Podstata problému
Každá ochlazovací práce se dělí na dva druhy tepla. Citelné teplo mění teplotu látky — projeví se na teploměru: Q = m · cp · ΔT, kde m je hmotnost, cp měrná tepelná kapacita (≈ 1,0 kJ/kg·K pro vzduch, 4,19 pro vodu) a ΔT změna teploty. Skryté (latentní) teplo se skrývá ve změně skupenství: energie přijatá při vypařování nebo uvolněná při kondenzaci, přičemž se teplota vůbec nemění. Pro vodu v okolní teplotě platí h_fg ≈ 2 450 kJ/kg — vypaření jednoho kilogramu vody pohltí zhruba tolik tepla, kolik by potřebovalo ohřát tento kilogram kapaliny od bodu mrazu k varu.
Vzduch je jen zřídka suchý, takže „ochlazení místnosti" jsou ve skutečnosti dvě práce: snížit teplotu suchého teploměru (citelné) a vytlačit z něj vodní páru (skryté). Když běží ochlazovací register pod rosným bodem místnosti, vlhkost na něm kondenzuje — voda vytékající z odpadu je zaplacený účet za latentní teplo. O poměru obou částí vypovídá sensible heat ratio (SHR, poměr citelného tepla): SHR 0,75 znamená, že tři čtvrtiny výkonu jdou na teplotu a jedna čtvrtina na odvlhčování.
Příklad z praxe
Phoenix i Houston mohou mít oba 32 °C na suchém teploměru, ale mokrý teploměr — teplota, na níž se ustálí vlhký knot, z něhož se voda vypařuje — je rozliší: zhruba 16 °C v poušti, 26 °C na pobřeží Mexického zálivu. Adiabatické („evaporativní") chladiče přímo využívají obří h_fg: vypařují vodu do proudícího vzduchu a sráží jeho teplotu dolů k teplotě mokrého teploměru, při zlomku příkonu kompresoru — skvělé v Phoenixu, téměř k ničemu v Houstonu, protože vzduch blízko nasycení už další páru nepřijme. Houstonská klimatizace mezitím věnuje velkou část výkonu kondenzaci vlhkosti. Proto „32 °C a vlhko" působí těžkopádněji než „32 °C a sucho" a proč dva domy se stejně nastaveným termostatem mohou odebírat velmi různý příkon. Chladicí věže v elektrárnách a datových centrech hrají stejný trik naopak v průmyslovém měřítku: vypaření několika kilogramů vody za sekundu odvádí mnoho megawattů.
Častá chyba
Posuzovat nebo dimenzovat klimatizaci pouze podle poklesu teploty. Jednotka, která za vlhkého počasí ochladí vzduch o 11 K, může dávat polovinu výkonu na skryté teplo — její citelný výkon je skromný — zatímco stejné ΔT v suchém vzduchu je téměř celé citelné. Přiřazení jednotky k budově podle celkového výkonu bez kontroly SHR zanechává ve vlhkém podnebí místnosti studené, ale lepkavé. Související past je předimenzování: jednotka, která chladí příliš rychle, cykluje nakrátko a vypne se dřív, než stačí odvlhčit — výsledkem je místnost studená a vlhká zároveň.