Сколько квт в одной секции биметаллического радиатора: Мощность биметаллических радиаторов с секциями на 350 и 500 мм

Содержание

подсчеты, количество ребер, тепловая мощность батарей из чугуна, алюминия и биметаллических изделий

Радиаторы из чугуна — это радиаторы, дошедшие до нашего времени с далеких 70-х годов прошлого тысячелетия. Сегодня они более современны, их практически невозможно отличить от биметаллических или алюминиевых радиаторов, покрытых эмалью. Чугунные радиаторы способны работать с температурой теплоносителя вплоть до 110 0 С.

Довольно большой размер и внушительный вес компенсируется инерционностью, позволяющей регулировать температуру. Они идеально подходят для любого помещения, надежны и долговечны, могут использоваться с любыми котлами и теплоносителями. Многих интересует вопрос — сколько киловатт в одной секции чугунного радиатора? Ответ на этот вопрос вы найдете чуть ниже.

Чугунный радиатор отопления

Чугунные радиаторы М-140

Радиаторы типа М-140 имеют довольно простую конструкцию и легки в обслуживании. Материал, использующийся при их изготовлении – чугун. Он имеет высокую стойкость к коррозийным процессам и может использоваться с любым теплоносителем. Невысокий уровень гидравлического давления позволяет использовать радиаторы, как для гравитационной, так и для принудительной системы циркуляции теплоносителя. Высокий порог противодействия гидравлическим ударам позволяет эксплуатировать их как в двухэтажных, так и в девятиэтажных зданиях. Плюсы М-140 – легкость в обслуживании, надежность, длительный срок службы и низкая стоимость.

Чугунные радиаторы МС-140-500

Широко используются для обогрева строений с t теплоносителя в пределах 130 0 С и давлением 0,9 МПа. Ёмкость одной полости – 1,45л, объём обогреваемой площади – 0,244 квадратных метра. Материал, используемый для изготовления секций – СЧ-10 (серый чугун).

Чугунные радиаторы МС-140-300

Радиаторы, используемые для прогрева помещений с низкими подоконниками и давлением 0,9 Мпа. Ёмкость полости — 1,11л. Вес полости с учетом комплектующих – 5700 г. Сила расчетного теплового потока – 0,120 кВт.

Чугунные радиаторы МС-140М-500-09

Радиаторы этой модели используются для разных помещений с t теплоносителя до 130 0 С и давлением 0,9 мПа. Масса одной полости – 7100 г. Используемый для изготовления материал – серый чугун. S нагрева одной полостью — 0,244м 2 .

Важно! Выбирая радиатор для жилья, обязательно обращайте внимание на его характеристику и делайте всевозможные расчеты заранее, так, как обменять приобретённый товар будет практически невозможно.

Плюсы и минусы использования чугунных радиаторов

Стилизованный чугунный радиатор

Любая, существующая на сегодняшний день отопительная система имеет как плюсы, так и минусы, рассмотрим их.

Номинальное значение тепловой мощности каждой секции составляет 160Вт. Примерно 65 % выделяемого теплового потока обогревает воздух, скапливающийся в верхней части помещения, а оставшиеся 35% прогревают нижнюю часть комнаты.

Длительный период использования, находящийся в пределах 15- 50 лет.
Высокий уровень противодействия коррозийным процессам.
Возможность использования в отопительных системах с гравитационной циркуляцией теплоносителя.

Низкая эффективность коррекции показателя теплоотдачи;
Высокий уровень трудоемкости при монтаже;

Важно! Дабы не столкнуться с проблемой при монтаже, обязательно учитывайте указанные выше плюсы и минусы чугунных радиаторов. Их установка – не дешевая, а повторные монтажные работы потребуют множества финансовых средств.

Расчет секций (полостей) радиаторов

И так, сколько квт в 1 секции чугунного радиатора? Для расчёта количества секций и их мощи необходимо определиться с V помещения, который в дальнейшем будет фигурировать в расчетах. Далее выбираем значение тепловой энергии. Ее значения следующие:

обогрев 1м 3 дома из панелей — 0,041кВт.
обогрев 1м 3 дома из кирпича со стеклопакетами и утепленными стенами — 0,034 кВт.
обогрев 1м 3 помещений возведенных по современным строительным нормам — 0,034 кВт.

Тепловой поток одной полости МС 140-500 равен 0,160 кВт.

Далее проводят следующие математические действия: объём помещения умножают на тепловой поток. Полученное значение делится на количество теплоты, выделяемое одной полостью. Результат округляем в большую сторону и получаем нужное число секций.

Сколько киловатт в чугунной секции? Каждый тип радиатора имеет разное значение, которое производитель рассчитывает при их изготовлении и указывает его в сопровождающей документации.

Произведём примерный подсчет по имеющимся данным.

Комната имеет следующие данные: тип помещения – панельный дом, длина — высота — ширина – 5х6х2,7 м соответственно.

Рассчитываем объём помещения V:

V=5 х 6 х 2,7=81 м 3

Объём нужной теплоты:

Q=81*0,041 =3,321 кВт

Исходя из этого, количество секций радиатора имеет следующий вид:

n= 3,321/0,16=20,76

где 0,16 – тепловая мощь одной секции. Указывается производителем.

Округляем значение в большую сторону, исходя из которого число необходимых секций равно 21 штуке.

Эти приборы выглядят современно и стоят недорого. Они способны при правильной установке и эксплуатации длительное время выполнять свои функции. Чтобы использовать полноценно все потенциальные возможности, необходимо точно рассчитать мощность алюминиевого радиатора, которая потребуется для качественного отопления жилья в наиболее сложных погодных условиях.

Конструктивные и технические особенности

Качественные изделия из данного металла создают с использованием литья. Это позволяет изготавливать цельные прочные приборы отопления, в которых отсутствуют отдельные элементы, их соединения. Данная технология достаточно сложна. Чтобы исключить появление брака требуется точное соблюдение многих производственных режимов, контроль отсутствия скрытых дефектов, полостей. Стоимость таких радиаторов несколько выше, чем сборных моделей. Но именно они могут выдержать без повреждений большое повышение давления в магистралях подачи теплоносителя.

Вторая распространенная методика основана на экструзии. Металл под давлением заполняет специальную форму. Заготовка разрезается на части. Соединение отдельных элементов производится с помощью сварки. В данном случае используются относительно недорогие производственные процессы. Но следует учитывать, что готовые изделия получаются менее прочными и надежными по сравнению с первым вариантом.

Алюминиевые радиаторы нужных размеров создают из отдельных блоков с тем, чтобы итоговая мощность была достаточна для определенного помещения. Приведем далее диапазоны значений основных характеристик приборов этого типа:

Допустимое максимальное давление в системе теплоснабжения: от 6 до 24-х атм.
Температура теплоносителя (макс.): до + 110°С.
Срок службы прибора отопления: от 10 до 20 лет.

Параметры одной секции:

мощность – от 0,08 до 0,210 кВт;
объем теплоносителя – от 0,2 до 0,5 л. ;
вес – от 0,9 до 1,5 кг.

Сколько секций алюминиевого радиатора надо для отопления одной комнаты

Самый простой и, соответственно, не точный расчет, можно произвести, используя следующую пропорцию: на каждый квадратный метр помещения необходима тепловая мощность не мене 0,1 кВт.

Чтобы узнать, сколько понадобится секций, выполним следующие действия:

Для обогрева одной комнаты площадью 30 м.кв. потребуется мощность 3 кВт: 30*1=3.
Если мощность единичного элемента составляет 0,15 кВт, то понадобится 20 секций: 3/0,15=20.
Это количество слишком велико для одного радиатора, поэтому необходимо будет создать и установить в комнате две батареи. Каждая из них будет составлена из 10-ти секций.

Более точный результат можно получить, если учитывать следующие факторы:

климатические условия в данной местности;
высоту потолков;
количество оконных и дверных проемов в помещении, внешних стен;
наличие снизу и сверху обогреваемых этажей;
общие изоляционные характеристики строения.

Для каждого из параметров используются поправочные коэффициенты. Значения их можно найти в профессиональных справочниках. Подставив их в общую формулу, будет не трудно выяснить, какая потребуется мощность в кВт секции и прибора в целом для определенной комнаты. Если получится не точная цифра, то округление следует производить в сторону увеличения. Коррекции при настройке оборудования проще производить правильно, если оно приобретено с определенным запасом возможностей.

Как правильно монтировать и более выгодно эксплуатировать алюминиевые радиаторы

Основные преимущества приборов этого типа не сложно понять из приведенных выше данных.

Тем не менее, перечислим их отдельно:

Сборная конструкция позволяет довольно точно подбирать количество элементов, чтобы мощность отопления получилась достаточной.

Малый вес облегчает производство транспортных и монтажных операций. Он же не создает излишние нагрузки на крепления, конструкцию здания.
Небольшие внутренние объемы и отличная теплопроводность снижают инерционность. Это значит, что допустимо совместное использование таких приборов с индивидуальными регуляторами, а также интеграция их в современные системы автоматизированного подержания комфортных температурных условий. Такое оснащение снизит затраты энергетических ресурсов в процессе эксплуатации.
Нейтральный внешний вид большинства моделей хорошо подходит к разным дизайнам.
Невысокая стоимость приборов позволяет без больших затрат создавать новые, или модернизировать старые системы отопления.

Они подойдут для простейших однотрубных и сложнейших коллекторных схем. Они пригодны для работы с гравитационным, или принудительным передвижением теплоносителя.

При монтаже следует учитывать следующие особенности:

Все приборы необходимо оснащать клапанами для выпуска воздуха.
Закрепление их надо выполнять в строго горизонтальном положении.
При выходе водородного показателя теплоносителя (Ph)за пределы диапазона от 7 до 8 единиц будут возникать реакции, разрушающие алюминий.
Этот металл покрывается со временем защитной пленкой из окислов, которая предотвратит упомянутые выше процессы. Однако она сама может быть повреждена песком и другими механическими примесями. Удалить такие загрязнения можно с помощью стандартного магистрального фильтра.
В городских условиях сложно предупредить возникновение аварийных ситуаций, сопряженных с резким повышением напора. Здесь рекомендуется устанавливать отопительные приборы, рассчитанные на повышенное давление.

Чтобы отопление жилища было эффективным, следует купить качественные его элементы. Перед этим — осуществить правильный расчет их мощности.

Вычисления производятся с учетом:

площади комнаты;
высоты ее потолка;
числа окон,
длины помещения;
особенностей климата в регионе.

Правильный выбор

Производительность отопительных приспособлений должна составлять 10% от площади комнаты, если высота ее потолка составляет менее 3 м .
Если он выше, то прибавляются 30% .
Для торцевого помещения надо прибавить еще 30% .

Необходимые подсчеты

После определения тепловых потерь нужно определить производительность прибора (сколько кВт в стальном радиаторе или других приборах должно быть).

Например, надо отопить помещение, площадью 15 м² и высотой потолка 3 м.
Находим его объем: 15∙3=45 м³.
Инструкция говорит, что для обогрева 1 м³ в условиях Средней полосы России надо 41 Вт тепловой производительности.
Значит, объем комнаты перемножаем на данную цифру: 45∙41=1845 Вт. Такую мощность должен иметь отопительный радиатор.

Обратите внимание!
Если жилище расположено в регионе с суровыми зимами, надо полученную цифру умножить на 1.2 (коэффициент потери тепла).
Итоговая цифра составит 2214 Ватт.

Количество ребер

Из нее вы узнаете, сколько кВт в одной секции биметаллического радиатора и алюминиевого аналога – это 150-200 Вт. Возьмем максимальный параметр и разделим на него общую требуемую мощность в нашем примере: 2214:200=11.07. Значит, для обогрева комнаты нужна батарея из 11 секций.

Тепловая мощность

На фото — примерная теплопередача чугуна.

В комнате отопительные приспособления ставятся у наружной стены под оконным проемом. Вследствие этого, излучаемое прибором тепло распределяется оптимально. Холодный воздух, поступающий от окон, блокируется нагретым потоком, идущим наверх от радиатора.

Батареи из чугуна

Чугунные аналоги имеют такие плюсы:

обладают продолжительным эксплуатационным ресурсом;
имеют высокий уровень прочности;
они устойчивы к поражению коррозией;
отлично подходят для применения в коммунальных системах, работающих на низкокачественном теплоносителе.
сейчас производители изготавливают чугунные батареи (цена их выше, чем обычных аналогов), имеющие улучшенный внешний вид, благодаря использованию новых технологий отливки их корпусов.

Недостатки изделий: большая масса и тепловая инерционность.

Нижняя таблица озвучивает, сколько кВт в чугунном радиаторе, исходя из его модели.

Обратите внимание!
Чтобы отопить комнату, площадью 15 м², мощность, то есть кВт чугунного радиатора, должно быть не менее 1.5. Иными словами, батарея должна состоять из 10-12 секций.

Радиаторы из алюминия

Изделия из алюминия имеют большую тепловую мощность, чем аналоги из чугуна. При вопросе о том, сколько кВт в одной секции алюминиевого радиатора, специалисты отвечают, что она доходит до 0.185-0.2 кВт. В итоге для нормативного уровня прогревания пятнадцатиметрового помещения будет достаточно 9-10 секций алюминиевых секций.

Преимущества таких приборов:

легкий вес;
эстетичный дизайн;
высокий уровень теплопередачи;
температурой можно управлять своими руками при помощи вентилей.

Но изделия из алюминия не имеют такой прочности, как аналоги чугунные, например масляный радиатор 2 кВт. Поэтому они чувствительны к скачкам рабочего давления в системе, гидравлическим ударам, излишне высокой температуре носителя тепла.

Обратите внимание!
Когда у воды уровень рН (кислотность) повышенный, алюминий выделяет много водорода.
Это негативно влияет на наше здоровье.
Исходя из этого, такие приборы желательно применять в обогревательной системе, в которой обладает нейтральной кислотностью.

Биметаллические изделия

Прежде чем выяснить, сколько кВт в 1 секции биметаллического радиатора, следует учесть, что такие батареи обладают похожими эксплуатационными параметрами с алюминиевыми аналогами. Однако у них нет минусов, им свойственных.

Это обстоятельство обусловила конструкция приборов.

Они состоят из медных либо стальных труб, по которым течет теплоноситель.
Трубки спрятаны в алюминиевом пластинчатом корпусе. В итоге вода, циркулирующая внутри, с алюминием корпуса не взаимодействует.
Исходя из этого, кислотные и механические характеристики носителя тепла на работу и состояние прибора никоим образом не влияют.

Благодаря стали труб приспособление имеет высокую прочность. Повышенную теплоотдачу обеспечивают внешние ребра из алюминия. Пытаясь узнать, сколько кВт в стальном радиаторе, учтите, что биметалл имеет самую высокую теплоотдачу — около 0.2 кВт на одно ребро.

Вывод

Выяснив, сколько кВт в 1 секции стального радиатора либо аналога из другого металла, вы сможете рассчитать теплопередачу приобретаемой продукции. Это позволит вам обустроить эффективную отопительную систему в своем жилище.

Видео в этой статье продолжает наглядно информировать вас по теме.

Мощность секции алюминиевого радиатора. Чугунные радиаторы и расчёт их мощности для помещения

Конструктивные и технические особенности

Допустимое максимальное давление в системе теплоснабжения: от 6 до 24-х атм.
Температура теплоносителя (макс.): до + 110°С.
Срок службы прибора отопления: от 10 до 20 лет.

Параметры одной секции:

мощность – от 0,08 до 0,210 кВт;
объем теплоносителя – от 0,2 до 0,5 л.;
вес – от 0,9 до 1,5 кг.

Сколько секций алюминиевого радиатора надо для отопления одной комнаты

Чтобы узнать, сколько понадобится секций, выполним следующие действия:

Для обогрева одной комнаты площадью 30 м.кв. потребуется мощность 3 кВт: 30*1=3.
Если мощность единичного элемента составляет 0,15 кВт, то понадобится 20 секций: 3/0,15=20.
Это количество слишком велико для одного радиатора, поэтому необходимо будет создать и установить в комнате две батареи. Каждая из них будет составлена из 10-ти секций.

Более точный результат можно получить, если учитывать следующие факторы:

климатические условия в данной местности;
высоту потолков;
количество оконных и дверных проемов в помещении, внешних стен;
наличие снизу и сверху обогреваемых этажей;
общие изоляционные характеристики строения.

Как правильно монтировать и более выгодно эксплуатировать алюминиевые радиаторы

Основные преимущества приборов этого типа не сложно понять из приведенных выше данных.

Тем не менее, перечислим их отдельно:

Сборная конструкция позволяет довольно точно подбирать количество элементов, чтобы мощность отопления получилась достаточной.
Малый вес облегчает производство транспортных и монтажных операций. Он же не создает излишние нагрузки на крепления, конструкцию здания.
Небольшие внутренние объемы и отличная теплопроводность снижают инерционность. Это значит, что допустимо совместное использование таких приборов с индивидуальными регуляторами, а также интеграция их в современные системы автоматизированного подержания комфортных температурных условий. Такое оснащение снизит затраты энергетических ресурсов в процессе эксплуатации.
Нейтральный внешний вид большинства моделей хорошо подходит к разным дизайнам.
Невысокая стоимость приборов позволяет без больших затрат создавать новые, или модернизировать старые системы отопления.

При монтаже следует учитывать следующие особенности:

Все приборы необходимо оснащать клапанами для выпуска воздуха.
Закрепление их надо выполнять в строго горизонтальном положении.
При выходе водородного показателя теплоносителя (Ph)за пределы диапазона от 7 до 8 единиц будут возникать реакции, разрушающие алюминий.
Этот металл покрывается со временем защитной пленкой из окислов, которая предотвратит упомянутые выше процессы. Однако она сама может быть повреждена песком и другими механическими примесями. Удалить такие загрязнения можно с помощью стандартного магистрального фильтра.
В городских условиях сложно предупредить возникновение аварийных ситуаций, сопряженных с резким повышением напора. Здесь рекомендуется устанавливать отопительные приборы, рассчитанные на повышенное давление.

Чугунный радиатор отопления

Чугунные радиаторы М-140

Чугунные радиаторы МС-140-500

Чугунные радиаторы МС-140-300

Чугунные радиаторы МС-140М-500-09

Важно! Выбирая радиатор для жилья, обязательно обращайте внимание на его характеристику и делайте всевозможные расчеты заранее, так, как обменять приобретённый товар будет практически невозможно.

Плюсы и минусы использования чугунных радиаторов

Стилизованный чугунный радиатор

Любая, существующая на сегодняшний день отопительная система имеет как плюсы, так и минусы, рассмотрим их.

Длительный период использования, находящийся в пределах 15- 50 лет.
Высокий уровень противодействия коррозийным процессам.
Возможность использования в отопительных системах с гравитационной циркуляцией теплоносителя.

Низкая эффективность коррекции показателя теплоотдачи;
Высокий уровень трудоемкости при монтаже;

Важно! Дабы не столкнуться с проблемой при монтаже, обязательно учитывайте указанные выше плюсы и минусы чугунных радиаторов. Их установка – не дешевая, а повторные монтажные работы потребуют множества финансовых средств.

Расчет секций (полостей) радиаторов

обогрев 1м 3 дома из панелей — 0,041кВт.
обогрев 1м 3 дома из кирпича со стеклопакетами и утепленными стенами — 0,034 кВт.
обогрев 1м 3 помещений возведенных по современным строительным нормам — 0,034 кВт.

Тепловой поток одной полости МС 140-500 равен 0,160 кВт.

Произведём примерный подсчет по имеющимся данным.

Рассчитываем объём помещения V:

V=5 х 6 х 2,7=81 м 3

Объём нужной теплоты:

Q=81*0,041 =3,321 кВт

Исходя из этого, количество секций радиатора имеет следующий вид:

n= 3,321/0,16=20,76

где 0,16 – тепловая мощь одной секции. Указывается производителем.

Округляем значение в большую сторону, исходя из которого число необходимых секций равно 21 штуке.

Вычисления производятся с учетом:

площади комнаты;
высоты ее потолка;
числа окон,
длины помещения;
особенностей климата в регионе.

Правильный выбор

Производительность отопительных приспособлений должна составлять 10% от площади комнаты, если высота ее потолка составляет менее 3 м .
Если он выше, то прибавляются 30% .
Для торцевого помещения надо прибавить еще 30% .

Необходимые подсчеты

Например, надо отопить помещение, площадью 15 м² и высотой потолка 3 м.
Находим его объем: 15∙3=45 м³.
Инструкция говорит, что для обогрева 1 м³ в условиях Средней полосы России надо 41 Вт тепловой производительности.
Значит, объем комнаты перемножаем на данную цифру: 45∙41=1845 Вт. Такую мощность должен иметь отопительный радиатор.

Обратите внимание!
Если жилище расположено в регионе с суровыми зимами, надо полученную цифру умножить на 1.2 (коэффициент потери тепла).
Итоговая цифра составит 2214 Ватт.

Количество ребер

Тепловая мощность

На фото — примерная теплопередача чугуна.

Батареи из чугуна

Чугунные аналоги имеют такие плюсы:

обладают продолжительным эксплуатационным ресурсом;
имеют высокий уровень прочности;
они устойчивы к поражению коррозией;
отлично подходят для применения в коммунальных системах, работающих на низкокачественном теплоносителе.
сейчас производители изготавливают чугунные батареи (цена их выше, чем обычных аналогов), имеющие улучшенный внешний вид, благодаря использованию новых технологий отливки их корпусов.

Недостатки изделий: большая масса и тепловая инерционность.

Нижняя таблица озвучивает, сколько кВт в чугунном радиаторе, исходя из его модели.

Обратите внимание!
Чтобы отопить комнату, площадью 15 м², мощность, то есть кВт чугунного радиатора, должно быть не менее 1.5. Иными словами, батарея должна состоять из 10-12 секций.

Радиаторы из алюминия

Преимущества таких приборов:

легкий вес;
эстетичный дизайн;
высокий уровень теплопередачи;
температурой можно управлять своими руками при помощи вентилей.

Обратите внимание!
Когда у воды уровень рН (кислотность) повышенный, алюминий выделяет много водорода.
Это негативно влияет на наше здоровье.
Исходя из этого, такие приборы желательно применять в обогревательной системе, в которой обладает нейтральной кислотностью.

Биметаллические изделия

Это обстоятельство обусловила конструкция приборов.

Они состоят из медных либо стальных труб, по которым течет теплоноситель.
Трубки спрятаны в алюминиевом пластинчатом корпусе. В итоге вода, циркулирующая внутри, с алюминием корпуса не взаимодействует.
Исходя из этого, кислотные и механические характеристики носителя тепла на работу и состояние прибора никоим образом не влияют.

Вывод

Видео в этой статье продолжает наглядно информировать вас по теме.

Using a PTC Radiator Element with eddi – Page 2

Share with:

Link:Copy link

mrdiy88 16 1

22:06 – 22 марта # 11 2022-03-22T21:06

Спасибо за ответы, ребята … о боже, я как-то пропустил этот ответ, но чтобы сообщить вам, что мой eddi теперь заменил iboost, и это великолепно . Я заметил, что в большинстве случаев экспорт буквально равен 0, а скорость реакции почти мгновенная. Я на самом деле счастлив, что зажим CT подключен по этой причине. Я заметил, что моя вода достигла температуры сегодня быстрее, чем старый iboost. iboost, несмотря на то, что он отличный и отлично служил, всегда поддерживал экспорт от 100 до 300 ватт, что раньше меня раздражало, лол. В любом случае, что касается холодной гостиной, выходящей на север, радиатор будет заменен на радиатор Terma rolo и стандартный простой элемент мощностью 800 Вт. Я бы получил ptc, но вижу это, но, надеюсь, это сработает хорошо. Я также рад, что вы также можете усилить радиатор, что будет удобно по вечерам, чтобы добавить немного больше в этой комнате. Я надеюсь, что он будет достаточно большим, но если нет, я могу получить больший … Я просто не хотел, чтобы вода внутри начала кипеть из-за слишком большого размера. У него есть встроенный термостат. Я опубликую фотографии и расскажу, как у меня дела… если это работает хорошо, у меня возникнет соблазн найти третью загрузку, чтобы сбросить ее. Этим утром, например, к 11 часам утра резервуар для воды был полностью нагрет, и он отдавал более 3,3 кВт обратно в сеть, поэтому даже элемент мощностью 800 Вт не сможет наилучшим образом использовать экспорт. Я получу свою мысленную кепку на

SBCHAPMAN 19 6

13:42-429 2022-04-01t13: 42

2022-04-01t13: 42
. (для полотенцесушителя) с Эдди – все ОК. Следует отметить одну вещь: несмотря на то, что они являются самомодулирующими, они будут представлять непрерывную нагрузку ДАЖЕ при максимальной температуре, если только они не имеют термостатического контроля, т.е. внешнего термостатически переключаемого источника питания. Они работают нормально, но также не нуждаются в силовой электронике, поэтому не могут быть интегрированного типа и в идеале представляют собой биметаллическую полосу.
Я понимаю это так: если вы используете один PTC (или несколько) на L1, всегда будет нагрузка, поэтому Eddi не увидит нагрузку как удовлетворительную. Поскольку вы планируете использовать L2, это должно быть в порядке, пока (настраиваемый) приоритет L1 и L2 остается с приоритетом L1.
Для третьей нагрузки (на L2) вы можете просто подключить L2 к элементу 800 Вт и другой нагрузке — они будут потреблять пропорционально их номинальной мощности. Может быть, добавить ответвительный переключатель, чтобы вы могли отключить радиатор и просто запустить другую нагрузку? В настоящее время у меня есть 3-4 устройства (сочетание PTC, инфракрасных и конвекционных нагрузок), все с независимым термостатическим переключением и общей мощностью менее 3,68 кВт.
Jonny любит этот пост
1 человек любит этот пост
Mrdiy88
16 1 9004
8:28 PM-APR 0129925.00005 8:28 PM. 01T20:28
sbchapman написал: ↑
13:42 – 01 апреля
Я использую различные PTC (для полотенцесушителей) с Eddi – все в порядке. Следует отметить одну вещь: несмотря на то, что они являются самомодулирующими, они будут представлять непрерывную нагрузку ДАЖЕ при максимальной температуре, если только они не имеют термостатического контроля, т.е. внешнего термостатически переключаемого источника питания. Они работают нормально, но также не нуждаются в силовой электронике, поэтому не могут быть интегрированного типа и в идеале представляют собой биметаллическую полосу.
Я понимаю это так: если вы используете один PTC (или несколько) на L1, всегда будет нагрузка, поэтому Eddi не увидит нагрузку как удовлетворительную. Поскольку вы планируете использовать L2, это должно быть в порядке, пока (настраиваемый) приоритет L1 и L2 остается с приоритетом L1.
Для третьей нагрузки (на L2) вы можете просто подключить L2 к элементу 800 Вт и другой нагрузке — они будут потреблять пропорционально их номинальной мощности. Может быть, добавить ответвительный переключатель, чтобы вы могли отключить радиатор и просто запустить другую нагрузку? В настоящее время у меня есть 3-4 устройства (сочетание PTC, инфракрасных и конвекционных нагрузок), все с независимым термостатическим переключением и общей мощностью менее 3,68 кВт.
Очень интересно… Я не знал о непрерывной нагрузке, это полезно знать. В итоге я заказал стандартный простой элемент, подумав, что PTC не будет работать, но очень надеясь получить немного бесплатного тепла. Мне было бы очень интересно увидеть вашу установку, звучит великолепно, я обязательно опубликую свои фотографии, когда все будет готово 🙂 01T20:30
Также я бы очень хотел, чтобы были какие-нибудь обогреватели, которые выглядели бы привлекательно. .. жена повесила бы любую старую вещь на стену, так что она должна была бы выглядеть потрясающе, прежде чем мне это сойдет с рук (не дай Бог бесплатно жара была бы неприглядной) … Вот почему я в итоге купил дизайнерский рад и элемент на 800 Вт, чтобы пойти с ним
9:24 PM – Apr 21#15 2022-04-21T21:24
Радиатор в (элемент Terma rolo) и 1kw. Работает очень хорошо
Теперь в обычно холодной гостиной, выходящей на север, появилось тепло. Это решило очень неприятную проблему, и теперь мы также меньше используем наше масло. Мы бы включили масло только из-за того, что в этой комнате было холодно, хотя южная часть дома имеет приемлемую температуру.
Я заметил, что время от времени по-прежнему отдаю от 2 до 3 кВт обратно в сеть, поэтому я хотел бы найти что-то еще, чтобы сбросить это. Я хотел бы найти привлекательный накопительный обогреватель для ночного отопления
1 человеку нравится этот пост Физика |
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
Рассчитать мощность, рассеиваемую резистором, и мощность, отдаваемую источником питания.
Рассчитать стоимость электроэнергии при различных обстоятельствах.
Мощность в электрических цепях
Власть у многих людей ассоциируется с электричеством. Зная, что мощность — это скорость использования энергии или преобразования энергии, каково выражение для электроэнергии ? На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Сравним 25-ваттную лампочку с 60-ваттной. (См. рис. 1(a).) Поскольку обе лампы работают при одинаковом напряжении, лампочка мощностью 60 Вт должна потреблять больший ток, чтобы иметь большую номинальную мощность. Таким образом, сопротивление лампочки мощностью 60 Вт должно быть меньше, чем у лампы мощностью 25 Вт. Если мы увеличиваем напряжение, мы также увеличиваем мощность. Например, когда лампочка мощностью 25 Вт, рассчитанная на работу от сети 120 В, подключается к сети 240 В, она короткое время очень ярко светится, а затем перегорает. Как именно напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?
Рис. 1. (a) Какая из этих лампочек — 25-ваттная (вверху слева) или 60-ваттная (вверху справа) — имеет большее сопротивление? Что потребляет больше тока? Что потребляет больше всего энергии? Можно ли по цвету сказать, что нить накаливания 25 Вт холоднее? Является ли более яркая лампочка другого цвета, и если да, то почему? (кредиты: Dickbauch, Wikimedia Commons; Greg Westfall, Flickr) (b) Этот компактный люминесцентный светильник (КЛЛ) излучает ту же интенсивность света, что и лампочка мощностью 60 Вт, но с мощностью от 1/4 до 1/10 входной мощности. (кредит: dbgg1979, Flickr)
Электрическая энергия зависит как от приложенного напряжения, так и от перемещаемого заряда. Наиболее просто это выражается как PE = qV , где q — пройденный заряд, а V — напряжение (или, точнее, разность потенциалов, через которую проходит заряд). Мощность — это скорость, с которой перемещается энергия, поэтому электрическая мощность равна
P=PEt=qVtP=\frac{PE}{t}=\frac{qV}{t}\\P=tPE=tqV
. Учитывая, что ток равен , я = q / t (обратите внимание, что здесь Δ t = t ), выражение для мощности принимает вид
P = IV
Электроэнергия ( P ) — это просто произведение тока на напряжение. Мощность имеет привычные единицы измерения ватт. Поскольку единицей СИ для потенциальной энергии (PE) является джоуль, мощность измеряется в джоулях в секунду или ваттах. Таким образом, 1 А ⋅ В = 1 Вт. Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать сотовый телефон или другие электронные устройства. Эти розетки могут быть рассчитаны на 20 А, чтобы цепь могла выдавать максимальную мощность P = IV = (20 А) (12 В) = 240 Вт. В некоторых приложениях электрическая мощность может быть выражена в вольт-амперах или даже киловольт-амперах (1 кА ⋅ В = 1 кВт). Чтобы увидеть отношение мощности к сопротивлению, мы объединим закон Ома с P = IV . Подстановка I = V/R дает P = ( V / R ) V = V ² / R . Аналогично, замена 90 166 V = IR 90 167 дает 90 166 P = I(IR) = I ² R . Для удобства здесь перечислены вместе три выражения для электрической мощности: 9{2}R\\P=I2R
.
Обратите внимание, что первое уравнение справедливо всегда, а два других можно использовать только для резисторов. В простой схеме с одним источником напряжения и одним резистором мощность, подаваемая источником напряжения, и мощность, рассеиваемая резистором, идентичны. (В более сложных цепях P может быть мощностью, рассеиваемой одним устройством, а не общей мощностью в цепи.) Из трех разных выражений для электрической мощности можно получить разные выводы. Например, P = В ² / R подразумевает, что чем ниже сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше отдаваемая мощность. Кроме того, поскольку квадрат напряжения равен P = В ² / R , эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение удваивается до 25-ваттной лампы, ее мощность увеличивается почти в четыре раза до примерно 100 Вт, что приводит к ее перегоранию. Если бы сопротивление лампочки оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также выше.
Пример 1. Расчет рассеиваемой мощности и тока: горячая и холодная мощность
(a) Рассмотрите примеры, приведенные в Законе Ома: Сопротивление и простые цепи и Сопротивление и удельное сопротивление. Затем найдите мощность, рассеиваемую автомобильной фарой в этих примерах как в горячем, так и в холодном состоянии. б) Какой ток он потребляет в холодном состоянии?
Стратегия для (а)
Для горячей фары нам известны напряжение и ток, поэтому мы можем использовать P = IV для определения мощности. Для холодной фары нам известны напряжение и сопротивление, поэтому мы можем использовать 9{2}}{0,350\text{ }\Omega }=411\text{ Вт}\\P=RV2=0,350 Ом (12,0 В)2=411 Вт
.
Обсуждение для (а)
30 Вт, рассеиваемые горячей фарой, являются типичными. Но 411 Вт в холодном состоянии на удивление выше. Начальная мощность быстро уменьшается по мере увеличения температуры лампы и увеличения ее сопротивления.
Стратегия и решение для (b)
Ток, когда лампочка холодная, можно найти несколькими различными способами. Преобразуем одно из уравнений мощности, P = I ² R , и введите известные значения, получив {\frac{411\text{ Вт}}{{0,350}\text{ }\Omega }}=34,3\text{ A}\\I=RP
=0,350 Ω411 Вт
= 34,3 A
.
Обсуждение для (б)
Холодный ток заметно выше, чем установившееся значение 2,50 А, но ток быстро снизится до этого значения по мере повышения температуры лампы. Большинство предохранителей и автоматических выключателей (используемых для ограничения тока в цепи) рассчитаны на то, чтобы кратковременно выдерживать очень высокие токи при включении устройства. В некоторых случаях, например, с электродвигателями, ток остается высоким в течение нескольких секунд, что требует использования специальных плавких предохранителей.
Стоимость электроэнергии
Чем больше электроприборов вы используете и чем дольше они остаются включенными, тем выше ваш счет за электроэнергию. Этот известный факт основан на соотношении между энергией и мощностью. Вы платите за использованную энергию. Так как P = E / t , мы видим, что
E = Pt
это энергия, потребляемая устройством с мощностью P за интервал времени t . Например, чем больше горит лампочек, тем больше P б/у; чем дольше они горят, тем больше т . Единицей энергии в счетах за электроэнергию является киловатт-час (кВт ⋅ ч), что соответствует соотношению E = Pt . Стоимость эксплуатации электроприборов легко оценить, если иметь представление об их энергопотреблении в ваттах или киловаттах, времени их работы в часах и стоимости киловатт-часа для вашего электроснабжения. Киловатт-часы, как и все другие специализированные единицы энергии, такие как пищевые калории, могут быть преобразованы в джоули. Вы можете доказать себе, что 1 кВт ⋅ ч = 3,6 × 10 ⁶ J.
Потребляемая электрическая энергия ( E ) может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет снижения энергопотребления этого прибора или приспособления. Это не только снизит стоимость, но и уменьшит воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения — один из самых быстрых способов сократить потребление электроэнергии в доме или на предприятии. Около 20% энергии, потребляемой домом, идет на освещение, в то время как в коммерческих учреждениях этот показатель приближается к 40%. Люминесцентные лампы примерно в четыре раза более эффективны, чем лампы накаливания — это верно как для длинных трубок, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). (См. рис. 1(b).) Таким образом, лампочку накаливания мощностью 60 Вт можно заменить КЛЛ мощностью 15 Вт, имеющей ту же яркость и цвет. КЛЛ имеют изогнутую трубку внутри шара или спиралевидную трубку, все они соединены со стандартным ввинчивающимся основанием, которое подходит для стандартных патронов для ламп накаливания. (Первоначальные проблемы с цветом, мерцанием, формой и высокими первоначальными вложениями в КЛЛ были решены в последние годы.) Теплопередача от этих КЛЛ меньше, и они служат в 10 раз дольше. Значение инвестиций в такие лампочки рассматривается в следующем примере. Новые белые светодиодные лампы (которые представляют собой группы небольших светодиодных лампочек) еще более эффективны (в два раза эффективнее, чем КЛЛ) и служат в 5 раз дольше, чем КЛЛ. Однако их стоимость по-прежнему высока.
Установление связей: энергия, мощность и время
Отношение E = Pt вы найдете полезным во многих различных контекстах. Энергия, которую ваше тело использует во время упражнений, связана, например, с уровнем мощности и продолжительностью вашей активности. Величина нагрева источником питания связана с уровнем мощности и временем его применения. Даже доза облучения рентгеновского изображения связана с мощностью и временем облучения.
Пример 2. Расчет рентабельности компактных люминесцентных ламп (КЛЛ)
Если стоимость электроэнергии в вашем районе составляет 12 центов за кВтч, какова общая стоимость (капитальные плюс эксплуатация) использования лампы накаливания мощностью 60 Вт в течение 1000 часов (срок службы этой лампы), если лампочка стоит 25 центов? (b) Если мы заменим эту лампочку компактной люминесцентной лампой, которая дает такой же световой поток, но в 1/4 меньше мощности, и которая стоит 1,50 доллара, но служит в 10 раз дольше (10 000 часов), какова будет общая стоимость?
Стратегия
Чтобы найти эксплуатационные расходы, мы сначала находим использованную энергию в киловатт-часах, а затем умножаем на стоимость киловатт-часа.
Решение для (а)
Энергия, используемая в киловатт-часах, находится путем ввода мощности и времени в выражение для энергии:
E = Pt = (60 Вт) (1000 ч) = 60 000 Вт ⋅ ч
В киловатт-часах это
E = 60,0 кВт⋅ч.
Теперь стоимость электроэнергии составляет
стоимость = (60,0 кВт ⋅ ч) (0,12 долл. США/кВт ⋅ ч) = 7,20 долл. США.
Общая стоимость составит $7,20 за 1000 часов (около полугода при 5 часах в день).
Решение для (б)
Поскольку КЛЛ использует только 15 Вт, а не 60 Вт, стоимость электроэнергии составит 7,20/4 = 1,80 доллара. КЛЛ прослужит в 10 раз дольше, чем лампа накаливания, так что инвестиционные затраты составят 1/10 стоимости лампы за этот период использования, или 0,1 (1,50 доллара США) = 0,15 доллара США. Таким образом, общая стоимость составит $1,95 за 1000 часов.
Обсуждение
Поэтому гораздо дешевле использовать КЛЛ, даже если первоначальные инвестиции выше. Повышенная стоимость рабочей силы, которую бизнес должен включать в себя для более частой замены ламп накаливания, здесь не учитывалась.
Выполнение подключений: Возьми домой эксперимент — Инвентаризация использования электроэнергии
1) Составьте список номинальных мощностей различных приборов в вашем доме или комнате. Объясните, почему что-то вроде тостера имеет более высокий рейтинг, чем цифровые часы. Оцените энергию, потребляемую этими приборами в среднем в день (путем оценки времени их использования). Некоторые приборы могут указывать только рабочий ток. Если бытовое напряжение 120 В, то используйте P = IV . 2) Проверьте общую мощность, используемую в туалетах на этаже или в здании вашей школы. (Возможно, вам придется предположить, что мощность используемых флуоресцентных ламп составляет 32 Вт. ) Предположим, что здание было закрыто на все выходные, и что эти лампы оставались включенными с 18:00 до 18:00. Пятница до 8 утра понедельника. Во что обойдется эта оплошность? Как насчет целого года выходных?
Резюме раздела
Энергия, потребляемая устройством мощностью P за время t , равна E = Pt .
Концептуальные вопросы
1. Почему лампы накаливания тускнеют в конце своей жизни, особенно перед тем, как их нити накаливания порвутся?
Мощность, рассеиваемая на резисторе, определяется как P = V ² / R , что означает, что мощность уменьшается, если сопротивление увеличивается. Тем не менее, эта сила также дается P = I ² R , что означает увеличение мощности при увеличении сопротивления. Объясните, почему здесь нет противоречия.
Задачи и упражнения
1. Какова мощность разряда молнии 1,00 × 10 ² МВ с током 2,00 × 10 ⁴ А ?
2. Какая мощность подается на стартер большого грузовика, потребляющего ток 250 А от аккумуляторной батареи 24,0 В?
3. Заряд 4,00 Кл проходит через солнечные элементы карманного калькулятора за 4,00 ч. Какова выходная мощность, если выходное напряжение калькулятора составляет 3,00 В? (См. рис. 2.)
Рисунок 2. Полоса солнечных элементов прямо над клавишами этого калькулятора преобразует свет в электричество для удовлетворения своих энергетических потребностей. (кредит: Эван-Амос, Wikimedia Commons)
4. Сколько ватт потребляет фонарик, через который проходит 6,00×10 ² за 0,500 ч, если его напряжение составляет 3,00 В?
5. Найдите мощность, рассеиваемую в каждом из этих удлинителей: а) удлинитель с сопротивлением 0,0600 Ом, по которому протекает ток 5,00 А; (b) более дешевый шнур с использованием более тонкой проволоки и сопротивлением 0,300 Ом.
6. Убедитесь, что единицей измерения вольт-ампер являются ватты, как следует из уравнения P = IV .
7. Покажите, что единицы 1В ² / Ом = 1 Вт, что следует из уравнения P = В ² / R .
8. Покажите, что единицы 1 A ² ⋅ Ω = 1 Вт, как следует из уравнения P = I ² R .
9. Убедитесь, что единица энергии эквивалентна 1 кВт ⋅ ч = 3,60 × 10 ⁶ Дж.
10. Электроны в рентгеновской трубке ускоряются через 1,00 × 10 ² кВ и направляются к мишени для получения рентгеновских лучей. Рассчитайте мощность электронного пучка в этой трубке при силе тока 15,0 мА.
11. Электрический водонагреватель потребляет 5,00 кВт в течение 2,00 ч в сутки. Какова стоимость его эксплуатации в течение одного года, если электричество стоит 12,0 центов/кВт⋅ч? См. рис. 3.
Рис. 3. Электрический водонагреватель по требованию. Тепло подается воде только тогда, когда это необходимо. (кредит: aviddavid, Flickr)
12. Сколько электроэнергии потребуется для приготовления ломтика тоста при использовании тостера мощностью 1200 Вт (время приготовления = 1 минута)? Сколько это стоит при 9,0 центов/кВт·ч?
13. Какова будет максимальная стоимость КЛЛ, чтобы общая стоимость (инвестиции плюс эксплуатация) была одинаковой как для КЛЛ, так и для ламп накаливания мощностью 60 Вт? Предположим, что стоимость лампы накаливания составляет 25 центов, а электричество стоит 10 центов/кВтч. Рассчитайте стоимость 1000 часов, как в примере с экономической эффективностью КЛЛ.
14. Некоторые марки старых автомобилей имеют электрические системы на 6,00 В. а) Каково тепловое сопротивление фары мощностью 30,0 Вт в таком автомобиле? б) Какой ток течет по нему?
15. Преимущество щелочных батарей заключается в том, что они обеспечивают постоянное напряжение почти до конца своего срока службы. Как долго щелочная батарея с номиналом 1,00 А ⋅ ч и 1,58 В будет поддерживать горение лампы фонарика мощностью 1,00 Вт?
16. Прижигатель, используемый для остановки кровотечения в хирургии, выдает 2,00 мА при 15,0 кВ. а) Какова его мощность? б) Чему равно сопротивление пути?
17. Говорят, что в среднем телевизор включен 6 часов в день. Оцените годовую стоимость электроэнергии для эксплуатации 100 миллионов телевизоров, предполагая, что их средняя потребляемая мощность составляет 150 Вт, а средняя стоимость электроэнергии составляет 12,0 центов/кВт⋅ч.
18. Старая лампочка потребляет всего 50,0 Вт вместо исходных 60,0 Вт из-за истончения ее нити накаливания. Во сколько раз уменьшится его диаметр, если предположить равномерное утончение по длине? Любыми эффектами, вызванными разницей температур, пренебречь.
Медная проволока калибра 19,00 имеет диаметр 9,266 мм. Рассчитайте потери мощности на километр такого провода, если по нему проходит 1,00 × 10 ² А.
20. Интегрированные концепции
Холодные испарители пропускают ток через воду, испаряя ее лишь при небольшом повышении температуры. Одно такое домашнее устройство рассчитано на 3,50 А и использует переменное напряжение 120 В с КПД 95,0%. а) Какова скорость испарения в граммах в минуту? (б) Сколько воды нужно налить в испаритель за 8 часов ночной работы? (См. рис. 4.)
Рисунок 4. Этот холодный испаритель пропускает ток непосредственно через воду, испаряя ее напрямую с относительно небольшим повышением температуры.
21. Integrated Concepts (a) Какая энергия рассеивается при ударе молнии с силой тока 20 000 А, напряжением 1,00 × 10 ² МВ и длительностью 1,00 мс? (b) Какая масса древесного сока может быть поднята с 18ºC до точки кипения, а затем испарена за счет этой энергии, если предположить, что сок имеет те же тепловые характеристики, что и вода?
22. Integrated Concepts Какой ток должен производить подогреватель бутылочек с питанием от батареи 12,0 В, чтобы нагреть 75,0 г стекла, 250 г детской смеси и 3,00×10 ² алюминия с 20ºC до 90º за 5.00 мин?
23. Integrated Concepts Сколько времени потребуется хирургическому прижигателю, чтобы поднять температуру 1,00 г ткани с 37º до 100, а затем выкипятить 0,500 г воды, если он выдает 2,00 мА при 15,0 кВ? Не учитывать передачу тепла в окружающую среду.
24. Integrated Concepts Гидроэлектрогенераторы (см. рис. 5) на плотине Гувера производят максимальный ток 8,00 × 10 ³ А при напряжении 250 кВ. а) Какова выходная мощность? (b) Вода, питающая генераторы, входит и выходит из системы с малой скоростью (таким образом, ее кинетическая энергия не меняется), но теряет 160 м по высоте. Сколько кубических метров в секунду необходимо, при КПД 85,0%?
Рисунок 5. Гидрогенераторы на плотине Гувера. (кредит: Джон Салливан)
25. Integrated Concepts (a) Если предположить, что эффективность преобразования электроэнергии двигателем составляет 95,0 %, какой ток должны обеспечить 12,0-В аккумуляторы 750-килограммового электромобиля: (a) Для ускорения из состояния покоя до 25,0 м/с за 1,00 мин? (b) Подняться на холм высотой 2,00 × 10 ² м за 2,00 мин с постоянной скоростью 25,0 м/с, прилагая силу 5,00 × 10 ² Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? (c) Двигаться с постоянной скоростью 25,0 м/с, прилагая 5,00 × 10 ² Н сила для преодоления сопротивления воздуха и трения? См. Рисунок 6.
Рисунок 6. Этот электромобиль REVAi заряжается на одной из улиц Лондона. (кредит: Фрэнк Хебберт)
26. Integrated Concepts Пригородный легкорельсовый поезд потребляет 630 А постоянного тока напряжением 650 В при ускорении. а) Какова его потребляемая мощность в киловаттах? (b) Сколько времени потребуется, чтобы достичь скорости 20,0 м/с, начиная с состояния покоя, если его загруженная масса составляет 5,30 × 10 ⁴ кг, при условии, что 9КПД 5,0% и постоянная мощность? в) Найдите его среднее ускорение. (d) Обсудите, как ускорение, которое вы нашли для легкорельсового поезда, можно сравнить с тем, которое может быть типичным для автомобиля.
27. Integrated Concepts (a) Алюминиевая линия электропередачи имеет сопротивление 0,0580 Ом/км. Какова его масса на километр? б) Какова масса километра медной линии с таким же сопротивлением? Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические пределы ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.
28. Integrated Concepts (a) Погружной нагреватель на 120 В может повысить температуру алюминиевой чашки размером 1,00 × 10 ² г, содержащей 350 г воды, с 20°C до 95°C за 2,00 мин. Найти его сопротивление, считая его постоянным в процессе. (б) Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические пределы ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.
29. Интегрированные концепции (a) Какова стоимость нагрева джакузи, содержащего 1500 кг воды, с 10º C до 40º C при КПД 75,0 % с учетом теплопередачи в окружающую среду? Стоимость электроэнергии 9центов/кВт ⋅ ч. б) Какой ток потреблял электрический нагреватель на 220 В переменного тока, если на это уходило 4 часа?
30 . Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 ² МВт мощности при 480 В? б) Какая мощность рассеивается в линиях передачи, если они имеют сопротивление 1,00 Ом? в) Что неразумного в этом результате? (d) Какие предположения неразумны, а какие предпосылки противоречивы?
31. Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 ² МВт мощности на 10,0 кВ? б) Найдите сопротивление провода длиной 1,00 км, при котором потеря мощности составит 0,0100 %. в) Каков диаметр медного провода длиной 1,00 км, имеющего такое сопротивление? г) Что неразумного в этих результатах? (e) Какие допущения неразумны или какие предпосылки противоречивы?
32. Создайте свою собственную задачу Рассмотрим электрический погружной нагреватель, используемый для нагревания чашки воды для приготовления чая. Составьте задачу, в которой вы вычисляете необходимое сопротивление нагревателя, чтобы он повышал температуру воды и чашки за разумное время. Также рассчитайте стоимость электроэнергии, используемой в вашем процессе. Среди вещей, которые следует учитывать, – используемое напряжение, задействованные массы и теплоемкости, тепловые потери и время, в течение которого происходит нагрев. Ваш инструктор может пожелать, чтобы вы рассмотрели тепловой предохранительный выключатель (возможно, биметаллический), который остановит процесс до того, как в погружном блоке будет достигнута опасная температура. 9{6}\text{Дж}\\1кВт⋅ч=(1 с1×103 Дж)(1ч)(1 ч4600 с)=3,60×106 Дж
11. 438 долл. США/год
13. 6,25 долл. США
15. 1,58 ч
17. 3,94 млрд. Долл. США/Год
19. 25,5 Вт
21. (а) 2,00 × 10 ⁹ J (B) 769 кг
23. 45,0 S
25. (A) 343 A A (б) 2,17 × 10 ³ А (в) 1,10 × 10 ³ А
27. (а) 1,23 × 10 ³ кг (б) 2,64 × 10 5 кг 90907 4 6 3 ³ ) 2,08 × 10 ⁵ А
(б) 4,33 × 10 ⁴ МВт
(c) Линии электропередачи рассеивают больше мощности, чем должны передавать.
(d) Напряжение 480 В является необоснованно низким для напряжения передачи. Линии электропередачи на большие расстояния поддерживаются при гораздо более высоком напряжении (часто сотни киловольт) для снижения потерь мощности.