Энергоэффективность электронагревательных приборов, Сравнительная оценка существующих отопительных электроприборов Опции

[По самые по...]

... ...
Для простоты будем считать корпус обогревателя невесомым. Сам нагревательный элемент имеет массу М=3кг , теплоёмкость Q=1000.
Теперь рассмотрим два варианта:
Вариант1. Корпус обогревателя имеет малую теплопроводность, и при работе нагреватель имеет температуру 100С.
Вариант2. Корпус обогревателя имеет хорошую теплопроводность, и при работе нагреватель имеет температуру 50С
... ...
И что теперь скажут скептики?

Скептики скажут, что при варианте 2, теплоемкость обогревателя меньше,чем при варианте 1. Кол-во тепловой энергии - одинаково!

Сообщение отредактировал По самые по... - 23.9.2014, 22:11

[По самые по...]

... ...
Для простоты будем считать корпус обогревателя невесомым. Сам нагревательный элемент имеет массу М=3кг , теплоёмкость Q=1000.
Теперь рассмотрим два варианта:
Вариант1. Корпус обогревателя имеет малую теплопроводность, и при работе нагреватель имеет температуру 100С.
Вариант2. Корпус обогревателя имеет хорошую теплопроводность, и при работе нагреватель имеет температуру 50С
... ...
И что теперь скажут скептики?

Скептики скажут, что при варианте 2, теплоемкость обогревателя меньше,чем при варианте 1. Кол-во тепловой энергии - одинаково!

Сообщение отредактировал По самые по... - 23.9.2014, 22:11

[Гость_ЁЖик_*]

Ищё разбираются?
Это хорошо.
Надо разобраться

[and]

Скептики скажут, что при варианте 2, теплоемкость обогревателя меньше,чем при варианте 1. Кол-во тепловой энергии - одинаково!

Теплоёмкость в обоих вариантах одинакова, это исходные данные. Температура нагрева нагревательного элемента во 2-м варианте ниже, потому и тепловой энергии на разогрев 2-го нагревателя до рабочей температура потратится меньше.
Кстати, можно аналогично сэкономить на обогреве, переставив неиспользуемую мебель и прочие предметы из отапливаемой комнаты в сарай. Я тут, понимаешь, грею пару лишних табуретов, а потом они остывают даром, после моего отъезда.
Минимализм японской дачи с одними циновками при циклическом обогреве/остывании реально снизит тепловые затраты на разогрев помещения до комфортной температуры.

[KGP1]

Скептики скажут, что при варианте 2, теплоемкость обогревателя меньше,чем при варианте 1. Кол-во тепловой энергии - одинаково!

...И Земля круглая. Никто это не оспаривает. А тепловой поток будет разный.
Почувствуйте разницу:
Теплоемкость – свойство материала поглощать тепло при нагревании и отдавать при охлаждении.
Теплопроводность – способность материала проводить тепловой поток через свою толщину при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

[Гость_ЁЖик_*]

Теплоемкость – свойство материала поглощать тепло при нагревании и отдавать при охлаждении.
Теплопроводность – способность материала проводить тепловой поток через свою толщину при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Осмелюсь робко спросить

Это из учебника?

[KGP1]

Осмелюсь робко спросить

Это из учебника?

Осмелюсь робко ответить:-"Нет". И еще более робко спросить:-"Откуда этот вопрос?" Только не отвечайте, что от верблюда...

[Гость_ЁЖик_*]

Уточняю:
Не от верблюда
От ЁЖика

[KGP1]

Уточняю:
Не от верблюда
От ЁЖика

Очень ценная для темы инфа.

[Гость_ЁЖик_*]

Инфы не было.

Повтор
Откуда взяли определения теплоёмкости и теплопроводности?

[KGP1]

Инфы не было.

Повтор
Откуда взяли определения теплоёмкости и теплопроводности?

$100 и деньги вперед.

[kvm_auditor]

Тема переезжает в мусорку

[KGP1]

Тема переезжает в мусорку

Весьма "мудрое" решение при таком интересе к теме (см. колич. просмотров). Сами решили или кто подсказал?
Полезнее было бы фильтровать мусор в теме. Хотя администратору форума решать, как надо.

Сообщение отредактировал kvm_auditor - 25.9.2014, 14:33

Причина редактирования: А вы продолжайте обсуждать перенос темы, а я понаблюдаю

[KGP1]

Уж коль тема оказалась в мусорке, и учитывая интерес к ней не спецов форума. Попробую выразить мысль общепонятным образом, т.е. на пальцах.
Итак. Э/э в виде тока пробразуется в тепловую. Так в обычных нагревателе:маслонаполенном, в открытым нагревательным элементом с обдувом и без э/ток как направленный поток электронов, протекая через элемент, воздействуя механически на его молекулы, изменяя интенсивность их колебаний, т.е. нагревает его, т.е. преобразует э/э в т/э. Это можно сравнить с эффектом изменения скорости движения связанных в виде кристаллической решетки тенисных шариков(пусть красных), которые начинают сильно трясти. В нагревательных приборах полученная тепл.энергия не может оставаться в нагревательном элементе и она передается в окружающую ее среду. Теплопередача осуществляется путем теплопроводности, конвекцией и эл. магн. излучением. Нагревательный элемент в масляном нагревателе окружает для простоты масло. Для понимания на пальцах процесса передачи погрузим красные шарики в другие шарики(желтые), но более тяжелые. Колебания красных шариков будут передаваться желтым. Это и есть процесс аналогичный теплопередаче. Масляные нагреватели обычно используют для нагрева воздуха в помещении. Продолжая аналогию, поместим над красными и желтыми шариками другие более легкие шарики(зелеными) и их объемное количество будет небольшим. желтые шарики будут двигать зеленые, часть из которых будут подпрыгивать и опускаться. а другая будет находиться вблизи желтых. Как распределится при этом полученная э/энергия. Часть ее пойдет на создание колебаний определенного количества:красных шариков, а другая - желтых, а третья - зеленых. Присоединение каждой последующей группы шариков к другой приведет к снижению интенсивности движения предыдущей. В конечном счете нас интересует интенсивность движения зеленых шариков, т. е. температура в помещении или полезная энергия, т.е количество движений зеленых шариков(мощность теплового потока). Очевидно, что это количество зависит не только от интенсивности первоначальной тряски красных шариков(мощности э/э и преобразованной в тепловую), но и от количества и веса: красных, желтых и зеленых шариков.
При преобразовании часть энергии затрачивается на нагрев самого элемента. Если бы нагревательный элемент находился в вакууме, то ее часть поступала бы на нагрев самого элемента(красных шариков), а другая, в виде лучистой в вакуум.
Таким образом, утверждение некоторых специалистов, что вся э/э потребленная электронагревателем пошла на обогрев помещения(движение зеленых шариков) и КПД электронагревателя равен 100%, несостоятельно.

Сообщение отредактировал KGP1 - 26.9.2014, 10:04

[tiptop]

Очевидно, что это количество зависит не только от интенсивности первоначальной тряски красных шариков(мощности э/э и преобразованной в тепловую), но и от количества и веса: красных, желтых и зеленых шариков.

Вспомнил старый анекдот.

Приходит русский мужик к еврею и просит рубль в долг.
Еврей говорит: "Хорошо, но ты должен будешь мне отдать два рубля".
Русский соглашается.
Тогда еврей говорит: "Ну, я же не могу дать тебе деньги без залога - оставь мне пока свой топор". Русский оставляет топор, получает рубль и собирается уходить.
Тут еврей говорит: "Погоди, ведь тебе, наверное, потом очень тяжело будет мне сразу весь долг отдать. Ты сейчас отдай рубль, а потом ещё один занесёшь".
Русский подумал, согласился и отдал рубль.
Выходит от еврея и думает: "Интересное дело: топор отдал, рубль отдал, рубль ещё должен остался, и всё, вроде бы, правильно..."

[Гость_Kagamine Len_*]

Если подумать, что никаких шариков нет, а в атоме 99,999% пустота, так что же трясется ?

[KGP1]

Если подумать, что никаких шариков нет, а в атоме 99,999% пустота, так что же трясется ?

А если подумать не о пустоте или не впустую и предложить иную доступную для нас не спецов версию происходящих процессов? Что, слабо?

Сообщение отредактировал KGP1 - 26.9.2014, 11:28

[HeatServ]

Если подумать, что никаких шариков нет, а в атоме 99,999% пустота, так что же трясется ?

https://ru.wikipedia.org/wiki/Фундаментальные_взаимодействия

[KGP1]

Ну, вот первая пыль, пока не мусор, не заставили себя долго ждать.

[poludenny]

Мусорка так мусорка. Нас и здесь не плохо кормят )

При преобразовании часть энергии затрачивается на нагрев самого элемента.

Да, затрачивается, до тех пор, пока нагреватель не достигнет равновесной температуры. Как долько достигается равновесие, весь тепловой поток идет в помещение.

По вашим словам, для поддержания температуры нагревателя, условно равной 60 °С, последний непрерывно отбирает на себя часть теплового потока, т.е. энергии.

Допустим 90% идет в помещение, а 10% на нагрев нагревателя.

Но возникает тогда вопрос, зачем нагревателю нужно постоянно сообщать эти 10% энергии теплового потока?
Он имеет теплоемкость, для нагрева его до некоторой температуры нужно определенная порция энергии. Условно, для нагрева его до 60 °С необходимо условно 1кВт в течение 10 мин. Почему же тогда эти 10% затрачиваются на нагреватель постоянно??

[poludenny]

Просто вы оспариваете закон сохранения энергии, как вы этого не поймете.

КПД применимо к системам в которых:

1) часть энергии преобразуется в полезную энергию, а часть энергии теряется в виде тепловой
примеры:
- двигатель внутреннего сгорания: механическая энергия + тепловые потери
- лампа накаливания: световой поток + тепловые потери

2) часть тепловой энергии идет по целевому назначению, а часть тепловой энергии теряется в окружающую среду
примеры:
- бойлер: тепловая энергия на нагрев воды + потери тепла через теплоизоляцию в окр. среду
- электрическая печка: полезное тепло идет на нагрев кастрюли + потери тепла на нагрев печки и оружающей среды


К тепловому же электронагревателю для обогрева помещения, который находится внутри самого помещения понятие КПД применять бессмысленно.
Сам процесс преобразования электричества в тепло имеет 100% эффективность, вы с этим ведь согласны.

Всё, внутри системы тепло выделилось, оно не может никуда исчезнуть, вся теплота, которая была передана нагревателю, т.е. повышение внутренней энергии, будет передана окружающему воздуху.
Нет такого закона природы, по которому теплота куда то исчезает.


P.S.
Даже задачки по физике такие есть:
а) Сколько энергии нужно затратить на нагрев железного бруска с такими то размерами
б) В сосуд с водой такой то температуры положили железное тело с такими то размерами, такой то температуры, рассчитать установившуюся температуру воды и тела

Решив задачи а) и б) станет понятно, что энергия ни на какую теплопередачу не тратится.

Сообщение отредактировал poludenny - 26.9.2014, 14:25

[Гость_Kagamine Len_*]

А если подумать не о пустоте или не впустую и предложить иную доступную для нас не спецов версию происходящих процессов? Что, слабо?

А какой смысл, если любое описание реальности ,будет всего лишь попыткой описания реальности.
а все же что там нагревается , если 99,999% атома пустота ?
кстати упущен важный момент. каждый электрон окружает облако виртуальных частиц вакуума. чтои з это следует ?
Низнаю. Надо подумать.

Сообщение отредактировал Kagamine Len - 26.9.2014, 14:42

[KGP1]

А какой смысл, если любое описание реальности ,будет всего лишь попыткой описания реальности.
а все же что там нагревается , если 99,999% атома пустота ?

Так поднимитесь выше. Например к молекулам, кристаллическим решетками диполям, образующим материалы. Материаловедение изучали? Тогда Вы тут точно лишний, если по - Вашему вокруг нас, как и вокруг атома, пустота?

Сообщение отредактировал KGP1 - 26.9.2014, 14:41

[Гость_Kagamine Len_*]

Так поднимитесь выше. Например к молекулам и кристаллическим решеткам и материалам. Материаловедение изучали. Или вокруг нас, как и вокруг атома, пустота?

сам атом пустота на 99,999%, оставшиеся 0,0001% физические поля (?) А что есть электрон на самом деле , шарик ? так это неправда .

...Или вокруг нас, как и вокруг атома, пустота?... Похоже Вы недалеки от истины.

Сообщение отредактировал Kagamine Len - 26.9.2014, 14:44

[KGP1]

Какие глубокие познания. А кто доказал, что электрон не шарик? Я же предложил выше, изложите Вашу версию теплопередаче.

сам атом пустота на 99,999%, оставшиеся 0,0001% физические поля (?) А что есть электрон на самом деле , шарик ? так это неправда .

...Или вокруг нас, как и вокруг атома, пустота?... Похоже Вы недалеки от истины.

А вы похоже вообще не в теме. Ау.

[Гость_Kagamine Len_*]

квант энергии переводит электрон на более высокий уровень, потом он сам испускает квант лучистой энергии, мине такое объяснение больше нравится.
а модель с шариками , например, совершенно не работает при попытке объяснения сверхпроводимости.
электрон механически ... ну самим то не смешно

Сообщение отредактировал Kagamine Len - 26.9.2014, 14:52

[poludenny]

И да, KGP1, хотел спросить у вас, вот про потери при теплопередаче, о которых вы пишите, это ваша личная теория / предположения или где то читали?

Сообщение отредактировал poludenny - 26.9.2014, 15:21

[Гость_Kagamine Len_*]

Прочитал конечно, я люблю такое читать. за точность не ручаюсь . но про шарики как то сильно для дошкольников.

Сообщение отредактировал Kagamine Len - 26.9.2014, 15:28

[Гость_Kagamine Len_*]

Прочитал конечно, я люблю такое читать. за точность не ручаюсь . но про шарики как то сильно для дошкольников.

упс вопрос то не мне был , извиняюсь.

[KGP1]

. но про шарики как то сильно для дошкольников.

Зато доходчиво для специалистов форума.
Однако, если не устраивает приведенный пример процесса теплопередачи, в котором затраченная энергия, кроме нагрева воздуха в помещении идет на увеличение внутренней энергии нагревательного элемента и теплоносителя(масла) нагревателя, изложите Ваше видение противоположное указанному, пусть даже на основе близкой к истине квантовой теории. К стати, правильнее по теории будет - электрон излучает квант при переходе на более низкую орбиту. Но суть не в этом.

К тепловому же электронагревателю для обогрева помещения, который находится внутри самого помещения понятие КПД применять бессмысленно.
Сам процесс преобразования электричества в тепло имеет 100% эффективность, вы с этим ведь согласны.

Всё, внутри системы тепло выделилось, оно не может никуда исчезнуть, вся теплота, которая была передана нагревателю, т.е. повышение внутренней энергии, будет передана окружающему воздуху.
Нет такого закона природы, по которому теплота куда то исчезает.


P.S.
Даже задачки по физике такие есть:
а) Сколько энергии нужно затратить на нагрев железного бруска с такими то размерами
б) В сосуд с водой такой то температуры положили железное тело с такими то размерами, такой то температуры, рассчитать установившуюся температуру воды и тела

Решив задачи а) и б) станет понятно, что энергия ни на какую теплопередачу не тратится.

см.пост.223 Для того, что бы шарики постоянно находились в движении их надо постоянно раскачивать,т.е затрачивать на них часть потребленной энергии. А по вашему - один раз в переходный период разогрева качнули и этого достаточно. Температура в помещении достигла нужного значения. Но для ее поддержания во времени требуется шарики двигать постоянно. Вы походу не видите разницы в мощности и энергии, а это серьезное заблуждение. Еще ранее Вам на это tiptop указывал.

Сообщение отредактировал KGP1 - 29.9.2014, 7:56

[poludenny]

Для того, что бы шарики постоянно находились в движении их надо постоянно раскачивать,т.е затрачивать на них часть потребленной энергии. А по вашему - один раз в переходный период разогрева качнули и этого достаточно. Температура в помещении достигла нужного значения. Но для ее поддержания во времени требуется шарики двигать постоянно.

Вы заблуждаетесь. Для того чтобы нагреть полностью изолированное тело до определенной температуры достаточно качнуть энергии и всё. После этого тело будет бесконечно долго поддерживать данную температуру. Естественно при условии отсутсвия теплопотерь.
То же самое относится и к комнате. Если устанить все потери в окружающую среду достаточно один раз нагреть комнату.

В реальности есть теплопотери, так вот мощность нагревателя как раз и компенсирует их.

Вы походу не видите разницы в мощности и энергии, а это серьезное заблуждение. Еще ранее Вам на это tiptop указывал.

Да вижу я, вижу разницу. Просто не думал, что кто то придерётся, если я напишу кВт вместо кВтч