Казахская академия транспорта и коммуникаций им
жүктеу/скачать 7,78 Mb.
|
| 8.2. Задачи, решения
Задача 8.1. Нормы освещения составляют 25-30 Вт/м общей площади. Сколько электроэнергии можно сэкономить за месяц, устроив местное освещение рабочего стола при условии ежедневной работы лампочки в течение 5 часов? Площадь комнаты 16 м. Решение По нормам освещения определяем мощность лампочек: P = 25-30 Вт/м2 • 16м2 = 400-480 Вт. Для освещения стола площадью 2 м достаточно 50-60 Вт. Следовательно, за 5 часов горения ежедневно экономится: [(400-480) Вт - (50-60) Вт] -5 ч = 1,75-2,1 кВт • ч, что за 30 дней месяца составит от 52,5 до 63 кВт • ч. Умножив на стоимость электроэнергии получим экономию бюджета. Задача 8.2. Насколько энергетически выгоднее кипятить две чашки чая, чем полный чайник, который затем остывает? Решение. Количество теплоты, необходимое для нагревания данного тела, пропорционально его массе и изменению температуры: Q = с m At, (8.1) где Q – количество теплоты; с – удельная теплоемкость вещества; m – масса тела; At – изменение температуры, происходящее в результате подвода к нему количества теплоты Q. Следовательно, затраты энергии пропорциональны массе нагреваемой воды. Если чайник имеет емкость 1,5 л, то две чашки воды при суммарной емкости 0,4 л закипают при энергозатратах, составляющих (0,4:1,5) – 100 = = 26,6 % от энергозатрат на нагрев воды в чайнике. Задача 8.3. Насколько снижается эффективность электроконфорки, если площадь соприкосновения ее с посудой составляет лишь 30 % полной площади? Решение. Тепловое сопротивление, К/Вт, определяется как (8.2) где l - длина проводника тепла, м; - коэффициент теплопроводности материала проводника, Вт/м •К; А - поперечное сечение проводника тепла. Тепловой поток, Вт, , (8.3) где Т - разность температур на концах проводника тепла, К. Таким образом, если площадь соприкосновения двух контактирующих тел составляет лишь 30 % их максимальной площади, то тепловое сопротивление увеличивается на Rт /0,3, и тепловой поток составит лишь 30 % максимально возможного. Задача 8.4. Что энергетически выгоднее принять душ или ванну при условии одинаковой длительности процедуры - 5 минут и одинаковой температуры воды? Решение. Емкость ванны составляет 200 литров. Критерием выгодности будет количества израсходованной воды. Для ванны это 200 л. Объем жидкости, израсходованной для душа, W=AVt, (8.4) где W - объем жидкости, м; А - площадь сечения трубы, равная 0,785 d2, м2, где d - диаметр трубы, м; V - скорость течения жидкости, м/с; t - время, за которое протекает данный объем, с. Скорость истечения жидкости, м/с, может быть определена как , (8.5) где g - 9,81 м/с - ускорение свободного падения; h - высота столба жидкости; например, h = 10 м. При напоре 10 м, диаметре сечения трубы душа 0,005 м расход воды за 5 минут составит: ; 0,2 Следовательно, душ энергетически выгоднее в 2,5 раза. Задача 8.5. В двигателе внутреннего сгорания на каждые 4 л бензина образуется примерно 2 л окислов азота. Сколько окислов азота выбрасывается в атмосферу города, если ежегодно каждый автомобиль пробегает 40 тыс. км при среднем расходе 15 л на 100 км? В городе зарегистрировано 10 тыс. автомобилей. Решение. Каждый автомобиль в год расходует литров бензина При этом выделяется (6000/4)2=3000 литров окислов азота или в целом 3000*1000=30 млн. литров окисла азота. Задача 8.6. Осветительные приборы, установленные в подъездах и на лестничных клетках жилых домов, - это значительный резерв экономии электрической энергии. Решение. Сделаем примерный расчет. Предположим, что на лестничной клетке, где Вы живете, горит электрическая лампа накаливания мощностью 40 Вт. В некоторых домах лампа горит круглые сутки. Энергия, которую потребляет эта лампа в сутки, составляет 0,04кВт 24 часа = 0,96 кВтч/сутки. Если это дом девятиэтажный, то потребленная энергия в каждом подъезде составит 0,96 кВт ч 9 = 8,64 кВт ч/сутки. Для шестиподъездного дома это будет 8,64 кВт ч 6 = 51,84 кВт ч/ сутки. В год девятиэтажный шестиподъездный дом потребляет энергии на освещение подъездов 51,84 кВт ч 365 дней = 18921,6 кВт ч/год = 19 МВт ч/год. Стоимость потребленной энергии при тарифе 15 тг/кВт ч составляет 19000 кВт ч/год 15 тг/кВтч = 285000 тг/год. жүктеу/скачать 7,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|