Výpočet ohřevu vody elektřinou

Tato kalkulačka spočítá, kolik peněz, elektřiny a času je vynaloženo na ohřev vody. Nepotřebujete žádné vzorce ani koeficienty: stačí zadat údaje a získat odpověď.

Pro výpočet spotřebované elektřiny musíte zadat teplotu studené a teplé vody a také její objem (hmotnost). Můžete specifikovat účinnost topného zařízení, pokud ji znáte. Pokud nastavíte účinnost na 100%, pak výpočet ukáže pouze užitečný výkon vynaložený na ohřev vody. Při specifikaci skutečné účinnosti bude výpočtem udán celkový výkon odebíraný ze sítě.

Chcete-li vypočítat celkové náklady na ohřev vody, musíte nastavit tarif elektřiny v rublech.

Chcete-li odhadnout, jak dlouho trvá ohřev, zadejte výkon spotřebiče, který používáte k ohřevu vody, v kilowattech (kW). Napájení je často uvedeno na těle zařízení a také v jeho návodu k použití nebo pasu.

Příklady

Vařící voda v rychlovarné konvici

Konvici běžně naplňuji vodou pokojové teploty 20°C po rysku 1 litr a vždy přivedu k varu (do 100 stupňů). Výkon rychlovarné konvice 2 kW. Nejjednodušší výpočet ukazuje, že na vaření se utratí asi 0,1 kWh (kilowatthodiny) elektřiny, 3 minuty času a podle moskevských tarifů padesát kopejek peněz.

To znamená, že každý čajový dýchánek přidá k účtu za elektřinu půl rublu, ale to je mnohem méně než cena porce čaje nebo kávy.

Ohřev vody v zásobníkovém ohřívači vody

Když se sprchuji, pokaždé úplně vypustím veškerou teplou vodu z akumulačního ohřívače, protože ke konci voda vystydne. V zimě ohřívač ohřívá studenou vodu z vodovodu od 5 do 45 stupňů. Objem nádrže je 80 litrů. S výkonem topného tělesa 2 kW se čerstvá voda v nádrži ohřeje po dobu 2 hodin, zatímco na její zaplacení bude vynaloženo přibližně 4 kW elektřiny a 20 rublů peněz. V létě se voda ohřívá z 18 na 45.

To znamená, že v zimě stojí každá sprcha rodinnou pokladnu 20 rublů a v létě 15 rublů, nepočítaje náklady na studenou vodu.

Poznámka k účinnosti ohřevu vody

Existuje běžná mylná představa, že elektrické ohřívače vody mají účinnost rovných 100 %. Je to dáno tím, že v teoretických výpočtech jsou energetické ztráty často opomíjeny pro jejich malou hodnotu. Ale když mají výpočty praktickou aplikaci, je snadné vidět, že ve skutečnosti dochází ke ztrátám energie při ohřevu vody již od prvních sekund. V závislosti na ohřívači to mohou být: klíč druhy ztrát:

• pro ohřev samotného topného tělesa (zejména hodně u elektrického sporáku),
• pro ohřev stěn nádoby (konvice, nádrže),
• přenos tepla a tepelné vyzařování energie do okolí ze stěn nádrže a neponořitelného topného tělesa),
• odpařování z vodní hladiny v otevřených nádobách (hrnce a konvice bez víka),
• ztráty vypařováním při varu (nejvýkonnější ztrátový kanál).

Na základě pokynů hlavní ztráty, je snadné určit opatření ke zvýšení účinnosti procesu ohřevu vody:

• použití ponorného topného tělesa,
• pomocí uzavřené nádoby
• izolace nádrže,
• použití minimální požadované teploty ohřevu,
• vypnutí, když dojde k varu.

Vzhledem k tomu, další ztráty lze zaznamenat:

• ztráty v elektrických vodičích a kontaktech (ohřev vodičů a zástrček elektrických spotřebičů).
• ztráty na vedlejších elektrochemických procesech (iontové ohřívače, elektrochemický rozklad vody, elektrochemické rozpouštění anody),
• ztráta zvuku (hluk vydávaný bublinkami páry v místě kontaktu topného tělesa nebo horkého povrchu s vodou).

Pouze z hlediska energetických ztrát další ztráty jsou skromné ​​a nevýznamné, avšak z hlediska neplánovaných nákladů a rizik vyžadují tyto ztráty zvláštní pozornost:

• Zahřátí napájecích kabelů způsobí v nejlepším případě dočasné poškození kabelů/zásuvky/zástrčky a v nejhorším případě požár, úraz elektrickým proudem nebo popáleniny.
• Elektrochemické procesy nasycují vodu kovovými ionty, korodují nádrž a ponorné topné těleso. To první způsobí, že voda nebude pitná, to druhé zkrátí životnost ohřívače vody a může způsobit zaplavení, pokud nádrž prorezne.
• Hluk při ohřevu vody je indikátorem toho, že na povrchu kontaktu vody s horkým kovem dochází k odpařování. Tento proces vede k tvorbě vodního kamene. Vzhledem k tomu, že vodní kámen špatně vede teplo, začne se topné těleso přehřívat a zrychleným tempem se stává nepoužitelným (mírně se prodlužuje i doba ohřevu). Selhání topného tělesa může vést k úrazu elektrickým proudem.) Také samotný hluk může rušit ostatní a způsobovat hlukové znečištění.

Na základě pokynů další ztrát, jsou přijímána opatření k zamezení a snížení jejich negativních důsledků:

Někdy je nutné určit výkon ohřívače.
Pokud je ohřívač elektrický, můžete výkon určit měřením protékajícího proudu nebo odporu ohřívače.
Co dělat, když je topidlo plynové (dřevo, uhlí, petrolej, solární, geotermální atd.)?
A v případě elektrického ohřívače nemusí být možné měřit proud / odpor.
Navrhuji proto metodu pro určení výkonu ohřívače pomocí teploměru, litrometru (váhy) a hodin (časovač, stopky), tedy zařízení, která se téměř jistě nacházejí v arzenálu měsíčníku.

Určité množství vody m nalijte do pánve a změřte počáteční teplotu (T₁).
Nastavte na vyhřívané topení, poznamenejte si čas. Po určité době t změřte teploměr (T₂).
Vypočítejte výkon:
P = 4,1868*m*(T₂-T₁)/t

Tímto způsobem určil výkon hořáku svých kamen ve střední poloze vypínače.
Nalil do hrnce 3 litry = 3000 gramů voda
Nastavte časovač na t = 10 minuty = 600 sekund
Počáteční teplota vody T₁ = 12,5 ° C
Teplota při spuštění časovače T₂ = 29,1 ° C

Výpočet:
Na topení 1 gramů voda na 1 ° C množství potřebné energie 1 kalorií nebo 4,1868 joulů;
Energie vynaložená na ohřev tří litrů vody E = 3000*(29,1-12,5) = 49800 kalorií = 208502,64 joulů;
Výkon je množství energie dodané za určité časové období.
P = 208502,64 600/347,5044 = XNUMX wattů;

Za předpokladu tepelných ztrát v 10%, pak bude skutečný výkon hořáku asi 400 wattů nebo 0,4 kilowattů.

Při výkladu jsem si myslel, že přesnost stanovení by se dala zlepšit mírnou změnou této metody, aby se kompenzovaly tepelné ztráty.
Studená voda z kohoutku má počáteční teplotu nižší než je okolní teplota, takže potřebuje energii, dokud se tyto teploty nevyrovnají. Při dalším ohřevu voda začne ohřívat okolí.
Proto je nutné změřit počáteční teplotu vody (T₁) a okolní teplotu (Tav) a zahřátí, poznamenat si čas, na kompenzační teplotu
T2 = Tav + (Tav – T₁) = 2* Tav – T₁

Měření času t, pro které je voda ohřívána hmotou m ke kompenzační teplotě určíme výkon pomocí již známého vzorce:
P = 4,1868*m*(T₂-T₁)/t

Poslední vyd. 24. května 17, 17:32 C-Bell

Tímto způsobem určitě ne. Chcete-li určit výkon plynového hořáku, musíte znát účinnost systému výkonu hořáku. Kde hrají významnou roli parametry jako teplosměnná plocha a tepelná vodivost nádoby, ve které se voda vaří.
Přímo jsem se s tím setkal, když jsem začínal s výrobou kontinuálního vyvíječe páry, kde je jako zdroj tepla použit plynový hořák domácího plynového sporáku. Zvažte historii parního stroje. Proč Watt? Jen jako první vytvořil kotel s vysokou (relativně) účinností. Wattový parní kotel. Které by mohly nepřetržitě vydávat páru spotřebiteli – parnímu stroji. Parní generátor mám zpracovaný na černo. Výsledky zveřejním, až budu mít vše v pořádku. Oblast přenosu tepla hraje velmi důležitou roli.
Plocha dna domácí pánve neumožňuje správný výpočet.

Foma, kolego, metoda, kterou jsem uvedl, vám umožňuje určit výkon dodávaný do vody v pánvi (studně nebo jiné kapalině).
Tato metoda přirozeně nezohledňuje tepelné ztráty ohřívače a nelze s její pomocí vypočítat příkon (nebo počet kubíků plynu za hodinu) a účinnost vytápění. U některých úkolů to není nutné. Mnoho receptů například říká: „zapalte na 30 minut pomalý oheň“. Okamžitě jsem měl otázku: kolik kilowattů dává „pomalý oheň“ uvařené kaši (kolik tepla bude odevzdáno do okolí, mě nezajímá). Zde jsem pro odhad množství energie přenesené na přípravu pokrmu aplikoval popsanou metodu.

Tady jsem to načrtl.
Naše hodnoty dosadíme do žlutých buněk, do tyrkysových dostaneme čistý výkon páry (bez tepelných ztrát).