一個人在室內時和兩個人在室內時空調的用電量有區別嗎? | 知乎問答精選

 

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一個人在室內時和兩個人在室內時空調的用電量有區別嗎?

2017年05月25日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 56 ℃ 次

【ChoirGlee的回答(99票)】:

答案是有區別。

空調本質上是一個熱泵。所謂熱泵,就是一種轉移能量的裝置。夏天空調製冷,相當於從室內把熱量轉移到室外;而冬天空調製熱,相當於把外界的熱量轉移到室內。

那大家就納悶了:夏天外面明明就很熱了,怎麼會有「冷」來傳遞到室內呢?而冬天外面明明很冷了,怎麼會有「熱」從室外傳遞到室內呢?

熱力學第二定律的一種表述形式,為不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起外界的任何改變。也就是說,夏天,室內熱量不會自發地排到室外。但是,在引起外界改變的情況下,熱量是能夠從低溫物體傳遞到高溫物體的——只要這個低溫物體沒有達到絕對零度,那麼該物體或多或少是有熱量的。

空調是熱泵,我們可以把它想像成水泵。

上圖是一個連通器,顯然在正常狀況下兩邊容器的水平面應當相等。所以我們的屋子如果沒有太陽曬著,應當和室外溫度相同。如果太陽曬著的話……可能比室外還要高很多。

但是空調就相當於紅圈裡面的水泵——它把水從右邊容器抽到了左邊,儘管左邊的水壓比較大一些,但是因為我們給水泵通電,水泵做功而使得水能夠不同尋常地流向高處。

水泵不消耗水,也不產生水,它只是把水從一邊轉移到了另一邊。同理,空調不消耗熱量,空調只是熱量的搬運工——只要給它通電。

要先說這堆廢話,是為了引出製冷率的概念。製冷率是空調單位時間內移動的總熱量。

我們知道,購買空調時,要考慮的首要問題就是我的房間應當安裝多大功率的空調。顯然,我們的屋子越大,越難冷下來,越需要大功率的空調。出於某種奇怪的原因,空調的功率通常用「匹」,或者說「馬力」,也就是horsepower, hp——發明蒸汽機的瓦特腦洞大開用馬單位時間做功的大小來表示功率的單位——來表示,1hp約等於746W(瓦特用馬力表示功率,後人用瓦特表示功率……真是奇怪)。這個匹呢,和製冷率是不同的。我們已經知道,空調是轉移熱量的設備,它只是熱量的搬運工。所以,空調的功率,不是空調單位時間內轉移的熱量,而是空調為了轉移熱量所需要的能量。比如說,我吃兩個饅頭,從而有力氣搬運1000個饅頭;而不是我吃兩個饅頭就只能挪動兩個饅頭(之所以講這個是因為百度百科把匹等同於製冷率,實在不對。)

空調的功率和製冷率的關係大致為:

0.5匹機組 製冷率1600-2000W

0.75匹機組 製冷率1800-2400W

1匹機組 製冷率2200-2800W

1.5匹機組 製冷率3200-4000W

2匹機組 製冷率4000-5000W

我們取1匹空調的製冷率為2500W,也就是說這台空調一秒能把屋子裡2500焦耳的熱量搬到室外去。

所以如果室內每小時產生的熱量多於9000千焦,屋子就冷不下來了。

一個輕體力勞動的50kg重的男性,一天內消耗熱量約為6250千焦,推知每千克體重的功率約為1.45W。假設室內有個100公斤的胖子,這個胖子的功率就約為145W。如果有兩個胖子,那就有290瓦。所以假設題主的房間是絕熱的,那麼只要有7個胖子坐在屋內,1匹的空調就不能再為房間製冷了——因為空調轉移熱量的速度不及胖子產生熱量的速度。

所以,你看一個人的屋子和兩個人屋子,和沒有人的屋子產生的熱量還真是不大一樣呢。而且一個胖子就佔用1匹空調6%的熱量轉移率呢。相應的,耗電也當然會有比較顯著的上升。空調設定了溫度,當室溫高於這個溫度空調就會開啟運行,直到室溫低於這個溫度。一個胖子在屋裡面,室溫上升的速度增加了,降低室溫的時間增加了,耗電量自然也就增加了——大概增加6%,因為沒有考慮室內外溫差和室外熱量入侵室內,所以是一個很粗略的大概。

還有,室外熱量進入室內的速度,是和室內外溫差有關係的。室內比室外越冷,室外熱量就越容易進入室內,所以空調溫度開高一點是可以顯著省電的——而且離開房間關閉空調也是可以顯著省電的。所以夏天空調不管怎麼開,屋子都不會冷到像冰箱那樣。因為室內溫度越低,外界熱量越容易進入室內,最後屋子吸熱的速度會和空調製冷的速度達到平衡,屋子就不會變得更冷了。

怪不得人煙稀少叫做冷清,人山人海叫做熱鬧呢。

【知乎用戶的回答(6票)】:

首先看你房間隔熱效果有多好。

有的房子隔熱效果本來就差或者一般,例如南方傳統磚房,單層玻璃等等。這種情況外界熱量主導升溫,一個人三個人區別不大。

有的隔熱效果非常好,牆體復合結構,雙層玻璃。這種情況人體發熱主導升溫,人多一個就非常不一樣了。

還要看你的空調製冷效果和設定溫度如何。

正如你說的,溫度達到需求空調就休眠。

製冷效果好的空調休眠時間長,用電量和導熱息息相關了。

製冷效果不好的空調,一天到晚達不到設定溫度,沒人都一直啟動,用電量就不怎麼受人數影響了。

【XueyangXu的回答(0票)】:

給我蹭空調的行為找到了理論支持

【知乎用戶的回答(0票)】:

這是我的專業阿,怒答。

關於定性分析,目前的最高票已經回答的很好。但是,請注意這裡有一個但是,耗電量屬於實際情況,這往往與理論有所區別,下面分情況進行分析。

空調都有一個設定溫度,當設定的溫度非常之低,而外界的溫度比較高,無論空調多麼努力的工作,都無法使室內溫度到達設定溫度,在這種情況下,無論室內是一個人還是一百個人,對於空調的耗電量都沒有影響。

如果設定的溫度比較高,空調經過一段時間的工作,使得室內溫度有可能達到設定溫度,在這種情況下,室內人數的變化對於空調的耗電量在理論上是有影響的。

這也就是在盛夏時節,公共場所的空調溫度被要求設定在26度的原因。

【某某某的回答(0票)】:

我只知道在冰箱空閒的空間塞滿泡沫塑料的話可以省電

【施偉雄的回答(0票)】:

僅僅是一兩個人的熱量的話,用電量區別是不大的。

升職可以忽略不計。

空調的製冷原理是

壓縮機將空調製冷劑液化

【F22也就是常說的氟利昂是主流,近年來410a也開始普及】

經由管道

【空調管道有兩根,細的走液體,粗的走氣體】帶入室內。

在室內收到熱量蒸發後製冷,氣體回流壓縮機。制熱則反之。

在整個過程中是封閉的,也就是說製冷劑是沒有任何損耗的,性質等同於血液。

so,那些說氟利昂破壞臭氧層的理論簡直扯蛋。

然後我們來談一下溫度下降的問題

夏天人體的基礎熱量消耗是多少?_百度知道

這和數據有關係了,我就不插一腳了,我爸修空調但我沒跟他學,這些東西我就不知道了。

而空調消耗電能最多的零件是壓縮機,當溫度到達設定溫度的時候

【遙控器】,壓縮機停止運轉。

而空調沒有

【打出來的風是15還是18度】之類的設定。也就是說它吹出來的風的溫度是不能更改的,能設定的是

【在室內溫度到達XX的時候,壓縮機停止運轉】

而空調的功率

【X匹機】對應的是室內面積,加入你拿你家小房間的空調吹客廳的話估計就要呵呵了。

就醬。

至於每增加一個人會多消耗多少電能我回答不出,但就算增加5個人,我認為壓縮機也不會多動多少時間的吧。

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