Известны приборы для нагрева воздуха помещенией с использованием электрической энергии,
Не могу найти обоснованную расчетом сравнительную оценку энергоэффективности различных решений преобразования э/э в тепловую при одинаковых условиях применения.

Да по-моему там везде одна и та же эффективность. Потерь практически нет

А варианта всего два - преимущественно конвекцией или преимущественно излучением. Во втором варианте возможен небольшой "навар" за счет снижения температуры воздуха в помещении (и как следствие снижении теплопотерь). Но "навар" небольшой...

Электроэнергия преобразуется в тепловую практически полностью и одинаково в любых устройствах прямого нагрева. Но конечная цель ведь не само преобразование энергии, а поддержание требуемой температуры воздуха в помещении. И даже не только температуры, а комфортных ощущений человека. Вот здесь эффективность системы отопления с использованием электроэнергии может быть разной.

Вот эта эффективность может быть рассчитана по обычным методикам для любых теплоносителей. Лучистый обогрев, например, позволяет снизить температуру воздух градуса на три ниже нормы, а человек этого не заметит и будет ощущать себя комфортно. А если неправильно сконструировано воздушное отопление, то человек может ощущать полный дискомфорт.

Вот, например ПЛЭН эеономичны не потому, что у них "высокий кпд", как уверяют менеджеры, а потому что используются в лучистых системах. Кроме того любые электронагревательные устройства очень легко автоматизируются и это позволяет экономить энергию.

К комфортным условиям следует отнести и отсутствие шума и ветра от работающих вентиляторов, отсутствие присутствия "горелого" воздуха в обогреваемом помещении.. Система обогрева должна быть максимально распределенной (теплые полы).

Полностью с Вами согласен. Однако, отдельные моменты требуют уточнения.
1. Эффективность системы отопления с использованием электроэнергии связана с поддержанием температуры в помещении в условиях изменения теплопотерь и наличия других более динамичных источников тепла(тепло тела, бытовые теплоисточники и вентиляция).
Существующие приборы отопления имеют существенное различие в динамике изменения теплового потока при автоматическом управлении. Так например вентилятор со спиралью преобразует э/э в т/э значительно динамичнее, чем маслянный э/нагреватель и хотя оба устройства снабжены автоматикой, за счет счет высокой инеционности процесса преобразования э/э в т/э последнее устройство будет менее эффективно.
Известен ряд изобретений в которых указывается на относительно высокую энергоемкость нагревательных устройств и приводятся коэффициенты энергоэффективности патентуемых устройств, которые превышают 1(тепловая ячейка Канарева). Не хотелось бы обсуждать используемую автором методику измерения потребляемой энергии, поскольку она весьма сомнительна, но если рассматривать сам способ преобразования э/э в тепловую, то он дествительно отличается от существущих решений. Сравним работу обычной батареи с ТЭНом и тепл. ячейки Канарева.
В первом устройстве ток прохордя по спирали нагревает ее, полученный тепловой поток от спирали проходит через наполнительТЭНа, где частично его теряет и путем теплопроводности нагревает воду в батарее. Нагретый объем воды и через поверхность конвективно и частично тепловым излучением теплота передается в помещение.
В случае тепловой ячейки. Высокотемпературная плазма, а ее температура значительно выше температуры спитали в ТЭНе нагревает непосредственно воду. Т.о. отсутствуют теплопотери на передачу теплового потока путем теплопроводности и позволяет более эффективно и относительно динамично управлять наревом воды в батарее. Естественно, что недостатком обоих устройств является инерционность нагрева воды в батарее.
Открыв эту тему, мне хотелось бы узнать о существующих методиках определения энергоэффективности электронагревательных устройств именно с учетом их реального применения в системах отопления, т.е. поддержания комфортной температуры с учетом динамики изменения нагрузки и инерционности теплоисточника.
Возможно, что авторы некоторых статей подменяют понятие энергоэффективности понятием КПД, так это скорее всего именно в смысле полезности преобразования э/энергии в тепловую для практического поддержания необходимой температуры в помещении с относительно меньшим ее потреблением.

Эта бессмыслица - из рекламы?

Нет - эта бессмылица мои выводы. Если не согласны - обоснуйте. А как Вы понимаете роль теплоизоляции в мероприятиях по снижению теплопотрь? По аналогии именно изоляционный материал, окружающий спираль ТЭНа, является теплоизолятором для спирали. В тепловой ячейке Канарева этой изоляции нет.

И еще, может быть это поможет понять суть вопроса: http://www.electrosad.ru/Ohlajd/TC.htm

"Динамичность" имеет место при включении/отключении прибора в сеть и при резком изменении теплопотерь. В "стационарном" режиме отличие в инерционности нагрева спиралью и ТЭНом вряд ли можно измерить...
Да и инерционность у тех же чугунных радиаторов хотя и дольшая, но больше чем на пол-часа ее не хватает...
Ну и как вывод: в нормальных условиях эксплуатации (т.е. относительно плавной регулировке температуры) с чувствительной для человека погрешностью градуса в 3 никакой особой разницы в применении приборов с разной инерционностью я не вижу... Она, может, и есть, но дюже маленькая, и городить огород из-за нее...

Однако, тема о другом. Вопрос о сравнении/оценке эффективности преобразования э/э в тепловую существующих приборов, использующих различные физические принципы и способы передачи теплового потока.

Применительно к обычным системам отопления то, что Вы называете энергоэффективностью отопительного прибора, практического значения не имеет. За исключением очень правильных соображений по обеспечению комфортных условий, представленных в посте Удальцовой.

Вобще-то говоря, ВСЯ электрическая энергия переходит в тепловую (закон Джоуля-Ленца)
Так что все электронагревательные приборы одинаково эффективны...

Почему-то это не всем понятно...

Но можно сравнивать отопление электроутюгом, стоящим на столе, и рефлектором или тепловентилятором...

И, наверное, можно говорить о том, для какого отопления в эксплуатации требуется больше "кг у.т.".

...Или денег.

Так никто и не доказывает обратное.
Но ответьте на простой вопрос. Одинаково ли нагреет комнату например масляный электронагреватель в обычном применении и обернутый и теплоизоляционный материал? В обоих случаях подводимая э/энергия одинакова, но тепловой поток от нагревателя на наргев комнаты разный. Указанный Вами Закон необходимо правильно применять. Во втором случае потребляемая энергия используется для дополнительно нагрева самого нагревающего устройства. Поэтому можно утверждать, что второе устройство менее энергоэффективно для нагрева помещения.

Наибольшую энергоэффективность (кол-во полученного тепла/кол-во затраченной электроэнергии) обеспечивают холодильники!!! (точнее говоря, тепловые насосы или кондиционеры).

Возможно, но это другая тема.

Ну что Вы опять не в тему. Не уходите в сторону и не уводите других.

Ай-яй-яй... Вот жирным я выделил прямое нарушение законов сохранения...

Пардон. Больше не буду.

Всё равно, пока что дискутировать с Вами преждевременно. Нет понимания элементарного...

Но при этом Вы не ответили на вопросс с учетом закона теплоповодности Фурье(см. ссылку пост 9). Где P — полная мощность тепловых потерь Вт (тепловой поток дж/сек).....


Ну, так объясните элементарно, но только по теме.

Что Вы подразумеваете?

Давайте отталкиваться от того, что

какую теплоизоляцию не делай для электронагревателя, он передаст помещению все киловатт-часы, которые "намотает" электросчётчик.

...Можно их сразу перевести в килокалории.

Возможно, если помещение не имеет теплопотерь, а коэфф теплопроводности конструкции от нагревательного элемента до стен помещения стремиться к бесколнечности, а само помещение имеет ограждающие конструкции с коэфф теплопроводности равным 0, а время теплопередачи бесконечно. Да действитель, если однократно из сети за 1с на нагреватель поступил 1Вт, то этот Дж энергии действительно будет преобразован в тепло комнаты при только при указанных условиях. Но в практике таких условий не бывает. А реально работает закон теплопроводности Фурье, или он здесь не работает? Или по Вашему теплоизоляция нагревателя или теплосопротивление не влияет на передаваемую мощность?

После прочтения начинает кружиться голова. Вспомним изречение: Кто ясно мыслит, тот ясно излагает!

Согласен. Идет вольное трактование законов или точнее формальная ссылка на них. По аналогии для лучшего понимания простой пример. Почему ссылаясь на элементарное знание законов термодинами, можно утверждать, что если все ОП в МЖД закрыть, например одеялом, то теплосчетчик на вводе в дом не изменит показания потребленного тепла? Хотя при этом еще и температура ОП явно повыситься.
В теме речь идет об эффективности преобразования энергии в т.чи и передачи энергии в единицу времени для целей отопления, а не о сравнении абсолюных значений электрической и тепловой энергии в замкнутом объеме.

Вы проверьте на практике, что при нагреве в равные интервалы времени (1час) изолированным и неизолированным нагревателем темпратура в обычном помещении будет одинаковой. А то что электрочсчетчик при этом намотает одно и тоже - не спорю.
При идеальной изоляции температура нагревателя сравняется или приблизится к температуре изолятора. Так в этом случае э/э преобразованная в тепловую не сможет быть передана за изолятор на нагрев помещения, но при этом электросчетчик покажет потребление. Как видите это противоречит Вашим выводам основанным на элементарном знании законов.

Ну так это тогда уже и не теплоизолятор... Реально температура на поверхности теплоизолятора станет ниже температуры поверхности ОП, а вот площадь поверхности теплоотдачи при этом вырастет... С трубами вообще интересные вещи бывают, например, после теплоизоляции количество передаваемого тепла растет...

Если абстрагироваться от конструкции электронагревательных приборов предположив, что нагревательный элемент может нагреваться до какой угодно тем-ры, то во втором случае нагревательный элемент нагреется до более высокой температуры, следов. выше станет тем-ра на поверхности теплоизоляционного материала, и все равно вся элетрическая энергия перейдет в тепловую, только за более длительное время.
На практике нагревательный элемент не может быть "раскочегарен" выше определенной тем-ры иначе он или сгорит, или сработает защита.
Обратите внимание, на масляных радиаторах есть встроенный термостат, который срабатывает по температуре на поверхности радиатора. Если Вы начнете сушить пеленки непосредственно на масляном радиаторе, то из-за ухудшения теплоотдачи температура его поверхности станет выше и термостат отключит нагревательный элемент.
Т.е. в помещение тепла поступит меньше, но не потому что не вся элетрическая энергия перешла в тепловую, а потому что нагреватель выключился.

П.С. В электрических сетях подводится не энергия, а напряжение, т.е. потенциальная сила, способная совершать работу. Работа совершается, когда цепь замкнута и протекает элетрический ток. В Вашем примере - когда термостат разрешит замнуть цепь и пропустит ток через нагревательный элемент.

П.П.С. Сколько электросчетчик намотает, столько энергии Вы и получили на нагрев

1. Именно так и теплопередача от поверхности в помещение, также будет снижена.
2. Да увеличение площади приведет к некоторому увеличению передаваемого тепла, но это увеличение не будет равно уменьшению, поскольку это будет определяеться свойствами материала.

1. Удельная (на 1 м.кв. прибора) - да. А там еще помимо увеличения площади теплоотдачи, масштабные факторы вылазят - усиление конвекции, например...
2. Не всегда. Для труб иногда наоборот... То есть теплоотдача квадратного метра уменьшилась на 10%, а площадь выросла на 15...

1. В этом - то и суть ограничений. В обычных конструкциях имеется ограничение нагрева нагревательного элемента. Но в других конструкциях нагревательных элеменов(например Канарева и пр.) этих ограничений нет. Зона нагрева может иметь температуру несколько тысяч градусов.
И согласен, что вся э/энергия перейдет в тепловую, но вопрос темы в другом, что насколько эффективно будет это преобразования для целей отопления. Что бы не отклониться от темы, допустим, что нагреватели имеют управление по времени, т.е. одинаковый интервал работы. А измеряться для сравнения будет температура в помещении и потребленная э/энергия. Некоторые специалисты утверждают, что температура в помещении будет одинаковой, исходя из Закона. Но при этом ни одного доказательства не приводят. Более того игнорируются другие законы, которые объясняют практические результаты.
Способ управления маслянным нагревателем по температуре поверхности прибора не обосновывает вывод П.П.С.

Несколько тысяч? Тогда расплавится его корпус, ну а заодно сгорит и теплоизоляция...

Что, в таком случае, Вы понимаете под эффективностью? Комфортность? Динамику?
КПД электронагревателей равен 100%.

Если в выбранный Вами интервал времени переходные процессы не закончились, то будет несовпадение потребленной электроэнергии и полученной помещением, но это не значит, что элетроэнергия куда-то делась. Эта энергия накопилась в теплоизоляции и со временем перейдет в помещение.
Если интервал времени превышает 4,6"тау", то с погрешностью в 1% эти величины совпадут.

Ну как бы это не совсем так на самом деле (о сверхэффективном кпд).

1. В указанных устройствах плазма непосредственно греет поток воды.
2. Эффективность поддержание требуемой температуры в помещении при изменении тепловой нагрузки и минимальном потреблении энергии. Комфортность (см. определения), динамика изменение тепловой нагрузки в единицу времени. КПД электронагревателей не равен 100%(пример см.ниже).
3. Накопленная энергия перейдет в помещение только при условии, что температура в помещении будет ниже наружной поверхности изоляции.А вообще-то э/энергия, кроме нагрева момещения, расходуется на: нагрев масс: нагревательного элемента, изолятора, масла и корпуса нагревателя до определенной температуры и поддержание ее в процессе обогрева - это обязательные потери при теплопередаче. Снижение этих потерь за счет изменения конструкции, способа тепопередачи один из факторов, влияющих на эффективность. Способность нагревателя передавать необходимую мощность при динамичеки изменяющейся тепловой нагрузке с наименьшими потерями - другой из факторов.


Ваш пример нагляден, но не совсем в тему.

А это про что ??? Устройство извлекающее энергии из эфира ?

См. выше. Тепловая ячейка Канарева. И в его патентах(тепловые ячейки) нет ни слова об энергии из эфира.
Да и в теме никто, кроме Вас, на это не ссылается.

а вот тут есть "ЭФИР - НЕИСЧЕРПАЕМЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ"
Канарёв Ф.М. http://kanarev.inauka.ru
**************************
я кстати ничего против не имею.

80% энергии затрачено на нагревание воды, 20% - нагрело сосуд и окружающую воздушную среду. Под КПД водонагревателя подразумевалась его способность греть воду!

))) А поподробней?

Пример, приведенный в скрине, не показателе, так как все потери в окружающую среду, расходуются также на нагрев помещения. Если, конечно, нагреватель не стоит на улице. Поэтому считать КПД как отношение увеличения теплоты воды к затраченной энергии нельзя.

Не совсем понятно, какое отношение к энергоэффективности имеет тепловая ячейка Канареева.

Видите ли, это теплоноситель может прийти в теплообменник с температурой 110, а уйти - 90, или 70, или 50.
А вот электрический ток не может "войти" в электронагреватель с величиной 10А, а "выйти" - 8А . Поэтому ВСЯ электрическая энергия переходит в тепло. То что нагрело корпус электронагревателя, теплоизоляцию - это не потери, они не вернутся назад на электростанцию , это запас, который перейдет в помещение, когда электронагреватель отключится.

Если взять амперметр , легко можно убедится, что электрический ток входит в электронагреватель и выходит после электронагревателя.

Но это не патент, а гипотеза.


Согласен. И этот пример доказывает, что такой нагреватель, в качестве нагревателя помещения(окружающей воздушеной среды) имеет КПД менее 20%, хотя мнение некоторых специалистов говорит о КПД =100%.


Подробней см. выше.



Почитайте натенты. Положительным эффектом в патентах является снижение энергоемкости. Думаю, что это напрямую связано с энергоэффективностью, если Вы не согласны - обоснуйте.

"ВСЯ электрическая энергия переходит в тепло".Обращаю Ваше внимание на то, что в этой теме никто не утверждает обратное. Но при этом обосновывается, что на нагрев помещения идет не все тепло, а лишь его часть. Неужели это не понятно и вышеуказанных объяснений?
"это запас, который перейдет в помещение, когда электронагреватель отключится" - Такое возможно, но только при условии, что температура нагревателя будет выше темп. помещения. Однако, на практике комф температура в жил помещенни около +22оС. И при температуре поверхности электронагревателя ниже этой температуру тепло не будет нагревать помещение и будет не использовано, хотя на его создание затрачена э/энергия. Поэтому применять закон сохранения энергии нужно правильно, и объяснять это применение доходчиво для всех нужно уметь.
Что касается сравнения изменения температуры теплоносителя с током, то в процессе нагрева ток также будет изменяться. Если вначале работы нагреветеля при одинаковом напряжении, подаваемом на нагреватель, ток имеет максимальное значение, то в процессе нагрева снизиться. Думаю, что это понятно и объясняется изменением сопротивления нагр. элемента от температуры, которая в процессе нагрева будет изменяться. И если взять амперметр достаточной точности, то это можно наблюдать. Ток будет также снижаться, если закрыть нагреватель теплоизоляционным материалом.

Есть материалы у которых сопротивление уменьшается, есть материалы у которых сопротивление равно 0



а чем это лучше конструкции из двух бритвочек? Тоже прямой нагрев.

Во-во! Вот и объсните куда девается та часть энергии которая "застряла" в корпусе электронагревателя и теплоизоляции.

Да никуда не давалась, просто была затрачена, "застряла" и не потратилась на обогрев помещения - это же столь очевидно.


Материалы есть, но в нагревателях не применяются.
Ни сколько не лучше, но более электробезопаснее.
Прошу перейти от ликбеза ближе к теме.

Если нагреватель находится в помещении, то его температура равна Т помещения. Если так, значит никто его не включал. Если температура нагревателя ниже Т помещения, то это холодильник.
KGP1 - Вы серъёзный человек. "Я Вас умоляю, не ешьте на ночь сырых помидоров." (с)

тема энергоэффективность тепловых ячеек Канарина ?

С лишним тепловы сопротивлением и так понятно, чем оно больше, тем хуже греет, это хуже надо компенсировать большей мощностью.