探究最节能和最经济的烧开水方法

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节水节电节能小妙招

节水节电节能小妙招

节水节电节能小妙招嘿,朋友!你有没有想过,咱们在日常生活中其实有好多机会能为节水节电节能出份力呢?这可不仅仅是为了省几个钱,更是为了咱们这个地球家园的长远发展呀。

今天呀,我就来和你唠唠那些超实用的节水节电节能小妙招。

先说说节水吧。

水可是生命之源啊,咱可不能浪费。

就拿家里的水龙头来说吧,你知道吗?很多时候我们在洗手或者刷牙的时候,水龙头就一直开着,“哗哗哗”地流着水,那可都是白花花的银子和宝贵的水资源啊。

我有个邻居张大妈,以前她也没太在意,每次洗手都开着很大的水,我就跟她说:“张大妈,您这洗手水可流得有点浪费了呀。

”张大妈还说:“哎呀,就这么点水,能浪费多少啊?”我就跟她讲:“大妈,您这就错了。

您想想,这一滴水看起来是不多,可要是全中国14亿人每人都这么浪费一滴水,那得是多少水啊?这就好比是聚沙成塔,积少成多啊。

”后来呢,我就教张大妈一个小方法,在洗手的时候,把水开小一点,用香皂或者洗手液的时候,就把水龙头关上,等要冲洗的时候再打开。

这一下,水就省了不少呢。

还有洗澡的时候,咱也能节水。

我有个朋友小李,他洗澡那叫一个费水。

我就问他:“你咋洗个澡能用那么多水呢?”他说:“我就喜欢那种大水冲着的感觉。

”我就给他说:“兄弟啊,你这感觉是爽了,可水资源遭罪了。

你可以用个桶啊,在刚开始放冷水的时候,把水接到桶里,这冷水可以用来拖地或者冲厕所呢。

还有啊,你可以换个节水喷头,那种喷头喷出来的水是雾状的,一样能把你洗干净,还能省不少水。

”小李试了试,发现还真不错,现在他洗澡也变得很节水了。

再讲讲节电吧。

电这个东西,看不见摸不着,可咱们一天都离不开它。

家里的电器,要是都不注意节电,那电表可是转得飞快。

比如说电视吧,我经常看到有些人看完电视就直接用遥控器把电视关了,以为这样就万事大吉了。

其实啊,这电视还在待机状态呢,还在耗电。

我就跟我爸妈说:“你们看,这电视就像个小电老虎,虽然待机耗电不多,但是积少成多啊。

这就好比是一个小蚂蚁,一只蚂蚁力量小,但是一群蚂蚁能搬起很重的东西呢。

开水器节能分析报告

开水器节能分析报告

开水器节能分析报告开水器的历史:开水器是中国特有的产品,在欧美国家直饮水占据主导饮水市场,只有在喝咖啡时才饮用开水,因此开水器在欧美并没有得到广泛的应用,在技术上也没有投入太多的力量。

我国的开水器一直到建国时才开始在一些大型的会议场所、涉外宾馆、政府机关使用,最早使用的是铸铁锅炉烧水。

五十年代后期才委托英国政府设计了一款可以用于会议、办公场所的开水器,用不锈钢材质取代了铸铁锅炉,基本实现了半自动化。

然而,时过境迁,六十年过去了,其他电子类产品(例如:彩电、计算机、电冰箱、空调,复印机等产品)早已发生了翻天覆地的变化,而开水器并没有随着科学的进步和人类社会的发展而得到更大的改进。

开水器的现状:由于我国开水器是在五十年代后期设计定型,只解决了开水器有无的问题,但对开水器健康、卫生、节能方面并没有充分考虑。

我公司生产的全自动电磁感应加热开水器是取代燃煤、燃气、燃油和普通电开水器的最新型节能产品,它有效克服了传统电加热开水器热效率低、使用寿命短等问题,具有高效节能、卫生健康、安全可靠等特点,符合节约型社会的要求。

传统开水器:不健康高能耗开水器多数分布在城市的大众公共场所,在国内使用量非常大,例如我们身边的医院、商场、院校、车站、展会现场、部队营房等;机关、企事业单位等。

我们多数人是开水器的使用者,而目前传统的厢式开水器存在诸多的弊端,已经成为健康与节能社会密切关注的两大焦点问题。

首先是健康问题:传统厢式开水器,容积比较大,反复的保温加热,我们俗称“千沸水”。

再有就是此类开水器多数是浮球式进水方式,开水用掉一部分,冷水就补进同一加热水箱,从而产生冷热混合的“阴阳水”现象。

关于“千沸水”“阴阳水”对饮用者的伤害媒体曾这样报道:没有烧开的水里含有多种微生物、病原体以及大量的细菌,人体长期喝这种水容易感染细菌,严重的甚至会感染上肝炎。

而“千沸水”能干扰人的胃肠功能,导致出现腹泻、腹胀。

不仅如此,千滚水反复加热水体中的矿物质、微量有机物等会滋生亚硝酸盐,人体过量摄入亚硝酸盐,还会造成机体缺氧。

节约用水用电的方法都有哪些

节约用水用电的方法都有哪些

节约用水用电的方法都有哪些节约用水,又称省水,指的是透过科技或是社会性的手段来减少淡水的使用量。

那么,节约用水用电的方法有哪些?节约用水的方法洗脸、洗手浪费:水龙头大开,水花四溅。

控制水龙头开关至中小水量,及时关水。

提倡使用面盆洗脸、洗手。

刷牙浪费:不间断放水30秒,用水约6升。

节水:口杯接水,3口杯,用水0.6升。

3口之家每日两次,每月可节水486升。

炊事浪费:水龙头大开,长时间冲洗。

烧开水时间过长,水蒸汽大量蒸发。

用自来水冲淋西瓜、水果。

炊具、食具上的油污,先用纸擦除,再洗涤,可节水。

控制水龙头流量,改不间断冲洗为间断冲洗。

淋浴、盆浴浪费:过长时间不间断放水冲淋,会浪费大量水。

盆浴时放水过多,以至溢出。

盆浴时,一边打开下水塞,一边注水,浪费十分惊人。

间断放水淋浴。

搓洗时应及时关水。

避免过长时间冲淋。

盆浴后的水可用于洗衣、洗车、冲洗厕所、拖地等。

洗衣浪费:洗衣机不间断的边注水边冲淋、排水的洗衣方式,每次需用水约165升。

吹局洗衣机采用洗涤—脱水—注水—脱水—注水—脱水方式洗涤,每次用水约110升,每次可节水55升,每月洗4次,可节水220升。

衣物要集中洗涤,减少洗衣次数。

小件、夏粮衣物。

提倡手洗,可节约大量水。

洗涤剂要适量投放,过量投放将浪费大量水。

厕所用水:旧式马桶,每次13升。

节水型马桶,每次9升。

使用节水型卫生洁具。

使用洗涤水、洗衣水冲刷厕所,可节水。

洗车浪费:用水管冲洗,20分钟,用水约240升。

用水桶盛水洗车,需3桶水,用水约30升。

使用洗涤水、洗衣水洗车。

利用机械自动洗车,洗车水处理循环使用。

杜绝浪费水的浪费是惊人的。

一个关不紧的水龙头,一个月可以流掉1-6立方米;一个漏水的马桶,一个月要流掉3-25立方米水,全市如果有60万个水龙头,20万个马桶漏水,一年要损失上亿立方米的水。

生活节约用水的方法在洗澡的时候,先用喷头从头到脚淋湿,再全身涂抹肥皂或沐浴液搓洗,最后一次性冲洗干净。

洗脸、刷牙的时候尽量使用脸盆和杯子,不任由水龙头哗哗地流。

大火烧水不仅节约时间而且更低碳

大火烧水不仅节约时间而且更低碳

大火烧水不仅节约时间而且更低碳
火烧水是指利用火炉、炉灶或其他加热设备点火使用其热能加热水放置的容器,而获取高温水的加热方式。

尽管火烧水的过程比较简单,但其带来的好处却不少。

首先,火烧水能够节省时间。

储存水的容器中,有一层特殊薄膜,只要在上面
加热,就能够把水迅速加热。

因此,用火烧水的效率非常高,在一定的时间内就可以达到更高的温度。

其次,火烧水能够节约能源消耗。

由于火烧水的加热过程不需要电力,因此可
以大大减少能源的消耗。

而且,火烧水过程中比电力加热更加安全可靠。

此外,火烧水还能够更低碳。

大家都知道,使用煤气、柴油或者电热元件等能
源电力加热,会释放大量的碳和它们产生的热量,会造成围绕我们的空气污染和气候变化。

但是火烧水,只需要消耗有限的碳,就能够给我们带来很多温度,因此不会造成太多的环境污染。

总之,火烧水不仅节约时间,而且更低碳,是一种非常有效的加热方式,能够
节约能源消耗,而且还能够帮助减少温室气体的排放,保护环境,减少碳排放。

节约用水的方法,节约用水

节约用水的方法,节约用水

节约⽤⽔的⽅法,节约⽤⽔ 节约⽤⽔的⽅法整理如下,快随店铺⼩编来了解下吧。

节约⽤⽔的⽅法【⼀】 ⼀、蔬菜先⽤淘⽶⽔洗⼀遍,再⽤清⽔清洗,不仅节约⽔,⽽且能有效清除蔬菜上的残存农药;家庭浇花,宜⽤淘⽶⽔、茶⽔、洗⾐⽔等;将卫⽣间⾥⽔箱的浮球向下调整2厘⽶,每次冲洗可节⽔近3升,按家庭每天使⽤4次算,⼀年可节约⽔4380升;⽔龙头使⽤时间长有漏⽔现象,⽤装青霉素的⼩药瓶的橡胶盖剪⼀个与原来⼀样的垫圈放进去,可以保证滴⽔不漏。

⼆、如果坐便器的⽔箱过⼤,可换装两挡式⽔箱配件;坐便器的⽔箱漏⽔时,进⽔阀失效,⽔会从溢流⼝源源不断地流⾛。

排⽔阀失效,会造成坐便器长流⽔,且进⽔管不停地向⽔箱供⽔;使⽤家庭中较⼲净的弃⽔冲刷厕所,做到⼀⽔多⽤;垃圾不论⼤⼩、粗细,都应从垃圾通道清除,⽽不要通过坐便器⽤⽔冲掉。

三、解决马桶漏⽔⼩窍门:⽔箱漏⽔的主要原因是把⼿连接⽪碗⽤的铜丝经常卡住,使⽪碗掉不下去,⽪碗下不去就不能完全堵死下⽔管,⽽导致漏⽔。

可⽤塑料带搓成塑料细绳,把塑料绳穿过⽪碗上的铁环,连在把⼿摇臂上即可。

塑料绳既结实⼜不怕⽔泡,半年换⼀次。

⽔箱漏⽔的⽤户不妨⼀试。

四、洗脸⽔⽤后可以洗脚,然后冲厕所;家中应预备⼀个收集废⽔的⼤桶,它完全可以保证冲厕所需要的⽔量;淘⽶⽔、煮过⾯条的⽔,⽤来洗碗筷,去油⼜节⽔;养鱼的⽔浇花,能促进花⽊⽣长。

废⽔利⽤虽然说起来容易做起来⿇烦,但节⽔效果明显。

据测算,将洗⾐、洗澡、洗漱等⽣活废⽔收集起来,⽤做冲厕、拖地等,⼀个三⼝之家每⽉可节⽔1吨左右。

五、洗⼿、洗脸、刷⽛时不要将龙头始终打开,应该间断性放⽔。

如:洗⼿、洗脸时应在打肥皂时关闭龙头,刷⽛时,应在杯⼦接满⽔后,关闭龙头。

六、减少盆浴次数,每次盆浴时,控制放⽔量,约三分之⼀浴盆的⽔即可。

七、沐浴时,站⽴在⼀个收集容器中,收集使⽤过的⽔,⽤于冲洗马桶或擦地。

不要长时间开启喷头,应先打湿⾝体和头发,然后关闭喷头,并使⽤浴液和洗发⽔,最后⼀次清洗。

节约用水方法大全

节约用水方法大全

节约用水方法大全水是生命之源,也是我们日常生活中必不可少的资源。

然而,随着人口的增加和经济的发展,水资源的供应压力也越来越大。

因此,我们每个人都应该学会节约用水,从我做起,为保护地球环境做出贡献。

下面我将介绍几种常见且实用的节约用水方法。

一、家庭厨房节约用水1.淋浴替代浸泡很多人都喜欢将餐具浸泡在水里清洗,并且洗完后马上倒掉水,这种做法实际上是浪费了很多水。

其实,将餐具直接用水龙头淋洗,比浸泡更省水,效果也会更好。

2.餐具清洗在清洗餐具的时候,我们可以试着用一张湿抹布将碗、碟、筷等遗留的食物残渣先擦去,然后再用水冲洗。

这样不但可以省水,还可以减少下水道中的沉淀物。

3.减少用水量在使用洗碗机的时候,我们应该尽可能的将盘碗叠起来,这样会让盘碗之间的空间变得更小,从而减少以后清洗时的用水量。

二、家庭卫生间节约用水1.减量冲水用厕所的时候,我们可以在合适的情况下减少冲水量,比如小便时可以仅使用半量冲水。

2.马桶存水袋不少家庭的马桶用的是普通的马桶,那么我们或许可以考虑在储水箱中放一个塑料袋,在放置之前应将其中的空气排干,这样可以有效减少每次冲水的用水量。

3.更换节水马桶购买更换节水马桶不仅可以有效减少用水量,而且会更加环保,深受广大消费者的喜爱。

有些节水马桶的冲水量仅为2L,而且效果与普通马桶相当。

三、家庭洗衣节约用水1.洗涤衣物的计划在清洗衣物之前,我们可以先将衣服分类,然后按照洗涤要求归纳出一份洗涤计划。

这样可以避免洗涤不必要的衣服,也可以节省掉用水量。

2.洗涤时加少量洗衣液在使用洗衣机时,我们可以适量减少洗衣液的使用量,通常一池水只需要1勺洗衣液。

如果衣物不是特别脏的话,我们还可以试着在水中加入少量的醋或碱粉来代替洗衣液,这样既能节约用水量,又能够消除衣物上的异味。

四、日常生活节约用水1.水龙头拧紧在使用水龙头的时候,我们可以将其拧紧,这样可以有效减少水流程率,从而节约用水。

2.使用盆水在家里洗脸、刷牙等时,我们可以蓄水于盆中,然后用这些水来清洗面部或漱口。

电烧水和天然气烧水比较

电烧水和天然气烧水比较

算账:烧开水是最普通的家务事,而在浙江省节能协会副秘书长洪积渝眼里,小事里头也有大学问。

假定一壶水有5公斤,冷水的温度是20℃,要使之沸腾,必须要1675千焦的热量。

假定电费0.61元(0.3元),天然气2.4元。

方案1:用电水壶烧,这是都市人尤其是年轻人常用的烧开水方式。

电水壶的效率是75%,所以要烧开5公斤的水,实际需要消耗2233千焦的热量,相当于0.62度(千瓦时)电。

按现行电价每度0.61元计算,需要0.38元。

如果是半价时烧,需要0.19元。

方案2:用天然气烧,目前,主城区不少社区的管道煤气已改用天然气。

天然气灶的热效率是55%,所以要烧开5公斤的水,实际也需要消耗3045千焦的热量,相当于0.086立方米天然气。

按现行天然气价格每立方米2.4元计算,需要0.21元。

所以答案很明显,白天用天然气烧,晚上用电烧。

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最佳烧水时间问题(已发表在国家级刊物上)

最佳烧水时间问题(已发表在国家级刊物上)

最佳烧水时间问题湖南省株洲市北京师范大学株洲附属学校c0811班曾哲南高伟翔指导老师:周波摘要:在日常生活中,正常情况下每个人一天需要大约5L热水,特别在冬天的时候,多数的家庭都是使用天然气(我们以热水壶燃气烧水为例),烧水的时间大多数人都是凭自己的感觉估算,烧水时间久了蒸发量太大,温度过高,造成了水和时间的浪费,造成了燃气的浪费,烧水的时间短了,水的温度不够,达不到使用所需要的水的温度,本文我们通过对烧水速率问题的研究,来说明如何最准确的解决烧水的时间,减少燃气的浪费,达到最好的效果。

关键词:燃烧效率;天然气的热值;水的比热容一、实例:1 、冬季需要泡脚或洗澡时,特别在广大的农村或郊区,都是用燃气或煤气烧水,为了达到自己想要的水的温度,需要不断的去查看,或用手去试探水温,如果烧水时间不够,达不到所需温度,则使用的效果不理想或者又要重新开启燃气,如果一不留心烧过了时间,则又浪费了水,更是浪费了燃气。

2 、烧饮用水时,时间太短,水的温度不够,时间太长,导致水所剩无几,且开水烧太久会影响水的质量,产生一些对身体有害的物质,不能满足生理需求3、做家务时,去除一些顽渍需要大量热水,烧水时间过短,导致水温不够达不到要求,事半功倍二、问题的思考:生活用水因为用途不同,所需水的温度也不同,在我们的论文中将针对一些生活上的用水水温问题做出解答,通过我们的实验,求解烧水的时间与效率最优值。

三、数据的采集:我们去了株洲市的几大超市(百货大楼、天元超市、河西新一佳、河东新一佳、家润多、家乐福、步步高),调查了几个品牌不同材料和型号的烧水壶,以及一些家庭使用率比较高的天然气灶品牌。

我们认为烧水壶的型号和材料以及不同的天然气灶都对烧水的时间有较大的影响。

(附)各大超市烧水壶品牌型号调查表(附)各大超市煤气灶品牌型号调查表(备注:鉴于华帝天然气灶使用比较普遍,实验中所用天然气灶为华帝天然气灶,两种热效率分别为40%、50%的天然气灶)四、模型的计算:实验所需公式:(1)热量Q=c*m*△t(2)时间t=Q÷水吸热速度(3)水吸热速度=每秒放出天然气体积×热效率×天然气热值×天然气密度计算过程:(以下均以华帝天然气灶为例)(1)当把4L水从15度加热到60度时,用4 0%热效率的燃气灶加热,将数据带入上述公式。

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如何烧开水?——探究最节能和最经济的烧开水方法目录前言 (3)一、电热水壶烧开水 (3)二、天然气灶+普通水壶烧开水 (9)三、电热水壶的改进 (13)四、天然气烧水的改进 (15)五、电磁炉烧开水的实验分析 (17)六、节能是否等于省钱 (19)七、结论和建议 (20)前言烧开水?大家肯定会说谁不会?我们在家里天天都要烧开水,使用的器具主要有天然气灶和电热水壶,偶尔还会使用微波炉、电磁炉,那么,哪一种器具烧开水最节能?最省钱?现有的器具还有没有改进的地方?可能大家还没有仔细想过。

于是这个暑假,我对几种常见的烧开水方式进行具体实验和记录分析,用数字探究最节能和最经济的烧开水方法。

下面与大家做一分享。

一、电热水壶烧开水1、实验过程首先,选择最简单的烧水器具,一个 1.2升的电热水壶,产品说明书上的功率是1800W。

为了准确测量烧开水的过程,我还称量了电热水壶的质量和水的质量,测量了烧水过程中水的温度变化、实时测量了电功率和电能以及烧水的时间。

使用的测量仪器性能如下:温度测量:电子温度计(图1),测量范围是0~200 ℃,精度0.5 ℃时间测量:手表中的秒表工具(图2),精度1 s质量测量:挂钩式电子秤(图3),量程是20kg,精度是10 g电功率测量:功率插座(图4),可以实时测量电功率、电压、电流、功率因数和累计电能。

在烧开水的实验中,我记录了实时功率和累计电能,用电子秤称量电热水壶的质量为620g,加水1000g ,水的初始温度是28.4℃,表1是烧水过程的数据记录,记录的时间间隔是10s 。

图1电子温度计 图2 秒表2、实验测量数据的分析电热水壶烧开水,我们最希望的是电能转化的热量全部被水吸收,但是这只是理想情况,实际上,水吸收了热量,温度升高,电热水壶的温度也随之升高,因此也会吸收热量,此外考虑到水壶的温度与周围空气的温度有差别,还会向外散热,通过查找资料,了解这些散热的计算方法,可以分为辐射散热和对流散热。

下面是分析电加热的热量、水吸收的热量,壶吸收热量以及散热量的的计算方法。

(1)电加热的热量W=P·∆t其中:W是电能转化的热量,单位是J;P是电功率,采用功率插座测量,单位是W;∆t是烧水的时间,单位是s。

(2)水吸收的热量Q1= c1·m1·( t2-t1)其中:Q1是水吸收的热量,单位是J;c1为水的比热容,4.2 J/g·℃,其含义指的是1g水温度升高1℃所需要的热量是4.2J;m1为水的质量,每次烧水1000g;t2和t1为水在加热结束和加热开始时的温度,单位是℃。

(3)水壶的吸热量水壶材料是不锈钢,壁很薄,厚度大约在0.5mm,其吸热量为:Q 2= c2·m2·( t2-t1)其中:Q2是水壶的吸热量,单位是J;c2为水壶的比热容,水壶的大部分材料为304不锈钢,少量为塑料,所以把304不锈钢的比热容作为整体的比热容,约为0.50J/g·℃;m2为水壶的质量,电热水壶为620g;t2和t1为水壶在加热结束和加热开始时的温度,金属传热很快,所以可以认为其温度与水温相同。

(4)水壶外表面向周围空气的对流换热水壶的外表面温度比周围环境温度高,因此一定会向环境传热,首先考虑水壶外表面向周围空气的传热。

通过查资料,可以采用下面的公式计算:Q3 = h·S·( t w-t0) ·∆t其中:Q3是水壶外表面向周围空气的对流换热,单位是J;h为表面对流换热系数,其定义是物体表面与附近空气温差1℃,单位时间(1s)单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。

单位为W/(m2·℃);S为烧水壶的外表面积,单位是m2;tw是水壶的外表面温度,可以认为与水温相同;t0是环境温度,单位是℃;∆t是烧水的时间,单位是s。

在这里,最关键的数据是表面对流换热系数。

资料上说,对流换热是一个受许多因素影响且其强度变化幅度又很大的复杂过程。

在不同的情况下,传热强度会发生成倍至成千倍的变化。

表面对流换热系数与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等都有密切关系,很复杂。

另外,物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。

本实验中的烧水壶放在背风的地方,周围风速很低,这个因素可以忽略,此时可以认为烧水壶外表面与周围空气是自然对流换热。

空气自然对流系数大致为 5 ~25 W/(m2·℃),本实验取中间值,h约为15W/(m2·℃)。

电热水壶可以近似认为是圆柱形,直径和高度均为0.15m,底面不考虑散热,则其散热的表面积为:S=3.14*(0.075)2+3.14*0.15*0.15=0.088(m2)用温度计测量环境温度t0,为26℃。

(5)、水壶外表面向周围环境的辐射散热水壶外表面除了向周围空气的自然对流传热,还会向周围墙壁进行辐射传热。

资料上说,辐射传热是两个温度不同且互不接触的物体之间通过电磁波进行的换热过程,任意两个“能互相看见”的物体之间都存在辐射换热。

辐射换热与对流换热最明显的不同之处是不需要中间介质,可以在真空中进行,比如太阳对地球的辐射换热。

加热的水壶与周边的墙壁存在辐射传热。

辐射传热量的多少主要取决于烧水壶外表面与周围墙壁之间的温度差,温度差越大,散热量就越多,计算公式为:Q4 =5.67·e·S·[( 273+t w)4-(273+ t0) 4] ·∆t其中:Q4为辐射换热热量,单位为W;e为水壶的表面发射率,可以近似取1;S 为烧水壶的外表面积,单位m2,与对流传热相同;t w、t0分别为水壶表面和周围墙面的温度,单位℃;3、实验小结从表2的热量分析可以看出,用电热水壶烧开水,电能转化的热量,有约90%被水吸收,约6%被水壶吸收,剩余的大约4%浪费掉了。

表2中的最后一行各项相加不等于100%,是由于分析计算过程的误差,但对于总体结论没有大的影响。

二、天然气灶+普通水壶烧开水1、实验过程天然气灶,通过燃烧天然气,加热水壶和壶中的水。

首先,需要知道如何计算天然气燃烧的加热量。

查找资料,了解到天然气燃烧放出的热量,可以用燃烧热值这个概念,其定义为1m3天然气燃烧放出的热量,由于天然气是以甲烷为主的复杂的混合物,因此没有固定的燃烧热值,资料推荐取值为36MJ/m3。

,或者是36kJ/L。

家里的厨房有天然气表,其最小读数是升,可以估读到0.2升(图5),因此可以用燃烧的天然气量乘以燃烧热值,得到每次烧开水过程中天然气燃烧放出的热量。

其他测量时间、水的质量、水壶的质量的方法和工具与电热水壶相同。

家里的烧水壶的材料也是不锈钢,但是其容积约为2.5升,因此为了保证与电热水壶烧水的相似性,每次烧水2000g。

用电子秤称量烧水壶的质量为510g,加水2000g,水的初始温度是25.2℃,表3是烧水过程的数据记录,记录的时间间隔是30s。

图5 天然气表2、实验测量数据的分析天然气燃烧加热水壶烧开水,我们同样最希望的是燃烧热量尽可能多的被水吸收,与电热水壶的分析相似的是,水吸收了热量Q1,水壶也吸收热量Q2,水壶同样会向周围空气和墙壁进行对流换热Q3和辐射换热Q4,热量Q1到Q4的分析方法与电热水壶相同,具体分析如表4。

烧水壶可以近似认为是半球形,半径为20cm,底面不考虑散热,则其散热的表面积为:S=2*3.14*(0.1)2=0.063 m23、实验小结从表4的热量分析可以看出,用天然气燃烧加热水壶烧开水,总计使用了48L天然气。

燃烧能转化的热量,有约34%被水吸收,约1%被水壶吸收,约2%通过对流和辐射散失掉了。

但是这些相加只有37%左右,还有63%的热量去哪里了?没错,这63%的热量,没有加热烧水壶,直接“绕过”烧水壶散失到空气中了。

因此看来如果可以减少天然气烧开水时直接散失的热量,就可以提高能量的利用效率。

下面我们就试试看。

三、电热水壶的改进从表2看出,用电热水壶烧开水,电能转化的热量,有约90%被水吸收,约6%被水壶吸收,剩余的大约4%浪费掉了。

那么能不能想办法再提高效率呢?通过保温可以减少散热,再次做实验。

具体做法是用两个干毛巾包在电热水壶的外面(图6),实验的时候同时测量毛巾外表面的温度,测量和分析数据如表6。

图6电烧水壶的改进表6 带保温的电热水壶加热从上表可以看出,对流换热和辐射换热的总量明显减少,从15kJ减小到0.735kJ,所占全部热量的比例由4%减小到0.3%;总热量中被水吸收的比例提高了1%左右,总的加热时间也减少了18s。

所以对水壶采取保温措施可以减少耗电量。

四、天然气烧水的改进从表4得出的结论,有63%的热量从四周绕过烧水壶,我们是否可以想办法呢?我想可以从以下几个方面考虑:1)减小火焰的大小,这样火焰的速度也会降低,可以在壶底多停留时间;2)将壶底做成波浪形,增加壶底的换热面积;3)采用扁平形状的水壶,增加火焰与壶底的换热面积。

若采用后两种方法,暂时没有条件,我先尝试了第一种方法,将火焰调小,测量结果如表5。

表5 天然气烧水过程的热量分析(小火)表6可以看出,总的用气量从48L减小到43.6L,节约了大约9%;燃烧能转化的热量,有约36%被水吸收,利用率提高了2%。

由于条件所限,设想2和3,本次实验无法实现。

五、电磁炉烧开水的实验分析家里还有一个电磁炉,平时做火锅可以使水加热。

这次尝试将烧开水的壶放在电磁炉上,壶里同样装2000g的水,采用电热水壶的实验方法进行测试,数据如表7。

从表7可以看出,采用电磁炉烧开水,被水吸收的能量大约占总电能的84%,低于电热水壶。

查资料,了解电磁炉的原理是采用磁场感应涡流加热原理,利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内的磁力通过含铁质锅底部时,即会产生很多小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热于锅内食物或水。

这一过程的能量转换过程是电能转换成磁能,再转换成热能,多了一个能量转换的过程,因此能量损失增加。

从这个实验可以知道,做火锅的时候,用电热水壶烧开水,再导入电磁炉上的火锅里,可以节能。

六、节能是否等于省钱以上采用电热水壶、电磁炉、天然气灶3种炉具做了对比实验,总体上看,对能源的使用效率,是依次降低的。

但是电费和天然气费的价格不一样,哪一种更省钱呢?现在杭州的家用天然气价格是3.1元/m3,电价分为峰谷电价,白天8点到晚上10点是0.56元/kwh,其他时间是0.28元/kwh,下面分析一下这几次实验的费用。

从表8可以看出,带保温的电热水壶也是最省钱的烧水方式,烧开1千克水仅需要不到5分钱,如果在晚上10点之后的低谷电价时段,烧开1千克水仅需要2.4分钱,则是最经济的烧水方式。

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