Potenza di riscaldamento da un radiatore elettrico da 200 W?


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Sto cercando di installare un radiatore scaldasalviette elettrico. L'elemento riscaldante è di 200 W.

Dose che significa che entrambi:

  1. utilizzare 200 W di elettricità

  2. fornire 200 W di potenza termica alla stanza?


Ovviamente vorresti effettivamente misurare la W utilizzata dal riscaldatore. Accendere dispositivi come questo può essere più marketing di quanto non sia una specifica accurata, ma probabilmente è vicina.
JPhi1618,

Risposte:


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Sì, i riscaldatori elettrici sono sostanzialmente una resistenza.

Un resistore converte l'energia elettrica in calore, lo fa con un'efficienza del 100%.

Potrebbe sembrare strano ma pensaci in questo modo: se un resistore fosse efficiente al 90%, dove andrebbe il potere "perso" del 10%?

Quasi tutti i dispositivi non efficienti al 100% perdono l'energia sprecata sotto forma di calore. La generazione di calore è l'unico scopo di un riscaldatore (resistore). Quindi, anche se il riscaldatore avesse solo il 90% di efficienza, quel 10% sarebbe comunque calore, rendendo l'efficienza del 100%.

Quindi, in effetti, il riscaldatore consuma 200 W (quando è in funzione) e quindi emetterà anche 200 W di calore.


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onestamente? Se un resistore è efficiente al 90%, significa che perde il 10% della sua potenza fornita come altro tipo di energia - campo magnetico in avvolgimento, meccanico (vibrazioni), luce, chimica ecc. FWIW, in realtà è il caso di molti elementi riscaldanti - producono luce visibile (e possibilmente altra radiazione che non è né infrarossa né visibile, ad esempio UV). Per questo motivo, c'è un errore distinto nel dire "lo fa con un'efficienza del 100%". Quasi il 100% di efficienza - sì, certo. 100% di efficienza - nah ah, niente da fare.

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La luce visibile (e UV) è calore radiativo. Contribuisce al riscaldamento. Le vibrazioni e i campi meccanici possono essere energizzati ma con un approvvigionamento costante di energia> 1 W (punto di arrotondamento del 99%) o lo scaricheranno in calore o diventeranno davvero evidenti molto rapidamente! Probabilmente avrebbero provocato una rapida disintossicazione del riscaldatore, scaricando la sua energia sotto forma di calore. Il suono, una volta ascoltato, sarà attenuato e diventerà calore. Il cambiamento di stato e l'energia chimica possono assorbire un'energia significativa (come in un generatore di vapore) ma se il tuo riscaldatore ha un assorbimento> 1W, hai un riscaldatore strano.
Dan Sheppard,

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@vaxquis: la luce visibile è un modo in cui l'energia termica nell'elemento riscaldante fuoriesce. Le vibrazioni magnetiche e le emissioni EM dirette a 60Hz e le armoniche sono uscite non termiche, ma l'energia della luce ha attraversato il calore. Err, ma sì l'OP ha detto "200W di potenza termica nella stanza ", mentre questa risposta parla solo di convertire l'energia elettrica al calore senza considerare ottenerlo trasportate al locale. Quindi, molto vicino al 100% è molto probabile per questo, ma qualsiasi luce che sfugge una porta finestra (invece di essere assorbita dalla oggetti in camera e il loro riscaldamento) è perduto.
Peter Cordes,

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@vaxquis: L'unico modo in cui "perdi" l'efficienza è che parte dell'energia si trasformi in calore quando non lo desideri. Indipendentemente da ciò che proponi come "inefficienza" del tuo riscaldatore, l'energia "persa" alla fine (piuttosto rapidamente) finisce come calore.
R .. GitHub smette di aiutare ICE il

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@vaxquis: giusto. Quindi il parentetico "piuttosto, rapidamente" - l'energia avrà difficoltà a uscire dalla stanza prima che si trasformi in calore, e molto altro andrà perso una volta che è già stato trasformato in calore.
R .. GitHub smette di aiutare ICE il

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Sì (forse un paio di watt in più per le perdite elettriche nel cablaggio dal contatore di energia) e sì (a meno che non ci siano perdite attraverso il muro verso il mondo esterno). Ovviamente può produrre solo il 95% della potenza nominale, nulla è perfetto ovviamente e può effettivamente produrre il 105% della potenza nominale etichettata.


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Per chiarire, intende che il dispositivo può superare la sua valutazione, ad esempio attingere 210 W dalla parete e produrre ~ 210 W di calore, non che potrebbe essere più efficiente del 100%
Reindirizzare il

@Reroute in realtà, "Efficienza" in un sistema chiuso può essere praticamente equiparata direttamente alla perdita di calore - dal momento che un riscaldatore è tutta perdita di calore è in realtà abbastanza efficiente al 100% (essendo inefficiente).
Bill K,

@BillK vicino al 100%, non superandolo, quale parte del mio chiarimento è errata?
Reindirizza il

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Dose che significa che entrambi:

  • utilizzare 200 w di elettricità

Sì. Consumerebbe 200 W di energia elettrica.

  • fornire 200 w di potenza termica alla stanza?

Darebbe 200 W sotto forma di calore.


'W' per watt, 'V' per volt, 'A' per ampere.


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Forse la legge più universale in fisica, anche prima della costante velocità della luce, è la conservazione dell'energia. Energia in + energia immagazzinata = energia in uscita. Quindi se ci sono 100 W in entrata e non c'è una quantità significativa di energia immagazzinata, allora energia in = energia in uscita. Sempre. Ogni volta. E non solo i riscaldatori: luci, frigoriferi, lampadine *, motori, la Starship Enterprise **, ecc.

Se ci sono 100 W che entrano nella stanza e non escono sotto forma di onde luminose o radio o di energia meccanica (o, presumibilmente, fari subspaziali nel caso dell'Enterprise), allora si surriscalda la stanza. Periodo. Fine della storia. (E, purtroppo, è per questo che le macchine a moto perpetuo non funzionano).

Il che è un modo molto lungo per dire che, sì, il tuo riscaldatore da 100 W consumerà tutta la potenza che ti dà in calore. E se non corrisponde perfettamente ai suoi valori nominali e consuma più energia, allora fornirà più calore e viceversa se consuma meno energia.

* Nonostante i valori di confusione "equivalenti a 100 W" su lampadine a LED e CFL, sto parlando di energia reale.

** Anche se la Starship Enterprise non si adatta bene a una stanza adatta per un riscaldatore da 100 W, e di solito viene fornita con molta energia immagazzinata sotto forma di antimateria.


it's not coming out in the form of light or radio waves or mechanical energy- beh, nel mondo ideale non lo sarebbe. Nel mondo reale con auto-capacità / induttanza diverse da zero degli elementi e la radiazione EM proveniente dal riscaldamento avviene spontaneamente in un modo che non possiamo impedire - l'energia perde davvero.

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+1 per il riferimento di Star Trek. Puoi anche usare un phaser per riscaldare le cose.
manassehkatz-Moving 2 Codidact,

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@vaxquis se la stanza è chiusa, allora tutta l'autocapacità / induttanza e probabilmente tutta la radiazione EM rimarrà nella stanza e alla fine finirà come calore. Il riscaldamento elettrico è quello scenario unico in cui quasi tutte le perdite sono effettivamente considerate efficienza.
Bill K,

@BillK quasi, sì. 100%, no. Questo era il mio punto da sempre: non si può impedire la "fuoriuscita" di energia utile, anche in un semplice riscaldatore. Il fatto che la perdita sia trascurabile per qualsiasi applicazione pratica non cambia il fatto che la perdita esista. Se la serpentina di riscaldamento del riscaldatore diventa rossa e il mio vicino riesce a vedere attraverso la finestra che è rosso, allora l'energia perde. Se riesce a rilevare il campo EM della bobina con un metro, perde. Se il fornitore di energia riesce a rilevare che ho acceso il riscaldatore tramite il rilevamento di EMF posteriore, l'energia è trapelata.

Il mio punto era che se hai una stanza relativamente chiusa (tende chiuse) quasi tutte le perdite si degraderanno in calore. Non sono sicuro di poter immaginare cosa potrebbe sfuggire a un'unità di riscaldamento in metallo che blocca la maggior parte dei EM e quindi fuggire dalla stanza chiusa in cui si trova.
Bill K

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Tutti e due.

Il calore è la cosa più semplice da fare. In effetti è la destinazione finale di praticamente tutta la conversione di energia, a causa di come funziona l'entropia.

Ogni watt finisce per trasformarsi in calore, o raramente, in luce. Ad esempio, un'incandescenza da 100 W produce circa 98 watt di calore e 2 watt di luce luminosa, che si trasforma in calore dopo che colpisce le pareti.

Un LED da 15 watt (equivalente a 100 W) produce 13 watt di calore e 2 watt di luce.

Una delle mie battute è che ad alcune persone piace costruire riscaldatori con resistori, mi piace costruirli con minatori Bitcoin. La bolletta dell'elettricità e il calore utile saranno gli stessi in entrambi i casi, solo uno di essi ti dà anche bitcoin.

Quindi, indipendentemente dal fatto che il tuo scaldasalviette calcoli Bitcoin o meno, la risposta è: 200 W in entrata, 200 W in uscita. Non sta andando da nessun'altra parte.


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Per il riscaldamento, le pompe di calore raggiungono efficienze superiori al 300%. Quindi no, il tuo riscaldatore bitcoin è spazzatura rispetto a un sistema di riscaldamento adeguato. (Ma se hai intenzione di mettere un riscaldatore a resistenza, allora sì, il tuo sistema almeno protegge i pagamenti nel frattempo)
Oxy

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Per aggiungere alle risposte esistenti, è probabile che il tuo radiatore abbia un termostato per controllare la temperatura del radiatore (non la temperatura ambiente), quindi la potenza media potrebbe essere leggermente inferiore a 200 W.

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