Кпд мощность: Работа, мощность, КПД

Содержание

Работа, мощность, КПД

Сила, перемещающая тело, совершает работу. Работа – это разность энергии тела в начале процесса и в его конце. А мощность – это работа за одну секунду. Коэффициент полезного действия (КПД) – это дробное число. Максимальный КПД равен единице, однако, часто, КПД меньше единицы.

Работы силы, формула

Сила, приложенная к телу и перемещающая его, совершает работу (рис. 1).

Рис. 1. Сила перемещает тело и совершает работу

Работа силы — это скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения.

Работу, совершаемую силой, можно посчитать, используя векторный или скалярный вид записи такой формулы:

Векторный вид записи

\[ \large \boxed{ A = \left( \vec{F} , \vec{S} \right) }\]

Для решения задач правую часть этой формулы удобно записывать в скалярном виде:

\[ \large \boxed{ A = \left| \vec{F} \right| \cdot \left| \vec{S} \right| \cdot cos(\alpha) }\]

\( F \left( H \right) \) – сила, перемещающая тело;

\( S \left( \text{м} \right) \) – перемещение тела под действием силы;

\( \alpha \) – угол между вектором силы и вектором перемещения тела;

Работу обозначают символом \(A\) и измеряют в Джоулях.

Работа – это скалярная величина.

В случае, когда сила постоянная, формула позволяет рассчитать работу, совершенную силой за полное время ее действия.

Если сила изменяется со временем, то в каждый конкретный момент времени будем получать мгновенную работу. Эти, мгновенные значения для разных моментов времени будут различаться.

Рассмотрим несколько случаев, следующих из формулы:

  1. Когда угол между силой и перемещением острый, работа силы положительная;
  2. А если угол тупой — работа отрицательная, так как косинус тупого угла отрицательный;
  3. Если же угол прямой – работа равна нулю. Сила, перпендикулярная перемещению, работу не совершает!

Работа — разность кинетической энергии

Работу можно рассчитать еще одним способом — измеряя кинетическую энергию тела в начале и в конце процесса движения. Рассмотрим такой пример. Пусть автомобиль, движется по горизонтальной прямой и, при этом увеличивает свою скорость (рис. 2). Масса автомобиля 1000 кг.

{2}}{2} = 50000 \left(\text{Дж} \right) \]

Теперь найдем разницу кинетической энергии в конце и вначале разгона.

\[ \large \boxed{ A = \Delta E_{k} }\]

\[ \large \Delta E_{k} = E_{k2} — E_{k1} \]

\[ \large \Delta E_{k} = 50000 – 500 = 49500 \left(\text{Дж} \right) \]

Значит, работа, которую потребовалось совершить, чтобы разогнать машину массой 1000 кг от скорости 1 м/с до скорости 10 м/с, равняется 49500 Джоулям.

Примечание: Работа – это разность энергии в конце процесса и в его начале. Можно находить разность кинетической энергии, а можно — разность энергии потенциальной.

\[ \large \boxed{ A = \Delta E }\]

Работа силы тяжести — разность потенциальной энергии

Рассмотрим теперь следующий пример. Яблоко массой 0,2 кг упало на садовый стол с ветки, находящейся на высоте 3 метра от поверхности земли. Столешница располагается на высоте 1 метр от поверхности (рис. 3). Найдем работу силы тяжести в этом процессе. {2}} \right) \) – ускорение свободного падения.

\( h \left( \text{м}\right) \) – высота, на которой находится яблоко относительно поверхности земли.

Начальная высота яблока над поверхностью земли равна 3 метрам

\[ \large E_{p2} = 0,2 \cdot 10 \cdot  3 = 6 \left(\text{Дж} \right) \]

Потенциальная энергия яблока на столе

\[ \large E_{p1} = 0,2 \cdot 10 \cdot  1 = 2 \left(\text{Дж} \right) \]

Теперь найдем разницу потенциальной энергии яблока в конце падения и перед его началом.

\[ \large \Delta E_{p} = E_{p2} — E_{p1} \]

\[ \large \Delta E_{p} = 2 – 6 = — 4 \left(\text{Дж} \right) \]

Важно помнить: Когда тело падает на землю, его потенциальная энергия уменьшается. Сила тяжести при этом совершает положительную работу!

Чтобы работа получилась положительной, в правой части формулы перед \( \Delta  E_{p}\) дополнительно допишем знак «минус».

\[ \large \boxed{ A = — \Delta E_{p} }\]

Значит, работа, которую потребовалось совершить силе тяжести, чтобы яблоко массой 0,2 кг упало с высоты 3 м на высоту 1 метр, равняется 4 Джоулям.

Примечания:

  1. Если тело падает на землю, работа силы тяжести положительна;
  2. Когда мы поднимаем тело над землей, мы совершаем работу против силы тяжести. Наша работа при этом положительна, а работа силы тяжести будет отрицательной;
  3. Сила тяжести относится к консервативным силам. Для консервативных сил перед разностью потенциальной энергии мы дописываем знак «минус»;
  4. Работа силы тяжести не зависит от траектории, по которой двигалось тело;
  5. Работа для силы \(\displaystyle F_{\text{тяж}}\) зависит только от разности высот, в которых тело находилось в конечный и начальный моменты времени.

Рисунок 4 иллюстрирует факт, что для силы \(\displaystyle F_{\text{тяж}}\) работа зависит только от разности высот и не зависит от траектории, по которой тело двигалось.

Рис. 4. Разность высот между начальным и конечным положением тела во всех случаях на рисунке одинакова, поэтому, работа силы тяжести для представленных случаев будет одинаковой

Мощность

В механике мощность часто обозначают символами N или P и измеряют в Ваттах в честь шотландского изобретателя Джеймса Уатта.

Примечание: Символ \(\vec{N}\) используется для обозначения силы реакции опоры — она измеряется в Ньютонах и является векторной величиной. Чтобы не возникло путаницы, мощность вместо N будем обозначать символом P. Символ P – первая буква в английском слове power – мощность.

Мощность – это работа, совершенная за одну секунду (энергия, затраченная за 1 сек).

Расчет работы осуществляем, используя любую из формул:

\[ \large A = \Delta E_{k} \]

\[ \large A = \Delta E_{p} \]

\[ \large A = F \cdot S \cdot cos(\alpha) \]

Разделив эту работу на время, в течение которого она совершалась, получим мощность.

\[ \large \boxed{ P = \frac{A}{\Delta t} }\]

Если работа совершалась равными частями за одинаковые интервалы времени – мощность будет постоянной величиной.

Мощность переменная, когда в некоторые интервалы времени совершалось больше работы.

Еще одна формула для расчета мощности

Есть еще один способ расчета мощности, когда сила перемещает тело и при этом скорость тела не меняется:

\[ \large P = \left( \vec{F} , \vec{v} \right) \]

Формулу можно записать в скалярном виде:

\[ \large P = \left| \vec{F} \right| \cdot \left| \vec{v} \right| \cdot cos(\alpha) \]

\( F \left( H \right) \) – сила, перемещающая тело;

\( \displaystyle v \left( \frac{\text{м}}{c} \right) \) – скорость тела;

\( \alpha \) – угол между вектором силы и вектором скорости тела;

Когда векторы \(\vec{F}\) и \(\vec{v}\) параллельны, запись формулы упрощается:

\[ \large \boxed{ P = F \cdot v }\]

Примечание: Такую формулу для расчета мощности можно получить из выражения для работы силы, разделив обе части этого выражения на время, в течение которого работа совершалась (а если точнее, найдя производную обеих частей уравнения).

КПД

КПД – коэффициент полезного действия. Обычно обозначают греческим символом \(\eta\) «эта». Единиц измерения не имеет, выражается либо десятичной дробью, либо в процентах.

Примечания:

  1. Процент – это дробь, у которой в знаменателе число 100.
  2. КПД — это либо правильная дробь, или дробь, равная единице.

Вычисляют коэффициент \(\eta\) для какого-либо устройства, механизма или процесса.

\[ \large \boxed{ \eta = \frac{ A_{\text{полезная}}}{ A_{\text{вся}}} }\]

\(\eta\) – КПД;

\( \large A_{\text{полезная}} \left(\text{Дж} \right)\) – полезная работа;

\(\large A_{\text{вся}} \left(\text{Дж} \right)\) – вся затраченная для выполнения работы энергия;

Примечание: КПД часто меньше единицы, так как всегда есть потери энергии. Коэффициент полезного действия не может быть больше единицы, так как это противоречит закону сохранения энергии.

\[ \large \boxed{ \eta \leq 1 }\]

Величина \(\eta\) является дробной величиной. Если числитель и знаменатель дроби разделить на одно и то же число, полученная дробь будет равна исходной. Используя этот факт, можно вычислять КПД, используя мощности:

\[ \large \boxed{ \eta = \frac{ P_{\text{полезная}}}{ P_{\text{вся затраченная}}} }\]

Выводы

  1. Сила, приложенная к телу и перемещающая его, совершает работу;
  2. Когда угол между силой и перемещением острый, работа силы положительная, а если угол тупой — работа отрицательная; Если же угол прямой – работа равна нулю. Сила, перпендикулярная перемещению, работу не совершает!
  3. Работу можно вычислить, измеряя кинетическую энергию тела в начале и в конце его движения;
  4. Вычислить работу можно через разность потенциальной энергии тела в начальной и в конечной высотах над землей;
  5. Когда тело падает на землю, его потенциальная энергия уменьшается. Сила тяжести при этом совершает положительную работу!
  6. Мы совершаем работу против силы тяжести, когда поднимаем тело над землей. При этом наша работа положительная, а работа силы тяжести — отрицательная;
  7. Сила тяжести — это консервативная сила. Поэтому, работа силы \(\displaystyle F_{\text{тяж}}\) не зависит от траектории, по которой двигалось тело, а зависит только от разности высот, в которых тело находилось в конечный и начальный моменты времени;
  8. Мощность – это работа, совершенная за одну секунду, или затраченная за 1 сек. энергия;
  9. Коэффициент полезного действия обозначают греческим символом \(\eta\) «эта», единиц измерения не имеет, выражается либо десятичной дробью, либо в процентах;
  10. КПД — это либо правильная дробь, или дробь, равная единице.
  11. Можно вычислять КПД, подставляя в формулу работу, или мощности

Что такое эффективность. Разбираемся, что такое КПД

КПД, по своему определению, это отношение полученной энергии к затраченной. Если двигатель сжигает бензин и только треть образовавшегося тепла превращается в энергию движения автомобиля, то КПД равен одной трети или (округляя до целых) 33%. Если лампочка дает световой энергии в пятьдесят раз меньше потребляемой электрической, ее КПД равен 1/50 или 2%. Однако тут сразу возникает вопрос: а если лампочка продается как инфракрасный обогреватель? После того как продажа ламп накаливания была запрещена, точно такие же по конструкции устройства стали продаваться как "инфракрасные обогреватели", поскольку именно в тепло преобразуется свыше 95% электроэнергии.

(Бес)полезное тепло

Обычно тепло, выделяющееся при работе чего-либо, записывают в потери. Но это далеко не бесспорно. Электростанция, например, превращает в электроэнергию примерно треть выделяющегося при сгорании газа или угля тепла, однако еще часть энергии может при этом пойти на нагрев воды. Если горячее водоснабжение и теплые батареи тоже записать в полезные результаты работы ТЭЦ, то КПД вырастет на 10-15%.

Схожим примером может служить автомобильная "печка": она передает в салон часть тепла, образующегося при работе двигателя. Это тепло может быть полезным и необходимым, а может рассматриваться как потери: по этой причине оно обычно не фигурирует в расчетах КПД автомобильного мотора.

Инженер осматривает паровую турбину. Фото Christian Kuhna / Wikimedia, с разрешения производителя - Siemens.

Особняком стоят такие устройства, как тепловые насосы. Их КПД, если считать его по соотношению выданного тепла и затраченного электричества, больше 100%, однако это не опровергает основы термодинамики. Тепловой насос перекачивает тепло от менее нагретого тела к более нагретому и затрачивает на это энергию, так как без затрат энергии подобное перераспределение теплоты запрещено той же термодинамикой. Если тепловой насос берет из розетки киловатт, а выдает пять киловатт тепла, то четыре киловатта будут взяты из воздуха, воды или грунта вне дома. Окружающая среда в том месте, откуда устройство черпает тепло, остынет, а дом прогреется. Но потом эта теплота вместе с потраченной насосом энергией все равно рассеется в пространстве.

Внешний контур теплового насоса: через эти пластиковые трубы прокачивается жидкость, забирающая тепло из толщи воды в отапливаемое здание. Mark Johnson / Wikimedia

Много или эффективно?

Некоторые устройства имеют очень высокий КПД, но при этом - неподходящую мощность.

Электрические моторы тем эффективнее, чем они больше, однако поставить электровозный двигатель в детскую игрушку физически невозможно и экономически бессмысленно. Поэтому КПД двигателей в локомотиве превышает 95%, а в маленькой машинке на радиоуправлении - от силы 80%. Причем в случае с электрическим двигателем его эффективность зависит так же от нагрузки: недогруженный или перегруженный мотор работает с меньшим КПД. Правильный подбор оборудования может значить даже больше, чем просто выбор устройства с максимальным заявленным КПД.

Самый мощный серийный локомотив, шведский IORE. Второе место удерживает советский электровоз ВЛ-85. Kabelleger / Wikimedia

Если электрические моторы выпускаются для самых разных целей, от вибраторов в телефонах до электровозов, то вот ионный двигатель имеет гораздо меньшую нишу. Ионные двигатели эффективны, экономичны, долговечны (работают без выключения годами), но включаются только в вакууме и дают очень малую тягу. Они идеально подходят для отправки в дальний космос научных аппаратов, которые могут лететь к цели несколько лет и для которых экономия топлива важнее затрат времени.

Электрические моторы, кстати, потребляют почти половину всей вырабатываемой человечеством электроэнергии, так что даже разница в одну сотую процента в мировом масштабе может означать необходимость построить еще один ядерный реактор или еще один энергоблок ТЭЦ.

Эффективно или дешево?

Энергетическая эффективность далеко не всегда тождественна экономической. Наглядный пример - светодиодные лампы, которые до недавнего времени проигрывали лампам накаливания и флуоресцентным "энергосберегайкам". Сложность изготовления белых светодиодов, дороговизна сырья и, с другой стороны, простота лампы накаливания заставляли выбирать менее эффективные, но зато дешевые источники света.

Кстати, за изобретение синего светодиода, без которого бы нельзя было сделать яркую белую лампу, японские исследователи получили в 2014 году Нобелевскую премию. Это не первая премия, вручаемая за вклад в развитие освещения: в 1912 году наградили Нильса Далена, изобретателя, который усовершенствовал ацетиленовые горелки для маяков.

Синие светодиоды нужны для получения белого света в сочетании с красными и зелеными. Эти два цвета научились получать в достаточно ярких светодиодах намного раньше; синие долгое время оставались слишком тусклыми и дорогими для массового применения

Другой пример эффективных, но очень дорогих устройств - солнечные батареи на основе арсенида галлия (полупроводник с формулой GaAs). Их КПД достигает почти 30%, что в полтора-два раза выше используемых на Земле батарей на основе куда более распространенного кремния. Высокая эффективность оправдывает себя только в космосе, куда доставка одного килограмма груза может стоить почти как килограмм золота. Тогда экономия на массе батареи будет оправдана.

КПД линий электропередач можно поднять за счет замены меди на лучше проводящее ток серебро, однако серебряные кабели слишком дороги и потому используются разве что в единичных случаях. А вот к идее построить сверхпроводящие ЛЭП из дорогой и требующей охлаждения жидким азотом редкоземельной керамики в последние годы несколько раз обращались на практике. В частности, такой кабель уже проложен и подключен в германском городе Эссене. Он рассчитан на 40 мегаватт электрической мощности при напряжении в десять киловольт. Кроме того что потери на нагрев сведены к нулю (однако взамен нужно питать криогенные установки), такой кабель намного компактнее обычного и за счет этого можно сэкономить на покупке дорогой земли в центре города или отказаться от прокладки дополнительных туннелей.

Не по общим правилам

Из школьного курса многие помнят, что КПД не может превышать 100% и что он тем выше, чем больше разница температур между холодильником и нагревателем. Однако это верно лишь для так называемых тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, реактивные и ракетные двигатели, газовые и паровые турбины.

Электродвигатели и все электрические устройства этому правилу не подчиняются, поскольку они не тепловые машины. Для них верно только то, что КПД не может превышать ста процентов, а частные ограничения в каждом случае определяются по-разному.

В случае с солнечной батареей потери определяются как квантовыми эффектами при поглощении фотонов, так и потерями на отражение света от поверхности батареи и на поглощение в фокусирующих зеркалах. Проведенные расчеты показали, что выйти за 90% солнечная батарея не может в принципе, а на практике достижимы значения около 60-70%, да и те при весьма сложной структуре фотоячеек.

Великолепным КПД обладают топливные элементы. В эти устройства поступают некие вещества, которые вступают в химическую реакцию друг с другом и дают электрический ток. Этот процесс опять-таки не является циклом тепловой машины, поэтому КПД получается достаточно высоким, порядка 60%, в то время как дизель или бензиновый двигатель не выходят обычно за 50%.

Именно топливные элементы стояли на летавших к Луне космических кораблях "Аполло", и они могут работать, например, на водороде и кислороде. Их недостаток заключается только в том, что водород должен быть достаточно чистым и к тому же его надо где-то хранить и как-то передавать от завода к потребителям. Технологии, позволяющие заменить водородом обычный метан, пока что не доведены до массового использования. На водороде и топливных элементах работают лишь экспериментальные автомобили и некоторое количество подводных лодок.

Плазменные двигатели серии СПД. Их делает ОКБ «Факел», и они используются для удержания спутников на заданной орбите. Тяга создается за счет потока ионов, которые возникают после ионизации инертного газа электрическим разрядом. КПД этих двигателей достигает 60 процентов

Ионные и плазменные двигатели уже существуют, но тоже работают лишь в вакууме. Кроме того, их тяга слишком мала и на порядки ниже веса самого устройства - с Земли они не взлетели бы даже при отсутствии атмосферы. Зато во время межпланетных полетов длительностью в многие месяцы и даже годы слабая тяга компенсируется экономичностью и надежностью.

 Алексей Тимошенко

Коэффициент полезного действия источника тока. — Студопедия

Исследуем физические характеристики замкнутой электрической цепи, включающей внешнее сопротивление , называемое полезной нагрузкой, и источник тока с электродвижущей силой и внутренним сопротивлением (рис. 3).При прохождении тока тепло выделяется как на внешнем, так и внутреннем сопротивлении. Полная тепловая мощность , выделяемая в цепи постоянного тока, складывается из полезной мощности

,                                                            (6.17)

выделяемой во внешней цепи, и мощности тепловых потерь , выделяемой внутри источника тока, т.е.

.                                     (6.18)

Рис. 6. 3

Полная мощность развивается за счет сторонних сил, осуществляющих разделение зарядов в источнике тока. Используя закон Ома для замкнутой цепи [см. формулу (6.13)], выражения для полезной и полной тепловых мощностей можно записать в виде

                                            (6.19)

и

.                                (6.20)

Коэффициент полезного действия(КПД) электрической цепи определяется как отношение полезной мощности к полной мощности :

.                                        (6.21)


Таким образом, КПД зависит от соотношения внутреннего сопротивления и сопротивления нагрузки.

Каким должно быть сопротивление нагрузки для того, чтобы получить максимальную полезную мощность и максимальный КПД? Ответ на этот вопрос получим, исследовав графически и аналитически выражения (6.19) и (6.21).

Полная мощность определяется формулой (12). Ее величина максимальна при , т.е. при коротком замыкании источника. Как видно из формул (11) и (13), при этом равны нулю Рп и ( рис. 6.4.).

При полная мощность и сила тока равны половинам своих максимальных значений, КПД равен 0,5, а полезная мощность достигает своего максимального значения, равного половине полной мощности при этой нагрузке.

Чтобы убедиться, что при равенстве сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока полезная мощность действительно максимальна, преобразуем правую часть выражения (6.19) следующим образом:

.                                        (6.22)

 

Рис. 6.4.

Полезная мощность максимальна, когда знаменатель выражения (6.22) минимален. Возьмем производную по R от этого знаменателя и приравняем ее нулю. В результате получим уравнение

,                                                    (6.23)


из которого следует, что условием максимума полезной мощности действительно является равенство внешнего и внутреннего сопротивлений.

Сам максимум полезной мощности определяется как

,                                           (6.24)

то есть максимум полезной мощности равен четверти мощности короткого замыкания:

.                                              (6.25)

При неограниченном увеличении сопротивления нагрузки как полная мощность, так и полезная мощность стремятся к нулю, а КПД – к единице (рис.6.4).

Из рис. 6.4 видно, что требования получения максимального тока в цепи, максимальной полезной мощности и максимального КПД противоречивы. Для получения возможно большего тока сопротивление нагрузки должно быть малым по сравнению с внутренним сопротивлением источника, но при этом близки к нулю полезная мощность и КПД, так как почти вся совершаемая источником тока работа идет на выделение теплоты на внутреннем сопротивлении r. Чтобы получить от данного источника тока максимальную полезную мощность, следует использовать согласованную нагрузку, т.е. нагрузку с сопротивлением .

Мощность насоса. КПД и потери мощности в насосе.

Мощность является одной из основных характеристик насоса. В настоящее время под термином «водяной насос» понимается специальное устройство, служащее для перемещения перекачиваемой среды (твердых, жидких и газообразных веществ).

В отличие от водоподъемных механизмов, которые тоже предназначены для перемещения воды, насосный агрегат увеличивает давление или кинетическую энергию перекачиваемой жидкости.

Содержание статьи

Напор и мощность насоса

Мощность — работа, которую совершает агрегат в единицу времени.

Полезная мощность насоса – мощность, сообщаемая устройством подаваемой жидкой среде. Но прежде чем перейти к понятию мощности необходимо рассмотреть ещё два параметра: подача и напор.

Подача насоса представляет собой количество жидкости, подаваемой в единицу времени и обозначается символом Q.

Напором насоса называется приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости проходящей через насосный агрегат, т.е. разность удельных энергий жидкости при выходе из насоса и входе в него. Другими словами напор устройства показывает, на какую высоту в метрах насос поднимет столб воды.

И, наконец, третьим, интересующим нас параметром является мощность насоса N. Мощность обычно измеряется в киловаттах (кВт).

Полезная мощность насоса Nп – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в единицу времени. Чтобы рассчитать мощность насоса используется формула:

Nп = yQH/102

где y – удельный вес жидкости;
Q – подача насоса;
Н – напор насоса.

Потребляемая мощность насоса N – мощность потребляемая устройством – мощность подводимая на вал устройства от двигателя.

В зависимости от источника информации она ещё может называться:

Мощность на валу насоса Nв – это мощность которую затрачивает центробежный агрегат на то, чтобы покрыть потери энергии

Формула мощности на валу насоса:

Nв =Nп / η = yQH / η

где η - коэффициент полезного действия (КПД насоса)

КПД и потери мощности насоса

Вследствие потерь внутри машины только часть механической энергии, полученной им от двигателя, преобразуется в энергию потока жидкости. Степень использования энергии двигателя измеряется значением полного КПД насоса центробежного типа.

КПД насоса – коэффициент полезного действия – является одним из его основных качественных показателей и характеризует собой величину потерь энергии.

Формула кпд насоса выглядит так:

η = Nп / N

η = ηо * ηг * ηм

ηо - объемный КПД насоса – характеризует объемные потери

ηг - гидравлический КПД – характеризует гидравлические потери

ηм - механический КПД – характеризует механические потери

Расчет КПД насоса показывает возможные потери:

Потери в насосе = 1 – КПД

Анализируя причины возникновения потерь в насосе, можно найти пути к повышению его КПД.

Все виды потерь делятся на три категории: гидравлические, объемные и механические.

Гидравлические потери – часть энергии, получаемой потоком от колеса насоса, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений при движении потока внутри насосного агрегата, ведут к снижению высоты напора.

Объемные потери – паразитные протечки (утечки) внутри насосной части - в уплотнениях лопастного колеса и в системе уравновешивания осевого давления ведут к уменьшению подачи.

Механические потери – часть энергии, получаемой насосом от двигателя, расходуется на преодоление механического трения внутри агрегата. В машине имеют место: трение колеса и других деталей ротора о жидкость, трение в сальниках и трение в подшипниках. Механические потери ведут к падению мощности всего устройства.

Таким образом, полный КПД центробежного насоса определяется гидродинамическим совершенствованием проточной части, качеством системы внутренних уплотнений и величиной потерь на механическое трение.

Расчет мощности или сколько потребляет насос

Мощность насоса фактически – это мощность сообщаемая ему электродвигателем. Циркуляционные аппараты, установленные в бытовых системах имеют довольно небольшую мощность и как следствие низкое энергопотребление. Фактически такие машины не поднимают воду на высоту, а только способствуют её перемещению далее по трубопроводу преодолевая местные сопротивления такие как изгибы, краны и отводы.

Кроме циркуляционных агрегатов в систему трубопровода могут быть смонтированы насосы для повышения давления.

При использовании в трубопроводе циркуляционного насоса значительно увеличивается эффективность системы отопления дома. К тому же появляется возможность сократить диаметр трубопровода и подсоединить котел с повышенными параметрами теплоносителя.

Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы системы отопления необходимо выполнить небольшой расчет.

Требуется определить необходимую мощность котла – эта величина будет базовой при расчете системы отопления.

Согласно СНиП 2.04.07 “Тепловые сети” для каждого дома существую свои нормы потребления тепла (для холодного времени года, т.е. минус 25 – 30 градусов цельсия).
   для домов в 1-2 этажа требуется 173 – 177 Вт/квадратный метр
  для домов в 3-4 этажа требуется 97 – 101 Вт/квадратный метр
  если 5 этажей и более нужно 81 – 87 Вт/квадратный метр.

Рассчитайте площадь отапливаемых помещений Вашего дома и умножьте на соответствующее этажности Вашего дома значение.

Оптимальный расход воды, рассчитывается по простой формуле:
Q=P,
где Q — расход теплоносителя через котел, л/мин;
Р — мощность котла, кВт.

Например, для котла мощностью 20 кВт расход воды составляет примерно 20 л/мин.

Для определения расхода теплоносителя на конкретном участке трассы, используем эту же формулу. Например, у Вас установлен радиатор мощностью 4 кВт, значит расход теплоносителя составит 4 литра в минуту.

Далее требуется определить мощность циркуляционного насоса. Чтобы определить мощность циркуляционного устройства воспользуемся правилом, на 10 метров длины трассы требуется 0,6 метра напора. Например при длине трассы 80 метров требуется агрегат с напором не менее 4,8 метра.

Следует отметить, что представленный в статье расчет носит справочный характер. Для того чтобы определить мощность центробежного насоса для Вашего дома воспользуйтесь советами наших специалистов или рекомендациями инженеров-теплотехников.

Для того, чтобы обеспечить постоянное функционирование системы отопления желательно установить два насоса. Один агрегат будет функционировать постоянной, второй (установленный на байпасе) – находится в резерве. При поломке или какой-то неисправности рабочего оборудования, Вы всегда сможете отключить его и демонтировать из контура, а в работу вступить резервный механизм. В случае когда монтаж байпасной ветки трубопровода затруднен, возможен другой вариант: один агрегат установлен в системе, а другой лежит в запасе на случай выхода из строя или поломки первого.

Видео по теме

Подбор необходимого насоса осуществляется по каталогу. Из выбранных насосов предпочтения отдаются тем, которые потребляют меньшую мощность и обладают более высоким КПД. Ведь показатели мощности и КПД в дальнейшем определяют затраты на электроэнергию при эксплуатации оборудования.

Вместе со статьей "Мощность насоса. КПД и потери мощности в насосе." читают:

Расчет КПД

Машинный агрегат - Совокупность механизмов двигателя, передаточных механизмов и механизмов рабочей машины.

Рассмотрим отдельно установившееся движение. Для каждого полного цикла этого движения приращение кинетической энергии равно нулю:

∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)

Механическим коэффициентом полезного действия (к.п.д.) называется отношение абсолютной величины работы сил производственных сопротивлений к работе всех движущих сил за цикл установившегося движения. В соответствии с этим можно написать формулу:

К. П.Д. определяется по формуле: η=Ап. с/Ад (2)

Где: Апс - работа производственных сил;

Ад - работа движущих сил.

Отношение работы АТ непроизводственных сопротивлений к работе движущих сил принято обозначать через Ψ и называть коэффициентом механических потерь. В соответствии с этим формулу можно записать так:

η = АТ /АД= 1 – Ψ (3)

Чем меньше в механизме работ непроизводственных сопротивлений, тем меньше его коэффициент потерь и тем совершеннее механизм в энергетическом отношении.

Из уравнения следует: т. к. ни в одном механизме работа АТ не производственных сил сопротивлений, сил трения (трения коченея, трение скольжение, сухое, полусухое, жидкостное, полужидкостное), практически не может, равняться нулю, то кпд не может равняться нулю.

Из формулы (2) следует, что кпд может быть равен нулю если

АТ = АД

Значит, кпд равен нулю, если работа движущих сил равна работе всех сил непроизводственных сопротивлений, которые имеются в механизме. В этом случае движение является возможным, но без совершения какой либо работы. Такое движение механизма называют движением в холостую.

КПД не может быть меньше нуля, т. к. для этого необходимо, чтобы отношение работ АТ / АД было больше единицы:

АТ / АД >1 или АТ > АД

Из этих неравенств следует, что если механизм, удовлетворяющий указанному условию, находится в покое, то действительного движения не произойти не может, Это явление носит название Самоторможения механизма. Если же механизм находится в движении. То под действием сил непроизводственных сопротивлений он постепенно будет замедлять вой ход, пока не остановится (затормозится). Следовательно, получении при теоретических расчётах отрицательного значения кпд служит признаком самоторможения механизма или невозможности движения в заданном направлении.

Таким образом, кпд механизма может изменяться в пределах:

0 ≤η< 1 (4)

Из формулы (2) следует, что кпд Ψ изменяется в пределах: 0 ≤η< 1

Взаимосвязь машин в машинном агрегате.

Каждая машина представляет собой комплекс соединенных определенным образом механизмов, а некоторые сложные могут быть расчленены на более простые, то имея возможность вычислить К. П.Д. простых механизмов или же имея в своем распоряжении определенные значения К. П.Д. простых механизмов, можно найти полный К. П.Д. машины, составленный из простых элементов в любой их комбинации.

Все возможные случаи передачи движения и силы можно разделить на случаи: последовательного, параллельного и смешанного соединения.

При расчете К. П.Д. соединений будем брать агрегат, состоящий из четырёх механизмов которого: N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0.9

Движущую силу (АД) принимаем = 1,0

Рассмотрим К.П.Д. последовательного соединения.

Первый механизм приводится в движение движущими силами, которые совершают работу Ад. Так как полезная работа каждого предыдущего механизма, затрачивается на производственные сопротивления, является работой движущих сил для каждого последующего, то К. П.Д. η первого механизма равен:

η=А1/Ад

Второго - η =А2/А1

Третьего – η=А3/ А2

Четвертого – η=А4/ А3

Общий коэффициент полезного действия η1n=Аn/Ад

Значение этого коэффициента полезного действия может быть получена, если перемножить все отдельные коэффициенты полезно действия η1, η2,η3,η4. Имеем

η=η1*η2*η3*η4=(А1/АД)*(А2/А1)*(А3 /А2)*(А4/А3)=Аn/Ад (5)

Таким образом, общий механический коэффициент полезного действия последовательного соединения механизмов равняется произведению механических коэффициентов полезного действия отдельных механизмов, составляющих одну общую систему.

η=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ап. с.

Рассмотрим К.П.Д. параллельного соединения.

При параллельном соединении механизмов может, быть может быть два случая: от одного источника двигательной силы мощность передаётся нескольким потребителям, несколько источников параллельно питают одного потребителя. Но мы рассмотрим первый вариант.

При таком соединении: Ап. с.=А1+А2+А3+А4

Если К. П.Д. у каждого механизма одинаковый то и мощность будет распределяться на каждый механизм одинаково: ∑КI=1 то ⇒ К1=К2=К3=К4=0,25.

Тогда: η=∑Кi*ηi (6)

η =4(0.25*0.90)=0.90

Таким образом, общий К. П.Д. параллельного соединения как сумма произведений каждого отдельного участка цепи агрегата.

Рассмотрим К.П.Д смешанного соединения.

В этом случае есть и последовательное и параллельное соединение механизмов.

В этом случае мощность Ад передаётся на два механизма (1,3), а от них на остальные (2,4)

Т. к. η1*η2=А2 и η3*η4=А4, а К1=К2=0,5

Сумма А2 и А4 равна Ап. с. то из формулы (1) можно найти К. П.Д. системы

η=К1*η1*η2+К2*η3*η4 (7)

η=0,5*0,9*0,9+0,5*0,9*0,9=0,405+0,405=0,81

Таким образом, общий К. П.Д. смешанного соединения равняется как сумма произведений механических коэффициентов соединенных последовательно умноженное на часть движущей силы.

Пути повышения К.П.Д.

Сейчас основные усилия инженеров направлены на повышение КПД двигателей за счет уменьшения трения их частей, потерь топлива вследствие его неполного сгорания и т. д. Реальные возможности для повышения КПД здесь все еще остаются большими, действия равно: Действительное же значение КПД из-за различного рода энергетических потерь приблизительно равно 40%. Максимальный КПД - около 44% - имеют двигатели внутреннего сгорания. Коэффициент полезного действия любого теплового двигателя не может превышать максимально возможного значения 40-44%.

Вывод: при рассмотрении каждого соединения механизмов в отдельности можно сказать, что наибольший кпд у параллельного соединения он равен η=0,9. Следовательно в агрегатах нужно стараться использовать параллельное соединение или максимально приблежонное к нему.

Гидравлическая мощность и КПД центробежных насосов

Гидравлическая мощность и КПД центробежных насосов

Гидравлическая мощность насоса

PГ = ρ x g x Q x H [Вт]

ρ - плотность жидкости [кг/м3]
g - ускорение свободного падения [м/сек2]
Q - расход [м3/сек]
H - напор [м]

Для насосов, у которых всасывающий и напорный патрубки имеют одинаковый диаметр и находятся на одном уровне, напор можно рассчитать по упрощённой формуле:

H = (p2 - p1) / (ρ x g) [м]

p2 - давление на напорном патрубке [Па]
p1 - давление на всасывающем патрубке [Па]

Таким образом, гидравлическая мощность насоса пропорциональна перепаду давления и расходу:

PГ = (p2 - p1) x Q [Вт]

Если диаметр напорного патрубка меньше диаметра всасывающего патрубка, то для расчёта гидравлической мощности насоса напор необходимо увеличить на величину:

v2 - скорость жидкости в напорном патрубке [м/с]
v1 - скорость жидкости во всасывающем патрубке [м/с]
Q - расход [м3/с]
g - ускорение свободного падения [м/с2]
d2 - внутренний диаметр напорного патрубка [м]
d1 - внутренний диаметр всасывающего патрубка [м]

Если напорный и всасывающий патрубок расположены не на одной линии, то напор нужно ещё увеличить на разницу высот между двумя патрубками:

ΔH = h2 - h1


Потребляемая мощность насоса

Если вал насоса жёстко соединён с валом двигателя, то потребляемая мощность насоса равна механической мощности на валу электродвигателя.

PП = PВ

КПД насоса

КПД насоса равен отношению гидравлической мощности к потребляемой:

ηН = PГ / PП

Насос выбирается так, чтобы в рабочей точке его КПД был максимальным (см. рис.).


Механическая мощность на валу электродвигателя:

PВ = ηД x PЭ

ηД - КПД электродвигателя,
PЭ - электрическая мощность, потребляемая двигателем из сети.

Электрическая мощность, потребляемая 3-х фазным электродвигателем из сети

PЭ = √3 х U х I х cos φ

U - напряжение сети [В]
I - ток, потребляемый электродвигателем [А]
cos φ - косинус угла между векторами тока и напряжения 

Выводы: как вычислить КПД насоса

  • С помощью специального прибора с токовыми клещами измеряем электрическую мощность PЭ, потребляемую электродвигателем из сети. Если электродвигатель работает от преобразователя частоты, то ПЧ сам измеряет мощность и сохраняет это значение в одном из своих параметров
  • С шильдика электродвигателя списываем его КПД и вычисляем мощность на валу PВ. На шильдике, конечно, указана и номинальная мощность электродвигателя, но в данном случае нас интересует мощность электродвигателя в рабочей точке насоса
  • Если между двигателем и насосом существует жёсткая механическая связь (а не ременная передача, редуктор или муфта с проскальзыванием), то считаем потребляемую насосом мощность РП равной мощности на валу электродвигателя РВ
  • Измеряем перепад давления на напорном и всасывающем патрубках и вычисляем напор (если необходимо, то корректируем его с учётом разницы диаметров и высот напорного и всасывающего патрубков)
  • Измеряем расход и рассчитываем гидравлическую мощность насоса РГ
  • Вычисляем КПД насоса.

Если КПД насоса оказался ниже, чем вы ожидали, то стоит задуматься о профилактике, ремонте или замене насоса.



Регулирование скорости вращения рабочего колеса центробежного насоса

Центробежные насосы: кавитация, NPSH, высота всасывания

Обзор руководства по энергоэффективности

- оправдывает ли оно наши ожидания?

Устали от постоянно растущей стоимости энергии и ищете простой способ снизить ежемесячные счета?

Хотите освободиться от больших электрических корпораций и обеспечить безопасный и постоянный источник энергии для своего дома и семьи?

В Руководстве по энергоэффективности утверждается, что это простой способ помочь вам превратить знания в силу.

Если вы задумывались об альтернативных источниках энергии и чувствуете себя подавленным, это руководство предложит исчерпывающую информацию.Охватывая все, от источников энергии до науки, лежащей в основе принципа прядения, этот контент показывает вам, как создать свой собственный генератор, не выходя из дома.

В дополнение к снижению ваших счетов за электроэнергию, наличие собственного источника энергии означает дополнительную безопасность , если ваша основная электроэнергия будет отключена. Поддержание спасательного троса во время чрезвычайной ситуации жизненно важно, особенно для тех, кто живет в районах, подверженных стихийным бедствиям или частым отключениям электроэнергии.

Когда выйдет из строя линия электропередач, ваша семья останется в неведении?

Что такое руководство по энергоэффективности?

Руководство включает в себя пошаговые инструкции и иллюстрированные чертежи, как построить собственный источник энергии. Используя собственный местный источник энергии, может меньше полагаться на крупные энергетические корпорации и сократить свои счета за электричество.

Также включены списки необходимых материалов и инструментов, а также множество советов и рекомендаций по экономии энергии. Руководство также дает вам доступ к неограниченной пожизненной поддержке , если у вас возникнут какие-либо вопросы при использовании Руководства по энергоэффективности.

Все в руководстве разбито на отдельные главы с подробными изображениями и пошаговыми инструкциями.Главы включают такие темы, как:

  • Список компонентов
  • Двигатель постоянного тока, 12 В
  • Шестерни с цепной звездочкой
  • Маховик
  • Роторы
  • Генератор
  • Генератор
  • Генератор Генератор
  • Коммутатор
  • Инвертор
  • Батарея
  • Список инструментов

В дополнение к информации о том, как построить собственное устройство, эта программа также исследует различные типы источники энергии, наука, лежащая в основе принципов энергетики, и многое другое.

Кто составляет руководство по энергоэффективности?

Марк Эдвардс, учитель географии из Теннесси, случайно искал простой и экономичный способ получения собственной энергии. После того, как стихийное бедствие оставило его семью без электричества посреди зимы, он понял, что ему нужно быстро найти решение.

В этом руководстве он собрал все, что он узнал об источниках энергии, о том, как использовать принцип прядения и, в конечном итоге, снизить вашу зависимость от крупных энергетических компаний.Показывая вам, как создать и эксплуатировать собственный простой в обслуживании генератор, Марк делится своим руководством по комфортной жизни с безопасным и постоянным источником энергии.

Для чего предназначено руководство по энергоэффективности?

Используя принцип бесконечной мощности, Руководство по энергоэффективности поможет вам установить собственный локальный источник энергии. По такому же принципу электромобили постоянно заряжаются от движения колес.Имея собственный источник энергии, вы можете:

  • Сэкономить тысячи долларов на счетах за электроэнергию
  • Иметь надежный источник энергии во время отключения электроэнергии
  • Обеспечить электропитание всего в вашем доме, большое и маленькое
  • Обеспечьте мобильный источник энергии, который можно взять с собой куда угодно; отлично подходит для кемпинга.

Самое приятное то, что созданный вами источник энергии будет полностью безопасным. В методе, используемом для создания источника энергии, не используются пламя для получения энергии или опасные пары, которые могут нанести вред вашей семье.Руководство по энергоэффективности опирается на доступные по цене и легко доступные компоненты, которые можно найти в местном хозяйственном магазине, на свалке или даже в собственном гараже.

Устройство относительно недорогое в изготовлении, а руководство позволяет легко следить за ним, используя то, что автор называет своим подходом к обучению «через плечо». Вы никогда не почувствуете себя потерянным или растерянным; это как если бы инструктор прямо в комнате с вами. Даже инструменты, необходимые для этого проекта, являются обычными предметами, которые большинство людей держит под рукой.

Если вам не хватает одного или двух инструментов, мы настоятельно рекомендуем приобрести их, когда вы будете покупать материалы или посмотреть, можете ли вы одолжить его у друга или соседа.

Кому следует следовать руководству по энергоэффективности?

Это руководство рекомендуется всем, кто хочет снизить свои затраты на электроэнергию. Хотя создание собственного генератора может показаться сложной задачей, это простое в использовании руководство отлично подходит для всех, от новичков в механике до мастеров гаража.

По с использованием материалов, которые обычно можно найти в хозяйственных и универмагах , эту программу могут использовать семьи по всему миру.Если вы нервничаете по поводу выполнения подобной задачи самостоятельно или у вас есть несколько вопросов, вы всегда можете воспользоваться неограниченной пожизненной поддержкой , которая предоставляется бесплатно при покупке .

Если у вас есть вопросы по конструкции или вам интересно, можно ли заменить детали, просто сообщите им, что вам нужно, и они помогут вам быстро настроить и запустить устройство.

Есть ли исследования, подтверждающие утверждения Руководства по энергоэффективности?

Создание собственного источника энергии на удивление не так сложно, как вы думаете.Приемы, описанные в этом руководстве, основаны на принципе вращения.

Следуя чертежам, чтобы разместить детали в правильном положении, чтобы обеспечить поток энергии, вы можете привести в действие свой дом, используя ту же технологию, которая поддерживает работу электромобилей. Этот процесс основан на переводе небольшого количества энергии, находящейся в системе, и умножении ее на принцип вращения. Эта энергия используется для подзарядки системы, когда она не используется на полную мощность.

Подобно электромобилю, который постоянно заряжается от колес без ускорения, ваш генератор будет работать для питания вашего дома .Хотя создание собственного источника энергии может показаться слишком сложным, это руководство поможет вам понять основы, лежащие в основе этих принципов.

Плюсы и минусы руководства по энергоэффективности

Некоторые из преимуществ, которые вы можете ощутить после покупки этого продукта:

  • Тратьте меньше, чем если бы вы инвестировали в солнечные панели или газовые генераторы
  • Отсутствие токсичных или легковоспламеняющихся источников энергии рядом с вашим домом
  • Контент доступен сразу после покупки
  • Пожизненный доступ к службе поддержки клиентов
  • 60-дневная гарантия возврата денег
  • Значительно сократите ежемесячные счета за электричество
  • Станьте менее зависимыми от электроэнергетических корпораций

Вот лишь несколько минусов, о которых следует помнить перед размещением заказа:

  • Как и все генераторы, ваш требует периодического легкого обслуживания.
  • Все материалы полностью цифровые, что может разочаровать людей, предпочитающих физические копии
90 022 Бонусные книги

К вашей покупке прилагается набор из ЧЕТЫРЕ дополнительных бонусных программ с еще большей информацией, которая поможет вам улучшить ваши знания об источниках энергии и энергии.Без дополнительных затрат вы получите доступ к:

  • Уменьшение потерь энергии
  • Электроэнергия от генератора Смита
  • История электрического освещения
  • Магнитный двигатель Мейера

Эти программы содержат информацию обо всем: от о снижении затрат на электроэнергию до до снижения выбросов парниковых газов. Узнайте об истории электрического освещения и проследите за многими технологическими достижениями, которые привели к появлению широкого спектра доступных сегодня источников освещения.

Что хорошего в этих бонусах, так это то, что вы получите их мгновенно; Как и в случае с Руководством по энергоэффективности, этот бонусный контент может быть доступен сразу же через Интернет после покупки. Кроме того, вы можете загрузить их на любое устройство по вашему выбору. Мы предлагаем загрузить их на планшет или смартфон, чтобы вы могли учиться на ходу. Это гарантирует, что вы сможете взять контент с собой в гараж, хозяйственный магазин или куда-нибудь еще, где вам понадобится обратиться к имеющимся материалам.

Сколько стоит руководство по энергоэффективности?

Вы можете получить мгновенный доступ к Руководству по энергоэффективности, сделав единовременный платеж в размере 49 долларов США.Ваша покупка не представляет никакого риска, благодаря прилагаемой 60 дней без вопросов, гарантия возврата денег . Поскольку продукт загружается в цифровом виде, вам не нужно беспокоиться о стоимости доставки и вам не придется ждать недели, чтобы получить его по почте. Вы можете сразу получить доступ к контенту и начать сокращать свои затраты на электроэнергию уже сегодня.

Наша последняя рекомендация

Учитывая, что ваша покупка подкреплена 60-дневной гарантией возврата денег, этот продукт стоит попробовать.За невысокую стоимость в 49 долларов это руководство предлагает вам возможность сэкономить тысяч долларов на счетах за электроэнергию. Вы не можете оценить свое душевное спокойствие, и это руководство поможет вам расслабиться, зная, что источник энергии в вашей семье защищен от перебоев в подаче электроэнергии, стихийных бедствий и перебоев в обслуживании.

При наличии большого количества бесплатных услуг по обслуживанию клиентов кажется, что любой может заставить эту программу работать на себя. Если вы просто не можете запустить его или не хотите иметь собственный источник энергии, вы всегда можете воспользоваться 60-дневной гарантией возврата денег .Для людей, которые хотят избавиться от ненадежных энергоносителей и растущих счетов за электроэнергию, руководство по энергоэффективности - лучший способ.

Обзор руководства по энергоэффективности (ноябрь 2020 г.)

Прискорбно осознавать, что ваша жизнь и семья зависят от решения нескольких человек, сидящих за столом для переговоров. Постоянный рост счетов за электроэнергию является серьезной проблемой для развитых и развивающихся стран, которые получают плоские конверты с огромными цифрами, обозначающими ваше потребление электроэнергии.

Well, Руководство по энергоэффективности - это простое решение, которое легко собрать и сэкономить сотни долларов на счетах за электроэнергию.

Что такое руководство по энергоэффективности?

«Руководство по энергоэффективности» - это электронная книга, которая научит вас, как вырабатывать собственную энергию, чтобы останавливаться в зависимости от электроэнергетической компании. Это руководство, которое не дает вам беспокоиться о том, что, если отключится электричество, что, если что-то случится, и это не может быть исправлено немедленно? Это полное руководство, в котором даются ответы на все вопросы о более чистой, безопасной и устойчивой альтернативе энергии, которые вы можете сделать самостоятельно.

Руководство по энергоэффективности - это окончательное решение всех ваших проблем с питанием. Его доступность означает, что вам не нужно тратить тысячи долларов на солнечные панели или любые другие формы альтернативной энергии или беспокоиться о том, как ваш выбор влияет на окружающую среду. Руководство, которое изменит вашу жизнь, сократит ваши счета за коммунальные услуги, обезопасит вашу семью и даст вам полный контроль над тем, сколько энергии вы потребляете.

Руководство по энергоэффективности содержит подробный анализ и схему построения вашей электростанции.Это обеспечит вам безопасность в случае перебоев в подаче электроэнергии, штормов и, что наиболее важно, отсутствие возмутительных счетов от энергетической компании. Это руководство по энергоэффективности представляет собой электронную книгу, продаваемую за токен, с подробным пошаговым описанием всех процессов, связанных с построением вашей электростанции.

Это руководство Марка Эдвардса - это все, что вам нужно знать об электроснабжении дома. Он также снабжен фотографиями, чтобы вы по ошибке не купили не ту деталь и не поставили под угрозу успех своей электростанции.

Кто такой Марк Эдвардс?

Марк Эдвардс - семейный человек, живущий в Мемфисе, штат Теннесси, и такой же, как я и вы; он полностью зависел от энергетических компаний в использовании света, тепла, переменного тока и даже плиты, пока довольно досадный инцидент, в результате которого его семья замерзла насмерть во время отключения электроэнергии, не вызвал у него идеи получить альтернативный источник энергии, что он и сделал .

В отличие от большинства людей, он не помешан на науке и не электрик. Однако, находясь в темноте и слушая плач своих детей, он знал, что ему нужен альтернативный источник энергии, чтобы избежать любого инцидента, который снова подвергнет риску его семью.

Простота Руководства по энергоэффективности была подтверждена настойчивостью, решительностью и помощью руководства его дяди по альтернативной энергии. У него было представление о том, что он хотел, и это то, что вы получаете с Руководством по энергоэффективности - дешевый, портативный, простой в сборке, устойчивый, тихий источник питания для вашего дома.

Марк Эдвардс, 56-летний учитель географии, устал от действий энергетических компаний и взял дело в свои руки, чтобы изменить ситуацию.

Как работает руководство по энергоэффективности?

В Руководстве по энергоэффективности используется принцип вращения для выработки электроэнергии для ваших нужд. Некоторые люди дискредитируют это руководство из-за его простоты. Конечно, это очень просто и невероятно очень дешево в сборке, но применяемая техника использовалась веками, и даже автомобильная промышленность использует ее.

Эдвардс Марк не только расшифровал, как генерировать энергию, но и использовал простые термины, чтобы научить вас, чтобы вы также могли наслаждаться тем, чем являются почти 90 000 человек по всей стране.

Так как это работает?

Благодаря непрерывному вращению двигатель умножает небольшие количества энергии на более крупные, способные обеспечить энергией ваш дом или где бы он ни использовался. Эта энергия движется по кругу, подзаряжаясь в процессе, это тот же процесс, что и в электромобилях, крутящиеся колеса производят энергию, которая приводит в движение автомобиль. Чем быстрее вращается колесо, тем быстрее движется автомобиль, и когда автомобиль останавливается, избыточная энергия в колесах накапливается в батареях, чтобы запустить автомобиль для следующей поездки.

Если вам всегда было интересно, как работают электромобили, пришло время создать что-то сопоставимое. Все, что вам нужно сделать, это следовать пошаговому руководству Эдвардса Марка в Руководстве по энергоэффективности, которое объясняет науку об этом очень скромном устройстве.

Руководство по энергоэффективности Бонус

Это руководство содержит несколько привлекательных бонусов в дополнение к очень простому подходу, который позволяет вам быстро настроить электростанцию.Эта хорошо написанная книга предназначена для людей, которые хотят нести ответственность за потребление электроэнергии, но при этом хотят сэкономить деньги.

Несколько интересных бонусов

  • Уменьшите потери энергии - Если ваши счета за электричество почти вызывают у вас паническую атаку, вам нужна эта книга. Эта обширная разбивка показывает, как не только управлять энергоэффективностью и практиковать ее, но и сокращать затраты и экономить деньги.
  • Магнитный двигатель Meyer - это подробное руководство на 16 страницах содержит пошаговые инструкции по созданию полностью работоспособного магнитного двигателя с полным списком элементов для начала.Эта деталь позволяет производить энергию с помощью магнита
  • Power from Smith Generator - альтернативные источники энергии также переносят нас на солнечные панели и турбины, но этот бонус в 36 страниц не только дает вам неизвестные практические варианты, но и тот, который работает и позволяет вам использовать другие источники для питания вашего дома.
  • История электрического освещения - погрузитесь в подробности производства электроэнергии в этом 200-страничном руководстве, в котором описаны все технические аспекты электрического освещения.

В дополнение к вышеперечисленному, другие бонусы составляют

  • 67-страничное руководство по 15 основным способам экономии денег, которое охватывает все, а не только электроэнергию.Из этой книги вы научитесь экономить деньги на страховке, бензине, телефонных услугах, автокредитовании и других коммунальных услугах в вашей жизни.
  • Сэкономьте деньги для своей семьи - это 15-страничное руководство, которое помогает семьям сэкономить деньги, чтобы они могли удовлетворить другие насущные потребности, такие как средства на обучение детей или даже владение собственностью.
  • Экономия энергии, спасение мира - отходы являются самым большим влиянием в нашем мире сегодня, и хотя мы думаем, что делаем все возможное, это 34-страничное руководство проведет вас через все взлеты и падения о том, как сберечь энергию и сохранить наш мир сейф.
  • Другие дополнения: Go Green save Green других авторов. Это руководство учит людей, которые любят становиться экологичными, тому, как это делать и экономить при этом деньги.
  • Наконец, у нас есть 23-страничное руководство о том, как строить и жить в экологически чистой среде. В этом разделе рассматриваются повседневные дела, такие как сокращение расхода энергии и бумаги, садоводство и многое другое.

Бонусы бесконечны; Самое лучшее - это то, как Эдвардс Марк использует изображения, чтобы гарантировать, что ваша первая электростанция будет запущена и заработает без ошибок.

Плюсы

  • Сэкономьте на счетах за электроэнергию
  • Попрощайтесь с отключением питания или проблемами навсегда
  • Очень простая процедура, Эдвардс потратил время на подробное объяснение
  • Это энергия на ходу - если вы собираетесь в поход, отдыхаете, у вас есть источник энергии, который будет с вами.
  • Материалы для сборки можно найти везде, даже дешевле в универмагах и дешевле, чем у других источников энергии
  • Это безопасно, экологично, бесшумно, доступно, надежно и просто в использовании
  • Само по себе - да, пока он питает ваш дом, он также питается, чтобы продолжать работать без дополнительных источников энергии
  • Не требует технического обслуживания - в отличие от других источников энергии, которые нуждаются в периодическом обслуживании, эта электростанция готова к работе, и о ней можно забыть.Он не требует абсолютно нулевого обслуживания.
  • Легко настроить - Эдвардс привел подробности в руководстве, но каждый раздел легко настраивается, чтобы обеспечить количество энергии, необходимое для работы вашего дома или где бы вы ни находились.

Минусы

  • Хотя это хорошо объяснено, если вы не любите науку и уравнения, это может показаться устрашающим
  • Слишком много глав, чтобы прочитать
  • Руководство является цифровым, и для доступа к нему требуется хороший источник в Интернете.

Почему вам следует приобрести руководство по энергоэффективности?

Почему бы тебе этого не получить? Поскольку дома по всей стране ежемесячно оплачивают огромные счета за электроэнергию, поскольку они завалены гаджетами, которым для работы требуется питание, разумно иметь альтернативный источник, который поможет вам сэкономить деньги.Тем из вас, кто прочитает этот обзор и подумает, что солнце, воздух или вода - лучший вариант, подумайте еще раз.

Руководство по энергоэффективности предназначено для людей, которые хотят сократить расходы на электроэнергию, и если это ваша единственная причина, вы купили правильную книгу. Мы также обратимся к тому факту, что люди думают, что это мошенничество, да, из-за чего-то настолько дешевого, это легко может быть, но это не так. Если вы так не думаете, помните, что разница в мелочах в нашем мире.

Это руководство может быть громоздким, с большим количеством слов и страниц, оно хорошо объяснено и будет генерировать необходимую мощность независимо от размера вашего дома.Идея сборки генератора энергии пугает многих, но Эдвардс использовал свои педагогические навыки, чтобы разбить всю механику этого руководства на простые и легкие шаги, которым должен следовать каждый.

Итак, если вы готовы сократить счета за электроэнергию до 80 процентов, это то, что вам нужно. Марк Эдвардс доказал, что каждый может производить экологически чистую электроэнергию, используя основные предметы, найденные в его окрестностях. Это не дорого, не сложно и не опасно.

С этим руководством вам никогда не придется беспокоиться о том, что вас отключили от сети, реки вышли из берегов, или об одном погодном катаклизме, который оставит вас в полной темноте на несколько недель или месяцев.Дело в том, что вы должны получить это руководство, потому что оно отделяет вас от зависимости от электроэнергетических компаний и при этом экономит ваши деньги.

Это руководство поставляется с 60-дневной гарантией возврата денег и продается по цене менее 50 долларов. Зарегистрируйтесь сегодня и начните работу с собственным источником питания, который будет служить вечно.

Заключение

Электроэнергетические компании по всему миру на протяжении десятилетий ввели огромные тарифы на электроэнергию, поставляемую потребителям. Даже при постоянных жалобах потребителей тарифы продолжают расти.

Руководство по энергоэффективности - это альтернатива для множества домовладельцев, семей и отдельных лиц, которым вы можете создавать свою собственную энергию и полностью контролировать ее. Это не только сэкономит вам деньги и защитит окружающую среду, но также защитит ваше будущее и будущее вашей семьи.

Если вы хотите значительно сэкономить на счетах за электроэнергию, сейчас самое время попробовать что-нибудь по-настоящему впечатляющее; Руководство по энергоэффективности - это ваш путь к более чистой, дешевой и безопасной энергии сейчас и в будущем.Фактически, он обещает 60-дневную гарантию возврата денег всем, кто не считает его полезным, но с более чем 80 000 пользователей мы просим вас попробовать этот альтернативный источник энергии для своей семьи уже сегодня.

Вентиляторы - КПД и энергопотребление

Энергопотребление вентилятора

Идеальное энергопотребление вентилятора (без потерь) можно выразить как

P i = dp q (1)

где

P i = идеальная потребляемая мощность (Вт)

dp = общее повышение давления в вентиляторе (Па, Н / м 2 )

q = воздух объемный расход, обеспечиваемый вентилятором (м 3 / с)

Потребляемая мощность при различных объемах воздуха и увеличениях давления указаны ниже:

Примечание! Для детального проектирования - используйте спецификации производителей для реальных вентиляторов.

КПД вентилятора

КПД вентилятора - это соотношение между мощностью, передаваемой воздушному потоку, и мощностью, потребляемой вентилятором. Эффективность вентилятора в целом не зависит от плотности воздуха и может быть выражена как:

μ f = dp q / P (2)

где

μ f = КПД вентилятора (значения от 0 до 1)

dp = общее давление (Па)

q = объем воздуха, подаваемый вентилятором (м 3 / с)

P = мощность, потребляемая вентилятором (Вт, Нм / с)

Мощность, потребляемая вентилятором, может быть выражена как:

P = dp q / μ f ( 3)

Мощность, потребляемая вентилятором, также может быть выражена как:

P = dp q / (μ f μ b μ m ) (4)

где

μ b = КПД ремня

μ м = КПД двигателя

КПД двигателя 455
  • Двигатель 1кВт - 0.4
  • Двигатель 10 кВт - 0,87
  • Двигатель 100 кВт - 0,92
  • Ремень 1 кВт - 0,78
  • Ремень 10 кВт - 0,88
  • Ремень 100 кВт - 0,93
  • Потребляемая мощность - имперские единицы

    Энергопотребление вентилятора также можно выразить как

    P куб. Футов в минуту = 0,1175 q куб. (4b)

    где

    P куб.футов в минуту = потребляемая мощность (Вт)

    q куб.футов в минуту = объемный расход (куб.футов в минуту)

    dp = увеличение давления дюймWG)

    Вентилятор и потеря установки (потеря системы)

    Установка вентилятора повлияет на общую эффективность системы

    dp sy = x sy p d (5)

    где

    dp sy = потери при установке (Па)

    x sy = коэффициент потерь при установке 9 d0004

    динамическое давление на номинальном входе и выходе вентилятора (Па)

    Вентилятор и повышение температуры

    Почти вся энергия, теряемая вентилятором, нагревает воздушный поток, и повышение температуры может быть выражено как

    dt = dp / 1000 (6)

    где

    d t = повышение температуры (K)

    dp = повышенный напор (Па)

    Стандарты эффективности вентилятора

    • ISO 12759 «Вентиляторы - классификация эффективности для вентиляторов»
    • AMCA 205 «Энергия Классификация эффективности вентиляторов »

    Стандарты эффективности | CUI Inc

    Требования к нормам ЕС и экологическому проектированию


    Европейский Союз опубликовал свой Кодекс поведения (CoC) по энергоэффективности внешних источников питания версии 5 в октябре 2013 года.Уровень цепочки поставок 1 является добровольным требованием с 2014 г., а уровень 2 цепочки поставок - добровольным требованием с 2016 г. Ожидалось, что уровень 1 цепочки поставок станет обязательным в 2017 году, а уровень цепочки поставок 2 - в 2018. Однако ни одно правило цепочки поставок не вступило в силу. В октябре 2019 года ЕС издал Постановление об экодизайне 2019/1782, которое вступило в силу 1 апреля 2020 года.

    С помощью правил Ecodesign 2019/1782 ЕС эффективно согласовал с DoE Level VI и в ближайшем будущем отказался от соблюдения обязательных правил Tier 2.Однако добровольные требования CoC Tier 2 могут дать представление о будущем нормативов эффективности, и многие предполагают неизбежность их соблюдения в будущем. Это ожидание побудило многих производителей начать сертификацию своих источников питания в соответствии с более жесткими правилами. В следующей обзорной таблице сравниваются и резюмируются ключевые особенности между правилами.

    DoE, уровень VI VI Есть Есть
    Экодизайн 2019/1782 VI Есть Измерьте и сообщите, но без требований
    CoC Tier 2 Более строгие, чем VI Есть

    Ключевое различие между требованиями CoC и уровнем VI - это новый показатель нагрузки 10%, который предъявляет требования к эффективности в условиях низкой нагрузки, когда исторически большинство типов источников питания были заведомо неэффективными.В то время как правила CoC требуют соблюдения определенных уровней эффективности нагрузки 10%, Ecodesign просто требует, чтобы в определенных случаях сообщалось значение эффективности 10%. Еще одно отличие заключается в том, что ни CoC, ни Ecodesign не имеют требований к внешним источникам питания мощностью более 250 Вт, как это делает DoE Level VI.

    Экодизайн 2019/1782

    Поскольку регламент Ecodesign 2019/1872 устанавливает требования к энергоэффективности, он также вводит новую информацию и требования к маркировке.На паспортной табличке источника питания должны быть указаны выходная мощность, выходное напряжение и выходной ток с точностью до одного десятичного знака. В руководствах по эксплуатации и другой соответствующей документации также должны быть указаны средний активный КПД, КПД при нагрузке 10% и энергопотребление без нагрузки в соответствии с законодательством. В таблицах ниже приведены конкретные требования к энергоэффективности.

    P из ≤ 1 Вт ≥ 0.5 x P из /1 Вт + 0,160 ≤ 0,21
    1 Вт

    на выходе ≤ 49 Вт

    ≥ 0,071 x ln (P из / 1W) - 0,0014 x P из / 1W + 0.67 ≤ 0,21
    49 Вт

    на выходе ≤ 250 Вт

    ≥ 0,880 ≤ 0.21 год
    P из ≤ 1 Вт ≥ 0,5 x P из /1 Вт + 0,160 ≤ 0.10
    1 Вт

    на выходе ≤ 49 Вт

    ≥ 0,071 x ln (P из / 1W) - 0,0014 x P из / 1W + 0,67 ≤ 0,10
    49 Вт

    на выходе ≤ 250 Вт

    ≥ 0.880 ≤ 0,21
    P из ≤ 1 Вт ≥ 0,517 x P из / 1W + 0.087 ≤ 0,10
    1 Вт

    на выходе ≤ 49 Вт

    ≥ 0,0834 x ln (P из / 1W) - 0,0014 x P из / 1W + 0,609 ≤ 0.10
    49 Вт

    на выходе ≤ 250 Вт

    ≥ 0,870 ≤ 0,21
    P из ≤ 1 Вт ≥ 0.497 x P из /1 Вт + 0,067 ≤ 0,30
    1 Вт

    на выходе ≤ 49 Вт

    ≥ 0,075 x ln (P из / 1W) + 0,561 ≤ 0.30
    49 Вт

    на выходе ≤ 250 Вт

    ≥ 0,860 ≤ 0,30

    CoC, уровень 2

    Важно отметить, что CoC не различает внешние адаптеры питания прямого и непрямого действия.CoC Tier 2 дополнительно ужесточил пределы энергопотребления в режиме холостого хода и в активном режиме для ключевых классов адаптеров питания, установленных на уровне VI, то есть при выходной мощности ≤49 Вт и 49 Вт

    из ≤ 250 Вт, и охватывает как стандартное, так и низкое напряжение. адаптеры напряжения. CoC Tier 2 охватывает внешние источники питания постоянного и переменного тока с одним напряжением. В таблицах ниже подробно описаны дополнительные требования, предлагаемые Уровнем 2.

    0.3 Вт ≤ P выход ≤ 1 Вт ≥ 0,50 x P из + 0,169 ≥ 0,50 x P из + 0,060 ≤ 0,075
    1 Вт

    на выходе ≤ 49 Вт

    ≥ 0.071 x ln (P из ) - 0,00115 x P из + 0,670 ≥ 0,071 x ln (P из ) - 0,00115 x P из + 0,570 ≤ 0,075
    49 Вт

    на выходе ≤ 250 Вт

    ≥ 0.890 ≥ 0,790 ≤ 0,150
    0,3 Вт ≤ P выход ≤ 1 Вт ≥ 0.517 x P из + 0,091 ≥ 0,517 x P из ≤ 0,075
    1 Вт

    на выходе ≤ 49 Вт

    ≥ 0.0834 x ln (P из ) - 0,0011 x P из + 0,609 ≥ 0,0834 x ln (P из ) - 0,00127 x P из + 0,518 ≤ 0,075
    49 Вт

    на выходе ≤ 250 Вт

    ≥ 0.880 ≥ 0,780 ≤ 0,150

    Рассчитать КПД как функцию потерь рассеиваемой мощности

    КПД = pe_getEfficiency ( 'loadIdentifier' , node ) возвращает эффективность схемы на основе данных, извлеченных из узла регистрации Simscape ™.

    Перед вызовом этой функции сгенерируйте или загрузите переменную журнала моделирования в свой рабочая среда. Чтобы сгенерировать переменную, смоделируйте модель с записью данных моделирования. включен. Для получения дополнительной информации см. О регистрации данных моделирования. Чтобы загрузить ранее сохраненную переменную из файла, щелкните файл правой кнопкой мыши и выберите Загрузка .

    Проверка эффективности позволяет определить, работают ли компоненты схемы в их требования.Блоки в библиотеке Semiconductor> Fundamental Components и Нагрузка, соединенная треугольником, нагрузка, соединенная звездой, и Блоки RLC (трехфазные) имеют внутреннюю блочную переменную называется power_dissipated . Эта переменная представляет собой мгновенное рассеиваемая мощность, которая включает только реальную мощность (не реактивную или полную) что блок рассеивается. Когда вы регистрируете данные моделирования, временные ряды для этого переменная представляет мощность, рассеиваемую блоком с течением времени.Вы можете просмотреть и построить это данные с помощью Simscape Results Explorer. Функция ee_getPowerLossTimeSeries также позволяет вам получить доступ к этим данным.

    Функция pe_getEfficiency вычисляет эффективность схема на основе потерь для блоков, которые имеют мощность рассеиваемая мощность переменная, которую вы определяете как блок нагрузки. Уравнение эффективности:

    Eff = 100 * PloadPloss + Pload,

    где:

    • Eff - КПД схемы.

    • P нагрузка - выходная мощность, то есть мощность, рассеиваемая нагрузочными блоками.

    • P потери - мощность, рассеиваемая без нагрузки блоки.

    Это уравнение предполагает, что все механизмы потерь захватываются блоками, содержащими минимум одна переменная power_dissipated . Если модель содержит какие-либо потери блоки, у которых нет этой переменной, расчет эффективности дает неверные полученные результаты.

    Некоторые блоки имеют более одной переменной power_dissipated , в зависимости от по их комплектации. Например, для блока MOSFET (Ideal, Switching), как узел diode , так и узел ideal_switch имеют power_dissipated узел регистрации. Функция суммирует потери мощности для оба узла, чтобы обеспечить полную потерю мощности для блока, усредненную за время моделирования. В Функция использует данные о потерях для расчета эффективности схемы.

    Неидеальные полупроводниковые блоки также имеют тепловые варианты. Тепловые варианты имеют тепловые порты, которые позволяют моделировать тепло, выделяемое из-за событий переключения и потери проводимости. Если вы используете тепловой вариант, функция рассчитывает потери мощности и КПД зависит от указанных вами тепловых параметров. По сути, мощность рассеиваемое равно выделяемому теплу.

    Если вы используете вариант без теплового порта, функция рассчитывает потери мощности и КПД на основе указанных вами электрических параметров, например, в рабочем состоянии сопротивление и проводимость вне состояния.

    Энергоэффективность | Статья об энергоэффективности от The Free Dictionary

    1/4 энергоэффективности - одна из центральных тем Saudi Vision 2030. Однако Qualcomm утверждает, что SoC обеспечивает 35-процентное улучшение графической производительности и энергоэффективности по сравнению с Snapdragon 710, объявила Mitsubishi Electric Corporation (TOKYO: 6503). что компания разработала антенную решетчатую волноводную решетку с прорезями, изготовленную из литьевого полимера, которая, как было продемонстрировано, превосходит обычную антенную решетчатую матрицу по характеристикам боковых лепестков, характеристикам кросс-поляризации и эффективности использования электроэнергии, а также предлагает уменьшенный вес и стоимость, компания сказала.Оптимизированные драйверы, волноводы и технологии повышения энергоэффективности LRAD позволяют LRAD 100X обеспечивать несколько часов четкой и непрерывной связи от одного заряда батареи. Органические светодиодные (OLED) дисплеи имеют преимущества с точки зрения высокой скорости и энергоэффективности. Активная матрица OLED (AMOLED) [1-5] применяет принцип прямого излучения света для дисплеев, что позволяет значительно уменьшить толщину и вес дисплея. Производители смартфонов также будут более склонны объединять беспроводные наушники со своими устройствами.По заявлению компании, энергоэффективность также должна продлить срок службы беспроводных наушников при полной зарядке. Система также поможет снизить эксплуатационные расходы центра обработки данных, поскольку ее энергоэффективность в 16 раз выше, чем у продуктов на базе графических процессоров (GPU). MOAB 400 Watt Ku Band BUC - это наш первый строительный блок с высокой мощностью, он маленький, легкий и достаточно прочный для мобильных приложений, а также обеспечивает преимущества в простоте установки и энергоэффективности для стационарных станций вещания и шлюзов », - сказал Стив Ричсон, представитель компании Mission Microwave. Вице-президент по продажам и маркетингу.По заявлению компании, модули BBP позволяют центрам обработки данных повысить энергоэффективность на 2-10% и избежать перебоев, связанных с ИБП, за счет снижения затрат, времени безотказной работы и надежности.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *