Siyam na OK / Getty na Larawan
Ang mga gumagana ng isang sistema ng air-conditioning sa bahay ay mystifying sa marami sa atin. Ang mga muwebles ay madaling maunawaan — pinainit nila ang hangin at pinaputok ito sa paligid ng iyong tahanan sa pamamagitan ng gawaan ng tubig. Gumagawa ang mga boiler ng mainit na tubig o singaw at ilipat ito sa paligid ng iyong bahay sa mga tubo. Ngunit paano ang mga air-conditioning system ay nakakaganda ng malamig, dehumidified air sa mga araw ng aso ng tag-araw? Upang maunawaan ito, kailangan mong bumalik sa isang prinsipyo na maaaring natutunan mo sa isang klase sa pisika ng mataas na paaralan o kolehiyo: ang batas na pang-agham na pinapalamig ng anumang gas habang lumalawak ito sa dami.
Ang Mga Bahagi
Kahit na ito ay isang bahagyang pagpagaan, maaari mong isipin ang isang air conditioner bilang isang makina na kumukuha ng init mula sa iyong bahay at itatapon ito sa labas sa pamamagitan ng paggamit ng limang magkakaugnay na mga bahagi:
- PalamigCompressorCondenserExpansion valveEvaporator coil
Maraming mga uri ng mga sistema ng air-conditioning na maaaring magamit sa bahay, kabilang ang mga yunit ng window, portable na air conditioner, mga hindi maayos na air conditioner, at mga sistemang pang-air-conditioning. Sa kabila ng kanilang pagkakaiba, gayunpaman, ang pisika kung paano sila gumagana ay pareho, at lahat sila ay gumagamit ng proseso ng direktang pagpapalawak ng pagpapalamig. Sa prinsipyo, ito ay gumagana nang katulad ng sa ref ng kusina ng iyong bahay.
Kulaw
Ang nagpapalamig ay ang "dugo" na pumping sa pamamagitan ng mga cool na tubes sa sistema ng air conditioner. Nagbabago ito ng estado mula sa singaw ng gas hanggang likido habang kinokolekta nito ang init mula sa iyong bahay at tumanggi na init sa labas. Ang isang nagpapalamig ay isang natatanging sangkap dahil mayroon itong napakababang punto ng kumukulo. Nangangahulugan ito na nagbabago mula sa isang likido sa isang singaw sa mababang temperatura. Ito ang susi sa paggawa ng isang air-conditioning system na ligtas na gumagana nang hindi bumubuo ng isang mapanganib na antas ng init. Ang nagpapalamig, gayunpaman, ay hindi gumagalaw sa pamamagitan ng system sa sarili nitong; nangangailangan ito ng isang tagapiga upang bomba ito.
Compressor
Isipin ang tagapiga bilang ang "puso" ng system, ang sangkap na nagpahitit sa nagpapalamig sa lahat ng mga sangkap ng pagpapalamig sa isang malaking loop ng tanso. Ang refrigerator ay pumapasok sa tagapiga bilang isang mababang presyon na mainit na singaw at iniwan ito bilang isang mataas na presyon ng mainit na singaw. Ang pagbabagong ito ay magagawa ng condenser .
Condenser
Mula sa tagapiga, ang mainit na singaw na nagpapalamig ay lumilipat sa pampaligo. Dito, ang mataas na presyon ng mainit na singaw na nagpapalamig ay pinalamig habang dumadaan ito sa condensing coils. Ang mga coil ay may manipis na mga palikpik ng metal (katulad ng istraktura sa harap ng isang radiator ng kotse) na nagsasagawa ng init mula sa mga coil. Ang isang tagahanga ng pampalapot ay humihip ng hangin sa mga palikpik upang mapabilis ang paglamig ng singaw sa loob ng mga coils. (Ang paggamit ng fin comb habang ang regular na pagpapanatili ay tumutulong na mapanatili ang mga palikpik na ito.) Habang nagpapalamig ang nagpapalamig, nagbabago ito ng estado mula sa isang mainit na singaw sa isang mainit na likido sa mataas na presyon at gumagalaw papunta sa balbula ng pagpapalawak. Ang compressor, condenser coil, at condenser fan ay matatagpuan ang lahat ng malaking maingay na kahon sa iyong likod-bahay, na kung saan ay madalas na tinatawag na isang condensing unit.
Balbula ng Pagpapalawak
Ang balbula ng pagpapalawak ay kung ano ang talagang ginagawa ng paglamig. Habang ang mainit na likidong nagpapalamig ay dumaan sa isang maliit na pagbubukas sa mataas na presyon sa balbula sa isang panig, lumilitaw ito bilang isang cool na mababang presyon ng ambon sa kabilang panig. Ito ang resulta ng isang likas na pag-aari ng mga gas: Habang lumalawak ang isang gas, lumalamig ito. Ang air conditioner ay talagang walang iba kundi isang aparato na idinisenyo upang pilitin ang nagpapalamig na gas upang mapalawak, at iyon ang lumilikha ng kakayahang palamig ang hangin sa pamamagitan ng pagpapatalsik ng init nito.
Evaporator Coil
Ang susunod na hakbang ay kung saan ang iyong tahanan ay talagang pinalamig. Ang mababang presyon ng malamig na likido na ngayon ay umaalis sa panlabas na balbula ng pagpapalawak ay tumatakbo sa loob ng bahay sa coapor ng evaporator na matatagpuan sa plenum ng iyong hurno. (Ang plenum ay ang malaking kahon ng metal sa pagitan ng hurno at ng ductwork.) Dito, ang mas maiinit na hangin sa loob ng iyong bahay ay sumasabog sa likid ng evaporator at pinapainit ito, habang sa parehong oras ang likid na nagdadala ng malamig, pinalawak na nagpapalamig na gas ay nagpapalamig sa pamumulaklak ng hangin sa buong evaporator. Ang pinalamig na hangin na ito ay pagkatapos ay ikinalat sa pamamagitan ng ductwork. Habang nagsisimula nang magpainit ang nagpapalamig, nagsisimula itong kumulo at magbago mula sa isang malamig na likido sa isang mainit na singaw (isang proseso ng pagsingaw). Ang mainit na singaw na nagpapalamig pagkatapos ay bumalik sa compressor at panlabas na condensing unit, kapag pinalawak ito at pinalamig muli, na nagpapatuloy sa pag-ikot ng paglamig.
Pagsasama-sama
Sa tipikal na yunit ng air conditioning ng gitnang, ang pag-ikot ng paglamig ay isang patuloy na proseso ng cool na nagpapalamig na sumisipsip ng init mula sa panloob na hangin at lumalawak sa isang mainit na gas, naglalakbay sa isang panlabas na yunit kung saan pinapalabas ang init at bumalik sa isang cool na likido, at pagkatapos ay bumalik sa loob ng bahay upang sumipsip ng mas maraming init at ipagpatuloy ang pag-ikot. Sa kabila ng tila pagiging kumplikado ng mga sangkap, ang pisika na kasangkot ay medyo simple — ang prinsipyo kung saan ang isang gas ay laging lumalamig habang lumalawak ito. Ang anumang sistema ng air conditioning o pagpapalamig ay isang sistema lamang na kung saan ang pagpapalawak at condensing ng nagpapalamig na gas ay maingat na kinokontrol upang samantalahin ang pisikal na pag-aari.
