Суммарная тепловая мощность




1.&#160&#160Расчет количества теплоты, необходимого для разогрева продукта.
Формула: Q = m &#183 c &#183 &#916t&#176
где Q – количество теплоты [Вт &#183 час]
m – масса продукта [кг]
c – теплоемкость продукта [Вт &#183 час / (кг &#183 &#176С)]
&#916t&#176 – разность температур, &#916t&#176 = t&#176конечная – t&#176начальная [&#176С]
2.&#160&#160Вычисление суммарной мощности нагревателей.
Формула: P = Q / T
где P – суммарная мощность нагревателей [Вт]
T – требуемое время разогрева [час]
3.&#160&#160Определение необходимого количества нагревателей.
Формула: N = P / Pнагр
где N – необходимое количество нагревателей [шт.]
P – суммарная мощность нагревателей [Вт]
Pнагр – мощность отдельного нагревателя [Вт]
Примечания:
&#8212 для удобства расчетов можно задавать массу продукта в тоннах [т], тогда количество теплоты будет измеряться в киловатт-часах [кВт&#183час], а мощность (суммарная и отдельного нагревателя) в киловаттах [кВт]
&#8212 теплоемкость битума, мазута и т.п. 0,5 [Вт &#183 час / (кг &#183 &#176С)], плотность 1000 [кг/м3]
&#8212 теплоемкость воды 1 [Вт &#183 час / (кг &#183 &#176С)]
&#8212 для более точного расчета можно учитывать степень заполнения емкости продуктом, то есть реальное количество продукта.
&#8212 необходимо учитывать геометрические размеры емкости с целью определения возможного количества нагревателей, размещаемых внутри емкости.
Пример расчета:

Исходные данные:

емкость объемом V = 50 м3, заполняется на 90%, продукт – битум
начальная температура 20 &#176С, конечная температура 120 &#176С
желательное время разогрева 15 часов

Расчет:

Масса продукта m = V &#183 0,9 &#183 &#961 = 50 [м3] &#183 0,9 &#183 1000 [кг/м3] = 45000 [кг] = 45 [т]
Разность температур &#916t&#176 = 120 [&#176С] – 20 [&#176С] = 100 [&#176С]
Количество теплоты Q = 45 [т] &#183 0,5 [кВт &#183 час / (т &#183 &#176С)] &#183 100 [&#176С] = 2250 [кВт &#183 час]
Суммарная мощность P = 2250 [кВт &#183 час] / 15 [час] = 150 [кВт]
Стандартная 50 м3 емкость имеет примерно следующие размеры: диаметр 2,6 м; длина 10 м.
По длине 10 метров возможно разместить 4 тройки нагревателей УСКН-2-10 (длиной 2 м; мощностью 10 кВт) – итого 12 шт. суммарной мощностью 120 кВт.
Так как размещаемая мощность меньше расчетной, то в этом случае увеличиться время разогрева:
T = Q / P = 2250 [кВт &#183 час] / 120 [кВт] = 18,75 [час]

Источник: www.hotkom.ru

Решение.

Если ключ К замкнут, то резистор Суммарная тепловая мощность закорочен (к нему параллельно подсоединён провод с нулевым сопротивлением). При этом ток через него не течёт, напряжение на нём равно нулю. Если ключ К разомкнут, то через резистор Суммарная тепловая мощность течёт ток, а значит, на нём, согласно закону Ома для участка цепи Суммарная тепловая мощность падает ненулевое напряжение. Таким образом, напряжение на резисторе Суммарная тепловая мощность при размыкании ключа увеличивается.

Сила тока в цепи связана с ЭДС и сопротивлением нагрузки соотношением: Суммарная тепловая мощность При размыкании ключа сопротивление нагрузки увеличивается (было Суммарная тепловая мощность а стало


Суммарная тепловая мощность). Следовательно, сила тока через резистор Суммарная тепловая мощность уменьшается.

Остается разобраться с суммарной тепловой мощностью. Она зависит от полного сопротивления нагрузки:

 

Суммарная тепловая мощность

 

Так как сопротивление нагрузки увеличивается, выделяющаяся мощность уменьшается.

 

Ответ: 212.

Источник: phys-ege.sdamgia.ru

72 комментария на «О тепловой энергии простым языком!»

  1. Тамара 10 Ноя 2013 06:57
  2. Александр Воробьев 10 Ноя 2013 11:43
  3. Олег 25 Дек 2013 17:26
  4. Вячеслав 14 Янв 2014 15:42
  5. михаил 25 Сен 2014 22:44
  6. михаил 26 Сен 2014 07:38

  7. Александр Воробьев 27 Сен 2014 12:52
  8. Алексей 30 Апр 2015 13:15
  9. Михаил 05 мая 2015 19:34
  10. Шухрат 23 Июл 2015 11:25
  11. Александр Воробьев 23 Июл 2015 15:42
  12. Олег 24 Сен 2015 16:53
  13. Александр 06 Окт 2015 20:23
  14. Александр Воробьев 06 Окт 2015 21:09
  15. Сергей 13 Окт 2015 15:44
  16. Алексей 23 Окт 2015 15:48
  17. Александр Воробьев 24 Окт 2015 13:03
  18. Алексей 26 Окт 2015 13:57
  19. Александр Воробьев 26 Окт 2015 19:25
  20. Борис Кузнецов 17 Янв 2016 18:03
  21. Александр Воробьев 17 Янв 2016 18:29
  22. Александр 18 Янв 2016 02:29
  23. Vladimir 27 Фев 2016 15:50

  24. Татьяна 19 Апр 2016 14:47
  25. Александр Воробьев 23 Апр 2016 12:57
  26. Чолпон 10 Июн 2016 15:01
  27. Александр Воробьев 11 Июн 2016 12:03
  28. Костенко Игорь 11 Июл 2016 19:24
  29. Кирилл 22 Дек 2016 13:57
  30. Александр Воробьев 22 Дек 2016 18:02
  31. Кирилл 23 Дек 2016 02:02
  32. Андрей 08 Янв 2017 04:30
  33. Александр Воробьев 08 Янв 2017 11:05
  34. Dm 01 Мар 2017 00:42
  35. Сергей 12 Июл 2017 23:29
  36. Александр Воробьев 13 Июл 2017 18:02
  37. Сергей 17 Июл 2017 01:30
  38. Александр Воробьев 17 Июл 2017 20:41
  39. SM74 22 Авг 2017 22:28
  40. Александр Воробьев 23 Авг 2017 10:28

  41. Александр 13 Сен 2017 01:44
  42. Александр Воробьев 13 Сен 2017 19:41
  43. Александр 18 Окт 2017 15:51
  44. Александр Воробьев 18 Окт 2017 19:31
  45. Хамид 14 Ноя 2017 20:07
  46. Александр Воробьев 14 Ноя 2017 20:54
  47. Андрей 30 Ноя 2017 01:01
  48. Александр Воробьев 30 Ноя 2017 17:51
  49. Анатолий 30 мая 2018 13:25
  50. Александр Воробьев 30 мая 2018 13:43
  51. Евгений 16 Июн 2018 16:33
  52. Евгений 16 Июн 2018 16:40
  53. Евгений 16 Июн 2018 17:04
  54. Евгений 16 Июн 2018 17:05
  55. Александр Воробьев 16 Июн 2018 18:33
  56. Евгений 16 Июн 2018 20:26
  57. Александр Воробьев 17 Июн 2018 00:47

  58. Евгений 19 Июн 2018 14:16
  59. Сергей 22 Июн 2018 19:31
  60. Александр Воробьев 23 Июн 2018 13:18
  61. Анатолий 02 Авг 2018 21:29
  62. Артем 09 Окт 2018 01:43
  63. Александр Воробьев 09 Окт 2018 08:01
  64. Иосиф 10 Окт 2018 00:19
  65. Александр Воробьев 10 Окт 2018 11:22
  66. Андрей 31 Дек 2018 09:35
  67. Александр Воробьев 31 Дек 2018 16:42
  68. Константин 13 Янв 2019 13:14
  69. Александр Воробьев 13 Янв 2019 13:33
  70. Константин 13 Янв 2019 20:34
  71. Александр Воробьев 14 Янв 2019 10:26
  72. Константин 14 Янв 2019 12:15

Ваш отзыв





Источник: al-vo.ru

Эффективность нагревателей

Мощность — это физическое определение скорости передачи или потребления энергии. Она равна отношению количества работы за определённый промежуток времени к этому периоду. Нагревательные устройства характеризуются по расходу электричества в киловаттах.

Для сопоставления энергий различного рода введена формула тепловой мощности: N = Q / Δ t, где:

  1. Q — количество теплоты в джоулях;
  2. Δ t — интервал времени выделения энергии в секундах;
  3. размерность полученной величины Дж / с = Вт.

В этом видео вы узнаете, как рассчитать количество теплоты:

Для оценки эффективности работы нагревателей используют коэффициент, указывающий на количество израсходованного по назначению тепла — КПД. Определяется показатель делением полезной энергии на затраченную, является безразмерной единицей и выражается в процентах. По отношению к разным частям, составляющим окружающую среду, КПД нагревателя имеет неравные значения. Если оценивать чайник как нагреватель воды, его эффективность составит 90%, а при использовании его в качестве отопителя комнаты коэффициент возрастает до 99%.

Объяснение этому простое: из-за теплообмена с окружением часть температуры рассеивается и теряется. Количество утраченной энергии зависит от проводимости материалов и других факторов. Можно рассчитать теоретически мощность тепловых потерь по формуле P = λ × S Δ T / h. Здесь λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м × К); S — площадь участка теплообмена, м²; Δ T — перепад температур на контролируемой поверхности, град. С; h — толщина изолирующего слоя, м.

Из формулы понятно, что для повышения мощности надо увеличить количество радиаторов отопления и площадь теплоотдачи. Уменьшив же поверхность контакта с внешней средой, минимизируют потери температуры в помещении. Чем массивнее стена здания, тем меньше будет утечка тепла.

Баланс отопления помещений

Подготовка проекта любого объекта начинается с теплотехнического расчёта, призванного решить задачу обеспечения сооружения отоплением с учётом потерь из каждого помещения. Сведение баланса помогает узнать, какая часть тепла сохраняется в стенах здания, сколько уходит наружу, объём потребной выработки энергии для обеспечения комфортного климата в комнатах.

Определение тепловой мощности необходимо для решения следующих вопросов:

  1. высчитать нагрузку отопительного котла, которая обеспечит обогрев, горячее водоснабжение, кондиционирование воздуха и функционирование системы проветривания;
  2. согласовать газификацию здания и получить технические условия на подключение к распределительной сети. Для этого потребуются объёмы годового расхода горючего и потребность в мощности (Гкал/час) тепловых источников;
  3. выбрать оборудование, необходимое для отопления помещений.
формулы
Не забываем про соответствующую формулу

Из закона сохранения энергии следует, что в ограниченном пространстве с постоянным температурным режимом должен соблюдаться тепловой баланс: Q поступлений — Q потерь = 0 или Q избыточное = 0, или Σ Q = 0. Постоянный микроклимат поддерживается на одном уровне в течение отопительного периода в зданиях социально значимых объектов: жилых, детских и лечебных учреждениях, а также на производствах с непрерывным режимом работы. Если потери тепла превышают поступление, требуется отапливать помещения.

Технический расчёт помогает оптимизировать расход материалов при строительстве, снизить затраты на возведение зданий. Определяется суммарная тепловая мощность котла сложением энергии на отопление квартир, нагрев горячей воды, компенсацию потерь вентиляции и кондиционирования, резерв на пиковые холода.

Расчет тепловой мощности

Выполнить точные вычисления по системе отопления затруднительно для неспециалиста, но упрощённые способы позволяют рассчитать показатели неподготовленному человеку. Если производить расчеты «на глаз», может получиться, что мощности котла или нагревателя не хватает. Или, наоборот, из-за избытка вырабатываемой энергии придётся пускать тепло «на ветер».

Способы самостоятельной оценки характеристик отопления:

  1. Использование норматива из проектной документации. Для Московской области применяется величина 100-150 Ватт на 1 м². Площадь, подлежащая обогреву, умножается на ставку — это и будет искомый параметр.
  2. Применение формулы расчета тепловой мощности: N = V × Δ T × K, ккал/час. Обозначения символов: V — объём комнаты, Δ T — разница температур внутри и снаружи помещения, K — коэффициент пропускания тепла или рассеивания.
  3. Опора на укрупнённые показатели. Метод похож на предыдущий способ, но используется для определения тепловой нагрузки многоквартирных зданий.

Значения коэффициента рассеивания берут из таблиц, пределы изменения характеристики от 0,6 до 4. Примерные величины для упрощённого расчёта:

Материал стен К-т пропускания тепла
Неутепленный металлопрофиль 3―4
Доска 50 мм 2,5―3,5
Кладка в 1 кирпич с минимальной изоляцией 2―3
Стандартное перекрытие, двери и окна, перегородка в 2 блока 1―2
Стеклопакеты, керамитовый контур с теплоизолом 0,6―0,9

Пример расчета тепловой мощности котла для помещения 80 м² с потолком 2,5 м. Объём 80 × 2,5 = 200 м³. Коэффициент рассеивания для дома типовой постройки 1,5. Разница между комнатной (22°С) и наружной (минус 40°С) температурами составляет 62°С. Применяем формулу: N = 200 × 62 × 1,5 = 18600 ккал/час. Перевод в киловатты осуществляется делением на 860. Результат = 21,6 кВт.

Полученную величину мощности повышают на 10%, если существует вероятность морозов ниже 40°С / 21,6 × 1,1 = 23,8. Для дальнейших вычислений результат округляется до 24 кВт.

Источник: kaminguru.com


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.