311

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?»

Итак, выкладываю свои данные и расчеты. Для оценки КПД нагревателя я планировал измерить потребляемый ток, напряжение (желательно, непосредственно на нагревателе или как можно ближе к нему - чтобы исключить падение напряжения на подводящих проводах) - чтобы посчитать потребляемую из сети мощность. Умножив эту мощность на измеренное время мы посчитаем затраченную энергию. Считать энергию электросчетчиком не очень точно, поскольку счетчит считает намного большие величины. Ваттметр же не у каждого есть под рукой. Затем полученное значение энергии сравнивается с идеальным значением, рассчитанным по формуле из учебника средней школы.

Сперва я решил проверить методику на электрочайнике.

Заливаю в него литр холодной воды, температурой 14 градусов. Вообще, к точности измерения температуры пирометром у меня есть вопросы. Показания пирометра очень сильно зависят от типа поверхности, с которой снимаются показания. Но в данном случае, температура воды действительно по ощущениям была температурой около 14 градусов.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Литр отмерял стеклянной банкой, в интернетах пишут что если залить ее по специально сделанную риску,  что тогда объем жидкости будет ровно 1 л.

Греем чайник.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Пока чайник греется, измеряем напряжение непосредственно в той розетке, куда подключен чайник, с помощью тройника. Напряжение 230,82В.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Также замеряем ток, его удобнее измерить в щитке, сунув щупы прибора в клеммы автомата и выключив его. Да, необходимо не забыть выключить все приборы из розеток, подключенных к этой шине. Ток составляет 8,986 А. Соответственно, расчетная мощность нагревателя - 2,075 кВт.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

С измерением силы переменного тока есть некоторые проблемы. У мало каких широко распространенных в продаже приборов есть возможность измерения силы переменного тока.

Чайник закипел примерно через 3 мин - 3 мин10сек. Еще один тонкий момент - определить точный момент закипания. Вода начинает кипеть где-то с 96 градусов и этот процесс плавно нарастает.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Итак, считаем энергию.

Етеор = c*m*(t2-t1)=4190*1*(98-14)= 351960 Дж.

Ереал = P*t=U*I*t=230,8*8,99*190=394229 Дж.

Энергетический КПД чайника: n=351960/394229*100%=89,3%.

Данный результат хорошо согласуется с теорией, следовательно можно сделать вывод что методика вполне рабочая. Чайник имеет такой высокий КПД благодаря тому что электрическая энергия практически сразу переходит в нагрев воды, поскольку ТЭН находится непосредственно в дне чайника, потери энергии наружу минимальны, сам чайник пластиковый, плохо проводит тепло. Также немалый вклад дает тот факт, что чайник очень быстро греет воду. За столь короткое время энергия просто не успевает рассеяться любыми способами.


Переходим к электроплите. Электроплита обычная, с чугунными комфорками. Наливаем 2 л той же воды, той же температуры. Сама кастрюля весит 500 г. Накрываем крышкой для уменьшения теплопотерь за счет испарения.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Засекаем время, измеряем напряжение и ток. Напряжение 233,85 В, ток 7,033А. Напряжение измерял в щитке, поскольку лезть в печь при ее работе затруднительно.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост
Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост
Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Время до закипания 15мин 28с. Расчетная мощность комфорки 1,645 кВт.

Итак, считаем энергию.

Етеор = c*m*(t2-t1)=4190*2*(98-14)= 703920 Дж.

К этой энергии нужно приплюсовать теплоемкость самой кастрюли (0,5 кг) и комфорки (1,1 кг).

Примем, что кастрюля нагревается до той же температуры, что и вода (98 градусов). Комфорка же нагревается намного сильнее - до 346 градусов.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?» Плита, Опыт пользователя, Индукционная плита, Индукционный нагрев, Эксперимент, Ответ, Опыт, Сравнение, Ответ на пост, Длиннопост

Екаст = 500*0,5*(98-14)=21000 Дж

Екомф = 540*1,1*(346-25)=190674 Дж.

Ереал = P*t=U*I*t=233,85*7,033*928= 1526251 Дж.

Энергетический КПД плиты: n=(703920+21000+190674)/1526251*100%=60%.

Многие, вероятно, скажут что я ошибочно включил теплоемкость комфорки в расчет, поскольку нагрев самой комфорки - это, по сути, потери, не относящиеся к нагреву воды. В данном эксперименте это действительно так, но при приготовлении реальной еды, накопленная тепловая энергия комфорки вполне может использоваться. Например, при приготовлении супа, когда он уже почти готов, можно отключить комфорку, а суп будет продолжать несколько минут кипеть. Энергия при этом не тратится, а готовка блюда тем не менее идет. С газом или индукцией это не работает. Там при выключении кипение прекращается сразу же.

Даже если выкинуть из расчета этот спорный момент, в этом случае расчетный КПД составит 47,5%, что лишь на 2,5% меньше чем у индукции.

В общем, я продолжаю утверждать, что индукция нисколько энергетически не выгоднее, никакой сколько-нибудь ощутимой экономии она не дает, а напротив, при высокой цене и высоких затратах на ремонт (при выходе из строя) обойдется своему владельцу существенно дороже.

Лучшие посты за сегодня
10751

Ответ на пост «Произошла многонациональность»

9769

Спасибо мама

9512

Произошла многонациональность

Показать полностью 4
8563

Ответ на пост «Но инглиш! Србский!... и русский!»

7371

Шёл к успеху

Шёл к успеху
7187

Tink Off

Tink Off Тинькофф банк, Банк, Кредитка, Долг, Длиннопост, Переписка, Скриншот
Tink Off Тинькофф банк, Банк, Кредитка, Долг, Длиннопост, Переписка, Скриншот
Tink Off Тинькофф банк, Банк, Кредитка, Долг, Длиннопост, Переписка, Скриншот
Показать полностью 3
7020

Сообразительность

6708

Про зрение

Про зрение Казахстан, Скриншот, Комментарии на Пикабу
6518

От кого же исходит реальная угроза?

От кого же исходит реальная угроза? Китай, США, Политика
Показать полностью 1
6434

Реформаторы

Реформаторы
6028

Актуальное

6007

Восприятие цвета человеком и птицей

Восприятие цвета человеком и птицей
5870

Спасибо, Клим Саныч

5682

Не давайте им новостей читать!

Не давайте им новостей читать! Новости, Изоляция, Космос, Эксперимент, Москва, Сириус
Показать полностью
5609

Ответ на пост «У нас с Озоном разные понятия об информативности»

Ответ на пост «У нас с Озоном разные понятия об информативности» Служба поддержки, Ozon, Нож, Рюкзак, Длиннопост, Ответ на пост
Показать полностью 1
5236

Ответ на пост «Но инглиш! Србский!... и русский!»

4978

Е*арь террорист

Е*арь террорист Скриншот, Мат, Картинка с текстом, Комментарии на Пикабу
4769

Ответ на пост «Произошла многонациональность»

4475

Один из вариантов "Ирония судьбы или с лёгким паром"

Один из вариантов "Ирония судьбы или с лёгким паром"
4461

Апокалиптика. Страшная сказка для взрослых. 03.07.2022

Показать полностью
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: