Về bản chất, quạt không làm giảm nhiệt độ phòng—nó chỉ làm thay đổi cách cơ thể bạn trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. Có ba cơ chế chính:
Cơ chế Diễn giải Tốc độ tản nhiệt tăng thêm khi có gió¹
Đối lưu cưỡng bức Dòng không khí quạt thổi phá vỡ lớp không khí ẩm, ấm bao quanh da. Khi lớp “kén” này bị xáo trộn liên tục, nhiệt từ da truyền ra ngoài nhanh hơn. Hệ số trao đổi nhiệt tăng ~3–5 lần so với đối lưu tự nhiên (từ ~4 W/m²K lên 15–25 W/m²K).
Bốc hơi mồ hôi Không khí luân chuyển nhanh cuốn hơi nước bốc ra khỏi bề mặt da, làm mồ hôi bốc hơi dễ hơn. Mỗi gam nước bốc hơi “lấy” đi ≈ 2,4 kJ nhiệt. 1 g mồ hôi bốc hơi ≈ 0,58 kcal tiêu tán. Một người đổ mồ hôi cỡ 50 g/h có thể tản ~30 kcal/h (~35 W).
Hiệu ứng “wind-chill” Não cảm nhận gió thổi như nhiệt độ ngoài thấp hơn thực tế vì trao đổi nhiệt tăng. Cảm giác “mát” mạnh ngay cả khi nhiệt kế không đổi. Mức giảm cảm giác có thể tương đương 2–5 °C tùy tốc độ gió (0,5–3 m/s).
Khi nào quạt hiệu quả nhất?
Độ ẩm ≤ 60 %: Khả năng bốc hơi mồ hôi cao ⇒ mát rõ.
Nhiệt độ không khí ≤ 35 °C: Không khí vẫn “lạnh” hơn da, nên đối lưu và bốc hơi cùng lúc tản nhiệt.
Có mồ hôi hoặc da ẩm: Bốc hơi là nguồn làm mát chủ lực.
Khi nào quạt kém hiệu quả hoặc phản tác dụng?
Không khí nóng + ẩm (như > 38 °C, RH > 70 %): Không khí nóng hơn da và quá bão hòa hơi nước ⇒ quạt đẩy hơi nóng vào da nhưng mồ hôi khó bốc hơi; cơ thể có thể còn nóng thêm. Lúc này, dùng điều hòa hoặc phun sương và quạt kết hợp sẽ hiệu quả hơn.
Ngồi trong phòng kín, quạt lâu: Quạt dồn nhiệt (từ động cơ, cơ thể, thiết bị) vào không khí; nếu phòng không thoát gió, nhiệt độ tổng thể tăng dần.
Mẹo tận dụng quạt để mát hơn
Mục đích Cách làm
Tăng bốc hơi Lau qua da bằng khăn ẩm, đặt khay nước/đá trước quạt (tăng độ ẩm cục bộ thấp)
Thoát hơi nóng Mở hé cửa, kê quạt sát cửa sổ thổi ra ngoài ban đêm; đặt thêm quạt hút hướng đối diện tạo dòng thông gió chéo
Tiết kiệm điện Kết hợp quạt trần ở tốc độ thấp với điều hòa đặt 27–28 °C; cảm giác tương đương 24–25 °C nhưng giảm điện ~20–30 %
¹ Các giá trị mang tính trung bình, thay đổi theo tốc độ gió (~1 m/s = quạt bàn tốc độ 1, ~3 m/s = quạt đứng tốc độ cao), diện tích da tiếp xúc, mức ra mồ hôi và độ ẩm thực tế.