Дом советов
Строительство и ремонт для Вас сегодня 08.12.2016,
Добрых советов и рецептов Вам, Гость | RSS
Главная СоветыРегистрацияВходРецепты
Меню сайта
Категории раздела
Домоводство [138]
Дизайн интерьера [210]
Сад и огород [100]
Строительство и ремонт [504]
Домашние животные [20]
Дети [391]
Семейные отношения [71]
Семейный отдых [50]
Полезная информация [19]
Этим интересуются!

Наш опрос
Наши советы Вам помогли?
Всего ответов: 458
Статистика

Онлайн в Доме советов: 44
Гостей: 42
Жителей: 2
Agnessquila, Hamidpa
Главная » Статьи » Советы для дома и семьи » Строительство и ремонт » Что такое мощность нагревательных приборов?

Что такое мощность нагревательных приборов?

Какой бы прибор вы не приобрели, в его паспортных данных указывается мощность – либо потребляемая, либо выделяемая. Стоит заметить, что практически всегда эта мощность выражается в ваттах. Иногда это ставит в тупик, поскольку мы привыкли измерять в ваттах мощность электроприборов или электрической сети. Поэтому может вызвать удивление, если вы видите - есть в магазине газовая колонка в белгороде, а в паспорте на газовую колонку, к тому же без электроуправления, написано, что ее номинальная теплопроизводительность составляет, например, 17 киловатт. Какая же связь между теплом и киловаттами, если тепло измеряется градусами или калориями? Дом Советов поможет вам в этом разобраться.
Такая связь окажется не столь абсурдной, если мы попытаемся вспомнить школьный курс физики. Согласно второго закона Ньютона сила, действующая на какой-либо предмет, равна произведению массы предмета M на ускорение а, которое сила сообщает этому предмету:
F=Ma
За единицу силы принят один Ньютон или Дина. Желаете узнать, с какой силой вас притягивает Земля? Все падающие предметы имеют одинаковое ускорение – 9,8 м/сек в квадрате (g – ускорение свободного падения на Землю), это означает, что каждую секунду скорость падения возрастает на 9,8 м/сек. Умножьте ваш вес (массу) на 9,8, и вы узнаете, с какой силой Земля давит вам на пятки в Ньютонах.

Универсальное свойство силы состоит в том, что она может производить работу. Работа есть энергия, которую затрачивает сила на перемещение тела на определенное расстояние и рассчитывается как произведение силы на расстояние: A = F x S. Единицей измерения работы (энергии) является Джоуль или Эрг(1 Эрг = 1 Дина х 1 см). Грубо говоря, если вы переместили 1 кг на 1метр, вы совершили работу в 1 Джоуль.

Энергия – универсальное понятие, и философское, и прикладное. Согласно закону сохранения энергии она может переходить из одного вида в другой, сохраняя свои количественные характеристики. Универсальность энергии была научно закреплена созданием универсальной же единицы ее измерения – Джоуля.
Что касается тепловой энергии, то применявшаяся ранее единица – Калория (она соответствовала количеству энергии, необходимому для нагрева 1 куб. см воды на 1 градус) соответствует 4,18 Джоуля. Это означает, что для нагрева 1 куб. см воды на один градус требуется затратить 4,18 Джоуля энергии.
Электрическая энергия в обычной цепи выполняет работу по преодолению сопротивления проводников, превращаясь из энергии потока электронов в тепловую энергию проводника, что используется для ее количественного расчета. Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого шел ток:
A = IUt . В соответствии с законом Джоуля-Ленца, установленным экспериментальным путем, количество теплоты, выделяемой проводником, по которому течет ток, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику:

А что такое мощность? Мощность – это работоспособность источника силы, его способность производить определенное количество работы в единицу времени. За единицу мощности принята возможность источника энергии производить работу в один джоуль за одну секунду, и название этой единицы –Ватт. В электротехнике потребляемая прибором мощность рассчитывается как произведение силы тока на напряжение: P = IU. Это означает что, если через прибор, включенный в сеть с напряжением 220 вольт, проходит ток силой в 1 ампер, то мощность такого прибора будет 220 ватт. Из внесистемных единиц мощности стоит вспомнить о лошадиных силах, поскольку эта единица применяется еще для двигателей внутреннего сгорания. В разных странах и в разное время были приняты отличающиеся расчеты лошадиных сил, в настоящее время наиболее употребительна метрическая лошадиная сила, которой соответствует 735,51 Ватта.
Следует помнить, что энергия, поглощаемая прибором, как правило, больше чем работа, им выполняемая, поскольку часть энергии тратится на преодоление трения деталей, на их нагрев, на тепловое излучение и т.д. Отношение количества выполняемой прибором полезной работы к количеству затраченной на эту работу энергии называется коэффициентом полезного действия (КПД).
А теперь можно вспомнить о газовой колонке, номинальная теплопроизводительность которой составляет 17 кВт. Что эта цифра дает нам на практике? Она означает, что за 1 секунду прибор отдает протекающей через него воде 17000 джоулей тепловой энергии.Вспомним, что для нагрева 1 мл воды на 1 градус необходимо передать воде 4,18 джоуля энергии. Пусть через колонку протекает 5 литров воды в 1 минуту с температурой на входе 10 градусов. Следовательно, за 1 секунду через теплообменник протечет 83 мл воды (5000 мл делим на 60 секунд). За эту секунду теплообменник передаст воде энергию в 17000 джоулей, что поднимет ее температуру на 49 градусов (каждому миллилитру воды будет передано 17000/83 = 204,819 джоулей тепла, что поднимет температуру этого миллилитра на 204,819/4,18 = 49 градусов). Соответственно на выходе вода будет иметь температуру 10 + 49 = 59 градусов.
Другой пример: вы смонтировали систему отопления емкостью 100 литров воды. Какой газовый котел вам подойдет – мощностью 15 или 40 кВт? Вы планируете поддерживать температуру воды в системе на уровне 80 градусов. Сколько времени потребуется котлам для выхода системы на запланированную температуру, если залита десятиградусная вода? Для нагревания 100 литров воды на 70 градусов (80 – 10) необходимо затратить 29260 килоджоулей тепловой энергии (100 000 мл умножаем на 4,18 Дж и на 70). Котел мощностью 15 кВт выдаст необходимые 29260 кДж за 29260/15 =1950 секунд или за 32,5 минуты. Сорокакиловаттный котел эту же систему разогреет за 29260/40 = 732 секунды или 12,5 минут. Учитывая, что в дальнейшем котел будет работать не на полную мощность, восполняя только тепло, теряемое радиаторами (это будет зависеть от того, как вы утеплили свой дом), стоит подумать – есть ли необходимость тратиться на мощный котел, если выход на рабочую температуру в течение 32,5 минут - срок не долгий. Не забудьте выяснить КПД газовой колонки или котла – чем он ниже, тем больше газа будет сгорать без пользы.
Тоже касается и электронагревательных приборов, КПД которых достаточно велик (85 – 95 процентов). Сколько времени понадобится электрочайнику мощностью 700 Вт, что бы вскипятить литр воды? Если вода имеет температуру 20 градусов, то необходимо 334 400 Джоулей тепловой энергии нагревательного элемента, чтобы довести воду до 100 градусов (1000 мл х 4,18 Дж х (100 – 20)). При мощности 700 Дж в секунду понадобится 478 секунд или 8 минут (334 400/700). Если 700 Вт – это потребляемая чайником мощность, то расчетное время необходимо увеличить на (100% минус КПД чайника).
Все приведенные расчеты рафинированы, поскольку на практике при вычислениях учитывается и качество воды (жесткость и т.д.), отчего меняется ее теплоемкость, и качество газа. Однако эти нюансы в большинстве случаев ненамного меняют расчетные цифры, и пугаться их не стоит.

[i]


Смотрите ЕЩЕ материалы по теме:
Категория: Строительство и ремонт | Добавил: kirichnikov (07.04.2009) E
Просмотров: 18606 | Комментарии: 7 | Теги: ремонт, для дома, строительство | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 7
7 Supertrooper   (10.04.2009 17:58)
Статью можно смело рекомендовать как справочное пособие по расчёту водонагревательных и прочих обогревающих конструкций. Полезно в хозяйстве однако.

6 kirichnikov   (09.04.2009 18:55)
Ну вы меня засмущали... ей богу! wink

5 Pretty_Super   (08.04.2009 21:31)
Вот так статья! Вот так Павел! Создал целый шедевр! thumb
И красочно, и познавательно, и интересно, и..., и..., и...!!

4 Amely   (08.04.2009 21:19)
Да, Павел...физики действительно много, жаль, что вы не вели физику у меня в школе, может быть я ее бы полюбила happy

3 Kardinal   (08.04.2009 11:16)
"....и вы узнаете, с какой силой Земля давит вам на пятки ..."- ФРАЗА ДНЯ!!!

ЗЫ: Кста, картинки авторские тоже заценил - Снагит красивенько так края "проакулил" - откусил, хи-хи...


2 kirichnikov   (07.04.2009 22:39)
Да нет особого плана, Ирина. Спрашивайте, что вас с супругом интересует. Если вопрос мне известен, обязательно напишу! smile smile smile

1 auto706   (07.04.2009 22:28)
Ох, ну ничего себе - сколько физики и математики. Да еще и практически все понятно. Павел, я в искреннем восхищении! А от мужа - огромное спасибо. Он ваши материалы досконально вычитывает, потому что стройка - в самом разгаре. И интересуется, какие статьи вы планируете на ближайшее будущее, и можно ли сделать срочный заказ. Потому что вопросов - море surprised

Сейчас смотрят эти видео рецепты

Цветы
00:01:36

Смотрите также статьи по темам » »


полезные советы и рецепты для всех Расслоение и ломкость ногтей. Красивые ногти в домашних уловиях


полезные советы и рецепты для всех Не делайте аборт

Поделитесь своим впечатлением о статье "Что такое мощность нагревательных приборов?"


Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск

Cейчас покупают
Хостинг от uWeb

© 2008-2016 "Дом советов" - кулинарные рецепты и полезные советы для всех
Рейтинг@Mail.ru