Вентиляторы, кондиционеры, тепловые насосы (ТН) и термодинамика: знаете ли вы основы?

У меня большой подвал!

Кондиционирование воздуха — одна из самых обсуждаемых тем на данный момент. В интернете можно встретить много противоречивой информации, поэтому мы решили разобраться в этом вопросе. В первой части нашей статьи мы рассмотрим основные понятия и определения, а также вспомним ключевые принципы термодинамики. В следующих публикациях мы подробно разберем работу кондиционеров и их воздействие на окружающую среду, включая роль в образовании «островов тепла».

Как сказал бы Пит «Мэверик» Митчелл по возвращении в академию, давайте начнем с того, что, по вашему мнению, вы уже знаете, освежив в памяти несколько важных фактов из термодинамики.

Холодильник или вентилятор нагревают помещение

Вентилятор не выводит тепло из помещения; он просто перемешивает воздух. Откуда же тогда берется ощущение прохлады? Воздушный поток, направленный на вас, удаляет тонкий слой теплого и влажного воздуха, образовавшийся вокруг кожи, усиливая испарение пота, что и создает ощущение свежести.

Однако следует помнить: в закрытом помещении вентилятор неизбежно, хотя и очень незначительно, повышает среднюю температуру. Для многих это звучит нелогично, но это факт. Потребляемая электроэнергия (поступающая извне) в конечном итоге преобразуется в тепло различными способами: нагрев двигателя, трение, турбулентность. Это тепло не может покинуть помещение. Добавление тепла в закрытую комнату приводит к повышению температуры, иначе быть не может.

То же самое касается и холодильника: если оставить его дверцу открытой, то спереди будет ощущаться прохлада, но компрессор сзади начнет работать интенсивнее, чтобы охладить содержимое, выделяя при этом больше тепла. Таким образом, оставленная открытой дверца холодильника в закрытом помещении повышает температуру в комнате. Все просто: работающий двигатель потребляет энергию, которая рано или поздно преобразуется в тепло. Dura lex, sed lex (Закон суров, но это закон)… даже в физике. При использовании охладителя воздуха (мы вернемся к этому), также увеличивается влажность.

Наконец, с кондиционированием воздуха ситуация иная. Тепло не исчезает, оно перемещается за пределы помещения — на улицу. Это происходит либо через воздуховод моноблочных кондиционеров, либо через внешний блок сплит-систем. В любом случае важно повторить: тепло не исчезает, иначе проблема глобального потепления была бы решена давно.

Вентилятор, охладитель воздуха и кондиционер: в чем различия?