Расчет количества электроэнергии для получения одного литра дистиллированной воды

Расчет электроэнергии для получения литра дистиллированной воды Расчет электроэнергии для получения литра дистиллированной воды

Экономическую выгоду использования дистиллированной воды вместо воды, очищенной другими методами можно не только ощутить на практике, но рассчитать теоретически с помощью формул из школьной физики. Если вы собираетесь использовать дистиллятор, логично, что вас будет интересовать вопрос стоимости очищенной воды. Давайте сделаем расчет количества электроэнергии для получения дистиллированной воды вместе. 

Для понимания процесса дистилляции, давайте посмотрим, какое обозначение процессам кипения дает энциклопедия.

Кипение — процесс парообразования в жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние), с возникновением границ разделения фаз. Температура кипения при атмосферном давлении приводится обычно как одна из основных физико-химических характеристик химически чистого вещества.

Кипение отличается от испарения, тем, что может происходить при определенной температуре и давлении. Кипение, как и испарение, является одним из способов парообразования.

Кипение является фазовым переходом первого рода. Кипение происходит гораздо более интенсивно, чем испарение с поверхности, из-за образования очагов парообразования, обусловленных как достигнутой температурой кипения, так и наличием примесей.

Кипячение — нагревание жидкости (обычно воды) до температуры кипения. Физический способ дезинфекции.

Энергия, необходимая для перехода воды из жидкого состояния в газообразное, значительно превышает энергию, необходимую для нагревания ее до температуры кипения.

Например, для плавления 1 кг льда температурой 0°С требуется 340 кДж энергии. Для нагревания полученной воды массой 1 кг от 0°С до 100°С необходимо уже 420 кДж. А для того, чтобы обратить эту воду в 1 кг пара с температурой, равной тем же 100°С требуется 2260 кДж энергии!

Формула расчета стоимости одного литра дистиллированной воды

Стоимость 1 литра дистиллированной воды зависит от тарифа на электроэнергию для отдельного потребителя, другие составляющие — неизменны: 

С=L×Т×К

С=2260×1,68×1/3600=1,05 грн/л,

где

L — удельная теплота парообразования воды при 100°С, Дж/кг,

Т — тариф на электроэнергию для бытовых потребителей,

К — коэффициент перевода Джоулей в киловатт-часы.

Следует учесть, что не вся теплота нагревательного элемента идет на нагрев воды, часть тепла нагревательного элемента идет на нагрев корпуса дистиллятора и в воздух. Реальный КПД для бытовых дистилляторов около 75% (потери тепла составляют 25%). Следовательно, чтобы подсчитать реальную цену 1 литра дистиллированной воды, нужно учесть потери тепла. В таком случае расчетную стоимость нужно умножить на 1,25. В нашем случае получаем 1,05×1,25=1,31 грн/л.

Расчет количества электроэнергии велся для дистиллятора, который наполнялся горячей водой, для холодной воды необходимо делать отдельный расчет.

Чтобы нагреть на 1 литр воды на 80 градусов (от 20 градусов до 100) надо – 4,187×80 = 335 кДж энергии.

Дистиллятор BSC-WD11 New, BSC-WD53+ и другие, такого же типа, имеют ТЕН мощностью 750 Вт (потребление — 0,75 кВт·ч) и производит около 0,9 литра воды в час, при условии, что в бойлер залита горячая вода. Для получения 1 литра воды необходимо затратить 0,75/0,9=0,83 кВт электроэнергии. При теоретическом расчете, для испарения 1 литра воды необходимо 2260/3600=0,63 кВт, следовательно, КПД будет 063/0,83=0,76×100%=76%.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.