfylle med vann (og is, hvis du ønsker å improveperformance) eller permanent å koble opp til et vann med alength av hageslangen. De vanligvis fungerer best i varme, tørre climateswhere luftfuktigheten er relativt lav (mindre enn ca 60 prosent),fordi lavere luftfuktighet betyr mer effektiv fordamping og kjøling.,

i Motsetning til med air conditioners, som fungerer best når du holder doorsand vinduene lukket, air-kjølere trenger å bli plassert i en god luft flownear et åpent vindu (hvor tørr frisk luft kommer inn) og med en åpen dør(for fuktige luften å strømme ut). Det gir mening hvis du tenker over det:de vann som du legger til luftstrømmen er «soaking» opp varme fra rommet, og hvis du hele tiden utvise fuktig luft, samtidig som den gir tørr luft inn i dens sted, du er continuallyremoving varme., Air-kjølere som arbeider ved direkte fordamping (legge i vann) kan også brukes som luftfuktere om,i dette tilfellet, dører og vinduer må holdes lukket for å tillate at fuktigheten øker.