Sensible and Sensibilities: Different types of heat and why they matter

den känslan av att gå in i en luftkonditionerad byggnad från den kvävande värmen utanför är en glädje i modern tid. De vetenskapliga principerna som tillåter luftkonditionering att avlägsna denna värme och fuktighet är också fascinerande. Det tar energi för att avlägsna värme. Detta kanske låter kontraintuitivt, men det är en del av termodynamikens lagar., Att flytta värme från ett område (inuti en byggnad) till ett annat (utanför byggnaden) kräver att man förbrukar energi. Du kan inte göra det för ingenting. I det här inlägget kommer vi att titta på två av de grundläggande begreppen relaterade till hur mycket energikylsystem måste använda: förnuftig värme och latent värme.

Sensible heat är oroad över temperaturförändringar. Låt oss säga att luften utanför är 95 grader och din kontorsbyggnad pumpar 55 graders tilluft i de ockuperade utrymmena. För att förstå dessa begrepp spelar det ingen roll om din byggnad har DX-enheter eller kylaggregat., I båda fallen är den totala förnuftiga värmen som kylsystemet behöver leverera skillnaden mellan dessa två temperaturer (95-55) eller 40 enheter av kylning. Låt oss nu säga att utomhustemperaturen sjunker till 75 grader och byggnaden pumpar fortfarande 55 graders tilluft. Då är den förnuftiga värmeförändringen som kylsystemen behöver tillhandahålla helt enkelt hälften så mycket som behövdes tidigare, eller 20 enheter (75-55=20).

Latent värme avser fuktighet. Det är ett mått på den energi som lagras i vattenånga molekyler i luften., Pint för pint, latenta värmepaket mycket mer punch än sensible heat. Den energi som behövs för att värma ett gram vatten från 80 grader till 81 grader är 1 kalori (den gemensamma enheten av livsmedelsenergi som vi använder är faktiskt baserad på enheter för uppvärmning av vatten). Men medan det bara tar en kalori för att värma vatten med en grad, tar det 540 kalorier för att förånga ett gram 100 graders vatten till 100 graders vattenånga (ånga).

orsaken till denna enorma skillnad i energibehov ligger i molekylernas Kemi. Förnuftig värme är den energi som behövs för att påskynda molekyler., Latent värme, å andra sidan, är den energi som behövs för att slita isär de bindningar som håller vattenmolekyler i flytande form.

det termodynamiska verktyget för att förstå hur mycket latent och förnuftig värme ett kylsystem behöver ta bort är det Psykrometriska diagrammet. Även om dessa diagram är komplexa (för en grundlig förklaring se här: http://www.powerknot.com/how-to-read-and-use-a-psychrometric-chart.html), är de i hjärtat helt enkelt en karta över temperatur och fuktighet.

Så vilken typ av värme, förnuftig eller latent, kräver mer energi för att ta bort? Det visar sig förnuftig värme är vinnaren., Latent värme står för 20-35% av det arbete som ett kylsystem måste göra. Detta beror på att mängden vattenånga i vår luft är mycket låg: 1% av luften vid 77 grader och genomsnittlig fuktighet. Så medan det finns massor av energi som lagras i varje enhet av vattenånga, det finns mycket färre av dem.

Sammanfattningsvis spelar både förnuftig och latent värme viktiga roller i kylsystem. När en byggnad kyls används den energi som förbrukas inte bara för att sänka temperaturen från 95 till 55, men också för att avlägsna den energi som lagras i de förångade vattenmolekylerna., Och medan den gamla sommaren klagomål ”det är inte värmen, det är luftfuktigheten” verkligen känns sant, ur ett energiperspektiv, det är faktiskt förnuftig värme, temperatur värme, som tar mer arbete att bli av med.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *