¿Cómo funciona un aire acondicionado Termodinamicamente?

Transformación energética del aire acondicionado

Cuando es un día caluroso de verano en el exterior, pero con una temperatura de 68 grados en su casa, es posible que se pregunte: «¿Cómo funcionan los aires acondicionados?» Para resumirlo, los aires acondicionados eliminan el calor y la humedad del aire del interior y lo colocan en el exterior para, en última instancia, enfriar su casa.

Para completar este proceso, muchas partes diferentes del aire acondicionado tienen que trabajar juntas. Y no olvidemos que hay múltiples tipos de sistemas que cumplen el mismo objetivo de enfriar su hogar. Vamos a profundizar en los detalles, para que pueda entender cómo funciona realmente su aire acondicionado y descubrir qué sistema es el adecuado para usted.

En términos generales, hay dos categorías de aparatos de aire acondicionado: los sistemas de refrigeración centralizados y los sistemas divididos sin conductos. Aunque ambos funcionan para enfriar su casa, estos sistemas funcionan de maneras muy diferentes.

Los aires acondicionados centrales están diseñados para enfriar toda la casa. Para ello, distribuyen el aire frío a través de los conductos de su casa, de modo que el aire llega a todas las habitaciones. Los aires acondicionados centrales tienen una parte exterior y otra interior que están conectadas por tubos de cobre, a menos que se trate de una unidad empaquetada que se encuentra completamente fuera de la casa.

¿Cuál es la primera ley de la termodinámica para el aire acondicionado?

La primera ley de la termodinámica nos ayuda a pensar en el calor que entra y sale de un sistema. … El refrigerante absorbe calor y lo elimina del aire, elevando la temperatura del refrigerante hasta el punto de ebullición en el proceso. Una buena parte del calor del entorno entra en el sistema de aire acondicionado.

¿Es la climatización una termodinámica?

Un sistema de aire acondicionado utiliza los principios de la termodinámica para enfriar un espacio vital. En términos sencillos, es un sistema cerrado que hace circular una sustancia llamada refrigerante, alterando la presión del refrigerante en diferentes puntos para favorecer la transferencia de calor.

¿Qué ocurre con la energía térmica en un aparato de aire acondicionado?

La bobina del condensador recibe ese refrigerante gaseoso caliente y presurizado del compresor. La bobina del condensador está diseñada para liberar el calor que el refrigerante transporta al exterior. Esto enfría el refrigerante y lo convierte de nuevo en líquido, listo para absorber más calor de su hogar.

Cómo funciona un diagrama de aire acondicionado

Para entender cómo funcionan los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, primero hay que conocer las leyes de la termodinámica en lo que respecta a la refrigeración. Podrías estudiar la termodinámica durante semanas, pero intentaré desglosar lo que necesitas saber en lo que se refiere a la refrigeración.

Toda la vida hemos hablado del frío. Como técnico de aire acondicionado, debes empezar a pensar en términos de calor (créeme, te facilitará mucho las cosas cuando aprendas sobre las bombas de calor). Así, -20F es lo que la mayoría de la gente consideraría frío. Pero si considera que el cero absoluto es -460F, entonces puede ver que entre el frío (sin calor) y -20 hay 440F.    Estos 440F son calor.

Tomemos dos piezas de hierro de igual tamaño, una de 90F y la otra de 70F. Colóquelas tocando una al lado de la otra. Inmediatamente, el calor fluirá desde la más caliente hasta que ambas tengan la misma temperatura. Incluso si se aísla entre ellos, aunque se ralentiza el proceso, el calor fluirá de calor a menos calor.

Cuando el agua cambia de estado y se convierte en vapor, el líquido está cediendo su calor en forma de vapor. Prueba esto, pon dos recipientes con agua en el exterior (en verano), uno con tapa y otro sin tapa. Después de varias horas, mide la temperatura del agua de ambos recipientes. El que no tiene tapa estará entre 15 y 30 F más frío porque el agua se está evaporando (convirtiendo en vapor o cambiando de estado).    El cambio de estado de líquido a vapor requiere una enorme cantidad de energía térmica, muchas veces más que el simple aumento de la temperatura del agua.

¿Cómo funciona la CA en la física?

Fundamentalmente, una unidad de aire acondicionado de ventana es una bomba que desplaza el calor en lugar del agua. Para ello, utiliza una sustancia química que pasa de líquido a gas con un cambio de presión relativamente pequeño. … Si se combina con un ventilador que hace circular el aire por la unidad, se obtiene el aire acondicionado.

¿Cómo funciona el calentamiento y el enfriamiento en termodinámica?

El calor siempre se desplaza de un material caliente a uno frío. Las cosas calientes se enfrían porque el calor sale del material, las cosas frías se calientan porque el calor entra en el material. El calor puede moverse de tres maneras: conducción, convección y radiación.

¿Violan los acondicionadores de aire la segunda ley de la termodinámica?

Los acondicionadores de aire y los frigoríficos son aparatos que transfieren el calor de un espacio frío a su entorno caliente. Pero ambos necesitan un aporte de energía. … El aparato C recibe calor (QB,L) del depósito de baja temperatura y rechaza la misma cantidad de calor (QB,L) al depósito de alta temperatura. Esto viola el enunciado de Clausius.

Compresor

Un sistema de aire acondicionado utiliza los principios de la termodinámica para enfriar un espacio vital. En términos sencillos, es un sistema cerrado que hace circular una sustancia llamada refrigerante, alterando la presión del refrigerante en diferentes puntos para favorecer la transferencia de calor.

Describiremos el ciclo comenzando por el interior, donde el refrigerante es una mezcla fría y a baja presión de líquido y vapor que entra en el evaporador. El ventilador interior sopla aire caliente del espacio vital sobre el evaporador, que absorbe el calor, enfriando el aire soplado de vuelta al espacio vital. El calor absorbido por el evaporador convierte el refrigerante completamente en vapor, y es llevado al exterior cuando el refrigerante viaja hacia el compresor.

El compresor aumenta drásticamente la presión y la temperatura del refrigerante vaporizado y lo conduce al condensador. El refrigerante está ahora más caliente que el aire exterior, y cuando ese aire es soplado por el ventilador exterior sobre el condensador, el refrigerante se enfría y se condensa en forma líquida.

¿Cuál es la diferencia entre la termodinámica de un frigorífico y la de un aire acondicionado?

En la refrigeración, hay una transferencia de energía térmica de un lugar a una temperatura fría a otro a una temperatura más alta. En la CA, se quita energía térmica para mantener el aire a una temperatura fría. … En general, se trata de regular la temperatura del aire, como congelar o enfriar productos.

¿Cómo se pueden utilizar eficazmente los aparatos de aire acondicionado?

Aspire las rejillas de ventilación interiores y mantenga las rejillas de ventilación desbloqueadas.

Además, evite que elementos como persianas, muebles y juguetes bloqueen las rejillas de ventilación. Aumente el termostato unos grados. Por lo general, ajustar la temperatura entre 5 y 8 grados (bajar en invierno y subir en verano) puede ayudar a ahorrar dinero y energía.

¿Qué es el sistema de aire acondicionado?

El aire acondicionado (a menudo denominado AC, A/C o air con) es un sistema utilizado para enfriar la temperatura de un espacio interior eliminando el calor y la humedad existentes en la habitación. … En términos sencillos, un sistema de aire acondicionado controla la temperatura, la humedad y la calidad del aire en los espacios interiores.

Ventilador centrífugo

Un refrigerador o bomba de calor es un dispositivo que, con aporte de trabajo, traslada la energía térmica de las regiones frías a las regiones calientes. Sin el aporte de trabajo, esto no se podría conseguir, ya que se violaría el enunciado de Clausius de la Segunda Ley de la Termodinámica.

Los apuntes no dicen realmente cómo se implementa una bomba de calor de este tipo, sólo los límites teóricos de la eficiencia. Así que hay una pregunta aparte sobre cómo se puede implementar un ciclo de refrigeración de este tipo. Wikipedia sólo da una imagen (posiblemente inexacta):

Esta es la refrigeración por compresión de vapor. Lo que pregunto es cómo funciona un típico aparato de aire acondicionado doméstico en verano. Hay un evaporador, un condensador, una expansión y un compresor. Entonces me gustaría saber un poco cómo funcionan esos componentes.

Luego pasa por el condensador para expulsar el calor mientras vuelve a ser líquido. Esto es lo que el artículo de la Wikipedia parece un poco sesgado en mostrar. El condensador también debería mostrar el aire frío o el líquido que entra, y el líquido más caliente que sale del condensador. En una unidad de aire acondicionado de ventana, la bobina del condensador está orientada hacia el exterior; normalmente hay un ventilador que está en el mismo eje que el soplador del lado de refrigeración.