För några år sedan berättade en elev av mig en rolig historia i en hemmaklasser. Han var HVAC-entreprenör och sa att han installerade en ny luftkonditionering för en äldre kvinna. När han förklarade saker för henne nämnde han att de skulle installera en 4 ton enhet. ”Åh, min,” sa hon. ”Hur ska du få något så stort in i min bakgård?”
Förvirringen här är helt naturlig. HVAC och hemmets energiproffs tycker att den här historien är rolig, för när du säger att en luftkonditionering är 4 ton vet vi att den inte är vikt. Det är ett tal som berättar hur mycket värme luftkonditioneringen kan ta bort från huset på en timme. (Låt oss ignorera frågorna om nominell kontra faktisk kapacitet och AHRI-degradering.) En 4 ton luftkonditionering är en som kan ta bort 48 000 BTU värme per timme från huset. För de flesta betyder dock 4 ton 8000 ton. (En BTU är en British Thermal Unit, ungefär den mängd värme du får från att bränna ett kök matchar hela vägen ner.)
De flesta proffs vet också hur en så vanlig term som ”ton” blev Innan lite VVS-jargong. Innan Willis Carrier uppfann den moderna luftkonditioneringen brukade folk kyla byggnader på sommaren med is skördad från floder och sjöar på vintern. En artikel om Green Homes America citerar isproduktionssiffror från 1800-talets is och Kyltidskrift, vilket indikerar att grödan från Hudson River 1890 var cirka 4 miljoner ton.
Okej, så att folk brukade svalna och kyla med is. Hur motsvarar det luftkonditioneringskapacitet i BTU per timme, frågar du? Det blir kvantitativt och ta reda på det.
När isen är under fryspunkten och den absorberar värme ökar temperaturen. När isen är vid sin smältpunkt, 32 ° F, och den absorberar värme, ändras temperaturen inte. Istället smälter den. Om du har haft en fysik- eller kemiklass kan du komma ihåg att mängden värme som behövs för att smältis kallas den latenta fusionsvärmen. I kejserliga enheter är det numret 143 BTU per pund.
Det är faktiskt mycket värme att pumpa in i ett pund fryst vatten. När isen smälts i flytande vatten tar det bara 1 BTU per pund för att höja temperaturen 1 grad. Så om du har ett kilo is vid 32 ° F lägger du 143 BTU i den för att smälta den helt. Då tar det bara 180 BTU att höja temperaturen på det kilo vatten från 32 ° F till 212 ° F, kokpunkten.
Hur som helst, komma tillbaka till vår huvuddiskussion, om du har ett ton av is tar det (143 BTU / lb) x (2000 lbs) = 286 000 BTU för att smälta det helt. Du kan göra det på en timme eller tio timmar eller ett år, beroende på hur snabbt du pumpar värme in i det. Någonstans längs linjen bestämde sig dock någon för att använda en dag – 24 timmar – som standardtidsreferens här. Om isen smälter jämnt under 24 timmar absorberar den värme med en hastighet av 286 000/24 timmar = 11 917 BTU / tim.
Att avrunda detta nummer gör det till en fin, rund 12 000 BTU / tim. I luftkonditioneringssjargongen är ett ton växelströmskapacitet lika med 12 000 BTU / tim. Där är det.
Om du undrar hur den här termen blev institutionaliserad var det förmodligen det vanliga sättet. Människor i branschen börjar använda den och sedan gör professionella organisationer det officiellt. En arkitektwebbplats har ett citat från 1912 som hävdar att American Society of Mechanical Engineers standardiserade det. Det låter troligt, men deras antal fungerar inte, så jag ska gå med Honest Abe på den här och förbli skeptisk.
För de orädda: Om du vill läsa några roliga HVAC-skämt om detta ämne, kolla in den här tråden i HVAC-Talk-forumet. Och om du räknar ut vilken ”het zaporization ”är, låt mig veta!
The Magic of Cold, del 1 – Hur din luftkonditionering fungerar
Det kallas en luftkonditionering – inte en luftkylare !
5 frågor att ställa vid byte av luftkonditionering