Соотношение квт и л с: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Отличие «киловатт» от «киловатт-час»

«киловатт» и «киловатт-час» – схожие в названии две большие разницы. «киловатт» – кратная «ватт», системная единица измерения мощности. «киловатт-час» – внесистемная единица учёта потребленной или произведенной электрической энергии. В ватт и киловатт выражается величина мощности электрического устройства, в киловатт-час – считываются показания электросчетчика.

• > Конвертер киловатт-часов
• Обозначение бытовой электротехники

«ватт» и «киловатт»

«ватт» (Вт, W) – производная системная единица измерения мощности, связанная с основными единицами системы СИ:

• Вт = Дж/с;
• Вт = H•м/с;
• Вт = В•А.

«1 ватт» определяется мощностью устройства, совершающего работу величиной в 1 джоуль за 1 секунду времени. Как единица измерения мощности, ватт принят в 1882г. , включён в систему СИ в 1960г. и назван в честь Джеймса Уатта (Ватта) – создателя универсальной паровой машины. В системе СИ «ватт-ами» обозначают величину механической, тепловой, электрической и любой другой мощности. Образование кратных и дольных единиц от ватт производится применением набора стандартных префиксов системы СИ – кило, мега, гига …

• 1 ватт
• 1000 ватт = 1 киловатт
• 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
• 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
• «киловатт» – кратная «ватт» единица измерения мощности

«киловатт-час»

Киловатт-час (кВт•ч, kW•h) – внесистемная единица учёта количества потребленной или произведённой электрической энергии. Использование «киловатт-час» на территории России регламентирует переработанный советский ГОСТ 8.417, однозначно определяющий наименование, обозначение и область применения «киловатт-час».

Скачать ГОСТ 8.417-2002.pdf [510.78 Kb] (cкачиваний: 3511)

Выдержка из ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6 Единицы, не входящие в СИ (фрагмент таблицы 5).

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ

• Наименование величины: Энергия
• Наименование единицы: киловатт-час
• Обозначение: kW•h (кВт•ч)
• Соотношение с единицей СИ: 3,6×10⁶ Дж
• Область применения: Для счётчиков электрической энергии

ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому как, «киловатт-час» – наиболее простая, удобная и практичная форма, позволяющая получать максимально приемлемые человекопонятные результаты. ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования на потребительском и узко-профессиональном уровне кратных и дольных единиц, образованных от «киловатт-час»:

• 1 киловатт-час = 1000 ватт-час
• 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час

Большинство национальных технических стандартов постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Советского Союза. В метрологии постсоветского пространства существуют аналоги российского ГОСТ 8.417 или ссылки на него.

Обозначение бытовой электротехники

Общепринятая практика – обозначать электрические характеристики устройств на их корпусе. Выбор единиц измерения происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Учитывая особенности производимой электротехники, возможны (и не есть ошибкой) следующие варианты обозначения:

• в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW), для простоты пользовательского понимания – указывается полезная выдаваемая мощность электромоторов, электрообогревателей и иных устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, тепловую, световую … … в случае определяющей важности электроприбора по выдаваемому полезному световому, механическому или тепловому воздействию … … на потребительском уровне.
• в ватт-часах и киловатт-часах (Вт•ч, кВт•ч, W•h, kW•h) указывают потребляемое электроприбором количество электрической энергии за единицу времени – 1час (60 мин), согласно ГОСТ 8. 417. Для маломощной бытовой электротехники постоянного включения (холодильники) ныне принято указывать годовое потребление электричества, опять таки – удобоваримая пользовательская форма понимания физической величины.
• в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA )
  – обозначение полной потребляемрй электрической мощности электроприбора

Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов

ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW)

— единицы измерения мощности в системе СИ

Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах – это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии.

В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом – электрические расчёты.

ватт-час и киловатт-час (Вт·ч, кВт·ч, W·h, kW·h)

— внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии (потребляемой мощности). Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.

вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA )

— Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой – все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Встречаются бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA ). И первое, и второе, и третье – не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором – потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем – полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры – практически совпадают.

Разница «киловатт и киловатт-час»

• Киловатт — единица ИЗМЕРЕНИЯ мощности, киловатт-час – единица УЧЕТА потребления электроэнергии. На бытовом уровне понятия киловатт и киловатт-час отождествляются с измерением производимой и потребляемой мощности электроприборов.
• На уровне бытового прибора-электропреобразователя:
  — в киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата.
  — в киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата.
  Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают.
• Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
• Недопустимо применять единицу измерения «киловатт-час» при отсутствии процесса преобразования электроэнергии.
• Не правильно измерять «киловатт-час» производимую тепловую мощность дровяного отопительного котла, но, допустимо – потребляемую мощность электрического отопительного котла.
• Принципиально, в «киловатт-час» не измеряют мощность электромотора.
• В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта tehnopost.kiev.ua:
  Перевести киловатт-часы =>
  в Джоули, калории и кратные им единицы

Разница в обозначении мощности механических и тепловых электроприборов

Для механических электроприборов (электродвигателей) указывают номинальную (рабочую) механическую мощность в ваттах или киловаттах, которую максимально может выдавать электромотор при своей нормальной работе. Реальная потребляемая электрическая мощность электромотора будет отличаться от указанной, в зависимости от его механической нагрузки. Например, при холстом ходе электродвигатель потребляет электричества, примерно 30% от номинальной мощности, а при максимальной нагрузке 101%…103% от номинала.

Для тепловых электроприборов (плиты, печки, обогреватели) указывают максимальную тепловую мощность, которую может выдать тепловой (нагревающий) элемент. Реальная потребляемая электрическая мощность электронагревателя будет отличаться от указанной, в зависимости от положения регулятора мощности.

Обозначение:

Вт•ч, кВт•ч, kW•h

Упрощенное обозначение:

Вт*ч, кВт*ч, kW*h

Электродвигатель Quark выдает 335 л. с. при весе 30 кг

Степан Икаев3 февраля 2022, 10:08

Шведский производитель гиперкаров Koenigsegg представил электрический двигатель Quark — он выдает 335 лошадиных сил и 600 Нм при сравнительно небольших габаритах и весе всего 30 килограмм. Соотношение мощности к весу у Quark составляет фантастические 8,5 кВт/кг. Впервые этот электродвигатель появится в четырехместном гиперкаре Gemera GT, а затем и в моделях от других производителей. В компании считают, что Quark также пригодится в других отраслях — например, в авиации, судостроении и при разработке аэротакси.

«Quark уникален своей высокой эффективностью в сочетании с лучшей в своем классе матрицей соотношения крутящего момента, мощности, числа оборотов в минуту и веса. Это означает, что при использовании Quark в морском транспорте, авиационном или VTOL, нет необходимости в понижающей трансмиссии, вместо этого может быть использована прямая передача, поскольку оборотов двигателя хватает с самого начала», — заявил гендиректор Koenigsegg Кристиан фон Кенигсегг.

Новый электродвигатель Quark основан на технологии Raxial Flux. Эта система сочетает в себе преимущества топологии осевого потока с большим крутящим моментом и высокую плотность энергии за счет радиальной компоновки потока. Один двигатель на базе Raxial Flux уже способен поддерживать работу небольшого электромобиля, но компания планирует использовать платформу в конфигурации из четырех Quark — таким образом Koenigsegg рассчитывает достичь оптимальной мощности для полностью электрических гиперкаров.

Соотношение мощности и веса двигателя Quark составляет 8,5 кВт/кг, в то время как крутящий момент достигает 600 Нм. Коммерческая версия электромобиля Koenigsegg Gemera GT с таким движком обещает разгон от 0 до 100 км/ч за 1,9 секунды, а также максимальную скорость до 400 км/ч. Для обеспечения этой мощности инженеры Koenigsegg также разработали специальную систему охлаждения, которая начинает автоматически работать, когда двигатель сильно разогревается.

Используя технологию Raxial Flux в качестве основы, компания также создала небольшой электропривод с двумя двигателями — Terrier. Этот электродвигатель работает в паре с шестифазным инвертором от компании David и выдает мощность 670 л. с. при весе 85 килограммов. Система дает каждому двигателю три фазы, поэтому не нуждается во втором инверторе. В Koenigsegg также утверждают, что привод Terrier можно напрямую подключить к шасси автомобиля и, соответственно, устранить необходимость в дополнительных компонентах подрамника.

Компания обещает опубликовать больше подробностей о компонентах своего электродвигателя в ближайшие недели. При этом еще в сентябре прошлого года Koenigsegg заявила, что готовит для Gemera GT новый производственный объект, который начнет собирать электромобили в первом квартале 2023 года. Всего Koenigsegg планирует выпустить 300 таких машин. Цена гиперкара пока не объявлена.

---

Chevrolet Pressroom — Соединенные Штаты

CHEVROLET CAMARO 2011: ВЕСЕЛЬЕ ПРОДОЛЖАЕТСЯ

В прошлом году Camaro с энтузиазмом приветствовали на шоссе, бульварах и круизных вечерах Америки. На все еще восстанавливающемся рынке он превзошел своего основного конкурента пони-каров 11 месяцев подряд, с продажами более 90 000 (до апреля 2010 года).

Покупатели продолжают превращать свои новые Camaro в личные вещи, оснащая их широким спектром опций внешнего вида, удобства и производительности, а также аксессуаров, предлагаемых дилерами Chevrolet. Пакет внешнего вида RS с его фарами High Intensity Discharge, подчеркнутыми кольцами-ореолами со светодиодной подсветкой, является наиболее популярным вариантом.

В 2011 году Camaro претерпевает эволюционные изменения. Они включают в себя:

• Увеличенная номинальная мощность для 3,6-литрового V-6 VVT — 312 (232 кВт) по сравнению с 304 лошадиными силами / 227 кВт в 2010 году — при этом по-прежнему предлагается 29 миль на галлон по шоссе.
• Цвет кузова Synergy Green Metallic будет предлагаться для всех моделей Camaro в течение ограниченного времени; Кроме того, будут доступны приборная панель и дверные панели Synergy Green для моделей 2LT и 2SS.
Проекционный дисплей
• теперь входит в стандартную комплектацию пакетов оборудования 2LT и 2SS. Система проецирует скорость автомобиля и другие данные на лобовое стекло для удобного просмотра с первого взгляда, не требующего от водителя отрывать взгляд от дороги.
• OnStar с шестимесячной подпиской Directions and Connections входит в стандартную комплектацию всех моделей.

Производительность

3,6-литровый V-6 Camaro с непосредственным впрыском (DI) обеспечивает большую мощность за счет повышения эффективности, сохраняя при этом топливную экономичность и снижая выбросы, включая 25-процентное снижение выбросов углеводородов при холодном запуске. Он входит в стандартную комплектацию моделей LS и LT, производя 312 лошадиных сил (232 кВт) и 278 фунт-футов. крутящего момента (370 Нм). Несмотря на степень сжатия 11,3:1, 3,6-литровый двигатель DI предназначен для работы на обычном неэтилированном топливе. Он имеет рейтинг EPA 29.миль на галлон по трассе.

В трансмиссию Camaro не вносилось никаких изменений для достижения более высоких показателей мощности в 2011 году. Они основаны на дополнительных испытаниях, которые показали, что системы впуска и выпуска воздуха Camaro менее требовательны, чем аналогичный двигатель 3,6 л с прямым впрыском, для которого первоначально была рассчитана мощность. основанный на.

Для Camaro SS предлагаются два двигателя V-8 объемом 6,2 л, в том числе L99 для автомобилей с автоматической коробкой передач и LS3 для моделей с механической коробкой передач. Оба двигателя являются производными от LS3, дебютировавшего на Corvette 2008 года, с алюминиевым блоком (с чугунными гильзами цилиндров) и алюминиевыми головками цилиндров. Лошадиная сила для L99 составляет 400 (298 кВт) при 5900 об/мин, а крутящий момент составляет 410 фунт-футов. (556 Нм) при 4300 об/мин. LS3 развивает мощность 426 лошадиных сил (318 кВт) и крутящий момент 420 фунт-фут. (569 Нм). Мощность L99 ниже, чем у LS3, из-за немного меньшей степени сжатия (10,4: 1 против 10,7: 1) и конструктивных особенностей системы активного управления подачей топлива. L99 сочетается исключительно с шестиступенчатой ​​автоматической коробкой передач.

Все модели Camaro могут быть оснащены шестиступенчатой ​​механической или шестиступенчатой ​​автоматической коробкой передач. Шестиступенчатая механическая коробка передач Aisin AY6 входит в стандартную комплектацию двигателя объемом 3,6 л, а шестиступенчатая автоматическая коробка передач Hydra-Matic 6L50 не является обязательной. Шестиступенчатая механическая коробка передач Tremec TR 6060 входит в стандартную комплектацию SS, а шестиступенчатая автоматическая коробка передач Hydra-Matic 6L80 не является обязательной.

Обе автоматические трансмиссии имеют агрессивные передаточные числа первой передачи, которые обеспечивают мощный старт, но также обеспечивают высокие передаточные числа повышающей передачи, которые снижают обороты двигателя и обеспечивают лучшую топливную экономичность. Каждый из них также включает в себя управление переключением передач, позволяющее водителю взять на себя управление с помощью элементов управления, расположенных на рулевом колесе, после выбора режима «M» на переключателе передач, установленном на консоли. Переключение алгоритма производительности (PAS) включено в модели 6L50 и 6L80. Это позволяет электронному контроллеру трансмиссии отменять автоматический выбор передачи во время маневров с высоким поперечным ускорением.

Шестиступенчатая механическая коробка передач Tremec TR 6060 модели SS рассчитана на работу с высоким крутящим моментом двигателя LS3, обеспечивая при этом более короткие ходы, более плавную синхронизацию передач и лучшее общее ощущение переключения передач с минимальной вибрацией или без нее. Его характеристики включают прочный маховик диаметром 290 мм и однодисковое сцепление. Передаточное число главной передачи автомобилей LS3 составляет 3,45:1.

Шасси и подвеска

Camaro оснащен полностью независимыми передней и задней подвесками, причем стандартная независимая использует 4,5-рычажную систему, которая включает в себя уникальный L-образный верхний рычаг, который крепится к поворотному кулаку одним концом и включает в себя езда втулка сзади.

Предлагаются два пакета подвески: FE2 sport для моделей с двигателем V-6 и FE3 Performance для моделей с двигателем V-8. Передняя подвеска имеет двойную шаровую опору со стабилизатором поперечной устойчивости прямого действия размером 22,2 x 4 мм на FE2 и 23 x 4,2 мм на FE3. Полые стержни используются для экономии массы. Особенности задней подвески включают высокую боковую жесткость для управляемости благодаря трем поперечным шаровым шарнирам с каждой стороны. Подрамник сзади имеет двойную изоляцию, чтобы свести к минимуму движения кузова автомобиля и смягчить неровности дороги. В задней части используются спиральные амортизаторы с отделенным полым стабилизатором поперечной устойчивости. FE2 включает заднюю планку размером 21,7 x 3 мм, а большая планка FE3 имеет размеры 23 x 3 мм.

Ширина передней колеи составляет 63,7 дюйма (1618 мм) для всех моделей, а ширина задней колеи для моделей LS и LT составляет 64,1 дюйма (1628 мм) и 63,7 дюйма (1618 мм) для моделей SS. Полуоси оси на всех моделях V-8 и моделях V-6 с механической коробкой передач имеют диаметр 30 мм с левой стороны и 40 мм с правой стороны. Эта конструктивная особенность помогает уменьшить колебания крутящего момента из стороны в сторону и уменьшает скачки оси.

Дополнительные детали шасси и подвески включают:

• Четырехколесные дисковые тормоза на всех моделях, включая четырехпоршневые суппорты Brembo на SS, с гидравлическим усилителем тормозов
• Прецизионная реечная система рулевого управления с передаточным числом 16,1:1 на всех моделях
• Стандартный электронный контроль устойчивости StabiliTrak на всех моделях
• Соревновательный/спортивный режим на моделях SS повышает производительность на трассе
• Performance Launch Control на моделях SS с механической коробкой передач оптимизирует запуск при резком ускорении для более быстрой и стабильной работы
• модели LS и LT, оснащенные стандартными 18-дюймовыми колесами или дополнительными 19-дюймовыми колесами; SS поставляется со стандартными 20-дюймовыми колесами или дополнительными 20-дюймовыми колесами; 21-дюймовые колеса доступны в качестве аксессуара, устанавливаемого дилером.

Дизайн, вдохновленный наследием

Дизайн Camaro сочетает в себе классические пропорции с колесной базой 112,3 дюйма (2852 мм). Длинный капот и короткая дека сдвинуты к дальним углам мускулистых крыльев, а быстрое ветровое стекло с углом наклона 67 градусов способствует аэродинамическим характеристикам, которые включают коэффициент аэродинамического сопротивления (Cd) 0,37 на моделях V-6 и немного более элегантный 0,35. Cd на модели SS с двигателем V-8. На моделях SS имитация воздухозаборника расположена в верхней части передней панели, а нижний воздухозаборник больше.

Доступны десять цветов кузова, в том числе черный, красно-красный, раллийный желтый и серебристый ледяной металлик. Red Jewel Tintcoat является необязательным. Цветовая палитра также включает Cyber ​​Grey Metallic, Inferno Orange Metallic, Summit White, Imperial Blue Metallic и Synergy Green Metallic (в течение ограниченного времени). Red Jewel Tintcoat, Rally Yellow, Inferno Orange Metallic и Synergy Green Metallic — цвета за дополнительную плату.

Пакет внешнего вида RS доступен для LT и SS. Он включает в себя HID-фары со встроенными светодиодными кольцами, задний спойлер на LT, специальные задние фонари и 20-дюймовые колеса с окраской Midnight Silver.

Детали интерьера

Четырехместный салон Camaro представляет собой удачное сочетание наследия, современного дизайна и внимания к деталям. Доступный пакет окружающего освещения, например, предлагает передовую технологию светодиодных световодов, придающую кабине характерное свечение.

Глубокие утопленные датчики, расположенные в квадратных корпусах, отсылают к классическому интерьеру Camaro. Датчики на приборной панели включают как спидометр, так и число оборотов двигателя, а также информационный центр для водителя 9.0081 расположен между большими приборами — его показания и функции управляются с помощью переключателя на рулевой колонке. Дополнительный набор датчиков, устанавливаемых на консоли, включает датчики давления масла, температуры масла, напряжения и температуры трансмиссионной жидкости. Пакет датчиков включен в модели 2LT и 2SS и доступен в качестве аксессуара у дилеров Chevrolet.

Тканевая обивка входит в стандартную комплектацию, а кожаные сиденья включены в модели 2LT и 2SS. Ручная регулировка по четырем направлениям, включая регулировку вперед/назад и вверх/вниз на сиденье водителя, и регулировка в двух направлениях на пассажирском сиденье входит в стандартную комплектацию. Сиденья с кожаной отделкой и подогревом с шестипозиционной регулировкой мощности водителя входят в стандартную комплектацию моделей 2LT и 2SS.

Все модели оснащены трехспицевым рулевым колесом с ручной регулировкой наклона/выдвижения. Круиз-контроль и задний обогреватель также входят в стандартную комплектацию, а обтянутые кожей рулевое колесо и ручка переключения передач, дублирующие органы управления на рулевом колесе, Bluetooth, система помощи при парковке сзади и порт USB являются частью доступного пакета для удобства водителя и подключения. Этот пакет также включает в себя дистанционный запуск автомобилей с автоматической коробкой передач, а также модуль интерфейса персонального устройства для iPod.

Развлекательные системы Camaro включают радиоприемник с одним компакт-диском и шестью динамиками, который входит в стандартную комплектацию моделей LS, LT и SS. Аудиосистема премиум-класса Boston Acoustics с девятью динамиками мощностью 245 Вт входит в стандартную комплектацию 2LT и 2SS; и его можно заказать на моделях 1LT и 1SS. XM Satellite Radio входит в стандартную комплектацию всех моделей со сроком службы три месяца. Все модели также включают дверные замки с электроприводом и функцию быстрого подъема и опускания окон водителя и пассажира.

Преобразование тепловых и охлаждающих нагрузок в воздушный поток — Физика

Когда вы приступаете к изучению строительной науки, первое, с чем вы сталкиваетесь, — это понятие нагрузки на отопление и охлаждение. В каждом здании они есть. (Да, даже в проектах пассивного дома.) Вот почему мы проводим расчеты отопительной и холодильной нагрузки. Мы вводим все детали здания, задаем расчетные условия и получаем нагрузки на отопление и охлаждение для каждой комнаты в здании. Здесь, в США, мы все еще используем те устаревшие единицы, которые дают британские тепловые единицы в час (БТЕ/ч) для нагрузок. В большинстве стран мира результат измеряется в ваттах киловатт.

А что потом? Мы не просто включаем кран BTU. Обычно мы перемещаем эти БТЕ в комнаты дома и из них с помощью жидкости, такой как воздух или вода. Так как же нам узнать, сколько кубических футов воздуха в минуту (куб. футов в минуту) даст нам правильное количество БТЕ в час? Сегодня мы поговорим об этой взаимосвязи между БТЕ/ч и фут3/мин. (Я собираюсь оставить обсуждение использования воды для распределения тепла моим друзьям из гидроники, но это аналогично тому, что я объясню ниже.)

Прежде чем мы начнем, позвольте мне отметить, что впереди немного математики. На самом деле это не так уж и плохо, и если вы сможете следовать, вы лучше поймете физику переноса тепла с воздухом. Если вы уже задыхаетесь от слова «математика», вы можете сразу перейти к разделу выводов.

Сколько тепла может удерживать воздух?

Материя — довольно интересная штука. Он обладает всевозможными интересными свойствами, которые столетиями прятали ученых в лабораториях. (Я слышал, что Галилей все еще трудится в подвале Пизанской башни.) Говоря о способности воздуха удерживать тепло, соответствующее свойство называется — вы не поверите — теплоемкостью. Ага. Это термин, который я время от времени упоминал в этом разделе, но никогда не давал ему точного определения, так что давайте позаботимся об этом сегодня.

Теплоемкость похожа на КПД. Это отличное соотношение цены и качества. С эффективностью уравнение выводится больше, чем вход. С теплоемкостью это отношение добавленного или удаленного тепла к изменению температуры. Вот уравнение:

Если мы добавим определенное количество тепла (измеряемое в БТЕ) к определенному количеству вещества (в нашем случае воздуха), мы получим определенное изменение температуры. Это уравнение говорит нам о том, что отношение этих двух величин является мерой того, сколько тепла может удерживать вещество. Если мы получим вдвое меньшее изменение температуры для заданного количества добавленного тепла, этот материал будет иметь удвоенную теплоемкость. Таким образом, эта величина, теплоемкость, является важным свойством материалов для всех, кто интересуется энергоэффективностью или отоплением и охлаждением.

Обычно легче говорить об удельной теплоемкости, потому что Q в приведенном выше уравнении будет меняться в зависимости от количества воздуха, представляющего здесь интерес. Разделив правую часть вышеприведенного уравнения на массу воздуха, мы получим удельную теплоемкость. Если мы немного перестроим его, используя магию алгебры, мы получим уравнение, которое вы, возможно, помните из средней школы или колледжа. (Он появляется на вводных занятиях как по физике, так и по химии.) Вот он:

Выглядит знакомо? Если нет, подождите еще немного, и я покажу вам уравнение, которое вы, возможно, видели раньше.

Следующим шагом будет небольшое преобразование массового члена. Когда мы имеем дело с жидкостями, обычно проще работать с плотностью, которая равна массе, деленной на объем. Таким образом, мы заменяем термин м выше на плотность (греческая буква ро, ρ ), умноженную на объем ( V ). Вот как теперь выглядит наше уравнение:

Независимо от того, вызывает ли математика у вас гипервентиляцию или нет, давайте отступим на секунду и вспомним, к чему мы идем. Первоначальный вопрос был о том, как мы берем нагрузки на отопление и охлаждение в БТЕ/ч и определяем, какой расход воздуха нам нужен в кубических футах в минуту. Теперь у нас есть член в уравнении для объема, а куб. м — это просто объем с течением времени. Одна из замечательных особенностей алгебры заключается в том, что мы можем делить (или умножать) обе части уравнения на одно и то же. На самом деле это поощряется!

Итак, давайте разделим обе части приведенного выше уравнения на время. Слева мы получаем Q/t , что приводит нас к BTU/hr, о котором мы говорили. Справа объем V , разделенный на время, дает нам кубические футы в минуту. Конечно, чтобы в итоге получить 90 115 БТЕ в час 90 116 с одной стороны и 90 115 кубических футов в минуту 90 116 с другой, нам нужно добавить коэффициент 60. Это идет с правой стороны.

Также справа у нас есть ρc , плотность воздуха, умноженная на удельную теплоемкость воздуха (при постоянном давлении, но это другой разговор). Плотность и удельная теплоемкость — это всего лишь два числа, которые мы можем умножить, и, чтобы было ясно, мы говорим о воздухе на уровне моря и температуре, близкой к комнатной. Вы не можете использовать приведенное ниже уравнение высоко в горах или при температурах, далеких от воздуха, которым вы сейчас дышите. Если умножить плотность (0,075) на удельную теплоемкость (0,24), а также на 60, то получится 1,08. Окончательное уравнение выглядит так:

Это уравнение, о котором я говорил, вы, возможно, уже видели. Это преподается в программах HVAC и классах BPI, а также в других местах. Если мы перестроим это уравнение так, чтобы воздушный поток располагался слева, мы получим:

И вот оно. Как только мы узнаем, сколько тепла необходимо подавать или отводить из помещения, мы можем сделать простой расчет, чтобы увидеть, сколько кубических футов воздуха в минуту нам нужно. Конечно, необходимое количество кубических футов в минуту будет зависеть от местоположения. Вы не можете просто везде использовать 1.08, как я уже говорил выше. И нам также необходимо знать, насколько изменяется температура воздуха, когда он проходит через печь или вентиляционную установку, ΔT в приведенных выше уравнениях.

Это все?

Я знаю, что сейчас думают некоторые из вас. Ты смотришь на все, что я сделал выше, и говоришь себе, что это разумно. И вы абсолютно правы. Приведенные выше уравнения относятся только к физическому теплу, добавляемому к воздуху или удаляемому из него. Он не включает скрытую часть тепла кондиционирования воздуха, часть, которая связана с удалением влаги.

Мы могли бы вернуться к началу и провести аналогичный процесс удаления скрытой теплоты. Черт возьми, мы могли бы пойти еще дальше и поговорить о частной производной энтальпии по температуре. Но как насчет того, чтобы я избавил вас от этих подробностей и дал вам ответ прямо сейчас. Вот аналогичное уравнение для общего тепла (ощутимого плюс скрытого):

Снова проделав небольшое алгебраическое волшебство, мы получим уравнение для охлаждения куб. футов в минуту:

Единственное, что здесь нового, это переменная Δw . Это представляет собой изменение отношения влажности, а нижний индекс г относится к зернам. Отношение влажности (часто ошибочно называемое абсолютной влажностью) является одной из основных переменных на психрометрической диаграмме и измеряется в гранах водяного пара на фунт сухого воздуха. Зерно — это странный способ говорить о массе водяного пара: один фунт (масса) воздуха эквивалентен 7000 гранам.

По сути, Δw измеряет изменение количества водяного пара в воздухе, проходящем через кондиционер, когда часть его конденсируется на холодном змеевике испарителя. Когда воздух проходит над холодным змеевиком испарителя, происходят две вещи. Температура воздуха падает ( ΔT ), и концентрация водяного пара в воздухе также падает ( Δw ) по мере того, как водяной пар конденсируется на змеевике. Оба этих изменения являются частью охлаждающей способности оборудования.

Выводы

Если вы заблудились в математике наверху и прыгнули сюда, позвольте мне посмотреть, смогу ли я немного подытожить для вас. Я начал с рассмотрения физики, связанной с потоком воздуха и теплом. Все это было основано на определении теплоемкости, которая является мерой изменения температуры материала при заданном количестве добавленного или удаленного тепла. Это привело к паре уравнений, которые связывают три переменные, BTU/hr, cfm и ΔT. В уравнении также есть число (1,08), и хотя оно выглядит как константа, это не так. Вы должны помнить, чтобы отрегулировать его, если плотность воздуха не такая же, как у воздуха на уровне моря при комнатной температуре. (Теплоемкость тоже может варьироваться, но для того, что мы здесь делаем, в основном нужно регулировать плотность.)

Затем я показал, что эти два уравнения относятся только к физическому теплу; то есть тепло, которое вызывает изменения температуры. Если у вас влажный воздух (а кто этого не хочет!) и вы охлаждаете его, вы также должны учитывать тепло, необходимое для удаления водяного пара из воздушного потока путем его конденсации на холодном змеевике кондиционера. Это привело нас ко второй паре уравнений, которая включает это тепло, скрытое тепло.

Если бы нам приходилось начинать с первых принципов и выполнять всю физику каждый раз, когда мы проектируем систему отопления и кондиционирования воздуха, мы бы, вероятно, просто сидели у костра зимой или обмахивались листьями пальметто летом. Вместо этого у нас есть процедуры для получения результатов расчета нагрузки и получения нужного оборудования, которое перемещает нужное количество воздуха с нужным количеством БТЕ. Это инженерная сторона.