سه شنبه ۱۱ اردیبهشت ۰۳

کولرهای باتلاق چگونه کار می کنند

۷۹۵ بازديد
اگر تاکنون با نگه داشتن انگشت مرطوب در هوا ، باد را آزمایش کرده اید ، از خنک کننده تبخیر استفاده کرده اید. همین اصل بعد از شنا شما را خنک می کند و همچنین یکی از قدیمی ترین و ساده ترین شکل های تهویه مطبوع را قدرت می دهد. کولرهای تبخیری مدرن که در ایالات متحده آمریکا به عنوان کولرهای باتلاقی شناخته می شوند ، می توانند دودمان خود را به مصر باستان ردیابی کنند. آنها برای محیط زیست ارزان ، کارآمد و مناسب هستند ، اما محدودیت هایی دارند ، بنابراین هنوز تهویه مطبوع استاندارد خود را از پنجره بیرون نکنید.

مصریان باستان نیاز بسیار زیادی به تهویه هوا داشتند. آنها این کار را با آویختن پتوهای خیس در درهای خانه های خود انجام دادند یا اگر اتفاقاً به حق خاندان سلطنتی درآمد ، خدمتگزارانی را که آنها را در میان شیشه های آب فن می کردند ، بدست آوردند. هنگامی که هوای گرم ، هوای خشک از آب عبور می کند (یا بهتر از این ، از طریق آن) هوا خنک می شود. امروزه به جای خادم از فن های برقی استفاده می کنیم ، اما اصل خنک کردن هوا با تبخیر یکسان است.

متأسفانه ، کولرهای هوای تبخیر در همه جا کار نمی کنند. به عنوان مثال باتلاق ها مکان های شلوغی برای کولرهای باتلاق هستند. کاملاً مشخص نیست که این نام را از کجا بدست آورده اند ، اما احتمالاً به رطوبت آنها به هوا یا بوی باتلاق می دهد که هنگام پاک شدن آنها اغلب به اندازه کافی شستشو می شود ، کاملاً مشخص نیست. برای کار ، به آب و هوای گرم و خشک نیاز دارند. در ایالات متحده آمریکا ، کولرهای باتلاق در جنوب غربی خشک به خوبی کار می کنند. در سال 1998 بیش از 20 میلیون کولر تبخیری در سراسر جهان وجود داشت که چهار میلیون از آنها در ایالات متحده بودند. براساس گزارش دستگاه اطلاعات انرژی اداره در سال 2001 ، تنها سه درصد از خانواده های ایالات متحده دارای یخچال های باتلاقی بودند ، اما در ایالات در امتداد کوه Rocky Mountain ، در 26 درصد از خانه ها می توان آنها را یافت.

کولرهای باتلاق بر پایه یک فناوری ساده و کارآمد ساخته شده اند که مدت زمان طولانی است. اصول خنک کننده تبخیر برای فرعونی ها کار می کرد و آنها هنوز هم می توانند برای شما کار کنند. بعد ما به نحوه عملکرد آنها می پردازیم.

فهرست
مبانی خنک کننده تبخیری: از لباس زیر بن فرانکلین گرفته تا تهویه هوا
کولرهای باتلاق در مقابل تهویه هوا
مزایای خنک کننده باتلاق
Downsides کولر باتلاق
مبانی خنک کننده تبخیری: از لباس زیر بن فرانکلین گرفته تا تهویه هوا
ژوئیه سال 1750 در فیلادلفیا ، پن ، دزدگیر بود و دمای آن به 100 درجه فارنهایت رسیده بود. همانطور که بعداً در نامه ای نوشت ، بنیامین فرانکلین در اتاق خود بود و با "بدون لباس دیگر از پیراهن ، و یک جفت شلوار کتانی بلند ، پنجره ها همه را باز کرد و می خواند و می نوشت ...". " حتی پدران مؤسس عرق می کنند ، و به عنوان پیراهن خشک تغییر می کرد ، چیزی را متوجه شد - مثل اینکه در نزدیکی آتش بود ، نسبت به پیراهنی مرطوب که تازه حذف کرده بود ، احساس گرمی می کرد. او در مورد آن فکر کرد ، و کتابی قرن پیش را به خاطر آورد که با تمیز کردن آنها با پارچه های پشمی مرطوب ، روند خنک کردن کوزه های آب در بیابان را شرح می داد. فرانکلین این تئوری را مطرح کرد که با هوای گرم و هوای داخل اتاقش خنک نمی شود ، بلکه با فرسایش عرق از پوست او بیرون می آید. بعداً او چندین آزمایش را امتحان کرد - لامپ یک دماسنج را با روحیه هایی که سریعتر از آب تبخیر می کنند ، خیس کرد و سپس هوا را در آن فرو کرد. او موفق شد تاکنون دما را پایین بیاورد که یخ روی لامپ یخ زده است [منبع: History Carper].
آنچه او در نامه خود توصیف می کند ، خنک کننده تبخیر است. مایع با ریختن مولکول ها در هوا ، تبخیر می شود و از حالت مایع به یک گاز تبدیل می شود. وقتی هوا در هوا معلق می شود ، مولکول ها مقداری از گرما را از هوای گرم تر جذب می کنند و با تعادل آب و هوا آن را خنک می کنند. این فرایند همچنین مایع باقیمانده را خنک می کند ، زیرا داغتر ، مولکولهای با سرعت بالاتر احتمال بیشتری برای فرار از هوا دارند.

کولرهای باتلاق با استفاده از آن واکنش خنک کننده کار می کنند - شما فقط به راهی نیاز دارید تا هوای خنک تر و مرطوب اکنون در داخل خانه گردش کند.

تهویه هوا را تصور کنید - فقط یک جعبه فلزی در قسمت بیرونی پنجره ، واقعاً. در یک سیستم تهویه مطبوع استاندارد ، مبردهای نسبتاً پیچیده ای در داخل وجود دارد ، اما با داشتن یک کولر باتلاق بسیار ساده تر است. نکته اصلی در داخل دمنده است - یک فن در یک طرف جعبه که هوا را از بیرون وارد می کند و در انتهای دیگر آن را وارد خانه می کند. قبل از ورود هوا به داخل خانه ، از مجموعه ای از لنت های مرطوب عبور می کند ، جایی که تبخیر صورت می گیرد. یک پمپ کوچک پدها را مرطوب نگه می دارد ، بنابراین آب فقط کاملاً از بین نمی رود. درست مثل پتوهای پشمی مصری ها یا پیراهن عرق بن فرانکلین کار می کند.

بنابراین چگونه یک کولر باتلاق دقیقاً با یک سیستم تهویه هوا مقایسه می کند؟

مرطوب و خشک بوبری دما
برای پیش بینی اینکه چقدر یک کولر باتلاق هوا را خنک می کند ، باید دمای لامپ مرطوب و خشک را بدانید. لامپ خشک آسان است - فقط دمای معمولی هوا است. دمای لامپ خیس به شما می گوید دمای هوا در 100 درصد رطوبت چه خواهد بود و با دماسنجی پوشیده از جوراب پارچه مرطوب و در معرض جریان هوا اندازه گیری می شود.

دمای لامپ خیس همیشه پایین تر از دمای لامپ خشک است و تفاوت بین این دو در افسردگی لامپ خیس است. بسته به اینکه کولر باتلاق شما چقدر کارآمد است ، می تواند درجه حرارت را تا 95 درصد از افسردگی لامپ مرطوب پایین بیاورد. تصور کنید که شما و خنک کننده تبخیر شما در لاس وگاس قرار دارد و در خارج از منزل 108 درجه و دمای لامپ مرطوب آن 66 درجه است. یک کولر باتلاق که با راندمان 85 درصد کار می کند ، می تواند درجه حرارت را به 72.3 درجه خنک ، درست در منطقه راحتی انسان کاهش دهد.

کولرهای باتلاق در مقابل تهویه هوا
چگونه یک کولر باتلاق با یک سیستم تهویه هوا مقایسه می شود؟
چگونه یک کولر باتلاق با یک سیستم تهویه هوا مقایسه می شود؟
تصاویر JUPITERIMAGES / GETTY
این یک سیستم تهویه هوا است ، درست است؟ از نظر فنی ، بله - با خنک کردن هوا هوا را شرایطی ایجاد می کند ، اما بسیار متفاوت از آنچه که معمولاً به عنوان تهویه هوا تصور می کنیم عمل می کند.

واحدهای استاندارد AC با عبور هوا از روی مجموعه کویلهای پر از مبرد مانند Freon (نام تجاری انواع ترکیبات شیمیایی) کار می کنند که به دلیل فشرده سازی و گرم شدن ، سرد و سرد می شوند. هوا توسط کویل ها خنک می شود ، به خانه شما فرستاده می شود ، و دوباره از طریق دستگاه مجدداً گردش می یابد و هوای گرم تولید شده در این فرآیند را به بیرون منتقل می کند. (برای اطلاعات بیشتر در مورد تهویه مطبوع استاندارد ، به چگونگی عملکرد دستگاه های تهویه مطبوع مراجعه کنید). این یک روند بسته است - ترک یک پنجره یا در باز باعث می شود هوای سرد فرار کند و باعث می شود تهویه هوا برای تأمین هوای سرد سخت تر کار کند.
کولرهای باتلاق یک سیستم باز هستند. آنها برای هدایت هوای خنک به جریان هوا از طریق ساختمان متکی هستند و از آنجا که برای تبخیر آب همیشه به هوای گرم و خشک نیاز دارند ، باید هوای موجود در خانه را جابجا کند. هر دو سیستم می توانند از یک واحد بزرگ مرکزی یا واحدهای کوچک پنجره استفاده کنند ، اما هوا از کولر باتلاق به یک راه خارج نیاز دارد. باز و بسته شدن پنجره ها و درها باعث کنترل جریان هوا از کولر باتلاق به قسمت های مختلف خانه می شود ، در حالی که سیستم های تهویه مطبوع مرکزی برای هدایت جریان از مجاری استفاده می کنند. کولرهای باتلاقی همچنین در بعضی موارد می توانند از مجاری استفاده کنند ، اما برای بزرگتر شدن جریان هوا از کولر باتلاق ، آنها باید بزرگتر از مجرای تهویه مطبوع سنتی باشند.

سیستم های تهویه مطبوع استاندارد هوا را نیز خشک می کنند و بخاطر عبور از سیم پیچ های سرد ، بخار آب را از اتاق خنک شده متراکم می کنند. آب در خارج تخلیه می شود - این قطره ای خاص است که اگر به اندازه کافی طولانی در زیر واحد تهویه مطبوع یک پنجره بایستید ، احساس خواهید کرد. نتیجه یک اتاق خشک کن و در آب و هوای مرطوب است که می تواند یک چیز خوب باشد. رطوبت بیش از حد می تواند از تعریق جلوگیری کند ، به این ترتیب که خودمان را به طور طبیعی خنک می کنیم. از آنجا که کولرهای باتلاق با قرار دادن آب در هوای خشک کار می کنند ، به عنوان مرطوب کننده عمل می کنند. این در آب و هوای خشک کن بسیار عالی است ، زیرا رطوبت نیز می تواند برای راحتی بسیار کم باشد. در شرایط مناسب ، نسیم پر از آب نیز می تواند تأثیر ثانویه در کمک به تعریق پوست داشته باشد ، در نتیجه احساس خنک تر از آنچه کولر باتلاق به تنهایی ایجاد می کند ، باشد.

به دلیل روشهای مختلفی که کار می کنند ، شما نمی توانید یک کولر باتلاق و تهویه مطبوع استاندارد را در همان خانه اجرا کنید. آنها یکدیگر را لغو می کنند ، درست مانند اجرای یک دستگاه رطوبت گیر و رطوبت ساز در همان اتاق.

بنابراین ، اگر فقط می توانید یکی را انتخاب کنید ، چه چیزی بهتر است؟ کولر باتلاق یا تهویه هوا؟

مزایای خنک کننده باتلاق
یک کولر باتلاق می تواند هزینه های انرژی را کاهش دهد.
یک کولر باتلاق می تواند هزینه های انرژی را کاهش دهد.
AMAZON.COM
در شرایط مناسب ، کولرهای باتلاقی به نظر می رسند که فواید زیادی دارند. آنها برای ساخت و نصب ارزان هستند. تنها موادی که برای ساختن آنها لازم است فن تهویه ، پمپ ، یک لنت (مصنوعی یا ساخته شده از خاردارهای چوب) ، مقداری آب و جعبه (معمولاً از ورق فلزی) است. پمپ ها و فن ها به طور گسترده ای در دسترس هستند. بقیه را می توان تقریباً در هر مکانی در یک فروشگاه محلی پیدا کرد. در سال 1998 ، براساس مؤسسه خنک کننده تبخیر ، بین 300 تا 400 تولیدکننده در دهلی نو وجود داشتند که یک میلیون کولر در سال می چرخند ، کمترین آن 35 دلار قیمت داشت [منبع: دانشگاه ایالتی نیومکزیکو]. انجمن ملی سازندگان منازل (NAHB) تخمین می زند که یک کولر تبخیری ، نصب شده ، بین 700 تا 1000 دلار هزینه دارد ، در مقایسه با چند هزار دلار برای سیستم تهویه مطبوع مرکزی [منبع: Toolbase].

هزینه کارکرد ماهانه نیز به طور قابل توجهی پایین است - حدود یک سوم هزینه یک سیستم تهویه مطبوع استاندارد ، بسته به هزینه های برق و آب ، به گفته NAHB. صرفه جویی در مصرف برق است - یک سیستم تهویه مطبوع استاندارد نسبت به یک کولر باتلاق قابل مقایسه ، چهار برابر انرژی لازم را برای مصرف خود مصرف می کند. این به صرفه جویی در صورتحساب انرژی شما ، بلکه در محیط نیز ترجمه می شود. برق که در سال 1998 توسط 20 میلیون کولر تبخیر صرفه جویی شده بود ، به معنای نیروگاه ها 60 میلیون بشکه نفت بود و 27 میلیارد پوند دی اکسید کربن تولید کرد.

کولرهای باتلاقی از مزیت های زیست محیطی دیگری برخوردار هستند ، زیرا سیستم های تهویه مطبوع استاندارد مدت هاست که برای تأمین توان خنک کننده خود به مواد شیمیایی کم مصرف ازن اعتماد دارند. استفاده از CFC ها (کلروفلوئوروکربن ها) از سال 1996 با پیمان بین المللی در کشورهای توسعه یافته متوقف شده است. محصولات جایگزین ، HCFCs (هیدروکلرول فلوروکربن ها) جایگزین چندان بد نیستند ، اما هنوز تأثیرات منفی دارند و استفاده از آنها در تجهیزات جدید در سال 2010 به پایان می رسد. آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) لیستی از جایگزین های تایید شده برای هر دو را گردآوری کرده است. CFC و HCFC در سیستم های تهویه مطبوع [منبع: آژانس حفاظت از محیط زیست]. همچنین در این لیست: کولرهای تبخیری.
به دلیل تمام مزایا و صرفه جویی در هزینه آنها ، کولرهای باتلاق هنوز تنها در آب و هوای مناسب کار می کنند ، و متأسفانه مناطقی مانند فیلادلفیا را شامل نمی شود.

این نه تنها گرم ، بلکه همچنین خشک نیز باید باشد ، زیرا هرچه دمای لامپ خشک به دمای لامپ مرطوب نزدیک می شود ، تفاوت بین این دو کوچکتر می شود و اثر خنک کننده آب تبخیر به دنبال آن است. دمای لامپ مرطوب بیش از 70 درجه فارنهایت به این معنی است که کولر باتلاق قادر به تنظیم دمای کافی برای نگه داشتن آن در منطقه راحتی نیست. (این بسته به رطوبت ، اولویت و فعالیت شخصی متفاوت است ، اما عموماً در دهه 70 سقوط می کند.) [منبع: مرکز بهداشت و ایمنی کار کانادا].

اگر هوا بیش از حد اشباع شود ، آب متراکم می شود. رطوبت 100 درصد در خارج از خانه به معنی بارندگی است و گرچه یک کولر باتلاق باعث ایجاد آب و هوای داخل خانه شما نمی شود ، اما هیچ خنک کننده ای نخواهد داشت - این احساس گرم و چسبنده ای است که شما ممکن است با باتلاق ها در ارتباط باشید. تعریق شما فقط در هوای اشباع تبخیر نمی شود. آژانس حفاظت از محیط زیست بین 30 تا 60 درصد رطوبت در خانه را توصیه می کند تا قالب و کپک زده نشود ، و هوای مرطوب ممکن است مبلمان چوبی شما را از خشک شدن نجات دهد. متأسفانه ، حتی ممکن است در کولر باتلاق باعث زنگ زدگی فلز شود [منبع: آژانس حفاظت از محیط زیست]. مشکل رطوبت بیش از حد در کولرهای تبخیری با استفاده از مبدل حرارتی برای گرم کردن هوا در داخل خانه در حالی که هوا مرطوب مرطوب به سمت خارج است قابل حل است اما این سیستم ها نسبت به کولرهای تبخیری مستقیم کارآیی کمتری دارند.

کولرهای باتلاق نیز به تعمیر و نگهداری نیاز دارند. برای جلوگیری از بو بودن باتلاق و مشکلات مرتبط با کیفیت هوا ، باید لنت ها مرتباً تمیز یا تغییر یابد. با تبخیر آب مواد معدنی موجود در آب نیز می توانند ایجاد شوند و به مرور زمان به فاضلاب غنی از مواد معدنی احتیاج دارند. طبق اعلام انجمن ملی سازندگان خانه ، کولرها همچنین به یک منبع آب ثابت - 3.5 تا 10.5 گالن (13.25 تا 39.75 لیتر) در ساعت نیاز دارند. این می تواند یک مرتبه بلند در آب و هوای گرم و خشک باشد که کولرهای باتلاقی بهترین عملکرد را دارند.

استفاده های دیگر
ممکن است این یک فناوری قدیمی باشد ، اما خنک کننده تبخیر هنوز عمر کمی در آن دارد. به عنوان مثال ، مخترعین بر روی کولر آبی قرن که الهام بخش بن فرانکلین بودند ، بهبود یافته اند و از خنک کننده تبخیری برای جلوگیری از خنک شدن میوه ها و سبزیجات در گرما استفاده می کنند. کولرها را می توان از انواع مواد محلی تهیه کرد. به عنوان مثال ، در هند ، یک گلدان سفالی داخل یک کاسه بزرگتر و پر از آب قرار داده می شود و سپس با یک پارچه پوشانده می شود تا آب آن به بیرون باز شود. در سودان ، یک کولر مشابه آزمایش شد و نشان داد که گوجه فرنگی را به مدت 20 روز تازه نگه می دارد - 18 روز بیشتر از آنکه بدون کولر دوام داشته باشد. در جای دیگر ، کولرها از بامبو پوشیده از پارچه ، قاب های چوبی یا آجر ساخته می شوند.

اطلاعات بیشتر
مقالات مرتبط HowStuffWorks
نحوه کار تهویه هوا
تهویه مطبوع خورشیدی چگونه کار می کند
چگونه رطوبت سازها کار می کنند
چگونه ترموستات خانگی کار می کند
یخچال و فریزر چگونه کار می کند
تا كنون نظري ثبت نشده است
ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در فارسی بلاگ ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.