Factores que influyen en el aire acondicionado
Este ciclo utiliza la ley universal de los gases) PV = nRT, donde P representa la presión del gas, V representa el volumen, R representa la constante universal de los gases, T representa la temperatura y N es el número de moles. de gas (1 mol = 6.022×1023 partículas).
El ciclo de refrigeración más común utiliza un motor eléctrico para accionar un compresor. En los automóviles, el compresor es accionado por el cigüeñal del motor a través de una polea, las cuales utilizan motores eléctricos para hacer circular el aire. Debido a que el calor se evapora cuando se absorbe y se condensa cuando se libera, los acondicionadores de aire utilizan un compresor para cambiar la presión en las dos zonas y una bomba para mover el refrigerante. El refrigerante se bombeará a la cámara de enfriamiento (serpentín de evaporación) y la baja presión y la baja temperatura hacen que el refrigerante se evapore en vapor y absorba calor. En otra zona (condensador), el vapor del refrigerante se comprime y pasa a través de otro serpentín de intercambio de calor, que se condensa en un líquido y libera el calor previamente absorbido en la zona fría. Los equipos de refrigeración y aire acondicionado suelen reducir la humedad del aire que se procesa. El serpentín del evaporador relativamente frío (por debajo del punto de rocío) será condensado por el vapor de agua en el aire que maneja, al igual que una bebida fría condensará el vapor de agua en el aire fuera del contenedor, por lo que el agua fluirá a través de la tubería de desagüe. , lo que condensará el espacio del congelador. Se elimina el vapor de agua del aire, lo que reduce la humedad relativa. Debido a que el cuerpo naturalmente reduce su temperatura corporal al evaporar el sudor, el aire más seco mejora la comodidad del cuerpo. Los sistemas de aire acondicionado Comfort suelen estar diseñados para descargar aire con una humedad relativa del 40% al 60%. En las propiedades de los minoristas de alimentos, los grandes congeladores abiertos pueden servir como dispositivos eficaces de deshumidificación del aire.
Algunos equipos de aire acondicionado solo secan el aire sin reducir la temperatura del aire. Su método de funcionamiento es similar al de los equipos de aire acondicionado ordinarios, excepto que se añaden un intercambiador de calor y un intercambiador de calor entre el aire. La entrada y la salida de aire pueden alcanzar un nivel de confort similar al del aire acondicionado en climas tropicales húmedos, pero solo consumen alrededor de 1/3 de la electricidad. Este tipo de aire acondicionado también es adecuado para algunas personas que no están acostumbradas al aire más frío. Freón (clorofluorometano) es el nombre comercial de una familia de productos químicos de clorofluorocarbono producidos por DuPont Chemical Company y otras empresas. Estos refrigerantes se utilizan ampliamente debido a su alta estabilidad y seguridad. Sin embargo, hay evidencia de que estos refrigerantes que contienen cloro ascienden a la atmósfera superior cuando se liberan a la atmósfera. Sus efectos químicos aún no están claros, pero se cree que los CFC se descomponen cuando se exponen a los rayos ultravioleta en la estratosfera, liberando partículas de cloro. Las partículas de cloro actúan como catalizador de la descomposición del ozono, causando estragos en la capa de ozono que protege a la Tierra de la radiación ultravioleta. El cloro seguirá actuando como catalizador hasta que se estabilice con los demás componentes de la partícula. Los refrigerantes CFC poco comunes cuya producción ha sido prohibida incluyen el R-11 y el R-12. Los refrigerantes cuya producción se va prohibiendo gradualmente incluyen el HCFC (R-22, comúnmente utilizado en los hogares) y el HFC (R-134a, utilizado en los automóviles), que han sustituido por completo al CFC. Según el Protocolo de Montreal, los HCFC han sido eliminados y reemplazados por hidrofluorocarbonos (HFC), como el R-410a y el R404, que no contienen cloruros.
Además de utilizar refrigerantes químicos o refrigerantes químicos mixtos, el refrigerante natural (refrigerante) amoníaco se utiliza tradicionalmente para fabricar cubitos de hielo. Sin embargo, debido a las propiedades físicas del amoníaco (como inflamabilidad, toxicidad y olor). , corrosivo), no es adecuado para ambientes tradicionales de aire acondicionado doméstico. Se utiliza principalmente en barcos de pesca o en la fabricación de hielo industrial. Otro refrigerante natural (refrigerante) en desarrollo es el dióxido de carbono. Debido a sus características de compresión supercrítica, tiene excelentes ventajas en bombas de calor de agua caliente. La potencia de los equipos de aire acondicionado suele expresarse en los Estados Unidos mediante el término técnico "toneladas de refrigeración". Una "tonelada" se define como la potencia de refrigeración necesaria para enfriar una "tonelada corta" (equivalente a 2.000 libras o 907 kilogramos) de hielo que tardaría 24 horas en disolverse. Equivale a 12.000 BTU/hora o 3.510 vatios. Los sistemas de aire acondicionado central para edificios residenciales (edificios de villas independientes) suelen tener una capacidad de refrigeración de 1 a 5 toneladas.
En el coche, el aire acondicionado consume unos 5 caballos de fuerza (4 kilovatios) en la conversión de los sistemas AC y DC. Algunos edificios utilizan calderas de gas para generar electricidad. Los gases de escape calientes producidos por la caldera se pueden utilizar para impulsar un dispositivo llamado unidad de refrigeración por absorción para crear agua fría. El agua fría producida se puede utilizar para enfriar el aire a través de equipos de refrigeración terminales para lograr el propósito de aire acondicionado. Esta tecnología de energía dual para generación de energía y refrigeración es muy atractiva, especialmente en áreas donde los precios del combustible son asequibles y hay una variedad de necesidades de uso.
Este sistema que genera calor, electricidad y refrigeración al mismo tiempo se denomina sistema de "trigeneración".