Se vi siete mai chiesti perché il vostro sistema AC sembra funzionare meglio sotto la pioggia, perché quella piccola cosa cilindro sotto il cofano è sempre freddo al tatto, o perché la vostra macchina sembra hanno due radiatori, beh, la risposta breve è, tutto risale alla legge dei gas perfetti. Impianti di condizionamento in realtà risalgono ai sistemi di home-raffreddamento acquedotto-driven utilizzati nell'antica Roma, dando un lusso per le case dei ricchi, che tanto spesso diamo per scontato oggi. La Legge
Un sistema di condizionamento d'aria a gas Ideale funziona secondo il principio della legge dei gas ideali, che è: (pressione del gas) x (Volume Gas) = (numero di molecole nel gas) x ( temperatura) x (costante di Boltzmann). La costante di Boltzmann non è davvero rilevante per questa discussione, quindi basta guardare le conseguenze degli altri fattori: la pressione del gas e la variazione di volume per il numero di molecole del gas - la sua densità - e la temperatura del gas '. Quindi, tutto il resto è uguale, se si aumenta la pressione di un gas, è anche aumentare la sua temperatura. Se si diminuisce la pressione di un gas, si diminuisce la sua temperatura. Questo è il motivo per serbatoio di un compressore d'aria è di solito tiepida o calda al tatto, mentre l'aria compressa che esce dal tubo è freddo.
Il Compressore
Il compressore è il cuore di qualsiasi sistema di aria condizionata. Un compressore dell'automobile - solitamente azionato dal motore - comprime un refrigerante, di solito una sostanza nota come 2-tetrafluoroetano o R-134a. Questo refrigerante bolle e si trasforma in un gas a negativo 15,43 gradi Fahrenheit, a pressione atmosferica, ma si trasforma di nuovo in un liquido se sottoposto a pressioni più elevate del atmosferici. Compressore della vettura prende questo gas e lo comprime, che ha gli effetti collaterali di entrambi trasformandolo di nuovo in un liquido e aumentando la sua temperatura. Da lì, si immette nel condensatore di CA. Fun fatto: Non è così che ci si vuole provare, ma un sistema di CA automotive dotato di R-134a non funziona molto bene, o del tutto, se la temperatura dell'aria in auto scende sotto i negativi 16 gradi Fahrenheit
. condensatore
Una volta che il refrigerante si riscalda, si passa attraverso un radiatore-come scambiatore di calore montato sulla parte anteriore della vostra auto. Questa "condensatore" funziona proprio come il radiatore del motore, il trasferimento di energia termica al passaggio dell'aria attraverso le alette dello scambiatore. Questo continuerà a lavorare fino a quando l'aria continua a muoversi attraverso le alette, se fermate del flusso d'aria, quindi le molecole d'aria intrappolate tra le alette saranno saturare rapidamente con il calore, e il condensatore smetterà di funzionare. E 'per questo motivo che alcune auto si attivano automaticamente le ventole elettriche di raffreddamento a bassa velocità del veicolo quando l'AC è acceso. Spruzzare acqua o alcool sul condensatore accelererà ulteriormente il raffreddamento per evaporazione, il che è il motivo per sistemi a corrente alternata in genere funzionano meglio sotto la pioggia.
La valvola di espansione ed evaporatore
Una volta che il refrigerante ora-raffreddata lascia il condensatore, viaggia attraverso un "ugello" detta valvola di espansione. Questa valvola di espansione obbliga il refrigerante liquido da atomizzare o tornare indietro in un gas. Facendo riferimento alla legge dei gas perfetti, questa rapida espansione - favorita in parte dalla depressione linea creata dal compressore cercando di succhiare il gas indietro attraverso - fa sì che il liquido di raffreddamento a cadere rapidamente in temperatura. Questo gas molto freddo poi passa attraverso un altro "radiatore" chiamato l'evaporatore, lasciando cadere la sua temperatura di gran lunga inferiore a quella ambientale. Ventola AC della macchina spinge l'aria attraverso le alette dell'evaporatore, dove dà una certa quantità della sua energia termica - o raccoglie "freddezza", a seconda di come si desidera guardare. Che soffia aria fredda in macchina, mentre il gas refrigerante ormai caldo torna nel compressore.