?איך יכול להיות שמזגן מוציא 3 וואט על כל וואט שמושקע בו
?האם זו לא הפרת חוק שימור האנרגיה
מאת: יונתן שנהב
יום שני 26 מרץ 2007
כל מזגן (חיצוני ולא מרכזי) מכיל ארבעה רכיבים: מדחס, מעבה (שם הטמפ‘ בד“כ מעל 70 מעלות), שסתום התפשטות (מפיל את הלחץ) ומאייד (שם הטמפ‘ בערך 4 מעלות). הקרר נדחס במדחס, מתעבה במעבה, נופל בלחץ בשסתום ההתפשטות ואז מתאייד במאייד.בחורף, כשרוצים אוויר חם המזגן מפעיל את המאוורר ליד המעבה והאוויר נכנס לחדר חם. בקיץ הוא מפעיל את המאוורר ליד המאייד הקר והאוויר מתקרר ונכנס לבית קר. מזגנים מודרניים עובדים בתצורה הנקראת משאבת חום. משאבת חום היא מכונה סופר יעילה שיכולה להוציא אוויר או קר עם אותם רכיבים, וכל זאת על ידי החלפת כיוון המחזור .התרמודינאמי
כעת לשאלה. בסליל חימום רגיל (סליל להט רגיל שמייצר חום) אנו משקיעים אנרגיה בצורת זרם חשמלי שיוצר חום של חיכוך , בגלל שישנה התנגדות של מתכת למעבר הזרם בה.המולקולות של המתכת מפריעות לאלקטרונים לזרום באופן חלק ונוצר חום. זהו המנגנון הפרימיטיבי ביותר של יצירת חום, ובו מקדם היעילות הוא 1. על כל וואט מושקע נקבל 1 וואט של חימום. לעומת זאת במשאבת חום אנו נשקיע אנרגיה בדחיסה בלבד. המאייד הקפוא (בתוכו זורם גז ב 4 מעלות צלסיוס) היושב בחוץ (בחורף) קולט חום מהסביבה, בתנאי שהיא בטמפ‘ גבוהה מ 4 מעלות, ומאייד את הקרר. כלומר מתבצעת פעולה הפוכה של שאיבת חום מסביבה קרה! על ידי פעולה זו הצלחנו להרוויח חום מבחוץ, פעולה שאינטואיטיבית היא לא הגיונית. לאחר העלאת הלחץ של הגז במדחס, המזגן הביתי שלנו מוכן לשחרר את החום שנאגר בו אל הסלון. ז"א כל עוד אספנו יותר חום בחוץ מאשר השקענו בדחיסה הרווחנו אנרגיה. כלומר, הפואנטה של משאבת חום היא לאסוף את החום מבחוץ ולא לייצר אותו. לפי החוק הישראלי מקדם היעילות המינימאלי עבור מזגנים ביתיים הוא 3. למעשה אין הגבלה תיאורטית מלבד הכדאיות של חברות המזגנים בהשקעה על מחקר של קררים חדשים
יעילות מופלאה זו מקורה בחומרים המיוחדים המשמשים את המזגנים. הדרישה מקרר היא שיהיה נדיף בטמפ‘ גבוהה ככל האפשר, כך שיוכל לקלוט חום רב ככל האפשר לפני האיוד, אבל באותו זמן שנצטרך להשקיע כמה שפחות אנרגיה בדחיסה. חום זה יבוא מהחדר אותו אנו מעוניינים לקרר והוא כאמור יאייד את הקרר בצינורות המזגן
כל מזגן (חיצוני ולא מרכזי) מכיל ארבעה רכיבים: מדחס, מעבה (שם הטמפ‘ בד“כ מעל 70 מעלות), שסתום התפשטות (מפיל את הלחץ) ומאייד (שם הטמפ‘ בערך 4 מעלות). הקרר נדחס במדחס, מתעבה במעבה, נופל בלחץ בשסתום ההתפשטות ואז מתאייד במאייד.בחורף, כשרוצים אוויר חם המזגן מפעיל את המאוורר ליד המעבה והאוויר נכנס לחדר חם. בקיץ הוא מפעיל את המאוורר ליד המאייד הקר והאוויר מתקרר ונכנס לבית קר. מזגנים מודרניים עובדים בתצורה הנקראת משאבת חום. משאבת חום היא מכונה סופר יעילה שיכולה להוציא אוויר או קר עם אותם רכיבים, וכל זאת על ידי החלפת כיוון המחזור .התרמודינאמי
כעת לשאלה. בסליל חימום רגיל (סליל להט רגיל שמייצר חום) אנו משקיעים אנרגיה בצורת זרם חשמלי שיוצר חום של חיכוך , בגלל שישנה התנגדות של מתכת למעבר הזרם בה.המולקולות של המתכת מפריעות לאלקטרונים לזרום באופן חלק ונוצר חום. זהו המנגנון הפרימיטיבי ביותר של יצירת חום, ובו מקדם היעילות הוא 1. על כל וואט מושקע נקבל 1 וואט של חימום. לעומת זאת במשאבת חום אנו נשקיע אנרגיה בדחיסה בלבד. המאייד הקפוא (בתוכו זורם גז ב 4 מעלות צלסיוס) היושב בחוץ (בחורף) קולט חום מהסביבה, בתנאי שהיא בטמפ‘ גבוהה מ 4 מעלות, ומאייד את הקרר. כלומר מתבצעת פעולה הפוכה של שאיבת חום מסביבה קרה! על ידי פעולה זו הצלחנו להרוויח חום מבחוץ, פעולה שאינטואיטיבית היא לא הגיונית. לאחר העלאת הלחץ של הגז במדחס, המזגן הביתי שלנו מוכן לשחרר את החום שנאגר בו אל הסלון. ז"א כל עוד אספנו יותר חום בחוץ מאשר השקענו בדחיסה הרווחנו אנרגיה. כלומר, הפואנטה של משאבת חום היא לאסוף את החום מבחוץ ולא לייצר אותו. לפי החוק הישראלי מקדם היעילות המינימאלי עבור מזגנים ביתיים הוא 3. למעשה אין הגבלה תיאורטית מלבד הכדאיות של חברות המזגנים בהשקעה על מחקר של קררים חדשים
יעילות מופלאה זו מקורה בחומרים המיוחדים המשמשים את המזגנים. הדרישה מקרר היא שיהיה נדיף בטמפ‘ גבוהה ככל האפשר, כך שיוכל לקלוט חום רב ככל האפשר לפני האיוד, אבל באותו זמן שנצטרך להשקיע כמה שפחות אנרגיה בדחיסה. חום זה יבוא מהחדר אותו אנו מעוניינים לקרר והוא כאמור יאייד את הקרר בצינורות המזגן
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה