在炎熱的夏天或寒冷的冬天,當(dāng)你在室內(nèi)享受著空調(diào)帶來(lái)的舒適居住環(huán)境時(shí),你是否曾 想過(guò),這個(gè)讓生活變得如此舒適的電器是如何被發(fā)明出來(lái)的?
空調(diào)的發(fā)明歷程
1902年,美國(guó)工程師威利斯·開(kāi)利發(fā)明了世界上第一臺(tái)現(xiàn)代空調(diào)。當(dāng)時(shí),開(kāi)利受雇于一家印刷廠,負(fù)責(zé)解決印刷機(jī)因空氣濕度變化而導(dǎo)致的紙張伸縮問(wèn)題。因此,他設(shè)計(jì)了一種能夠控制溫度和濕度的裝置。意外的是,這種裝置不僅解決了印刷機(jī)的問(wèn)題,還創(chuàng)造了更舒適的工作環(huán)境。裝了這種設(shè)備的屋子,冬暖夏涼。開(kāi)利發(fā)現(xiàn)這個(gè)發(fā)明要比他預(yù)期中更有用,于是便申請(qǐng)了專(zhuān)利,并成立了開(kāi)利空調(diào)公司。
隨著技術(shù)的發(fā)展,空調(diào)逐漸走入尋常百姓家。如今,空調(diào)已經(jīng)成為許多家庭不可或缺的家用電器。
空調(diào)的工作原理
空調(diào)通過(guò)制冷劑的循環(huán)實(shí)現(xiàn)冷卻空氣的目的。主要組件包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。這些組件通過(guò)管道連接,形成了一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng),制冷劑在這個(gè)系統(tǒng)中不斷循環(huán)。
壓縮機(jī):壓縮機(jī)是空調(diào)的“心臟”,它的主要功能是將氣態(tài)制冷劑壓縮,提高制冷劑的壓力和溫度,然后將其送 往 冷凝器。
冷凝器:制冷劑在冷凝器中釋放熱量,由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。這一過(guò)程類(lèi)似于我們?cè)谠∈溢R子上看到的水 蒸氣遇冷凝結(jié)水滴的現(xiàn)象。這個(gè)過(guò)程中釋放的熱量,會(huì)被空調(diào)的室外機(jī)吹到戶外。
膨脹閥:高壓液態(tài)制冷劑通過(guò)膨脹閥時(shí),壓力驟降,制冷劑因此變得很冷,并開(kāi)始蒸發(fā)。
蒸發(fā)器:在蒸發(fā)器中,制冷劑吸收周?chē)諝庵械臒崃?,完成蒸發(fā)過(guò)程。這樣,吹過(guò)蒸發(fā)器的空氣就變成了冷空氣,風(fēng)扇將這些空氣送入室內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)降 溫效果。
空調(diào)與環(huán)境
雖然空調(diào)給人類(lèi)帶來(lái)了舒適的生活環(huán)境,但它對(duì)環(huán)境的影響也不容忽視??照{(diào)耗電量極大,是夏季電力的沉重負(fù)荷。此外,制冷劑中的氯氟烴對(duì)臭氧層具有 強(qiáng)烈的破壞作用,盡管現(xiàn)在已經(jīng)禁止使用氟氯烴制冷劑,但一些老舊設(shè)備中仍可能存在這種物質(zhì)。
天天愛(ài)科學(xué)·科學(xué)啟蒙2024年12期