빈 냉장고와 물병으로 채워진 냉장고의 에너지 소비 차이


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약 12 병의 물이 있습니다. 냉장고의 에너지 소비를 최소화하려면이 병을 냉장고에 넣어 두어야합니까?


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짧은 의견은 여기-더 긴 답변을 시작했지만 잠자리에 들었습니다-언젠가 추가 할 수 있습니다. 냉장고에 병에 물을 넣으면 전력 소비가 약간 줄어들지 만 대부분의 전력 소비량은 아닙니다. 에너지 손실률은 온도 차이에 비례하며 함량은 아닙니다. 그러나 12 리터의 물을 추가하면 냉장고의 냉기 양이 줄어 듭니다. 도어가 열리면 냉기가 손실되고 따뜻한 공기가 유입되지 않아 도어가 닫힐 때 냉각되어야합니다. 매우 대략적인 추정치는 360 줄의 냉각이 덜 필요하다는 것입니다.
Russell McMahon

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냉장고 내부에 더 많은 열 질량이 있으면 컴프레서의 냉각 / 유휴주기에 약간의 영향을 줄 수 있습니다. (병이 열 평형 상태 인 경우 컴프레서는 컴프레서가 켜질 때 더 오래 머 무르지 만 물의 열 질량이 단열재를 통해 동일한 에너지 손실에 대해 냉장고 내부 온도의 변화가 적기 때문에 사이클 사이에 더 오래 머무 릅니다.) 그러나 효율성에 차이가 있다면 IDK입니다.
Peter Cordes

답변:


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냉장고는 내부에서 외부로 열을 펌핑하여 작동합니다. 필요한 작업량은 내부로 들어오는 열의 양과 내부와 외부의 온도 차이에 비례합니다.

열이 내부로 들어가는 두 가지 방법이 있습니다.

  • 냉장고에 따뜻한 물건 넣기.
  • 냉장고 벽을 통해 열이 새고 있습니다.

냉장고에 따뜻한 물병을 넣으면 냉각수 냉각과 관련된 일시적인 부하가 발생합니다. 그러나 일단 물이 식 으면 냉장고에서해야 할 일에 더 이상 영향미치지 않습니다.

외부와 내부의 온도 차이에 비례하는 속도로 냉장고로 열이 누출됩니다. 이 누출은 일정 하며 냉장고 내부에있는 물체의 영향을받지 않습니다.

따라서 냉장고가 비어 있으면 그냥 꺼야합니다. 물을 식히려면 냉장고 안에 넣어 두어야합니다. 그러나 냉장고를 자주 껐다 켜면 안됩니다. 냉장고 자체의 내부 벽 등을 식히는 데 일시적인 과도 부하가 발생합니다.

또한 문을 열 때마다 내부의 시원한 공기가 외부의 따뜻한 공기로 바뀝니다. 이것은 또한 작은 일시적인 하중을 나타내지 만 문을 많이 열면 더해질 수 있습니다.


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이것은 좋은 대답입니다. 이러한 유형의 질문에 대답하는 방법은 많이 있지만 시스템 분석 방법과 관련 에너지 흐름을 이해하는 것이 특정 재료와 무관하게 물병과 냉장고의 사소한 문제를 덜 사소한 문제에 적용 할 수있는 열쇠입니다. 공기와 물의 특성.
Air

문을 열었을 때 공기 교체에 대해 마지막 부분부터 물병으로 채워진 공간이 더 있으면 문을 열 때 냉장고에서 공기의 양이 줄어들 수 있으므로 병을 거기에 넣으면 매번 들어올 수있는 따뜻한 공기의 양이 줄어들고 차갑게 유지하는 데 도움이됩니다. 물은 열 용량이 크므로 실온의 물을 추가하면 약간의 공기보다 더 많은 열을 추가 할 수 있습니다.
anaximander

열은 어떻습니까?
Traubenfuchs

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냉장고에 사용하지 않은 공간이 있다면 공기를 두는 것보다 무언가를 채우는 것이 좋습니다. 문을 열 때마다 실내로 공기가 덜 교환되어 다시 식지 않기 때문입니다.

냉장고를 열지 않더라도 상관 없습니다. 다른 사람들이 이미 지적했듯이, 물병을 냉장고에 넣는 것은 한 번의 에너지 비용을 나타냅니다. 차가워지면 더 이상 에너지를 소비하지 않으며 문을 열 때 잃어버린 냉기의 양을 줄입니다.

그러나 실제로 에너지 사용량이 적고 냉장고에 여유 공간이있는 경우 가장 좋은 장기적인 대답은 냉장고를 작게 만드는 것입니다. 차갑게 유지하는 데 필요한 것을 담을 수있을만큼 큰 것을 구입하십시오. 더 작은 냉장고에서는 차가운 상자의 표면적이 작아서 모든 온도가 일정하고 문을 열지 않을 때 열이 발생합니다. 냉장 상자 표면적이 가장 작은 냉장고는 전력이 가장 적게 필요합니다.

물론 다른 모든 것은 동일하지 않습니다. 냉각 시스템에는 약간의 비용 / 성능 / 장수 트레이드 오프가 있지만 대부분 단열에 관한 것입니다. 그것은 또한 비용 절충이므로, 다른 모델은 동일한 콜드 박스에 대해 다른 전력 요구 사항을 갖습니다. 적어도 미국에서는 판매자가 냉장고의 전력 소비량을 표시해야합니다. 필요한 최소 크기의 냉간 박스를 가진 전원을 가장 적게 요구하는 전원을 찾으십시오.

전력 소비를 최소화하기 위해 수행 할 수있는 다른 작업 :

  1. 라디에이터에 통풍이 잘되는지 확인하십시오. 냉각 시스템은 냉기 상자에서 냉장고 외부로 열을 이동시키는 열 펌프입니다. 라디에이터는 열을 제거하는 곳입니다. 라디에이터로의 공기 흐름이 차단되면 동일한 냉각을 위해 히트 펌프가 더 열심히 작동해야합니다 (라디에이터를 더 뜨겁게 만들어야 함). 이것은 힘이 든다.

    라디에이터는 일반적으로 냉장고 뒷면의 금속 "메쉬"종류입니다. 현대식 냉장고는 벽면에 냉장고를 완전히 백업하여 공기 흐름을위한 공간이 최소가되도록 설계되었습니다. 벽에서 약간 빼내고 바닥에 공기가 유입되어 상단에 쉽게 나오도록하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

  2. 라디에이터를 깨끗하게 유지하십시오. 먼지는 우수한 절연체이므로 먼지 층을 통해 배기 열을 밀어 내기가 더 어려워집니다.

  3. 가능하면 냉장고를 더 추운 곳에 두십시오. 라디에이터가 차가울수록 냉각 시스템의 작동이 덜 어려워집니다.

  4. 문이 열리는 시간을 최소화하십시오. 출입 할 물건이 여러 개인 경우, 문을 한 번 열고 모든 것을 빠르게 연속으로 이동 한 다음 문을 닫으십시오.


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나는 사람들이 왜 냉장고와 캐비닛에 냉장고를 숨기려고 그러한 길이로 가야하는지 이해하지 못했습니다. 코일 주위의 공기 흐름을 방해하고 먼지를 모으고 자석 공간을 줄입니다.
Air

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여기에는 두 가지 측면이 있습니다.

냉장고에 공기가 아닌 다른 물체가 가득 차면 문을 열 때마다 냉기가 빠져 나가는 에너지를 절약 할 수 있습니다.

그러나 냉장고에 물병을 넣으면 실온에서 물 1 리터가 공기 1 리터보다 더 많은 열을 포함하기 때문에 냉장고에서 물을 식히는 데 더 많은 작업이 필요합니다. 같은 온도이므로 냉장고에서 더 많은 작업이 필요합니다.

어떤 시점에서 냉장고에 병을 넣으려면 냉장고를 개별적으로 넣는 대신 냉장고를 채우는 것이 좋습니다. 그러나 실제로 물을 식힐 필요가 없다면 빈 병이나 스티로폼 블록으로 여분의 공간을 채우는 것이 좋습니다.

이것은 공기와 물의 상대적 비열 용량 때문입니다 . 공기와 물의 질량에 의한 비열 용량은 각각 1과 4KJ / Kg · K이지만 물은 물보다 약 1,000 배 밀도가 높기 때문에 부피에 따른 열 용량은 4,000 배로 다릅니다.

따라서 냉장고를 열 때 공기가 손실되어 낭비되는 에너지는 같은 양의 물을 식히는 데 필요한 작업과 비교할 때 상당히 사소한 것입니다.

일반적으로 냉장고는 냉각 장치 3 개당 약 1 개의 기계 출력을 사용합니다.

따라서 전반적으로 냉장고의 자유 공기량을 최소화하는 데 작은 이점이 있지만 어쨌든 체적 열 용량이 낮은 고체 또는 고체 (또는 용기 또는 거품)를 냉장하려는 제품으로 채우면됩니다. .

이것은 내용물이 안정된 온도에 도달하면 실제로 밀봉되어 있다고 가정 할 때 실제로 내부의 에너지 소비에 아무런 영향을 미치지 않지만 문을 열 때의 손실에만 적용됩니다.


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이 시나리오에서 많은 요인이 작용합니다 :
1- 병 모양 및 재료 단열 지수.
병을 선반에 두는 방법 : 기류를 촉진 시키거나 방해 하는가?
3- 냉장고 문을 여는 빈도.
많은 사람들이 언급했듯이 실온 병이 식을 때 초기 하중이 있습니다. 그러나 그 시점 이후에 다른 모든 것이 동일하면 두 가지 경우가 사라집니다. 병이없는 냉장고의 설계 및 제조 위급성 및 재료 열적 특성으로 인해 냉장고로 열이 침투하는 것. 차가운 라디에이터의 바람개비 역할을하는 병의 기여와 일시적인 공기의 흐름이 주변을 씻을 수있게합니다. 따라서 병의 모양과 배치로 인해 유입 공기가 쉽게 순환되지 않으면 에너지 절약에 도움이됩니다.
궁극적으로 초기 에너지 선택을지나 물로 전체 가용 공간을 채우면 만성적 인 에너지 사용이 줄어 듭니다.
이 냉장고를 냉각탑의 역으로 ​​볼 수 있습니다. 우리가 주변 공기와 열적으로 상호 작용하지 않으려면 냉장고의 다른 부분을 대류 또는 환기로부터 보호하는 방식으로 물병을 배치하여 힘들게 만듭니다. 이 개념은 수동식 에어컨과 같은 중동 건축에서 수세기 동안 사용되어 왔습니다.


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물병의 무게가 추가되면 냉장고 발과 바닥 사이의 접촉 패치가 약간 변형되어 발과 (아마도 따뜻한) 바닥 사이의 열 접촉이 향상됩니다. 따라서 물병을 추가하면 발을 통한 열 손실이 가장 민감한 열 플럭스 센서조차도 감지 할 수 없을 정도로 작은 양만큼 증가합니다.

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