생활속 과학 (3) / 냉난방기의 위치는 어디가 좋을까? ( 대류현상)

냉난방기는 어디에 설치하는 것이 가장 효율적일까?

여름이 다가오면 항상 에어컨, 선풍기 등을 준비하려는 사람들이 무척이나 많다.  올해는 창문형 에어컨이 새로이 유행을 하고 있다.  홈쇼핑에서도 각 회사마다 다투어 신제품을 출시하고 소비자들은 좀 더 좋은 제품을 좀 더 저렴한 가격에 구매하기 위해서 바쁘다.

여름뿐 아니다.  우리나라는 난방을 하기 때문에 온풍기를 많이 사용하지는 않지만 사무실 등 외부에서 난방용 제품을 많이 사용하고 있으며, 가정에서도 난방비 절약을 위해서 온풍기를 사용하는 가정이 늘어나고 있다.  이렇게 냉난방기의 사용이 많아지고 있지만 정작 설치 위치와 왜 그렇게 사용하는 것이 좋은지에 대해서 잘 모르고 있는 경우가 많다.  어떤 위치에 두면 에어컨이나 온풍기의 효율을 극대화시킬 수 있는지 알아보자.

 

공기의 대류 현상

사전적 의미 : 기체나 액체에서 물질이 이동함으로써 열이 전달되는 현상으로 기체나 액체가 부분적으로 가열되면 가열된 부분이 팽창하면서 밀도가 작아져 위로 올라가고, 위에 있던 밀도가 큰 부분은 내려오는 과정이 되풀이 되면서 액체나 기체의 전체가 고르게 가열되는 현상을 말한다.

 

일반적으로 고층으로 갈수록 더워지고 지하로 내려 갈수록 시원해지는 것 또한 이러한 대류현상으로 나타나는 결과라고 볼 수 있다.  

냉난방기의 위치는 어디에

에어컨이나 온풍기를 설치 할때에는 이러한 공기의 대류를 이해하고 있는 것이 좋다.  일반적으로 이러한 과학 원리에 근거해서 설치가 되고 있다.  에어컨은 주로 높은 곳에 위치하고 온풍기는 주로 낮은 곳에 위치하는 것은 모두 대류현상을 이용한 온도 변화를 극대화하기 위한 것이다.

만약 에어컨을 바닥에 설치 한다면 차가운 공기가 아래쪽에 쌓이게 될 것이고 위쪽에는 더운 공기가 모이게 되어 공기의 순환이 잘 이루어지지 않아 실내가 골고루 냉각되지 않는다.   반대의 예로 온열기를 높은 곳에 설치한다면 아래쪽 공기가 데워지지 않아 위쪽은 뜨거운데 발이 시린 경험을 하게 될 수도 있다.

에어컨은 높은 곳에 온열기는 바닥에 두는 것이 가장 좋다.

 

에어컨의 위치

첫째, 출입문에서 먼곳에 설치해서 찬 공기가 밖으로 빠져나가는 것을 방지한다. 그리고 당연히 차가운 공기를 빨리 순환할 수 있도록 가능하면 높은 곳에 위치하는 것이 가장 좋다.

둘째, 직사광선을 피해야 에어컨이 변색되지 않으며 냉방효율이 높아진다.

셋째, 소파 맞은편 처럼 사람이 많이 머무르는 곳 맞은편에 설치하는 것이 가장 시원함을 느낄 수 있다.

여기에 약간의 습도가 유지가 되어주면 너무 건조한 것보다 시원함을 더 느낄 수 있으니 적정 습도 유지를 해주는 것이 좋다,  제자리에 위치한 에어컨은 뜨거운 여름날 마시는 아이스커피의 시원함처럼 우리를 시원하게 해 준다.

 

온열기의 위치

온열기는 에어컨과 반대의 위치가 좋다는 것을 알 수 있다.  외부 화장실이나 사무실 등에 설치되어 있는 라디에이터는 가열된 공기가 위로 올라가고 차가워진 공기가 아래로 내려올 수 있도록 공기 순환을 위해서 주로 아래쪽에 설치를 한다.  하지만 뜨거운 히터는 높은 곳에 달려 있는 경우가 있다.  이것은 뜨거운 열에 의한 위험성 때문에 높은 곳에 설치하게 된다. 

행복감을 주는 에어컨과 온열기

 

더운 여름 에어컨으로 시원한 집, 추운 겨울 난방으로 따뜻한 집 이것은 우리를 행복하게 해주는 것이니 가능하면 적은 비용으로 높은 효율을 높일 수 있도록 좋은 위치와 올바른 사용법을 익히는 것을 추천한다.

 

공기 대류현상 눈으로 확인하기

1.  창문을 살짝 열고 촛불로 창가 가장 위와 아래에 가져가서 공기의 움직임을 확인해본다.

2. 티백 종이나 습자지를 태워서 재의 움직임으로 관찰한다.

3. 열기구를 만들어서 확인한다. 

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초등교육(과학실험) / 대류현상