Πολλοί χρησιμοποιούν ανεμιστήρα καθώς η ενέργεια που καταναλώνει είναι πολύ λιγότερη έναντι του κλιματιστικού. Σχεδόν το 99.9% των ανθρώπων που θα ρωτήσουμε άμα δροσίζονται με τον ανεμιστήρα, θα μας απαντήσουν οτι όντως δροσίζονται και βοηθάει στον δροσισμού του χώρου.
Είναι άραγε έτσι τα πράγματα στην πραγματικότητα; Τουλάχιστον η πλειοψηφία των μηχανολόγων στις σχολές τους στο μάθημα της μηχανικής ρευστών θα έχει ακούσει αναφορές από τον καθηγητή οτι το δωμάτιο δεν δροσίζεται με την χρήση ανεμιστήρα. Αυτό ισχύει λοιπόν. Το γιατί, θα το αναλύσω παρακάτω.
Ο ανεμιστήρας ανήκει στην κατηγορία των αντλιών, διότι παραλαμβάνει ενέργεια υπό μορφή ηλεκτρικής ενέργειας και την προσδίδει στο ρευστό υπό μορφή μηχανικής ενέργειας, στην προκειμένη περίπτωση το ρευστό είναι ο αέρας. Ο αέρας από τον ανεμιστήρα όταν βρίσκεται σε λειτουργία, προσπίπτει πάνω στις εξής επιφάνειες: Στα επίπλα, στους τοίχους του δωματίου και πάνω στον άνθρωπο. Κατά την πρόσπτωση του αέρα πάνω σε αυτές τις επιφάνειες έχουμε και τις αντίστοιχες διεργασίες μετάδοσης θερμότητας. Έχουμε λοιπόν μετάδοση θερμότητας με συναγωγή. Τώρα το αν μεταφέρεται η θερμότητα από τον αέρα στις επιφάνειες ή από τις επιφάνειες στον αέρα
εξαρτάται ποιό από τα δύο συναλλασσόμενα μέσα έχουν την υψηλότερη θερμοκρασία.
Η ουσία της υπόθεσης για τον δροσισμό του χώρου είναι η θερμοκρασία του αέρα που
προσπίπτει επάνω σε εμάς και στα αντικείμενα του χώρου. Όσο χαμηλότερη είναι η
θερμοκρασία τόσο καλύτερος είναι ο δροσισμός.
1. Μεταφορά θερμότητας στους τοίχους κατά την χρήση ανεμιστήρα.
Η θερμοκρασία του αέρα ενός κλειστού χώρου το καλοκαίρι είναι ίδια με την θερμοκρασία της επιφάνειας των τοίχων. Όταν οι εξωτερικοί τοίχοι είναι εκτεθιμένοι για αρκετά λεπτά σε δυνατή ηλιακή ακτινοβολία τότε η εσωτερική τους επιφάνεια θερμένεται, κατά τα μεσημέρια/απογεύματα που η ηλιακή ακτινοβολία στα κτίρια είναι ιδιαίτερα δυνατή, τότε η θερμοί εξωτερικοί τοίχοι των κτιρίων προσδίδουν θερμότητα στον αέρα του χώρου, έτσι αυξάνουν την θερμοκρασία του.
Έτσι λοιπόν αν είμαστε σε δωμάτιο γωνιακό σε σπίτι ή σε δωμάτιο που είναι σε τελευταίο όροφο και ανοίξουμε ανεμιστήρα το μεσημέρι ή το απόγευμα, ο ανεμιστήρας δεν θα κάνει τίποτα άλλο από το να μεταφέρνει τον ζεστό αέρα μέσα στον χώρο. Άμα ο θερμότερος αέρας προσπέσει σε εσωτερικό τοίχο χαμηλότερης θερμοκρασίας τότε απλά αυξάνει την θερμοκρασία του, έτσι με την χρήση ανεμιστήρα απλά μπορεί να διαδωθεί άθελά μας η ζέστη σε περισσότερα μέρη του σπιτιού ενώ εμείς θέλουμε το αντίθετο.
Αν είμαστε σε δωμάτιο που οι περισσότεροι τοίχοι του είναι εσωτερικοί τότε υπάρχει μια μικρή πιθανότητα άμα ο αέρας του ανεμιστήρα προέρχεται από ψυχρότερο ρεύμα εσωτερικά του χώρου και προσπέσει σε εξωτερικό τοίχο υψηλότερης θερμοκρασίας τότε να μειωθεί η θερμοκρασία της επιφάνειας του εξωτερικού τοίχου. Σε μια τέτοια περίπτωση έχουμε το αντίθετο από αυτό που περιέγραψα στην προηγούμενη παράγραφο.
2. Μεταφορά θερμότητας σε αντικείμενα κατά την χρήση ανεμιστήρα.
Τα αντικείμενα που βρίσκονται εντός του χώρου που αερίζεται με ανεμιστήρα, έχουν την ίδια θερμοκρασία με τον αέρα του χώρου. Οπότε αν τοποθετήσουμε τον ανεμιστήρα σε θερμό τοίχο προς ένα αντικείμενο ο αέρας θα είναι θερμότερος της θερμοκρασίας του αντικειμένου, έτσι θα προσδοθεί θερμότητα προς το αντικείμενο. Σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση το αντικείμενο δεν μπορεί να προσδόσει θερμότητα στον αέρα.
3. Μεταφορά θερμότητας στον άνθρωπο κατά την χρήση ανεμιστήρα.
Η θερμοκρασία του ανθρώπου υπό φυσιολογικές συνθήκες είναι 36-37 βαθμοί. Αυτό σημαίνει οτι αναλόγως που θα τοποθετήσουμε τον ανεμιστήρα μας μπορεί είτε να μας δροσίσει είτε να μας ζεστάνει περισσότερο. Τοποθέτηση ανεμιστήρα κοντά σε εξωτερικό τοίχο που προσπίπτει δυνατή ηλιακή ακτινοβολία ή ακόμη και σε παράθυρο ανοιχτό από το οποίο μπαίνει ζεστός αέρας σε περιόδους καύσωνα, θα μας ζεστάνει ο αέρας.
Αν από την άλλη αν ο ανεμιστήρας τοποθετηθεί σε χώρο με αέρα μικρότερης θερμοκρασίας
από 36-37 βαθμούς τότε μπορεί να μας δροσίσει. Μπορεί να μας μειώσει την θερμοκρασία, όχι όμως πολύ. Η ελάχιστη θερμοκρασία που μπορεί να έχει ο άνθρωπος είναι οι 35 βαθμοί, αν πάει χαμηλότερα η θερμοκρασία εσωτερικά του ανθρώπου τότε κινδυνεύει η ζωή του. Η επιφανειακή του
θερμοκρασία από την άλλη μεριά μπορεί να πάει χαμηλότερα των 35 βαθμών. Γενικώς επειδή ο ψυχρός αέρας που προσπίπτει στον άνθρωπο απάγει θερμότητα με συναγωγή, ο άνθρωπος νοιώθει οτι δροσίζεται, στην πραγματικότητα όμως η θερμοκρασία του δωματίου δεν έχει μειωθεί αλλά μόνο αυτή του σώματός μας.
4. Μεταφορά θερμότητας μέσω του έλικα στον αέρα.
Ο έλικας του ανεμιστήρα είναι συνδεδεμένος με έναν κυλινδρικό άξονα, ο άξονας αυτός αποτελεί και τον ρότορα του μοτέρ της συσκευής. Ουσιαστικά έχουμε μια συσκευή με έναν μικρό ηλεκτροκινητήρα εναλλασσομένου ρεύματος. Ο άξονας του ρότορα λοιπόν είναι προσαρμοσμένος
μέσα στο μοτέρ στον στάτορα του μοτέρ και εδραζόμενος με μια διάταξη στήριξης.
Στον στάτορα υπάρχει εναλλασσόμενη τάση με την οποία λειτουργεί το όλο σύστημα και ακολούθως υπάρχει και ηλεκτρικό ρεύμα που θερμαίνει τον στάτορα. Όσο περνάει ο χρόνος η θερμοκρασία του στάτορα και γενικά όλης της διάταξης του μοτέρ αυξάνεται.
Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή στον άξονα του ρότορα. Σε ορισμένες περιπτώσεις και υπό προϋποθέσεις η θερμότητα μπορεί να φτάσει με ευκολία μέχρι την πτερωτή έλικα. Η έλικα με την σειρά της καθώς περιστρέφεται απάγει την θερμότητα με συναγωγή στον αέρα ο οποίος έρχεται επάνω μας. Αυτό είναι ένα υπαρκτό θεωρητικό φαινόμενο αλλά πρακτικά εξαιρετικά δύσκολα θα το αντιληφθεί ο χρήστης του ανεμιστήρα. Το φαινόμενο μπορεί να συμβεί πολύ ποιο εύκολα αν η πτερωτή είναι μεταλλική και υπάρχει αρκετή σκόνη επάνω της.
Όλα τα παραπάνω που ανέφερα νομίζω επαληθεύονται με την κοινή λογική.
Είναι άραγε έτσι τα πράγματα στην πραγματικότητα; Τουλάχιστον η πλειοψηφία των μηχανολόγων στις σχολές τους στο μάθημα της μηχανικής ρευστών θα έχει ακούσει αναφορές από τον καθηγητή οτι το δωμάτιο δεν δροσίζεται με την χρήση ανεμιστήρα. Αυτό ισχύει λοιπόν. Το γιατί, θα το αναλύσω παρακάτω.
Ο ανεμιστήρας ανήκει στην κατηγορία των αντλιών, διότι παραλαμβάνει ενέργεια υπό μορφή ηλεκτρικής ενέργειας και την προσδίδει στο ρευστό υπό μορφή μηχανικής ενέργειας, στην προκειμένη περίπτωση το ρευστό είναι ο αέρας. Ο αέρας από τον ανεμιστήρα όταν βρίσκεται σε λειτουργία, προσπίπτει πάνω στις εξής επιφάνειες: Στα επίπλα, στους τοίχους του δωματίου και πάνω στον άνθρωπο. Κατά την πρόσπτωση του αέρα πάνω σε αυτές τις επιφάνειες έχουμε και τις αντίστοιχες διεργασίες μετάδοσης θερμότητας. Έχουμε λοιπόν μετάδοση θερμότητας με συναγωγή. Τώρα το αν μεταφέρεται η θερμότητα από τον αέρα στις επιφάνειες ή από τις επιφάνειες στον αέρα
εξαρτάται ποιό από τα δύο συναλλασσόμενα μέσα έχουν την υψηλότερη θερμοκρασία.
Η ουσία της υπόθεσης για τον δροσισμό του χώρου είναι η θερμοκρασία του αέρα που
προσπίπτει επάνω σε εμάς και στα αντικείμενα του χώρου. Όσο χαμηλότερη είναι η
θερμοκρασία τόσο καλύτερος είναι ο δροσισμός.
1. Μεταφορά θερμότητας στους τοίχους κατά την χρήση ανεμιστήρα.
Η θερμοκρασία του αέρα ενός κλειστού χώρου το καλοκαίρι είναι ίδια με την θερμοκρασία της επιφάνειας των τοίχων. Όταν οι εξωτερικοί τοίχοι είναι εκτεθιμένοι για αρκετά λεπτά σε δυνατή ηλιακή ακτινοβολία τότε η εσωτερική τους επιφάνεια θερμένεται, κατά τα μεσημέρια/απογεύματα που η ηλιακή ακτινοβολία στα κτίρια είναι ιδιαίτερα δυνατή, τότε η θερμοί εξωτερικοί τοίχοι των κτιρίων προσδίδουν θερμότητα στον αέρα του χώρου, έτσι αυξάνουν την θερμοκρασία του.
Έτσι λοιπόν αν είμαστε σε δωμάτιο γωνιακό σε σπίτι ή σε δωμάτιο που είναι σε τελευταίο όροφο και ανοίξουμε ανεμιστήρα το μεσημέρι ή το απόγευμα, ο ανεμιστήρας δεν θα κάνει τίποτα άλλο από το να μεταφέρνει τον ζεστό αέρα μέσα στον χώρο. Άμα ο θερμότερος αέρας προσπέσει σε εσωτερικό τοίχο χαμηλότερης θερμοκρασίας τότε απλά αυξάνει την θερμοκρασία του, έτσι με την χρήση ανεμιστήρα απλά μπορεί να διαδωθεί άθελά μας η ζέστη σε περισσότερα μέρη του σπιτιού ενώ εμείς θέλουμε το αντίθετο.
Αν είμαστε σε δωμάτιο που οι περισσότεροι τοίχοι του είναι εσωτερικοί τότε υπάρχει μια μικρή πιθανότητα άμα ο αέρας του ανεμιστήρα προέρχεται από ψυχρότερο ρεύμα εσωτερικά του χώρου και προσπέσει σε εξωτερικό τοίχο υψηλότερης θερμοκρασίας τότε να μειωθεί η θερμοκρασία της επιφάνειας του εξωτερικού τοίχου. Σε μια τέτοια περίπτωση έχουμε το αντίθετο από αυτό που περιέγραψα στην προηγούμενη παράγραφο.
2. Μεταφορά θερμότητας σε αντικείμενα κατά την χρήση ανεμιστήρα.
Τα αντικείμενα που βρίσκονται εντός του χώρου που αερίζεται με ανεμιστήρα, έχουν την ίδια θερμοκρασία με τον αέρα του χώρου. Οπότε αν τοποθετήσουμε τον ανεμιστήρα σε θερμό τοίχο προς ένα αντικείμενο ο αέρας θα είναι θερμότερος της θερμοκρασίας του αντικειμένου, έτσι θα προσδοθεί θερμότητα προς το αντικείμενο. Σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση το αντικείμενο δεν μπορεί να προσδόσει θερμότητα στον αέρα.
3. Μεταφορά θερμότητας στον άνθρωπο κατά την χρήση ανεμιστήρα.
Η θερμοκρασία του ανθρώπου υπό φυσιολογικές συνθήκες είναι 36-37 βαθμοί. Αυτό σημαίνει οτι αναλόγως που θα τοποθετήσουμε τον ανεμιστήρα μας μπορεί είτε να μας δροσίσει είτε να μας ζεστάνει περισσότερο. Τοποθέτηση ανεμιστήρα κοντά σε εξωτερικό τοίχο που προσπίπτει δυνατή ηλιακή ακτινοβολία ή ακόμη και σε παράθυρο ανοιχτό από το οποίο μπαίνει ζεστός αέρας σε περιόδους καύσωνα, θα μας ζεστάνει ο αέρας.
Αν από την άλλη αν ο ανεμιστήρας τοποθετηθεί σε χώρο με αέρα μικρότερης θερμοκρασίας
από 36-37 βαθμούς τότε μπορεί να μας δροσίσει. Μπορεί να μας μειώσει την θερμοκρασία, όχι όμως πολύ. Η ελάχιστη θερμοκρασία που μπορεί να έχει ο άνθρωπος είναι οι 35 βαθμοί, αν πάει χαμηλότερα η θερμοκρασία εσωτερικά του ανθρώπου τότε κινδυνεύει η ζωή του. Η επιφανειακή του
θερμοκρασία από την άλλη μεριά μπορεί να πάει χαμηλότερα των 35 βαθμών. Γενικώς επειδή ο ψυχρός αέρας που προσπίπτει στον άνθρωπο απάγει θερμότητα με συναγωγή, ο άνθρωπος νοιώθει οτι δροσίζεται, στην πραγματικότητα όμως η θερμοκρασία του δωματίου δεν έχει μειωθεί αλλά μόνο αυτή του σώματός μας.
4. Μεταφορά θερμότητας μέσω του έλικα στον αέρα.
Ο έλικας του ανεμιστήρα είναι συνδεδεμένος με έναν κυλινδρικό άξονα, ο άξονας αυτός αποτελεί και τον ρότορα του μοτέρ της συσκευής. Ουσιαστικά έχουμε μια συσκευή με έναν μικρό ηλεκτροκινητήρα εναλλασσομένου ρεύματος. Ο άξονας του ρότορα λοιπόν είναι προσαρμοσμένος
μέσα στο μοτέρ στον στάτορα του μοτέρ και εδραζόμενος με μια διάταξη στήριξης.
Στον στάτορα υπάρχει εναλλασσόμενη τάση με την οποία λειτουργεί το όλο σύστημα και ακολούθως υπάρχει και ηλεκτρικό ρεύμα που θερμαίνει τον στάτορα. Όσο περνάει ο χρόνος η θερμοκρασία του στάτορα και γενικά όλης της διάταξης του μοτέρ αυξάνεται.
Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή στον άξονα του ρότορα. Σε ορισμένες περιπτώσεις και υπό προϋποθέσεις η θερμότητα μπορεί να φτάσει με ευκολία μέχρι την πτερωτή έλικα. Η έλικα με την σειρά της καθώς περιστρέφεται απάγει την θερμότητα με συναγωγή στον αέρα ο οποίος έρχεται επάνω μας. Αυτό είναι ένα υπαρκτό θεωρητικό φαινόμενο αλλά πρακτικά εξαιρετικά δύσκολα θα το αντιληφθεί ο χρήστης του ανεμιστήρα. Το φαινόμενο μπορεί να συμβεί πολύ ποιο εύκολα αν η πτερωτή είναι μεταλλική και υπάρχει αρκετή σκόνη επάνω της.
Όλα τα παραπάνω που ανέφερα νομίζω επαληθεύονται με την κοινή λογική.