تغطية شاملة

كيف يمكن أن ينتج مكيف الهواء 3 واط لكل واط مستثمر فيه؟ أليس هذا انتهاكا لقانون الحفاظ على الطاقة؟

 قسم جديد - كل سؤال له إجابة. يشرح يوناتان شنهاف مواضيع صعبة في العلوم والتكنولوجيا

 الجواب: يحتوي كل مكيف هواء (خارجي وغير مركزي) على أربعة مكونات: ضاغط، ومكثف (حيث تكون درجة الحرارة عادة أعلى من 70 درجة)، وصمام تمدد (يخفض الضغط)، ومبخر (حيث تكون درجة الحرارة حوالي 4 درجات). درجات). إذا كنت تريد هواءً دافئًا، ضع مروحة بجوار المكثف وسيدخل الهواء إلى غرفة دافئة. تعمل مكيفات الهواء الحديثة بتكوين يسمى المضخة الحرارية. المضخة الحرارية هي آلة فائقة الكفاءة يمكنها إنتاج الحرارة أو البرودة بنفس المكونات، مما يؤدي ببساطة إلى تغيير اتجاه الدورة الديناميكية الحرارية. 

الآن بالنسبة للسؤال. في ملف التسخين العادي نستثمر الطاقة على شكل تيار كهربائي مما يولد حرارة احتكاكية (هناك مقاومة من المعدن لمرور التيار من خلاله). هذه هي الآلية الأكثر بدائية لتوليد الحرارة، حيث يكون عامل الكفاءة 1. مقابل كل واط مستثمر، نحصل على 1 واط من التدفئة. ومن ناحية أخرى، في المضخة الحرارية سنستثمر الطاقة في الضغط فقط. المبخر المتجمد (الغاز يتدفق بداخله عند 4 درجات مئوية) الموجود بالخارج (في الشتاء) يمتص الحرارة من البيئة بشرط أن يكون عند درجة حرارة أعلى من 4 درجات، ويتبخر البرد. أي أنه يتم تنفيذ الإجراء المعاكس المتمثل في ضخ الحرارة من بيئة باردة! بعد رفع ضغط الغاز، يصبح مكيف الهواء المنزلي جاهزًا لإطلاق الحرارة المخزنة فيه إلى غرفة المعيشة. أي أن الهدف من المضخة الحرارية هو جمع الحرارة من الخارج وعدم إنتاجها. وفقًا للقانون الإسرائيلي، فإن الحد الأدنى لعامل الكفاءة لمكيفات الهواء المنزلية هو 3. في الواقع، لا يوجد حد نظري بخلاف جدوى شركات مكيفات الهواء التي تستثمر في الأبحاث المتعلقة بمبردات جديدة.

وتنبع هذه الكفاءة الرائعة من المواد الخاصة التي تستخدمها مكيفات الهواء. شرط الثلاجة هو أن تكون متطايرة عند أدنى درجة حرارة ممكنة، حتى تتمكن من امتصاص أكبر قدر ممكن من الحرارة قبل التبخر. ستأتي هذه الحرارة من الغرفة التي نرغب في تبريدها.

تعليقات 6

  1. لن يتم التبادل الحراري إلا من مصدر ساخن إلى مصدر بارد. حتى من مصدر بارد إلى مصدر ساخن.

  2. الرد على وايزمان: أتفق معك تماماً (ما عدا الهراء المطلق). خليط زيوتروبي من R32 40% مع 60% R125، مثل ذلك المستخدم في المباني الضخمة في قطر، يعطي كفاءة 7. الصيغة التي استخدمتها صحيحة تمامًا، وبما أن لديك بالتأكيد خلفية في الديناميكا الحرارية، فأنت تعلم أنه من أجل مادة تتبخر عند درجة حرارة عالية جدًا مع كفاءة ضاغط عالية جدًا، ويمكن إجراء تبريد زائد هائل، وباستخدام غاز خامل إضافي، يمكن تسخين المادة، ولا يوجد نقص في الحرارة اللازمة للتسخين. عندما قلت "ليس هناك حد" كنت مخطئا عن غير قصد. ضع في اعتبارك أن الجهاز الأكثر كفاءة بعد المضخة الحرارية هو الميكروويف، لذا فهو لا يزال آلة سحرية بالنسبة لي.

  3. إذا كان عليك أن تعطي إجابة فلا ينبغي أن تكون مخطئا.

    "في الواقع، لا يوجد حد نظري (لعامل الكفاءة) بخلاف جدوى شركات تكييف الهواء التي تستثمر في أبحاث المبردات الجديدة."

    هراء مطلق. تعمل المضخة الحرارية ضد انخفاض درجة الحرارة (تنقل الحرارة من مكان بارد إلى مكان دافئ) وبالتالي يجب أن تستهلك طاقة. الكفاءة النظرية:
    درجة الحرارة في المكان الذي يتم ضخ الحرارة فيه (بالدرجات الكلفنية) مقسومة على فرق درجات الحرارة.

  4. مرحبا بالجميع
    أدعو القراء لطرح الأسئلة في أي مجال سهلا وصعبا وسأحاول الإجابة قدر المستطاع، إذا كان لديك سؤال ضع تعليقا وسأقوم بنشر الإجابة في أقرب وقت ممكن. للمهتمين بإجابة شخصية، أرفق بريدي الإلكتروني
    جونيكس123@yahoo.com

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.