Презентация на тему: КПД котельной

Иследовательская работа по теме: Определение КПД котельной Выполнил ученик 10 класса Пестерев Антон МОУ «Новодраченинская средняя общеобразовательная школа» 5klass.net

Цель исследования: Определить КПД водонагревательного котла

Задачи исследования: Научиться определять энергию полученную от системы отопления, используя коэффициент теплопередачи. Найти энергию сжигаемого топлива. Определить отношение энергии полученной от отопительной системы детского сада и ФАПа к количеству энергии, получаемой при сжигании каменного угля.

Гипотеза: количество энергии, получаемое при сгорании топлива, должно быть больше энергии, переданной системой отопления, отапливаемому помещению.

Методы исследования: Измерения: Температуры воды в трубах.

Температуры на поверхности трубы.

Длины и окружности труб, составляющих систему отопления детского сада и ФАПа.

Вычисления: Площади поверхности труб. Количества теплоты, получаемое при сжигании топлива. Количества теплоты, переданное системой отопления помещениям. Коэффициента полезного действия.

Актуальность темы: Экономия топливно-энергетических ресурсов является проблемой, включающей множество задач, решение которых будет способствовать достижению важнейшей цели, стоящей перед народным хозяйством - снижению удельного расхода топлива на единицу отпускаемой тепловой энергии и использованию тепловой энергии с максимальным коэффициентом полезного действия. Поэтому учёные и инженеры пытаются создать котлы, которые имеют высокий КПД.

В курсе физики 7,10 класса, мы знакомились с методами определения КПД тепловых машин. Меня заинтересовал такой вопрос : «Какая часть энергии получаемой при сжигании угля в котельных идет на обогрев помещения?». Объектом исследования я взял котельную, находящуюся в здании детского сада. Данная котельная отапливает здания детского сада и ФАПа.

Время исследования я взял в интервале одних суток. За данные сутки в котлах сжигают 300 килограмм каменного угля . Для вычисления количества теплоты воспользовался формулой Q= λ*m, где (Q-количество теплоты, λ- удельная теплота сгорания топлива, m- масса топлива.) Q= 300кг*3*106 Дж/кг=9*109 Дж

Для определения теплоты, переданной отопительной системой воздуху, я воспользовался формулой W=λ*S*T*(t1-t2)/d, где (W-количество переданной теплоты, λ- коэффициент теплопроводности стали, S-площадь поверхности труб, T- время, t1- температура воды в трубах, t2- температура поверхности трубы, d- толщина стенки стальной трубы.) W=26Вт/(м*К)*56,4м2*8640с*(39,3-38,4) 0С/0,002м=5701363200 Дж.

Чтобы найти КПД водонагревательного котла, необходимо количество переданной теплоты разделить на количество теплоты, получаемой при сгорании каменного угля. n= (W/Q)*100% , где ( n- коэффициент полезного действия, Q- количество теплоты, полученной при сгорании топлива, W- количество теплоты , переданное помещению.) n=(5701363200Дж/9000000000Дж)*100% = =63% Итак КПД водонагревательного котла равно 63%.

Вывод:   В процессе проведения исследования я узнал, что количество теплоты, отданное остывающей водой, можно вычислить по формуле W=λ*S*T*(t1-t2)/d. Для определения данной величины по формуле Q=c*m*Δt потребуется установка счётчика воды. Считаю, что полученный КПД является приблизительным. Если учесть все затраты, он будет значительно ниже.