Дом 2011-04, страница 41
гораздо большее время, чем пуск генератора. Затем, после того, как ррова разгорятся, мощност ь пзчи вырастает в Ю-20 раз выше паспортной, а когда дрова частично прогорят, резко снижается и достигает минимума к началу следующего рсзжига. Характер изменения мощности можно изобразить некоей кривой, которая, ст рога говоря, даже у одной и той же печи при каждой растопке будет различной. Сели печь растоплена, лро-ва горят то тепле вырабгтывается и поступает в дом, А как же быть с мощностью? Да сченьпрссто Вот дрова npoi орят, нагреют стенки печи и печь, постепен! ю остывая, отдаст тепло воздуху I юмещения. А потом мы подсчитаем, сколько зеего тепла она «отпала» в помещение и разделим эту величину на промежуток времени между двумя топками Если 1ечь топи гея два раза в сутки, «отданное» количество тепла надо разделить на 12 часов, если один раз в сутки — на 24 часа. Так мы получим искомую величину её тепловой мощное ги. На первый взгляд, все очень просто, но вмесге с тем весьма расгпывчато. Зе od от того какими дровами топить — осиновыми или дубовыми, какой величины сделать закладку, сколько раз подбрасывать доова в течение одной топки — суммарное количество выделившейся тепловой энергии будет различным, а, следовательно, и средний |~оказатель мощности будет разным. Раньше, nei юрь уже r/ожно сказав — в стародавние времена, порядок определения паспортной мощности типовых печей ре-таментировался сгандаргом, но и он предусматривал определение усиедкеинои величины этого показателя Во всех случаях, когда речь заходит об определении мощности какого-либо устройства, одновременно возникает и другой вогрос: а каков коэффициент полезного действия (кпд) у этого устройства? Не вдазаясь в подробности расчётов, приведу сравнительные данные о величине кпд для некоторых устройств (табл. 1). Из таблицы видно, что по уровню полезного действия обычная быювая печь обладает hccomi юнным преимуществом по сравнению не только с давным-давно забытым паровозом И понятно, почему в печи нет каких-либо механических устройств, да и сама энергия поетер| ювает лишь один тип преврашепия — из химическом б тепловую.' ричом писледняя и является конечным полезным для нас продуктом. Отсюда и сравнительно высокий кпд. А теперь noi 1робуем оценить, а сколько же дров надо сжечь, чтобы получить среднюю за 12 часов мощность печи, равную 2 кВт. Зададимся исходными данными: Ncp = 2 кВт, период времени т = 12 час, коэбфицие» it полезного действия примем равным у\ = 0,7. Таблица 1 .Сравнение кпд различных теплоэнергетических установок Таблица 1 .Сравнение кпд различных теплоэнергетических установок
Теплотворная способность дров в разных источниках оценивается по-разному — от 2300 до 4200 ккал/кг. ГОСТ 9317-95 рекомендует для тепловых расчетов принимать этот показатель равным 2400 ккал/кг. Последуем и мы этой рекомендации без комментариев. Итак. за 12 часов наша печь выработаетTei тоьой энер* ии. Е=Мсд-т=2кВт 12ч-?4кВт-ч. Переведём эту величину в другие единицы измерения — сначала в джоули, (зная, что 13т = 1 Дж/с): Е= 24 кВт-ч = 24 кДж/с -36С0 с=86 400 кДж, а затем в килокагории (учитывая . что 1 ккаг-4,2 <Дж): Е= 86400кДж 4,2= 20571 ккал. Чтобы определить^ сколько же нужно дров для выработ км такого количества тепловой энергии, полученную величину разделим на теплотвор ную способность наших дров ig-2400 ккал/кг) и уч гём принятый кпд (т|=0,7): m = E/g-п = 20 571 -скал: (2400ккал/кг ■ 0,7)= 12,3 кг. Расход дров, конечно, получился довольно большим для такой печи. А свиной» тому — наши дрова с низкой теплотворной спо-собност ью. а также on юеггельно низкии принятый нами кпд. С доовами как будто всё понятно — если использовав не влажные осиновь'е, а сухие дубовые, то их необходимое количество уменьшится гочти вдвсе. Уменьшатся ли при этом расходы на закупку дров—это будет зависет ь от местных условий. А теперь попробуем разобраться с ешо одним интересным вопросом: а какую же максимальную тепловую мощное гь можел развить обыкновенная бы говая отопительная течь? Одна закладка дров обычно выгорает в топливнике примерно за один час. Масса закл здки нам известна —12.3 кг Е этом случае общее количество тепловой энергии, которое выделится в топливнике будет ровно: Ет= m-g = 12,3 кг -2400 ккал/кг = 29 520 ккал что соответствует мощности: N = Ет :т= 29 52С ккал >'1ч = 29520 ккал/ч. Мощность, которую развивает бытовая печь и выраженную в ккал/ч, можно леко пересчитать в кВт (NJ или выразить в лошадиных силах (N. ): ГС=34.2 кВт М,;,.=45л.с. Таким образом, получается, что мощность, развиваемая нашей далеко не сомой большой бытовой печью ОТП-1, вполне сопоставима с мощностью двигателя любой современной малолитражки. А что тогда говорить о печах больших размеров7 Выходит, Емеля. лежа на своей русской печи, действительно мог бы съездить в гости к царю. По крайней мере, мощности для этого хватило бы. Но это, разумеется, шутка. И все приведенные выше рассуждения и расчёты нам были нужны не для того, чтобы доказать правдивость русской сказки, а для правильного понимания особенностей работы печи как отопительного прибора. Так какие же выводы можно сделат ь из всег о сказанного? А выводов два, и оба они крайне важны. Во-первых, несмотря на обыденность процесса эксплуатации печи, мы имеем дело с оч& ib мощным источником тепловой энергии, следовательно, и отношение к этому внешне прост о «Дом» 4/2011 41 |
