Sinnvoll und Befindlichkeiten: die Verschiedenen Arten der Wärme-und warum Sie wichtig

Das Gefühl des Gehens in einem klimatisierten Gebäude von der drückenden Hitze draußen ist eine Freude, die das moderne Zeitalter. Faszinierend sind auch die wissenschaftlichen Prinzipien, die es der Klimaanlage ermöglichen, diese Wärme und Feuchtigkeit zu entfernen. Es braucht Energie, um Wärme zu entfernen. Dies mag kontraintuitiv klingen, aber es ist Teil der Gesetze der Thermodynamik., Um Wärme von einem Bereich (innerhalb eines Gebäudes) in einen anderen (außerhalb des Gebäudes) zu übertragen, muss Energie verbraucht werden. Du kannst es nicht umsonst tun. In diesem Beitrag werden wir uns zwei der grundlegenden Konzepte ansehen, die sich darauf beziehen, wie viel Energie Kühlsysteme verbrauchen müssen: sensible Wärme und latente Wärme.

Sensible Wärme beschäftigt sich mit Temperaturänderungen. Nehmen wir an, die Luft draußen ist 95 Grad und Ihr Bürogebäude pumpt 55 Grad Zuluft in die belegten Räume. Um diese Konzepte zu verstehen, spielt es keine Rolle, ob Ihr Gebäude über DX-Einheiten oder Kühler verfügt., In beiden Fällen ist die gesamte sensible Wärme, die das Kühlsystem liefern muss, die Differenz zwischen diesen beiden Temperaturen (95-55) oder 40 Kühleinheiten. Angenommen, die Außenlufttemperatur sinkt auf 75 Grad und das Gebäude pumpt immer noch 55 Grad Zuluft. Dann ist der sinnvolle Wärmewechsel, den die Kühlsysteme bereitstellen müssen, einfach halb so viel wie zuvor oder 20 Einheiten (75-55=20).

Latente Hitze bezieht sich auf Feuchtigkeit. Es ist ein Maß für die Energie, die in den Wasserdampfmolekülen in der Luft gespeichert ist., Pint für Pint, latente Wärme packt viel mehr Punch als sensible Wärme. Die Energie, die benötigt wird, um ein Gramm Wasser von 80 Grad auf 81 Grad zu erhitzen, ist 1 Kalorie (die gemeinsame Einheit der Lebensmittelenergie, die wir verwenden, basiert tatsächlich auf Einheiten zum Aufheizen von Wasser). Aber während es nur eine Kalorie braucht, um Wasser um ein Grad zu erhitzen, braucht es 540 Kalorien, um ein Gramm 100 Grad Wasser auf 100 Grad Wasserdampf (Dampf) zu verdampfen.

Der Grund für diesen enormen Unterschied im Energiebedarf liegt in der Chemie der Moleküle. Sensible Wärme ist die Energie, die benötigt wird, um Moleküle zu beschleunigen., Latente Wärme hingegen ist die Energie, die benötigt wird, um die Bindungen, die Wassermoleküle in flüssiger Form halten, auseinanderzureißen.

Das thermodynamische Werkzeug zum Verständnis, wie viel latente und sinnvolle Wärme ein Kühlsystem entfernen muss, ist das psychrometrische Diagramm. Obwohl diese Diagramme komplex sind (für eine gründliche Erklärung siehe hier: http://www.powerknot.com/how-to-read-and-use-a-psychrometric-chart.html), sind sie in ihrem Herzen einfach eine Karte von Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Welche Art von Wärme, sinnvoll oder latent, erfordert mehr Energie zu entfernen? Es stellt sich heraus, dass Wärme der Gewinner ist., Latente Wärme macht 20-35% der Arbeit aus, die ein Kühlsystem leisten muss. Dies liegt daran, dass die Menge an Wasserdampf in unserer Luft sehr gering ist: 1% der Luft bei 77 Grad und durchschnittlicher Luftfeuchtigkeit. Während also in jeder Einheit Wasserdampf Tonnen von Energie gespeichert sind, gibt es weit weniger davon.

Zusammenfassend spielen sowohl sensible als auch latente Wärme eine wichtige Rolle in Kühlsystemen. Wenn ein Gebäude gekühlt wird, wird die verbrauchte Energie nicht nur verwendet, um die Temperatur von 95 auf 55 zu senken, sondern auch, um die in den verdampften Wassermolekülen gespeicherte Energie zu entfernen., Und während sich die uralte Sommerbeschwerde“ Es ist nicht die Hitze, es ist die Feuchtigkeit “ aus energetischer Sicht sicherlich wahr anfühlt, ist es tatsächlich die sinnvolle Wärme, die Temperaturhitze, die mehr Arbeit erfordert, um sie loszuwerden.

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