Презентация проекта по физике "Кондиционер"

Проект учеников 8.Б класса МОУ
«СОШ №41» г. Саратова
Учителя: Гусева Н.П

С начала XX столетия средняя температура воздуха на земле возросла на 0,74 °C. Вероятная величина возможного роста температуры на протяжении XXI века на основе климатических моделей составит 1,1 — 2,9 °C.

В жаркий день любой человек просто мечтает оказаться в какой-нибудь прохладной комнате, где можно будет спокойно поработать или отдохнуть. Комфортную температуру может создать кондиционер.

Цель проекта: изучить историю создания и принцип действия кондиционера. Сделать кондиционер из подручных средств и провести испытания его работы.

Кондиционер - это устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

Впервые попытались профессионально кондиционировать жаркий воздух в Персии около 1000 лет назад. Процесс охлаждения воздуха происходил по принципу охлаждения воды в помещении при испарении. Подобием кондиционера тех дней являлась специальная шахта, которая улавливала потоки ветра. Внутри шахты нужно было поместить емкости с водой или использовать непосредственно само течение воды из источников.

В Индии летом в качестве двери использовался каркас, обвитый индийской кокосовой пальмой — татти. Сверху двери устанавливалась ёмкость, которая медленно заполнялась водой за счёт капиллярного эффекта в тканях татти. Когда уровень воды достигал определённого значения, ёмкость опрокидывалась, орошая водой дверь, и возвращалась в исходное состояние. Такой цикл многократно повторялся, пока пальма оставалась живой и получала достаточно света.

Впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес  получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго.

Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, ухудшавшей качество печати.

Всего лишь через год вся аристократия Европы, которая посещала Кёльн, в первую очередь стремилась попасть в местный театр. И это было вызвано отнюдь не гениальностью актёров, пышностью представлений и внутренним убранством театра. Аристократия стремилась туда  по одной простой причине – в театре работала холодильная машина, которая приносила людям облегчение в знойные летние месяцы. Это было новшеством, что привлекало людей массами

Первый комнатный кондиционер был выпущен команией General Electric в 1929 году. Однако, в данном кондиционер использовался вредный для здоровья и опасный для человека аммиак, поэтому компрессор и конденсатор кондиционера вынесены за пределы комнаты – т.е на улицу. Это была первая сплит-система в истории.

Весь процесс работы кондиционера построен на основе свойстве жидкости (фреона) поглощать и отдавать тепло, при изменении температуры.

1 — конденсатор2 — терморегулирующий вентиль3 — испаритель4 — компрессор

Кондиционеры сплит-системы состоят из двух частей:
внешний блок состоит из вентилятора, компрессора, четырехходового клапана (для смены направления фреона), конденсатора, фильтра и штуцерных соединений;

внутренний блок - передней панели, двух фильтров, испарителя, поддона для конденсата, индикаторной панели, вентилятора, платы управления, штуцерных соединений.

Начинается процесс охлаждения во внешнем блоке, где фреон находится в газообразном состоянии.
Потом он перемещается в компрессор, который увеличивает давление, газ сжимается и повышается его температура.
Фреон переходит в конденсатор (теплообменник – состоящий из медных трубок с тонкими алюминиевыми пластинками), где всасываемый воздух с помощью вентилятора продувает его, при этом охлаждая, это приводит к тому, что происходит переход газа в жидкое состояние.

4.Дальше он в виде жидкости попадает в терморегулирующий вентиль (тонкая медная трубочка в виде спирали), который уменьшает давление в системе, чем понижает температуру кипения фреона. Это провоцирует его кипение и начало испарения.
5.Попав потом в испаритель (теплообменник во внутреннем блоке), где фреон обдувается
теплым воздухом из комнаты. Поглощая тепло, он переходит опять в газообразное состояние, а охлажденный воздух выходит из кондиционера через решетку в помещение.
6.Фреон в виде газа перемещается опять во внешний блок на вход компрессора уже с низким давлением и цикл работы кондиционера повторяется.

В случае теплоизоляции корпуса лед таит очень медленно, обеспечивая охлаждение достаточно габаритного помещения в течение всего дня.
Если на вентилятор поместить дополнительно влажное полотенце, то эффект кондиционирования воздуха усилится, повысится влажность воздуха.

В настоящее время, в трудных экономических условиях, у многих людей нет средств или возможности купить готовую систему кондиционирования. Тогда на выручки придет наш самодельный кондиционер из подручных средств. Особенно хорошо такое устройство впишется в интерьер дачи или загородного домика, но и в квартире он также с успехом может охладить и увлажнить воздух.