Приветствуем вас на канале, где мы, обычная городская семья, рассказываем как #своим руками строим #загородный дом Каждый гвоздь забит своими руками. Мы всё делаем сами. От фундамента до конька. Не верите? Подписывайтесь на канал и вы сами всё увидите.
Оказывается, вещи которые кажутся абсолютно очевидными для меня, для некоторых становятся настоящим откровением. Это удивительно, но факт. Сегодня ещё один кажущийся парадокс. Чайник большей мощности "накрутит" меньше кВтч, чем слабый.
Недавно, публиковал пару текстов о КПД электрических нагревателей и о том, почему накипь на ТЭНе, вопреки представлениям многих, не влияет на его КПД. Это вызвало множество яростных споров в комментариях. Многие читатели абсолютно со мной не согласны. Категорически. И почти все приводят один и тот же пример:
Почему ты говоришь, что КПД не снижается, если чайник покрытый накипью явно закипает дольше. Как же так?
Да, действительно, чайник, ТЭН которого покрыт накипью, закипает медленнее. Даже спорить не буду. И даже с тем, что он затратит больше энергии из сети, не стану. Это действительно так. Получается, что я сам себе противоречу? Нет, не противоречу.
Давайте рассмотрим электрический чайник и в нём происходящее. А заодно и выясним, почему мощный чайник потребляет энергии больше, но при этом, на кипячение тратит меньше киловаттчасов.
Наполним металлический чайник водой с температурой 10° и включим его в розетку. Через ТЭН чайника начнёт протекать ток и начнёт нагревать воду внутри чайника. Температура воды начнёт расти. Тем быстрее, чем больше мощность нагревателя.
Пока температура воды и корпуса чайника ниже температуры в комнате, чайник получает тепло как от ТЭНа внутри него, так и от воздуха снаружи. Окружающая среда "помогает" нагревать воду.
Но как только, температура воды в чайнике, а значит и его поверхности, превысит температуру на вашей кухне, процесс "развернётся" и чайник начнёт тепло терять. Воздух примется отбирать энергию через корпус, охлаждая наш чайник.
Получается, что мы нагреваем воду изнутри, а снаружи он охлаждается. Мы имеем классическую школьную ситуацию с бассейном и двумя трубами. Через одну — вливается, а из другой — выливается. Если "вливается" тепла больше чем "выливается" — чайник нагревается.
Кстати, если корпус чайника будет очень большим, то чайник не закипит никогда. Что и происходит в системе отопления. "Потери тепла" на обогрев помещения не дают воде закипеть. Вся мощность ТЭНа тратится "впустую".
На "полезную работу" в нашем чайнике тратится не вся энергия, а лишь её часть. Именно из-за этих потерь, мы вынуждены затратить на кипячение воды чуть больше энергии, чем необходимо.
Собственно, на нагрев 1 литра воды от 10° до 100° нужно затратить всегда ровно одно и то же количество энергии. Примерно 0,1 кВтч.
И эта доля дополнительных затрат зависит от величины потерь через корпус. Чем лучше теплопроводность корпуса чайника и больше площадь его поверхности — тем больше энергии он теряет. Чем дольше происходит нагрев воды, тем больше тепла мы успеем потерять.
Именно поэтому, более мощный чайник затратит меньше энергии на кипячение, чем маломощный. Просто потому, что успеет потерять меньше.
Хотя КПД нагревателя покрытого накипью не уменьшается, но затраты на кипячение воды — растут. По той простой причине, что его мощность падает. А не потому, что снижается его КПД, который так и остаётся равным 100%.
Именно поэтому, всегда выбирайте чайник максимально возможной мощности. Он закипит быстрее, а энергии затратит меньше. И не в коем случае не металлический. Или просто накройте чайник подушкой. Чтобы не остывал пока закипает. ツ
Например, чайник в нашем доме имеет двойные стенки. Он не обжигает руку, так как практически не нагревается снаружи, а значит не теряет тепло.
А у вас какой чайник в доме? Мощный? Металлический или пластиковый?
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на канал, чтобы ничего не пропустить. Ставьте ЛАЙКи и участвуйте в обсуждении. Спорьте и не соглашайтесь с автором сходу. Автору это нравится. Делитесь ссылкой в соцсетях, пусть и другим будет интересно. Спасибо, что вы с нами.
