Расчет количества электроэнергии для получения 1 литра дистиллированной воды

Автор:
Расчет количества электроэнергии для получения 1 литра дистиллированной воды

Экономическую выгоду использования дистиллированной воды вместо воды, очищенной другими методами можно не только ощутить на практике, но рассчитать теоретически с помощью формул из школьной физики.
Для понимания процесса давайте посмотрим, какое обозначение процессам кипения дает энциклопедия.

Кипение — процесс парообразования в жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние), с возникновением границ разделения фаз. Температура кипения при атмосферном давлении приводится обычно как одна из основных физико-химических характеристик химически чистого вещества.
Кипение отличается от испарения, тем, что может происходить при определённой температуре и давлении. Кипение, как и испарение, является одним из способов парообразования.
Кипение является фазовым переходом первого рода. Кипение происходит гораздо более интенсивно, чем испарение с поверхности, из-за образования очагов парообразования, обусловленных как достигнутой температурой кипения, так и наличием примесей.

Кипячение — нагревание жидкости (обычно воды) до температуры кипения. Физический способ дезинфекции.

Энергия, необходимая для перехода воды из жидкого состояния в газообразное, значительно превышает энергию, необходимую для нагревания ее до температуры кипения.
Например, для плавления 1 кг льда температурой 0°С требуется 340 кДж энергии. Для нагревания полученной воды массой 1 кг от 0°С до 100°С необходимо уже 420 кДж. А для того, что бы обратить эту воду в 1 кг пара с температурой, равной тем же 100°С требуется 2260 кДж энергии!

Теперь, переходим к формуле расчета стоимости 1 литра дистиллированной воды:

С=L×Т×К
С=2260×0,28×1/3600=0,18 грн/л,

где
L — удельная теплота парообразования воды при 100°С, Дж/кг,
Т — тариф на электроэнергию для бытовых потребителей,
К — коэффициент перевода Джоулей в киловатт-часы.

Следует учесть, что не вся теплота нагревательного элемента идет на нагрев воды, часть тепла нагревательного элемента идет на нагрев корпуса дистиллятора и в воздух. Реальный КПД для бытовых дистилляторов около 75% (потери тепла составляют 25%). Следовательно, что бы посчитать реальную цену 1 литра дистиллированной воды, нужно учесть потери тепла. В таком случае расчетную стоимость нужно умножить на 1,25. В нашем случае получаем 0,18×1,25=0,23 грн/л.

Расчет велся для дистиллятора, в который заливалась горячая вода, для холодной воды необходимо делать отдельный расчет.
Чтобы нагреть на 1 литр воды на 80 градусов (от 20 градусов до 100) надо – 4,187×80 = 335 кДж энергии.

Дистиллятор WD-11(12) мощностью 0,75 кВт·ч производит около 0,9 литра воды в час, при условии, что в бойлер залита горячая вода. Для получения 1 литра воды необходимо затратить 0,75/0,9=0,83 кВт энергии. Теоретически необходимо 2260/3600=0,63 кВт, следовательно КПД будет 063/0,83=0,76×100%=76%.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

2 комментария к записи “Расчет количества электроэнергии для получения 1 литра дистиллированной воды”

  1. Расчеты ведутся по показаниям приборов учета электроэнергии и данным по выпуску продукции. Этот способ наименее трудоемок, надежен и получил широкое распространение в практике нормирования электропотребления.

  2. Почему теоретический расчет энергии синтеза молекул водорода при низковольтном электролизе воды показывает наличие дополнительной тепловой энергии, а в реальных экспериментах и производственных циклах получения водорода она отсутствует?

Оставить комментарий