luftkonditioneringsapparater i bilar

bil luftkonditioneringsapparater fungerar ungefär på samma sätt som hem och kontor, bara de är mycket mindre., Kylardelen (som innehåller en expansionsventil och en förångare) är monterad bakom bilens instrumentbräda, värmeavledningen (med en kompressorenhet och en kondensor) är monterad nära bilens radiatorgaller (där luften blåser förbi när du kör längs) och de två sakerna är anslutna med en krets av rör genom vilka kylvätskan strömmar när luftkonditioneringen är påslagen. Till skillnad från en statisk enhet i en byggnad, som helt drivs av el, drivs kompressorenheten i en bil av vevaxeln (drivs av motorn, med andra ord)., Vanligtvis finns det en värmare (så temperaturen i passagerarutrymmet kan justeras) och en avfuktare (ibland kallad en mottagare/torktumlare) också. Precis som i normal luftkonditionering, kylvätskan cykler mellan gas och vätska, högt och lågt tryck, och hög och låg temperatur.

konstverk: hur bilen aircon fungerar (förenklad).1) förångaren absorberar värme från passagerarutrymmet, vilket gör kylvätskan inuti den koka och vända från en lågtrycksvätska till en lågtrycksgas., 2) kylvätskan strömmar ut ur facket i kompressorn som tar värmen med den. Den går in i kompressorn som en lågtrycksgas, relativt lågtemperaturgas.3) kompressorn pressar kylvätskan så att den blir en högtrycksgas med hög temperatur.4) kylmediet strömmar in i kondensorn och (överraskning, överraskning) kondenserar: det ger upp sin värme till atmosfären, så det blir tillbaka till ett högt tryck, lågtemperaturvätska och strömmar (via mottagaren/torktumlaren, visas inte) in i expansionsventilen.5) expansionsventilen tillåter kylvätskan att expandera till en lågtrycksvätska.,6) lågtrycksvätskans kylvätska kommer in i förångaren och hela cykeln upprepas. Med tiden sugs värmen inifrån passagerarutrymmet till luften utanför och kyler bilen ner.

hur luftkonditioneringsapparater kan skada miljön

du älskar förmodligen känslan av nykyld luft på en varm dag, men glöm inte att lagen kallas bevarande av energi! Det finns alltid ett pris att betala för att få något bra i vårt universum., I det här fallet är priset den energi du måste använda för att köra luftkonditioneringsenheten. med energi betyder det att det påverkar fickan och på planeten också i form av miljöproblem som global uppvärmning. Miljöaktivister säger att vi ska använda mindre luftkonditionering, vilket låter enklare än det är i ett riktigt varmt klimat., Det är viktigt att komma ihåg att Luftkonditionering inte bara handlar om lyx eller komfort: ett luftkonditionerat rum kan göra dig mycket mer produktiv på jobbet och det kan också ha viktiga hälsofördelar.vissa folkhälsoläkare har föreslagit att ökad användning av luftkonditionering i USA är en anledning till att det finns färre värmerelaterade dödsfall där än i Europa, där luftkonditionering används mindre., Det hävdas ibland att om människor inte har luftkonditionering, är de mer benägna att använda saker som elektriska fläktar, som fungerar mycket ineffektivt (omarrangera varmluft istället för att ta bort den och generera värme med egna elmotorer). Men de största elektriska skrivbordsfläktarna (vanligtvis rankade 25-50 Watt) använder en bråkdel så mycket el som de minsta luftkonditioneringsapparaterna (vanligtvis rankade på 750-1000 Watt); du kan använda ca 20-30 fläktar och konsumera samma eller mindre ström än en kompakt AC-enhet!,

foto: ozonhålet över Antarktis som orsakades av CFC-föroreningar, främst från luftkonditioneringsapparater,kylskåp och aerosoler. Bild artighet av NASA på Commons.

så vad är miljöskadorna? Låt oss överväga energin först. Varje gång du slår på luftkonditioneringen i din bil, lägger du till en extra 10-20 procent till din bränsleförbrukning (och en extra 10-20 procent till det pris du betalar på bensinstationen)., Vid låga hastigheter, öppna ett fönster istället är ofta ett bättre alternativ, men vid högre hastigheter du skapar luftmotstånd (dra) och slösa mer energi än du sparar. Hemma, med hjälp av luftkonditioneringen kommer att lägga mycket till din elräkning; närfysiker Tom Murphy testade sin luftkonditionering vetenskapligt, fann han att han använde ” mer elektrisk energi på två dagar än vi normalt spenderar på en månad.”Du kan prova andra strategier som att öppna dina fönster hela natten men stänga dem tätt första på morgonen och hela dagen för att hålla varm luft ur ditt hem., I riktigt varma klimat, kan du hitta att du helt enkelt inte kan göra utan AC; även så, du kan dramatiskt minska hur mycket det kostar dig (och hur mycket energi du använder) helt enkelt genom att vrida termostaten till en något högre inställning.

luftkonditionering enheter som används för att ha en annan mycket skadlig effekt på miljön samt. Fram till slutet av 1900-talet, mest använda kylmedelskemikalier som kallas klorfluorkarboner (CFC) (så kallade eftersom de är gjorda avkemikalierna klor, fluor och kol), som också användes i stor utsträckning i kylskåp.,När gamla luftkonditioneringsapparater och kylskåp bröts sönder för skrot i slutet av sina liv, flydde kylmedelskemikalierna in i atmosfären. Flytande upp i stratosfären (den övre atmosfären) skadade de snabbt jordens ozonskikt: den naturliga solskyddsmedel som hjälper till att skydda oss från solens skadliga ultravioletta strålar. De flesta moderna luftkonditioneringsapparater undviker CFC (nu förbjudna i många länder enligt ett globalt avtal som kallas Montrealprotokollet) och använder alternativa kylmedelskemikalier istället (vanligtvis halogenerade klorfluorkarboner eller HCFC)., Om du tittar noga på vårt toppfoto kan du se att fläkten har en grön ”Ozonvänlig” etikett på den, vilket innebär att det inte finns några CFC-kylmedel inuti.

här för att stanna?

älska det eller avskräcka det, vi kommer inte att bli av med våra luftkonditioneringsapparater när som helst snart;i USA, till exempel, alla trender pekar åt andra hållet. Enligt en 2009-undersökning från US Energy Information Administration (EIA) har 87 procent av hushållen i USA luftkonditionering, med en dramatisk ökning i varje region i landet sedan 1980., Förändrade förväntningar har bidragit till att driva den trenden: cirka 90 procent av nya bostäder är nu utrustade med AC. Välbärgade hem är mer benägna att använda centraliserade luftkonditioneringssystem som kyler hela byggnaden; fattigare hem förlitar sig på mindre, rumsbaserade luftkonditioneringsenheter monterade på fönster ellerväggar. Även om centraliserade system är överväldigande de mest populära i söder, Mellanvästern och väster om landet, är rumsbaserade enheter fortfarande betydligt mer populära i den kallare nordost., Inte överraskande, en 2017-studie av Eiafann att bostadsluftkonditionering förbrukar 18 procent av USA: s hushållsel och orsakar en dramatisk ökning av konsumtionen under sommarmånaderna.

vem uppfann luftkonditioneringsapparater?

Foto: En av Willis Carriers luftkonditioneringsdesigner. Detta diagram är en del av Carriers amerikanska patent #675,144, inlämnad 1933 och återutgiven 1941, som du hittar bland referenserna nedan. Bild med tillstånd av US Patent and Trademark Office.,

om du inte kunde leva utan din Air-con, tack Willis Carrier (1876-1950). Han var mannen som banade väg för denna ”coola saker” i början av 1900-talet. Här är en av hans tidiga mönster—och notera hur nära det liknar min snabba skiss upp ovan. Hur fungerar det? Varm luft dras in från ett rum (1), blandat med frisk luft (2), konditionerad och blåses tillbaka in i rummet med en fläkt (3). Värme avlägsnas genom kylskåpsrören i mitten av kanalen (4), som matas och styrs av ett system av pumpar, kompressorer, ventiler och termostater (5).,

Förångningsluftkylare

om du är avstängd luftkonditionering genom tanken på dyraelektriska räkningar och skadar planeten, är luftkylare som fungerar byevaporation ett annat alternativ att överväga.

evaporativ kylning kan låta komplex, men det är ganska familiarto oss alla. Hundar håller sig svala utan luftkonditioneringsapparater bara genomsticka sina tungor ut och panting; hot runners använder en liknandetrick, svettas kraftigt för att kasta värme från sina kroppar., När flytande vatten avdunstar och vänder sig till vattenånga, absorberar den värme, känd somden latenta värmen av avdunstning, som den måste ta bort från någotnäre (en flämtande hund eller en svettande idrottsman, kanske). Att sätta dettavetenskap till praktisk användning, kan vi använda avdunstning för att ta bort värme från ett rum som ger vi har en praktisk tillförsel av vatten i närheten.

bärbara luftkylare (ibland kända som förångande luftkylareller ”träskkylare”) ser lite ut som luftkonditioneringsapparater på hjulmen arbetar på ett helt annat sätt., Där ett luftkonditioneringsapparat fungerarsom ett kylskåp, expanderar och komprimerar sedan en kylvätska kemisk toshift värme från insidan av en byggnad till utsidan, en luftkylare suger invarm luft, passerar den genom eller i närheten av vatten för att kyla ner den och sedanblåser den tillbaka ut i rummet. Det finns två subtilt olika typer av luftkylare:

• en av dem passerar luften genom en slags vattenfylld ”svamp”, avdunstar droppar av vatten i luften, kyler ner det och gör det fuktigare samtidigt., Dettakallas direkt avdunstning eftersom luften och vattenträdet—de byter värme genom att komma i direkt kontakt.
• i en något annorlunda inställning blåser den inkommande luften genom en värmeväxlare med kallt vatten som cirkulerar i motsatt riktning.Här kommer inte vatten och luft i kontakt, varför det här ärkallad indirekt avdunstning. Indirekt förångning involvesmoving två strömmar av vätska istället för en, som behöver en extra fläkt/pump,så det tenderar att använda mer energi (elektricitet).

konstverk: hur en evaporativ kylare fungerar., 1) varm, torr luft sugs in genom ett galler.2) luften passerar genom en dyna som blötläggs med kallt vatten. 3) en del av vattnet avdunstar, kyla luften och göradet fuktigare. En fläkt blåser den kylda, fuktiga luften tillbaka in i rummet. 4) mer vatten läggs till dynan med en inre tanksom periodiskt behöver påfyllning.

luftkylare kan vara mycket billigare att köra än luftkonditioneringsapparater, Mende svalnar inte så dramatiskt., På plussidan är de mycket merbärbara; på minus har de inre tankar som behöverperiodiskt påfyllning med vatten (och is, om du vill, för att förbättraprestanda) eller permanent hooking upp till en vattenförsörjning med alängd trädgårdsslang. De fungerar i allmänhet bäst i varma, torra klimatdär fuktigheten är ganska låg (mindre än ca 60 procent),eftersom lägre luftfuktighet innebär effektivare avdunstning och kylning.,

Till skillnad från luftkonditioneringsapparater, som fungerar bäst när du håller dörrenoch fönster stängda, måste luftkylare placeras i ett bra luftflödenära ett öppet fönster(där torr frisk luft kommer in) och med en öppen dörr (för fuktig frånluft att strömma ut). Det är vettigt om du tänker på det: vattnet du lägger till luftflödet är ”blötläggning” upp värmen från rummet, och om du ständigt utvisar fuktig luft samtidigt som torr luft att komma in i dess ställe, Är du fortfarandeavlägsnande värme., Luftkylare som fungerar genom direkt avdunstning (tillsats av vatten) kan också användas som luftfuktare,men i så fall måste dörrarna och fönstren hållas stängda för att luftfuktigheten ska öka.