Количество теплоты, необходимое для нагрева воды в электрическом чайнике
Q=C·m·Δt, Дж, (1.3)
где C=4200 Дж/кг·0С – удельная теплоемкость воды; m – масса воды, л; Δt=tk-tн – разница конечной и начальной температур нагрева, 0С.
4. Перевести полученное значение в кВт, учитывая, что 1 кВт=3,6 МДж.
Рассчитать количество электроэнергии, расходуемой на нагрев воды в чайнике.
, кВт·ч, (1.4)
где Т2 – время использования электрочайника.
Определить массу трех видов топлива, сжигаемого на ТЭЦ для получения требуемого расхода энергии в течение суток
- при сжигании мазута и угля:
, кг (1.5)
где nуд– удельная теплота сгорания мазута и угля, кВт·ч/кг (Таблица 1.2).
- при сжигании природного газа:
, м3 (1.6)
где nуд= удельная теплота сгорания природного газа, кВт·ч/м3 (Таблица 1.2).
7. Определить объем углекислого газа, выделившегося при сгорании трех видов топлива:
- при сжигании нефти и угля:
, кг (1.7)
- при сжигании природного газа:
, м3 (1.8)
где Куд = удельное количество образующегося углекислого газа, м3/кг (Таблица 1.2).
Рассчитать выбросы оксидов азота NO при сгорании бензина в ДВС автомобиля за сутки его работы.
, кг (1.9)
где 0,15 кг/км – средний расход бензина на 1 км; z=0,5 – соотношение оксидов азота к объему сгораемого бензина; L- суточный пробег автомобиля, км.
9. Рассчитать выбросы углекислого газа и оксидов азота, получаемых при покрытии потребления энергии жильцами девятиэтажного шести-подъездного дома. Принять количество квартир на лестничной площадке – 4, средний состав семьи в квартире – 3 человека. Количество автомобилей принять равным 20% от количества жителей.
Таблица 1.1
Варианты задачи
| Параметры | Варианты | |||||||||
| Площадь помещения S, м2 | ||||||||||
| Время работы осветительных приборов Т1, ч. | 4,5 | |||||||||
| Масса воды для нагрева m, кг | 0, 2 | 0, 4 | 0, 6 | 0, 5 | 1, 2 | 1, 0 | 0, 4 | 0, 75 | 0, 8 | 1, 5 |
| Начальная температура нагрева tнач, 0 С | ||||||||||
| Время использования электрочайника Т2, ч. | 0, 1 | 0, 12 | 0, 4 | 0, 18 | 0, 2 | 0, 34 | 0, 26 | 0, 12 | 0, 17 | 0, 21 |
| Пробег автомобиля L, км |
Таблица 1.2
Характеристика энергоносителей
| Вид топлива | Удельная теплота сгорания, nуд | Удельное количество образующегося углекислого газа Куд |
| Уголь | 8,1 кВт·ч/кг | 1,7 м3/кг |
| Нефть | 12,8 кВт·ч/кг | 1,5 м3/кг |
| Природный газ | 11,4 кВт·ч/м3 | 1,2 м3/ м3 |
ЗАДАЧА 2
Расчет эффективности использования электробытовых приборов
Условия задачи:
Изучить характеристику электробытовых приборов и оборудования для индивидуального использования, определить режим их работы в течение суток по месяцам, рассчитать потребление электрической энергии электробытовыми приборами и годовые затраты на электроэнергию. Сделать выводы, определить мероприятия по энергосбережению. Рассчитать расходы электроэнергии с использованием энергосберегающего оборудования и экономию электроэнергии в кВт·ч и рублях.
Методика расчета
Для оборудования, установленного в квартире, офисе или др. помещениях, по их установленной мощности и количеству, рассчитать суммарную мощность. Определить режим работы оборудования в сутки. Данные занести в табл.2.1.
Таблица 2.1
Характеристики электробытовых приборов
| Оборудование | Руст, Вт | Кол- во k, шт. | Месяцы | Рсум, Вт | ||||||||||||
| Время работы в сутки, tрi ч. | ||||||||||||||||
| Осветит. приборы | ||||||||||||||||
| Нагреват. приборы | ||||||||||||||||
| Прочие приборы | ||||||||||||||||
| Всего |
2. Суммарная мощность приборов по группам потребителей определяется:
, Вт, (2.1)
где Руст i – установленная мощность электроприбора, Вт; ki – количество приборов данного класса.
Для дальнейших расчетов рекомендуется заполнить таблицу 2.2.
Таблица 2.2