Энергопотребление бойлера

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

То есть по вашему:
На нагрев Х литров воды чистым ТЭНом уходит 15 КВт*ч, а при накипи 20 Квт*ч ,воды потребляете одинаково. Куда уходит 5 Квт*час ?

1. Запасается, где ?
2. На фазовый переход из одного состояния в другое, что и где ?
3. Другое, что ?

 

Ну тоже самое я и сказал, однако давление может вырасти до 6-8 бар только в случае если не сбросится в систему ниже себя.
А не сбросится только если в системе уже есть давление более 6-8 бар или где-то до системы заперт какой-нибудь остроумно поставленный обратный клапан (но это теоретически ).
А если во всей системе есть такое давление, то он начнет сбрасывать его уже не с бойлера, как такового, а фактически, со всей системы, пока оно там не снизится.
То есть может лить теоретически сколько угодно долго и сильно и не по причинам связанным с нагревом бойлера, а именно по пречинам превышения давления в системе вцелом.

Это я к чему.
Откуда взялась практика, что клапан может, или даже, должен подтекать регулярно?
У дачников и самозастройщиков систем с таким давлением быть не может и клапан может источать влагу только в действительно критической ситуации, а скорее всего вообще никогда в жизни.
А если потек - нужно искать и устранять причины в системе.

В многоэтажных, особенно высотных, домах такое повышение давления может происходить время от времени, или даже, вообще быть таким всегда, однако снижать давление перед бойлером постоянно сливая воду в канализацию - не метод, и тем более, не хороший метод.
Тогда необходим редуктор давления.
И клапан, когда редуктор заперт, действительно может немножко стравливать, однако еще не нагретую воду со входа и совершенно не тех количествах, которые можно было бы брать в рассчет на теплопотери.
Правильно?

 

Совершенно верно. Этот клапан - комбинация обратного и аварийного. Обратный - чтоб не "обсушить" ТЭН, а аварийный - чтоб не порвало при нагреве, раз уж мы заперли объем обратным клапаном.
При нормальном давлении все нормально, ничто никуда не течет. Проблемы начинаются при повышенном давлении и гидроударах. Особенно гидроударами грешат многоэтажки с собственными станциями подкачки. (Например, идет интенсивный разбор на 15 этаже. При резком закрытии крана - а нынешние краны с керамикой перекрывают поток быстро, вниз по трубе начинает двигаться фронт гидроудара, при этом станция продолжает качать, и перестанет это делать лишь когда фронт дойдет до нее... Вот получается, что такие скачки давления, "бродят" по системе, "забивая" воду за обратные клапаны.)
Т.е. складывается ситуация: давление вроде бы нормальное, но отдельными скачками в бойлере за обратным клапаном "набивается" значительно большее давление... Если бойлер был холодным то при нагреве не может не потечь.
И бороться с этим - сложно...

 

Я понял Вашу мысль.

Если водопроводная система ниже клапана "большая", то конечно давление в водонагревателе никогда не поднимется до критических (назовем так 6-8 бар) для клапана. Если на входе в квартиру стоит счетчик, то клапан после счетчика отсекает "большую" систему и остается маленькая, внутриквартирная. Тогда давление будет расти. Если есть неисправные приборы, например бачек унитаза пропускает, тогда давление расти не будет.

Это не теоретически. Я попадал в такую ситуацию в реальности. Приехал в соседний город почистить водонагреватель. Вообще я в этот город ранее не ездил и особенностей местного водопровода не знал. Давление 4 бар. В норме. Чищу, меняю анод, клапан. Дело было вечером. Утром в 5.30 звонок. Срочно приезжайте, тону. Приехал. Давление в системе 8,5 бар, клапан сбрасывает давление системы. Пришлось клиенту раскошелится на редуктор.

Клапан не должен, но может сбрасывать, а может не сбрасывать. Взависимости от особенностей системы в каждом конкретном случае. Самое частое обращение клиентов по клапанам, это когда клапан не сбрасывал, а потом вдруг начал сбрасывать. Обычно такое изменение поведения связано либо с установкой водомера, либо с заменой унитаза.

Клапан может стравливать и нагретую и ненагретую воду. Все зависит от давления. Колличество здесь считал кто-то. Помоему на 100 л воды при изменении на 50 градусов около 4-х.
Но у меня вопрос опяить же возникает по колличеству энергии.
Для увеличения давления ведь тоже энергия тратится. Если допустим нагревать 100 л в негерметической емкости или 100 л в водонагревателе(ограниченно герметической, то есть открывается при 8 бар), то будет ли колличество энергии потраченной для нагрева одинаковым? Имеет ли место КПД нагревательной системы?

 

Хорошо. куда девает тепло перегретый ТЭН.

1. Накапливает в себе. как ?
2. Скидывает в воду.
3. Другое. как ?

 

Без разницы. Теплоемкость не зависит от давления. Т.е. рост давления - просто следствие получения тепловой энергии (от температуры молекулы быстрее бегают, и все! Вот и давит сильнее! )
КПД нагревательной системы - есть. У электрических нагревателей - почти 100 процентов... КПД бойлера в целом будет ниже из-за рассеивания тепла в воздух. КПД системы с трубами и кранами - еще ниже, так как часть воды будет остывать в трубах.

Да, именно.
Я просто убрал клапан, смирившись с возможностью "обсыхания" ТЭНа
Очень забавно стало "видеть" скачки давления: Неподвижное колесико счетчика вдруг быстро делает два-три оборота "внутрь" квартиры (при отсутствии разбора!). А потом "водяная пружина" разжимается, и колесико откручивается обратно на те же обороты, но медленнее
Я не знаю, что служит "упругим элементом"... Может некоторое количество воздуха в баке бойлера? Или упругость подводок?

 

Я практически пошутил, что систему может отсекать клапан и не учел, что все водосчетчики им штатно оборудованы

Итак
Для нихромового (как правило) нагревательного элемента мощность указывается исходя из номинального сопротивления куска проволоки данной толщины и длинны, какая используется в тэне при комнатной температуре

Для этого материала характерна "терморезистивность" в 2% на каждые 100"К или "С" (в данный момент неважно).
То есть при температуре минус 100" он будет работать на 2% мощнее.
И потреблять на 2% больше энергии.
При температуре 1000" он будет потреблять на 20% меньше энергии и на столько же меньше давать тепла.
Температура его плавления около +1400".
К этому моменту его мощность упадет без малого на 30%.
Как потребляемая, так и выдаваемая.

Тен в процессе работы нагреется до такой температуры, до какой ему позволит теплосъем с него, обусловленный температурой и количеством воды вокруг и толщиной накипи.
Если чистый тен опустить в прорубь, то за счет неограниченного теплосъема ледяной воды его рабочая температура, вероятно, не превысит и 100".
На 100" с поверхности тена срываются пузырьки пара ибо вода кипит в прилегающей зоне.
В активной фазе сопровождается звуком(шумом)
Соответственно, если тен опустить в кипяток, то он может нагреться и до 300 и до 400.
Накипь ухудшает теплосъем с тена и его температура растет, пока система не сбалансируется и в тоже самое время падает его мощность.
Когда накипь настолько сильно теплоизолирует тен, что его температура подойдет к 1400" нихром расплавится.


Вода от нагрева расширяется не линейно, а параболически
Но, в целом до 4%
От +1 до + 40 около 1%, а дальше все сильнее и сильнее.

 

Немного не так, там другая зависимость - при повышении сопротивления ТЭНа на 30% его мощность снизится только на 23%... Но тенденция правильная...

 

Это не по-моему так выходит, это есть свершившийся материальный факт, от которого не отвертеться)

Меня, честно говоря, весьма поверхностно волнуют процессы происходящие в бойлере. Его задача нагреть моей семье воду и сожрать при этом как можно меньше энергии) Греется тэн, от этого нагревается вода - вот и весь принцип.
Когда на тэне образуется накипь, передача тепла от тэна воде становится затруднительной. И чем толще накипь тем хуже теплопередача, имхо это очевидно. Смело можно предположить что большая часть энергии тратиться на нагревание этой самой накипи, на преодоление большого теплового сопротивления. Не забываем что накипь очень плохой проводник тепла.

Еще одна очень немаловажная физическая величина, участвующая в процессе, - это ВРЕМЯ. Его, при большом слое накипи, требуется больше на совершение той же самой работы, а тэн-то свои киловаты кушает. Плюс собственное, хоть и мизерное, остывание воды в бойлере за это самое время.

 

Да "плюньте" Вы на нас... Нас не переубедить (без ссылок на физические законы и расчеты). Мы Вас - тоже не можем...
Найдите более менее путевого профессионального физика - он Вам всё объяснит, а если не сможет, то просто ему на слово поверите... Раз нам доверия нет...
А если он вдруг на Вашей стороне окажется, то может сюда его приведете, чтобы он нам объяснил, "как это работает"...

 

Пример, кстати, очень хороший! Извиняюсь перед автором за то, что, в пылу баталии, проморгал его) Только заранее обидно за вас, Костя, что вы этим самым примером подпилили сук под собой)

Вы забыли один важный параметр - давление. Заужая выход трубы, вы повышаете давление в ней (надеюсь не надо доказывать?). На выработку этого самого давления тоже будет тратиться энергия насоса. И чем больше давка, тем выше затраты на нее. Не линейно, а параболически.
Трение в трубе добавлять?

 

Это ведь всего-лишь пример - аналогия... Нельзя требовать от нее совпадений с оригиналом по всем параметрам...
Хотя и по Вашим возражениям есть что сказать...
Вы говорите про затраты на создание давления, но если КПД насоса будет 100%, как у электронагревателя, а тепло от трения воды в " узкой" трубе использовать тоже на 100%, то всё, что дополнительно затратим на преодоление трения в трубе получим в виде тепла. Да, в обычном насосе и трубе это потери, но если нам нужно именно тепло, то тепловые "потери" это именно то, что нам надо.
Есть вихревые насосы, используемые для отопления. Там потери на трение воды как раз используются для получения полезного тепла. И если ещё сам насос стоит в отапливаемом объёме(что обычно малоприятно ), то КПД у этой, в общем-то механической системы нагрева, тоже практически 100%. Потерь практически нет.

Тут собственно всё дело в свойствах тепла - это самая "простая" форма энергии, и другие виды энергии рано или поздно в неё превращаются... И, практически, все потери, соответственно тоже в итоге превращаются в тепло... А в случае с электронагревом, нам от нагревателя именно тепло и нужно... Всё тепло, вместе с потерями (если они внутри бойлера) идет нам на пользу.

Говорю-же, "плюньте" Вы на нас...

 

Не могу, пока... По крайней мере на вас точно - уважение за уважение.

Плохой из мня физик, впрочем из вас, очевидно, тоже) Иначе не было бы этого долгого спора.

Не соскакивайте с темы. Или начинаем пятиться поманеньку?))
При заужении диаметра сопла увеличиваются потери на давление и трение?

 

Ну уж не настолько плохой, как вы представляете. Иначе ею бы стены утепляли. Думаю, что сравнима с мокрым кирпичом. И слой совсем не той теплоёмкости, чтобы запасать и не отдавать десятки кВт*ч.
И про затраты тепла на теплоперенос - это новое слово в физике.

ТЭН свою работу совершает независимо от слоя накипи - это если вы не согласны с уменьшением мощности от увеличения температуры. Куда же девается выработанное тепло? Тепло - такая вещь, без теплового насоса не выкачаешь, в провода не засунешь.