Nhiệt đi vào căn phòng bằng những con đường nào?

Ở bài trước, chúng ta đã thấy rằng điều hòa không chỉ làm lạnh lượng không khí đang có trong phòng. Trong suốt thời gian hoạt động, máy còn phải liên tục lấy đi lượng nhiệt đang đi vào hoặc phát sinh bên trong căn phòng.

Vậy nhiệt thực sự đi vào phòng bằng cách nào?

Có thể hiểu đơn giản qua ba con đường chính:

Dẫn nhiệt – Bức xạ – Đối lưu và trao đổi không khí.

Ngoài ra, bên trong phòng còn có các nguồn nhiệt do con người và thiết bị tạo ra.

Hiểu được những con đường này sẽ giúp chúng ta nhìn căn phòng đúng hơn, thay vì chỉ quy mọi vấn đề cho chiếc điều hòa.

1. Dẫn nhiệt – nhiệt đi xuyên qua vật liệu

Hãy tưởng tượng một bức tường có mặt ngoài bị nắng nung nóng.

Phía ngoài nóng hơn, phía trong mát hơn. Nhiệt sẽ có xu hướng truyền từ phía nóng sang phía lạnh qua chính vật liệu của bức tường.

Đó là dẫn nhiệt.

Hiện tượng tương tự xảy ra với:

• mái;

• trần;

• tường;

• cửa;

• kính;

• các kết cấu bao quanh căn phòng.

Vật liệu khác nhau sẽ truyền nhiệt nhanh hay chậm khác nhau. Độ dày, cấu tạo nhiều lớp, lớp cách nhiệt và chênh lệch nhiệt độ giữa hai phía cũng ảnh hưởng rất lớn.

Vì vậy, hai căn phòng có cùng diện tích nhưng cấu tạo mái và tường khác nhau có thể nhận lượng nhiệt rất khác nhau.

2. Bức xạ – nhiệt có thể đến mà không cần không khí nóng chạm vào người

Mặt trời truyền năng lượng tới Trái Đất chủ yếu bằng bức xạ.

Khi nắng chiếu vào mái, tường hay kính, năng lượng bức xạ được các bề mặt hấp thụ và làm chúng nóng lên.

Đặc biệt với cửa kính, một phần bức xạ mặt trời có thể đi xuyên qua kính, chiếu trực tiếp vào sàn, tường, đồ nội thất hoặc người trong phòng.

Các bề mặt này sau đó nóng lên và tiếp tục truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.

Đó là lý do một căn phòng nhiều kính có thể nóng mạnh dù cửa vẫn đóng kín.

Điểm quan trọng cần nhớ:

Phòng kín không có nghĩa là bức xạ mặt trời không thể đưa nhiệt vào trong.

3. Đối lưu – nhiệt đi theo chuyển động của không khí

Không khí cũng có thể mang nhiệt từ nơi này sang nơi khác.

Khi cửa mở, không khí nóng bên ngoài có thể đi vào phòng, trong khi không khí đã được làm mát bên trong đi ra ngoài.

Ngay cả khi cửa đóng, không khí vẫn có thể trao đổi qua:

• khe cửa;

• cửa sổ không kín;

• lỗ xuyên tường;

• khe kỹ thuật;

• các vị trí tiếp giáp không kín.

Quá trình đó làm căn phòng tiếp tục nhận thêm nhiệt.

Nếu không khí bên ngoài nóng và ẩm, điều hòa còn phải xử lý thêm cả phần ẩm đi vào cùng không khí.

Đây là một lý do vì sao phòng có nhiều khe hở hoặc thường xuyên mở cửa sẽ khiến điều hòa phải làm việc nhiều hơn.

4. Nhiệt còn được tạo ra ngay bên trong phòng

Không phải toàn bộ nhiệt đều đến từ bên ngoài.

Con người luôn sinh nhiệt trong quá trình sống và vận động.

Các thiết bị điện như:

• TV;

• máy tính;

• màn hình;

• đèn;

• thiết bị bếp;

• máy móc điện tử;

cũng giải phóng nhiệt vào căn phòng khi hoạt động.

Vì vậy, một căn phòng đông người hoặc có nhiều thiết bị điện có thể có tải nhiệt cao ngay cả khi mái, tường và kính được che chắn khá tốt.

Một căn phòng có thể nhận nhiệt từ nhiều con đường cùng lúc

Trong thực tế, các cơ chế trên không hoạt động riêng lẻ.

Ví dụ một căn phòng hướng Tây vào buổi chiều:

Mặt trời chiếu vào tường và kính.

Tường hấp thụ bức xạ rồi truyền nhiệt dần vào trong.

Nắng xuyên qua kính làm nóng sàn và đồ vật.

Không khí nóng có thể lọt vào mỗi lần mở cửa.

Bên trong, con người và các thiết bị vẫn tiếp tục sinh nhiệt.

Tất cả lượng nhiệt đó cộng lại thành công việc mà điều hòa phải xử lý.

Đây chính là lý do không nên nhìn một căn phòng chỉ bằng một yếu tố duy nhất như diện tích hay hướng nắng.

Vì sao hiểu các con đường truyền nhiệt lại hữu ích?

Khi căn phòng nóng hoặc điều hòa phải chạy nhiều, chúng ta thường nghĩ ngay đến việc:

• hạ nhiệt độ cài đặt;

• tăng công suất điều hòa;

• đổi sang máy lớn hơn.

Nhưng nếu hiểu nhiệt đang đi vào bằng con đường nào, chúng ta có thể tác động đúng nguyên nhân hơn.

Nếu nhiệt chủ yếu đến từ nắng xuyên kính, che nắng có thể hiệu quả hơn.

Nếu nhiệt đi qua mái, xử lý cách nhiệt mái có thể hợp lý hơn.

Nếu nhiệt đến từ không khí nóng xâm nhập, cần kiểm soát cửa và khe hở.

Nếu tải đến từ nhiều người và thiết bị, cần nhìn lại chính cách sử dụng căn phòng.

Nguyên tắc quan trọng là:

Muốn giảm công việc cho điều hòa, trước tiên phải biết nhiệt đang đi vào từ đâu.

Chỉ cần nhớ

Nhiệt đi vào căn phòng chủ yếu qua ba cơ chế:

Dẫn nhiệt – nhiệt truyền qua mái, tường, kính và vật liệu.

Bức xạ – đặc biệt là năng lượng mặt trời tác động lên mái, tường, kính và các bề mặt trong phòng.

Đối lưu và trao đổi không khí – không khí nóng bên ngoài đi vào phòng.

Ngoài ra, con người và thiết bị điện cũng tạo thêm nhiệt ngay bên trong.

Một căn phòng càng nhận nhiều nhiệt qua các con đường này, điều hòa càng phải lấy đi nhiều nhiệt để duy trì trạng thái mong muốn.

Tìm hiểu thêm

Tiện nghi nhiệt là gì? Đích đến của điều hoà không phải một con số nhiệt độ.

Vì sao hai căn phòng cùng 20 m² nhưng có thể nóng rất khác nhau?