кондиционеры в городе

[klaracat.livejournal.com]

Наступит лето.И спасением от жары являются кондиционеры.Внутри помещения воздух охлаждается и температуру мы выставляем взависимости от индивидуальных предпочтений.
Но если подойти к рабочему кондиционеру снаружи,то воздух оттуда выходит довольно горячий.А насколько кондиционеры нагревают окружающую среду?
Скажем есть два города-близнеца.В одном работают кондиционеры,а в другом нет. Будет ли разница в температуре на улице?

Comments

[khathi.livejournal.com]

Будет, и довольно заметная. Кондиционер же, как и любой холодильник, — это просто тепловой насос, перекачивающий тепло из комнаты на улицу.

[ikaktys.livejournal.com]

а посчитать ?
Солнце греет где то киловатт на м2, а средний кондиционер производит 1-1.5КВт тепла (откачка не считается, она течет снова в дом), a сколько этих кондиционеров на 1м2 то ? даже если очень оптимистично 1 на 1000м2, то 0.1% прибавку теплового потока можно имерить только теоретически.

[aterentiev.livejournal.com]

>0.1% прибавку теплового потока можно имерить только теоретически
зависит от того, есть ли тепловой отток

[soldatovdd.livejournal.com]

Да.
2 закон термодинамики и энтропия.

[levaleva.livejournal.com]

к тому же любая работающая техника греет атмосферу, так что не смотря на баланс «тут жарче, там холоднее», еще и дополнительный нагрев.

[havohudonosor.livejournal.com]

Ну, разве что, при полном штиле.

[ddmmyy.livejournal.com]

+1
Довольно трудно найти город без ветров.

[grrb.livejournal.com]

вспомнила Москву в 2010((

[ddmmyy.livejournal.com]

Про Москву я только холода запоминаю, как неприятные периоды.

[grrb.livejournal.com]

Я бы то лето поменяла на две зимы 2005

[melbu.livejournal.com]

Тепловой мощности всех кондиционеров просто не хватит ,чтобы нагреть воздух в городе хотя бы на один градус. И это даже без учета ветра, который будет уносить подогретый воздух.

Таким образом ответ на вопрос: Кондиционеры нагревают окружающую среду чуть больше, чем не на сколько.

[barsik83.livejournal.com]

Статья какого то Доктора (http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JAM2441.1), грит нагревается тока в путь!
Берегись кондиционеров!

[melbu.livejournal.com]

Начал читать, вопросы появились. Поскольку читать и разбираться трудно, то соглашусь:
В офисном районе самого населенного города мира кондиционеры дают +1-+2 градуса.

[chlorian.livejournal.com]

Статья доктора Юкитаки Охаши (http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JAM2441.1) с результатами исследований на эту тему. Приходит к выводам, что воздух на центральных улицах Токио нагревается за счет кондиционеров на 1-2 градуса. Это очень солидные значения.

[natomist.livejournal.com]

Т.е. одна из японских электростанций вырабатывает достаточное количество электроэнергии, чтобы прогреть воздух на 1 градус в масштабах города?

[chlorian.livejournal.com]

А давайте посчитаем, состоятельные кроты.

За центр города примем 10 тысяч гектар. Это будет 100 млн м².

Рассмотрим объем воздуха от поверхности земли до двадцатиметровой высоты. Всего получится 2 млрд м³ воздуха. Этот воздух будет иметь массу 2,4 млрд кг.

С учетом его теплоемкости, нагрев такой массы воздуха на один кельвин требует 2050 млрд джоулей энергии. Такое количество энергии один чернобыльский реактор вырабатывает за 40 минут.

Не следует забывать и о том, что тепловой насос спокойно передает нагреваемому телу больше тепловой энергии, чем потребляет электрической - ведь он дополнительно забирает ее у охлаждаемого тела (на чем срезаются студенты, обнаруживая "КПД больше 100%"). В исследовании говорится не о суммарной температуре воздуха в помещениях и на улице, а именно температуре на улице - за счет охлаждения помещений.

[barsik83.livejournal.com]

чего гадать, давайте прикинем сколько времени понадобится среднему бытовому кондиционеру, чтобы нагреть воздух в городе не 1 градус

исходные данные:
кондиционер возьмем с холодильной мощностью 2,5 кВт, то есть 2,5 кДж/с
город возьмем традиционный для хардкора - Челябинск
площадь Челябинска - 503 кв.км или 503 000 000 кв.м
высота Челябинска (считаю по самому высокому зданию в городе) - 111 м

теплоемкость воздуха - с - (для сухого-присухого воздуха, как в адском пекле) - 1,005 кДж/(кг*К), где К - это градус
плотность воздуха (возьмем при +30, когда работает много кондиционеров) - 1,1644 кг/куб.м

итак, чтобы изменить температуру определенного количества воздуха, надо передать этому воздуху определенную теплоту, а именно:
Q = c * m * (t1 - t2), то есть теплота равна теплоемкости, умноженной на массу и умноженной на разность температур

теплоемкость у нас есть, массу ща посчитаем, разность температур пример 1 градус

считаем:
масса равна плотности, умноженной на объем, то есть плотности, умноженной на площадь и умноженной на высоту:
m = 1,1644 * 503 000 000 * 111 = 65 011 945 200 кг

таким образом получаем, что
Q = 1,005 * 65 011 945 200 * 1 = 65 007 004 926 кДж

то есть мы видим, что для изменения температуры воздуха в Челябинске с +30С до +31С необходимо передать этому воздуху 65 007 004 926 кДж тепла
а наш кондиционер передает около 2,5 кДж в секунду, таким образом этому кондиционеру необходимо будет работать примерно 26 134 801 970 секунд или 7 259 667 часов или 302 486 дней или 829 лет

ну, то есть, если взять полторы тыщи бытовых кондиционеров и заставить их непрерывно работать полгода, то да, на один градус поднимется

[barsik83.livejournal.com]

дети! не ходите учиться на юристов и менеджеров!
идите учиться на инженеров-строителей!
будете знать как устроен наш мир =))

[alexakb.livejournal.com]

Вы допустили ошибку. В данном случае нужно считать не по тепловой мощности, а по электрической. Ибо тепловая мощность охлаждает внутренности помещения, нагревая наружный воздух.. но поскольку у помещения есть теплопотери через стены, окна - то это тепло взаимно компенсируется. Нагревает город в целом именно ты энергия, которое потребляется из розетки, а не которая перекачивается тепловым насосом.

[barsik83.livejournal.com]

нижайше прошу вас представить расчет с исправленными ошибками =)

[alexakb.livejournal.com]

Поделить мощность на 2.5 (в среднем) - и будет всё правильно)

[barsik83.livejournal.com]

не согласен
и на то есть несколько причин
во первых, если бы было как вы говорите, то кондиционеры не охлаждали бы помещения (ведь все тепло возвращалось бы через стены), а просто перерабатывали электричество в нагрев атмосферы, что явно не соответствует действительности;
во вторых, наши здания достаточно неплохо теплоизолированы, страна то северная и плохая теплоизоляция зданий приведет к тому, что зимой, сжигая ценное топливо, мы бы обогревали атмосферу, что, опять же, не соответствует действительности;
ну и в третьих - теплоизбытки в помещениях появляются, в основном, не через ограждающие конструкций, а от солнечной радиации, это в основном, далее - от людей, находящихся внутри и от различных нагревающихся приборов - освещения, электрического или газового оборудования и т.д.
а вклад теплопритоков через стены незначителен настолько, что на практике, при расчетах, им зачастую пренебрегают

исходя из всего этого, я думаю, что электрическую мощность кондиционера нужно, скорее, прибавлять к его холодильной можности, если мы говорим о тепловых выбросах в атмосферу
ведь кондиционер перекачивает тепло из помещения наружу, потребляя при этом электричество, которое расходуется как на полезную работу (собственно, перекачку тепла) так и на нагревание самого кондиционера, которое компенсируется за счет наружного воздуха, то есть выбрасывается в атмосферу, как и тепло из помещения

[alexakb.livejournal.com]

Категорически не согласен. Вы не понимаете физику. Абсолютно не важны пути преобразования энергии в замкнутой системе, важно количество энергии, которое в неё поступает. А поступает в неё электрическая энергия. Прочие виды энергии (солнце, тепловыделение живых существ) от работы кондиционеров не зависят, соответственно, ими в этих расчетах можно пренебречь. Соответственно, город от работы кондиционеров получит ровно то количество тепла, которое содержится в потребляемой кондиционерами электрической энергии, ни больше ни меньше.

[barsik83.livejournal.com]

пути преобразования энергии как раз очень важны, потому что мы рассматриваем охлаждение одного за счет нагревания другого, в этом то и суть
кроме того наш город нельзя считать замкнутой системой в данном случае, потому что кондиционер нужен для перекачки теплоты, получаемой из вне, а именно от Солнца

[roquefort-tln.livejournal.com]

Теплота Солнца попадает в город независимл от наличия кондиционеров в нем. Нам интересно только добавочное тепло - т.е. эннргия на электорсчетчика.

Единственная возможная разница - распределение потоков энергии в течение суток. Массивные здания могут накапливать тепловую энергию днем и отдавать ночью. Кондишка может чуть менять эту картину.

[barsik83.livejournal.com]

ну и очень жаль, что вам интересно только тепло, выделяемое механикой кондиционера, потому что оно в несколько раз меньше того тепла, которое кондиционер перекачивает из помещения наружу

[roquefort-tln.livejournal.com]

И откуда оно берется в помещении?

[barsik83.livejournal.com]

от электрооборудования, как например в серверных датацентра или на телестудии
от людей внутри, как например в театре или кинотеатре

[roquefort-tln.livejournal.com]

А если кондиционера нет - она там от этого же не берется?

[alexakb.livejournal.com]

Не спорьте с гуманитарием, он еще не знает, что вечный двигатель невозможен))

[barsik83.livejournal.com]

вечный двигатель? при чем тут он?

[alexakb.livejournal.com]

Потому что невозможно получить от системы энергии больше, чем ей было передано.

[barsik83.livejournal.com]

разумеется, вот только этот факт не имеет никакого отношения к нашему делу =)
но вы не ответили на мой вопрос - при чем тут вечный двигатель? =)

[melbu.livejournal.com]

Вы используете электрическую энергию для перекачки тепловой энергии из одного места в другое. Следовательно суммарно у вас получится затраченная электрическая энергия в виде тепла плюс перекаченное тепло. И путь вас не смущает ,что выброшенное кондиционером тепловая мощность больше, чем затрачено на процесс электрической мощность.

Если взять пример холодильник. Поставьте в него теплый пакет молока. Молоко остынет. Его тепло через конденсатор перетечет на кухню. Вместе с ним на кухню через тот же самый конденсатор на кухню выделиться электрическая энергия, потраченная на процесс .В итоге воздуху кухни передастся энергии больше, чем затрачено на процесс.

[alexakb.livejournal.com]

"В итоге воздуху кухни передастся энергии больше, чем затрачено на процесс."
В краткосрочном периоде - да. А в долгосрочном - нет.

[barsik83.livejournal.com]

берется, разумеется

[azgar.livejournal.com]

При сколько-нибудь продолжительной работе кандиционера поток энергии изнутри наружу (кондиционер) будет равен потоку снаружи вовнутрь (солнце, вентиляция, электроприборы внутри).
И вся энергия, которая затрачивается на отопление зимой уходит наружу. На отопление улицы.
Иначе всю зиму температура в помещении всё время росла бы. Энергию-то всё время закачиваем.

[barsik83.livejournal.com]

у вас ошибка в определении "потока снаружи вовнутрь"

[azgar.livejournal.com]

Где именно?

[barsik83.livejournal.com]

в том, что вы смешали все в кучу - и солнце, и вентиляцию, и людей с электропотребителями

но я наконец то разобрался в том, что вы пытаетесь мне втолковать =)
частично вы все правы, но лишь в тех случаях, когда на пульте кондиционера выставляется уличная температура

если в помещении надо сделать прохладнее, чем на улице, то к тепловыделениям от механизмов кондиционера надо прибавить часть теплопритоков в помещение =)

[azgar.livejournal.com]

Если температура в помещении уже стабилизировалась, то поток энергии изнутри наружу будет равен потоку снаружи вовнутрь. Т.е. наблюдается равновесие.

Внутри холоднее чем снаружи, значит вся выходящая наружу энергия идёт через концидиционер (предположим, что горячую воду из помещения чайниками не выносят.)
Вовнутрь энергия попадает в основном излучением через окна, с вентиляционным воздухом и по проводам.

Энергия, приходящая с вентиляцией попадает с улицы. Кондиционер гонит её обратно, баланс нуль.
Солнечная энергия греет помещение. Не будь кондиционера, она бы его раскочегарила до определённой температуры и стала бы вытекать наружу. Так что её тоже можно не учитывать.
Остаётся электроэнергия, притекающая по проводам. Она в конечном итоге более или менее вся превращается в тепло внутри помещения. И наинает из него истекать. Т.е. без кондиционера опять имели бы ту же ситуацию.
Остаётся энергия, которую кондиционер тратит на то, чтобы качать тепло. Именно она и добавит тепла на улице.

То есть, если мы ведём речь только о разнице температур на улице при включённых и выключеных кондиционерах, дополнительно топить улицу будут только сами кондиционеры. Что очевидно с точки зрения закона сохранения энергии.

[barsik83.livejournal.com]

дополнительно топить улицу будут только сами кондиционеры если они поддерживают температуру в помещении равной температуре на улице
если кондиционеры в помещении держат температуру ниже, чем на улице, то нет, вы не правы

[azgar.livejournal.com]

Обоснуйте.
Уровень температуры в помещении не важен. Он может быть на 1 градус ниже уличного, на 10 или на 250.
В случае, если температура внутри постоянна, имеет место равновесие. Сколько энергии в помещение входит, столько из него и выходит.
То, о чём Вы говорите, имеет место, когда температура внутри меняется. Тогда да, имеется приток дополнительной энергии за счёт изменения температуры внутри помещения и теплоёмкости предметов, находящихся в нём.

[barsik83.livejournal.com]

> Cколько энергии в помещение входит, столько из него и выходит.

Да, но если есть разница температур, то этот поток будет больше, чем если бы температуры были равны.

А может быть и нет... Я чо то совсем запутался.
Ладно, ваша взяла, я сдаюсь - был неправ =)

[azgar.livejournal.com]

Конечно.
Но и поток наружу при этом увеличится. Если мы условились, что температура внутри и снаружи постоянны.
И эти потоки будут равны друг другу. Т.е. в сумме дают ноль при любой постоянной разнице температур.

Дело не в прав или не прав, мы ж тут не пари на корову заключаем, а в понимании :)

Тепло, его можно как воду рассматривать.
Две банки связали двумя шлангами. На одном шланге насос. Поднимаем одну банку. Вода потекла во вторую.
Насос откачивает обратно. Для того, чтобы уровень воды в нижней банке был постоянным, потоки снизу вверх и сверху вниз должен быть равны.

[barsik83.livejournal.com]

ну это все чистая теория, сферический конь в вакууме
а я больше с практикой дело имел, вот и запутался =)