Gaisa kondicionieris

Vēsture

19. gadsimtā britu zinātnieks un izgudrotājs Maikls Faradejs atklāja, ka, saspiežot un sašķidrinot amonjaku, var atdzesēt gaisu, ja sašķidrinātajam amonjakam ļauj iztvaikot.

1842. gadā amerikāņu ārsts Dr. Džons Gorijs izmantoja kompresoru tehnoloģiju, lai radītu ledu, ko viņš izmantoja gaisa dzesēšanai saviem pacientiem.^[] Viņš cerēja ar laiku izmantot savu ledus ražošanas iekārtu, lai regulētu temperatūru ēkās, un pat apsvēra iespēju dzesēt veselas pilsētas ar centralizētu gaisa kondicionēšanas iekārtu sistēmu.

Gaisa kondicionēšanas lietojumi

Gaisa kondicionēšanas inženieri gaisa kondicionēšanas lietojumus iedala komforta un procesu lietojumos.

Komforta lietojumu mērķis ir nodrošināt tādu iekštelpu vidi, kas, neraugoties uz ārējo laika apstākļu vai iekšējās siltuma slodzes izmaiņām, saglabājas relatīvi nemainīga un cilvēkiem vēlamā diapazonā.

Procesu lietojumu mērķis ir nodrošināt piemērotu vidi rūpnieciskiem vai komerciāliem procesiem neatkarīgi no iekšējām siltuma slodzēm un ārējiem laikapstākļiem. Lai gan bieži vien ir vienāds komforta diapazons, apstākļus nosaka procesa prasības, nevis cilvēka vēlmes. Procesu lietojumi ietver:

• Slimnīcas operāciju zāles, kurās gaiss tiek filtrēts augstā līmenī, lai samazinātu infekcijas risku, un tiek kontrolēts mitrums, lai ierobežotu pacientu dehidratāciju. Lai gan temperatūra bieži vien ir komforta robežās, dažām specializētām procedūrām, piemēram, atvērtai sirds ķirurģijai, ir nepieciešama zema temperatūra (aptuveni 18 °C, 64 °F), bet citām, piemēram, jaundzimušo operācijām, ir nepieciešama salīdzinoši augsta temperatūra (aptuveni 28 °C, 82 °F).

• Tīras telpas integrālshēmu, farmācijas u. c. izstrādājumu ražošanai, kurās procesa sekmīgai norisei ir nepieciešams ārkārtīgi augsts gaisa tīrības līmenis un temperatūras un mitruma kontrole.

• Laboratorijas dzīvnieku audzēšanas iekārtas. Tā kā daudzi dzīvnieki parasti vairojas tikai pavasarī, to turēšana telpās, kas atspoguļo pavasarīgus apstākļus, var izraisīt to vairošanos visu gadu.

• Gaisa kuģu gaisa kondicionēšana. Lai gan gaisa kuģu gaisa kondicionēšanas mērķis ir nodrošināt komfortu pasažieriem un iekārtu dzesēšanu, gaisa kuģu gaisa kondicionēšana ir īpašs process, jo gaisa spiediens ārpus gaisa kuģa ir zems.

Citi piemēri:

• Datu apstrādes centri
• Tekstilrūpnīcas
• Fiziskās testēšanas iespējas
• Augi un lauku saimniecības audzēšanas platības
• Kodoliekārtas
• Mines
• Rūpnieciskā vide
• Pārtikas gatavošanas un pārstrādes zonas

Gan komforta, gan tehnoloģiskajos lietojumos mērķis ir ne tikai kontrolēt temperatūru (lai gan dažos komforta lietojumos tiek kontrolēta tikai temperatūra), bet arī tādus faktorus kā mitrums, gaisa kustība un gaisa kvalitāte.

Gaisa kondicionēšanas sistēmas pamati un teorija

Dzesēšanas cikls

Dzesēšanas ciklā sūknis pārvada siltumu no zemākas temperatūras avota uz augstākas temperatūras siltuma uztvērēju. Siltums dabiski plūst pretējā virzienā. Šis ir visizplatītākais gaisa kondicionēšanas veids. Saldēšanas gaisa kondicionēšanas sistēma darbojas līdzīgi, izsūknējot siltumu no telpas, kurā tā atrodas.

Šajā ciklā tiek izmantots universālais gāzes likums PV = nRT, kur P ir spiediens, V ir tilpums, R ir universālā gāzes konstante, T ir temperatūra un n ir gāzes molekulu skaits (1 mols = 6,022×10²³ molekulu).

Visizplatītākajā dzesēšanas ciklā kompresora darbināšanai izmanto elektromotoru. Automobilī kompresoru darbina motora kloķvārpstas skriemelis, un abos gadījumos gaisa cirkulācijai izmanto elektromotorus. Tā kā iztvaikošana notiek, absorbējot siltumu, un kondensācija notiek, izdalot siltumu, gaisa kondicionieri ir konstruēti tā, lai izmantotu kompresoru spiediena izmaiņu izraisīšanai starp diviem nodalījumiem un aktīvi sūknētu dzesēšanas šķidrumu slēgtā sistēmā. Dzesēšanas šķidrumu jeb dzesēšanas šķidrumu ievada dzesētajā nodalījumā (iztvaicētāja spole). Zems spiediens izraisa aukstumaģenta iztvaikošanu, līdz ar to arī siltumu. Otrajā nodalījumā (kondensatorā) dzesēšanas šķidruma tvaiki tiek saspiesti un izspiesti cauri citam siltummaiņa spirālei, kondensējoties šķidrumā, kas pēc tam atgrūž siltumu, kas iepriekš absorbēts no dzesētās telpas.

Vienkārša stilizēta saldēšanas cikla shēma: 1) kondensācijas spole, 2) izplešanās vārsts, 3) iztvaicētāja spole, 4) kompresors.

Ietekme uz veselību

Gaisa kondicionēšanas sistēmām ir tikpat liela ietekme uz cilvēku veselību kā jebkurai apkures sistēmai.Nepietiekami uzturētas gaisa kondicionēšanas sistēmas (jo īpaši lielas centralizētas sistēmas) dažkārt var veicināt tādu mikroorganismu kā Legionella pneumophila, kas ir infekcijas ierosinātājs, kurš izraisa leģionāru slimību, augšanu un izplatīšanos. Gaisa kondicionēšana var pozitīvi ietekmēt alerģiju un astmas slimniekus.

Lielos karstuma viļņos gaisa kondicionēšana var glābt vecāka gadagājuma cilvēku dzīvības. Dažas vietējās iestādes pat ir izveidojušas publiskus dzesēšanas centrus, lai palīdzētu tiem, kam mājās nav gaisa kondicioniera.

Saistītās lapas

• Enerģija
• Siltumsūknis
• Atjaunojamā enerģija