nota del del : El aire acondicionado es un asunto amplio que haría un artículo excesivamente largo si los detalles de las aplicaciones llamadas los acondicionadores de aire fueron incluidos en él. Los aspectos generales del aire acondicionado se cubren en el artículo del aire acondicionado del, mientras que las aplicaciones llamadas los acondicionadores de aire y los sistemas similares que realizan esa función se cubren en este artículo. Algunos de los subtemas en el asunto amplio del aire acondicionado fueron incluidos algo arbitrariamente en solamente uno de estos dos artículos.
Un acondicionador de aire es una aplicación, el sistema, o el mecanismo diseñado para extraer calor de un área usar un ciclo de refrigeración. En la construcción, un sistema completo de calefacción, la ventilación, y el aire acondicionado se refiere como HVAC . Su propósito, en el hogar o en el coche, es proporcionar comodidad durante días y noches calientes.
Historia
Ver el aire acondicionado #History.
Usos del aire acondicionado
Ver los usos del aire acondicionado # del aire acondicionado.
Fundamentos y teorías del sistema de aire acondicionado
Ciclo de refrigeración
En el ciclo de refrigeración, una pompa de calor transfiere calor de una fuente de calor de una temperatura más baja en un disipador de calor más alto de la temperatura. El calor fluiría naturalmente en la dirección opuesta. Éste es el tipo más común de aire acondicionado. Un refrigerador funciona más o menos de la misma manera, como él bombea el calor del interior en el cuarto en el cual se coloca.
Este ciclo se aprovecha del universal picovoltio de la ley del gas = el TNR, donde está presión el P, el V es volumen, el R es el constante de gas universal, el T es temperatura, y el n es el número de topos de las moléculas (1 topo = 6.022×1023) del gas.
El ciclo de refrigeración más común utiliza un motor eléctrico para conducir un compresor . En un automóvil el compresor es conducido por una polea en el cigüeñal del motor, con ambos usar los motores eléctricos para la circulación de aire. Puesto que ocurre la evaporación cuando se absorbe el calor, y la condensación ocurre cuando se lanza el calor, los acondicionadores de aire se diseñan para utilizar un compresor para causar cambios de la presión entre dos compartimientos, y bombean activamente un refrigerante alrededor. Un refrigerante se bombea en el compartimiento refrescado (la bobina de evaporador), donde la presión baja y la baja temperatura hacen el refrigerante evaporarse en un vapor, tomando calor con él. En el otro compartimiento (el condensador), el vapor refrigerante es directo comprimido y forzado otra bobina del intercambio de calor, condensando en un líquido, rechazando el calor absorbente previamente del espacio refrescado.
Humedad
El equipo de aire acondicionado de la refrigeración reduce generalmente la humedad del aire procesado por el sistema. (Debajo del punto de condensación ) la bobina de evaporador relativamente fría condensa el vapor de agua del aire procesado, (como una bebida helada condensará el agua en el exterior de un vidrio), enviando el agua a un dren y quitando el vapor de agua del espacio refrescado y bajando la higrometría. Puesto que los seres humanos transpiran para proporcionar el enfriamiento natural por la evaporación de la transpiración de la piel, un aire más seco (hasta un punto) mejora la comodidad proporcionada. El acondicionador de aire de la comodidad se diseña para crear una higrometría del 40% a del 60% en el espacio ocupado. En el alimento que vende los gabinetes abiertos grandes del refrigerador al por menor de los establecimientos actuar como alto - unidades de deshumedecimiento del aire eficaz.Algunas unidades de aire acondicionado secan el aire sin el enfriamiento de él. Trabajan como un acondicionador de aire normal, salvo que colocan a un cambiador de calor entre el producto y el extractor. Conjuntamente con la convección el avienta que él alcanza un nivel similar de comodidad como refrigerador de aire en climas tropicales húmedos, pero consume solamente cerca de 1/3 de la electricidad. Son también preferred por los que encuentren el bosquejo creado por los refrigeradores de aire incómodo.
Refrigerantes
considera también:
los refrigerantes " " de Freón ; es un nombre comercial para una familia de los refrigerantes de Haloalkane manufacturada por el Du Pont y otras compañías. Estos refrigerantes eran de uso general debido a sus características superiores de la estabilidad y de la seguridad. Desafortunadamente, la evidencia ha acumulado que estos refrigerantes del cojinete de la clorina alcanzan la atmósfera superior cuando se escapan. La química es mal entendida pero el consenso general parece ser que los CFCs adaptan para arriba la estratosfera debido al ULTRAVIOLETA - radiación, lanzando sus átomos de la clorina. Estos átomos de la clorina actúan como catalizadores en la avería del ozono, que hace daño severo a la capa de ozono que blinda la superficie de tierra de la radiación ULTRAVIOLETA fuerte. La clorina seguirá siendo activa como catalizador hasta y a menos que ate con otra partícula que forma una molécula estable. Los refrigerantes del CFC en uso del campo común pero del retroceso incluyen R-11 y R-12. Refrigerantes más nuevos y ambiental-más seguros incluyen el HCFCs ( R-22, usado en la mayoría de los hogares hoy) y el HFCs ( R-134a, usado en la mayoría de los coches) ha substituido la mayoría del uso del CFC. HCFCs alternadamente se está eliminando bajo protocolo de Montreal y está siendo substituido por los hydrofluorocarbons (HFCs), por ejemplo el R-410A, que carecen la clorina .
Tipos de equipo del acondicionador de aire
Unidades de la ventana y de la por-pared
Muchos acondicionadores de aire tradicionales en hogares u otros edificios son solas unidades rectangulares usadas para refrescar un apartamento, una casa o una parte de ella, o la parte de un edificio. Para un ejemplo, ver las fotos a la derecha. Los hoteles utilizan con frecuencia los sistemas PTAC, que combinan la calefacción en la misma unidad. Las unidades del acondicionador de aire necesitan tener acceso al espacio que se están refrescando (el interior) y que un disipador de calor; el aire del exterior se utiliza normalmente para refrescar la sección del condensador. Por esta razón, los acondicionadores de aire de sola unidad se colocan en ventanas o con aberturas en una pared hecha para el acondicionador de aire; el 3ultimo tipo incluye los acondicionadores de aire portables.
Las unidades de la ventana y de la por-pared tienen respiraderos en ambos el interior y el exterior, así que el aire del interior que se refrescará se puede soplar adentro y hacia fuera por un ventilador en la unidad, y el aire del exterior se puede también soplar adentro y hacia fuera por otro ventilador para actuar como el disipador de calor. Los controles están en el interior.
Una casa o un edificio grande puede tener varias tales unidades. Si virtualmente cada sitio se refrescara con su propia unidad de aire acondicionado, la mayor parte de el día, sería menos costoso utilizar el aire acondicionado central, aunque eso puede no ser físicamente posible.
Refrigeradores de la evaporación
considera también:
l refrigerador del pantano En climas muy secos, " supuesto; Quot de los refrigeradores del pantano; ser popular para mejorar comodidad durante el tiempo caliente . Este tipo de refrigerador es el refrigerador dominante usado en Irán que tenga el número más grande de unidades que en cualquier otro lugar en el mundo, por lo tanto un cierto " que se refiere; Quot de los refrigeradores del pantano; como refrigeradores persas . Un refrigerador evaporativo es un dispositivo que dibuja el aire exterior a través de un cojín mojado, tal como una esponja grande empapada con agua. El calor sensible del aire entrante, según lo medido por un termómetro de bulbo seco, se reduce. El calor total (calor sensible más el calor latente ) del aire que entra es sin cambios. Algo del calor sensible del aire que entra es convertido al calor latente por la evaporación del agua en los cojines mojados del refrigerador. Si el aire que entra es bastante seco, los resultados pueden ser absolutamente cómodos. Estos refrigeradores costados menos y son mecánicamente simples entender y mantener.
Un de tipo precoz del refrigerador, usar el hielo para otro efecto, fue patentada por el Juan Gorrie Apalachicola, la Florida en 1842. Él utilizó el dispositivo para refrescar a los pacientes en su hospital de la malaria .
Hay un proceso relacionado, más complejo llamado la refrigeración absorbente que utiliza calor para producir el enfriamiento. En un caso, un refrigerador absorbente de tres fases primero deshumedece el aire con un aerosol del agua salada o de la salmuera . El de la salmuera absorbe osmótico el vapor de agua del aire. La segunda etapa rocía el agua en el aire, refrescando el aire por la evaporación. Finalmente, controlar la humedad, el aire pasa a través de otro aerosol de la salmuera. La salmuera reconcentrated por la destilación. El sistema se utiliza en algunos hospitales porque, con la filtración, una destilación regenerador suficientemente caliente quita organismos aerotransportados.
Refrigeradores absorbentes
considera también:
absorbente del refrigerador Turbinas de gas del uso de algunos edificios para generar electricidad. Los extractores de éstos son bastante calientes conducir un refrigerador absorbente que produzca la agua fría. La agua fría entonces se funciona con a través de los radiadores en los tubos de aire para el enfriamiento hydronic. El de doble uso de la energía, generar electricidad y el enfriamiento, hace esta tecnología atractiva cuando los precios regionales de la utilidad y de combustible correctos. Produciendo calor, la energía, y el enfriamiento en un sistema se conoce como Trigeneration .
Aire acondicionado central
El aire acondicionado central, referido comúnmente como el aire central (los E.) del o el aire-con (Reino Unido), es un sistema de aire acondicionado que utiliza conductos para distribuir el aire refrescado y/o deshumedecido a más de un sitio, o utiliza las pipas para distribuir el agua enfriada a los cambiadores de calor en más de un sitio, y que no se tapa en un enchufe eléctrico estándar.Con un sistema partido del típico, el condensador y el compresor están situados en una unidad al aire libre; el evaporador se monta en el aire que maneja la unidad (que es a menudo un horno de aire forzado). Con un sistema del paquete del, todos los componentes se establecen en una sola unidad al aire libre que se pueda establecer en la tierra o la azotea.
El aire acondicionado central se realiza como un acondicionador de aire regular pero tiene varias ventajas agregadas:
cuando el aire que maneja la unidad se gira, aire del sitio se extrae adentro de las varias partes de la casa a través de conductos del volver-aire. Este aire se tira a través de un filtro donde las partículas aerotransportadas tales como polvo y pelusa se quitan. Los filtros sofisticados pueden quitar los agentes contaminadores microscópicos también. El aire filtrado se encamina a la canalización del suministro de aire que lo lleva de nuevo a cuartos. Siempre que el acondicionador de aire esté funcionando, las repeticiones de este ciclo continuamente.
porque la unidad de aire acondicionado central está situada fuera del hogar, ofrece un nivel inferior del ruido dentro que una unidad de aire acondicionado libre.
Termóstatos
considera también:
l termóstato Control de los termóstatos la operación de los sistemas de la HVAC, girar la calefacción o los sistemas de enfriamiento para traer el edificio a la temperatura del sistema. Los sistemas típicamente de la calefacción y de enfriamiento tienen sistemas de control separados (aunque pueden compartir un termóstato ) de modo que la temperatura sea solamente " controlado; one-way". Es decir, en invierno, un edificio que es demasiado caliente no será refrescado por el termóstato. Los termóstatos se pueden también incorporar en los sistemas de gestión de la energía de la facilidad en los cuales el cliente de la utilidad de energía puede controlar los gastos energéticos totales. Además, un número creciente de las utilidades de energía ha hecho disponible un dispositivo que, cuando está instalado profesional, controlará o limitar la energía a un sistema de la HVAC durante tiempos máximos del uso para evitar hacer necesario el uso de los apagones del balanceo dan el cliente un crédito de una cierta clase en intercambio.
Capacidad del equipo
La energía del equipo del acondicionador de aire en el los E. se describe a menudo en términos de " toneladas de refrigeration". Un " tonelada de refrigeration" se define mientras que la energía de enfriamiento de una tonelada corta (el 2000 golpea o 907 kilogramos del hielo que derrite en un período de 24 horas.000 al BTU por la hora, o 3517 vatios (http://physics.gov/Pubs/SP811/appenB9. " residencial; " central del aire ; los sistemas son generalmente a partir 1 a 5 kilovatios de las toneladas (3 a 20) en capacidad.El uso del aire acondicionado eléctrico/compresivo pone una demanda importante en la rejilla de la corriente eléctrica de la nación en tiempo caliente, cuando la mayoría de las unidades están funcionando bajo carga pesada. Las consecuencias del apagón de Norteamérica los locals 2003 fueron pedidos mantener su aire acondicionado apagado. Durante demanda máxima, las centrales eléctricas adicionales se deben traer a menudo en línea, generalmente el gas natural las plantas encendidas debido a su arranque rápido. Un estudio 1995 de varios estudios para uso general del aire acondicionado residencial concluyó que el acondicionador de aire medio perdió el 40% de la energía de la entrada. Esta energía se pierde bajo la forma de calor, que se debe bombear hacia fuera. Hay una oportunidad enorme de reducir la necesidad de nuevas centrales eléctricas y de conservar energía.
En un automóvil el sistema del aire/acondicionado utilizará alrededor 5 caballos de fuerza (4 kilovatios) de la energía del motor.
La asociación de los fabricantes de aparato electrodoméstico ( AHAM ) ofrece una hoja de trabajo que pueda ayudarle a estimar cómo es de gran alcance un acondicionador de aire usted necesita. La hoja de trabajo le dirige con las medidas necesarias para calcular el tamaño del acondicionador de aire, y entonces calcula automáticamente la respuesta final para usted.
Grado estacional del rendimiento energético (SEER)
considera también:
estacional del grado del rendimiento energético Para los hogares residenciales, algunos países fijaron los requisitos mínimos para el rendimiento energético. En los Estados Unidos, la eficacia de acondicionadores de aire es clasificada a menudo (pero no siempre) por el cociente de rendimiento energético estacional del (SEER) . Cuanto más alto es el grado del ADIVINO, más económico de energía es el acondicionador de aire. El grado del ADIVINO es el BTU de la salida de enfriamiento durante su uso anual normal dividido por la entrada de energía eléctrica total en los vatios-hora (W·h) durante el mismo período. ÷ W· del ADIVINO = del BTU del del
l ; h
Por ejemplo, una unidad de aire acondicionado de 5000 BTU/h, con un ADIVINO de 10, funcionando por un total de 1000 horas durante una estación de enfriamiento anual (es decir, 8 horas por el día por 125 días) proporcionaría una salida de enfriamiento total anual de: × del 5000 BTU/h del
l h 1000 = 5.000 BTU
cuál, para un ADIVINO de 10, ser un uso anual de la energía eléctrica: del
l ÷ 10 = 500.000 BTU; h
y eso es equivalente a un uso de la energía media durante la estación de enfriamiento de:
500,000 W·÷ de h h 1000 = 500 W
El ADIVINO se relaciona con el coeficiente del funcionamiento (POLI) de uso general en termodinámica y también con el cociente de rendimiento energético (EER). El EER es el grado de eficacia para el equipo en un par particular de temperaturas externas e internas, mientras que calculan al ADIVINO sobre una gama entera de las temperaturas externas (es decir, la distribución de la temperatura para la localización geográfica de la prueba del ADIVINO). El ADIVINO es inusual en que está compuesto de una unidad imperial dividida por una unidad métrica . El POLI es un cociente con las mismas unidades métricas de energía (julios) en el numerador y el denominador. Cancelan hacia fuera dejar a un la cantidad sin dimensiones . Las fórmulas para la conversión aproximada entre el ADIVINO y EER o POLI están disponibles del gas pacífico y de la compañía eléctrica en California: del
l (1); &DIVIDE DEL ADIVINO = DE EER DEL ; 0.9 del
l (2); ADIVINO = POLI del x 3.792 del
l (3); EER = POLI x 3.413
De la ecuación (2) arriba, un ADIVINO de 13 es equivalente a un POLI de 3.43, así que significa que 3.43 unidades de energía térmica están bombeadas por la unidad de energía del trabajo.
Hoy, es raro ver los sistemas clasificados debajo del ADIVINO 9 en los Estados Unidos, puesto que más viejas unidades se están substituyendo por las unidades de una eficacia más alta. Los Estados Unidos ahora requieren que los sistemas residenciales manufacturados en 2006 tengan un grado mínimo del ADIVINO de 13 (aunque los sistemas de la ventana-caja estén exentos de esta ley, así que su ADIVINO todavía está alrededor de 10). Los ahorros de la energía substanciales se pueden obtener de sistemas más eficientes. Por ejemplo aumentando al ADIVINO 9 a al ADIVINO 13, el consumo de energía es reducido por el 30% (igual a 1 - 9/13). Se demanda que éste puede dar lugar a los ahorros de la energía valorados en hasta $US 300 por año (dependiendo del índice del uso y del coste de electricidad). En muchos casos, los ahorros de la energía del curso de la vida son probables sobrepasar el coste inicial más alto de una unidad de gran eficacia.
Como un ejemplo, el coste anual de energía eléctrica consumido por 72.000 funcionamientos de la unidad de aire acondicionado BTU/h por 1000 horas por año con un grado del ADIVINO de 10 y coste de energía de $0.08 por el kilovatio-hora (kilovatio·h) puede ser calculado como sigue: tamaño de la unidad del del
l, × de BTU/h; horas por año, × de h; coste de energía, $/kW· ÷ de h; (ADIVINO, BTU/W· × de h; 1000 W/kW)
l (72.000 BTU/h) × (h) 1000 × ($0.08/kW· h) ÷ BTU/W· h) × (1000 W/kW) = $576.00 coste anual
Los tamaños del acondicionador de aire se dan a menudo como " tons" de refrescar . Multiplicando las toneladas de refrescarlo de 12.000 convertidos a BTU/h.
Una idea falsa común es que el sistema de grado del ADIVINO también se aplica a los sistemas de calefacción. Sin embargo, los grados del ADIVINO se aplican solamente al aire acondicionado.
Los acondicionadores de aire (para refrescarse) y las pompas de calor (para la calefacción) que ambos trabajan en ese calor se transfiere semejantemente o " pumped" de un " más fresco; calor-source" a un " más caliente; " del disipador de calor ;. Los acondicionadores de aire y las pompas de calor funcionan generalmente lo más eficazmente posible en las temperaturas alrededor del ° 50 a 55; F (10− 13 ° C). Se alcanza un “punto del balance” cuando la temperatura de la fuente de calor baja debajo alrededor de 40 ° F (4 ° C), y el sistema no puede tirar de más calor de la calor-fuente. (Este punto varía de la pompa de calor a la pompa de calor). Semejantemente, cuando las subidas de temperatura del disipador de calor alrededor a 120 ° F (49 ° C), el sistema funcionará menos eficazmente, y no podrá “empujar” hacia fuera más calor. las pompas de calor (geotérmicas) de la Tierra-fuente no tienen este problema de alcanzar un punto del balance porque utilizan la tierra como una fuente de calor/disipador de calor y la inercia termal de la tierra evita que se convierta en también frío ni se calientan también al mover calor desde o a él. La temperatura de tierra no varía casi tanto durante un año como lo hace el aire sobre él.
Aislamiento
El aislamiento reduce la energía required del sistema de aire acondicionado. Paredes gruesas, material de material para techos reflexivo, cortinas, y árboles al lado de los edificios también reducidos en necesidades energéticas del sistema y.
Sistemas de aire acondicionado caseros en todo el mundo
El aire acondicionado doméstico es el más frecuente y ubicuo de naciones asiáticas desarrolladas tales como Japón, Taiwán, Sur Corea, Singapur y Hong Kong, especialmente en los 3ultimos dos debido la mayor parte de a la población que vive en los pequeños planos de la alta subida. En esta área, con temperaturas altísimas del verano y un alto nivel de vida, el aire acondicionado se considera una necesidad y no un lujo. los acondicionadores de aire domésticos Japonés-hechos son generalmente tipos de la ventana o de la fractura, estes 3ultimo que son más modernos y costosos. También está aumentando de renombre con el nivel de vida de levantamiento en naciones asiáticas tropicales tales como la India, Malasia y el Filipinas .En los Estados Unidos, el aire acondicionado casero es más frecuente en el sur y en la costa este, en mayores partes cuyo ha alcanzado la ubicuidad goza en East Asia. Los sistemas de aire centrales son los mas comunes de los Estados Unidos, y son virtualmente estándar en todas las nuevas viviendas en la mayoría de los estados.
En el Europa, el aire acondicionado casero es menos común en la parte debido a costes energéticos más altos y a temperaturas más moderadas del verano. La carencia del aire acondicionado en hogares, en hogares del cuidado residencial y en instalaciones médicas fue identificada como un factor que contribuía a las 35.000 muertes estimadas dejadas como consecuencia de la ola de calor 2003 .
Implicaciones de la salud
El aire acondicionado no tiene ninguna mayor influencia en salud que heating— es decir, mismo little— aunque esté mantenido mal los sistemas de los sistemas de aire acondicionado (especialmente grande, haber centralizado) pueda promover de vez en cuando el crecimiento y la extensión de microorganismos, tales como pneumophila, el agente infeccioso responsable de la enfermedad de legionario, o Actinomycetes termófilos de Legionella. Inversamente, el aire acondicionado (filtración incluyendo, humectación, enfriamiento, desinfección, etc.) se puede utilizar para proporcionar una atmósfera hipoalérgica limpia, segura, en salas de operaciones del hospital y otros ambientes donde está crítica una atmósfera apropiada a la seguridad y al bienestar pacientes. El aire acondicionado puede tener un efecto positivo en víctimas de las alergias y del asma .
En las olas de calor serias el aire acondicionado puede ahorrar las vidas de los ancianos. Algunas autoridades locales incluso fijaron los centros de enfriamiento público en.beneficio de ésos sin el aire acondicionado en el país.
Los sistemas de aire acondicionado correctamente mantenidos no causan ni promueven enfermedad, a pesar de supersticiones que el aire acondicionado es incondicional peligroso a su salud. Como con los sistemas de calefacción, las ventajas del aire acondicionado compensan generalmente lejos las desventajas.
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