Điều hòa không khí hoạt động như thế nào?

Hệ thống điều hòa không khí hiện đại đầu tiên được phát triển vào năm 1902 bởi một kỹ sư trẻ tên là Willis Haviland Carrier. Nó được thiết kế để giải quyết một vấn đề độ ẩm trong nhà máy của một công ty xuất bản ở Mỹ. Các lớp giấy tại nhà máy đôi khi sẽ hấp thụ độ ẩm từ không khí làm cho việc áp dụng các kỹ thuật in mực gặp khó khăn. Các công nhân của nhà máy đối phó với không khí bên trong tòa nhà bằng cách thổi nó qua ống ướp lạnh. Không khí được làm mát khi nó đi qua các đường ống lạnh và trở lên khô hơn. Quá trình làm giảm độ ẩm trong nhà máy đã tạo ra một lợi ích phụ là giảm nhiệt độ không khí và một công nghệ mới đã được sinh ra.
Carrier nhận ra rằng ông đã phát triển một cái gì đó với tiềm năng sâu rộng, và không lâu sau, các hệ thống điều hòa không khí bắt đầu xuất hiện trong nhà hát và các cửa hàng, làm cho các tháng mùa hè dài và nóng thoải mái hơn nhiều.
Mô hình hoạt động của điều hòa không khí
Mô hình điều hòa không khí.
Quy trình hoạt động của điều hòa không khí trong việc giảm nhiệt độ không khí dựa trên một nguyên tắc khoa học rất đơn giản và sự trợ giúp của một vài kỹ thuật cơ khí thông minh. Trên thực tế, điều hòa không khí hoạt động rất giống với một chiếc tủ lạnh trong nhà. Điều hòa không khí không có lớp vỏ bao quanh để giữ lượng khí lạnh bên trong nó. Thay vào đó, các bức tường trong nhà của bạn giữ cho không khí lạnh ở bên trong và ngăn cách với không khí nóng ở bên ngoài.
Điều hòa không khí dựa vào một định luật vật lý rất đang chú ý để làm mát không khí trong nhà: "Khi một chất lỏng chuyển đổi thành khí (trong một quá trình được gọi là giai đoạn chuyển đổi), nó hấp thụ nhiệt." Điều hòa không khí khai thác tính năng này của giai đoạn chuyển đổi bằng cách sử dụng các hợp chất hóa học đặc biệt để làm bay hơi và ngưng tụ nhiều hơn trong một hệ thống những cuộn dây khép kín.
Các hợp chất liên quan là chất làm lạnh có đặc tính cho phép chúng chuyển đổi ở nhiệt độ tương đối thấp. Điều hòa không khí cũng có quạt để di chuyển không khí ấm bên trong trên những cuộn dây, và lạnh dần. Trong thực tế, điều hòa không khí trung tâm có cả một hệ thống các ống dẫn được thiết kế để điều phối không khí lạnh đi ra từ những cuộn dây này.
Khi luồng khí nóng đi qua chất làm lạnh, cuộn dây thiết bị làm bay hơi ở áp suất thấp. Chất làm lạnh bên trong hấp thụ nhiệt bằng cách thay đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Để tiếp tục làm mát, điều hòa không khí lại chuyển khí lạnh trở lại trạng thái lỏng một lần nữa. Để làm được điều đó cần sử dụng máy nén khí ở áp suất cao, một quá trình tạo ra nhiệt không mong muốn. Các nhiệt lượng này sau đó được giải phong ra môi trường bên ngoài bằng một bộ phận thứ hai của cuộn dây và một chiếc quạt thứ hai. Khi khí nguội đi, nó thay đổi trở lại dạng chất lỏng và quá trình bắt đầu lại một lần nữa. Nó là một quá trình liên tục và lặp đi lặp lại.