时间: 2024-07-18 20:41:49 | 作者: 制冷机组
日前,许多短视频渠道发布内容称,靠矿泉水瓶和电扇,就能做出一个节能减排的“空调”。那么这是真的吗?
首要,关于最近网上撒播的“电电扇+半截矿泉水瓶”的“克己空调”设备,并不是最新创造。
矿泉水瓶做“空调”,早在 2016 年 6 月,国外网站上就有相似的设备,其时被命名为“零耗电”空调(“Zero Electricity” Air Conditioner)或环保降温器(Eco-Cooler),宣称能降温 5℃。
有许多人,包含中学物理教师都做过相似的试验,但并没有测量到显着的降温作用。2018 年,笔者作为上海师范大学学科教育(物理)专业研究生学位点负责人、数理学院物理系教授,辅导的一篇物理学专业的本科毕业论文《对一种“不耗电空调”的查验》,对这样的一个问题也进行过较为深化的理论剖析和试验查验。在试验中,学生发现通过这一个设备之后的空气温降基本上在 0.2℃ 以内,远远低于网传的 5℃,并且大部分状况是通过这一个设备之后的空气温度往往有所上升。
为何加了这个设备之后,人往往有更凉快的感觉呢?这首要要区别两个概念:实践的降温效应和体感降温效应。
体感降温效应则是因为人体体表的蒸腾制冷所形成的。因为增加了塑料瓶,使得电电扇扇形的出风口变小,在特定区域内气流流速增大,使人体体表蒸腾更快,所以感到温度下降。不过,这是以电电扇出风面积的削减为价值的。
这个装在窗户上的设备到底在理论上有没有有几率存在降温作用呢?这是一个很杂乱的问题,只能通过从理论上构建一个抱负物理模型来讨论。2017 年《物理通报》杂志上曾经有一篇论文讨论过这样的一个问题,通过将活动的气体通过缩小的瓶口进入房间的进程假想为两个绝热+两个等压的可逆制冷机来核算,其核算出的制冷系数为:
制冷机的能量来自何处?为了理论推导,咱们假定活动空气(和风)的动能供给制冷机的作业动力。作如下假定:装置矿泉水瓶的窗户面积为 1 平方米(m2),电电扇或野外风速一般为 5m/s,假定风速垂直于窗户,则在单位时刻 1s 内有 5m3内的空气(质量为 1.29kg/ m3 x 5 m36.5kg)以速度 5m/s 吹向窗户,其动能为:
这个道理就等于在室内翻开电冰箱的门,显然是不能让室内有降温作用的,反而会使室内越来越热,温度渐渐的升高。