¿Cómo funciona el aire acondicionado?

¿Cómo funciona el aire acondicionado?

El acondicionamiento del aire es el proceso de tratamiento del aire, que altera sus condiciones para adaptarlas a necesidades específicas. El aire acondicionado es necesario en ambientes como laboratorios de meteorología, sala de ordenadores, quirófanos, salas de operaciones y quirófanos, salas de cuidados intensivos. Es decir salas blancas en general que necesitan condiciones de ambiente fijas que pueden ser muy diferentes al confort.

¿Cómo funcionan los aires acondicionados?

Las unidades de refrigeración modernas o Aires Acondicionado, trabajan bajo los mismos principios aunque separados en 2 partes cruciales para su funcionamiento, la unidad externa y la unidad interna. en la unidad externa se encuentran tanto el motor principal como el compresor que está encargado de comprimir el gas refrigerante, al comprimirlo, este gas pasa a estado líquido y su temperatura aumenta exponencialmente.

Una vez el gas atraviesa el proceso de compresión pasa a través de tubos al condensador que tiene una apariencia de radiador, dónde junto al metal conductor y un gran ventilador extrae el calor del gas en un proceso llamado pre-enfriamiento, este mismo proceso devuelve al líquido su estado gaseoso aunque no del todo.

El siguiente camino, es el paso por una válvula de expansión térmica que al liberar el líquido gaseoso como una especie de spray, este proceso libera líquido gaseoso haciéndolo perder presión y por lo tanto temperatura. Este es el último paso en la unidad exterior.

Una vez en la unidad interior que es la que se encuentra en la habitacion que queremos aclimatar, el liquido gaseoso refrigerante entra al evaporador con una temperatura realmente baja, en el evaporador el proceso que ocurre es que el liquido gaseoso recorre una serie de tubos dónde es continuamente bombardeado por aire a temperatura ambiente que al pasar a través de los tubos baja su temperatura, entrando a la habitación frio listo para aclimatar la sala.

Al salir del evaporador el refrigerante es completamente gaseoso con una temperatura elevada y comienza el ciclo nuevamente. Este ciclo de refrigeración es bastante complejo aunque no lo parezca ya que ocurren cambios físicos como lo puede ser la temperatura de la habitación hasta cambios químicos como el estado del material refrigerante.

¿Cómo fue creado el sistema de aire acondicionado?

La historia del aire acondicionado de uso residencial antes de los equipos comerciales se remonta a los egipcios de los que se pudieron obtener pruebas de que usaban métodos y sistemas formados de rocas y bloques de piedras de más de mil toneladas para reducir la temperatura en los salones del palacio y con énfasis en los aposentos del faraón.

Este sistema era sumamente rudimentario, al caer la noche los esclavos arrastraban los enormes bloques al desierto donde las temperaturas eran sumamente bajas, durante estas horas los bloques se aclimataron y enfriaban, momentos antes del amanecer los esclavos colocaban las piedras en sus lugares.

Se calcula que el faraón disfrutaba de temperaturas cercanas a los 25 grados centígrados mientras en las afueras del palacio la temperatura se elevaba más allá de los 50 grados centígrados de sensación térmica, para esta operación hacen falta miles de esclavos.

En el año 1842 el científico irlandés William Thompson, mejor conocido como Lord Kelvin diseñó y fabricó la primera máquina acondicionadora de aire de la historia con el objetivo de mantener un ambiente agradable dentro de una sala de investigaciones herméticas manteniendo el ambiente sano y pulcro, esto lo logró usando gas refrigerante. Para este diseño se basó en 3 principios simples:

3 principios básicos de este invento

1- El calor se transmite del material con más calor al de menos calor. es este principio el que se pone en práctica al agregar un cubo de hielo a una bebida caliente.

  1. El cambio de estado líquido a gaseoso absorbe gran cantidad de calor como cuando nos mojamos la mano con alcohol y a medida que se va evaporando sentimos frío.

3- la presión y el calor están relacionados, a mayor presión necesitaremos menor cantidad de calor y energía para lograr la misma temperatura que alcanzaremos en un ambiente abierto.

A principios del siglo XX Willis Haviland Carrier, ingeniero estadounidense escribió las bases de la refrigeración moderna al encontrarse con gran humedad en el aire enfriado, Willis recién graduado de ingeniero empezó a estudiar y diseñar una máquina para controlar temperatura y humedad a través de tubos, esta máquina la diseñaba para una imprenta en Brooklyn, nueva York dónde en el verano los cambios de temperaturas no permiten la impresión a color debido a la elongación y contracción de los materiales.

Esta máquina permite la impresión a 4 tintas en uno de los veranos más calurosos registrado. Este primer aparato para tratar el aire fue patentado en 1906. gracias a este diseño willis es conocido como el padre del aire acondicionado, a pesar de que el término “aire acondicionado” fue usado por primera vez en una patente del ingeniero Stuart Cramer.

¿Dónde se usaron los primeros sistemas de aire acondicionado?

La industria de textiles fue la primera en usar estos aparatos en gran nivel para poder controlar el nivel de humedad en sus fábricas. La compañía algodonera Chronicle Mill ubicada en Belmont, carolina del Norte fue la primera en aclimatar toda su edificación ya que la falta de humedad en sus fábricas generaba una gran cantidad de energía estática lo que producía desechos en el algodón haciéndolo imposible de tejer. El sistema de manejo de humedad de carrier elevo y mantuvo el nivel de humedad así como redujo la temperatura de la edificación haciendo más agradable el ambiente y por lo tanto el trabajo.

El éxito de Carrier lo llevó a realizar su primera venta internacional en el año 1907, esta máquina estaba destinada para una fábrica de seda en Japón. La fórmula de carrier fue compartida en el año 1911 ante la sociedad americana de ingenieros bajo el nombre de “Fórmula Racional Psicométrica Básica”. Esta es la fórmula que seguimos usando hoy en día.

La unidad de aire acondicionado tiene muchos mitos a su alrededor, y el principal está relacionado a la temperatura en la que programamos el aparato. si configuramos a 16 grados centígrados no significa que el aire saldrá a esa temperatura.

El aire sale siempre a una temperatura cercana a los 10 °C pero al llegar a la temperatura configurada una sonda de temperatura envía la señal y la refrigeración se detiene manteniendo la circulación del aire.