Что такое кпд нагревателя

Что такое кпд нагревателя

Что ты хочешь узнать?

Ответ

КПД – это показатель, характеризующий эффективность той или иной системы в отношении отдачи или преобразования энергии. КПД – безмерная величина и представляется либо числовым значением в диапазоне от 0 до 1, либо в процентах.

КПД обозначается символом Ƞ.

Общая математическая формула нахождения КПД записывается следующим образом:

Ƞ=А/Q, где А – полезная энергия/работа, выполненная системой, а Q – энергия, потребляемая этой системой для организации процесса получения полезного выхода.

Коэффициент полезного действия, к сожалению, всегда меньше единицы или равен ей, поскольку, согласно закону сохранения энергии, мы не можем получить работы больше, чем потрачено энергии. Кроме того, КПД, на самом деле, крайне редко равняется единице, так как полезная работа всегда сопровождается наличием потерь, например, на нагрев механизма.

КПД теплового двигателя

Тепловой двигатель – это устройство, превращающее тепловую энергию в механическую. В тепловом двигателе работа определяется разностью количества теплоты, полученного от нагревателя, и количества теплоты, отданной охладителю, а потому КПД определяется по формуле:

Ƞ=Qн-Qх/Qн, где Qн – количество теплоты, полученное от нагревателя, а Qх — количество теплоты, отданное охладителю.

Считается, что высочайший КПД обеспечивают двигатели, работающие по циклу Карно. В данном случае КПД определяется по формуле:

Ƞ=T1-T2/T1, где Т1 – температура горячего источника, T2 – температура холодного источника

Как устроен тепловой двигатель

С точки зрения термодинамики (раздел физики, изучающий закономерности взаимных превращений внутренней и механической энергий и передачи энергии от одного тела другому) любой тепловой двигатель состоит из нагревателя, холодильника и рабочего тела.

Рис. 1. Структурная схема работы теплового двигателя:.

Первое упоминание о прототипе тепловой машине относится к паровой турбине, которая была изобретена еще в древнем Риме (II век до н.э.). Правда, изобретение не нашло тогда широкого применения из-за отсутствия в то время многих вспомогательных деталей. Например, тогда еще не был придуман такой ключевой элемент для работы любого механизма, как подшипник.

Читайте также:  Трансформаторные подстанции устройство и классификация

Общая схема работы любой тепловой машины выглядит так:

    Нагреватель имеет температуру T1 достаточно высокую, чтобы передать большое количество теплоты Q1.

Формула Карно позволяет вычислить максимально возможный КПД теплового двигателя. Чем больше разница между температурами нагревателя и холодильника, тем больше КПД.

Какие реальные КПД у разных типов двигателей

Из приведенных примеров видно, что самые большие значения КПД (40-50%) имеют двигатели внутреннего сгорания (в дизельном варианте исполнения) и реактивные двигатели на жидком топливе.

Рис. 3. КПД реальных тепловых двигателей:.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали что такое КПД двигателя. Величина КПД любого теплового двигателя всегда меньше 100 процентов. Чем больше разность температур нагревателя T1 и холодильника Т2, тем больше КПД.

В комментариях к предыдущим постам видел некоторые Ваши вопросы, поэтому решил остановиться еще на одной теме. Надеюсь Вам будет интересно.

Сегодня будет короткий пост про третий миф об электрических обогревателях. После него мы заострим внимание на принципах выбора данной продукции, а затем перейдем на другую тему.

После развенчания Мифа №1 и Мифа №2 осталось поговорить еще об одном мифе, который может ввести Вас в заблуждение при выборе электрического обогревателя:

Некоторые электрические обогреватели имеют повышенный коэффициент полезного действия (КПД).

Частый диалог с потенциальным клиентом(К):

К — хочу использовать инфракрасные потолочные обогреватели для отопления. Помогите подобрать.

Я — почему Вы решили, что для электро отопления лучше использовать инфракрасные обогреватели?

К — (начитался и начинает мне рассказывать) они греют не воздух, а предметы; они экономичные; они потребляют мало энергии и т.д.

Когда речь идет о нагреве электроприбором 1кВт потраченной энергии перейдет в 1кВт тепловой энергии. То есть КПД приборов равен 100% (на самом деле чуть меньше, но совсем не значительно). КПД выше 100% быть не может априори. Будь то инфракрасник, маслянник, конвектор или любой другой. И если для Вашей комнаты в 20 квадратов необходимо расчетных 2кВт тепла, то обмануть физику не удастся. Другое дело, что часто дилетантский расчет (на 10 квадратов нужно 1 кВт.) работает далеко не всегда.

Читайте также:  Вентиляция духового шкафа встраиваемого

Чем пытаются заманить:

— режимы "турбо", "эко".

— нагревательный элемент особого исполнения

По факту любой тип приборов будет отдавать тепла столько, сколько потребляет, Режимы работы — это просто несколько ТЭНов в одном приборе. Чаще всего 2 ТЭНа, так в 1.5 кВт приборе будет два ТЭНа по 750 вт. Так "экономный режим" просто включается в половину номинальной мощности, но и греет, соответственно, в два раза хуже. Нагревательный элемент может только ускорить теплоотдачу, но никак не выдать больше, чем потребил.

В действительности есть способы сэкономить на электро обогреве:

1. Терморегулятор (термостат) — прибор будет отключаться при достижении заданной температуры и включаться при понижении.

2. Программатор — можно задать временной диапазон включенияотключения. Например по будням поддерживать +23 с 7-00 до 8-30, затем перейдет в режим +10, а к 17-00 и до 7-00 будет возвращать +23.

3. Датчики присутствия — определяют есть ли люди в помещении и исходя из этого выбирают какую температуру поддерживать.

Любую такую опцию может дублировать и человек просто включая прибор в сеть и отключая. Но это, конечно, не очень удобно ;).

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector