Розрахунок кількості електроенергії, необхідної для отримання одного літра дистильованої води

Розрахунок електроенергії для отримання літра дистильованої води Розрахунок електроенергії для отримання літра дистильованої води

Економічну вигоду використання дистильованої води замість води, очищеної іншими методами можна не тільки відчути на практиці, але розрахувати теоретично за допомогою формул зі шкільної фізики. Якщо ви збираєтесь використовувати дистилятор, логічно, що вас буде цікавити питання вартості очищеної води. Давайте зробимо розрахунок вартості електроенергії для отримання дистильованої води разом.

Для розуміння процесу дистиляції, давайте подивимося, яке позначення процесам кипіння дає енциклопедія.

Кипіння – процес пароутворення в рідини (перехід речовини з рідкого в газоподібний стан), з виникненням меж поділу фаз. Температура кипіння при атмосферному тиску приводиться зазвичай як одна з основних фізико-хімічних характеристик хімічно чистої речовини.

Кипіння відрізняється від випаровування, тим, що може відбуватися при певній температурі і тиску. Кипіння, як і випаровування, є одним із способів пароутворення.

Кипіння є фазовим переходом першого роду. Кипіння відбувається набагато інтенсивніше, ніж випаровування з поверхні, через утворення вогнищ пароутворення, обумовлених як досягнутої температурою кипіння, так і наявністю домішок.

Кип’ятіння – нагрівання рідини (зазвичай води) до температури кипіння. Фізичний спосіб дезінфекції.

Енергія, необхідна для переходу води з рідкого стану в газоподібний, значно перевищує енергію, необхідну для нагрівання її до температури кипіння.

Наприклад, для плавлення 1 кг льоду температурою 0°С потрібно 340 кДж енергії. Для нагрівання отриманої води масою 1 кг від 0°С до 100°С необхідно вже 420 кДж. А для того, щоб перетворити цю воду в 1 кг пара з температурою, що дорівнює тим же 100°С потрібно 2260 кДж енергії!

Формула розрахунку вартості одного літра дистильованої води

Вартість 1 літра дистильованої води залежить від тарифу на електроенергію для окремого споживача, інші складові – незмінні:

С=L×Т×К

С=2260×1,68×1/3600=1,05 грн/л,

де

L – питома теплота пароутворення води при 100°С, Дж / кг,

Т – тариф на електроенергію для побутових споживачів,

К – коефіцієнт переведення Джоулів в кіловат-години.

Слід врахувати, що не вся теплота нагрівального елементу йде на нагрів води, частина тепла нагрівального елементу йде на нагрів корпусу дистилятора і в повітря. Реальний ККД для побутових дистиляторів близько 75% (втрати тепла складають 25%). Отже, щоб підрахувати реальну ціну 1 літра дистильованої води, потрібно врахувати втрати тепла. В такому випадку розрахункову вартість потрібно помножити на 1,25. У нашому випадку отримуємо 1,05×1,25=1,31 грн/л.

Розрахунок кількості електроенергії вівся для дистилятора, який наповнювався гарячою водою, для холодної води необхідно робити окремий розрахунок.

Щоб нагріти на 1 літр води на 80 градусів (від 20 градусів до 100) треба – 4,187×80=335 кДж енергії.

Дистилятор BSC-WD11 New, BSC-WD53+ та інші, такого ж типу, мають ТЕН потужністю 750 Вт (споживання – 0,75 кВт·год) і виробляє близько 0,9 літра води в годину, за умови, що в бойлер залита гаряча вода. Для отримання 1 літра води необхідно затратити 0,75/0,9=0,83 кВт електроенергії. При теоретичному розрахунку, для випаровування 1 літра води необхідно 2260/3600 = 0,63 кВт, отже, ККД буде 063/0,83=0,76×100%=76%.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.