Alcuni anni fa, un mio studente ha raccontato una storia divertente in un corso di valutazione energetica domestica. Era un imprenditore HVAC e ha detto che stava installando un nuovo condizionatore daria per una donna anziana. Mentre le stava spiegando le cose, ha detto che avrebbero installato ununità da 4 tonnellate. “Oh, mio”, ha detto. “Come farai a ottenere qualcosa di così grande nel mio giardino?”
La confusione qui è del tutto naturale. I professionisti dellHVAC e dellenergia domestica trovano questa storia divertente perché quando dici che un condizionatore daria pesa 4 tonnellate, sappiamo che non è un peso. È un numero che indica quanto calore il condizionatore daria può rimuovere dalla casa in unora. (Ignoriamo il problema della capacità nominale rispetto a quella effettiva e del declassamento AHRI). Un condizionatore daria da 4 tonnellate è in grado di rimuovere 48.000 BTU di calore allora dalla casa. Per la maggior parte delle persone, tuttavia, 4 tonnellate significa 8000 libbre. (Un BTU è ununità termica britannica, approssimativamente la quantità di calore che si ottiene bruciando fino in fondo un fiammifero di cucina.)
La maggior parte dei professionisti sa anche come è cambiato un termine comune come “tonnellata” in un po di gergo HVAC. Prima che Willis Carrier inventasse il moderno condizionatore daria, le persone erano solite raffreddare gli edifici in estate con il ghiaccio raccolto da fiumi e laghi in inverno. Un articolo di Green Homes America cita i dati sulla produzione di ghiaccio del XIX secolo Ice and Giornale di refrigerazione, che indica che il raccolto del 1890 dal fiume Hudson era di circa 4 milioni di tonnellate.
OK, quindi le persone erano solite raffreddare e refrigerare con ghiaccio. Che cosa equivale alla capacità di condizionamento dellaria in BTU allora? Diventa quantitativo e scoprilo.
Quando il ghiaccio è sotto lo zero e assorbe calore, la temperatura aumenta. Quando il ghiaccio è al punto di fusione, 32 ° F, e assorbe calore, la sua temperatura non cambia. Invece, si scioglie. Se hai seguito un corso di fisica o chimica, potresti ricordare che la quantità di calore necessaria per sciogliere il ghiaccio è chiamato il calore latente di fusione. In unità imperiali, quel numero è 143 BTU per libbra.
In realtà è molto calore da pompare in mezzo chilo di acqua congelata. Una volta che il ghiaccio si è sciolto in acqua liquida, ci vuole solo 1 BTU per libbra. libbra per aumentare la temperatura di 1 grado. Quindi, se hai una libbra di ghiaccio a 32 ° F, mettici 143 BTU per scioglierlo completamente. Quindi ci vogliono solo altri 180 BTU per aumentare la temperatura di quel chilo dacqua da 32 ° F a 212 ° F, il punto di ebollizione.
Comunque, tornando alla nostra discussione principale, se hai una tonnellata di ghiaccio, ci vogliono (143 BTU / lb) x (2000 lbs) = 286.000 BTU per scioglierlo completamente. Potresti farlo in unora o 10 ore o un anno, a seconda della velocità con cui inserisci il calore. Da qualche parte lungo la linea, però, qualcuno ha deciso di utilizzare 1 giorno – 24 ore – come riferimento dellora standard qui. Se il ghiaccio si scioglie in modo uniforme nellarco delle 24 ore, assorbe calore alla velocità di 286.000 / 24 ore = 11.917 BTU / ora.
Arrotondando questo numero per eccesso diventa un bel 12.000 BTU / ora. Nel gergo del condizionamento dellaria, quindi, una tonnellata di capacità AC è pari a 12.000 BTU / ora. Eccolo.
Se ti stai chiedendo come sia stato istituzionalizzato questo termine, probabilmente era il solito modo. Le persone del settore iniziano a usarlo e poi le organizzazioni professionali lo rendono ufficiale. Un sito web di architettura ha una citazione del 1912 che afferma che lAmerican Society of Mechanical Engineers lo ha standardizzato. Sembra probabile, ma i loro numeri non funzionano, quindi andrò con Honest Abe su questo e rimani scettico.
Per gli impavidi: se vuoi leggere qualche divertente battuta HVAC su questo argomento, dai unocchiata a questo thread nel forum HVAC-Talk. E se capisci cosa “calore di zaporizzazione “è, fammelo sapere!
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