Тепловая мощность от электрического радиатора мощностью 200 Вт?

10

Я смотрю на установку электрического полотенцесушителя. Нагревательный элемент 200 Вт.

Доза означает, что это будет и:

  1. использовать 200 Вт электричества

  2. обеспечить 200 Вт тепловой мощности в комнате?

user27511
источник
Конечно, вы хотите измерить W, используемую нагревателем. Включение таких устройств может быть скорее маркетинговым, чем точной спецификацией, но это, вероятно, близко.
JPhi1618

Ответы:

22

Да, электронагреватели - это в основном резистор.

Резистор преобразует электрическую энергию в тепло и делает это со 100% эффективностью.

Это может звучать странно, но подумайте об этом следующим образом: если бы резистор был эффективен на 90%, куда ушли бы 10% «потерянной» энергии?

Почти все не 100% эффективные устройства теряют потерянную энергию в виде тепла. Генерирование тепла является единственной целью (резисторного) нагревателя. Таким образом, даже если бы нагреватель был эффективен только на 90%, эти 10% все равно были бы теплом, а эффективность составляла бы 100%.

Таким образом, нагреватель действительно потребляет 200 Вт (когда он работает), а затем он также выделяет 200 Вт тепла.

Bimpelrekkie
источник
13
честно говоря? Если резистор эффективен на 90%, это означает, что он теряет 10% своей подаваемой мощности в качестве другого типа энергии - магнитного поля в обмотке, механического (вибрации), светового, химического и т. Д. Кстати, это действительно так для многих нагревательных элементов - они производят видимый свет (и, возможно, другое излучение, которое не является ни инфракрасным, ни видимым, например, УФ). Из-за этого есть явная ошибка в высказывании «он делает это со 100% эффективностью». Эффективность почти 100% - да, конечно. 100% эффективность - нет, ах, нет.
21
Видимый свет (и УФ) излучает тепло. Способствует нагреву. Вибрации и механические поля могут быть под напряжением, но при постоянном подводе энергии> 1 Вт (точка округления 99%) они либо выбрасывают это в тепло, либо становятся действительно заметными очень быстро! Они, вероятно, заставили бы нагреватель довольно быстро дезинтегрировать, выделяя его энергию в виде тепла. Звук, когда-то услышанный, будет затухать и станет жарким. Изменения состояния и химическая энергия могут поглощать значительную энергию (например, в парогенераторе), но если ваш нагреватель затормозит> 1 Вт, у вас будет странный нагреватель.
Дэн Шеппард
8
@vaxquis: видимый свет - это один из способов выхода тепловой энергии из нагревательного элемента. Магнитная вибрация и прямые электромагнитные излучения при 60 Гц и гармоники не являются тепловыми выходами, но световая энергия проходила через тепло. Эх, но да, ОП сказал «200 Вт тепловой мощности в комнату », в то время как в этом ответе речь идет только о преобразовании электрической энергии в тепло без учета ее передачи в комнату. Так очень близко к 100%, скорее всего , для этого, но любой свет , который убегает из окна двери (вместо того , чтобы быть поглощенным предметами в комнате , и нагревая их) теряется.
Питер Кордес
2
@vaxquis: единственный способ, которым вы «теряете» эффективность, - это когда часть энергии превращается в тепло, когда вы этого не хотите. Независимо от того, что вы предлагаете как «неэффективность» вашего нагревателя, «потерянная» энергия в конечном итоге (скорее, быстро) превращается в тепло.
R .. GitHub ОСТАНОВИТЬСЯ ПОМОЩЬ ЛЬДУ
1
@vaxquis: Верно. Таким образом, в скобках «скорее, быстро» - энергии будет трудно выбраться из комнаты, прежде чем она перейдет в тепло, и гораздо больше будет потеряно, когда она уже превращена в тепло.
R .. GitHub ОСТАНОВИТЬ, ЧТОБЫ ПОМОЧЬ ЛЬДУ
9

Да (может быть, пара ватт больше для потерь электроэнергии в кабеле от счетчика энергии) и да (если только нет потерь через стену во внешний мир). Конечно, он может производить только 95% номинальной мощности - конечно, нет ничего идеального, и он действительно может производить 105% номинальной маркированной мощности.

Энди ака
источник
11
Чтобы уточнить, он имеет в виду, что устройство может превысить свой рейтинг, например, потреблять 210 Вт от стены и производить ~ 210 Вт тепла, а не то, что оно может быть эффективнее 100%
Reroute
На самом деле @Rourete, «Эффективность» в замкнутой системе может быть прямо приравнена к потере тепла - поскольку нагреватель - это все потери тепла, он фактически почти на 100% эффективен (будучи неэффективным).
Билл К
@BillK около 100%, не превышая его, какая часть моего разъяснения неверна?
Перенаправить
3

Доза означает, что это будет и:

  • использовать 200 Вт электроэнергии

Да. Это потребляет 200 Вт электроэнергии.

  • обеспечить 200 Вт тепловой мощности в комнате?

Это дало бы 200 Вт в виде тепла.


«W» для ватта, «V» для вольт, «A» для ампер.

транзистор
источник
3

Возможно, самым универсальным законом в физике, даже до постоянной скорости света, является сохранение энергии. Энергия в + накопленная энергия = энергия вне. Так что, если идет 100 Вт, и не накапливается значительное количество энергии, тогда энергия входит = энергия выходит. Всегда. Каждый раз. И не только обогреватели - фонари, холодильники, лампочки *, моторы, Starship Enterprise ** и др.

Если в комнату входит 100 Вт, и она не выходит в виде света, радиоволн или механической энергии (или, предположительно, подпространственных маяков в случае «Энтерпрайза»), то она будет нагревать комнату. Период. Конец истории. (И, к сожалению, именно поэтому вечные двигатели не работают).

Это очень длинный способ сказать, что да, ваш нагреватель мощностью 100 Вт будет потреблять столько же энергии, сколько дает тепло. И если он не совсем соответствует своим рейтингам и потребляет больше энергии, то он будет поставлять больше тепла, и наоборот, если он потребляет меньше энергии.

* Несмотря на непонятные значения в эквиваленте 100 Вт для светодиодных и КЛЛ ламп, я говорю о реальной энергии.

** Несмотря на то, что Starship Enterprise не очень хорошо вписывается в помещение, подходящее для нагревателя мощностью 100 Вт, оно обычно поставляется с большим количеством накопленной энергии в виде антивещества.

TimWescott
источник
it's not coming out in the form of light or radio waves or mechanical energy- ну, в идеальном мире это не так. В реальном мире с ненулевой собственной емкостью / индуктивностью элементов и электромагнитным излучением от нагревания происходит самопроизвольно, что мы не можем предотвратить - энергия действительно течет.
2
+1 для ссылки Star Trek. Вы также можете использовать фазер для разогрева.
Manassehkatz-Moving 2 Codidact
1
@vaxquis, если комната закрыта, тогда вся собственная емкость / индуктивность и, возможно, все электромагнитное излучение останутся в комнате и в конечном итоге окажутся в виде тепла. Электрическое отопление - это тот уникальный сценарий, когда почти все потери фактически считаются эффективностью.
Билл К
@BillK почти, да. 100% нет. Это было моей целью с самого начала - вы не можете предотвратить «утечку» полезной энергии, даже в случае простого нагревателя. Тот факт, что утечка незначительна для любого практического применения, не меняет того факта, что утечка существует. Если нагревательная спираль нагревателя становится красной, и мой сосед видит через окно, что она светится красным, то энергия просочилась. Если он может обнаружить электромагнитное поле катушки с помощью измерителя - он протекает. Если поставщик энергии может обнаружить, что я включил обогреватель через обнаружение обратной ЭДС - энергия просочилась.
Я просто хотел сказать, что если у вас есть относительно закрытая комната (закрытые шторы), почти все утечки перерастут в тепло. Я не уверен, что могу себе представить, что могло бы сбежать из металлического нагревательного блока, который блокирует большую часть ЭМ, а затем покинуть закрытую комнату, в которой он находится.
Билл К
1

Обе.

Тепло - самая легкая вещь, которую можно сделать. Фактически, это конечный пункт назначения практически всех преобразований энергии из-за того, как работает энтропия.

Каждый ватт в конечном итоге превращается в тепло или редко в свет. Например, лампа накаливания мощностью 100 Вт вырабатывает около 98 Вт тепла и 2 Вт светового излучения, которое превращается в тепло после того, как оно попадает на поверхность стен.

Светодиод 15 Вт (эквивалент 100 Вт) производит 13 Вт тепла и 2 Вт света.

Одна из моих шуток в том, что некоторые люди любят строить нагреватели из резисторов, я люблю строить их из майнеров Биткойн. Счет за электроэнергию и полезное тепло будут одинаковыми в любом случае, только один из них также дает вам биткойны.

Таким образом, независимо от того, рассчитывает ли ваш нагреватель полотенец биткойны или нет, ответ - 200 Вт на входе, 200 Вт на выходе. Это никуда не денется.

Харпер - Восстановить Монику
источник
2
Для отопления тепловые насосы достигают КПД, превышающего 300%. Так что нет, ваш биткойн-нагреватель является мусором по сравнению с надлежащей системой отопления. (Но если вы собираетесь установить нагреватель сопротивления, то да, ваша система тем временем, по крайней мере, обеспечивает платежи)
Oxy
0

Чтобы добавить к существующим ответам, ваш радиатор, вероятно, будет иметь термостат для контроля температуры радиатора (не комнатной температуры), поэтому средняя мощность может быть несколько меньше, чем 200 Вт.

Уильям
источник