Різниця в споживанні енергії між порожнім холодильником і холодильником, наповненим пляшками води

У мене є близько 12 пляшок води. Якщо я хочу мінімізувати споживання енергії мого холодильника, я повинен поставити ці пляшки в холодильник або залишити їх поза?

Холодильник працює, перекачуючи тепло з внутрішньої частини до зовнішньої. Обсяг роботи, який він повинен виконати, пропорційний кількості тепла, що надходить у внутрішнє приміщення (а також різниці температур між внутрішнім і зовнішнім).

Існує два способи потрапляння тепла в салон:

• Поставивши теплі предмети в холодильник.
• Тепло просочується крізь стінки холодильника.

Коли ви кладете теплу пляшку з водою в холодильник, виникає тимчасове навантаження, пов'язане з охолодженням цієї води. Однак, як тільки вода охолоне, це не надає більше впливу на роботу, яку повинен виконувати холодильник.

Тепло просочується в холодильник зі швидкістю, пропорційною різниці температур зовні і всередині. Цей витік є постійним і жодним чином не впливає на будь-які предмети, які можуть знаходитися всередині холодильника.

Тому, якщо холодильник порожній, його слід просто вимкнути. Якщо ви хочете, щоб вода охолола, слід покласти її всередину холодильника і залишити. Однак не слід вимикати холодильник і часто його включати - існує величезне тимчасове навантаження, пов’язане з охолодженням внутрішніх стінок і т.д. самого холодильника.

Крім того, щоразу, коли ви відкриваєте двері, прохолодне повітря всередині замінюється теплим повітрям ззовні. Це також являє собою невелике минуще навантаження, але якщо ви багато відкриваєте двері, вона може скластися.

Якщо у вас є невикористаний простір у холодильнику, то краще заповнити його чимось, ніж залишити його повітрям. Це тому, що кожного разу, коли ви відчиняєте двері, з кімнатою буде обмінюватися менше повітря, тим менше знову охолоджуватися.

Якщо ви не збираєтесь відкривати холодильник, то це не має значення. Як уже зазначали інші, покласти пляшки з водою в холодильник - це разова вартість енергії. Коли вони холодні, вони не витрачають більше енергії і зменшують об'єм холодного повітря, втраченого при відкриванні дверей.

Однак якщо ви дійсно менше витрачаєте енергію і у вас є зайвий простір у холодильнику, найкраща довгострокова відповідь - отримати менший холодильник. Отримайте той, який достатньо великий, щоб утримати те, що потрібно, щоб не застудитися. У менших холодильниках холодний ящик має меншу площу поверхні, куди надходить тепло, коли все знаходиться при стабільній температурі і двері не відкриваються. За умови рівності холодильник з найменшою площею холодного ящика вимагатиме найменшої потужності.

Звичайно, все інше не рівне. У системі охолодження існують певні вигоди щодо витрат / продуктивності / довговічності, але в основному це стосується ізоляції. Це також є компенсацією витрат, тому різні моделі мають різні вимоги до потужності для однієї і тієї ж холодильної коробки. Принаймні тут, у США, продавці зобов’язані перераховувати показники споживання електроенергії для холодильників. Шукайте ту, яка потребує найменшої потужності з тих, у кого холодна коробка мінімального розміру вам потрібна.

Інші дії, які ви можете зробити, щоб мінімізувати споживання електроенергії:

1. Переконайтесь, що радіатор має хорошу вентиляцію. Система охолодження - це тепловий насос, який переміщує тепло з холодного ящика на зовнішню сторону холодильника. Радіатор - це те, де він позбавляється від цього тепла. Якщо повітряний потік до радіатора заблокований, тоді тепловий насос повинен працювати більше (зробити радіатор гарячим) для того ж охолодження. Це коштує енергії.

   Радіатор, як правило, є металевою «сітчастою» річчю на задній частині холодильника. Сучасні холодильники розроблені таким чином, що є невеликий простір для потоку повітря, коли холодильник повністю підкріплений біля стіни. Трохи відсунувши його від стіни і переконавшись, що повітря може надходити внизу і легко виходити зверху, може допомогти.

2. Тримайте радіатор в чистоті. Пил - це хороший ізолятор, який змусить роботу системи охолодження посилити виштовхування вихлопного тепла через шар пилу.

3. Поставте холодильник у більш холодне місце, якщо можете. Чим холодніше радіатор, тим менш важко працює система охолодження.

4. Мінімізуйте час відкриття дверей. Якщо у вас є кілька речей для переміщення та виходу, відкрийте двері один раз, перемістіть усе швидко, а потім закрийте двері.

У цьому є два аспекти.

По-перше, якщо ваш холодильник наповнений чим-небудь, крім повітря, тоді ви заощадите енергію, пов’язану з витіканням холодного повітря, коли ви відкриєте двері.

Однак якщо ви поставите пляшки з водою в холодильник, холодильник потребує набагато більше роботи, щоб охолодити їх, ніж еквівалентний об'єм повітря, оскільки літр води кімнатної температури містить набагато більше тепла, ніж літр повітря при така ж температура, тому для охолодження літра води потрібно більше роботи, ніж холодильник, ніж літр повітря.

Якщо ви збираєтесь поставити пляшки в холодильник в якийсь момент, то, звичайно, краще залити холодильник зараз, а не ставити їх окремо. Але якщо вам насправді не потрібно, щоб вода була прохолодною, було б краще заповнити запасний простір порожньою пляшкою або блоками з пінопласту.

Це відбувається через відносні питомі теплоємності повітря і води. Питома теплоємність повітря і води по масі становить відповідно 1 і 4 КДж / кг · К, але вода приблизно в 1000 разів щільніше води, тому об'єм теплової потужності відрізняється в 4 000 разів.

Тож очевидно, що витрата енергії внаслідок втрати повітря при відкритті холодильника є досить тривіальною порівняно з роботою, необхідною для охолодження того ж об’єму води.

Зазвичай холодильник використовує близько 1 одиниці механічної потужності на кожні 3 одиниці потужності охолодження.

Таким чином, загалом є невелика перевага в мінімізації обсягу вільного повітря в холодильнику, але це варто зробити лише наповнюючи його речами, які ви хочете холодити в будь-якому випадку, або твердими речовинами (або контейнерами або пінами), які мають низьку об'ємну теплоємність .

Це стосується лише втрат від відкриття дверей, хоча, коли вміст знаходиться при стабільній температурі, це не має значення для споживання енергії, що є насправді, якщо вважати, що це досить добре герметично.

У цьому сценарії відіграє багато факторів:
1 - форма пляшок та їх показник теплоізоляції матеріалу.
2 - як ви розміщуєте пляшки на полицях: чи сприяють вони потоку повітря чи перешкоджають цьому.
3- частота відкривання дверцят холодильника.
Як багато хто згадав, є початкове навантаження, коли пляшки кімнатної температури охолоджуються. але після цього, якщо все рівно, воно зводить два випадки; проникнення тепла в холодильник через конструктивні та виробничі вимоги та матеріальні теплові властивості холодильника без пляшок порівняно з внеском пляшок, що діють як лопатки холодного радіатора, дозволяючи потоку перехідного повітря митися навколо нього. Тож якщо форма та розміщення пляшок не спонукають повітряного циркулятора легко циркулювати, це допоможе трохи заощадити енергію.
в кінцевому рахунку, якщо заповнити весь наявний простір водою минулого початкового вибору енергії, хронічне використання енергії буде менше.
ми могли розглядати цей холодильник як реверс холодильної вежі. якщо ми не хочемо термічно взаємодіяти з навколишнім повітрям, ми ускладнюємо це, розміщуючи пляшки з водою таким чином, що захищає інші частини холодильника від конвекції чи вентиляції. ця концепція століттями застосовується в архітектурі Близького Сходу, наприклад, пасивного кондиціонування.

Додана вага пляшок з водою призведе до того, що контактний пластир між ступнями холодильника та підлогою дещо деформується, тим самим покращивши тепловий контакт між стопами та (імовірно, теплішим) підлогою. Отже, додавання пляшок з водою збільшить втрати тепла через ноги на настільки малу кількість, що її неможливо визначити навіть найчутливішими датчиками теплового потоку.