Sensibile e sensibilità: Diversi tipi di calore e perché contano

Quella sensazione di camminare in un edificio con aria condizionata dal caldo soffocante esterno è una gioia dell’età moderna. Anche i principi scientifici che consentono all’aria condizionata di rimuovere questo calore e umidità sono affascinanti. Ci vuole energia per rimuovere il calore. Questo può sembrare contro-intuitivo, ma fa parte delle leggi della termodinamica., Spostare il calore da un’area (all’interno di un edificio) a un’altra (all’esterno dell’edificio) richiede un consumo di energia. Non puoi farlo per niente. In questo post, esamineremo due dei concetti fondamentali relativi alla quantità di energia che i sistemi di raffreddamento devono utilizzare: calore sensibile e calore latente.

Il calore sensibile riguarda i cambiamenti di temperatura. Diciamo che l’aria esterna è di 95 gradi e il tuo edificio per uffici sta pompando aria di alimentazione di 55 gradi negli spazi occupati. Ai fini della comprensione di questi concetti, non importa se il tuo edificio ha unità DX o refrigeratori., In entrambi i casi, il calore sensibile totale che il sistema di raffreddamento deve fornire è la differenza tra queste due temperature (95-55) o 40 unità di raffreddamento. Ora diciamo che la temperatura dell’aria esterna scende a 75 gradi e l’edificio sta ancora pompando aria di alimentazione a 55 gradi. Quindi il sensibile cambiamento di calore che i sistemi di raffreddamento devono fornire è semplicemente la metà di quanto era necessario prima, o 20 unità (75-55=20).

Il calore latente si riferisce all’umidità. È una misura dell’energia immagazzinata nelle molecole di vapore acqueo nell’aria., Pinta per pinta, confezioni di calore latente molto più pugno di calore sensibile. L’energia necessaria per riscaldare un grammo di acqua da 80 gradi a 81 gradi è 1 caloria (l’unità comune di energia alimentare che usiamo è in realtà basata su unità di riscaldamento dell’acqua). Ma mentre, ci vuole solo una caloria per riscaldare l’acqua di un grado, ci vogliono 540 calorie per evaporare un grammo di 100 gradi di acqua a 100 gradi di vapore acqueo (vapore).

La ragione di questa enorme differenza nel fabbisogno energetico è nella chimica delle molecole. Il calore sensibile è l’energia necessaria per accelerare le molecole., Il calore latente, d’altra parte, è l’energia necessaria per strappare i legami che trattengono le molecole d’acqua in forma liquida.

Lo strumento termodinamico per capire quanto calore latente e sensibile un sistema di raffreddamento deve rimuovere è il grafico psicrometrico. Sebbene questi grafici siano complessi (per una spiegazione approfondita vedi qui: http://www.powerknot.com/how-to-read-and-use-a-psychrometric-chart.html), nel loro cuore sono semplicemente una mappa di temperatura e umidità.

Quindi quale tipo di calore, sensibile o latente, richiede più energia da rimuovere? Si scopre che il calore sensibile è il vincitore., Il calore latente rappresenta il 20-35% del lavoro che un sistema di raffreddamento deve svolgere. Questo perché la quantità di vapore acqueo nella nostra aria è molto bassa: 1% dell’aria a 77 gradi e umidità media. Quindi, mentre ci sono tonnellate di energia immagazzinate in ogni unità di vapore acqueo, ce ne sono molte meno.

In sintesi, il calore sensibile e latente svolgono un ruolo importante nei sistemi di raffreddamento. Quando un edificio viene raffreddato, l’energia consumata non viene utilizzata solo per abbassare la temperatura da 95 a 55, ma anche per rimuovere l’energia immagazzinata nelle molecole d’acqua evaporate., E mentre la vecchia lamentela estiva ” non è il calore, è l’umidità” sembra certamente vera, dal punto di vista energetico, è in realtà il calore sensibile, il calore della temperatura, che richiede più lavoro per sbarazzarsi di.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *