Tại sao điều hòa có thể làm mát, cách chọn công suất điều hòa phù hợp, vật lý khám phá

Vật lí khám phá thầy giáo làng 11/8/17 106 0
  1. Tại sao điều hòa có thể làm mát, cách chọn công suất điều hòa phù hợp, vật lý khám phá
    1/ Nguyên tắc hoạt động của điều hòa:

    Điều hòa hút không khí xung quanh, làm lạnh nó sau đó "thổi" khí đã được làm lạnh vào trong phòng kiến cho căn phòng trở nên "mát hơn"
    [​IMG]
    2/ Thế nào là "nóng", "lạnh", "mát":
    nóng, lạnh, mát chỉ là cảm giác của con người không có định nghĩa chính xác, ví dụ những người sống ở khu vực nhiệt đới như Việt Nam, khi nhiệt độ môi trường xuống đến 17oC là ta có cảm giác "lạnh", nhưng với những người sống ở vùng lạnh nhiệt độ có thể xuống đến -50oC thì 17oC chắc so với họ cũng bình thường thôi.
    Làm sao để có thể thay đổi cảm giác nóng, lạnh?

    Nhiệt độ của cơ thể người ổn định trong khoảng 36,5oC, cơ thể chúng ta tiếp xúc với môi trường bên ngoài qua da. Khi nhiệt độ lớp không khí bao quanh cơ thể xuống thấp, nhiệt từ cơ thể chúng ta truyền ra ngoài môi trường khiến cơ thể mất nhiệt nhanh => gây ra cảm giác mát hoặc lạnh. Ngược lại khi nhiệt độ lớp không khí bao quanh cơ thể con người lên cao, nhiệt độ bên ngoài truyền vào (hoặc cơ thể không truyền nhiệt được) sẽ gây ra cảm giác nóng => đổ mồ hôi, hơi nước bốc hơi nhanh sẽ làm giảm nhiệt độ vùng da làm cho chúng ta cảm giác mát hơn.
    [​IMG]
    Để chống lại cái lạnh chúng ta phải mặc thêm áo, lớp áo này tạo ra một lớp cách nhiệt giữa da và không khí xung quanh ngăn chặn sự truyền nhiệt từ cơ thể ra ngoài môi trường.

    Khi nhiệt độ môi trường xung quanh vào khoảng 30oC trở lên tốc độ truyền nhiệt từ cơ thể ra ngoài môi trường chậm lại, hiện tượng đối lưu xảy ra chậm hơn do lớp không khí nóng dày đặc xung quanh. Để làm mát nhanh chúng ta sẽ phải bật quạt để thổi đi lớp không khí bao quanh cơ thể đã nhận nhiệt từ cơ thể và nóng lên, thay lớp không khí đó bằng lớp không khí ở xung quanh có nhiệt độ thấp hơn. Tuy nhiên khi nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ cơ thể thì việc bật quạt cũng không làm cơ thể cảm thấy mát hơn do đâu đâu trong phòng cũng là không khí nóng, lúc này sẽ là mong ước ngồi dưới điều hòa nhiệt độ.

    3/ Cơ chế làm lạnh của điều hòa nhiệt độ.
    Về cơ bản điều hòa nhiệt độ gồm 2 bộ phận chính: là "dàn nóng" và "dàn lạnh"
    [​IMG]
    Dàn lạnh chứa "gas" lưu ý "gas" dùng trong điều hòa, máy lạnh, tủ lạnh khác với "gas" mà bạn dùng để đun bếp gas :D
    [​IMG]Gas được bơm vào trong máy làm lạnh thường là các loại khí dễ bay hơi ở nhiệt độ thấp có thể xuống tới -27oC. Khí này được bơm vào dàn lạnh để làm lạnh lớp không khí bên ngoài, sau đó qua các ống dẫn, ống lọc để đưa vào trong phòng, lớp không khí lạnh sẽ nhận nhiệt từ lớp không khí nóng trong phòng giúp cho nhiệt độ của cả căn phòng giảm xuống.

    Một số loại điều hòa hai chiều còn hút không khí nóng trong phòng ra đồng thời với thổi không khí lạnh vào phòng khiến cho việc làm lạnh cả căn phòng trở nên nhanh hơn. Tốc độ làm lạnh nhanh hay chậm ngoài việc phụ thuộc vào công suất của điều hòa, còn phụ thuộc vào diện tích của căn phòng (phòng càng lớn đồng nghĩa với chứa nhiều không khí nóng => việc làm lạnh chậm đi), ngoài ra một yếu tố chủ quan nữa là căn phòng có được kín hay không.

    Khi nhiệt độ phòng giảm xuống, bản chất chất là nhiệt độ lớp không khí trong phòng giảm xuống làm cho tốc độ truyền nhiệt từ cơ thể ra môi trường nhanh hơn khiến ta cảm thấy "mát lạnh".

    4/ Công suất của điều hòa
    Công suất của điều hòa thường dùng với đơn vị BTU/h (viết tắt của British Thermal Unit) một đơn vị đo lường năng lượng của Anh. Chúng ta thường gọi công suất 9000BTU; 12000BTU;18000BTU điều này chưa chính xác BTU chỉ là đơn vị đo công, còn công suất phải là BTU/h; 1000BTU/h ≈ 0,293 kW ≈ 0,293 số điện

    5/ Chọn mua điều hòa phù hợp với diện tích căn phòng:
    Công suất điều hòa càng lớn thì tốc độ làm lạnh càng nhanh đồng thời tiền điện cuối tháng cũng trả càng nhiều. Việc chọn đúng công suất điều hòa phù hợp với diện tích của một căn phòng giúp bạn tiết kiệm chi phí đồng thời mang lại hiệu quả làm mát phù hợp.
    Cách tính thông thường: với 1m2 diện tích phòng sẽ tương ứng với điều hòa công suất 600BTU/h =>
    • căn phòng có diện tích ≤ 15m2 nên sử dụng điều hòa có công suất 9000BTU/h
    • căn phòng diện tích từ 15m2 đến 20m2 nên sử dụng điều hòa công suất 12000BTU/h
    • căn phòng diện tích từ 20m2 đến 30m2 nên sử dụng điều hòa công suất 1800BTU/h

    6/ Có nên lắp điều hòa công suất lớn chung cho 2 phòng?
    [​IMG]
    Cái khó ló cái khôn, nhưng đôi khi chúng ta không "khôn" như chúng ta tưởng.
    Như đã nói ở trên việc chọn điều hòa phù hợp với diện tích của căn phòng giúp nâng cao hiệu suất làm lạnh cũng như tiết kiệm kinh phí lắp đặt, điện năng …
    Việc lắp một điều hòa dùng chung cho 2 phòng như hình trên là một "tối kiến" vì những lý do sau đây:
    • Thứ nhất: diện tích của cả hai phòng lớn => bạn phải mua một chiếc điều hòa công suất lớn nó cũng không tiết kiệm hơn là mấy so với việc mua hai chiếc điều hòa phù hợp lắp vào trong hai phòng vừa tiết kiệm lại mang tính thẩm mỹ hơn.
    • Thứ hai: việc làm lạnh khi đặt điều hòa ở vị trí đặc biệt như trên sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều. Bạn đừng tưởng khí lạnh sẽ chia đều theo 2 bên, thông thường phần khí lạnh được thổi vào trong phòng nằm về phía trái (dàn lạnh) của chiếc điều hòa nhiều hơn, phần còn lại là khu vực chứa linh kiện máy móc nên phòng nào ở phía đó đôi khi cũng không mát hơn là mấy.
    Với bài viết này hi vọng bạn đọc hiểu được phần nào nguyên lý hoạt động của điều hòa để chọn, tư vấn cho gia đình chọn được chiếc điều hòa phù hợp với kinh tế đồng thời mang lại hiệu quả làm mát cao.

    nguồn: tham khảo internet
    Vật lý phổ thông, vật lý khám phá
Share Share