Kirish havo sovutish asosiy qism

Havo sovutish. Sovutish mashinlararining havo sovutgichlari , ularda issiqlik almashuvining jadaligi.


Reja:

1. 
   KIRISH
   

1. 
   Havo sovutish
   

2. 
   ASOSIY QISM
   

2. 
   Tarixi
   
3. 
   Sovutish mashinlararining havo sovutgichlari
   

3. 
   XULOSA
   

4. 
   issiqlik almashuvining jadaligi
   

Ushbu maqola havoni sovutish haqida. Isitish, shamollatish va havoni tozalash uchun qarang HVAC. Avtoulovlarda konditsioner tizimlar uchun qarang Avtomobil konditsioneri. Curved Air albomi uchun qarang Konditsioner (albom).

"A / C" bu erga yo'naltiradi. Boshqa maqsadlar uchun qarang AC.

Konditsioner konditsionerlari bino tashqarisida

Devorga o'rnatilgan konditsioner jihoz

Havo sovutish (ko'pincha deb nomlanadi AC, A / C, yoki air con)^[1] bu ishg'ol qilinuvchilarning farovonligini yaxshilash uchun ishg'ol qilingan makonning ichki qismidan issiqlik va namlikni yo'qotish jarayoni. Konditsioner ham maishiy, ham tijorat muhitida ishlatilishi mumkin. Ushbu jarayon odatda odamlar va boshqa hayvonlar uchun yanada qulay ichki muhitga erishish uchun ishlatiladi; ammo, konditsioner, shuningdek, issiqlik ishlab chiqaradigan elektron qurilmalar bilan to'ldirilgan xonalarni sovutish va namini yo'qotish uchun ishlatiladi kompyuter serverlari, quvvat kuchaytirgichlari, va san'at asarlari kabi ba'zi nozik mahsulotlarni namoyish qilish va saqlash uchun.
Konditsionerlar konditsioner havoni bino yoki a kabi yopiq joyga tarqatish uchun ko'pincha fanni ishlatadilar mashina yaxshilash termal qulaylik va ichki havo sifati. Elektr sovutgichga asoslangan o'zgaruvchan tok birliklari bitta kattalar tomonidan olib borilishi mumkin bo'lgan kichkina yotoqxonani sovutishi mumkin bo'lgan kichik bo'linmalardan tortib to butun binoni sovutishi mumkin bo'lgan ofis minoralari tomiga o'rnatiladigan ulkan birliklarga qadar.
The sovutish odatda a orqali erishiladi sovutish aylanishi, lekin ba'zida bug'lanish yoki bepul sovutish ishlatilgan. Konditsioner tizimlari ham asosida amalga oshirilishi mumkin quritgichlar (havodagi namlikni olib tashlaydigan kimyoviy moddalar). Ba'zi AC tizimlari rad etish yoki er osti quvurlarida issiqlikni saqlash.^[2]
Yilda qurilish, isitishning to'liq tizimi, shamollatish, va konditsioner deb ataladi HVAC.^[3] 2018 yilga kelib, 1,5 milliard konditsioner qurilmalari o'rnatildi Xalqaro energetika agentligi 2050 yilga qadar 5,6 milliard dona foydalanishni kutmoqda.^[4] Global miqyosda, hozirgi konditsioner dunyo miqyosida binolarda energiya sarfining 1/5 qismini tashkil etadi va konditsionerdan foydalanishning kutilayotgan o'sishi energiya talabining sezilarli darajada o'sishiga olib keladi.^[4] Bunga javoban, 2018 yilda Birlashgan Millatlar texnologiyani ko'proq ishlab chiqarishga chaqirdi barqaror ga iqlim o'zgarishini yumshatish.^[5][6]

• 
  

Tarix

Bug'lanib sovutish
Tarixdan beri qor va muz sovutish uchun ishlatilgan. Qishda qishda muz yig'ish va yozda foydalanish uchun saqlash ishlari XVII asr oxirlarida ommalashgan.^[7] Ushbu amaliyotni mexanik muz tayyorlash mashinalari egalladi.
Konditsionerning asosiy kontseptsiyasi qo'llanilgan deb aytiladi qadimgi Misr, bu erda qamishlar derazalarga osilgan va oqar suv bilan namlangan. Suvning bug'lanishi derazadan esayotgan havoni sovitdi. Ushbu jarayon shuningdek havoni namroq qildi, bu quruq cho'l iqlimida foydali bo'lishi mumkin. O'rta asrlardagi boshqa texnikalar Fors foydalanish bilan bog'liq sardobalar va shamol minoralari issiq mavsumda binolarni sovutish uchun.
2-asr xitoylik ixtirochi Ding Xuan ning Xan sulolasi ixtiro qilgan a qaytib fan diametri 3 m (10 fut) bo'lgan va mahbuslar tomonidan qo'lda ishlaydigan etti g'ildirakli konditsioner uchun.^[9] 747 yilda, Imperator Xuanzong (712-762 yillar) ning Tang sulolasi (618-907) da bo'lgan Cool Hall (Liang Dian 涼 殿) imperator saroyida qurilgan, qaysi Tang Yulin bor deb ta'riflaydi suv bilan ishlaydi konditsioner uchun ventilyator g'ildiraklari, shuningdek favvoralardan oqayotgan jet oqimlari. Keyingi paytida Song Dynasty (960–1279), yozma manbalarda konditsionerning aylanadigan vantilatori bundan ham kengroq foydalanilganligi qayd etilgan.^[
17-asrda golland ixtirochisi Cornelis Drebbel "Yozni Qishga aylantirish" ni zamonaviy konditsionerlikning dastlabki shakli sifatida namoyish etdi Angliyalik Jeyms I suvga tuz qo'shib.^[11]
Mexanik sovutishni rivojlantirish

Gorrie muz mashinasining to'rtdan uch o'lchovli modeli Jon Gorri davlat muzeyi, Florida 1758 yilda, Benjamin Franklin va Jon Xadli, kimyo professori Kembrij universiteti, bug'lanish printsipini ob'ektni tez sovutish vositasi sifatida o'rganish uchun tajriba o'tkazdi. Franklin va Xedli yuqori uchuvchan suyuqliklarning (masalan, alkogol va efirning) bug'lanishidan suvning muzlash nuqtasidan o'tib, haroratni pasayishi uchun foydalanish mumkinligini tasdiqladilar. Ular o'zlarining tajribalarini simob termometrining lampochkasini ob'ekti sifatida va tezlashtirish uchun ishlatiladigan körükle o'tkazdilar bug'lanish. Ular termometr lampochkasining haroratini -14 ° C (7 ° F) ga tushirdilar, atrof-muhit harorati esa 18 ° C (64 ° F) edi. Franklin ta'kidlashicha, ular suvning muzlash nuqtasidan 0 ° C (32 ° F) o'tganidan ko'p o'tmay, termometr lampochkasi yuzasida yupqa muz plyonkasi hosil bo'lgan va muz massasi taxminan 6 mm (¹⁄₄ in) -14 ° C (7 ° F) ga yetganda tajribani to'xtatganda qalin. Franklin xulosa qildi: "Ushbu tajribadan yozning iliq kunida odamni muzlatib o'ldirish mumkinligini ko'rish mumkin".^[
1820 yilda ingliz olimi va ixtirochisi Maykl Faradey siqishni va suyultirishni aniqladi ammiak suyultirilgan ammiak bug'lanib ketishiga yo'l qo'yilganda havo sovishi mumkin. 1842 yilda, Florida shifokor Jon Gorri muzni yaratish uchun kompressor texnologiyasidan foydalangan, u kasalxonasida kasallari uchun havoni sovitgan Apalaxikola, Florida. U oxir-oqibat binolarni haroratini tartibga solish uchun muz ishlab chiqaradigan mashinasidan foydalanishga umid qildi. U hatto butun shaharlarni sovitishi mumkin bo'lgan markazlashtirilgan konditsionerni nazarda tutgan. Garchi uning prototipi noqonuniy ravishda tarqalib ketgan bo'lsa-da, Gorriga 1851 yilda muz tayyorlash mashinasi uchun patent berildi. Uning jarayoni muzni sun'iy ravishda ishlab chiqarishni yaxshilagan bo'lsa-da, ko'p o'tmay, uning bosh moliyaviy yordamchisi vafot etganida va Gorri mashinani ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan pulni ololmagach, muvaffaqiyatga bo'lgan umidlari yo'qoldi. Uning biografi Vivian M. Sherlokning so'zlariga ko'ra, u "Muz qiroli" ni aybdor, Frederik Tudor, uning muvaffaqiyatsizligi uchun, Tudor a boshlaganiga shubha qilib qoralash kampaniyasi uning ixtirosiga qarshi.
Doktor Gorri 1855 yilda qashshoq holda vafot etdi va oddiy konditsionerlik orzusi 50 yilga barham topdi.^[ Jeyms XarrisonBirinchi mexanik muz tayyorlash mashinasi 1851 yilda qirg'oqlarida ishlay boshladi Barvon daryosi Rokki-punktda Geelong, Avstraliya. Uning birinchi savdo muz ishlab chiqarish mashinasi 1853 yilda va efir uchun patentini olgan bug ' kompressorli sovutish tizimi 1855 yilda berilgan edi. Ushbu yangi tizim kompressordan foydalangan holda, sovutish gazini sovutish va suyultirish joyidan sovutgich orqali o'tishga majbur qildi. Keyin suyultirilgan gaz sovutish spirallari orqali aylanib chiqdi va yana bug'lanib, atrofdagi tizimni sovutdi.
Mashina kuniga uch tonna muz ishlab chiqardi. Garrison 1860 yilda Sidneyda ikkinchi muz kompaniyasini tashkil etishda tijorat muvaffaqiyatiga erishgan bo'lsa-da, keyinchalik muzlatgichda mol go'shti sotish bo'yicha Amerikaning afzalliklariga qarshi qanday raqobatlashish kerakligi haqida bahslarga kirishdi. Birlashgan Qirollik. U shunday deb yozgan edi: "Yangi go'sht muzlatilgan va xuddi safarga ketganday qadoqlangan, shuning uchun sovutish jarayoni istalgan vaqt davomida davom etishi mumkin" va 1873 yilda yelkanli kemani tayyorladi Norfolk eksperimental mol go'shtini Buyuk Britaniyaga jo'natish uchun. Muzning kutilganidan tezroq iste'mol qilinganda, uning o'zi kemaga sovutish tizimini o'rnatish o'rniga uning sovuq xona tizimini tanlagani halokatli bo'ldi.^[13]

Elektr konditsioneri

Zamonaviy elektr konditsionerligi va sanoatining yaratilishi amerikalik ixtirochining xizmatidir Willis H. Carrier O'qishni tugatgandan so'ng Kornell universiteti, Carrier kompaniyasi ish topdi Buffalo Forge Company. U erda Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing Company uchun dastur muammosini hal qilish usuli sifatida konditsioner bilan tajriba o'tkazdi. Bruklin, Nyu-York. Loyihalashtirilgan va qurilgan birinchi konditsioner Buffalo, Nyu-York Carrier tomonidan 1902 yil 17-iyulda ish boshladi.^[

Ishlab chiqarishni takomillashtirish uchun mo'ljallangan jarayonni boshqarish a bosib chiqarish o'simlik, Carrier ixtirosi nafaqat boshqariladi harorat Biroq shu bilan birga namlik. Tashuvchi ob'ektlarning bug 'bilan isishi haqidagi bilimlaridan foydalangan va jarayonni teskari yo'naltirgan. Havoni issiq lasan orqali yuborish o'rniga, u sovuq lasan orqali (sovuq suv bilan to'ldirilgan) yubordi. Havo sovutildi va shu bilan havodagi namlik miqdorini boshqarish mumkin edi, bu esa o'z navbatida xonadagi namlikni boshqariladigan holga keltirdi. Nazorat qilinadigan harorat va namlik qog'ozning doimiy o'lchamlarini va siyohning tekislanishini ta'minlashga yordam berdi. Keyinchalik, Carrier texnologiyasi ish joyidagi hosildorlikni oshirish uchun qo'llanildi va Amerikaning Carrier Air Conditioning Company ortib borayotgan talabni qondirish uchun tuzilgan. Vaqt o'tishi bilan konditsionerlar uylarda farovonlikni yaxshilash uchun ishlatila boshlandi avtomobillar shuningdek.
1906 yilda, Styuart V. Kramer ning Sharlotta o'zining to'qimachilik fabrikasida havoga namlik qo'shish usullarini o'rganar edi. Kramer "konditsionerlik" atamasini ixtiro qildi va uni patent talabida ishlatib, o'sha yili "suvni tozalash" ning analogi sifatida taqdim etdi, so'ngra to'qimalarni qayta ishlashni osonlashtirish bo'yicha taniqli jarayon. U namlikni ventilyatsiya bilan birlashtirib, "sharoit" yaratdi va fabrikalarda havoni o'zgartirdi, to'qimachilik korxonalarida zarur bo'lgan namlikni nazorat qildi. Willis Carrier ushbu atamani qabul qildi va uni o'z kompaniyasining nomiga kiritdi.^[
Ko'p o'tmay, 1914 yilda Minneapolisda konditsionerga ega bo'lgan birinchi xususiy uy qurilgan Charlz Geyts.^[20] Konditsioner bir kun xususiy uylarning, xususan iliq iqlimi bo'lgan mintaqalarning odatiy xususiyati bo'lishini anglagan Devid Sent-Pyer DuBoz (1898-1994) o'z uyi uchun kanal va shamollatish tarmoqlarini yaratdi. Meadowmont, barchasi murakkab va jozibali gruzin uslubidagi ochiq qoliplar ortida yashiringan.^[qachon?] Ushbu bino Qo'shma Shtatlarda jihozlangan birinchi xususiy uylardan biri deb ishoniladi markaziy konditsioner.
1945 yilda Robert Sherman Lin, Massachusets havoni sovutadigan, isitadigan, namlaydigan, namsizlantiradigan va filtrlaydigan ko'chma, derazadagi konditsionerni ixtiro qildi.^[22]
1960-yillarning oxiriga kelib, Qo'shma Shtatlarda yangi qurilgan uylarning aksariyati markaziy konditsionerga ega edi. Shu vaqt ichida qutidagi konditsioner qurilmalar ham arzonlashdi, bu esa Florida va Arizona shtatlarida aholi sonining ko'payishiga olib keldi. 2015 yilga kelib, qariyb 100 million uy yoki AQShning 87 foiz uy-joylarida konditsioner tizim mavjud edi.^[23]
Sovutgichni rivojlantirish

Zamonaviy R-134a germetik sovutish kompressor
Birinchi konditsionerlar va muzlatgichlar kabi zaharli yoki yonuvchan gazlarni ishlatgan ammiak, metil xlorid, yoki propan, ular oqibatida halokatli baxtsiz hodisalar sodir bo'lishi mumkin. Tomas Midgli, kichik birinchi yonmaydigan, toksik bo'lmagan xloroflorokarbonli gazni yaratdi, Freon (R-12), 1928 yilda. Nomi a savdo belgisi tegishli bo'lgan ism DuPont har qanday kishi uchun xloroflorokarbon (CFC), gidroxloroflorokarbon (HCFC) yoki gidroflorokarbon (HFC) sovutgich. Sovutgich nomlari molekulyar tarkibini ko'rsatadigan raqamni o'z ichiga oladi (masalan, R-11, R-12, R-22, R-134A). To'g'ridan-to'g'ri kengaytiriladigan uy va binoning konforini sovutishda eng ko'p ishlatiladigan aralashma HCFC deb nomlanadi xlorodifluorometan (R-22).
Diklorodifluorometan (R-12) AQShda avtoulovlarda 1994 yilgacha ishlatilgan eng keng tarqalgan aralashma bo'lib, aksariyat dizaynlar o'zgargan R-134A ozonni emiruvchi potentsiali tufayli R-12. R-11 va R-12 endi AQShda ushbu turdagi dastur uchun ishlab chiqarilmaydi, ammo hanuzgacha import qilinadi va sertifikatlangan HVAC texnikasi tomonidan sotib olinishi va ishlatilishi mumkin.
Yigirmanchi asrning boshlarida va o'rtalarida ishlatilgan xloroflorokarbon asosidagi ko'plab sovutgichlarga qaraganda zamonaviy sovutgichlar ekologik jihatdan xavfsizroq ishlab chiqilgan. Bunga quyidagilar kiradi HCFClar (R-22, 2011 yilgacha AQShning aksariyat uylarida ishlatilgan) va HFClar (R-134a, tarixiy jihatdan ko'pchilik avtoulovlarda, muzlatgichlarda va sovutgichlarda ishlatilgan) CFC-ning ko'p ishlatilishini almashtirdi. O'z navbatida, HCFClar bosqichma-bosqich bekor qilinishi kerak edi Monreal protokoli kabi HFClar bilan almashtirildi R-410Atarkibida xlor yo'q.^[24] Biroq, HFClar iqlim o'zgarishi muammolariga hissa qo'shadi. Bundan tashqari, korporativ rahbarlarning siyosati va siyosiy ta'siri o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatdi.^[25][26] Korporatsiyalar HFClarga alternativa yo'qligini ta'kidladilar.
Ekologik tashkilot Greenpeace sobiq Sharqiy Germaniya muzlatgich kompaniyasiga 1992 yilda ozon va iqlim uchun xavfsiz bo'lgan muqobil sovutgichni tadqiq qilish uchun mablag 'ajratdi. Kompaniya uglevodorod aralashmasini ishlab chiqdi izopentan va izobutan, ammo Greenpeace bilan tuzilgan shartnomaning sharti sifatida texnologiyani patentlay olmadi, bu esa boshqa firmalar tomonidan keng qo'llanilishiga olib keldi. Dastlab Germaniyada ularning faol marketinglari Whirlpool, Bosch, keyinchalik LG va boshqalar kabi kompaniyalarni Evropada, so'ngra Osiyoda texnologiyani joriy qilishiga olib keldi, garchi korporativ rahbarlar Lotin Amerikasida qarshilik ko'rsatgan bo'lsalar ham, Argentinada mahalliy firma tomonidan ishlab chiqarilgan Argentinaga etib kelishdi. 2003 va undan keyin 2004 yilda

Braziliyaning ulkan Bosch ishlab chiqarishi bilan.

1995 yilda Germaniya CFC muzlatgichlarini noqonuniy qildi DuPont va boshqa kompaniyalar AQShdagi muzlatgichni AQShning EPA bilan to'sib qo'yishdi va yondashuvni "o'sha nemis texnologiyasi" deb nomlashdi. Shunga qaramay, 2004 yilda Greenpeace singari transmilliy korporatsiyalar bilan hamkorlik qildi Coca Cola va Unileverva keyinroq Pepsiko va boshqalar, "Sovutgichlar tabiiy ravishda!" deb nomlangan korporativ koalitsiya tuzishTo'rt yildan so'ng, Ben & Jerry's Unilever va General Electric AQShda ishlab chiqarish va foydalanishni qo'llab-quvvatlash bo'yicha choralar ko'rishni boshladi. 2011 yilda EPA AQSh ishlab chiqarishi uchun ozon va iqlim uchun xavfsiz bo'lgan sovutgich foydasiga qaror qildi. 2020 yilga kelib R-404a, R-134a va R-410a kabi HFClar HFO va R-1234ze kabi uglevodorodli sovutgichlar bilan tijorat sovutish va sovutish uchun sovutgichlarga almashtiriladi, R-1234yf mashinalarda, R-32 konditsionerlarda va CO2 (R-744) tijorat sovutgichida. R-600 (izobutan) allaqachon muzlatgichda keng qo'llaniladi.


Faoliyat tamoyillari
Sovutish davri



Sovutish tsiklining oddiy stilize diagrammasi: 1)kondensat spirali, 2) kengaytirish valfi, 3) bug'lanish batareyasi, 4) kompressor

Kapillyar kengaytiruvchi valfning evaparator kirish qismiga ulanishi. E'tibor bering sovuq shakllanish.
An'anaviy AC tizimlarida sovutish yordamida amalga oshiriladi bug 'bilan siqish majburiy aylanishni ishlatadigan tsikl va o'zgarishlar o'zgarishi a sovutgich issiqlikni uzatish uchun gaz va suyuqlik o'rtasida.
Bug'ni siqish davri unitar yoki qadoqlangan uskunada bo'lishi mumkin; yoki ichida sovutgich terminal sovutish uskunasiga ulangan (masalan, a o'zgaruvchan sovutgich oqimi terminal yoki fan lentasi birligi) uning evaporatator tomonida va issiqlikni rad etish uning kondensator tomonidagi uskunalar.

Issiqlik pompasi

Ba'zi konditsioner tizimlarda teskari tomonni o'zgartirish imkoniyati mavjud sovutish aylanishi va issiqlik nasoslari vazifasini bajaradi, shuning uchun ichki muhitda sovutish o'rniga isitish ishlab chiqaradi. Ular, odatda, "teskari tsiklli konditsioner" deb nomlanadi. Issiqlik nasosiga qaraganda sezilarli darajada energiya tejaydi elektr qarshilik bilan isitish, chunki u energiyani havo yoki er osti suvlaridan isitiladigan maydonga, shuningdek sotib olingan elektr energiyasidan issiqlikni harakatga keltiradi. Issiqlik pompasi isitish rejimida bo'lganda, ichki bug'lash moslamasi rollarni almashtiradi va issiqlik hosil qiladigan kondensator batareyasiga aylanadi. Tashqi kondensator moslamasi bug'lanish moslamasi vazifasini bajaradi va sovuq havoni chiqarib tashlaydi (atrofdagi tashqi havodan sovuqroq).
Havo manbai bo'lgan issiqlik nasoslari ko'proq tez-tez harorat 4-13 ° C (40-55 ° F) oralig'ida bo'lgan yumshoq qishki iqlim sharoitida ko'proq mashhurdir, chunki qattiq sovuqda issiqlik nasoslari samarasiz bo'lib qoladi. Buning sababi shundaki, tashqi blokning issiqlik almashinuvchisining sariq qismida muz paydo bo'lib, bu spiral ustidagi havo oqimini to'sib qo'yadi.^[ Buning o'rnini qoplash uchun issiqlik pompasi tizimi tashqi bug'lash moslamasini almashtirish uchun vaqtincha odatdagi konditsioner rejimiga o'tishi kerak. orqaga u qizib ketishi va muzdan tushishi uchun kondensator spirali bo'lishga. Shuning uchun ba'zi bir issiqlik nasoslari tizimlari ichki havo yo'lida elektrni isitishning bir shakliga ega bo'ladi, bu vaqtincha yopiq havo sovutishini qoplash uchun faqat shu rejimda faollashadi, aks holda qishda noqulay bo'ladi.

Xulosa

Muzlash muammosi tashqi havo harorati pasayishi bilan ancha jiddiylashadi, shuning uchun issiqlik nasoslari odatda an'anaviy isitish shakli bilan birgalikda o'rnatiladi, masalan, elektr isitgich, tabiiy gaz, moy yoki daraxt kamin yoki markaziy isitish, qishning qattiq harorati paytida issiqlik pompasi o'rniga ishlatiladi. Bunday holda, issiqlik pompasi yumshoqroq haroratda samarali ishlatiladi va tashqi harorat pastroq bo'lganda tizim an'anaviy issiqlik manbasiga o'tkaziladi.