Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Общие сведения

Масса — это свойство физических тел противостоять ускорению. Масса, в отличие от веса, не изменяется в зависимости от окружающей среды и не зависит от силы притяжения планеты, на которой находится это тело. Массу m определяют при помощи второго закона Ньютона, по формуле: F = ma, где F — это сила, а a — ускорение.

Масса и вес

В обиходе часто используется слово «вес», кода говорят о массе. В физике же вес, в отличие от массы — это сила, действующая на тело благодаря притяжению между телами и планетами. Вес также можно вычислить по второму закону Ньютона: P= mg, где m — это масса, а g — ускорение свободного падения. Это ускорение возникает благодаря силе притяжения планеты, вблизи которой находится тело, и его величина также зависит от этой силы. Ускорение свободного падение на Земле равно 9,80665 метра в секунду, а на Луне — примерно в шесть раз меньше — 1,63 метра в секунду. Так, тело массой в один килограмм весит 9,8 ньютона на Земле и 1,63 ньютона на Луне.

Масса Луны 7,3477×10²² кг

Гравитационная масса

Гравитационная масса показывает какая гравитационная сила действует на тело (пассивная масса) и с какой гравитационной силой тело действует на другие тела (активная масса). При увеличении активной гравитационной массы тела его сила притяжения также увеличивается. Именно эта сила управляет движением и расположением звезд, планет и других астрономических объектов во вселенной. Приливы и отливы также вызваны гравитационными силами Земли и Луны.

С увеличением пассивной гравитационной массы увеличивается и сила, с которой гравитационные поля других тел действуют на это тело.

Инертная масса

Инертная масса — это свойство тела противостоять движению. Именно вследствие того, что тело имеет массу, нужно прикладывать определенную силу, чтобы сдвинуть тело с места или изменить направление или скорость его движения. Чем больше инертная масса, тем большую силу нужно для этого приложить. Масса во втором законе Ньютона — именно инертная масса. По величине гравитационная и инертная массы равны.

Масса и теория относительности

Согласно теории относительности, гравитирующая масса изменяет кривизну пространственно-временного континуума. Чем больше такая масса тела, тем сильнее это искривление вокруг этого тела, поэтому вблизи тел большой массы, таких как звёзды, траектория световых лучей искривляется. этот эффект в астрономии носит название гравитационных линз. Наоборот, вдали от больших астрономических объектов (массивные звёзды или их скопления, называемые галактиками) движение световых лучей прямолинейно.

Основным постулатом теории относительности является постулат о конечности скорости распространения света. Из этого вытекает несколько любопытных следствий. Во-первых, можно представить себе существование объектов со столь большой массой, что вторая космическая скорость такого тела будет равна скорости света, т.е. никакая информация от этого объекта не сможет попасть во внешний мир. Такие космические объекты в общей теории относительности называют «чёрными дырами» и их существование было экспериментально доказано учёными. Во-вторых, при движение объекта с околосветовой скоростью его инертная масса настолько возрастает, что, локальное время внутри объекта замедляется по сравнению со временем. измеряемым стационарными часами на Земле. Этот парадокс известен как «парадокс близнецов»: один из них отправляется в космический полёт с околосветовой скоростью, другой остаётся на Земле. По возвращении из полёта через двадцать лет, выясняется, что космонавт-близнец биологически моложе своего брата!

Таблица мощностей конвекторов отопления

В этом разделе статьи приводится таблица подбора мощностей конвекторов в зависимости от площади отапливаемого помещения и объема.

Отапливаемая площадь, кв.м, высота помещения – до 2,7 метра Тепловая мощность конвектора, кВт Тепловая мощность конвектора (высота потолка -2,8 м) Тепловая мощность конвектора (высота потолка -2,9 м) Тепловая мощность конвектора (высота потолка -3,0 м)
1 2 3 4 6
10 1,0 1,12 1,16 1,2
15 1,5 1,68 1,74 1,8
20 2,0 2,24 2,32 2,4
25 2,5 2,8 2,9 3
30 3,0 3,36 3,48 3,6

Из приведенной таблицы можно подобрать конвектор по отапливаемой площади. Высоты приведены в 4 вариантах – стандарт (до 2,7 метра), 2.8, 2.9 и 3.0 метра. При угловой конфигурации помещений к выбранной величине нужно применить повышающий коэффициент 1.1, при строительстве с качественной тепловой изоляцией – понижающий 0,8. При высоте потолков более трех метров проводится расчет по вышеприведенной методике (по объему с применением коэффициента 0,04).

После расчета тепловой мощности производится подбор конвекторов отопления – количество, геометрические размеры и способ установки. При подборе приборов в помещениях большой площади и объема нужно учесть характеристику и величину мощности каждого отдельного конвектора. Необходимо руководствоваться принципом увеличенной мощности конвектора, устанавливаемого в зоне преграждения максимальных тепловых потерь. То есть прибор, устанавливаемый вдоль стеклянной витрины полного профиля должен иметь большее значение тепловой производительности, чем конвектор, размещаемый у окна малого размера или наружной стены.

Самый точный расчет мощности обогревателя может выполнить только профессионал, с учетом всех вводных, включая климатическую зону и материала строения, качества утепления дома. Параметров действительно много, так что же делать простому потребителю, который стоит у прилавка с конвекторами?

Измерение времени

Часы на железнодорожном вокзале Осака, Япония

Часы определяют текущее время в единицах, меньших чем одни сутки, в то время как календари — это абстрактные системы, представляющие более длительные интервалы времени, такие как дни, недели, месяцы и годы. Самая маленькая единица времени — секунда, одна из семи единиц СИ. Эталон секунды это: «9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133».

Механические часы

Часы на железнодорожном вокзале Осака, Япония

Механические часы обычно измеряют число циклических колебаний событий заданной длины, как, например, колебания маятника, совершающего одно колебание в секунду. Солнечные часы отслеживают движение Солнца по небу в течение дня и отображают время на циферблате при помощи тени. Водяные часы, широко использовавшиеся в древности и в средние века, измеряют время при помощи переливания воды между несколькими сосудами, в то время как песочные часы используют песок и аналогичные материалы.

Фонд Long Now в Сан-Франциско разрабатывает 10000-летние часы под названием Clock of the Long Now, которые должны просуществовать и остаться точными на протяжении десяти тысяч лет. Проект направлен на создание простой, понятной и удобной в обращении и ремонте конструкции. В конструкции часов не будут применяться драгоценные металлы. В настоящее время конструкция предполагает обслуживание человеком, включая завод часов. Время отслеживается при помощи двойной системы, состоящей из неточного, но надежного механического маятника и ненадежной (из-за погоды), но точной линзы, которая собирает солнечный свет. На момент написания статьи (январь 2013 года) строится опытный образец этих часов.

Первый опытный образец часов Clock of the Long Now. 1999 год. Музей науки. Лондон

Атомные часы

Часы на железнодорожном вокзале Осака, Япония

В настоящее время атомные часы — это самые точные приборы измерения времени. Их используют для обеспечения точности при радиовещании, в глобальных навигационных спутниковых системах, и во всемирном измерении точного времени. В таких часах тепловые колебания атомов замедляются путем их облучения светом лазеров соответствующей частоты до температуры, близкой к абсолютному нулю. Счет времени осуществляется с помощью измерения частоты излучения, возникающего в результате перехода электронов между уровнями, причем частота этих колебаний зависит от электростатических сил между электронами и ядром, а также от массы ядра. В настоящее время наиболее распространенные атомные часы используют атомы цезия, рубидия, или водорода. Атомные часы, основанные на цезии — наиболее точные в долгосрочном использовании. Их погрешность составляет менее одной секунды за миллион лет. Водородные атомные часы примерно в десять раз более точны в течение более коротких отрезков времени, до недели.

Другие приборы измерения времени

Часы на железнодорожном вокзале Осака, Япония

Среди других измерительных приборов — хронометры, измеряющие время с точностью, достаточной для использования в навигации. С их помощью определяют географическое положение, основываясь на положении звезд и планет. Сегодня хронометр обычно имеется на судах в качестве резервного навигационного устройства, и морские специалисты знают, как пользоваться им в навигации. Однако глобальные навигационные спутниковые системы применяются чаще, чем хронометры и секстанты.

Расчет мощности

Если конвектор необходим только как дополнительный источник тепла — на период сильных холодов — имеет смысл взять пару приборов небольшой мощности — по 1-1,5 кВт. Их можно будет переставлять в те помещения, где требуется поднять температуру. В случае, если конвекторное отопление — единственный источник тепла все намного серьезнее.

Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Если все делать «по уму» требуется рассчитать теплопотери дома или квартиры и по результатам расчета подобрать оборудование. На самом деле так делают очень редко. Намного чаще считают необходимую мощность отопления по площади: на обогрев 10 кв. м. площади требуется 12 кВт тепла. Но это нормы для средней высоты потолков — 2,50-2,70 м и среднего утепления. Если потолки выше (греть то надо объем воздуха) или утепление совсем «никакое», мощность увеличивают на 20-30%.

Приблизительные расчеты необходимой мощности конвектора

В действительности все относительно просто:

  • Расчет мощности конвектора по площади помещения
    . Если теплоизоляция дома отвечает нормативным требования и высота потолков приближенная к стандарту 250 — 300 см. Предварительные вычисления по упрощенной формуле без повышающих или понижающих поправок будут выглядеть так: Площадь комнаты делим на 10. Для помещения в 10 м 2 потребуется мощность прибора в 1кВт.
  • Расчет необходимой мощности конвектора по объему помещения
    потребуется, если высота перекрытий больше или меньше стандартных 2,5-3 м. Вычисляем объем, используя базовые школьные знания — площадь комнаты умножить на высоту стены. Полученный объем умножаем на 0.04. Примером возьмет ту же комнату 10 м 2 , но с высотой стены 3 м — 10х3. Весь объем воздуха в этой комнате будет 30 м 3 . 30х0.04кВт (или 40Вт) =1,2 кВт или 1200Вт. Прибор, обеспечивающий теплоотдачу на 1,2 кВт (1200 Вт) в час вполне способен поддерживать оптимально-комфортную температуру в небольшой комнате с потолком 3м, с одним окном и одной наружной стеной.

Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Обратите внимание, речь идет о помещении с одним окном и одной внешней стеной!

Расчеты даны для помещения с одной внешней стеной и одним окном. Как скорректировать калькуляцию, находясь даже у прилавка?

Как применять поправочные коэффициенты при расчете мощности конвектора отопления

Выше описаны расчеты без коэффициентов поправок, с учетом того, что средняя мощность конвектора отопления, как основного источника тепла, берется из расчета 40 Ватт на 1м 3 .

Если конвектор требуется для дополнительного отопления, то требования к мощности можно уменьшить на 25-30%.

Повышающий коэффициент 1,1 (цифра, на которую следует умножать свой предварительный расчет) применяется на каждое дополнительное окно, внешнюю стену (угловая комната).

Энергосберегающие окна, качественное , позволяют применить понижающий коэффициент 0.8 при определении мощности конвектора отопления.

Мощности прибора отопления в характеристиках производителя, это максимальный показатель. И если теплоотдачу можно уменьшить, благодаря терморегуляторам, то выше заявленной мощности прибор работать не будет. Поправки при вычислении нужной мощности конвектора в сторону увеличения более рациональны. Не стоит опасаться перегрева в помещении, поскольку современные приборы оснащены , а вот недостаток мощности не позволит дать достаточного количества тепла для обогрева.

Важно.
Если мощность котла отопления выбирают, учитывая суммарную площадь дома, то конвектор, исходя из площади самого помещения, его исходных данных

Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Сам принцип работы основан на конвективном движении потоков воздуха. Теплый и более легкий воздух всегда стремится вверх, холодный в свою очередь вниз. И конвектор запускает циркуляцию воздуха в усиленном режиме. Упрощенно это выглядит так — холодный воздух, опускаясь вниз, затягивается в камеру конвектора. Нагревается, проходя через теплообменник, поднимается, заполняя помещение теплом

Поэтому очень важно в частном доме обеспечить , чтобы не дать теплу покинуть комнату вместе с восходящими потоками воздуха

Как правило, конвекторы отопления устанавливают под окном, для того чтобы отсечь потоки холодного воздуха, идущие от оконных проемов. Внутрипольные водяные конвекторы для этих целей устанавливают по периметру остекленных панорамных стен. отопления от российского производителя в Санкт-Петербурге поставляет компания Warmes Haus. Более полутора тысяч моделей в различном исполнении. Возможно и изготовление по индивидуальным параметрам. Нисколько не уступая европейским производителям в качестве, российские приборы отопления более доступны по срокам поставки и цене.

Устройство электрических конвекторов отопления

Устройство электроконвектора простое:

  • корпус, в котором есть отверстия для забора и выпуска воздуха;
  • нагревательный элемент;
  • датчики и устройство управления и контроля.

Корпус — термостойкий пластик. По форме может быть плоским или выпуклым, прямоугольным или квадратным. В корпусе есть отверстия снизу — в них засасывается холодный воздух. В верхней части корпуса также имеются отверстия. Из них выходит нагретый воздух. Перемещение воздуха происходит без остановки, так и прогревается помещение.

Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Нагревательный элемент электрического конвектора — вот на что надо обращать внимание при выборе. От типа нагревателя зависит срок службы оборудования и кондиции воздуха

Типы нагревательных элементов для электроконвекторов

Нагревательные элементы в электрические конвекторы отопления ставят трех типов:

Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Лучшими считаются электрические конвекторы отопления с монолитными нагревателями, но они же самые дорогие. С использованием ТЭНов — чуть дешевле.

Типы термостатов и управления

Электрические конвекторы отопления управляться могут при помощи механического термостата или электроники. Наиболее дешевые конвекторные электронагреватели имеют термостат, который при достижении заданной температуры разрывает цепь питания нагревательного элемента. При остывании, контакт появляется снова, нагреватель включается в работу. Устройства такого типа не могут поддерживать постоянную температуру в помещении — термостат срабатывает от нагрева контактной пластины, а не от температуры воздуха. Но они просты и довольно надежны.

Перевод единиц объёмного расхода скорости потока по объёму

Электронное управление задействует несколько датчиков, которые отслеживают состояние воздуха в помещении, степень нагрева самого прибора. Данные обрабатываются микропроцессором, который корректирует работу нагревателя. Желаемый режим задается с панели управления, расположенной на корпусе, а есть еще модели с пультом управления. Можно найти программируемые модели, позволяющие задать режим отопления на целую неделю — пока дома никого нет выставить поддерживать около +10°C или ниже и экономить на счетах, к приходу людей, помещение прогреть до комфортной температуры. Есть вообще «умные» модели, которые можно интегрировать в систему «умный дом» и управлять ими с компьютера.

Атмосферное давление

Атмосферное давление — это давление воздуха в данном месте. Обычно оно обозначает давление столба воздуха на единицу площади поверхности. Изменение в атмосферном давлении влияет на погоду и температуру воздуха. Люди и животные страдают от сильных перепадов давления. Пониженное давление вызывает у людей и животных проблемы разной степени тяжести, от психического и физического дискомфорта до заболеваний с летальным исходом. По этой причине, в кабинах самолетов поддерживается давление выше атмосферного на данной высоте, потому что атмосферное давление на крейсерской высоте полета слишком низкое.

Анероид содержит датчик — цилиндрическую гофрированную коробку (сильфон), связанную со стрелкой, которая поворачивается при повышении или понижении давления и, соответственно, сжатия или расширения сильфона

Атмосферное давление понижается с высотой. Люди и животные, живущие высоко в горах, например в Гималаях, адаптируются к таким условиям

Путешественники, напротив, должны принять необходимые меры предосторожности, чтобы не заболеть из-за того, что организм не привык к такому низкому давлению. Альпинисты, например, могут заболеть высотной болезнью, связанной с недостатком кислорода в крови и кислородным голоданием организма

Это заболевание особенно опасно, если находиться в горах длительное время. Обострение высотной болезни ведет к серьезным осложнениям, таким как острая горная болезнь, высокогорный отек легких, высокогорный отек головного мозга и острейшая форма горной болезни. Опасность высотной и горной болезней начинается на высоте 2400 метров над уровнем моря. Во избежание высотной болезни доктора советуют не употреблять депрессанты, такие как алкоголь и снотворное, пить много жидкости, и подниматься на высоту постепенно, например, пешком, а не на транспорте. Также полезно есть большое количество углеводов, и хорошо отдыхать, особенно если подъем в гору произошел быстро. Эти меры позволят организму привыкнуть к кислородной недостаточности, вызванной низким атмосферным давлением. Если следовать этим рекомендациям, то организму сможет вырабатывать больше красных кровяных телец для транспортировки кислорода к мозгу и внутренним органам. Для этого организм увеличат пульс и частоту дыхания.

Первая медицинская помощь в таких случаях оказывается немедленно

Важно переместить больного на более низкую высоту, где атмосферное давление выше, желательно на высоту ниже, чем 2400 метров над уровнем моря. Также используются лекарства и портативные гипербарические камеры

Это легкие переносные камеры, в которых можно повысить давление с помощью ножного насоса. Больного горной болезнью кладут в такую камеру, в которой поддерживается давление, соответствующее более низкой высоте над уровнем моря. Такая камера используется только для оказания первой медицинской помощи, после чего больного необходимо спустить ниже.

Некоторые спортсмены используют низкое давление, чтобы улучшить кровообращение. Обычно для этого тренировки проходят в нормальных условиях, а спят эти спортсмены в среде с низким давлением. Таким образом, их организм привыкает к высокогорным условиям и начинает вырабатывать больше красных кровяных телец, что, в свою очередь, повышает количество кислорода в крови, и позволяет достичь более высоких результатов в спорте. Для этого выпускаются специальные палатки, давление в которых регулируются. Некоторые спортсмены даже изменяют давление во всей спальне, но герметизация спальни — дорогостоящий процесс.

Расчет мощности электрического конвектора

Мощность — это важнейший показатель обогревателя, поэтому расчет должен быть максимально точным. Мощность электрического конвектора и площадь помещения пропорциональны друг другу: чем больше площадь, тем выше мощность обогревателя. Например, электрический конвектор способен эффективно отапливать площадь в 4-6 кв.м., а при мощности — 6-9 кв.м., при площадь будет достигать уже 9-11 кв.м., эффективно обогреют примерно 14-16 кв.м., а конвектор мощностью справится с обогревом помещения площадью от 24 до 26 кв.м..

Конвектор 0,5 кВт

Конвектор 1,0 кВт

Конвектор 1,5 кВт

Конвектор 2,5 кВт

Мощность в спорте

Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена. Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта. Спортсмены иногда используют устройства для определения мощности, с которой работают мышцы во время физической нагрузки. Такая информация помогает определить, насколько эффективна выбранная ими программа упражнений.

Динамометры

Для измерения мощности используют специальные устройства — динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя. Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля. В этом случае двигатель автомобиля через трансмиссию приводит в движение колеса, которые, в свою очередь, вращают валики динамометра, измеряющего мощность двигателя при различных дорожных условиях.

Этот динамометр измеряет крутящий момент, а также мощность силового агрегата автомобиля

Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей — изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц. Динамометр можно запрограммировать выдавать сигналы и предупреждения если мощность превысила определенное значение

Это особенно важно людям с травмами во время реабилитационного периода, когда необходимо не перегружать организм

Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма. Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Выводы.

При температурном графике теплоносителя 85/60 °C теплоотдача регистров отопления и конвекторов составляет лишь 60…70% от номинальной мощности — то есть от той, про которую вам скажет продавец

Это важно понимать и учитывать при покупке приборов отопления!!!. Расчет радиаторов отопления МС-140-108 из 10 секций и конвекторов КСК 20-2,083ПС показал близость их тепловых мощностей при равных расходах теплоносителя и при одинаковых температурных условиях

Но цена конвектора сегодня около 2100 рублей, а нового радиатора — более 3800 рублей

Расчет радиаторов отопления МС-140-108 из 10 секций и конвекторов КСК 20-2,083ПС показал близость их тепловых мощностей при равных расходах теплоносителя и при одинаковых температурных условиях. Но цена конвектора сегодня около 2100 рублей, а нового радиатора — более 3800 рублей.

При сопоставимых размерах (длина: 1076/1080 мм; высота: 400/588 мм; глубина: 156/140 мм) конвектор весит 25…27 кг, а радиатор – около 76 кг. Объем конвектора – 1,5 л. Объем чугунного радиатора – около 15 л. Чугунные радиаторы – более инерционные приборы

Но у конвекторов тепловая мощность падает более резко при низких температурах теплоносителя (обратите внимание в расчетах на долю реальной теплоотдачи ∆
у радиатора и конвектора)

Выбор остается всегда за нами в зависимости от условий применения, предыдущего опыта и в силу привычек и приверженностей.

Уважаемые читатели, пишите комментарии! Ваши мысли, замечания и предложения всегда интересны коллегам и автору!!!

Прошу


уважающих
труд автора


скачивать файл

после подписки



на анонсы статей!

Электрический обогрев помещений всегда может прийти на помощь основной системе отопления, заменить ее в осенний или весенний период межсезонья, а в особых случаях – даже стать основным источником тепла в зимнюю пору. Все зависит от того, какой тепловой мощностью обладают приобретаемые электрические нагреватели.

Несмотря на широкое разнообразие современных электрических обогревательных приборов – конвекторов, тепловентиляторов, масляных радиаторов, инфракрасных излучателей и т.п., параметр мощности для любого из них является определяющим. Именно он показывает тот эксплуатационный потенциал, который заложен производителем в это изделие. Значит, прежде чем отправляться в магазин за покупкой, необходимо четко представлять, с каким критерием оценки подходить к выбору той или иной модели. Поможет в этом — калькулятор расчета необходимой мощности электрообогревателя.

Ниже будут даны некоторые необходимые разъяснения по порядку проведения расчетов.

Самый точный расчет мощности обогревателя может выполнить только профессионал, с учетом всех вводных, включая климатическую зону и материала строения, качества утепления дома. Параметров действительно много, так что же делать простому потребителю, который стоит у прилавка с конвекторами?

Instagram строителя, который переехал жить в Таиланд
Adblock
detector