8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Как работает обогреватель конвектор: Принцип работы и расчет мощности электрического конвектора

Содержание

как работает тепловой конвектор отопления

Содержание:

В жилых и производственных помещениях для поддержания комфортной температуры в холодное время года применяют разные типы обогревательных приборов. В качестве эффективного и простого прибора для быстрого прогрева помещения используют электрический конвектор.

как работает конвектор

Естественного перемещения воздушной массы, прогретой с помощью этого устройства достаточно для того, чтобы почувствовать в помещении тепло. Этот простой принцип работы электрического конвектора позволяет получить комфортный микроклимат в помещении.

Устройство конвектора: три типа нагревательных элементов

Как работает конвектор отопления? По своей конструкции он не сложный. Основной деталью прибора является нагревательный элемент.

Различают три типа:

  • Игольчатые нагреватели, в корпусах которых смонтированы петли из сплава никеля и хрома, имеющие вид иголок. Обладают способностью моментального разогрева и так же быстро охлаждаются. Удобный вариант регулировки заданной температуры в квартире или офисе. По цене они недорогие, и в этом заключается одно из достоинств. Большой минус игольчатых элементов в том, что их нельзя устанавливать в сырых местах. Кроме того, выжигают кислород и высушивают воздух.

принцип работы электрического конвектора отопления

  • Трубчатые электрические нагреватели — ТЭНы. Это полая трубка с нихромовой спиралью внутри. Пространство между корпусом и спиралью заполнено диэлектриком. Чтобы увеличить теплоотдачу, корпус нагревателя оснащён рёбрами. Основное преимущество ТЭНов — его можно ставить в сырых местах, так как корпус герметичный. Недостатки следующие: долго разогревается до рабочей температуры, низкая теплоотдача, потрескивание при работе.
  • Третий тип — монолитные нагреватели, представляют собой ребристый корпус, в который впаяна нихромовая нить. Эти устройства бесшумные, работают с максимальной теплоотдачей, корпус прогревается равномерно. Но такой нагреватель — один из лучших, но стоит дорого.

Как осуществляется управление конвектором

Что бы понять, как работает конвектор, следует разобраться в способах управления прибором.

тепловой конвектор принцип работы

В конвекторы встраивают механические или электронные терморегуляторы:

  1. В недорогих моделях встроены механические термостаты. Достигая определённого температурного показателя, они размыкают электрическую цепь. После остывания устройства, цепь замыкает вновь и конвектор опять нагревается. Температура воздушного пространства здесь не учитывается, термостат срабатывает путём прогрева биметаллической пластины. Это считается недостатком такого типа управления.
  2. Если в конвекторе применяется электронный тип управления, то здесь идёт взаимодействие нескольких датчиков. Они отслеживают степень прогрева самого конвектора и температуры в помещении. Микропроцессор обрабатывает поступившие в него данные и таким образом корректируется работа конвектора. Ещё одно преимущество — на корпусе есть панель, с помощью которой можно выставлять нужную температуру. Иногда к нагревателям прилагаются пульты с дистанционным управлением, это ещё удобнее. Наиболее дорогие модели оснащаются модулями, в которых можно запрограммировать температурный режим в квартире или доме на несколько дней вперёд. Например, когда в рабочее время о=дома никого нет, температуру можно существенно снизить. К приходу хозяев конвектор уже успеет вновь прогреть помещение. В корпусе устройства предусмотрены щели для поступления воздуха.

Принцип работы электрического конвектора

В основе принципа работы теплового конвектора используется свойство воздуха, которое заставляет его при нагреве подниматься, при остывании вновь опускаться. Нагревательный элемент конвектора заставляет двигаться воздушную массу вокруг себя. Прогретые потоки устремляются к потолку, там остывают и опускаются. Цикл повторяется.

как работает конвектор отопления


Термостаты позволяют поддерживать нужный температурный режим. Механический либо электронный датчики в системе управления регулируют работу конвектора. При механическом блоке контакты замыкаются при охлаждении контактной пластины, тем самым прогрев идёт дальше. Электронный управляющий блок включает и выключает устройство в зависимости от заданного температурного режима в определённый период времени.

Нагреватели различаются по способу монтажа. В продаже имеются настенные, встроенные, плинтусные и напольные модели.

Как правильно рассчитать мощность

Прежде чем приобретать конвектор, надо выяснить, какой мощности будет достаточно для того, чтобы обогреть помещение. Если мощность не рассчитать, то энергопотребление будет уходить впустую. Можно воспользоваться двумя видами расчётов: по площади или по объёму.

тепловой конвектор принцип работы

Мощность конвектора рассчитывают следующим образом:

  1. Расчёт по площади приблизительный и нужно иметь в виду, что поправки необходимы. Но зато это делается легко и оперативно. Берётся для расчёта следующая норма: 0,1 кВт/ч на 1 кв. м площади помещения, у которого условно есть одна дверь и одно окно при высоте потолка в 2,5 м. Так, например, нужно рассчитать мощностностые характеристики конвектора для комнаты площадью в 18 кв. м. Получим результат: 18х0,1=1,8 кВт. Если комната угловая, то применяется коэффициент 1,1. Может быть и такое, что в комнате имеется хорошая теплоизоляция и качественное пластиковое окно (с энергосберегающим стеклопакетом), тогда можно применить коэффициент 0,8.
  2. Расчёт по объёму более точный, но коэффициенты применять тоже надо. Для расчёта берутся следующие размеры: ширина, длина комнаты и высота потолка. Так же следует учесть, что 0,04 кВт тепловой мощности идёт для обогрева 1 кв. м помещения. Длина, ширина и высота перемножаются и полученную цифру умножают на 0,04. Так, для комнаты, где площадь составляет 15 кв. м с высотой потолка в 2,5 метра необходим нагреватель мощностью в1,5 кВт.

Важно. Если в комнате более одного окна, то на каждое следующее окно нужно добавить ещё 10 процентов. При хорошей теплоизоляции процент можно уменьшить.

принцип работы электрического конвектора отопления

Несколько отличается расчёт мощности конвектора, если прибор используется при сильных холодах в качестве вспомогательного источника тепла. Здесь берётся такой параметр, как 30-50 Вт на 1 кв. метр, если расчёт идёт исходя из площади, и 0,015-002 кВт на 1 куб. метр при расчётах по объёму.

Плюсы и минусы оборудования

Достоинств у нагревательных конвекторов немало, которые говорят в пользу такого вида обогрева:

  1. Простой монтаж и нехитрая работа. Приобретают прибор, устанавливают его на ножки, либо вешают на стену, подключают к электрической сети, и всё готово к работе. Остаётся немного подождать, пока прогреется воздух.
  2. Длительный эксплуатационный срок, рассчитан на 15 лет и более. Какого-то особого обслуживания не требуется. Нужно только вовремя вытирать пыль, чтобы она не понималась с воздушным потоком вверх.
  3. Несомненное достоинство — это сравнительно невысокая цена.
  4. Вмешательство для поддержания температурного режима не требуется, он выставляется один раз, при включении и меняется по желанию.
  5. Бесшумность в работе. Механические модели издают характерное пощёлкивание при срабатывании термостата, но электронные модели работают совершенно без звуков.
  6. Простой принцип работы, при этом КПД доходит до 95 процентов.

как работает конвектор

Есть у приборов и недостатки, которые нужно учитывать:

  1. Ощутимый расход электроэнергии;
  2. Большие площади отапливать не целесообразно, в данном случае использовать принцип работы электрического конвектора отопления можно как дополнительный источник тепла.
  3. Если вовремя не протереть пыль, то игольчатые нагреватели её сожгут с выделением характерного неприятного запаха.

Техника безопасности

Электрические конвекторы требует к себе осторожного отношения, как и любые электрические приборы. При их использовании нужно помнить о технике безопасного использования таких агрегатов.

Например, большой ошибкой считается сушка белья непосредственно на корпусе. Лучший исход — перегрев аппарата и его выключение, если сработает защита. Худшее развитие событий — пожар.

принцип работы конвектора электрического

Электрическая розетка, в которую включается конвектор, должна находиться сбоку от прибора, на расстоянии от 10 см и дальше. Расположение розетки сверху категорически запрещено.

Если учитывать все эти моменты, эксплуатация будет безопасной, прибор прослужит долго, а помещение благодаря ему будет тёплым и уютным.


Инфракрасный обогреватель или конвектор — что лучше? | Конвекторы | Блог

Все живое на земле любит понежиться в тепле. Лысой разумной обезьяне повезло меньше всех. Природа не наделила нас шерстью, естественным антифризом и даже не дала толстого кожного покрова. Пришлось выкручиваться: костры, камины, печное отопление. Веками человечество грелось от живого огня, пока не изобрели электричество.

Первым ток в отоплении применил Жак Нуаро в начале 30-х годов 20-го века, создав прообраз современного конвектора. Вторым был изобретатель Гюнтер Шванк. Немец в 1933 году получил патент на принципиально другой прибор — электрический инфракрасный обогреватель.

Персональная звезда

Гюнтеру Шванку удалось реализовать в миниатюре принцип передачи тепла от звезды к планете. Солнечное тепло — на 78% инфракрасное излучение. Источником энергии обогревателя служит ТЭН или кварцевая, галогеновая трубка, заполненная газом. Электричество разогревает газ, тепловая волна инфракрасного спектра попадает на керамические пластины, металлический рефлектор и распространяется в пространстве.

Важно понимать, инфракрасный обогреватель — не греет воздух!

Как и наша желтая звезда, он рассеивает лучики тепла, нагревая пол, стены, мебель. Предметы постепенно отдают излишки тепловой энергии более холодном воздуху. Если обогреватель направить на тело, оно согреется, как в холодный день от внезапно выглянувшего солнышка. КПД современных изделий близко к 80%. С помощью инфракрасных обогревателей легко обогреть локальную зону — область рабочего стола, кровать, кресло.

Домашний Гольфстрим

Если немец обратился к небесам, Жак Нуаро вдохновился океаном и движением воздушных масс.

Внутри конвектора разогревается спираль, холодный воздух заходит снизу и смешивается с теплым, затем поднимается вверх. Процесс называется — конверсия.

В старых моделях спираль была открыта, из-за чего оседавшая на ней пыль нагревалась и иногда даже вспыхивала. Неприятный запах, «съеденный» кислород, низкая влажность воздуха — проблемы, долгое время преследовавшие гениальное в своей простоте устройство.

Если где-то завалялся дедушкин обогреватель, пора его выкинуть на свалку!

Современные обогреватели значительно меньше сушат воздух и оснащены защитой — нагревательный элемент помещают в металлическую трубку или обрабатывают специальным раствором. В среднеценовом сегменте вместо спирали может быть установлен СТИЧ или ТЭН.

Преимущества и недостатки

Получив солнечные преимущества, инфракрасный обогреватель унаследовал звездные недостатки. Излучение греет только те поверхности, на которые направлено. Если объект находится в не зоны действия волн, он будет нагреваться только от воздуха, который в свою очередь получает тепло от окружающих его вещей — это не быстрый процесс.

Конвектор греет воздух, а значит тепло достаточно быстро распространяется по комнате и с каждым квадратным метром становится все дороже.

За счет высокого КПД у инфракрасника расход электроэнергии ниже в сравнении с конвектором. Многие обогреватели оснащены датчиком температуры, включающим и выключающим устройство автоматически. Если его нет, тянуться к ручному выключателю не далеко.

Бытовые модели, кроме премиум-сегмента, работают в коротко- и средневолновом режимах от 0,8 до 1,8 метра — за пределами этой зоны свои ледяные иголочки точит холод.

Длинноволновые излучатели оснащены пультами и в основном используются на производстве, в кафе, общественных зданиях — тепло распространяется на расстояние от 4 до 6 метров.

Тепловой излучатель не боится влаги и даже прямого попадания воды, чего не скажешь о конвекторе. Инфракрасные обогреватели используют в парниках и теплицах, часто применяют в строительстве — для сушки бетона, стен, нагрева почвы. А еще его можно взять на открытую веранду или даже на пикник, если дизель-генератор имеется.

Он дешево стоит, расходует мало энергии и спасает от сквозняков. Если по полу «гуляет» ветерок, но в квартире тепло от центрального отопления, святящаяся «грелка» станет временной заменой «теплому полу». Пространство в несколько метров быстро нагреется, и ходить по нему станет приятно.

Традиционный конвектор может в одиночку полноценно заменить батарею с горячей водой, равномерно и быстро наполнит комнату теплом. Продвинутые версии с электронной начинкой контролируют температуру и включаются только тогда, когда столбик термометра начинает падать. В некоторых моделях есть режим антизамерзания, предусматривающий поддержание температуры воздуха в комнате на уровне + 5 градусов Цельсия. На рынке представлены тысячи моделей разных мощностей и размеров, от огромных до самых маленьких — плинтусных, используемых для подогрева межоконного пространства.

Чем выше повесишь, тем больше «натопишь»

Звезды следует развешивать на небе, в нашем случае, на потолке. Если интерьер помещения не позволяет закрепить устройство над прочими объектами, следует разместить его на стене, как можно выше, в пределах действия тепловой волны. Рекомендуемая высота всегда указывается в паспорте устройства. Если не хотите поджарить соседскую стену или подарить киловатты электроэнергии воздуху за окном, следует выбрать правильный угол наклона.

Покупатели любят обвинять маркетологов в зловредных приписках: «В паспорте написано площадь 14 квадратов, а греет только 5!»

На самом деле прибор греет тот объем, который указан в документе. Если правильно выбрать точку установки и угол, «грелка» облагодетельствует своим теплом максимальную площадь. Скорость нагрева — другое дело, не все предметы одинаково охотно расстаются с теплом. Камень медленно впитывает в себя энергию и долго отдает, металлические предметы — чем тоньше, тем быстрее обмениваются градусами с воздухом, ковер — не отдаст тепло до утра.

Производитель указывает параметры для хорошо утепленного помещения с дополнительным источником обогрева — центральное отопление, котел, печь, ГВС. Если в щелочки, через которые улетучивается теплый воздух, можно заглянуть — рефлектор сможет обогреть только хозяина.

Сколько обогревателей надо, чтобы согреться?

Есть простая формула расчета, одинаково верная для всех типов обогревателей. На каждые 10 квадратных метров — 1 киловатт мощности, если используете в качестве основного источник тепла и 0,5 киловатт, когда обогреватель применяется в качестве дополнительного источника. На комнату в 16–22 квадрата с головой хватит 3 бюджетных модели по 0,8 киловатта или потребуется обогреватель среднего класса с мощностью 1,5–2 киловатта.

Стоимость соответствующая — один большой продается по цене трех маленьких. Вот только один напополам не разрежешь, а холодно может быть сразу во всех комнатах, на кухне и в ванной тоже.

Инфракрасный обогреватель постепенно вытесняет традиционный конвектор, существенно уступая лишь в одном — скорости нагрева помещения. Площадь у мини-солнца тоже относительно низкая, но эту проблему можно решить установкой 1–2 нагревателя, а вот с законами физики не поспоришь.

Почти 100 лет противостояния двух разных принципов обогрева помещений не выявили однозначного победителя. Для офисов, кофеен, небольших торговых павильонов — инфракрасный обогреватель оптимальный вариант, нет никакого смысла топить соседние помещения и воздух на улице. Высокие цены на электричество заставляют владельцев квадратных метров искать недорогую альтернативу привычному многим обогревателю со спиралью. Меньше платить и ждать, или, придя домой, наслаждаться теплом здесь и сейчас — каждый решает сам.

Конвекционный обогреватель, что это такое: виды электрических приборов

Здравствуйте, дорогие читатели!

Сегодня, выбирая приборы для обогрева помещения, можно заблудиться в высоком количестве альтернативы и конкуренции среди предложений на рынке обогревателей. Ниже вы узнаете интересные и важные факты про один из самых известных и эффективных видов отопления помещения. А также мы рассмотрим примеры электроприборов, которые работают по такому принципу.

Содержание статьи

Что такое конвекция и как она работает?

Чтобы лучше разобраться с вопросом “конвекционный обогреватель, что это такое?” мы приведем определение слову “конвекция” и рассмотрим самый простой пример — масляный обогреватель.

Этот электроприбор работает именно по принципу конвекции, он имеет несколько нагретых секций, расположенных в вертикальном положении, через которые и проходят холодные струи воздуха, при этом нагреваясь и поднимаясь вверх.

Конвекция (от греческого “convectio” — доставка) — это натуральный или принудительный способ теплоотдачи в жидких или газообразных веществах, осуществляемый путем переноса энергии струями. Плотность горячих газа или жидкости меньше, чем холодных, именно поэтому более теплые слои направляются вверх.

Таким образом, горячие секции масляных батарей, нагревая холодный и плотный слой воздуха внизу комнаты и превращая его в теплый, менее плотный и легкий, запускают цикличный процесс обогрева объекта с помощью горячих струй воздушной массы. Такое явление называется естественной конвекцией, потому что струи теплого воздушного слоя устремляются ввысь без искусственной циркуляции.

Что такое принудительная конвекция?

Как вы уже догадались, вынужденная конвекция отличается от натуральной лишь тем, что она происходит с помощью механического влияния на ее работу внешних сил со стороны. Это, своего рода, искусственная мешалка для жидкостей и газов в виде насоса или лопастей вентилятора.

Такие вынужденные меры применяются при неэффективной работе естественной конвекции для повышения скорости прогрева пространства или для равномерного обогрева, как, например, в духовке, чтобы блюдо испеклось равномерно.

Какие конвекционные обогреватели бывают?

Существует три основных вида электроприборов, работающих на основе конвекционного способа обогрева:

  1. Масляные радиаторы
  2. Каменные радиаторы
  3. Конвекторы

Масляные

Масляные обогреватели прогревают комнату путем естественной конвекции, потому что их строение в виде вертикальных секций, расположенных друг от друга на расстоянии 1.5 — 3 см, позволяет легко проходить потокам воздушного слоя между ними, нагреваться и подниматься вверх. Тем самым, воздух в комнате быстрее нагревается, благодаря большой площади обогрева у секций масляных обогревателей.

Также встречаются другие виды этих электроприборов, к примеру, в виде греющей панели. Но всех их объединяет нагревательный элемент, который находится в масле. К плюсам масляных батарей относят низкую цену и мобильность. Подробнее здесь.

 

Каменные

Отопительные приборы из камня по строению похожи на масляные или чугунные батареи и обогревают комнату преимущественно конвекторным путем.

Нагретый камень хорошо испускает инфракрасное излучение длинноволнового спектра, поэтому каменные батареи обогревают комнату в двух режимах: конвекционном и инфракрасном. Это позволяет быстро и равномерно прогревать помещение.

Материалом для таких радиаторов служит экологически чистый, без химических примесей, камень. Новые российские технологии позволяют изготавливать любые сложные формы радиаторов, у которых увеличены конвекционные характеристики.

На рынке СНГ продукцию электрических каменных батарей представляет компания Heat Stone (картинка внизу). Подробнее про электрические радиаторы Heat Stone читайте здесь.

У таких радиаторов нагревательный элемент находиться внутри камня и полностью изолирован от окружающей среды, что делает их полностью противопожарными в эксплуатации. Чаще всего их используют как полноценную электрическую систему для отопления дома.

Конвекторы

Среди конвекторов встречаются приборы как с натуральной циркуляцией воздуха, так и с принудительной. Но здесь мы коснемся более популярного и наиболее часто встречающегося вида — это настенные конвекторы, которые работают в естественном режиме круговорота воздуха в помещении.

Чаще всего они представляют из себя жестяную панель, снизу которой находится отверстие для захода холодной воздушной массы, а сверху «жалюзи» для выхода нагретых потоков, за которой располагается ребристый нагревательный элемент, спрятанный туда, чтобы обезопасить человека от ожогов.

Строение таких приборов затрудняет поднятие потоков вверх, и нагревательный элемент начинает сильно перегреваться, что приводит к сжиганию пыли и выделению углекислого газа. Поэтому некоторые чувствительные люди, при длительном нахождении в комнате с такими электроприборами, могут чувствовать недомогание и головную боль. Подробнее про виды конвекторов читайте здесь.

Вывод

Подводя итоги всему вышеперечисленному, можно сказать, что обогреватель конвекторного типа — это настенный или напольный, чаще всего электрический прибор, который отапливает помещение с помощью кругооборота воздуха, потоки которого проходят через нагретые элементы электрообогревателя и затем передают тепло в окружающую среду.

Спасибо, что дочитали до конца! Также читайте статью про типы каменных радиаторов и про вред инфракрасного отопления здоровью человека. Пишите ваши вопросы в комментариях ниже. Мы с удовольствием на них ответим.

С уважением, эксперты СтройДомЭконом.РУ!

Электрический конвектор: что это такое

КАТАЛОГ ТОВАРОВ

  • Бойлеры
    • Бойлеры
    • Буферные емкости
    • Косвенного нагрева
    • Электрические
  • Водонагреватели
    • Водонагреватели
    • Газовые
    • Электрические
    • Косвенного нагрева
  • Горелки
    • Горелки
    • Газовые
    • Дизельные
    • Комбинированные мультитопливные
    • Мазутные
    • На отработанном масле
    • Нефтяные
    • Пеллетные
    • Рампы и комплектующие
  • Инфракрасные обогреватели
  • Калориферы
    • Калориферы
    • Отопительные
    • Дестратификаторы
    • Канальные
  • Конвекторы
    • Конвекторы
    • Встраиваемые внутрипольные
    • Газовые
    • Напольные
    • Электрические
  • Кондиционеры
    • Кондиционеры
    • Настенные
    • Канальные
    • Кассетные
    • Колонные
    • Мобильные
    • Мульти-сплит
    • Напольные/ потолочные
    • Оконные
    • Внешние блоки
  • Котлы отопления
    • Котлы отопления
    • Газовые
    • Газовые/ дизельные под сменную горелку
    • Дизельные
    • На отработанном масле
    • Паровые
    • Пеллетные
    • Промышленные водогрейные
    • Твердотопливные
    • Термомасляные
    • Электрические
  • Насосы
    • Насосы
    • Дренажные
    • Насосные станции
    • Поверхностные
    • Погружные
    • Фекальные
    • Циркуляционные
    • Автоматика для систем водоснабжения
  • Тепловые завесы
  • Тепловые пушки
    • Тепловые пушки
    • Газовые
    • Дизельные
    • На горячей воде
    • Электрические
  • Теплогенераторы
    • Теплогенераторы
    • Газовые канальные воздухонагреватели
    • Газовые воздухонагреватели
  • Еще
    • Автоматика
    • Дымоходы
      • Дымоходы
      • Arderia
      • Baxi
      • Bosch
      • Buderus
      • Craft
      • Daewoo
      • Ferroli
      • Hydrosta
      • Kiturami
      • Navien
      • Protherm
      • Еще…
    • Запчасти и комплектующие
      • Запчасти и комплектующие
      • Запчасти
      • Насосы топливные
      • Блоки управления
      • Комплектующие для калориферов
      • Комплектующие для кондиционеров
      • Комплектующие для тепловых завес
      • Комплектующие к инфракрасным обогревателям
      • Комплектующие радиаторов
      • Форсунки
      • Комплектующие для конвекторов
    • Комплектующие отопительных систем
      • Комплектующие отопительных систем
      • Арматура
      • Антифриз
      • Гидроаккумуляторы
      • Группа безопасности
      • Для котельных на отработанном масле
      • Оборудование для подачи топлива
      • Теплообменники
    • Кондиционеры промышленные
      • Кондиционеры промышленные
      • Воздушные тепловые насосы

Как включить конвектор: все способы

Электрический конвектор – это наиболее популярный на сегодняшний день тип обогревателя, который используют для отопления жилых, офисных и производственных помещений.

Такие обогреватели просты в эксплуатации и максимально адаптированы для использования в быту. Элементы, при помощи которых происходит основное управление — это термостат и выключатель. Включение установки и контроль работы осуществляются очень просто. Терморегулятор контролирует и поддерживает температуру в помещении автоматически, включая и выключая нагревательный элемент.

В конвекторе можно достаточно точно установить необходимую температуру, что обеспечивает удобство использования и экономичность.

Такие конвекторы универсальны, их можно применять для обогрева квартир, загородных домов, офисов, общественных объектов. Для отопления промышленной недвижимости большой площади используются специальные устройства более высокой мощности.

Принцип работы

Электрический конвектор Nobo осуществляет свою работу на основе циркуляции воздуха через устройство. Внутри у него находится нагревательный элемент, а снаружи — термостат для управления температурными режимами. Поступая внутрь конвектора, воздух выходит в виде направленного нагретого потока, отапливая помещение. Таким образом, обеспечивается быстрый и равномерный нагрев воздуха. Благодаря использованию специального сплава для изготовления нагревательного элемента, тот начинает работать на обогрев почти сразу после подключения.

Конвектор можно устанавливать в разных помещениях и вблизи любых поверхностей, так как благодаря низкой температуре корпуса гарантируется пожаробезопасность.
При этом, при небольших размерах нагревательного элемента, конвектор обладает достаточной мощностью для обогрева любых площадей.

Таким образом, этот тип обогревателя гарантирует эффективную работу, надежность, а также экономичность и простоту эксплуатации.

Включение и режимы работы

В современных конвекторах установлены термостаты, регулирующие температуру нагревательного элемента и, соответственно, выходящего воздуха. Электронные установки осуществляют контроль с высокой точностью (до 0,1ºС) для достижения комфортного микроклимата. Это подходит для объектов, в которых присутствует необходимость соблюдения определенного температурного режима. Также можно регулировать температуру автоматически, что также повышает экономичность.

Сам процесс включения электрического конвектора вручную достаточно прост. На нем присутствует выключатель, с помощью которого подается напряжение на нагревательный элемент. В конвекторах с высокой мощностью может быть несколько нагревательных элементов, и, в таком случае, переключатель предусматривает несколько возможных положений. Соответственно, при установке переключателя в первое положение, будет происходить включение одного нагревательного элемента, во второе — два, и так далее до полной мощности. Таким образом, высокоточный термостат позволяет регулировать температуру в больших диапазонах.

Управление вручную

Помимо ручного, существует возможность дистанционного управления конвектором. Современные технологии позволяют использовать Интернет и смартфон для удаленного контроля обогревателя.

Норвежская компания Nobo предлагает две системы для дистанционного управления обогревателями: Orion 700 и Energy Control. С помощью этих систем можно контролировать конвекторы (и другие электрические приборы) через специальные приемники по аналогии с «умным домом».

Это позволяет пользователю удаленно управлять отоплением, например, загородного дома, чтобы он не промерзал в холодное время.

Включение через Орион

Работа конвектора от системы Orion 700 и GSM-модуля осуществляется с помощью sms-команд. В модуль заранее ставится обычная sim-карта, на которую с любого мобильного устройства отправляется команда, а модуль, в свою очередь, связывается с блоком управления Orion 700 и по радиосигналу настраивает работу обогревателя. 

Также существует возможность заранее создать программу работы на неделю, указав параметры температуры, которую необходимо поддерживать. Она будет повторяться циклично, поддерживая оптимальную заданную температуру. Обогреватель может работать неограниченное количество времени. Это удобно, так как позволяет отапливать, например, загородный дом зимой, при отсутствии в нем жильцов. Все конвекторы Nobo имеют режим антизамерзания, что позволяет сохранять минимальную положительную температуру в помещении (для поддержания работы коммуникаций) с минимальными затратами электроэнергии.

Включение через Energy Control

Вторая система управления — Energy Control. Она осуществляет контроль через Интернет с помощью блока управления Eco Hub и роутера. По аналогии с Orion700, здесь также можно настраивать режимы работы конвекторов, настраивать программы, включать обогрев и так далее. Возможно управление с нескольких смартфонов одновременно.

На сегодняшний день данная технология от компании Nobo — это передовая разработка в области дистанционного управления обогревом помещений.

Кроме того, электрический конвектор Nobo может оставаться включенным на неограниченный период времени, так как в нем есть надежная защита от перегрева.
 
Таким образом, данная система позволяет управлять конвектором так, как это необходимо в каждом конкретном случае. Например, можно заранее дистанционно включить обогреватель за пару часов до приезда на дачу для прогрева дома, или же, не боясь, оставить его работать на целый сезон для поддержания температуры, без необходимости приезжать. Это обеспечивает детальный контроль работы, экономичность и максимальный комфорт в использовании. 

Видео-презентация Nobo Energy Control

Как работает электрический водонагреватель

Как работает электрический водонагреватель
Типичный Бытовой водонагреватель на 240 вольт имеет 2 нагревательных элемента …. верхний и ниже элементы.
Элементы управляются верхним и нижним термостаты. Каждый элемент подключен к термостату.

Термостаты механические биметаллические переключатели, которые читать температура через боковую стенку резервуара и включить элементы и OFF. Типичные термостаты с механическим водонагревателем не являются напряжением конкретные, и рассчитаны на жилой от 120 до 240 и коммерческих напряжение от 208 до 480 вольт.


Жилые термостаты водонагревателей можно вручную установить на температура между 90F до 150F или от 110 до 160F, в зависимости от марки и калибровки.

Все термостаты Настройки приблизительны.
высшее настройки термостата используют больше электричества.
Более высокая температура может привести к ожогам и травмам.


Коммерческий водонагреватель термостаты могут быть выше, опаснее диапазон 120-180F. Максимально допустимая температура для водонагревателей все типы 210F. Более высокая температура может привести к сильному взрыву пара.

Не устанавливайте высоко температура коммерческих термостатов на жилой водонагреватель. это ненужный и опасный.
Типичная ванна-душ 104F.


В целях безопасности и предотвращения ожогов, рекомендуемая настройка для всех термостатов водонагревателей (коммерческая и бытовые, газовые или электрические), которые поставляют питьевую (питьевую) воду в трубы, где вода может вступать в контакт с людьми, составляет 120F.

высшее коммерческие термостаты температуры используются для мытья посуды и других высокотемпературные приложения, которые часто регулируются санитарными нормами, или необходимость обогрева помещения и т… но высоких температур никогда не бывает вводится в водопроводные трубы, где вода может вступать в контакт с люди. Смесительный клапан установлен для отпуска или снижения температуры очень горячая вода, прежде чем она попадет в линии подачи.

Ресурсы
Как отрегулировать термостаты
Как заменить термостат на электрическую воду обогреватель / коммерческий и жилой
How Проводные термостаты
Преимущества смесительного клапана
Как увеличить количество горячей воды

Электрические водонагреватели не одновременный
Жилые 2-элементные электрические водонагреватели на 240 вольт не являются одновременными, как видно на этикетке продукта, расположенной сбоку от бака.
Это означает, что оба элемента никогда не ВКЛ на в то же время (одновременно), если не значительно изменился. Один элемент включен, или другой элемент включен, или оба элемента выключены.
Как подключить водонагреватель для одновременной операция

верхняя термостат является основным контроллером.
Начиная с холодного бака, верхний термостат включает верхний элемент до вершины 2/3 танка достигает настройки температуры.
После прогрева верхней части бака, верхней термостат отключает верхний элемент и передает питание нижнему термостат, который включает нижний элемент.Нижний элемент работает до бак достигает температуры установка.
Нижний элемент включается и выключается в часы ожидания, чтобы сохранить бак температура на уставке термостата.

Нет воздуха внутри бак
Когда горячая вода включена в кухонной раковине, горячая вода сразу выходит из топа бака.
Горячая вода течет по трубе горячей стороны, пока не достигает крана.
В этот же момент горячие листья в верхней части бака, сразу же новая холодная вода входит низ бака через пластиковую трубку погружной трубы.
Для экономии энергии никогда не включайте горячий нажмите при использовании только холодной… потому что новая холодная вода, которая входит в бак должен быть нагрет до заданного значения.
Ресурсы
Читать о погружной трубке
9 способов экономии воды с помощью водонагревателя

в часы «ожидания», между использованием горячей воды, нижний элемент поддерживает температура в баке.
Нижний элемент сохраняет воду горячей, включив примерно 1-4 минут каждый час в течение дня и ночи, что равняется 45Kwh — 216Kwh каждый месяц в режиме ожидания в зависимости от эффективности бака, техническое обслуживание и сезонная температура поступающей холодной воды.Новые танки с большим количеством изоляция или резервуары в естественном теплом месте включаются реже.
Ресурсы
См. Математические таблицы для нагрева воды
кВт-ч часовых расчетов

Один раз горячая вода используется в кране, холодная вода быстро заполняет дно резервуара Нижний элемент активируется первым, а когда верхняя часть бака ниже заданного значения, нижний элемент выключается и верхний элемент включается, и тепловой цикл повторяется.
температура поступающей холодной воды влияет на количество энергии потребляются.Зимой поступающая вода холоднее. Холодное водное средство элементы должны нагреваться дольше, чтобы достичь заданной температуры термостата. Средняя температура грунтовых вод Закалочный бак

.
внутри водонагревателя — как работают водонагреватели

Давайте кратко рассмотрим компоненты, которые работают вместе в вашем водонагревателе, чтобы сделать ваш утренний душ таким приятным:

  • Бак — Внутренняя оболочка водонагревателя представляет собой тяжелый металлический резервуар, содержащий водозащитный вкладыш, который вмещает от 40 до 60 галлонов (от 151 до 227 литров) горячей воды в количестве от 50 до 100 фунтов на квадратный дюйм (PSI) в пределах диапазона давления типичной жилой системы водоснабжения.Внешняя часть бака покрыта изоляционным материалом, таким как пенополиуретан. Кроме того, имеется декоративная внешняя оболочка и, возможно, дополнительное изолирующее одеяло [источник: APEC].
  • Погружная трубка — Вода поступает в водонагреватель через погружную трубку в верхней части резервуара и направляется на дно резервуара, где затем нагревается.
  • Запорный клапан — Запорный клапан останавливает поток воды в водонагреватель. Это отдельный компонент от нагревателя, расположенного снаружи и над устройством.
  • Труба для отвода тепла — Подвешенная к верхней части внутренней части емкости, труба для отвода тепла позволяет горячей воде выходить из водонагревателя.
  • Термостат — Это устройство контроля температуры и температуры. Некоторые электрические водонагреватели имеют отдельный термостат для каждого элемента.
  • Нагревательный механизм — Электрические водонагреватели имеют нагревательные элементы внутри бака для нагрева воды. Газовые водонагреватели используют систему горелки и дымохода.
  • Дренажный клапан — Расположенный в нижней части наружного корпуса, дренажный клапан позволяет легко опорожнять резервуар для замены элементов, удаления осадка или перемещения резервуара в другое место.
  • Предохранительный клапан — Это предохранительное устройство поддерживает давление внутри водонагревателя в безопасных пределах.
  • Жертвенный анодный стержень — Изготовленный из магния или алюминия со стальным сердечником, жертвенный анодный стержень подвешен в баке водонагревателя для предотвращения коррозии.

Теперь давайте посмотрим, как все эти части работают вместе, чтобы обеспечить вас горячей водой.

,

водонагревателей — работают ли они?

Примечание. Эта публикация может содержать партнерские ссылки. Это означает, что бесплатно для вас мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки.

В свое время петля из медных трубок функционировала как тепловая ловушка для вашего водонагревателя. В наши дни многие водонагреватели имеют более сложную тепловую ловушку, и вы можете легко купить и установить ее в свой существующий водонагреватель. Но как они работают, и стоят ли они дополнительных вложений?

Как работает тепловая ловушка?

Традиционные петли с тепловыми ловушками (иногда их называют гусиными шеями) используют тепловую конвекцию.Горячая вода поднимется, а холодная утонет. При добавлении U-образного провала в трубопровод горячая вода застревает в верхней части петли, в то время как холод может проходить через провал и попадать в резервуар.

Несмотря на то, что есть несколько небольших изменений в дизайне для сосков (например, шарики против закрылков), функциональность остается той же. Два небольших фитинга установлены там, где ваши трубы входят и выходят из бака. Тефлоновый шар находится в фитинге для выхода горячей воды, а полипропиленовый шар — в патрубке для входа холодной воды.

Когда ваш водонагреватель находится в режиме ожидания (то есть вы не потребляете воду), шарики упираются в клапаны и предотвращают выход тепла (конвекция). Когда вы включаете кран горячей воды, шарики поднимаются с места, чтобы обеспечить беспрепятственный поток, и падают обратно, когда вы закрываете кран.

Нужна ли тепловая ловушка на моем водонагревателе?

Использование либо петли с тепловыми ловушками, либо ниппеля с тепловыми ловушками может снизить потерю тепла на 60%. Это действительно складывается, когда приходят счета.Кроме того, многие государственные и местные постановления в настоящее время требуют тепловых ловушек.

Еще одним преимуществом использования ниппелей является то, что они диэлектрические, то есть они уменьшают количество коррозии в стальном резервуаре при соединении с другим металлом (например, медью). Учитывая относительно низкую стоимость тепловых ловушек и простоту установки, нет причин, по которым вы НЕ ДОЛЖНЫ. Это может даже продлить срок службы вашего анодного стержня.

Насколько сложно установить ниппель с тепловой ловушкой?

Наборы ниппелей широко доступны в Интернете и в большинстве хозяйственных магазинов, в которых имеются детали для нагревателей воды (например, аноды).Мы предлагаем инвестировать в тепловые ловушки Rheem, хотя другие бренды, такие как AO Smith и Bradford White, также хороши. Установка невероятно проста.

Закройте бак и осушите его примерно на два галлона. Снимите соединительные гайки с существующих ниппелей и нанесите тефлоновую ленту на ниппели-ловушки для дополнительной изоляции и лучшего уплотнения. Тогда вы можете просто вставить ниппели-ловушки и все заново подключить. Весь процесс может занять всего пять минут, исключая время осушения.

Проблемы с тепловыми ловушками

Ни один компонент не будет без проблем, и тепловые ловушки водонагревателей не являются исключением. Многие водопроводчики предпочитают гнуть трубы в гусиные шеи, а не покупать сборные конструкции, чтобы уменьшить риск засорения. Петли тепловых ловушек также могут выходить из строя, если они не имеют минимального диаметра.

Проблемы с сосками более распространены, если у вас установлен рециркуляционный контур. Наиболее распространенным из них является шум от шаров. Модели с закрылками, как правило, тише и с меньшей вероятностью вызывают застревание в потоке воды.

Неправильная установка тепловых ловушек также может привести к протечке в соединении в верхней части бака. Чаще всего проблему решает повторное затягивание и / или добавление немного тефлоновой ленты.

Хорошая новость заключается в том, что удаление ниппелей с тепловыми ловушками так же просто, как и при первоначальной установке, и вы часто можете решить проблемы самостоятельно. Поскольку засорение чаще всего вызвано ростом отложений или водорослей, регулярная промывка резервуара горячей воды и проверка анодного стержня на наличие признаков распада уменьшит вероятность возникновения этих проблем.

Похожие сообщения:
.

Как работают электрические чайники?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 22 марта 2020 г.

Машины ездят на бензине … а люди бегают на чае и кофе (по крайней мере, в моем доме)! Если вы пьете кофе или чай у ведра, вы будете рады, что кто-то однажды имел намерение изобрести супер-эффективный способ похолодания вода в горячую, а именно, электрический чайник (также известный как электрический чайник). Наполните его водой, включите его, включите, и через пару минут у вас есть горячая вода, готовая к пить или готовить.Как именно работает чайник? Почему это займет так долго варить? И как он узнает, когда отключиться? Давайте внимательнее посмотрим!

Фото: электрический чайник — это удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (более подробно обсуждается ниже).

Что такое электрический чайник?

Чайники являются одними из самых простых бытовых приборов.Поднимите крышку и загляните внутрь и вы увидите, на самом дне емкости для воды, катушка толстый металл называется нагревательным элементом. Когда вы подключите чайник к электрической розетке, большой электрический ток течет в нагревательный элемент. Элементы сопротивление (тенденция любого материала, чтобы остановить электричество протекает через него) превращает электрическую энергию в тепло. В других словами, стихия становится горячей. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде и быстро нагревается. это тоже.

Фото: Вверху: нагревательный элемент внутри основания электрочайника показан на нашей верхней фотографии. Внизу: в некоторых чайниках элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы предотвратить его «накипь» с известковым налетом. Это аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.

Сколько времени заваривается чайник?

Вы можете вскипятить воду любым способом — даже в простой кастрюле на открытом огне или в печи — хотя закрытый чайник обычно намного быстрее: он прекращает отвод тепла, позволяет быстрее повышать давление (помните, что вода кипит, когда давление насыщенного пара равно атмосферному давлению) и помогает воде кипеть быстрее.Но вы когда-нибудь расстраивались из-за того, сколько времени требуется, чтобы ваш чайник закипел? Не надо! Удивительно, что ваш чайник кипит так же быстро, как и Зачем.

Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем уходит тепло через верх и бока), рано или поздно вода внутри него будет кипеть. Основной закон физики называется сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно кипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вы всегда должны добавлять одинаковое количество энергии для этого.Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или какой-то удивительный В устройстве для перемешивания, как у Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вкладывать, чтобы вскипятить воду, точно такое же.

Допустим, вы начинаете с 1 литра (примерно 1 кг, 2,2 фунта) холодной воды примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения (100 ° C или 212 ° F). Количество необходимой энергии составляет 4,2 × 1000 г × 90. градусы = 378 000 джоулей или 378 кДж.

Таинственный «4.2 «- это постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет различную удельную теплоемкость, которая является просто величиной энергию, которую вы должны положить, чтобы поднять температуру одного грамма материал на один градус Цельсия. Вам нужно добавить 4,2 Дж энергии для поднятия температуры на 1 грамм воды на 1 ° С, поэтому Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° С.

378 кДж, чтобы вскипятить литр воды — это гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергосберегающая лампа мощностью 10 Ватт использует 10 Джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 Ватт означает использование одного Джоуля в секунду), так что это займет 37 800 секунд — около 10.5 часов — использовать столько энергии, сколько наш чайник использует в одном кипении!

Artwork: чайники используют много энергии для кипячения воды, но делают работу быстро (примерно 2,5 минуты) потому что они работают на большой мощности. При таком же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь в течение примерно 8 минут, ноутбук в течение часа и 20 минут или энергосберегающую лампу в течение примерно 10,5 часов.

Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт джоулей электрической энергии в секунду и положить (примерно) то же самое количество энергии в воду, а также тепло каждую секунду.Делить 378 000 на 2400, и вы обнаружите, что чайник занимает около 160 секунд делать работу, которая звучит о правильном электрический чайник, как правило, занимает 2-3 минуты до кипения. Старая пословица говорит, что наблюдаемый горшок (чайник) никогда не кипит, но это датируется временем когда большинство людей варили воду на ужасно неэффективном открытом угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепло энергия к воде намного быстрее и эффективнее, чем открытая огонь (который позволяет жаре убегать во всех направлениях).

Если ваш чайник был оценен в что-то вроде 2400 Вт (Вт), и вы использовали британскую мощность питание 240 вольт (В), то есть ток, проходящий через Элемент будет 2400/240 или 10 ампер (А). По бытовым стандартам это здоровенный ток: для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток 0,67 А — чайник использует в 15 раз больше! Так что ответ на как электрический чайник работает так быстро, используя относительно большой электрический ток. Количество выделяемого тепла пропорционально току (ток 10 А будет выделять вдвое больше тепла, чем ток 5 А) проходя через один и тот же нагревательный элемент, если напряжение было постоянным), поэтому большие токи производить больше тепла — и нагревать вещи гораздо быстрее — чем мелкие.

Фото: скрытый нагревательный элемент от типичного современного чайника, смотрящий снизу. Элемент запечатан в светло-серую центральную часть, и (если вы посмотрите внимательно), вы можете просто увидеть его два вывода, торчащие внизу справа. Темно-серый ободок (немного касающийся моего большого пальца) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая герметизирует нагревательный элемент внутри дна чайника и препятствует просачиванию воды. Длинная трубка сверху переносит пар изнутри чайника к термостату, который выключает элемент в нужное время (как объяснено ниже).

Как работают мгновенные водогрейные котлы?

Если вы устали ждать и хотите, чтобы ваш чайник кипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один использовать больше электрического тока — другими словами, купить более мощный чайник; Другое использование состоит в том, чтобы использовать меньше воды.

Быстрорастворимые водогрейные котлы / диспенсеры (такие как Breville Hot Cup и Morphy Ричардс Мено), который может вскипятить всего лишь чашку воды на самом деле быстро, объедините эти методы. Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (как правило, 3000 Вт или более) и они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с только небольшое количество воды.Если вы кипите только (скажем) четверть литра воды, вам нужно всего четверть энергии — скажем, 100 000 джоулей. И если вы снабжаете эту энергию элементом на 3000 ватт, сделайте математику, и вы обнаружите, что можете сделать это за 30 секунд вместо 2,5 минуты Можете ли вы увидеть еще одно большое преимущество здесь? Если ты вскипятив весь чайник, чтобы приготовить хоть один горячий напиток, вы эффективно тратить три четверти энергии, которую вы потребляете. Кипячение столько воды, сколько вам нужно, экономит вам значительное количество денег — и помогает окружающей среде тоже.

Как чайник знает, когда выключить?

Работа: Как выключается электрический чайник. Есть пароотвод и труба (желтая, 43 и 44), ведущая вниз от верхней части водяной камеры (серая, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевая и красная, 1 и 2). Когда чайник закипает, пар обдувает эту трубку, нагревает термостат и открывает его, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и не давая воде кипеть.Произведение из патента США 4 357 520: электрический кипящий водяной контейнер с включенными сухими и чувствительными к потоку термочувствительными блоками управления. Автор — John C. Taylor, любезно предоставленный Управлением по патентам и товарным знакам США.

Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить, иди и сделай рутинную работу или две, а потом забудь о них. Если бы ты был повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы найдете свой кухня заполнена облаками пара. Если вам не повезло, ваш чайник элемент может сгореть, перегореть или даже зажечь огонь.

К счастью, практически все современные чайники выключаются автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, которые реагируют на изменения температуры). Многие из них основанный на проектах, разработанных английским изобретателем Джон Тейлор, чей Компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более миллиард термостатов такого рода по всему миру.

Как они работают? Самые простые механические и используют биметаллический термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), встроенный в элемент блока в нижней части чайника.Он состоит из диска два разных металла тесно связаны между собой, один из которых расширяется быстрее, чем другие, когда температура поднимается. Обычно термостат изогнут в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, произведенный пар поражает биметаллический термостат и делает его внезапно щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как зонт разворачивается на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает цепь, отключает электрический ток и безопасно отключает чайник.Более сложные чайные термостаты (используются в системах такие как модный кофейный котел Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точных температур и поддерживать ее в течение неопределенного времени путем многократного включения тока и выкл.

Фото: Вот как в действительности выглядит типичный термостат-переключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая труба (желтая) подает пар к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов соединяют термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) с двумя клеммами нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель привинчены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (как показано на фото выше на этой странице).

Фотография: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другой фотографии).

«Механический эквивалент тепла»

Artwork: Эксперимент Джоуля, проведенный, чтобы найти механический эквивалент тепла.

Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит читать и писать о, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей вселенной: вы можете преобразовать один вид энергии в другой, но вы не можете создавать энергию из воздуха или превращать ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоул (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.

Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, обмотанной петлей над шкивом (2), и, когда груз упал, веревка повернула ось (3) и перемешала гребное колесо внутри контейнера, заполненного водой (4). Он рассуждал, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавил к воде, превратится в тепловую энергию, очень незначительно нагревая воду. После неоднократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он назвал это, vis viva), потерянная падающим грузом, была точно равна энергии, получаемой согревающей водой.Таким образом, Джоул подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, опубликовав результат в известной статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений теория сохранения энергии.

Джоул верил, что сможет найти доказательства, подтверждающие его идеи в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерить температуру сверху и снизу; падающая вода преобразует потенциал энергия в тепло, создавая разницу температур, которая, по его мнению, подтверждает его теория.По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на одну пятую градуса теплее внизу, чем сверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! В попытке решить вопрос Джоуль взял несколько термометров в свой медовый месяц. в Шамони, Франция в 1847 году и пытался измерить водопад там, хотя он не мог сделать это достаточно точно чтобы доказать свою точку зрения.

Узнать больше

Узнать больше

На этом сайте

Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте, посвященные сходным темам:

статей

  • Горящее желание эффективности, Том Мерфи.Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды при той же температуре требуется одинаковое количество энергии, однако вы решите это сделать. Но некоторые методы более эффективны, чем другие. Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники и микроволновые печи.
  • Что является более энергоэффективным — кипяток с использованием электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи ?: The Guardian, Notes & Queries, 2011.Читатели Guardian предлагают различные мнения об эффективности различных методов кипения воды.
  • Суетливые, Суетливые или Просто Гадкие Чайники от Алисы Роастхорн The New York Times, 9 августа 2009 года. Почему котлы выглядят так плохо? Эта писательница задается вопросом об эстетике, но, может быть, ей лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают конструкцию машины, способной быстро и эффективно кипятить воду?

Патенты

Если вы заинтересованы в реальных технических мелочах, почему бы не взглянуть на некоторые из многих патенты, охватывающие, как работают приборы, похожие на чайники? Вот четыре я выбрал, но вы найти больше в записях.

    Предохранитель
  • от Maurice Lee Warner: модифицированный предохранитель для предотвращения вскипания электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.,
  • Электрический кофейник от Ambrose Olds. Электрический кофеварка, которая поддерживает ваш напиток при заданной температуре. Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
  • Электрический водогрейный контейнер с включенными сухими и чувствительными к потоку термочувствительными блоками управления от John C. Taylor. Патент США 4 357 520, 2 ноября 1982 г.
  • Термочувствительное устройство управления для контейнеров с электрическими погружными нагревателями от Джона С.Тейлор и соавт. Патент США 4621186. 4 ноября 1986 года.

видео

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *