Vì sao phòng hướng Tây tối rồi vẫn còn nóng?

Khoảng 6–7 giờ tối, mặt trời đã xuống.

Ngoài trời không còn nắng chiếu trực tiếp.

Nhưng bước vào một căn phòng hướng Tây, chúng ta vẫn có thể cảm thấy:

Tường nóng – phòng hầm hập – bật điều hòa một lúc vẫn chưa thật sự dịu.

Nhiều người nghĩ:

“Hết nắng rồi thì đáng lẽ phòng phải nguội nhanh chứ?”

Thực tế không như vậy.

Bởi trong nhiều giờ trước đó, tường, kính, mái và các vật thể trong căn phòng đã hấp thụ và tích trữ một lượng nhiệt.

Mặt trời có thể đã lặn.

Nhưng:

Lượng nhiệt đã đi vào công trình vẫn còn đó và cần thời gian để thoát ra.

Căn phòng không nóng lên chỉ vì không khí ngoài trời nóng

Đây là điều cần hiểu trước tiên.

Vào buổi chiều, đặc biệt với bề mặt hướng Tây, bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp lên tường và cửa kính.

Một phần năng lượng bị phản xạ.

Một phần được hấp thụ.

Khi vật liệu hấp thụ năng lượng, nhiệt độ của nó tăng lên.

Vì vậy, sau nhiều giờ nhận nắng, chúng ta không chỉ có:

Không khí nóng.

Mà còn có:

Tường nóng.

Kính nóng.

Mái/trần có thể nóng.

Đồ vật trong phòng cũng có thể nóng lên.

Có thể hình dung căn phòng giống như một khối vật liệu đã được “nạp nhiệt” trong nhiều giờ.

Tường không chỉ là một tấm ngăn giữa trong nhà và ngoài trời

Một bức tường có khối lượng.

Gạch, bê tông, vữa và các lớp vật liệu có khả năng hấp thụ và tích trữ nhiệt.

Khi mặt ngoài của tường bị nắng chiếu, nhiệt không lập tức xuất hiện toàn bộ ở mặt trong.

Nó truyền dần qua kết cấu theo thời gian.

Vì vậy có thể xảy ra một hiện tượng khá thú vị:

Thời điểm nắng mạnh nhất và thời điểm mặt trong căn phòng chịu ảnh hưởng nhiệt mạnh nhất không nhất thiết trùng nhau.

Có một độ trễ nhất định do nhiệt phải truyền qua vật liệu.

Điều đó giúp giải thích vì sao:

Mặt trời đã yếu hoặc đã lặn nhưng mặt trong bức tường vẫn còn ấm/nóng và tiếp tục truyền nhiệt vào phòng.

Đây là hiện tượng “trễ nhiệt”

Không cần nhớ thuật ngữ này để sử dụng điều hòa.

Nhưng hiểu ý nghĩa của nó rất hữu ích.

Hãy tưởng tượng bạn đun nóng một vật dày.

Khi ngừng cấp nhiệt, vật đó không nguội ngay.

Nó tiếp tục chứa năng lượng và từ từ truyền nhiệt ra môi trường.

Tường và mái nhà cũng có đặc tính tương tự, dù quá trình thực tế phức tạp hơn.

Nắng buổi chiều cung cấp năng lượng.

Vật liệu hấp thụ.

Nhiệt truyền dần qua kết cấu.

Sau khi nguồn nắng giảm:

Nhiệt đã tích trong vật liệu vẫn tiếp tục được truyền và thải ra.

Vì vậy:

HẾT NẮNG ≠ HẾT TẢI NHIỆT NGAY LẬP TỨC.

Điều gì xảy ra khi bạn bật điều hòa lúc 18–19 giờ?

Điều hòa bắt đầu lấy nhiệt từ không khí trong phòng và đưa ra ngoài trời.

Không khí có thể mát xuống tương đối nhanh.

Nhưng trong lúc đó, tường, trần, kính và đồ vật vẫn tiếp tục truyền nhiệt vào không gian.

Có thể hình dung điều hòa đang múc nước ra khỏi một chiếc bể, trong khi ở phía bên kia vẫn còn nước tiếp tục chảy vào.

Điều hòa lấy nhiệt ra.

Tường lại truyền thêm nhiệt vào.

Đồ vật nhả nhiệt.

Không khí nóng từ bên ngoài có thể lọt vào nếu cửa mở.

Con người và thiết bị điện trong phòng cũng tiếp tục sinh nhiệt.

Vì vậy, giai đoạn đầu điều hòa có thể phải xử lý một tải nhiệt khá lớn dù mặt trời đã lặn.

Và cơ thể còn cảm nhận nhiệt từ tường bằng bức xạ

Đây là điểm nối trực tiếp với Bài 5.

Giả sử sau một thời gian bật điều hòa:

Không khí quanh bạn đã xuống 26°C.

Nhưng bức tường hướng Tây vẫn nóng hơn đáng kể so với các bề mặt khác.

Cơ thể vẫn trao đổi bức xạ nhiệt với bức tường đó.

Do vậy, bạn có thể gặp tình trạng:

Không khí đã mát nhưng cảm giác vẫn chưa dịu.

Người dùng thường phản ứng bằng cách:

26°C → 24°C → 22°C.

Không khí càng lạnh hơn và người ngồi trong luồng gió có thể bắt đầu thấy lạnh.

Nhưng phía cơ thể hướng về bức tường nóng vẫn nhận môi trường bức xạ bất lợi.

Kết quả là một trải nghiệm khá khó chịu:

Lạnh vì gió – nhưng vẫn cảm thấy hơi nóng từ căn phòng.

Vì sao có nhà hướng Tây rất nóng, có nhà lại đỡ hơn?

“Hướng Tây” chỉ cho biết một phần của câu chuyện.

Hai căn phòng cùng hướng Tây có thể khác nhau rất nhiều bởi:

Diện tích tường trực tiếp nhận nắng khác nhau.

Diện tích và loại kính khác nhau.

Có hay không ban công, mái che hoặc công trình bên cạnh che nắng.

Màu sắc và cấu tạo bề mặt ngoài khác nhau.

Vật liệu và khả năng cách nhiệt của tường khác nhau.

Tầng trên cùng hay tầng giữa.

Thời gian nhận nắng trực tiếp khác nhau.

Thông gió và độ kín phòng khác nhau.

Do đó không nên suy luận:

“Cứ phòng hướng Tây là phải tăng một cấp công suất điều hòa.”

Đây cũng là nguyên tắc KSDM đã nhấn mạnh trong Chùm 4:

Cùng diện tích nhưng tải nhiệt có thể rất khác nhau.

Hướng Tây là một dữ kiện để đánh giá tải nhiệt, không phải một công thức chọn BTU.

Kính có thể khiến câu chuyện khác hẳn tường

Tường đặc và cửa kính không xử lý bức xạ mặt trời giống nhau.

Với kính, một phần bức xạ mặt trời có thể truyền trực tiếp vào bên trong và làm nóng sàn, rèm, bàn ghế và các vật thể trong phòng.

Các vật thể đó sau khi hấp thụ năng lượng lại trở thành những nguồn nhiệt trong không gian.

Do đó, một căn phòng có diện tích kính lớn nhận nắng Tây có thể có tải nhiệt rất khác một căn phòng chủ yếu là tường đặc.

Đây là lý do chỉ nói:

“Phòng 20 m² hướng Tây.”

vẫn chưa đủ để hiểu căn phòng khó làm mát đến đâu.

Cần biết thêm:

Tây như thế nào? Bao nhiêu kính? Nhận nắng bao lâu? Có che nắng không? Kết cấu mái và tường ra sao?

Tầng áp mái còn có thêm một nguồn nhiệt lớn

Nếu căn phòng nằm ngay dưới mái, câu chuyện không chỉ có bức tường Tây.

Mái có thể nhận bức xạ mặt trời trong nhiều giờ.

Nếu khả năng cách nhiệt hạn chế, nhiệt truyền xuống phần trần và không gian bên dưới.

Vì vậy một phòng vừa:

Hướng Tây + tầng áp mái

có thể chịu tải nhiệt từ nhiều phía.

Đây là lý do cùng diện tích, cùng số người, cùng điều hòa nhưng trải nghiệm có thể khác hẳn phòng ở tầng giữa.

Vậy nên bật điều hòa từ sớm trước khi phòng quá nóng?

Trong một số điều kiện sử dụng, có thể hợp lý.

Nếu biết căn phòng sẽ được sử dụng vào thời điểm tải nhiệt cao, việc để điều hòa bắt đầu xử lý nhiệt trước khi toàn bộ không gian trở nên quá nóng có thể giúp trạng thái phòng dễ chịu hơn khi cần sử dụng.

Nhưng điều này không có nghĩa:

“Cứ bật điều hòa cả ngày để phòng không nóng.”

Việc có hợp lý hay không phụ thuộc thời gian sử dụng, khả năng cách nhiệt, mức tải, hiệu suất của máy và nhu cầu thực tế.

Mục tiêu không phải giữ căn phòng lạnh khi không có ai sử dụng.

Mà là:

Tránh để hệ thống phải xử lý một lượng nhiệt tích lũy quá lớn đúng vào lúc chúng ta cần tiện nghi ngay lập tức, nếu có cách vận hành hợp lý hơn.

Nhưng giải pháp tốt hơn vẫn là giảm nhiệt đi vào

Điều hòa giải quyết phần nhiệt đã đi vào căn phòng.

Nếu mỗi buổi chiều một lượng nhiệt lớn liên tục đi qua kính, tường hoặc mái, điều hòa phải lặp lại công việc đưa lượng nhiệt đó ra ngoài.

Vì vậy, nếu điều kiện công trình cho phép, giảm tải ngay từ nguồn có thể đem lại giá trị lâu dài.

Ví dụ:

Che nắng bên ngoài phù hợp.

Giảm bức xạ trực tiếp qua kính.

Cải thiện cách nhiệt mái/trần.

Xử lý các bề mặt chịu nắng mạnh.

Hạn chế không khí nóng xâm nhập không cần thiết.

Mỗi giải pháp có hiệu quả và chi phí khác nhau, không nên áp dụng máy móc.

Nhưng nguyên tắc chung rất đơn giản:

Nhiệt không đi vào → điều hòa không phải đưa lượng nhiệt đó ra ngoài.

Có nên mua điều hòa lớn hơn cho phòng hướng Tây?

Câu trả lời không thể chỉ dựa vào hai chữ:

“Hướng Tây.”

Điều hòa cần được chọn dựa trên tải nhiệt thực tế của căn phòng.

Nếu tải nhiệt lớn hơn, công suất yêu cầu có thể lớn hơn.

Nhưng cần đánh giá tổng thể:

Diện tích và thể tích.

Hướng nắng.

Diện tích kính.

Mái.

Cách nhiệt.

Số người.

Thiết bị sinh nhiệt.

Độ kín.

Thời gian sử dụng.

Và đặc điểm khí hậu tại nơi sử dụng.

Đây chính là nội dung KSDM đã phân tích trong Chùm 4 – Chọn điều hòa theo nhu cầu và điều kiện sử dụng.

Chùm 11 không quay lại công thức chọn công suất.

Điều chúng ta cần hiểu ở đây là:

Tại sao căn phòng hướng Tây lại có lịch sử nhiệt khác một căn phòng khác – và vì sao lịch sử đó tiếp tục ảnh hưởng tới cảm giác ngay cả sau khi mặt trời đã lặn.

Nếu phòng nhà bạn cứ tối đến vẫn nóng, hãy quan sát điều gì?

Thay vì lập tức kết luận điều hòa yếu, hãy thử quan sát:

Buổi chiều nắng chiếu vào bề mặt nào?

Tường nào nóng nhất?

Kính có nhận nắng trực tiếp không?

Trần có nóng rõ rệt không?

Phòng có ở tầng trên cùng không?

Sau khi tắt nắng, mất bao lâu căn phòng mới dịu?

Khi điều hòa chạy, không khí đã mát nhưng đứng gần tường/kính vẫn thấy nóng?

Những quan sát đơn giản này giúp xác định vấn đề nằm nhiều ở:

Công suất điều hòa

hay:

Tải nhiệt của chính căn phòng.

Hai vấn đề đó liên quan nhưng không phải một.

Chỉ cần nhớ

Phòng hướng Tây có thể vẫn nóng sau khi mặt trời lặn bởi:

TƯỜNG + KÍNH + MÁI + ĐỒ VẬT

đã hấp thụ nhiệt trong nhiều giờ.

Khi hết nắng:

NHIỆT ĐÃ TÍCH KHÔNG BIẾN MẤT NGAY.

Nó tiếp tục truyền qua kết cấu và đi vào không gian phòng.

Trong lúc đó:

ĐIỀU HÒA ĐANG LẤY NHIỆT RA → CĂN PHÒNG VẪN TIẾP TỤC NHẢ NHIỆT VÀO.

Đồng thời, cơ thể vẫn trao đổi bức xạ với các bề mặt còn nóng.

Vì vậy:

Mặt trời đã lặn ≠ tải nhiệt lập tức bằng không.

Không khí đã mát ≠ tường và trần đã nguội.

Phòng hướng Tây ≠ mặc định phải tăng một cấp công suất.

Nếu một căn phòng thường xuyên quá nóng, hãy nghĩ theo hai hướng:

1. Điều hòa có đủ khả năng xử lý tải nhiệt không?

và quan trọng không kém:

2. Có thể giảm lượng nhiệt đi vào căn phòng ngay từ đầu không?

Bởi một căn phòng dễ làm mát hơn không chỉ giúp điều hòa làm việc thuận lợi hơn.

Nó còn giúp con người cảm thấy dễ chịu hơn.

TÌM HIỂU THÊM

→ Nhiệt bức xạ là gì? Vì sao không khí đã mát nhưng tường và trần nóng vẫn khiến chúng ta thấy oi? 

→ Cùng 26°C, tại sao có lúc thấy nóng, có lúc lại thấy lạnh? 

→ Tải nhiệt căn phòng là gì? Tại sao hai phòng cùng diện tích có thể cần công suất điều hòa khác nhau? 

→ Phòng hướng Tây, nhiều kính hoặc tầng áp mái nên chọn điều hòa như thế nào?

→ Chọn điều hòa thừa công suất có tốt hơn không? 

→ Độ ẩm ảnh hưởng đến cảm giác nóng – lạnh như thế nào?