Aire acondicionado , el control de temperatura , humedad, pureza y movimiento del aire en un espacio cerrado, independientemente de las condiciones exteriores.
Unidades de aire acondicionado Unidades de aire acondicionado fuera de un edificio de oficinas. Cynthia Farmer / Shutterstock.com
Uno de los primeros métodos de enfriamiento del aire que se practicaba en la India era colgar tapetes de pasto húmedo sobre las ventanas donde enfriaban el aire entrante mediante evaporación . El aire acondicionado moderno tuvo sus inicios en la industria textil del siglo XIX, en la que se usaban aerosoles atomizados de agua para humidificar y enfriar simultáneamente.
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A principios del siglo XX, Willis Carrier de Buffalo, Nueva York, ideó el control del punto de rocío, una unidad de aire acondicionado basada en el principio de que el aire enfriado alcanza la saturación y pierde humedad a través de condensación . Carrier también ideó un sistema (instalado por primera vez en 1922 en el Teatro Metropolitano de Grauman en Los Ángeles) en el que el aire acondicionado se alimentaba desde el techo y agotado al nivel del suelo. El primer edificio de oficinas con aire acondicionado, el edificio Milam en San Antonio, Texas, se construyó a fines de la década de 1920. El desarrollo de gases refrigerantes altamente eficientes y de baja toxicidad conocidos como freones (carbono compuestos conteniendo flúor y cloro o bromo) a principios de la década de 1930 fue un paso importante. A mediados de esa década, los ferrocarriles estadounidenses habían instalado pequeñas unidades de aire acondicionado en sus trenes, y para 1950 las unidades compactas se habían vuelto prácticas para su uso en habitaciones individuales. Desde finales de la década de 1950, el aire acondicionado se ha vuelto más común en las regiones desarrolladas fuera de los Estados Unidos.
En un acondicionador de aire simple, el refrigerante, en forma de líquido volátil, pasa a través de un conjunto de serpentines evaporadores a través de los cuales pasa el aire dentro de la habitación. El refrigerante se evapora y, en el proceso, absorbe el calor contenido en el aire. Cuando el aire enfriado alcanza su punto de saturación, su contenido de humedad se condensa en las aletas colocadas sobre las bobinas. El agua corre por las aletas y drena. El aire enfriado y deshumidificado se devuelve a la habitación por medio de un soplador.
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Mientras tanto, el refrigerante vaporizado pasa a un compresor donde es presurizado y forzado a través de las bobinas del condensador, que están en contacto con el aire exterior. En estas condiciones, el refrigerante se vuelve a condensar en forma líquida y emite el calor que absorbió en el interior. Este aire calentado se expulsa al exterior y el líquido recircula a los serpentines del evaporador para continuar el proceso de enfriamiento. En algunas unidades, los dos conjuntos de bobinas pueden invertir las funciones de modo que en invierno, las bobinas internas condensan el refrigerante y calientan en lugar de enfriar la habitación. Esta unidad se conoce como bomba de calor.
Los sistemas alternativos de enfriamiento incluyen el uso de agua helada. El agua se puede enfriar con refrigerante en una ubicación central y pasar por serpentines en otros lugares. En algunas fábricas grandes, todavía se usa una versión de los sistemas de lavado de aire anteriores para evitar la gran cantidad de bobinas que se necesitarían de otra manera. Puede rociarse agua sobre las fibras de vidrio y soplar aire a través de ellas. La deshumidificación se logra en algunos sistemas al pasar el aire a través de gel de sílice que absorbe la humedad, y en otros, los absorbentes líquidos provocan deshidratación.
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El diseño de los sistemas de aire acondicionado tiene en cuenta muchas circunstancias. Una unidad autónoma, descrita anteriormente, sirve directamente a un espacio. Los sistemas más complejos, como en los edificios altos, utilizan conductos para suministrar aire frío. En el sistema de inducción, el aire se enfría una vez en una planta central y luego se transporta a unidades individuales, donde se usa agua para ajustar la temperatura del aire de acuerdo con variables tales como la exposición a la luz solar y la sombra. En el sistema de doble conducto, el aire caliente y el aire frío viajan a través de conductos separados y se mezclan para alcanzar la temperatura deseada. Una forma más sencilla de controlar la temperatura es regular la cantidad de aire frío suministrado, cortándolo una vez que se alcanza la temperatura deseada. Este método, conocido como volumen de aire variable, se usa ampliamente en edificios comerciales o institucionales de gran altura y de poca altura.
La distribución de aire es una preocupación porque la exposición directa al aire frío puede causar molestias. En algunos casos, el aire enfriado debe recalentarse un poco antes de que vuelva a la habitación. Un método popular de distribución es el difusor de techo, desde el cual se expulsa aire a lo largo del nivel del techo y se deja asentar. El difusor lineal lleva el aire a través de un plenum o conducto de apertura rectangular; las rejillas desvían el aire que fluye hacia abajo. Otras unidades son circulares y sus aletas irradian el aire. Algunos techos están perforados para permitir el paso del aire frío, y otros techos simplemente se enfrían para que los ventilación Puede hacer circular el aire fresco.
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