1. С точки зрения термодинамики, отапливать дома электрообогревателями крайне невыгодно, поскольку …

			при этом высококачественная электрическая энергия целенаправленно превращается в низкокачественную тепловую
			электрическую энергию трудно превратить в тепловую без больших потерь
			это требует прокладки мощных линий электропередачи и строительства технически сложных и дорогих подстанций
			электрообогреватели гораздо опаснее для здоровья населения, чем привычные батареи, по которым циркулирует горячая вода

Решение:

Современные электрообогреватели, например, масляные, не более вредны для здоровья, чем радиаторы центрального отопления. Превращение электроэнергии в теплоту не требует сложных устройств, и потому даже очень эффективные и мощные электрообогреватели стоят недорого. Строить линии электропередачи и подстанции тоже существенно дешевле, чем тянуть трубопроводы горячей воды, постоянно их ремонтировать, мириться с тем, что они обогревают не столько дома, сколько окружающую среду. Однако с точки зрения термодинамики, электрообогреватели – чистое расточительство. Сначала на тепловой или атомной электростанции с большими трудностями превращают теплоту, получаемую от атомного реактора или сгорающего топлива, в электроэнергию, причем 60% и более этой теплоты бесполезно рассеивается в окружающей среде. Эти потери можно оправдать, если за счет полученной высококачественной электроэнергии делать что-нибудь сложное – например, питать компьютер, телевизор или прецизионный станок. Но если втыкать в розетку электрообогреватель и сразу перегонять высококачественную электроэнергию в теплоту … Зачем, спрашивается, тогда нужны ЭЛЕКТРОстанции?

2. С точки зрения термодинамики, предприятия электроэнергетики …

			превращают неудобные для использования формы энергии частично в электроэнергию, частично в низкокачественные формы энергии
			превращают низкокачественные формы энергии полностью в высококачественную электрическую энергию
			создают электрическую энергию из различных веществ
			производят на выходе больше электрической энергии, чем потребляют тепловой, ядерной или другой энергии на входе

Решение: Устройство, которое производит больше энергии, чем потребляет, – это вечный двигатель первого рода. Он запрещен первым законом термодинамики. Устройство, полностью превращающее низкокачественную энергию в высококачественную, – это вечный двигатель второго рода. Он запрещен вторым законом термодинамики. Утверждение о создании энергии из вещества с точки зрения термодинамики бессмысленно или, как минимум, неграмотно. Любое вещество обладает энергией, и задача термодинамики заключается в изучении превращений этой энергии в различных процессах. Следовательно, электроэнергетика, с точки зрения термодинамики, – это превращение неудобных для использования форм энергии в удобную электрическую энергию за счет перевода части входной энергии в низкокачественные формы – в конечном счете, в теплоту.

3. При работе тепловой электростанции не испытывает превращения в другие формы энергии …

			энергия ядер атомов топлива
			химическая энергия топлива
			тепловая энергия, выделяющаяся при сжигании топлива
			механическая энергия вращения ротора паровой турбины

4. При работе тепловой электростанции не испытывает превращения в другие формы энергии …

			энергия ядер атомов топлива
			химическая энергия топлива
			тепловая энергия, выделяющаяся при сжигании топлива
			механическая энергия вращения ротора паровой турбины

Решение: На тепловой электростанции химическая энергия топлива при его сжигании превращается в тепловую энергию воды и пара, которая частично трансформируется в механическую энергию вращения ротора турбины, а последняя затем с помощью генератора трансформируется в электрическую энергию. Состояние и энергия ядер атомов во всех этих процессах не меняются.  

Тест КСЕ 3.2

Тест КСЕ 3.2

Принцип возрастания энтропии

1. С точки зрения термодинамики, отапливать дома электрообогревателями крайне невыгодно, поскольку …

2. Основное предназначение тормозных колодок автомобиля, с точки зрения термодинамики, заключается в …

3. Одинаковые количества чистого кремнезема (диоксида кремния SiO2) при одном и том же давлении (атмосферном) находятся в разных состояниях (определяемых температурой и историей образца) – пара, расплава, горного хрусталя (кристалл), кварцевого стекла (аморфного). Из них самой низкой энтропией обладает …

4. В ходе эмбрионального (зародышевого) развития симметрия живого организма …

5. При нагревании физического тела энтропия…

6. Второй закон термодинамики может быть сформулирован как ..

7. Кинетическим условием состояния равновесия является:

8. Процесс _________ сопровождается уменьшением энтропии в системе.

9. Величина, являющаяся мерой рассеивания в термодинамической системе, называется…

10. Смысл третьего закона Ньютона состоит в том, что он…

11. В процессе испарения жидкости энтропия …

12. С неравновестностью процессов связано понятие их …

13. С точки зрения термодинамики, возможно устройство, которое …

14. При образовании смесей энтропия…

15. При увеличении сложности и упорядоченности системы и ее энтропия

16. Процессы, протекающие в двух взаимно противоположных направлениях, называются…

17. В процессе сублимации йода (переход из твёрдого состояния в газообразное) энтропия…

18. При охлаждении тела его энтропия…

19. Живые организмы способны длительное время поддерживать упорядоченное (низкоэнтропийное) состояние своей внутренней среды в процессе жизнедеятельности и даже уменьшать свою энтропию – например, в ходе индивидуального развития или выздоровления после ранения или болезни. Это не противоречит второму закону термодинамики, требующему увеличения энтропии в ходе любого процесса, поскольку …

20. Согласно __________, всякий раз, когда энергия переходит из одной формы в другую, она утрачивает часть своей способности производить работу, превращается в бесполезное тепло.

21. Одна из формулировок второго закона термодинамики гласит, что с течением времени… …

22. Одно из основных свойств энтропии заключается в том, что

23. Превращение тепловой энергии в механическую без остатка …

24. Самопроизвольная передача тепла от холодного тела к горячему…

25. Энтропия системы служит мерой…

26. Энтропия живого организма поддерживается на низком уровне…

27. В герметичном металлическом баллоне находится некоторое количество кислорода. Такая характеристика этой системы, как ________________, является лишь средним значением, вокруг которого происходят постоянные беспорядочные колебания (хотя и небольшой амплитуды).

28. Одна из возможных формулировок закона термодинамики гласит, что

• беспорядок в изолированной от внешнего мира системе неизбежно нарастает, а имеющиеся в ней структуры разрушаются

29. С точки зрения термодинамики, предприятия электроэнергетики …

• превращают неудобные для использования формы энергии частично в электроэнергию, частично в низкокачественные формы энергии

30. Общий смысл ______________ закона термодинамики заключается в том, что в мировых процессах преобладает тенденция к деградации.

31. Согласно второму закону термодинамики, энтропия изолированной системы…

32. Энтропия является мерой…

33. Общий смысл _________ закона термодинамики заключается в том, что энергию невозможно произвести и невозможно израсходовать.

34. Энтропия системы может изменяться …

• как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, если система открытая

35. В процессе плавления вещества его энтропия.

36. Невозможен вечный двигатель первого рода. Это одна из формулировок

37. В процессе развития и усложнения живого организма энтропия…

38. Смысл третьего закона Ньютона состоит в том, что он…

39. Одной из первых формулировок первого начала термодинамики является закон…

40. Одна из формулировок второго закона термодинамики связана с понятием…

41. В процессе кристаллизации вещества из расплава энтропия

42. Укажите правильное утверждение относительно соотношения второго закона термодинамики (закона возрастания энтропии и эволюционных представление

• закон роста энтропии сформулирован для замкнутых систем, и не приложим напрямую к открытым системам — например, биологическим. Поэтому он не противоречит возможностям развития эволюции

43. Первое начало термодинамики является одной из формулировок закона …:

44. Мерой рассеивания (деградации) энергии материи является…

с точки зрения термодинамики отапливать дома электрообогревателями

Прямой обогрев электричеством. Использование конвекторов и радиаторов

Любой из вариантов организации электрического отопления имеет как свои плюсы, так и недостатки. Наиболее популярными и распространенными обогревателями, работающими от сети, являются конвекторы и электрические радиаторы.

Масляный радиатор

Более широким спросом пользуются радиаторы масляного типа. Такие устройства более удачно подойдут для местного обогрев.

Масляный радиатор – это такой прибор, корпус которого состоит из соединенных между собой нескольких секций.

Внутри данной конструкции располагается теплоноситель минерального типа. В этом теплоносителе погружены обогревательные ТЭНЫ, которые необходимы для обогрева радиатора. Многие модели масляных радиаторов бытового типа имеют ТЭНЫ с мощностью от 2,5 до 3 кВт. Благодаря такой мощности масло нагревается за довольно короткий период времени. Минеральное масло способствует тому, что ТЭН нагревается до очень высокой температуры в 2000 градусов. Масляные радиаторы хорошо подойдут для обогрева любой комнаты в доме или квартире.

Масляные радиаторы не оправдают себя, если их использовать для общего обогрева квартиры или дома, так как их нельзя отнести к категории экономичных. Такие устройства оправданы только в том случае, если их использовать как дополнительный прибор для обогрева.

Альтернативой таким устройствам можно назвать конвекторы электрического типа. Их можно установить и в роли общего обогревателя.

Однако они будут оправданы только в том случае, если в здании невозможно организовать водяную отопительную систему. В корпусе конвектора располагается нагревательный компонент, который превращает электроэнергию в тепло. От этого нагревательного компонента горячий воздух поднимается и выходит через специальные отверстия, которые имеются в корпусе конвектора. Почти все современные электроконвекторы оснащены специальными решетками, благодаря которым возможна регулировка объема выходящего воздуха. Внизу конвекторного корпуса находятся отверстия, которые необходимы для того чтобы в устройство проникал холодный воздух. Этот воздух в дальнейшем нагревается и выходит через верхние отверстия.

Электрический настенный конвектор

Почти все конвекторы оснащены специальными термодатчиками автоматического типа, принцип работы которых схож с отопительным краном. Когда воздух, который проникает в конвектор через его нижние отверстия, будет достаточно теплым, датчики сработают и электроприбор отключится. Благодаря этим своим параметрам и характеристикам электроконвекторы более оправданы с точки зрения экономии электроэнергии, чем радиаторы масляного типа.

По своим конструкционным особенностям различают несколько типов конвекторов: настенные конвекторы и напольные конвекторы.

Такие приборы являются наиболее популярными, однако существуют и такие конвекторы, как внутрипольные. Если выбор пал на последний тип конвекторов, то лучше всего их устанавливать в области вдоль окна. В таком случае они не только буду обогревать помещение, но и станут дополнительной защитой от сквозняков и уличного холода который проникает через окно. Электро отопление конвектором будет более выгодным и экономичным по сравнению с масляными радиаторами, однако использование твердого или жидкого топлива или газа будет все равно дешевле.

Система теплый пол

Теплый пол нельзя считать основной отопительной системой, но в качестве дополнительного источника тепла он себя хорошо оправдает. Теплый пол представляет собой конструкцию, состоящую из нагревательной пленки и кабелей отопительного типа. Такая конструкция монтируется под напольное покрытие. На некоторые участки пола устанавливаются специальные температурные датчики, которые соединены с термостатом, установленным на одну из стен помещения.

Теплый кабельный пол

Такое отопление электричеством, как теплый пол, позволяет производить самостоятельную регулировку отопления в квартире, задавая определенный температурный режим. Монтаж такой обогревательной системы не представляет собой слишком сложный процесс, поэтому его можно произвести и своими руками, без того, чтобы обращаться за помощью к специалистам. У нас можно найти множество рекомендаций, а также видеороликов, которые помогут справиться с такой задачей. Такая система, как электрическое напольное отопление, не подойдет в качестве универсального источника тепла, поэтому она будет оправдана только как дополнительная системы для обогрева.

Водяной обогрев: котлы ТЭНового типа

Электрическое водяное отопление считается более эффективным, чем использование лишь простых нагревательных электроприборов. Данная система отопления использует в роли теплоносителя обычную воду. Чтобы вода нагревалась до необходимой температуры, система оснащена таким устройством как бойлер или электрический котел. Бойлеры бытового типа, которые используются для нагрева воды, не подойдут в качестве главного устройства водяной электрической отопительной системы. Бойлер, который необходим для эффективной работы отопительной системы, должен обладать куда более высокими показателями мощности. Для организации автономной электрической отопительной системы могут быть использованы самые разнообразные установки, такие как:

• ТЭНовые установки;
• Индукционные установки;
• Электродные установки.

Самыми популярными являются ТЭНовые котлы, которые можно видеть на фото. Принцип работы таких котлов состоит в следующем: теплоноситель поступает во внутренний бак таких котлов. В баке размещен ТЭН, который начнет нагреваться, и его температура будет передаваться теплоносителю. Благодаря насосу циркуляционного типа теплоноситель будет поступать в отопительный контур и затем распространяться по конечным элементам потребления, то есть, к отопительным радиаторам.

Электрический котел

Необходимо помнить о том, что самым уязвимым местом у котла является как раз ТЭН. Необходимо выбирать такой котел, в котором ТЭН является заменимым компонентом. Тэн через несколько лет может выйти из строя, так как он покроется накипью, и тогда его потребуется заменить. Большинство котлов оснащено автоматикой, которая позволяет включить определенный рабочий режим. Это позволяет существенно сэкономить на электричестве, так как котел будет нагревать воду, только тогда в этом есть необходимость.

Еще одним преимуществом, которое дарит электро водяное отопление, считается тот факт, что электрические компоненты совсем не контактируют с водой. В случае аварии автоматика полностью отключит ТЭН.

Достоинства и недостатки электрического отопления

Любые электрические системы отопления обладают как своими преимуществами, так и недостатками.

Плюсы электронагрева:

• Его можно установить самостоятельным образом;
• Разрешение на установку таких устройств получить намного проще, чем, например, разрешение на установку газового котла;
• Электрические обогреватели легче настраиваются и более просты в управлении;
• За подачей топлива не нужен постоянный контроль, все, что необходимо – это задать определенный температурный режим;
• Довольно быстрый обогрев;
• Комфортный температурный режим в помещении установится всего лишь после 10-15 минут после того как система начнет работать.

Недостатки электрических нагревателей, которые чаще всего освещают отзывы:

• Оборудование стоит довольно дорого, в частности, к высокой ценовой категории относятся такие устройства, которые оснащены различной автоматикой;
• Сам обогрев помещения обходится довольно дорого;
• Высокие нагрузки на электрическую проводку и кабели напряжения.

В случае если такие недостатки сильно не пугают, то такая система отопления будет считаться довольно эффективной. Электрическую отопительную систему намного проще организовать, чем любую другую.

Где как не в северных широтах нашей страны можно проверить надежность различных систем отопления? Несмотря на то, что многие жители городов до сих пор сильно зависят от центральной системы отопления, многие уже ищут пути нагреть свой дом посредством установки нового оборудования. Инфракрасное отопление позиционируется как совершенно новый принцип нагрева помещений.

Как работают инфракрасные обогреватели

В отличие от традиционного представления нагрева помещения, где главный принцип строится на том, что подогревается в первую очередь воздух, инфракрасные системы обогрева предлагают нагревать не воздух, а саму плоскость и предметы, находящиеся в комнате. Нагретые предметы отдают свое тепло, в результате чего воздух нагревается и в помещении поддерживается стабильная температура.

По сравнению с газовыми системами отопления, ИК нагрев более эффективен, и, как говорит реклама, такой способ отопления экономит достаточно много электроэнергии, но это лишь по сравнению с обычными радиаторами, которые потребляют очень много электроэнергии.

Новый, «революционный» принцип нагрева помещений инфракрасными «пластинами» на самом деле предполагает нагревание поверхности, иначе говоря, контактный нагрев, с которым обычный потребитель на самом деле был знаком и раньше. Взять, к примеру, полы с подогревом или нагревание стекол в машине – все это и есть раскрученный в наше время инфракрасный способ обогревания, пришедший на смену привычной конвекции.

Виды инфракрасного отопления

Существует несколько видов инфракрасного отопления дома:

• потолочный;
• настенный;
• половой;
• нагрев с помощью инфракрасных котлов.

У каждого из таких видов нагрева есть свои преимущества. Подвешенные под потолком инфракрасные лампы обеспечивают теплом всю комнату, но при этом более теплым воздух все же остается под потолком, а ногам может быть и холодно.

Инфракрасная панель может быть установлена и на стену, в этом случае теплыми будут стены и средняя полоса воздуха в комнате. Пол при этом рискует так же остаться холодным, что для зимы очень и очень неприятно. Стоит отметить, что инфракрасные пластины часто устанавливают в домах в качестве дизайнерского решения или дополнительного способа нагрева, а не в качестве основного источника тепла.

Самым эффективным способом ИК подогрева считается пол. Так называемые системы ПЛЭН – это, по сути своей, установленные под паркет пленочные маты, которые нагревают пол до комфортной температуры, что положительно сказывается на помещении в целом. Подогрев пола полезен в любое время года, особенно, если в доме есть дети или инвалиды, которые контактируют с этой поверхностью чаще взрослых.

Однако пленочного инфракрасного покрытия все еще недостаточно для хорошего отопления квартиры. Тем не менее подогрев полов эффективен и в случае, если помещение большое и тепло в нем распределяется неравномерно. То есть, при традиционной системе обогрева весь теплый воздух скапливается у потолка, а в нижней части комнаты воздух остается холодным, как и поверхность большинства предметов, что очень неудобно.

Обратно пропорциональна длине

Задание 22

Согласно общей теории относительности, гравитация

(всемирное тяготение) есть проявление искривленности

пространства вбл…!!!! массивных тел. Это проявляется,

в частности, в том, что в сильных гравитационных полях

течение времени…

Задание 12

Ньютон не приписывал введенному им понятию «Абсолютного времени» свойства…

Задание 14

Относительно симметрий пространства справедливо утверждение, что пространство…

Задание 12

Космический разбойник Глот, ограбив банк на Земле, улепетывает на своем катере со скоростью 90% от скорости света относительно Земли. В погоню за Глотом бросается капитан Буран на полицейском крейсере со скоростью, практически равной 100% скорости света (опять-таки, относительно Земли). Через некоторое время, взглянув в зеркало заднего вида, Глот обнаруживает, что крейсер Бурана догоняет его катер, причем расстояние между ними, с точки зрения Глота, сокращается со скоростью, равной _______ скорости света.

Задание 22

Согласно представлениям античных атомистов

Варианты ответа

— обращается вспять;

— становится неравномерным;

— замедляется;

— ускоряется.

Варианты ответа

— длиться бесконечно;

— зависеть от движения наблюдателя;

— быть однородным;

Быть автономным от материальных тел.

Варианты ответа

— однородно и изотропно;

— неоднородно, но изотропно;

— однородно и анизотропно;

— неоднородно и анизотропно.

Варианты ответа

— 45%;

— 10%;

— 90%;

Практически 100%.

Варианты ответа

— пустоты не существует, поскольку промежутки между атомами заполнены особой материальной субстанцией – эфиром;

— атомы, движущиеся в пустоте, являются ее порождением, постоянно возникают из пустоты и вновь исчезают в ней: Варианты ответа;

— пустота, в которой движутся атомы, — такой же самостоятельный элемент мироздания, как и сами атомы;

— пустоты не существует, поскольку Вселенная всюду плотно заполнена атомами.

Задание 11

Скорость передачи сигнала, несущего информацию…

Задание 3

Скорость передачи сигнала, несущего информацию…

Задание 1

Представление о пространстве-времени, как полноправной, активной, сложно-устроенной составляющей материального мира характерно для…

Задание 19

Согласно теории относительности, при переходе от одной системы отсчета к другой может измениться тот факт, что …

Задание 13

Ньютон ввел понятие «Абсолютное время». Время является абсолютным, поскольку

Варианты ответа

— во всех случаях равно скорости света;

— не может быть меньше скорости света;

— не может быть больше скорости света;

— может быть любой, в зависимости от способа передачи.

Варианты ответа

— не может быть больше скорости света;

— не может быть меньше скорости света;

может быть любой, в зависимости от способа передачи;

— во всех случаях равна скорости света.

Варианты ответа

— натурфилософской картины мира Аристотеля;

— натурфилософских учений древнегреческих атомистов;

— современной научной картины мира;

— механической научной картины мира.

Варианты ответа

— фотон, испущенный лазером в лаборатории квантовой оптики физического факультета Московского государственного университета, движется со скоростью света;

— в селе Большие Вилы Угрюминского района урожай гречихи всегда собирают после того, как гречиху посеяли;

— Свет в половине Калифорнии погас в тот момент, когда Мария Петровна в Москве в Москве щелкнула выключателем в своей квартире;

— Афанасий Тимофеевич Малашкин родился раньше своего родного внука Данилы.

.

Варианты ответа

— его течение совершенно не зависит от материальных тел и того, что с ними происходит;

— отсчитывается от момента сотворения мира, до которого времени просто не было;

— оно течет быстрее, чем время в любой системе отсчета, связанной с реальным телом отсчета;

— оно является первоначальной причиной всех явлений, безусловным и совершенным началом бытия.

Задание 17

Свойство симметрии пространства, выражающееся в том, что при повороте любой системы вокруг любой оси на любой угол ход любого процесса в этой системе не изменяется, называется…

Задание 15

Согласно теории относительности при переходе от одной системы отсчета к другой может измениться тот факт, что…

Задание 15

Согласно представлениям механической картины мира, если бы из Вселенной можно было убрать все материальные тела, то…

Задание 18

Принцип эквивалентности, который лежит в основе общей теории относительности, утверждает эквивалентность…

Задание 11

Принцип эквивалентности, который лежит в основе общей теории относительности, утверждает эквивалентность…
Варианты ответа

— обратимостью;

— изотопностью;

— однородностью;

— изохронностью.

Варианты ответа

— Афанасий Тимофеевич Малашкин родился раньше своего родного внука Данилы;

— фотон, испущенный лазером в лаборатории квантовой оптики физического факультета Московского государственного университета, движется со скоростью света;

— Свет в половине Калифорнии погас в тот момент, когда Мария Петровна в Москве в Москве щелкнула выключателем в своей квартире;

— в селе Большие Вилы Угрюминского района урожай гречихи всегда собирают после того, как гречиху посеяли.

Варианты ответа

— свойства пространства и времени остались бы неизменными;

— пространство и время немедленно породили бы материю, в количестве, равном количеству удаленной материи;

— пространство и время остались бы, но стали всюду плоскими, неискривленными;

— сами понятия пространства и времени потеряли бы смысл.

Варианты ответа

— ускоренного движения и покоя в гравитационном поле;

— электромагнитного и гравитационного полей;

— пространства и времени;

массы и энергии.

Варианты ответа

— электромагнитного и гравитационного полей;

— ускоренного движения и покоя в гравитационном поле;

— массы и энергии;

— пространства и времени.

Задание 20

К числу наблюдательных подтверждений общей теории относительности относится…

Задание 2

Свойством хиральности не обладают…

Задание 26

Относительно симметрий линии справедливо утверждение, что время…

Задание 21

Свойством хиральности не обладают…

Задание 7

Согласно представлениям о пространстве и времени, свойственным механической картине мира, если бы из Вселенной исчезли все материальные тела, то пространство и время…

Задание 18

По сравнению со специальной теорией относительности в общей теории относительности вводится дополнительный постулат – принцип эквивалентности. Его роль заключается в том, что он позволяет …

Варианты ответа

— закон всемирного тяготения, открытый еще И. Ньютоном;

— открытие Галилеем того факта, что все тела падают на Землю одинаково быстро;

— медленное смещение перигелия орбиты, по которой Меркурий обращается вокруг Солнца;

— тот факт, что спутник Юпитера является самым вулканически активным телом в солнечной системе.

Варианты ответа

— гайки;

— контактные линзы;

— ботинки;

— молекулы ДНК.

Варианты ответа

— неоднородно и анизотропно;

— неоднородно, но изотропно;

— однородно и анизотропно;

— однородно и изотропно.

Варианты ответа

— ботинки;

— гайки;

— контактные линзы;

— молекулы ДНК.

Варианты ответа

— продолжали бы существовать и их свойства ничуть не изменились бы;

— перестали бы существовать, поскольку являются лишь системой отношений между телами;

— тут же породили бы материю в количестве, равном количеству исчезнувшей материи;

— продолжали бы существовать, но их свойства существенно изменились бы.

Варианты ответа

— установить эквивалентность массы и энергии;

— уравнять в правах все системы отсчета, как инерциальные, так и неинерциальные;

— установить эквивалентность всех неинерциальных систем отсчета;

— уравнять в правах все инерциальные системы отсчета.

Задание 5

Свойством хиральности не обладают…

Задание 5

Согласно специальной теории относительности пространство и время…

Порядок и беспорядок в природе

Задание 1

С точки зрения термодинамики, отапливать дома электрообогревателями крайне невыгодно, поскольку…

Задание 3

К числу статических научных теорий принадлежит

Задание 16

«Эффект бабочки» — т.е. кардинальное изменение системы под влиянием ничтожно слабого воздействия, существенен для…

Задание 18

Квантовая механика дает…
Варианты ответа

— ботинки;

— молекулы ДНК;

— гайки;

Контактные линзы.

Варианты ответа

— едины друг с другом;

— эквивалентны друг с другом;

— независимы друг от друга;

— антагонистичны друг другу.

Варианты ответа

— это требует прокладки мощных линий электропередачи и строительства технически сложных и дорогих подстанций;

— при этом высококачественная электрическая энергия целенаправленно превращается в низкокачественную тепловую;

— электрообогреватели гораздо опаснее для здоровья населения, чем привычные батареи, по которым циркулирует горячая вода;

— электрическую энергию трудно превратить в тепловую без больших потерь.

Варианты ответа

— молекулярно-кинетическая теория газов;

— классическая механика;

— термодинамика;

— классическая электродинамика.

Варианты ответа

— расчетов прочности автомобиля;

— краткосрочных прогнозов погоды;

— долгосрочных прогнозов погоды;

— расписания учебных занятий.

Варианты ответа

— вероятностное описание для объектов микромира и детерминистское описание для объектов макромира;

— вероятностное описание всех материальных объектов;

— детерминистское описание всех материальных объектов;

— детерминистское описание для объектов микромира и вероятностное описание для объектов макромира.

Задание 12

Предположение о наличии у света квантовых (корпускулярных) свойств оказалось необходимым для объяснения экспериментально установленных законов…

Задание 4

В классической книге Ю. Одума «Основы экологии» говорится, что при протекании потока энергии по трофическим цепям качество энергии на каждом следующем трофическом уровне существенно выше, чем на предыдущем. Это не противоречит второму закону термодинамики, требующему, чтобы качество энергии во всех процессах в целом понижалось, поскольку…

Задание 25

Красный свет не засвечивает фотопленку и фотобумагу потому, что…

Варианты ответа

— дифракции света;

— отражения и преломления света;

— интерференции света;

— фотоэффекта.

Варианты ответа

— с каждого трофического уровня на следующий переходит не более 10% энергии (высококачественной), а остальные 90% (низкокачественной) энергии рассеиваются в окружающей среде;

— законы термодинамики, в том числе второй закон, сформулированы в физике, которая занимается изучением неживой природы, а функционирование экосистем определяется живыми организмами;

— выводы Одума являются чисто умозрительными, философскими, и не могут сопоставляться с таким строгим количественным законом природы, как второй закон термодинамики;

— Согласно четвертому закону экологии, сформулированному не менее известным экологом Б. Коммонером, «природа знает лучше».

Варианты ответа:

— длина его волны велика по сравнению с длиной волны синего или зеленого света, и вследствие этого его нельзя рассматривать как потом частиц-фотонов;

— энергия его фотонов мала по сравнению с энергией фотонов синего или зеленого света, и ее не хватает, чтобы инициировать фотохимическую реакцию;

— длина его волны мала по сравнению с длиной волны синего или зеленого света, и вследствие этого он полностью отражается от поверхности фоточувствительного материала;

— энергия его фотонов велика по сравнению с энергией фотонов синего или зеленого, и фоточувствительный центр в эмульсии не способен ее поглотить.

Задание 28

В классической книге Ю. Одума «Основы экологии» говорится, что при протекании потока энергии по трофическим цепям качество энергии на каждом следующем трофическом уровне существенно выше, чем на предыдущем. Это не противоречит второму закону термодинамики, требующему, чтобы качество энергии во всех процессах в целом понижалось, поскольку…

Задание 2

Хорошей наглядной иллюстрацией принципа дополнительности может служить возникновение …

Задание 26

На рисунках изображены траектории движения различных систем с беспорядком, с динамическим хаосом и вполне детерминированных. Траектория системы с динамическим хаосом представлена на рисунке…
Варианты ответа:

— выводы Одума являются чисто умозрительными, философскими, и не могут сопоставляться с таким строгим количественным законом природы, как второй закон термодинамики;

— законы термодинамики, в том числе второй закон, сформулированы в физике, которая занимается изучением неживой природы, а функционирование экосистем определяется живыми организмами;

— согласно четвертому закону экологии, сформулированному не менее известным экологом Б. Коммонером, «природа знает лучше».

—с каждого трофического уровня на следующий переходит не более 10% энергии (высококачественной), а остальные 90% (низкокачественной) энергии рассеиваются в окружающей среде.

Варианты ответа:

— человека разумного в результате эволюции человекообразных обезьян;

— лазерного излучения при достаточно мощном возбуждении активной среды лазера;

— стереоэффекта (ощущения 3D) при предоставлении каждому глазу своего изображения сцены;

— радужной окраски при попадании пленки масла на поверхность воды.

Задание 25

Концепция корпускулярно-волнового дуализма утверждает, в частности, что луч света можно рассматривать и как распространяющуюся электромагнитную волну, и как поток частиц – фотонов (светлых квантов). Энергия каждого фотона при этом______ световой волны.

Задание 28

К числу статистических научных теорий принадлежит…

Задание 27

Не относится к числу известных в физике и вообще в естественных науках форм энергии…

Задание 1

К числу закономерностей самоорганизации относится положение о том, что самоорганизация…

Задание 26

Согласно законам синергетики и положениям универсального эволюционизма, будущее развивающейся системы…

Задание 3

Можно рассчитать (предсказать) траекторию…
Варианты ответа:

— не зависит от длины;

— прямо пропорциональна длине;

— зависит не от длины, а от частоты;

обратно пропорциональна длине.

Варианты ответа:

— классическая электродинамика;

— термодинамика;

— классическая механика;

— молекулярно-кинетическая теория газов.

Варианты ответа:

— ядерная энергия;

— тепловая энергия;

— потенциальная и кинетическая энергия;

Отопление деревянного дома электричеством | Nobo

Какое установить отопление в деревянном доме, чтобы оно было эффективным и безопасным? Такой вопрос задает себе каждый, у кого есть деревянный дом. Рассмотрим подробнее доступные варианты.

На фото: Отопление электрообогревателем в деревянном доме

Виды отопления загородного деревянного дома

На сегодняшний день на рынке представлено несколько вариантов, которые оптимально подойдут для отопления загородного дома. Они отличаются принципом работы, стоимости и методом установки.

Электрические конвекторы

Это, пожалуй, один из самых простых, экономичных и безопасных способов. Электроконвекторы NOBO, например, абсолютно пожаробезопасны, их можно устанавливать даже в детских комнатах, так как температура нагрева поверхности конвектора не позволяет получить ожог при соприкосновении с ней. Также электроконвекторы могут использоваться во влажных помещениях – например, в ванных комнатах или предбанниках. Их уровень защиты соответствует классу IP 24.

На фото: Электрические конвекторы Nobo для дома

Плюсы электроконвекторов

• Компактность и мобильность – все электроконвекторы NOBO имеют компактные размеры, их можно легко перенести из одного помещения в другое.
• Стильный дизайн – конвекторы выполнены в элегантном современном дизайне, что позволяет устанавливать их в любом помещении.
• Высокая скорость нагрева – электроконвектор может максимально быстро обогреть помещение, несмотря на свои компактные размеры.
• Точность поддержания температурного режима – прибор может поддерживать заданную температуру с точностью до 0,4 С.
• Экономия электроэнергии – благодаря точному поддержанию температуры и высокопроизводительности ТЭНа, конвектор потребляет меньше электроэнергии, чем другое тепловое оборудование.
• Возможность объединения электроконвекторов в единую цепь – если необходимо обогреть сразу несколько комнат в доме, то все электроконвекторы можно объединить в единую цепь и управлять всеми сразу, используя специальное приложение.
• Возможность удаленного управления – конвекторами можно управлять из любой точки мира, также можно задавать программу работы на день, неделю или месяц.
• Возможность в режиме реального времени отслеживать температуру в помещении.

Минусы

К минусам можно отнести стоимость электроконвекторов, однако стоит учесть, что все затраты окупятся через несколько месяцев за счет экономии электроэнергии.

Электрические конвекторы могут использоваться как дополнительное тепловое оборудование, так и в качестве основной системы отопления в загородном доме.

Трубчатые электронагреватели

Принцип действия трубчатых отопительных приборов заключается в процессе нагревания теплоносителя.

На фото: Трубчатые электронагреватели

Плюсы

• Стоимость – сегодня такой обогреватель можно купить сравнительно дешево, благодаря простоте работы прибора.
• Надежность – такой обогреватель может прослужить несколько лет.
• Прочность – электронагреватели устойчивы к механическим воздействиям, чтобы сломать прибор, потребуется много усилий.

Минусы

• Неприятный запах – при контакте ТЭНа с пылью могут появляться неприятные запахи.
• Внешний вид – такой обогреватель подойдет не для всех жилых помещений.

Теплые полы

Электрический теплый пол – интересный вариант для отопления загородного дома.

На фото: Теплый пол

Плюсы

• Устанавливается под полом, не испортит дизайн помещения.
• Равномерно распределяет тепло по всему периметру помещения.

Минусы

• Стоимость – чтобы обогреть весь дом при помощи теплого пола, потребуются достаточно большие вложения.
• Сложность монтажа.
• Если произойдет поломка, придется демонтировать весь пол.

Электрокотлы

Чаще всего электрические котлы с ТЭНом устанавливают именно в частных загородных домах.

Плюсы

• Невысокая стоимость.
• Надежность.

Минусы

• Потребляет много электроэнергии.
• Не экономичен.
• Котел выглядит не очень эстетично с точки зрения дизайна, чаще всего его прячут в специальных коробах или шкафах.
• Сложность в обслуживании и эксплуатации.

Индукционный котел

Такой прибор представляет собой трансформатор с двумя типами обмотки. Индукционные котлы стоят дороже электрокотлов, но и их КПД значительно выше. Они износостойки, быстро прогревают помещение, однако оставлять такой котел без присмотра не рекомендуется. Он достаточно громоздкий и требует много места.

Электродный котел

Электроды в данном случае исполняют роль нагревательного элемента. Теплоносителем является жидкость, которая должна быть либо марки того производителя, который производит электродные котлы, либо это может быть вода, но предварительно прошедшая несколько этапов обработки. Все эти условия делают электродный котел не очень популярным приобретением для отопления загородного дома, перечеркивая даже компактные размеры котла и его высокий КПД.

Инфракрасные обогреватели

Инфракрасные обогреватели достаточно экономичны, могут быть выполнены в современном дизайне, мобильны. Они могут размещаться на потолке или на стене. Их принцип работы – нагрев предметов в помещении, которые, в свою очередь, будут отдавать тепло.

Однако стоит учесть, что использовать такие обогреватели в жилых помещениях крайне не рекомендуется, так как инфракрасное излучение может нанести непоправимый вред здоровью людей, животных и даже растений.

Заключение

Сделать дом теплым и уютным – одна из главных задач отопительных приборов. На сегодняшний день существует несколько способов, как быстро и недорого обогреть жилое помещение. Выбирать приборы отопления следует исходя из нескольких факторов: площадь дома или квартиры, мощность отопительного прибора, уровень безопасности, зона установки, материал, из которого сделаны стены и перекрытия, и, конечно же, количество потребляемой электроэнергии.

Использование обогревателя NOBO может свести к минимуму перечисленные негативные факторы, связанные с возможностью воспламенения, так как температуры поверхностей конвектора не превышают 60 градусов по Цельсию, поэтому можно полностью довериться его надежной работе. Кроме всего прочего конвектор NOBO можно оставлять в рабочем состоянии (в режиме обогрева) без присмотра на длительное время, а от перегрева его защищают два датчика. У разных производителей обогревателей различные температуры корпуса конвектора. Сравните их с температурами Nobo и выберите самый безопасный для отопления своего деревянного дома!

ЭлектроВести — Инфракрасные системы отопления

Физический процесс передачи тепла от одного физического тела к другому называется теплопередачей.

Передача тепла осуществляется от горячего физического тела к холодному либо при непосредственном контакте, либо через перегородку.

Тепловая энергия будет передаваться до тех пор, пока температуры физических тел не сравняются. В физике это состояние называется термодинамическим равновесием. Теплопередача, как правило, происходит от горячего тела к холодному, что полностью соответствует второму закону термодинамики. Согласно этому закону работают все системы отопления.

С точки зрения физики существуют три элементарных типа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. Но в чистом виде, по отдельности, они практически не встречаются, в общем случае тепло передается сочетанием простых типов. В основном различают три типа теплопередачи: теплоотдача, теплопередача и конвективно-лучевой метод передачи тепла.

Как работают традиционные системы отопления

К традиционным системам отопления относятся те системы, в которых используется какое-либо топливо. В настоящее время чаще всего используется газ, хотя в некоторых случаях применяется жидкое и твердое топливо. Но независимо от типа топлива принцип работы всех традиционных систем одинаков. Теплота от сгорания топлива нагревает теплоноситель, который поступает в радиаторы отопительной системы и нагревает воздух в помещении. В качестве теплоносителя в традиционных системах отопления используется вода, поэтому такие системы называют водяными.

По всем законам физики теплый воздух устремляется вверх, а холодный, естественно, перемещается вниз. Такое движение воздуха есть не что иное, как упомянутая выше конвекция. Этот холодный воздух как раз и создает холодные полы, что приходится устранять устройством «теплых полов». Если помещение достаточно высокое (производственный корпус, зрительный или спортивный зал и т.п.), то прогрев всего объема длится достаточно долго, создается расслоение воздуха.

Поднимающийся вверх теплый воздух создает сквозняк в помещении, кроме того увеличиваются потери тепла через крышу и стены, тепло попросту уходит из здания. В этом случае говорят, что мы отапливаем улицу. Люди, находящиеся внизу, оказываются в зоне холодного воздуха.

На рисунке 1 схематично показано распределение тепла при работе традиционной системы отопления.

Рисунок 1. Распределение тепла при работе традиционной системы отопления

Как устроены традиционные водяные системы отопления

Основным устройством системы водяного охлаждения является котел, чаще всего газовый. Нагретая в котле вода по трубам поступает в отопительные приборы — биметаллические радиаторы отопления. Для циркуляции воды в системе устанавливается насос, если циркуляция принудительная, хотя циркуляция может быть естественной. В этом случае можно обойтись и без насоса.

Кроме этих основных устройств и деталей в водяную систему отопления входит также множество «вспомогательных», но нужных деталей. Прежде всего, это расширительный бак для компенсации температурного расширения воды, фитинги для соединения труб, воздушные клапаны и многое другое, необходимое для нормальной работы всей системы в целом.

В индивидуальном доме для установки газового котла требуется дополнительное помещение, оборудованное системой вентиляции и дымоходом, не говоря уже о системе подведения газа. В случае централизованного отопления требуется строительство большой котельной и прокладка целой сети теплотрасс. Вся система получается дорогой и сложной. Но в некоторых случаях, например для небольшого загородного дома, и если поблизости нет газа, приходится делать электрическую систему отопления.

Наиболее распространенными в таких случаях являются электрические котлы для водяного отопления или различные электрические обогреватели. В первую очередь это масляные радиаторы, электрокамины и тепловентиляторы различных конструкций. Принцип работы этих приборов также конвекционный, как у водяных систем отопления: сначала греется воздух, а уже потом стены, мебель, люди. Такая система малоэффективна и малоэкономична.

Инфракрасные отопительные приборы

В настоящее время выпускаются различные приборы инфракрасного отопления, которые обеспечивают рациональный и экономный обогрев помещений в самых различных условиях. Далее будут рассмотрены некоторые из этих приборов, принципы их работы.

С точки зрения природы традиционные системы отопления действуют неправильно. Сначала нагревается воздух, а потом и все остальное. В природных условиях все происходит наоборот.

Естественным источником тепла на Земле является Солнце. Солнечные лучи обладают очень широким спектром, но именно его инфракрасная составляющая нагревает Землю, людей, растения и все предметы, а уже от них нагревается воздух и создаются комфортные условия для жизнедеятельности человека.

Именно по такому принципу работают инфракрасные обогреватели. Воздух для инфракрасного излучения абсолютно прозрачен, поэтому инфракрасные лучи беспрепятственно доходят до обогреваемых поверхностей и предметов.

На рисунке 2 схематично показано распределение тепла при использовании инфракрасного обогревателя.

Рисунок 2. Распределение тепла при использовании инфракрасного обогревателя

Инфракрасное излучение представляет собой электромагнитные волны с длиной волны в пределах 1*10-6…1*10-3 мкм. Интенсивность теплового излучения зависит от длины волны ИК излучения: коротковолновые лучи получаются при температуре излучающего тела свыше 750°С. В зависимости от области применения и конструкции температура излучающего элемента ИК обогревателя может находиться в пределах 100…950°С.

Подвесные инфракрасные обогреватели

В достаточно высоком помещении водяные системы отопления, как уже было сказано выше, малоэффективны, ведь весь теплый воздух поднимается вверх.

При высоте потолка 2,5…3,6 м достаточно эффективны и экономичны будут низкотемпературные инфракрасные подвесные обогреватели с температурой излучателя в пределах 100…120°С.

Чтобы достичь равномерности обогрева помещения, избежать появления теплых и холодных зон требуется осуществлять отопление несколькими обогревателями, суммарная мощность которых должна соответствовать тепловым потерям здания. Если высота потолков 4 м и более, то вполне допустимо и безопасно применение обогревателей с температурой излучающей поверхности до 200°С и выше. Такие обогреватели называют высокотемпературными.

Конструкция и принцип действия излучателей такова, что их установка возможна на любой высоте. Если помещение очень большое, например склад или ангар, то инфракрасные обогреватели можно установить, лишь над рабочими площадками, в местах нахождения людей, что позволяет экономить электроэнергию.

Низкотемпературный обогреватель представляет собой металлический короб с размещенным внутри него распределенным нагревателем. Излучающая поверхность обрабатывается специальными материалами, обеспечивающими максимальную интенсивность теплового излучения, эмиссию тепловой лучистой энергии. Коэффициент тепловой эмиссии у наиболее совершенных обогревателей достигает 90%. Увеличению тепловой отдачи в немалой степени способствует то, что излучающая поверхность делается рельефной, бугристой. Это позволяет увеличить ее площадь не менее чем в 2,5…3 раза.

Высокотемпературные обогреватели также представляют собой коробчатый корпус, внутри которого расположены один или несколько нагревательных элементов. Тепло этих элементов передается профилю из алюминия, излучающая поверхность которого покрыта специальной керамикой, что позволяет снизить температуру излучающей поверхности за счет повышения коэффициента эмиссии лучевого потока.

Пространство между корпусом и нагревательными элементами заполнено термостойким высококачественным теплоизолятором, чем достигается полная пожарная безопасность всего устройства в целом. Такая теплоизоляция характерна как для высокотемпературных, так и для низкотемпературных обогревателей.

Некоторые фирмы, например Thermatex, Armh5, Rockfon выпускают инфракрасные обогревателя для монтажа в кассетные потолки, что лишний раз говорит пожаробезопасности инфракрасных обогревателей.

Одной из новинок рынка стали теплоизлучающие зеркала. Их отражающий слой является одновременно и нагревательным элементом. Максимальная температура поверхности зеркала не превышает 75°С, что полностью безопасно для окружающих. В сауне или в ванной комнате такое зеркало не запотевает, не изменяет естественный уровень влажности и прекрасно вписывается в дизайн помещения, экологически безопасно.

Как показали различные исследования, тепловой спектр частот инфракрасного отопления для человека абсолютно безопасен. Это подтверждают исследования не только фирм — изготовителей, но и результаты независимых экспертиз. Безопасность инфракрасных приборов подтверждают также сертификаты соответствия, выданные как российскими, так и зарубежными санитарными службами.

Различными фирмами выпускаются инфракрасные обогреватели в основном потолочного типа пригодные для использования в любых помещениях: производственных, жилых, сельскохозяйственных, влажных и даже взрывоопасных.

Многими фирмами выпускаются также обогреватели настенного типа, напольные и переносные, устанавливаемые на стойках. Известны инфракрасные обогреватели, в которых применяется газ.

Инфракрасные обогреватели-картины

В последнее время в качестве дополнительных местных обогревателей все более популярными становятся различные элементы интерьера: обогреватели-картины, плинтусы, теплые настенные панели. Подобные нагревательные элементы состоят из карбоновых нитей подключенных параллельно между собой. Таких нитей в нагревателях не одна и даже не две сотни, благодаря чему каждая нить работает без всяких перегрузок, мощность выделяемая ею весьма мала. Поэтому исключено возникновение перегрузок и перегрев, надежность таких обогревателей очень высока, срок службы достигает 10 лет и более.

Преимущества инфракрасных обогревателей

Одним из достоинств инфракрасных обогревателей является то, что тепло, создавая сквозняки и поднимая тучи пыли, не уходит под потолок, как в случае конвекционных систем отопления. Уровень электромагнитных полей инфракрасных систем намного меньше, чем у многих бытовых электроприборов, не сжигается кислород, влажность воздуха в помещении не уменьшается, остается на естественном уровне.

Тепло в помещении ощущается сразу после включения, поверхности окружающих предметов почти сразу становятся теплыми. При этом не обязательно равномерно отапливать все помещение, возможно создание отдельных комфортных зон, например, около телевизора или над письменным или компьютерным столом.

Несомненным достоинством инфракрасных оборудования является его малогабаритность и мобильность. За счет этих параметров экономится полезная площадь, оборудование легко перемещается, устанавливается и демонтируется. Инфракрасные обогреватели весьма эффективны в зданиях с плохой теплоизоляцией и высокими потолками, мало влияют на работу вентиляции.

Установка инфракрасных обогревателей соответствующей мощности возможна даже на открытой местности. Например, над столиками в летнем кафе. В отличие от традиционной водяной системы отопления не требуется установка сложного дорогостоящего оборудования: трубы, котлы, насосы и т.п. В случае установки инфракрасного отопления исчезают такие проблемы, как размораживание труб при отключении системы. При повторном включении электричества инфракрасное отопление заработает вновь, как ни в чем не бывало.

С помощью современных программируемых терморегуляторов возможно поддерживать температуру в диапазоне 5…30°С, задавая ее для каждого помещения отдельно.

По сравнению с конвекционными обогревателями ИК приборы экономичнее на 20…25%, а в случае использования двухтарифной оплаты за электроэнергию экономия может достичь 40…45%.

Борис Аладышкин

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

Супер экономные обогреватели для дома и квартиры: насколько выгодны?

16 Октября 2019, Ср

Покупатели, которые ищут супер экономные обогреватели в магазинах и на сайтах, пожалуй, уже сбились с пути. А все потому, что экономичные приборы купить можно, но на каждом сайте больше хвалят то масляный, то инфракрасный, то конвекторный или вентиляторный с керамическим. Сколько видов есть, столько и хвалебных од со словами «самый» и «супер». На самом деле выбирать нужно немного по-другому. И все секреты этого нестандартного выбора самых экономных обогревателей, которые все-таки производятся, есть на этой странице.

Что нужно знать при выборе экономного обогревателя?

Прежде чем пойти в магазин или искать информацию на сайтах, узнайте площадь помещения, которое вы будете отапливать, с высотой потолка. Может случиться так, что, выбирая мощность, вам лучше будет приобрести супер экономное оборудование для отопления в трех или двух единицах. Лучше три, но с различной мощностью, чем один, но с экономной мощностью и отсутствием возможности в разных условиях и разных комнатах.

Экономные обогреватели ­– основные характеристики

Когда покупатели идут в магазин, они почему-то в любом отопительном приборе ищут высокий КПД. Открываем секрет: у них у всех коэффициент полезного действия высокий, потому что они созданы для отдачи максимума тепла. Это касается масляного, конвектора, инфракрасного – абсолютно всех.

Следующая характеристика ­– это скорость, с которой нагреваются воздух или предметы. И тут нужно уже обращать внимание на тип прибора не с позиции «масляный или другие» например, а с позиции: «Мне по габаритам, весу, способу монтажа, принципу работы, скорости нагревания и охлаждения, безопасности, цене подойдет конвектор/тепловентилятор/инфракрасный…».

И когда сделан выбор по этим параметрам, следует обращать внимание на экономные электрообогреватели с точки зрения мощности среди единиц, принадлежащих к одному из этих видов. Так и выбирают вариант экономии со словом «супер».

Экономичные электрообогреватели: сравнение по вида

1. Инфракрасные бывают с лампами и спиралями, с пленочной системой и гипсокартонные. Особенностью этого суперприбора является способность быстро нагревать предметы, которые потом делятся теплом со средой. Как лучи солнца, они греют то, что впереди них. Сзади может остаться холодно, если комната большая. Поэтому этот прибор лучше использовать для дачи, улицы.
2. Конвектор хорош для замены центрального отопления и годится для любого типа помещения. Конвектор греет быстро и может соединяться с другими конвекторами в систему. Он безопасен, тепло сохраняется достаточно долго.
3. Тепловентилятор считается очень простым способом нагревания. Но он годится больше для склада, магазина и подобных помещений, потому что охлаждается комната быстро.
4. Масляные обогреватели нагреваются и хорошо удерживают температуру. Но долго прогревает масло, и предметы остаются холодными, только воздух теплый.
5. Керамические девайсы одни из самых практичных для дома, квартиры, потому что быстро нагреваются, безопасны, долго удерживают температуру, красивые, экономят место.

Советы по экономии на отоплении от «VENECIA.IN.UA»

Некоторые советы, которые дополнительно помогают сэкономить электроэнергию благодаря отоплению:

• Если вы выбрали конвекторы, не один, то их в квартире можно объединить в систему. Так можно действительно больше сэкономить, потому что в разных закрытых комнатах они сохраняют КПД по максимуму и потребляют меньше энергии. Это при условии наличия межкомнатных дверей.
• Приборы должны быть с термостатами: так можно сэкономить и обеспечить безопасность, предотвратив возгорание.
• Важно проследить, чтобы помещение было утеплено, иначе какой смысл покупать экономные обогреватели в квартиру.

Экономные электрообогреватели Венеция в Украине можно выбрать на сайте нашего магазина от производителя. «VENECIA.IN.UA» предлагает самые лучшие современные модели, среди которых  экономные настенные обогреватели и множество других. В осеннюю пору для клиентов действуют акционные предложения.

 

 

 

 

Исследования: Термодинамика отопления дома Это не настоящий исследовательский пост, но мои друзья / коллеги подумали, что я был неправ, когда я объяснил им это, поэтому я хочу узнать, что думают другие.

Я живу в кондоминиуме, и моя квартира отапливается электрическими плинтусами (назовем это отоплением электричеством). Как и все остальные, я также использую электричество для выполнения домашних задач, таких как освещение, приготовление пищи и охлаждение (назовем это рабочим электричеством).

Я утверждаю, что неэффективность, с которой я использую процессы рабочего электричества в моем доме, не имеет отношения к моему потреблению электроэнергии, потому что все электричество, используемое этими процессами, в конечном итоге становится теплом.Это относится не только к «потраченной впустую» энергии, такой как тепло, выделяемое лампочками, но и к работе, для которой я использую электричество, например, к самому свету. Это потому, что работа становится теплом; например, свет становится теплом, когда он поглощается поверхностями, на которые он попадает. Таким образом, каждый ватт электроэнергии, который я использую для приготовления пищи или освещения, рано или поздно превращается в тепло, и как таковой пропорционально уменьшает количество электричества, которое мне нужно направить непосредственно на обогреватели. Фактически я получаю свое рабочее электричество бесплатно.

Этот аргумент неприменим к рабочей энергии, которая теряется в виде света из окон или звука через стены или горячей воды в канализацию. И, возможно, не в энергетическом эквиваленте информации, которую я передаю Blogger в этом сообщении, хотя я подозреваю, что это где-то между бесконечно малым и несуществующим. Но это касается всего, что происходит в квартире.

Этот аргумент также неприменим, когда погода достаточно теплая, когда любое необходимое отопление меньше тепла, производимого рабочим электричеством.И если погода когда-нибудь станет настолько жаркой, что я буду использовать электричество для охлаждения, я буду платить вдвое за энергию, потерянную моим рабочим электричеством — например, один раз для запуска компьютера и один раз для запуска кондиционера, чтобы избавиться от тепла.

Зимой это не применимо полностью, если бы я мог использовать природный газ или аналогичный дешевый источник энергии для отопления. Но, учитывая, что я застрял на дорогостоящем электрическом отоплении, я утешаю себя мыслью, что все остальное электричество у меня бесплатно.

Итак, блогосфера, вы согласны?

12.4 Приложения термодинамики: тепловые двигатели, тепловые насосы и холодильники

Тепловые двигатели, тепловые насосы и холодильники

В этом разделе мы рассмотрим, как работают тепловые двигатели, тепловые насосы и холодильники, с точки зрения законов термодинамики.

Одна из самых важных вещей, которые мы можем сделать с теплом, — это использовать его для работы за нас. Тепловой двигатель делает именно это — он использует свойства термодинамики для преобразования тепла в работу.Бензиновые и дизельные двигатели, реактивные двигатели и паровые турбины, вырабатывающие электричество, — все это примеры тепловых двигателей.

На рис. 12.13 показан один из способов, которыми тепло передает энергию для выполнения работы. Сгорание топлива высвобождает химическую энергию, которая передает тепло по газу в цилиндре. Это увеличивает температуру газа, что, в свою очередь, увеличивает давление газа и, следовательно, силу, которую он оказывает на подвижный поршень. Газ действительно воздействует на внешний мир, поскольку эта сила перемещает поршень на некоторое расстояние.Таким образом, передача энергии газу в баллоне приводит к выполнению работы.

Рис. 12.13 (a) Передача тепла газу в баллоне увеличивает внутреннюю энергию газа, создавая более высокое давление и температуру. (b) Сила, действующая на подвижный цилиндр, действительно работает, когда газ расширяется. Давление и температура газа снижаются во время расширения, указывая на то, что внутренняя энергия газа уменьшилась по мере его работы. (c) Теплопередача энергии в окружающую среду дополнительно снижает давление в газе, так что поршень может более легко вернуться в исходное положение.

Чтобы повторить этот процесс, поршень необходимо вернуть в исходную точку. Тепло теперь передает энергию от газа к окружающей среде, так что давление газа уменьшается, и окружающая среда оказывает силу, толкающую поршень назад на некоторое расстояние.

Циклический процесс возвращает систему, например газ в баллоне, в исходное состояние в конце каждого цикла. Все тепловые двигатели используют циклические процессы.

Тепловые двигатели работают, используя часть энергии, передаваемую теплом от какого-либо источника.Как показано на рисунке 12.14, тепло передает энергию QhQh от высокотемпературного объекта (или горячего резервуара), тогда как тепло передает неиспользованную энергию QcQc низкотемпературному объекту (или холодному резервуару), и работа, выполняемая объектом двигатель Вт . В физике резервуар определяется как бесконечно большая масса, которая может принимать или выводить неограниченное количество тепла в зависимости от потребностей системы. Температура горячего резервуара — Th, Th, а температура холодного резервуара — TcTc.

Рис. 12.14 (а) Тепло самопроизвольно передает энергию от горячего объекта к холодному, что согласуется со вторым законом термодинамики. (б) Тепловой двигатель, обозначенный здесь кружком, использует часть энергии, передаваемой теплом, для выполнения работы. Горячие и холодные предметы называются горячими и холодными резервуарами. Q _h — это тепло, выходящее из горячего резервуара, W, — это рабочая мощность, а Q _c — это неиспользованное тепло в холодный резервуар.

Как уже отмечалось, циклический процесс возвращает систему в исходное состояние в конце каждого цикла. Внутренняя энергия такой системы, U , одинакова в начале и в конце каждого цикла, то есть ΔU = 0ΔU = 0. Первый закон термодинамики гласит, что ΔU = Q − W, ΔU = Q − W, где Q — это чистая передача тепла во время цикла, а Вт — чистая работа , выполненная системой. Чистая теплопередача — это энергия, передаваемая теплом из горячего резервуара за вычетом количества, которое передается в холодный резервуар (Q = Qh-QcQ = Qh-Qc).Поскольку нет изменения внутренней энергии для полного цикла (ΔU = 0ΔU = 0), мы имеем

, так что

Следовательно, чистая работа, выполненная системой, равна чистому теплу, поступающему в систему, или

для циклического процесса.

Поскольку горячий резервуар нагревается извне, а это энергоемкий процесс, важно, чтобы работа выполнялась как можно более эффективно. Фактически, мы хотим, чтобы Вт и равнялись QhQh, и чтобы не было тепла в окружающую среду (то есть Qc = 0Qc = 0).К сожалению, это невозможно. Согласно второму закону термодинамики, тепловые двигатели не могут иметь совершенного преобразования тепла в работу. Вспомните, что энтропия — это мера беспорядка в системе, а также количество энергии, недоступной для выполнения работы. Второй закон термодинамики требует, чтобы общая энтропия системы либо увеличивалась, либо оставалась постоянной в любом процессе. Следовательно, существует минимальное количество QhQh, которое нельзя использовать для работы. Количество тепла, отводимого в холодный резервуар, Qc, Qc, зависит от эффективности теплового двигателя.Чем меньше увеличение энтропии, ΔSΔS, тем меньше значение QcQc и тем больше тепловой энергии доступно для выполнения работы.

Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют теплопередачу энергии от низких до высоких температур, что противоположно тому, что делают тепловые двигатели. Тепло передает энергию QcQc из холодного резервуара и передает энергию QhQh в горячий. Это требует затрат работы, Вт, , которая производит передачу энергии за счет тепла. Таким образом, общая теплоотдача к горячему резервуару составляет

.

Назначение теплового насоса — передача энергии посредством тепла в теплую среду, например, в дом зимой.Большим преимуществом использования теплового насоса для поддержания тепла в вашем доме, а не просто сжигания топлива в камине или печи, является то, что тепловой насос подает Qh = Qc + WQh = Qc + W. Тепло QcQc поступает из наружного воздуха даже при температуре ниже нуля в помещение. Вы платите только за Вт и получаете дополнительную теплоотдачу QcQc извне бесплатно. Во многих случаях в отапливаемое пространство передается как минимум вдвое больше энергии, чем используется для работы теплового насоса. Когда вы сжигаете топливо, чтобы согреться, вы платите за все.Недостатком теплового насоса является то, что входная работа (требуемая вторым законом термодинамики) иногда бывает дороже, чем просто сжигание топлива, особенно если работа обеспечивается за счет электроэнергии.

Основные компоненты теплового насоса показаны на рисунке 12.15. Используется рабочая жидкость, например хладагент. В наружных змеевиках (испарителе) тепло QcQc поступает в рабочую жидкость из холодного наружного воздуха, превращая ее в газ.

Рисунок 12.15 Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) испаритель, (2) компрессор, (3) конденсатор и (4) расширительный клапан.В режиме отопления тепло передает QcQc рабочему телу в испарителе (1) от более холодного наружного воздуха, превращая его в газ. Компрессор с электрическим приводом (2) увеличивает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора (3) внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура в комнате, тепло передает энергию от газа к комнате, когда газ конденсируется в жидкость. Затем рабочая жидкость охлаждается, поскольку она течет обратно через расширительный клапан (4) к змеевикам испарителя наружного блока.

Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W ) повышает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, тепло передает энергию в комнату, и газ конденсируется в жидкость. Затем жидкость течет обратно через расширительный (понижающий давление) клапан. Жидкость, охлажденная за счет расширения, возвращается к змеевикам испарителя наружного блока для возобновления цикла.

О качестве теплового насоса судят по тому, сколько энергии передается теплом в теплое пространство (QhQh) по сравнению с тем, сколько требуется входной работы ( Вт, ).

Предупреждение о заблуждении

Помните, что холодильники и кондиционеры не создают холода. Они просто передают тепло изнутри наружу.

Вернитесь к закону идеального газа, законам термодинамики и энтропии. Используйте их, чтобы понять, как работают кондиционеры и холодильники.Это также даст вам возможность оценить свое понимание этих концепций. И в холодильниках, и в кондиционерах используются химические вещества, которые могут легко переходить из жидкой фазы в газообразную и обратно. Химическое вещество присутствует в замкнутом контуре трубопровода. Изначально он находится в газообразном состоянии. Компрессор сжимает частицы газа, являющиеся химическим веществом, ближе друг к другу, создавая высокое давление. Следуя закону идеального газа, с увеличением давления увеличивается и температура. Этот горячий плотный газ распространяется по небольшим трубкам или ребрам конденсатора, который расположен на внешней стороне кондиционера (и на задней стороне холодильника).Ребра контактируют с наружным воздухом, который холоднее сжатого химического вещества, и, следовательно, как показывает энтропия, тепло передает энергию от горячего конденсатора к относительно более холодному воздуху. В результате газ охлаждается и конденсируется в жидкость. Затем эта жидкость попадает в испаритель через крошечное узкое отверстие. По другую сторону отверстия газ расширяется (энтропия увеличивается), а его давление падает. Следовательно, согласно закону идеального газа, его температура также понижается.Вентилятор обдувает этот уже остывший испаритель в комнату или в холодильник (рис. 12.16).

Рисунок 12.16 Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники — это тепловые двигатели, работающие в обратном направлении. Практически в каждом доме есть холодильник. Большинство людей не осознают, что они тоже делят свои дома с тепловым насосом.

Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения веществ путем передачи энергии посредством тепла QcQc из прохладной среды в более теплую, где тепло QhQh отдается.В случае холодильника тепло отводится из внутренней части холодильника в окружающую комнату. Для кондиционера тепло передается на улицу из дома. Тепловые насосы также часто используются в реверсивном режиме для охлаждения помещений летом.

Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холода к теплу требуется вводимая работа. О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, сколько энергии отводится теплом QcQc из холодной окружающей среды, по сравнению с тем, сколько работы требуется, Вт, .Таким образом, то, что считается преимуществом энергии в тепловом насосе, в холодильнике считается отработанным теплом.

Второй закон термодинамики

Второй закон

Второй закон термодинамики гласит, что передача тепла происходит самопроизвольно только от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой.

Цели обучения

Противопоставьте понятие необратимости между Первым и Вторым законами термодинамики

Основные выводы

Ключевые моменты

• Многие термодинамические явления, разрешенные первым законом термодинамики, никогда не встречаются в природе.
• Многие процессы происходят спонтанно только в одном направлении, и второй закон термодинамики имеет дело с направлением, принимаемым спонтанными процессами.
• Согласно второму закону термодинамики, ни один процесс не может иметь теплопередачу от более холодного к более горячему объекту в качестве единственного результата.

Ключевые термины

• энтропия : мера того, насколько равномерно энергия (или какое-либо аналогичное свойство) распределяется в системе.
• первый закон термодинамики : версия закона сохранения энергии, специально предназначенная для термодинамических систем.Обычно выражается как ΔU = Q − W.

Необратимость

Второй закон термодинамики касается направления, принимаемого спонтанными процессами. Многие процессы происходят спонтанно только в одном направлении, то есть они необратимы при заданном наборе условий. Хотя необратимость наблюдается в повседневной жизни — например, разбитое стекло не возвращается в исходное состояние — полная необратимость — это статистическое утверждение, которое нельзя увидеть в течение всей жизни Вселенной.Точнее, необратимый процесс — это процесс, зависящий от пути. Если процесс может идти только в одном направлении, то обратный путь принципиально отличается, и процесс не может быть обратимым.

Например, тепло включает передачу энергии от более высокой температуры к более низкой. Холодный объект, соприкасающийся с горячим, никогда не становится холоднее, передавая тепло горячему объекту и делая его более горячим. Кроме того, механическая энергия, такая как кинетическая энергия, может быть полностью преобразована в тепловую за счет трения, но обратное невозможно.Горячий неподвижный объект никогда самопроизвольно не остывает и не начинает двигаться. Еще один пример — расширение потока газа, введенного в один из углов вакуумной камеры. Газ расширяется, заполняя камеру, но никогда не собирается в углу. Случайное движение молекул газа могло бы вернуть их всех в угол, но этого никогда не происходит.

Односторонняя обработка в природе : Примеры односторонних процессов в природе. (а) Теплообмен происходит самопроизвольно от горячего к холодному, а не от холодного к горячему.(б) Тормоза этого автомобиля преобразуют кинетическую энергию в теплоотдачу в окружающую среду. Обратный процесс невозможен. (c) Выброс газа, попадающего в эту вакуумную камеру, быстро расширяется, чтобы равномерно заполнить каждую часть камеры. Случайные движения молекул газа никогда не вернут их в угол.

Второй закон термодинамики

Тот факт, что определенные процессы никогда не происходят, предполагает, что существует закон, запрещающий их возникновение. Первый закон термодинамики позволяет им происходить — ни один из этих процессов не нарушает закон сохранения энергии.Закон, запрещающий эти процессы, называется вторым законом термодинамики. Мы увидим, что второй закон можно сформулировать разными способами, которые могут показаться разными, но на самом деле эти многие способы эквивалентны. Как и все законы природы, второй закон термодинамики дает представление о природе, и несколько его утверждений подразумевают, что он широко применим, фундаментально влияя на многие очевидно несопоставимые процессы. Уже знакомое направление теплопередачи от горячего к холодному лежит в основе нашей первой версии второго закона термодинамики.

Термодинамика и тепловые двигатели : Краткое введение в тепловые двигатели и термодинамические концепции, такие как двигатель Карно, для студентов.

Второй закон термодинамики (первое выражение): Передача тепла происходит спонтанно от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении.

Закон гласит, что ни один процесс не может иметь своим единственным результатом передачу тепла от холодильника к более горячему объекту.Позже мы выразим закон в других терминах, особенно в терминах энтропии.

Тепловые двигатели

В термодинамике тепловой двигатель — это система, которая выполняет преобразование тепла или тепловой энергии в механическую работу.

Цели обучения

Обоснуйте, почему КПД — один из важнейших параметров для любой тепловой машины

Основные выводы

Ключевые моменты

• Циклический процесс возвращает систему, например газ в баллоне, в исходное состояние в конце каждого цикла.В большинстве тепловых двигателей, таких как поршневые двигатели и вращающиеся турбины, используются циклические процессы.
• Второй закон термодинамики можно выразить следующим образом: ни в какой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать работу в циклический процесс, при котором система возвращается в исходное состояние.
• КПД теплового двигателя (Eff) определяется как чистая выходная мощность W двигателя, деленная на передачу тепла двигателю: [latex] \ text {Eff} = \ frac {\ text {W}} {\ text { Q} _ \ text {h}} = 1 — \ frac {\ text {Q} _ \ text {c}} {\ text {Q} _ \ text {h}} [/ latex], где Q _c и Q _h обозначает передачу тепла горячему (двигатель) и холодному (окружающая среда) резервуару.

Ключевые термины

• тепловая энергия : Внутренняя энергия системы в термодинамическом равновесии, обусловленная ее температурой.
• внутренняя энергия : сумма всей энергии, присутствующей в системе, включая кинетическую и потенциальную энергию; эквивалентно, энергия, необходимая для создания системы, за исключением энергии, необходимой для перемещения ее окружения.

В термодинамике тепловой двигатель — это система, которая выполняет преобразование тепла или тепловой энергии в механическую работу.Бензиновые и дизельные двигатели, реактивные двигатели и паровые турбины — все это тепловые двигатели, которые работают, используя часть теплопередачи от какого-либо источника. Передача тепла от горячего объекта (или горячего резервуара) обозначается как Q _h , в то время как передача тепла в холодный объект (или холодный резервуар) — Q _c , а работа, выполняемая двигателем, равна W. для горячего и холодного резервуаров — T _h и T _c соответственно.

Теплопередача : (a) Теплопередача происходит самопроизвольно от горячего объекта к холодному в соответствии со вторым законом термодинамики.(б) Тепловой двигатель, представленный здесь кружком, использует часть теплопередачи для выполнения работы. Горячие и холодные предметы называются горячими и холодными резервуарами. Qh — теплоотдача из горячего резервуара, W — рабочая мощность, а Qc — теплоотдача в холодный резервуар.

Термодинамика и тепловые двигатели : Краткое введение в тепловые двигатели и термодинамические концепции, такие как двигатель Карно, для студентов.

Поскольку горячий резервуар нагревается снаружи, что требует больших затрат энергии, важно, чтобы работа выполнялась как можно более эффективно.Фактически, нам хотелось бы, чтобы W равнялась Q _ч , и чтобы тепло не передавалось в окружающую среду (Q _c = 0). К сожалению, это невозможно. Второй закон термодинамики (второе выражение) также гласит относительно использования теплопередачи для выполнения работы: Ни в какой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать работу в циклический процесс, в котором система возвращается в его исходное состояние.

Циклический процесс возвращает систему, например газ в баллоне, в исходное состояние в конце каждого цикла.В большинстве тепловых двигателей, таких как поршневые двигатели и вращающиеся турбины, используются циклические процессы. Второй закон в его второй форме четко гласит, что такие двигатели не могут иметь совершенного преобразования теплопередачи в выполненную работу.

КПД

Циклический процесс возвращает систему в исходное состояние в конце каждого цикла. По определению, внутренняя энергия такой системы U одинакова в начале и в конце каждого цикла, то есть ΔU = 0. Первый закон термодинамики гласит, что ΔU = Q-W, где Q — чистая теплопередача во время цикла (Q = Q _h — Q _c ), а W — чистая работа, выполненная системой.Поскольку ΔU = 0 для полного цикла, то W = Q. Таким образом, чистая работа, выполняемая системой, равна чистому теплопередаче в систему, или

[латекс] \ text {W} = \ text {Q} _ \ text {h} — \ text {Q} _ \ text {c} [/ latex] (циклический процесс),

, как показано схематически в (b).

КПД — один из важнейших параметров любой тепловой машины. Проблема в том, что во всех процессах наблюдается значительная потеря тепла Q _c в окружающую среду. При преобразовании энергии в работу мы всегда сталкиваемся с проблемой получить меньше, чем вкладываем.Мы определяем эффективность теплового двигателя ( Eff ) как его полезную мощность W, деленную на теплопередачу к двигателю Q _h:

[латекс] \ text {Eff} = \ frac {\ text {W}} {\ text {Q} _ \ text {h}} [/ latex].

Поскольку W = Q _h −Q _c в циклическом процессе, мы также можем выразить это как

[латекс] \ text {Eff} = \ frac {\ text {Q} _ \ text {h} — \ text {Q} _ \ text {c}} {\ text {Q} _ \ text {h}} = 1 — \ frac {\ text {Q} _ \ text {c}} {\ text {Q} _ \ text {h}} [/ latex] (для циклического процесса),

, поясняющий, что эффективность 1 или 100% возможна только при отсутствии передачи тепла в окружающую среду (Q _c = 0).

Циклы Карно

Цикл Карно — наиболее эффективный из возможных циклических процессов, в котором используются только обратимые процессы.

Цели обучения

Проанализируйте, почему двигатель Карно считается идеальным двигателем

Основные выводы

Ключевые моменты

• Второй закон термодинамики показывает, что двигатель Карно, работающий между двумя заданными температурами, имеет максимально возможный КПД по сравнению с любым тепловым двигателем, работающим между этими двумя температурами.
• Необратимые процессы связаны с диссипативными факторами, которые снижают эффективность двигателя. Очевидно, обратимые процессы лучше с точки зрения эффективности.
• КПД Карно, максимально достижимый КПД теплового двигателя, задается как [латекс] \ text {Eff} _ \ text {c} = 1- \ frac {\ text {T} _ \ text {c}} {\ text { T} _ \ text {h}} [/ латекс].

Ключевые термины

• второй закон термодинамики : Закон, гласящий, что энтропия изолированной системы никогда не уменьшается, потому что изолированные системы спонтанно развиваются к термодинамическому равновесию — состоянию максимальной энтропии.Равно как и вечные двигатели второго типа невозможны.
• тепловой двигатель : любое устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу.

Мы знаем из второго закона термодинамики, что тепловая машина не может быть на 100 процентов эффективна, так как всегда должна быть какая-то передача тепла Q _c в окружающую среду. (См. Наш атом в разделе «Тепловые двигатели».) Насколько эффективна тогда тепловая машина? На этот вопрос теоретически ответил в 1824 году молодой французский инженер Сади Карно (1796-1832) в своем исследовании появившейся в то время технологии тепловых двигателей, имеющих решающее значение для промышленной революции.Он разработал теоретический цикл, который теперь называется циклом Карно, который является наиболее эффективным из возможных циклических процессов. Второй закон термодинамики можно переформулировать в терминах цикла Карно, и поэтому Карно фактически открыл этот фундаментальный закон. Любой тепловой двигатель, использующий цикл Карно, называется двигателем Карно.

Для цикла Карно критически важно то, что используются только обратимые процессы. Необратимые процессы связаны с диссипативными факторами, такими как трение и турбулентность.Это увеличивает теплоотдачу Q _c в окружающую среду и снижает КПД двигателя. Очевидно, что обратимые процессы лучше.

Второй закон термодинамики (третья форма): Двигатель Карно, работающий между двумя заданными температурами, имеет максимально возможный КПД по сравнению с любым тепловым двигателем, работающим между этими двумя температурами. Более того, все двигатели, в которых используются только обратимые процессы, имеют одинаковую максимальную эффективность при работе между одинаковыми заданными температурами.

КПД

Цикл Карно состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов. Напомним, что и изотермические, и адиабатические процессы в принципе обратимы.

PV-диаграмма для цикла Карно : PV-диаграмма для цикла Карно, использующая только обратимые изотермические и адиабатические процессы. Передача тепла Qh в рабочее тело происходит на изотермическом пути AB, который происходит при постоянной температуре Th. Теплоотдача Qc происходит из рабочего тела на изотермическом пути CD, который происходит при постоянной температуре Tc.Выход сети W равен площади внутри пути ABCDA. Также показана схема двигателя Карно, работающего между горячим и холодным резервуарами при температурах Th и Tc.

Карно также определил эффективность идеального теплового двигателя, то есть двигателя Карно. Всегда верно, что эффективность циклической тепловой машины определяется следующим образом: [latex] \ text {Eff} = \ frac {\ text {Q} _ \ text {h} — \ text {Q} _ \ text {c }} {\ text {Q} _ \ text {h}} = 1- \ frac {\ text {Q} _ \ text {c}} {\ text {Q} _ \ text {h}} [/ latex] .

Карно обнаружил, что для идеального теплового двигателя отношение Q _c / Q _h равно отношению абсолютных температур тепловых резервуаров.То есть Q _c / Q _h = T _c / T _h для двигателя Карно, так что максимальная эффективность Карно Eff _C определяется как [латекс] \ text {Eff } _ \ text {c} = 1- \ frac {\ text {T} _ \ text {c}} {\ text {T} _ \ text {h}} [/ latex], где T _h и T _c в кельвинах. (Вывод формулы немного выходит за рамки этого атома.) Никакая настоящая тепловая машина не может работать так же хорошо, как КПД Карно — фактический КПД около 0,7 от этого максимума обычно является лучшим, что может быть достигнуто.

Тепловые насосы и холодильники

Тепловой насос — это устройство, которое передает тепловую энергию от источника тепла к радиатору против перепада температур.

Цели обучения

Объясните, как компоненты теплового насоса вызывают передачу тепла от холодного резервуара к горячему резервуару

Основные выводы

Ключевые моменты

• Тепловой насос предназначен для передачи тепла Qh в теплую среду, например в дом зимой.
• Назначение кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла Qc происходила из прохладной окружающей среды, например, охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем температура окружающей среды.
• Тепловой насос можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и обогреватель в одном устройстве. Это стало возможным за счет изменения направления потока хладагента и изменения направления полезной теплопередачи.

Ключевые термины

• CFC : органическое соединение, которое обычно использовалось в качестве хладагента.Больше не используется из-за разрушения озонового слоя.

Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют передачу тепла от холода к горячему. Передача тепла (Q _c ) происходит из холодного резервуара в горячий. Для этого требуется рабочая мощность W, которая также преобразуется в теплопередачу. Таким образом, теплопередача к горячему резервуару составляет Q _h = Q _c + W. Задача теплового насоса заключается в передаче тепла Q _h в теплую среду, например в дом зимой.Задача кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла Q _c происходила из прохладной окружающей среды, такой как охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем температура окружающей среды. На самом деле тепловой насос можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и обогреватель в одном устройстве. В этом разделе мы сконцентрируемся на его режиме нагрева.

Тепловые насосы

В основном тепловом насосе используется рабочая жидкость, например хладагент, не содержащий CFC.Основными компонентами теплового насоса являются конденсатор, расширительный клапан, испаритель и компрессор. В наружных змеевиках (испарителе) теплоотдача Q _c происходит к рабочему телу от холодного наружного воздуха, превращая его в газ. Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W) повышает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, происходит передача тепла в комнату, и газ конденсируется в жидкость.Затем жидкость течет обратно через редукционный клапан к змеевикам испарителя наружного блока, охлаждаясь за счет расширения. (В цикле охлаждения змеевики испарителя и конденсатора меняются ролями, и направление потока жидкости меняется на противоположное.)

Простой тепловой насос : Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) конденсатор, (2) расширительный клапан, (3) испаритель и (4) компрессор.

Коэффициент полезного действия

О качестве теплового насоса судят по тому, сколько тепла Q _h происходит в теплое пространство по сравнению с тем, сколько работы W требуется.Мы определяем КПД теплового насоса (COP _л.с. ) равным

.

[латекс] \ text {COP} _ {\ text {hp}} = \ frac {\ text {Q} _ \ text {h}} {\ text {W}} [/ latex].

Поскольку КПД теплового двигателя составляет Eff = W / Q _h , мы видим, что COP _л.с. = 1/ Eff . Поскольку КПД любого теплового двигателя меньше 1, это означает, что COP _л.с. всегда больше 1, то есть тепловой насос всегда имеет большую теплопередачу Q _ч , чем вложенные в него работы.Еще один интересный момент заключается в том, что тепловые насосы лучше всего работают при небольших перепадах температур. КПД идеального двигателя (или двигателя Карно) составляет

.

[латекс] \ text {Eff} _ \ text {C} = 1 \ frac {\ text {T} _ \ text {c}} {\ text {T} _ \ text {h}} [/ latex];

таким образом, чем меньше разница температур, тем меньше КПД и больше КПД _л.с. .

Кондиционеры и холодильники

Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения чего-либо в теплой среде.Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холода к горячему требуется дополнительная работа. О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, какая теплоотдача Q _c происходит из холодной среды по сравнению с тем, сколько работы W требуется. То, что считается преимуществом теплового насоса, в холодильнике считается отходящим теплом. Таким образом, мы определяем коэффициент полезного действия (COP _ref ) кондиционера или холодильника как

.

[латекс] \ text {COP} _ {\ text {ref}} = \ frac {\ text {Q} _ \ text {c}} {\ text {W}} [/ latex].

Поскольку Q _h = Q _c + W и COP _л.с. = Q _h / Вт, мы получаем, что

[латекс] \ text {COP} _ {\ text {ref}} = \ text {COP} _ {\ text {hp}} -1 [/ латекс].

Кроме того, из Q _h > Q _c мы видим, что кондиционер будет иметь более низкий коэффициент полезного действия, чем тепловой насос.

тепловых насосов творят чудеса | Сделай математику

[ Обновленное рассмотрение некоторых из этих материалов появляется в главе 6 учебника «Энергия и человеческие амбиции на конечной планете» (бесплатный).]

Частично аргумент в пользу того, что мы не можем ожидать, что рост будет продолжаться бесконечно, заключается в том, что прирост эффективности ограничен. Многие из наших энергетических приложений находятся в двух кратных теоретических пределах эффективности, поэтому мы не можем выжать из этого апельсина слишком много. В конце концов, ничто не может быть эффективнее 100%, не так ли? Что ж, оказывается, есть и одна область , в которой мы можем с радостью разорвать эти связи и достичь КПД, намного превышающего 100%: тепловые насосы (включая холодильники).Хотя это звучит как магия, естественно, мы все равно должны действовать в физических пределах. В этом посте я объясню, как это возможно, и разработаю термодинамический предел для тепловых двигателей и тепловых насосов. Это история энтропии.

Энтропия, количественная оценка

О корявых свойствах энтропии можно написать целые книги. Проще говоря, энтропия — это мера беспорядка. Строго говоря, энтропия — это подсчет количества квантово-механических состояний, которые могут быть заняты при определенной энергии системы.В этом смысле полная энтропия системы равна S = k _B ln ( Ω ), где Ω — количество доступных состояний (довольно большое число), ln (x) — естественное log, а k _B — постоянная Больцмана, имеющая значение 1,38 × 10 ⁻²³ Дж / К (Джоулей на Кельвин) в единицах СИ.

Хорошо, это круто, но давайте не будем увлекаться подсчетом состояний. Основная цель предыдущего абзаца — указать, что энтропия имеет фундаментальное предписание и содержит фактических единиц .В основном энтропия обсуждается в манере, но ее можно придавить .

Изменение тепла: изменение энтропии

Более релевантным для наше обсуждение является термодинамический результат, который, если мы добавляем / вычитаем тепловую энергию (тепло) в / из термальной «ванны» (большой резервуар тепловой энергии, такой как наружный воздух, водоем, скала) на температура T — измеряется по абсолютной шкале типа Кельвина — энтропия изменяется в соответствии с:

ΔQ = TΔS

Мы читаем это как означающее, что добавление количества тепла ( ΔQ : отрицательное значение при отводе тепла) приведет к сопутствующему увеличению энтропии (уменьшению, если оно отрицательное) с температурой ванны в качестве константы пропорциональности.Глядя на это уравнение, единицы измерения энтропии в Дж / К ( S ) должны иметь больше смысла.

Погодите! Я просто учел условие, что энтропия может уменьшаться? Разве это не одно из фундаментальных правил термодинамики, согласно которому энтропия никогда не может снизиться?

Почти верно. Энтропия закрытой системы не может уменьшаться. Но он может легко уменьшиться на местном уровне за счет увеличения в другом месте. Вы можете заново складывать книги на полках после землетрясения, наведя порядок.Но, прилагая усилия, вы передаете тепло окружающему воздуху, увеличивая его энтропию.

Движущееся тепло

Тепловой насос , а не , создающий тепла, просто перемещает тепло . Он может перемещать тепловую энергию из более холодного наружного воздуха в более теплый внутри или из более холодных внутренних помещений холодильника в окружающий воздух. Он отводит тепло в направлении, противоположном его нормальному потоку (от холодного к горячему, а не от горячего к холодному). Таким образом, слово насос .

Итак, представим, что у меня холодная среда с температурой T _c и горячая среда с температурой T _h . Холодное и горячее — здесь относительные термины: «горячая» среда может быть неприятно прохладной — просто она должна быть горячее, чем «холодная» среда.

Если я вытягиваю тепло, ΔQ _c , из холодной среды и помещаю ее в более теплую среду, я уменьшаю энтропию в холодной области на ΔS _c = ΔQ _c / T _c .И ΔQ _c , и ΔS _c в этом случае отрицательны.

Неизбежно, я должен запустить какое-то оборудование, чтобы воздействовать на этот поток тепла против естественного градиента (подталкивая тепло вверх). Назовем количество работы (энергии), необходимой для принудительного отвода тепла, ΔW . Эта механическая / электрическая / любая энергия также в конечном итоге превращается в тепло, и если я ловко отправлю эту дополнительную энергию в жаркое место, я закачу количество тепла в горячую среду, которое составляет ΔQ _h = — ΔQ _c + ΔW (просто сумма двух; как указано толщиной стрелок на диаграмме выше).

Изменение энтропии в горячей среде определяется как ΔS _h = ΔQ _h / T _h . Поскольку общая энтропия должна увеличиваться, нам нужно, чтобы сумма изменений энтропии была положительной: ΔS _c + ΔS _h > 0 — помня, что ΔS _c отрицательно.

Так что же нам остается? Если мы пытаемся отапливать дом, мы заботимся о том, сколько тепла доставляется в дом: ΔQ _h = — ΔQ _c + ΔW .И мы хотели бы сделать как можно меньше работы, ΔW , чтобы это осуществить. Таким образом, соответствующий показатель качества равен ε = ΔQ _h / ΔW .

Небольшая алгебра с приведенными выше соотношениями (шаги показаны на следующем рисунке) дает максимальный КПД теплового насоса ε _ч / ΔT , где ΔT = T _h — T _c — разница температур между горячей и холодной банями.

Если вместо этого вы хотите что-то охладить (охлаждение, кондиционер), добротность — это количество тепла, отведенное из холодной зоны, разделенное на входную работу: ε = — ΔQ _c / ΔW . В этом случае максимальный КПД составляет ε _c / ΔT .

Тепловые двигатели

В качестве альтернативы, если мы повернем тепловой поток, так что ΔQ _h естественным образом вытекает из горячего источника ( ΔQ _h в данном случае отрицательно) и меньшее значение ΔQ _c передает в холодный источник (положительный), те же соображения энтропии приводят нас к выводу максимального количества работы, которую можно извлечь из теплового потока, и эффективности, ε = ΔW / ΔQ _h работает быть не лучше ΔT / T _ч .(Более смелые из вас могут захотеть принять алгебраический вызов.) Это знакомый термодинамический предел объема работы, выполняемой тепловым двигателем , таким как автомобильный двигатель, угольная электростанция или даже атомная электростанция. растение. Причина, по которой мы достигаем максимальной эффективности, на самом деле заключается в том, чтобы не нарушать второй закон термодинамики: полная энтропия системы никогда не может уменьшаться.

Высочайшая эффективность

Примечательно, что эффективность теплового насоса, полученная нами выше, заключается в том, что ΔT равно в знаменателе ! Поскольку T — это абсолютная температура (Кельвин), в типичных ситуациях T ≈ 300 K и ΔT , часто несколько десятков Кельвинов, что приводит к эффективности около 10 × , или 1000% !! Как это может быть правдой? Это похоже на полную измену природе.

Ключ в том, что, в отличие от электрической змеевики или пламени, тепловой насос не создает тепловой энергии, он перемещает тепловой энергии, которая уже существует. Тепловой насос всегда перемещает тепловую энергию из более прохладной среды в более теплую. Это означает, что тепловой насос, обогревающий дом зимой, забирает тепло извне и запихивает его внутрь. Это может показаться нелогичным, но уверяю вас, даже замораживающий воздух обладает большим количеством тепловой энергии, превышающей абсолютный ноль на сотни градусов.Захват части этой энергии и ее перемещение может потребовать гораздо меньше энергии, чем ее создание напрямую.

Один из аспектов эффективности теплового насоса, заслуживающий внимания, заключается в том, что теоретический предел становится лучше по мере того, как ΔT становится меньше. Таким образом, холодильник в горячем гараже не только должен будет работать больше, чтобы поддерживать больший ΔT , но и в то же время он станет на менее эффективным , что усугубит проблему. Точно так же тепловые насосы работают более эффективно в условиях мягкого зимнего климата, чем в экстремальных арктических зонах.Например, теоретический КПД теплового насоса, работающего при температуре 293 К в помещении (20 ° C или 68 ° F) и температуре замерзания на улице, составляет 293/20 = 14,7, в то время как при низких температурах -20 ° C (-4 ° F) будет только позволяют теоретический КПД 7 — вдвое меньше.

COP и EER

При покупке тепловых насосов следует искать спецификацию, называемую коэффициентом производительности, или COP, которая по сути является той же метрикой ε = ΔQ _h / ΔW , использованной ранее.Реализованные значения обычно составляют около 3–4. Это в несколько раз ниже теоретического предела, как это часто бывает. Но все же для меня довольно впечатляет , что я могу добавить 4 Дж тепловой энергии в свой дом, затратив всего 1 Дж, чтобы это произошло (примените любую единицу энергии, которую вы хотите: кВт · ч, британские тепловые единицы и т. Д., И получите те же 4 Дж. Соотношение: 1 для COP = 4).

Но прежде чем мы увлечемся, предположим, что ваша электроэнергия поступает от газовых турбин, преобразуемых в электричество с КПД 40% (с помощью теплового двигателя).В сочетании с тепловым насосом, достигающим КПД 3,5, каждая единица энергии, вводимая в газовую установку, дает 0,4 × 3,5 единицы тепловой энергии в доме, что дает чистую прибыль в 40% по сравнению с простым сжиганием газа непосредственно в доме. Я возьму на себя выгоду, но выгода будет от подавляющей до просто потрясающей. Если вам важна углеродоемкость, то тепловой насос, снабженный электричеством, работающим на угле, работает хуже, чем сжигание газа непосредственно в домашней печи, поскольку уголь генерирует на 70% больше CO ₂ на единицу доставленной энергии, чем газ, поглощая маржа 40%, описанная ранее.Полное улучшение коэффициента 3,5 мы получаем только при замене на электрическое отопление .

Для систем охлаждения можно также увидеть отчет о COP. Но в США показателем эффективности часто является коэффициент энергоэффективности или EER. это уродец природы, и я надеюсь, что он задыхается от собственной глупости. Это скорость отвода тепла в британских тепловых единицах в час, деленная на подаваемую электрическую мощность в ваттах. Боже, британская тепловая единица / час — это уже мощность: 1 британская тепловая единица / час — это 1055 Дж за 3600 с, или 0,293 Дж / с = 0.293 W. Зачем все усложнять ?! Итак, умножьте EER на 0,293, чтобы получить сравнение яблок с яблоками, получая COP для охлаждения, который соответствует нашим предыдущим измерениям: ε = — ΔQ _c / ΔW . Кондиционеры, имеющие значения EER выше примерно 11, квалифицируются как Energy Star, что соответствует COP выше примерно 3.

Производительность моего холодильника

У меня возникла мысль, что я могу проверить эффективность теплового насоса> 100%, наблюдая, как мой холодильник проходит цикл размораживания.Идея состоит в том, что в змеевики периодически сбрасывается тепло, чтобы растопить скопившийся лед. Я заметил, что первый цикл охлаждения после разморозки всегда длиннее, так как выделяющееся тепло необходимо отводить.

Мой холодильник обычно работает от автономной фотоэлектрической системы, и я записываю энергозатраты системы с 5-минутным разрешением. Я регулярно вижу циклы оттаивания в данных (каждый день или два). Но из-за грубой частоты дискретизации и косвенности измерения (измерение тока батареи, а не мощности переменного тока) я предпочитаю использовать данные TED (детектив энергии), когда они доступны.В необычно пасмурные периоды фотоэлектрическая система переключается на вход от электросети, и в этом случае TED контролирует работу холодильника, и я получаю одноминутные образцы прямого переменного тока. Одна такая последовательность показана для моего холодильника в октябре 2011 года.

Цикл оттаивания потреблял 155 Втч энергии. Также показаны энергия и средняя мощность, связанные с каждым циклом охлаждения.

На рисунке выше мы видим базовую мощность 108 Вт, два нормальных цикла охлаждения, предшествующих импульсу размораживания в 12:30 (и частичный цикл охлаждения на его переднем фронте).Первый цикл охлаждения после отложений разморозки, очевидно, длиннее остальных, а последующие циклы могут быть немного более насыщенными и более частыми. Расход энергии (выше базовой линии) сообщается для каждого импульса охлаждения в ватт-часах, как и соответствующая средняя мощность цикла охлаждения, измеренная от начала одного импульса до начала следующего.

Выполнив тщательный учет энергии, израсходованной во время охлаждения, по сравнению с энергией, выделенной во время разморозки, и спрогнозировав скорость использования энергии перед разморозкой (43 Вт) вперед, мы обнаружим, что мы ожидали, что потратим 163 Втч за интервал времени. между первым и последним циклами охлаждения (предварительных циклов 19.7 Втч каждый), но фактические затраты на охлаждение составили 184 Втч, оставив дополнительные 21 Втч на охлаждение (примерно эквивалентно одному дополнительному циклу). Между тем, при размораживании было израсходовано 155 Втч за 23 минуты (400 Вт). Таким образом, потребовалось 21 Втч энергии от розетки в режиме охлаждения, чтобы удалить 155 Втч выделенной тепловой энергии, что подразумевает коэффициент полезного действия около 7,5!

Невероятно высокий, мне кажется. Одна из проблем заключается в том, что цикл размораживания направляет энергию на тающий лед, который впоследствии стекает в поддон для сбора капель под холодильником.Таким образом, холодильнику не нужно впоследствии убирать этот жар: он нашел выход другого рода. Барьер плавления, который необходимо преодолеть, составляет 334 Дж / г (по сравнению с примерно 20 Дж / г для повышения температуры воды на 5 ° C или льда на 10 ° C). Если цикл оттаивания производит две чашки воды (примерно пол-литра) каждый раз, затраты составляют примерно 50 Втч энергии. Это снижает оценку COP до 5. Кроме того, поскольку время проходит после завершения впрыска оттаивания, некоторая часть тепла, несомненно, диффундирует от холодных змеевиков к горячим ребрам до того, как начнется охлаждение.

Оглядываясь назад, можно сказать, что цикл оттаивания — не лучший способ экспериментального определения COP — несмотря на то, что «эксперимент» проводится все время, и мне не нужно пошевелить пальцем.

Более продуманный эксперимент

Взяв дело в свои руки, я соорудил лампочку накаливания, работающую от таймера, и засунул ее в холодильник (в зажимной светильник). Я установил таймер на включение света с 3 до 4 утра, полагая, что холодильник будет совершенно неподвижным (дверные проемы не открываются и т. Д.).в течение этого времени). Пара длинных сужающихся кусков дерева обеспечивала канал для шнура без ущерба для дверного уплотнения. Я переставил холодильник на ночь, чтобы TED заметил происходящее. Чтобы получить хороший результат, потребовалось трижды. «Когда ты собираешься вынуть свет из холодильника ?!»

Take One

Исходное расположение света в верхнем левом углу объема холодильника

Я поместил свет высоко в холодильник и направил свет на алюминиевую фольгу на пустой стеклянной полке (фольга должна была защищать от прямого света пищу внизу).Данные были собраны красиво, но холодильник работал все время, пока был включен свет. Лампочка была рассчитана на 60 Вт, а холодильник обычно работает около 120 Вт, поэтому я сразу понял, что измерение показало COP меньше 1. Не очень хорошо.

Я полагаю, что лампочка находилась достаточно близко к термостату, чтобы повысить местную температуру и заставить холодильник работать постоянно. Держу пари, мороженое стало твердым…

Take Two

На этот раз свет в холодильнике ниже.

Я переместил свет в нижнюю часть холодильника, надеюсь, достаточно хорошо заслоненный, чтобы не повлиять на термостат. На этот раз мне помешала бессонная жена, которая в ходе эксперимента включала и выключала всевозможные электрические устройства. Сам холодильник не был нарушен, и при нажатии я мог определить циклы охлаждения и извлечь полезные данные. Как и в астрономии, грязные ночи производят неаккуратные данные, и вам нужно работать намного усерднее, чтобы получить хоть сколько-нибудь полезные результаты.Лучше дождитесь ясной ночи, если сможете. По крайней мере, я мог видеть, что холодильник на этот раз включил во время фазы включения.

Возьми тройку

Обмани меня однажды, позор тебе. Обмани меня дважды, позор мне. Поскольку в поговорке нет аспекта «трижды», я чувствовал, что у меня нет другого выбора, кроме как заставить ее работать. Собственно, я не делал ничего другого (никаких ремней, приковывающих жену к постели — терпение уже иссякло в бесконечном эксперименте в холодильнике). Но, к счастью, тихая ночь привела к получению чистого набора данных.

Световой импульс требовал большего охлаждения. Обратите внимание на случайное размораживание в конце.

Оказалось, что лампа потребляет энергию в размере 52 Вт. Если вычесть базовую нагрузку в 44 Вт, первые пять циклов составили в среднем 35,4 Вт, чтобы холодильник оставался холодным. Лампочка горела чуть больше 56 минут, выделяя 49 Втч энергии. С момента включения лампочки и до конца последнего импульса охлаждения перед началом цикла оттаивания (продолжительностью 131 минута) пять циклов составили 57 минут включенного состояния, потребляя 113 Втч электроэнергии.Тем не менее, мы ожидали 35,4 × 131/60 = 77 Вт · ч при номинальной скорости. Таким образом, холодильник потреблял дополнительно 36 Втч энергии на удаление 49 Втч, выделяемых светом. Мы вычисляем COP ΔQ _c / ΔW = 49/36 = 1,36.

Хммм. Не в примерном количестве 3. По крайней мере, больше единицы, что указывает на или градуса магии теплового насоса. Но я разочарован результатом.

Размышления об экспериментах

Мой режим тестирования определенно отличался от предполагаемого режима работы холодильников.Концентрированный импульс постоянного тепла — это не , а то же самое, что положить теплую пищу в холодильник. Также может быть, что морозильная камера достигает COP около 3, а объем холодильника — нет. Мне было бы любопытно узнать, как на самом деле измеряется КС. Реализуем ли мы аналогичные ценности в повседневной работе? В конце концов, тест лампочки не оправдал ожиданий. Если я усредняю ​​значение разморозки с поправкой на таяние льда и значение лампочки, я получаю COP около 3, но у меня нет веских оснований для выполнения этого среднего.

Альтернативные испытания могут включать помещение известной тепловой массы в холодильник и определение количества энергии, необходимой для его нагрева. Однако доступ к двери — это проблема.

Закройте дверь!

Раз уж я говорю о холодильниках, как насчет быстрого обхода, чтобы оценить, насколько проблематично стоять с открытой дверью или постоянно и неэффективно обращаться к находящимся внутри предметам. Должен ли я раздражаться?

Допустим, внутренний объем холодильника составляет пол кубометра (около 17 кубических футов; американский морозильник + холодильник часто ниже 20).Воздух имеет удельную теплоемкость 1000 Дж / кг / К. При плотности 1,2 кг / м³ мы говорим о 0,6 кг воздуха в целом. Предположим, что ΔT составляет 20 K между окружающим воздухом и воздухом холодильника.

A полный воздухообмен тогда стоит 12 кДж (3,3 Втч). Даже при COP, равном 1,0, холодильник снимает это количество энергии за 100 секунд при мощности 120 Вт. Это крошечная доля ежедневной работы холодильника: 0,3%.

Более серьезная проблема — это конденсат. Если наружный воздух насыщенный (влажность 100%), содержащий около 20 г / м³ воды, мы помещаем 10 г в холодильник.Скрытая теплота испарения означает, что на каждый грамм конденсирующейся воды выделяется 2257 Дж, плюс около 800 Дж для охлаждения воды. Итого мы закидаем в холодильник еще 23 кДж (6,5 Втч) энергии.

Итак, в зависимости от того, насколько влажен воздух, мы можем упасть в пределах 12–35 кДж. Наши 0,3% превращаются в 1% -ный эффект. Открывайте холодильник 20 раз в день, и у вас может возникнуть серьезная проблема.

Еще одно соображение заключается в том, что при открытии двери термостат может сработать раньше обычного.При этом «график охлаждения» продвигается вперед и может привести к большему количеству «включенных» действий, чем в противном случае.

Перспектива прощания

Тепловые насосы действительно круты и, кажется, нарушают наше представление о том, что 100% — это лучшая эффективность, которую мы когда-либо могли получить. У систем охлаждения нет другого выбора, кроме как использовать тепловые насосы, поскольку охлаждение неизбежно связано с избавлением (перемещением; перекачкой) тепловой энергии. В отопительных приложениях эффективность прямого нагрева может увеличиться в три или более раз.Все чаще стабильная термальная масса земли используется в качестве «ванны», которую часто ошибочно называют геотермальной.

Так что я в целом сторонник того, чтобы тепловые насосы чаще использовались. Замена прямого электрического отопления тепловым насосом — явная победа. Замена газовой печи тепловым насосом — незначительный выигрыш, если вы получаете электричество из газа; не так много для электричества, полученного из угля. Но тепловые насосы открывают путь к эффективному использованию возобновляемых источников энергии, таких как солнце или ветер. В этом смысле отказ от газовых печей при одновременном продвижении производства неископаемой электроэнергии может быть лучшим выходом, особенно в сочетании с опасениями по поводу глобального потепления.

Просмотров: 631

Как эффективно отапливать свой дом

Приближается зима, и во всех южных штатах взоры обращаются к счетам за электроэнергию, а умы — к тому, как их уменьшить. Как наиболее эффективно отапливать дом?

Как и во всем, что связано с термодинамикой, ответ сложен, но есть некоторые твердые правила, которые помогут сформировать ваше мышление.

Изолировать, изолировать, изолировать; затем добавьте еще изоляцию

И нагрев, и охлаждение сводятся к одной фундаментальной проблеме; как поставить тепло туда, где вы хотите, и сохранить его там.Это означает, что летом снаружи, а зимой — внутри.

Скорость поступления или выхода тепла из здания определяется материалами, составляющими «оболочку здания»: поверхностью, окружающей жилое пространство. Вы должны остановить проникновение тепла через границу ваших стен, потолка, пола, окон и дверей без вашего разрешения.

Мы говорим «без вашего разрешения», потому что зимой ваша первоочередная задача — получить солнечный свет в доме и не дать ему снова уйти.

Прямой солнечный свет — это почти полностью ультрафиолетовое (УФ) излучение, которое легко проходит через стекло в вашу гостиную. Как только он ударяется о предмет, он нагревается, и солнечный свет становится инфракрасным (ИК) излучением, которое лучше всего рассматривать как лучистое тепло. ИК-излучение не проходит через стекло так быстро, как УФ-излучение, поэтому комната нагревается. Вы когда-нибудь оставляли машину на солнце на день, когда на улице прекрасные 25 градусов, а внутри — 60? Именно этот механизм работает.

Изоляция остановит тепловое пересечение границ. Если у вас есть свой дом, дорога будет хорошо проторена и довольно проста. Начните с потолка, добавив как можно более толстую изоляцию.

Далее рассмотрим, как можно улучшить изоляцию стен. Сейчас для этой задачи доступны некоторые новые материалы и процессы, и вы можете заплатить кому-нибудь, чтобы он закачал изоляцию в полость вашей стены, за 2000 долларов и выше. Это может сделать ваш дом теплее примерно на 2 градуса.

Оконные рамы почти не уступают стенам по своему качеству; тем более, если включить двери.

Если у вас ограниченный бюджет или вы арендуете квартиру, вы можете многое сделать с окнами и дверями. Во-первых, закройте все щели вокруг дверей в доме, даже внутренние, чтобы контролировать размер отапливаемого помещения; есть резиновые уплотнители, которые могут сделать эту работу для дверей и окон.

Затем закройте все вспомогательные приспособления, которые пропускают тепло, например, вентиляционные отверстия в ванной и вытяжку, выходящую наружу. Здесь арендаторы могут проявить творческий подход и получить вознаграждение; свернутые под дверью полотенца — хорошее начало, но почему бы не пойти дальше? Приклейте мешок для мусора к окну, выходящему в ванную комнату соседа.Заблокируйте старый дымоход чем угодно. Сделайте все возможное, чтобы тепло не уходило туда, куда вы хотите.

Шторы и ламбрекены практически обязательны в холодном климате. Шторы должны быть максимально тяжелыми, касаться земли и стен рядом с окном. Окна — это последний рубеж в области теплоизоляции дома; и, честно говоря, нет экономичного способа их переоборудовать. Окупаемость энергии двойным остеклением ваших окон может приблизиться к 70 годам. Но, как и в случае со всеми обновлениями энергоэффективности, дело не только в экономии энергии.Чего для вас стоит доброта? Насколько лучше находиться в доме с 14 градусами вместо 10? Чего это для вас стоит?

Когда ваши окна будут готовы, подумайте, что вы можете сделать с полом. Плиты сложно заменить, но есть продукты для подвесных досок, которые будут иметь большое значение.

Какое топливо?

У вас есть три варианта отопления: электричество, газ и дрова.

Стоимость древесины непостоянна и в ближайшие годы, вероятно, вырастет.Воздействие на окружающую среду сильно зависит от вашего источника топлива. Упавший лес — это нечестная добыча: это жизненно важная среда обитания для некоторых животных, поэтому его нельзя сжигать. Выбросы твердых частиц также вызывают беспокойство.

Gas великолепен тем, что он может доставлять удивительное количество тепла быстро, с меньшими выбросами парниковых газов, чем у электросети, но не такими низкими, как возобновляемые источники энергии, и будущие затраты весьма неопределенны. Газовое отопление традиционно считается довольно дешевым, но многие аналитики склоняют к резкому росту цен на газ в ближайшие несколько лет, как и электричество в последние несколько лет.

Остается электричество. Как ни странно, это единственный вариант, который может иметь нулевые выбросы. Переключение вашего электроснабжения на GreenPower, аккредитованную и проверенную схему, которая обеспечивает 100% возобновляемую энергию, означает нулевые выбросы электроэнергии в любое время, когда вы этого захотите. Но очень важно, как вы ее используете, поскольку не все электронагреватели одинаковы.

Есть два различных класса электрических обогревателей; подключаемые нагреватели и тепловые насосы (или кондиционеры с обратным циклом).

Все подключаемые нагреватели имеют одинаковую эффективность; они преобразуют электричество в тепло, основную форму энергии, и будут производить только 2 единицы.4кВт. Неважно, как он это делает — лучистые решетки, горячая проволока и вентилятор или щелкающий масляный обогреватель — 2,4 кВт электричества превращаются в 2,4 кВт тепла и ни капли больше. Купите самый дешевый из возможных.

Тепловые насосы были обычным явлением в Австралии в течение многих лет — кондиционеры с обратным циклом представляют собой разновидность теплового насоса, — но в последнее время технология заметно продвинулась вперед. Тепловые насосы имеют преимущество перед подключаемыми модулями, поскольку они используют электричество для перемещения тепла, а не для его создания.

Тепловые насосы имеют доступ к внешнему теплу вне вашего дома, даже в небольших количествах, и могут концентрировать его и помещать в ваш дом.Даже значительно ниже точки замерзания тепла достаточно, чтобы это стоило того.

Производительность теплового насоса

указывается как «коэффициент полезного действия» или COP. Это описывает количество тепла, переносимого на единицу энергии, используемую для его перемещения. Хороший тепловой насос будет иметь КПД 5 — пять единиц тепла, производимого на каждую израсходованную единицу, в зависимости от температуры окружающей среды. Более новые конструкции достигают COP более 3 даже при температуре окружающей среды всего -10 градусов.

Если вы подумываете о тепловом насосе, поищите его с двигателем EC (с электронной коммутацией); он будет описан как «управляемый инвертором». Хороший тепловой насос будет иметь высокий рейтинг энергоэффективности (то есть на его этикетке будет много звездочек).

Подводя итог: изолируйте свой дом, насколько это возможно, всеми доступными способами. Затем подумайте, как вы хотите его нагреть. Если выбросы важны для вас, выбирайте GreenPower и тепловой насос. Если вам просто нужно тепло, то, вероятно, вам лучше всего подойдет газ, но имейте в виду, что цена растет и в ближайшие годы, вероятно, превысит рост цен на электроэнергию.

Эта статья в основном основана на исследовании Эвана Бивера. Эван — инженер-механик и старший консультант в Энергетике, где он консультирует правительство по энергетической политике и промышленности по энергоэффективности.

(PDF) Термодинамический анализ эффективных бытовых систем отопления

НОМЕНКЛАТУРА

Тепловой насос с воздушным источником ASHP

mCHP Micro Combined Heat and Power

SOFC Solid Oxide Fuel Cell

PEMFC Протонообменный топливный элемент с мембраной

Двигатель

Внутренний двигатель ICE

SE Двигатель Стирлинга

Вт Работа / Электроэнергия

Q Нагрев

T Температура

T0 Температура окружающей среды

E Exergy

 Энергоэффективность

 Эксергетическая эффективность

Коэффициент COP3 производительности

SP

Фактор производительности

 Отношение химической эксергии к энтальпии

H Энтальпия горения (более высокая теплотворная способность)

ССЫЛКИ

Al-Sulaiman, F.a, Динсер, И., и Хамдуллахпур, Ф. (2010). Exergy

анализ интегрированного твердооксидного топливного элемента и органического цикла Ренкина

для охлаждения, нагрева и производства электроэнергии.

Журнал источников энергии, 195 (8), 2346-2354. DOI:

10.1016 / j.jpowsour.2009.10.075.

Алиабади А. а, Томсон М. Дж. И Уоллес Дж. С. (2010).

Анализ эффективности газовых жилых микроэлектростанций

когенерационные системы.Энергия и топливо, 24 (3), 1704-1710. DOI:

10.1021 / ef

2n.

Аллен С. Р. и Хаммонд Г. П. (2010). Термодинамический и

углеродных анализов микрогенераторов для домашних хозяйств Великобритании.

Энергия, 35 (5), 2223-2234. Elsevier Ltd. doi:

10.1016 / j.energy.2010.02.008.

Американское общество отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха

Engineers Inc. (2001). International Weather for Energy

Расчеты (файлы погоды IWEC) Руководство пользователя и CD-

ROM.Атланта: ASHRAE.

Банфилл, П. Ф. Дж., И Пикок, А. Д. (2007). Новый энергоэффективный корпус

— Великобритания стремится к устойчивости. Строительные исследования

и информация, 35 (4), 426-436. DOI:

10.1080/09613210701339454.

Бернтссон, Т. (2002). Источники тепла — технология, экономика

и окружающая среда. Международный журнал холода, 25,

428-438.

Би Й., Ван Х., Лю Ю., Чжан, Х., и Чен, Л. (2009).

Комплексный эксергетический анализ теплонасосной системы из грунтовых источников

для режимов отопления и охлаждения здания.

Прикладная энергия, 86 (12), 2560-2565. Elsevier Ltd. doi:

10.1016 / j.apenergy.2009.04.005.

Бордман Б. (2007). Домашняя правда: Низкоуглеродная стратегия

по сокращению выбросов от жилищного строительства в Великобритании на 80% к 2050 году. Оксфорд:

Институт изменения окружающей среды, Оксфордский университет.

BRE. (2007). Тепловой насос воздух-вода Ecodan PUHZ-W90VHA

испытания. Гарстон: Building Research Establishment Ltd.

BS EN14511-4. (2007). Кондиционеры, блоки жидкостного охлаждения

и тепловые насосы с компрессорами с электрическим приводом для помещений

отопление и охлаждение — Часть 4: Требования. Лондон: BSI.

BS EN15316-4-2. (2008). Системы отопления в зданиях —

Метод расчета потребности системы в энергии и эффективности системы

— Часть 4-2: Производство отопления помещений

Системы

, системы тепловых насосов (Том.3). Лондон: BSI.

BS EN255-3. (1997). Кондиционеры, блоки охлаждения жидкости

и тепловые насосы с компрессорами с электрическим приводом — Режим отопления

Часть 3. Испытания и требования к ГВС

шт. Лондон: BSI.

Карбон Траст. (2007). Промежуточный отчет Micro-CHP Accelerator.

Лондон: Carbon Trust.

Карбон Траст. (2010). Дни степени по энергоменеджменту.

Лондон: HMSO.

Чуа, К. Дж., Чжоу, С. К., и Янг, В. М. (2010). Достижения в системах тепловых насосов

: обзор. Applied Energy, 87 (12), 3611-

3624. Elsevier Ltd. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.06.014.

Кокрофт, Дж. И Келли, Н. Дж. (2006). Сравнительная оценка

будущих источников тепла и электроэнергии для бытового сектора Великобритании.

Преобразование энергии и управление, 47 (15-16), 2349-2360.

DOI: 10.1016 / j.enconman.2005.11.021.

Де Паэпе, М., Дёрдт, П., и Мертенс, Д. (2006). Системы Micro-CHP

для жилых помещений. Преобразование энергии и

Менеджмент, 47 (18-19), 3435-3446. DOI:

10.1016 / j.enconman.2005.12.024.

Отдел по делам общин и местного самоуправления. (2009).

Кодекс экологически безопасных домов. Сообщества. Лондон:

Департамент по делам сообществ и местного самоуправления.

Департамент энергетики и изменения климата.(2009a). Сборник

Энергетическая статистика Соединенного Королевства 2009. Статистика. Лондон:

TSO.

Департамент энергетики и изменения климата. (2009b). План перехода на низкоуглеродные технологии Великобритании

. Лондон: TSO.

Dincer, I., & Cengel, Y. a. (2001). Энергия, энтропия и эксергия

Концепции и их роль в теплотехнике. Энтропия,

3 (3), 116-149. DOI: 10.3390 / e3030116.

Дорер, В., и Вебер, А.(2009). Энергия и выбросы CO2

оценка производительности бытовых систем микрокогенерации

с программами динамического моделирования всего здания.

Преобразование энергии и управление, 50 (3), 648-657.

Elsevier Ltd. doi: 10.1016 / j.enconman.2008.10.012.

Трест энергосбережения. (2010). Нагревание: полевые испытания тепловых насосов

. Лондон: Фонд энергосбережения.

Хаммонд, Г. П., и Стэплтон, А.(2001). Эксергетический анализ

энергетической системы Соединенного Королевства. Труды Института инженеров-механиков

, Часть A: Journal of Power

and Energy, 215 (2), 141-162. DOI:

10.1243 / 0957650011538424.

Хоукс А., Стаффелл И., Бретт Д. и Брэндон Н. (2009). Топливные

Элементы

для микрокомбинированного производства тепла и электроэнергии. Энергетика и

Наука об окружающей среде, 2 (7), 729. DOI: 10.1039 / b2h.

Хепбасли, А., & Акдемир, О. (2004). Энергетический и эксергетический анализ

геотермальной тепловой насосной системы. Энергетика

Преобразование и управление, 45 (5), 737-753. DOI:

10.1016 / S0196-8904 (03) 00185-7.

Дженкинс, Д., Такер, Р., Ахадзи, М., и Роулингс, Р. (2008). Производительность

тепловых насосов с воздушным источником воздуха в текущих и будущих офисах

. Энергия и здания, 40 (10), 1901-1910. DOI:

10.1016 / j.enbuild.2008.04.015.

Келли, Н. Дж., И Кокрофт, Дж. (2011). Анализ характеристик модернизированного источника воздуха

теплового насоса: результаты детального моделирования

и сравнение с данными полевых испытаний. Энергетика и строительство, 43 (1),

239-245. Elsevier B.V. doi: 10.1016 / j.enbuild.2010.09.018.

Котас Т. Дж. (1980). Концепции Exergy для тепловых электростанций. Первая из

двух статей по эксергетическим методам в анализе тепловых электростанций.

Международный журнал тепла и потока жидкости, 2 (3), 105-114.

DOI: 10.1016 / 0142-727X (80)

-4.

Котас, Т. Дж., Мэйхью, Ю. Р., и Райчура, Р. К. (1995).

Номенклатура эксергетического анализа. Труды Института инженеров-механиков

, Часть A: Journal of Power

and Energy, 209 (41), 275-280. DOI:

10.1243 / PIME_PROC_1995_209_006_01.

Лохани, С. П., и Шмидт, Д. (2010).

Сравнение энергии и эксергетический анализ

тепла от ископаемых растений, земли и воздуха.

Насосная система отопления здания.Возобновляемая энергия, 35 (6),

1275-1282. Elsevier Ltd. doi: 10.1016 / j.renene.2009.10.002.

Миара, М. (2008). Два крупных полевых испытания новых тепловых насосов в

Германии. 9-я конференция МЭА по тепловым насосам, 20–22 мая 2008 г.,

Цюрих.

Пейн Р., Лав Дж. И Ка, М. (2009). Производство электроэнергии при

Электрический КПД 60% от продуктов на ТОТЭ 1-2 кВтэ. ECS

транзакций, 25 (2), 231-239. ECS. DOI: 10,1149 / 1,3205530.

Siemens AG. (2010). SGT5-8000H лист данных. Эрланген:

Siemens Energy Inc.

Staffell, I. (2009a). Топливные элементы для бытового тепла и электроэнергии: стоят ли они того? Диссертация (PhD): Бирмингемский университет.

Staffell, I. (2009b). Обзор характеристик малых стационарных топливных элементов

.

Томас Б. (2008). Тестирование производительности блоков Micro-CHP.

Прикладная теплотехника, 28 (16), 2049-2054.DOI:

10.1016 / j.applthermaleng.2008.03.010.

Атли, Дж. И., и Шоррок, Л. Д. (2008). Файл фактов по внутренней энергетике

2008. Энергия. Гарстон: Building Research Establishment Ltd.

Warmepumpen-Testzentrum. (2010). Результаты испытаний тепловых насосов типа «воздух-вода»

в соответствии со стандартом EN 14511. Букс, Швейцария: Институт

fur Energiesysteme, Interstaatliche Hochschule für Technik.

Ямада, Ю., и Нишизаки, К. (2009). Модель нового поколения

, первая в мире когенерационная система с PEMFC, поступает в продажу

.24-я Всемирная газовая конференция, Буэнос-Айрес, 5–9

октября 2009 г. (стр. 1–7).

Тепловой насос — Energy Education

Рис. 1. Наружные компоненты бытового теплового насоса. ^[1]

Тепловой насос — это устройство, которое забирает энергию из воздуха с целью обогрева или охлаждения помещения. Этот процесс известен как кондиционирование пространства. ^[2] Тепловые насосы работают как тепловая машина в обратном направлении, поскольку они работают от источника электричества, перемещая тепло из холодного места в теплое.Это, казалось бы, нарушило бы Второй закон термодинамики, но основная причина, по которой это не так, заключается в том, что эта теплопередача не является спонтанной ; для этого требуется вложенная энергия. Для отопления дома тепловой насос извлекает тепло из наружного воздуха, еще больше нагревает теплый воздух и передает его в помещение. При домашнем охлаждении тепловой насос меняет этот процесс, и тепло извлекается из воздуха в помещении и выводится наружу, как в холодильнике или кондиционере, тем самым охлаждая внутренний воздух. ^[2]

Операция

Цикл нагрева

Цикл нагрева теплового насоса работает, забирая тепло из воздуха снаружи, нагревая его дальше и используя этот теплый воздух для нагрева воздуха в помещении. Это делается следующим образом: ^[2]

1. Жидкий хладагент поглощает тепло в «испарителе» наружного воздуха, превращаясь в газ.
2. Хладагент проходит через «компрессор», который повышает давление газа, повышая его температуру.
3. Горячий газ протекает через «змеевики конденсатора» внутри обогреваемого пространства, и, поскольку он имеет более высокую температуру, чем это пространство, он передает тепло в комнату и снова конденсируется в жидкость.
4. Жидкость, наконец, течет обратно через клапан, который снижает ее давление, чтобы охладить ее и повторить цикл.

Это можно визуализировать на рисунке ниже.

Рисунок 2: Процесс и части, участвующие в цикле нагрева. ^[3]

Цикл охлаждения

Цикл охлаждения теплового насоса используется для охлаждения помещения, отводя от него тепло и отводя его в другое место, обычно на улицу для кондиционирования воздуха или в комнату для холодильника.Для этого «испаритель» и «змеевики конденсатора» меняются ролями, и поток хладагента меняется на противоположный: ^[2]

1. Холодный хладагент поглощает тепло из более горячего помещения в испарителе, поэтому помещение охлаждается.
2. Затем его пропускают через компрессор для повышения его температуры.
3. Он проходит через змеевики конденсатора и передает это тепло наружному воздуху.
4. Затем он расширяется, чтобы снизить давление, и охлаждается до температуры ниже комнатной, чтобы повторить цикл.

Этот процесс можно визуализировать на Рисунке 3.

Рисунок 3: Цикл охлаждения теплового насоса. ^[3]

Коэффициент полезного действия

основная статья

Производительность теплового насоса выражается отношением тепловой мощности к работе, которую необходимо вложить. По сути, эта величина показывает, сколько охлаждения или обогрева делается на доллар (электричество в конце концов не бесплатное). Это отношение известно как коэффициент полезного действия (K), представленный уравнением: ^[2]

[math] K = \ frac {heat} {электричество} [/ math]

Итак, для отопления этот коэффициент равен:

[математика] K = \ frac {Q_H} {W_ {in}} [/ математика]

, а для охлаждения это:

[математика] K = \ frac {Q_C} {W_ {in}} [/ математика]

где:

• [math] Q_H [/ math] — количество тепла, подводимого к комнате для ее обогрева
• [math] Q_C [/ math] — это тепло, излучаемое из комнаты для охлаждения
• [math] W_ {in} [/ math] — это затраты на работу в виде электричества.

Чем выше значение этого коэффициента, тем лучше тепловой насос передает тепло, поскольку он требует меньше работы для выработки определенного количества тепла. перевод.Однако есть предел, установленный законами энтропии и вторым началом термодинамики.

Кондиционер

основная статья

Кондиционирование воздуха (A / C) — это система, которая работает на тех же основных принципах, что и тепловые насосы, хотя для них требуются некоторые другие компоненты. ^[4] Кондиционеры не так универсальны, как тепловые насосы, потому что они выполняют только функцию охлаждения. Однако во многих случаях они имеют более практическое применение, поскольку некоторые места на Земле не требуют обогрева.Они работают, по сути, выполняя тот же цикл охлаждения, что и тепловые насосы.

Список литературы

1. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Heat_Pump.jpg
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2 2,3 2,4} Р. А. Хинрихс и М. Кляйнбах, «Сохранение энергии в домашних условиях и контроль теплопередачи», в Энергия: ее использование и окружающая среда , 4-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Томсон Брукс / Коул, 2006, гл.5, sec.G, pp.149-153
3. ↑ ^{3,0 3,1} Адаптировано из Энергия: ее использование и окружающая среда Р. Хинрихса и М. Кляйнбаха.
4. ↑ Consumer Energy Center, Системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) [Online], Доступно: http://www.consumerenergycenter.org/residential/heating_cooling/heating_cooling.html

.

No related posts.