конвектор, инфракрасный и масляный обегреватели
При покупке обогревателя домой вполне резонно встает вопрос о его производительности. На сегодняшний день существует несколько видов обогревателей, каждый из которых реализует функцию обогрева разными способами. От чего зависит эффективность их работы?
КПД обогревателей
Для начала нужно разобраться в том, от чего зависит КПД обогревателей. В основе устройства большинства современных обогревательных приборов – трубчатый электронагреватель, ТЭН. Он представляет собой изогнутую трубку из меди или нержавеющей стали, либо цельнолитую прямую трубку из алюминиевого сплава. Внутри расположен провод с большим сопротивлением, закрученный в пружину. ТЭН плотно заполнен кварцевым песком. Чтобы обеспечить большую площадь теплообмена и увеличить скорость обогрева помещения, используют оребрение трубки.
Спираль ТЭНа, в отличие от обычной нагревательной спирали, которая так же может использоваться в устройствах, не вступает в контакт с воздухом, в результате чего не возникает эффекта «сжигания кислорода».
И он более надежный и безопасный.
Нагревательные элементы обогревателя
Но оба вида нагревательных элементов (ТЭН и открытая спираль) обладают достаточно высоким уровнем КПД – около 90-93%. Использование дополнительных функций и технологий (свечение в ИК-обогревателях, вращение лопастей в тепловентиляторах) снижает это значение, поскольку они требуют дополнительного расхода энергии.
В целом можно сказать, что уровень КПД в современных обогревательных приборах примерно одинаковый. Вопрос только в принципе работы, стоящих задачах, надежности и безопасности.
Как повысить КПД обогревателя
Для того, чтобы повысить эффективность обогревателя, на производстве используются различные технологии.
В масляных обогревателях более высокого КПД удается достигать за счет большей поверхности самого прибора. Таким образом, с нагретым корпусом контактирует больший объем воздушных масс, что немного увеличивает скорость обогрева помещения.
Принципы работы различных обогревателей
ИК-обогреватели и тепловентиляторы фокусируют работу на определенном участке комнаты. Такой зональный обогрев позволяет обеспечивать теплом только то место, где это требуется.
Конвекторы повышают производительность за счет особой конструкции самого устройства и его ТЭНа.
Заключение
Таким образом, в зависимости от конкретных условий и стоящих задач, эффективным может оказаться любой обогреватель. Наиболее универсальным и безопасным средством является электрический конвектор. Современные модели оснащены функцией защиты от перегрева, к тому же они не «сжигают кислород». Они обладают более совершенным нагревательным элементом и позволяют быстрее других устройств повысить температуру в комнате и поддерживать ее на этом уровне.
Если же нужен обогрев только одной конкретной точки помещения, подойдет тепловентилятор или ИК-обогреватель.
Вихревой индукционный нагреватель
Вихревой индукционный нагреватель (ВИН) представляет собой некую разновидность индукционной плиты.
Однако, что нам обещают продавцы вихревых индукционных нагревателей? А вот здесь начинаются чудеса. Обещают экономию до 50% по сравнению с обычными ТЭНами. Тоесть, либо КПД ТЭНа равен 50%, либо КПД ВИНа равен 200%. Попробуем разобраться. Ваш покорный слуга не поленился и позвонил в несколько компаний продающих вихревые индукционные нагреватели. Самый главный вопрос, который был задан — какое преимущество я получу, заплатив достаточно большие деньги за этот прибор? Вот какие ответы я получил:
- У нас очень много продаж и все довольны
- Фантастическая надежность и долговечность
- Экономия до 50% по сравнению с ТЭНами
- Отсутствие шума
Ну, с первым и вторым утверждениями можно поспорить.
По поводу шума — ТЭНы тоже не шумят. А, вот, с экономией — это интересно. Оказывается (по утверждению продавцов), образование накипи на ТЭНе снижает его КПД. Соответствено, экономичность ВИНа обусловлена постоянным КПД по сравнению с ТЭНами. Но позвольте, каким образом накипь снижает КПД ТЭНов? Вспомним про закон сохранения энергии. Допустим, подвели мы к ТЭНу 1кВт электрической мощности. Соответственно, мы должны получить 1кВт тепловой энергии. Если тепла получаем меньше, то оставшаяся энергия должна выделяться в каком-то ином виде. Что-0то я не припомню, чтобы ТЭНы в воде светились или выделяли, скажем, электромагнитные волны. Несомненно, накипь снижает теплоотдачу ТЭНа, но это никак не влияет на его КПД. При снижении теплоотдачи, повышается температура самого ТЭНа, а, следовательно, повышается его электрическое сопротивление. При повышении электрического сопротивления, понижается мощность, потребляемая этим ТЭНом.
Закипит чайник через минуту или через минуту и 5 секунд — имеет ли это значение? При этом, количество электроэнергии, необходимой для подогрева чайника с водой, останется неизменным. Однако, продавцы ВИНов пытаются перевернуть ситуацию с ног на голову и говорят о снижении КПД. Таким образом, ВИН может быть альтернативой ТЭНам, но никакого выигрыша в экономии он не даст. Чудес на не бывает 🙂 А что касается «фантастической надежности», за те деньги, которые стоит ВИН, можно купить несколько электрических котлов и устроить резервирование. Надежность будет в несколько раз выше.
термодинамика — Все ли на 100% эффективно при обогреве?
спросил
Изменено 8 лет, 11 месяцев назад
Просмотрено 1к раз
$\begingroup$
Все всегда говорят об эффективности своей техники.
Мне было интересно, все ли было на 100% эффективно для обогрева окружающей среды?
- термодинамика
$\endgroup$
$\begingroup$
Электронагреватель с «механической неэффективностью», как упомянул Программист, тем не менее в конечном итоге приведет к почти 100% конверсии, потому что такие вещи, как расширение проводов, скрипящие звуки и т. д., будут поглощаться окружающей средой и превращаться в тепло, особенно в колодце. -утепленный дом.
Я оправдываю оставление КЛЛ в ванной зимой включенным (для включения требуется несколько минут), потому что мы все равно просто включили бы обогреватель, а тепло, которое он излучает, просто компенсирует электрическое отопление. Аналогично для устройств, изнашиваемых циклами включения/выключения.
Приборы могут быть более чем на 100% эффективны, напр. тепловые насосы.
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Передача тепла от одного источника к другому может быть очень эффективной.
На самом деле, первый закон термодинамики гласит, что внутренняя энергия системы может передаваться в виде тепла, при этом работа сжатия, расширения и т. д. не совершается. Например, электрические нагреватели могут производить около 99% тепловой энергии на окружающую среду с минимальными потерями от механических воздействий, таких как растяжение проводов.
Все всегда говорят об эффективности своей техники.
Нет. Вы не слышите, чтобы все говорили об эффективности отопления, потому что эффективность связана с объемом работы или преобразованием энергии. Люди говорят об эффективности водонагревателя, например, чтобы сказать, сколько химической энергии в топливе преобразуется в тепловую энергию. Или электрический нагреватель для обозначения того, сколько электрической энергии преобразуется в тепло.
$\endgroup$
1
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
термодинамика. Эффективность электрических нагревателей
$\begingroup$
Я читал этот вопрос. Человек спрашивал, какова эффективность электрического нагревателя, и, подводя итог, люди отвечали: «Все резистивные нагреватели могут считаться имеющими 100% эффективность», и что это верно также для вещей, которые не предназначены для обогрева, но которые производят тепло, такие как компьютеры, телевизоры и т. д.
Теперь мой вопрос, почему разные печи имеют разные уровни «энергоэффективности»? Если все печи сделаны сопротивлением, разве они не должны иметь 100% КПД?
- термодинамика
- энергия
- электричество
- эффективное использование энергии
$\endgroup$
5
$\begingroup$
Если все печи сделаны сопротивлением, разве они не должны иметь 100% КПД?
Духовка — это не то же самое, что обогреватель.
Задача обогревателя помещения – доставить тепло в окружающее его пространство. Назначение печи – поддерживать определенную, повышенную температуру внутри закрытой камеры.
Я не знаю, как определить «эффективность» электрической духовки. Эффективности обычно выражаются в виде некоторого отношения, чаще всего в виде отношения некоторого фактического значения к некоторому «идеальному» значению.
Идеальная печь должна иметь идеальную изоляцию. Это не позволит никакому теплу уйти. Как только он достигнет желаемой температуры, ему вообще не потребуется никакой энергии для поддержания этой температуры. По сравнению с этим, каждую практическую печь следует назвать эффективной на 0%, независимо от того, насколько хорошо она на самом деле изолирована.
$\endgroup$
$\begingroup$
Теперь мой вопрос: почему разные духовки имеют разные уровни «энергоэффективность»? Если все печи сделаны сопротивлением, разве они не должны иметь 100% КПД?
Я не видел печей, перечисленных в примерах по ссылке «энергоэффективность», поэтому не знаю, по каким критериям определяется их «эффективность».
Но в общих чертах я бы подумал, что «эффективность» будет отношением энергии, которая производит желаемый результат или результат, к энергии, необходимой для получения этого результата (вход энергии).
В этом контексте желаемой производительностью печи является приготовление пищи. Точно так же желаемая производительность сушилки для белья — сушить одежду. Только тепло, повышающее температуру содержимого духовки (или сушилки), может дать желаемый результат. Тепло, теряемое в окружающую среду печи (кухни), не может обеспечить желаемую производительность. Примером может служить плохо теплоизолированная печь. Зимой это может быть плюсом, так как можно сэкономить на счетах за отопление, если дом отапливается электричеством. Но летом это увеличивает ваш счет за кондиционирование воздуха. Холодильник охлаждает свое содержимое, но при этом отдает тепло окружающей среде (воздуху на кухне). Опять же, зимой это может быть и желательно, а летом нет.
Я взял «эффективность» в кавычки, потому что для описания коэффициента, обсуждавшегося выше, используются разные термины.