Меню

Мощность электрического тока в нагревательном элементе утюга

Сколько электроэнергии потребляет утюг

Потребление электроэнергии утюга зависит от:

  • Мощности прибора.
  • Времени глажки.

утюг

Расчёты потребления кВт

Давайте возьмём утюг мощностью 2000 Ватт(это означит что он потребляет 2 кВт/в час).

Расчёт потребления за 1 минуту: 2000(мощность прибора) / 60(минуты в часе) = 33,3 Ватт/в минуту.

Допустим что вы гладите 20 минут в день: 20(время глажки) * 33,3(расход в минуту) = 666 Ватт или же 0,666 кВт/ за одну 20-ти минутную глажку(округлим до ≈ 0,67).

В день вы проглаживаете одежду 2 раз по 20 минут: 2(кол-во использований в день) * 0,67(расход за 1 использование) = 1,34 кВт/ в день.

Расход электричества в месяц: 30(дней работы) * 1,34(потребление в день) = 40,2 кВт/ в месяц.

Сумма оплаты за электроэнергию потраченную утюг: 40,2 * 3,5р(например, тариф за 1 кВт/час, в каждой области, районе, городе и деревне разные тарифы) = 140,7 руб.

Внимание мы рассчитали потребление утюга на 40 минутную глажку в день, если вы будете гладить меньше 2-х раза или меньше 20-ти минут в день, то и расход будет в разы меньше. Ну и наоборот если больше этих значений то и расход электроэнергии увеличится.

Расчёты потребления тока

Если вы хотите определить сколько потребляет тока(Ампер) ваш прибор, вам необходимо выполнить эти действия:

Кол-во потребленного тока в час: 2000(мощность утюга) / 220(напряжение в розетке) = 9,09 А/ в час.

Можно определить потребление за 1 минуту: 9,09 / 60 ≈ 0,16 А/ в минуту.

Далее вы можно определить сколько вы потратили тока за 1 использование:(например глажка длилась 20 минут): 0,16(потребление за 1 минуту) * 20 (время использования) = 3,2 А/ за 20 минут.

Внимание, при расчётах тока нужно учитывать напряжение в сети и мощность утюга.

Рекомендации по экономии

Есть несколько способов для экономии электроэнергии:

  1. После использования вытаскивайте вилку из розетки(т.к. даже в таком состояние он потребляет электричество),
  2. Отчищайте поверхность утюга от налёта,
  3. Гладьте только необходимую одежду.

Как правильно выбирать утюг

Источник

Простейшие электрические расчеты нагревательных элементов

Электронагреватели широко используются в бытовых электроприборах: чайниках, утюгах, каминах, плитках, паяльниках и т. д. Тепловое действие тока. При прохождении электрического тока через неподвижные металлические проводники единственным результатом работы тока является нагревание этих проводников, и, следовательно,по закону сохранения энергии вся работа, совершенная током, превращается в тепло.

Работа (в джоулях), совершаемая током при прохождении его через участок цепи, вычисляется по формуле:

Работа (в джоулях), совершаемая током - выражение для расчета

  • U — напряжение, В;
  • I — сила тока, А;
  • t- время, с.

Количество теплоты (Дж), выделенное в проводнике при прохождении по нему электрического тока, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока и вычисляется по закону Джоуля — Ленца:

Количество теплоты (Дж), выделенное в проводнике при прохождении по нему электрического тока - формула для расчета

где R — сопротивление проводника, Ом.

Произведем расчет количества теплоты, необходимой для того, чтобы вскипятить воду в чайнике, вмещающем 2 л. Напряжение сети U=220 В. Ток, потребляемый электрочайником, I= 4 А. Определить время закипания воды в чайнике, если КПД его 80% и начальная температура воды 20° С.

  • U=220 В;
  • I=4 А;
  • m=2 кг;
  • КПД=0,8;
  • t=20° С;
  • tкип = 100° С.
  • Удельная теплоемкость воды С=4200.

Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения.

Qпол = cm (tкип — t0) = 4200 * 2(100 — 20) = 672 000 Дж.

Определим общее количество теплоты, которое должен выделить нагревательный элемент электрочайника, с учетом потерь на нагрев керамики, корпуса чайника и внешней среды:

общее количество теплоты, которое должен выделить нагревательный элемент электрочайника - выражение для расчета

Определим время закипания воды в чайнике:

 время закипания воды в чайнике - формула

Отсюда находим t;

 время закипания воды в чайнике - пример расчета

Мощность электрического тока. Зная работу, совершаемую током за некоторый промежуток времени, можно рассчитать и мощность тока, под которой, так же как и в механике, понимают работу, совершаемую за единицу времени. Из формулы, определяющей работу постоянного тока А = U//t, следует, что мощность его (Р) равна:

Читайте также:  Геккон токи земноводное или нет

Мощность - расчетная формула

Нередко говорят о мощности электрического тока, потребляемой от сети, желая этим выразить мысль, что при помощи электрического тока (за счет тока) нагреваются утюги, электроплитки и т. д.

В соответствии с этим на приборах нередко обозначается их мощность, т. е. мощность тока, необходимая для нормального действия этих приборов. Так, например, для нормальной работы электроплитки на 220 В мощностью 500 Вт требуется ток около 2,3 А при напряжении 220 В (2.3 * 220 = 500).

На практике применяют более крупные единицы мощности: 1 гВт (гектоватт) = 100 Вт и 1 кВт (киловатт) = 1000 Вт.

Таким образом, 1 Вт есть мощность, выделяемая током 1 А в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение 1 В.

Единица работы, совершаемой электрическим током в течение 1 с при помощи 1 Вт, называется ватт-секундой, или иначе джоулем. Применяют и более крупные единицы работы: 1 гектоватт-час (гВт*ч) или 1 киловатт-час (кВт*ч), который равен работе, совершаемой электрическим током в течение 1 ч при мощности 1 кВт.

Длину и диаметр проволоки нагревательного элемента рассчитывают исходя из величины напряжения сети и заданной мощности нагревательного элемента. Сила тока при данном напряжении и мощности определяется по формуле:

Сила тока - выражение для расчета

омическое сопротивление проводника всегда вычисляется по формуле:

омическое сопротивление проводника - формула

Зная величину тока, можно найти диаметр и сечение проволоки.

Основные данные для расчета нагревательных элементов:

Допустимая сила
тока, А
1 2 3 4 5 6 7
Диаметр нихромовой
проволоки при
температуре 700° С, мм
0,17 0,3 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85
Площадь поперечного
сечения проволоки, мм2
0,0227 0,0707 0,159 0,238 0,332 0,442 0,57

Подставляя полученные значения в формулу:

длина проволоки - расчетная формула

где: l — длина проволоки, м; S — сечение проволоки, мм^2; R — сопротивление проволоки, Ом; р-удельное сопротивление проволоки (для нихрома р = 1,1, для фехраля р =1,3), Ом*мм^2/м, получим необходимую длину проволоки для нагревательного элемента.

Пример. Определить длину проволоки из нихрома для нагревательного элемента плитки мощностью Р = 600 Вт при напряжении сети U = 220 В.

пример расчета

По этим данным находим диаметр и сечение проволоки: d= 0,45 мм, S = 0,159 мм^2. Тогда длина проволоки будет равна:

длина проволоки - пример расчета

Точно так же можно рассчитать нагревательные элементы и для других электронагревательных приборов.

Примечание. При эксплуатации электрорадиотехнической аппаратуры необходимо знать сечение монтажных проводов — в зависимости от величины проходящего по ним тока. В таблице приведены максимально допустимые токи нагрузки для медных проводов различного сечения.

Допустимые токи нагрузки медных проводов (монтажных):

Параметр Сечение провода, мм^2
0,05 0,07 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 1 1 ,5 2 2,5 4 6 10
Наибольший
допустимый
ток, А
0,7 1 1,3 2,5 3,5 4 5 7 10 14 17 20 25 30 54

Литература: В. Г. Бастанов. 300 практических советов, 1986г.

Источник



Мощность электрического утюга

На сегодняшнем рынке бытовых электроприборов утюги представлены в очень широком ассортименте: различной конфигурации, назначения, набору всевозможных функций и электротехническим характеристикам. Одной из составляющих характеристики электрических утюгов является их мощность (ватт). Это очень важная составляющая характеристика утюга.

В данной статье я хочу поговорить с вами именно о мощности электрического бытового утюга. Чем же она так интересна и почему ей посвящается отдельная статья? Об этом мы и поговорим ниже.

Мощность — это физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В нашем случае, мощность — это электрическая энергия, которую потребляет электроприбор (утюг).

Читайте также:  Кроссворд по теме электрический ток действие тока

На что, в электрическом утюге, идет основной расход электроэнергии? Главным рабочим инструментом у данного бытового прибора является подошва. Именно на нагрев подошвы утюга расходуется максимальное количество энергии, которая потребляется прибором.

нагревательный элемент в подошве утюга

Что и как нагревается? В подошве электрического утюга устанавливается (монтируется) нагревательный элемент. Это спираль, защищаемая изоляционным материалом от прямого контакта с металлической подошвой, т.е. от замыкания на корпус. Спираль нагревается до определенной температуры, устанавливаемой термореле. Нагреваясь, спираль передает тепло металлической подошве утюга. Чем быстрее и сильнее нагревается спираль, тем сильнее и быстрее идет нагрев подошвы. Поэтому чем мощнее нагревательный элемент, тем мощнее электрический утюг.
Подошва для утюга Braun EasyStyle SI 2010
Мощность нагревательного элемента зависит от материала, из которого он изготовлен (чаще всего нихром), сечения спирали, а также ее длины. Т.е. как мы с вами поняли, мощность электроутюга — это мощность его нагревательного элемента.

Современные бытовые электрические утюги выпускаются с мощностью от 1400 Вт до 1900 Вт. Чем выше мощность, тем быстрее и качественнее глажка даже таких вещей, как плотные ткани. Утюг на 1400 — 1500 Вт с легкостью может справляться с сравнительно тонкими тканями (рубашки, брюки) и постельным бельем. Такой показатель мощности имеет каждый второй утюг, продаваемый в наших магазинах.

А вот для более грубых тканей подойдут утюги, имеющие уже большую мощность нагревательного элемента — от 1600 Вт до 1900 Вт. Они с этой целью справляются легко и быстро.

Существуют электрические утюги с мощностью нагревательного элемента более 2000 Вт (2 кВт), но это уже профессиональные модели, используемые, например, в ателье. Стоит отметить, что некоторые домохозяйки предпочитают подобные модели и для домашнего применения. Но в таком случае, по моему мнению, лучше приобрести парогенератор. Он, конечно, дороже простых паровых утюгов, но более надежен и качественен.

Как мы поняли из статьи, мощность бытового электрического утюга — это не что-то непонятное и абстрактное, а это мощность его нагревательного элемента, который и является главной составляющей данного электроприбора.

Источник

Мощность утюга: сколько потребляет квт ваш помощник

Наиболее значимая характеристика для любого электроприбора – это его мощность. При покупке утюга часто обращают внимание на его энергопотребление. Однако показатель мощности – это не только величина расходуемого электричества.

  1. Мощность утюга – что это такое
  2. Диапазоны мощности
  3. Малая
  4. Номинальная
  5. Средняя
  6. Высокая
  7. Нагревательный элемент
  8. На что влияет электрическая мощность
  9. Величина потребления электроэнергии
  10. Как сэкономить на энергопотреблении утюга

Мощность утюга – что это такое

Важным показателем является потребляемая мощность утюга. Под этим понятием подразумеваются физические процессы, представляющие собой скорость в потреблении электроэнергии работающим прибором.

Скорость преобразования электрической энергии нагревательным элементом, расположенным в подошве утюга, как раз и является показателем его мощности. Чем больше указанное значение, тем быстрее произойдет набор температуры. Мощность утюга измеряется в киловаттах.

При выборе утюга не следует забывать об электропроводке в доме. Излишняя нагрузка может привести к короткому замыканию и возгоранию. Жители, в особенности старого жилого фонда, должны обращать на это внимание и отдавать предпочтение маломощным электроприборам.

Диапазоны мощности

Малая

Небольшие утюги с диапазоном энергопотребления в 800-1300 Вт относятся к маломощной технике. Они предназначены для нечастого применения: в дороге, на выезде, или когда необходимо погладить что-то на скорую руку. Такие модели имеют спрос у часто путешествующих или ведущих кочевой образ жизни людей.

Номинальная

Номинальной мощностью считается 1300–1600 Вт. Такой прибор не велик в размерах, мал по весу и предназначен для одного человека или небольшой семьи. Он легко погладит изделия из негрубых тканей: футболки, брюки, рубашки, простыни. Этот тип из линейки моделей пользуется повышенным спросом.

Читайте также:  Напряжение обмотки якоря двигателя постоянного тока

Средняя

Средняя мощность – 1600–2000 Вт. Потребляемая энергия здесь выше. Приборами с такими параметрами можно хорошо прогладить не только тонкие ткани, но и плотные, например, джинсовую. Они также нравятся потребителям, как и утюги с номинальной мощностью.

Высокая

Линейка профессиональных моделей с еще большей мощностью. Количество ватт, потребляемых такими утюгами – 2000–2400 Вт. Находят применение в прачечных, пошивочных мастерских, небольших отелях. И даже у домохозяек, стремящихся всегда иметь хорошо выглаженное белье.

Нагревательный элемент

Потребление электрической мощности происходит в нагревательном элементе, который вмонтирован в подошву утюга. Он состоит из изолированной спирали, защищенной от контакта с металлом подошвы во избежание нанесения электрических травм потребителю.

Нагрев спирали осуществляется до установленной в терморегуляторе температуры. Она передается подошве. Чем больше мощность спирали, тем быстрее станет нагреваться рабочая поверхность.

На что влияет электрическая мощность

Электрическая мощность – первостепенный показатель при выборе утюга. Это обоснованно, ведь количество киловатт, потребляемых работающим утюгом, влияет на следующие параметры:

  • расход электрической энергии;
  • скорость нагрева;
  • уровень максимальной температуры;
  • оптимальный процесс парообразования.

От характера энергопотребления зависит стабильность таких функций как:

  • постоянная подача пара;
  • вертикальное отпаривание;
  • паровой удар.

Чем выше температура нагрева рабочей плоскости, тем производительнее будут действовать все паровые функции.

Величина потребления электроэнергии

При выборе электрического прибора, потребителя в первую очередь интересуют показания счетчика электроэнергии, на которые будет влиять процедура глажки одежды и белья. При регулярном повышении тарифов на электричество такой подход объясним.

Достижение максимальной мощности происходит только во время нагрева утюга. Затем следует период поддержания определенной температуры, что частично экономит электроэнергию. В среднем, расход во время глажки сводится к соотношению 40 – 50% от величины, указанной в паспорте электроприбора.

Если произвести приблизительный подсчет расхода электроэнергии за час работы, например, утюгом в 2000 Вт, то получатся такие показатели:

  • нагрев до максимальной температуры (5 минут, расход 100%) – 167 Вт;
  • режим поддержания температуры (55 минут, расход 50%) – 917 Вт;
  • итого: расход электроэнергии за 1 час – 1084 Вт, или 1,084 кВт.

Как сэкономить на энергопотреблении утюга

Об экономии электроэнергии, как советуют знатоки, стоит подумать еще на стадии выбора конкретной модели. К современному оборудованию производители все чаще стали применять энергосберегающие технологии. Порядка двадцати лет назад об этом никто из разработчиков даже не задумывался и приборы потребляли большое количество энергии.

Покупателю утюга заранее нужно внимательно посмотреть на его технические характеристики. Каждая упаковка такого товара должна быть снабжена этикеткой энергоэффективности. Маркировка с буквой «А» укажет на наименьшее потребление электроэнергии и наибольшую экономичность. Буква «G» укажет на максимальную энергозатратность.

Существуют хитрости бытового плана, снижающие расход электроэнергии:

  • за один раз гладить большое количество белья (уменьшается расход энергии на нагрев);
  • пользоваться принципом остаточного тепла (выключать утюг за 10 мин. до завершения работы);
  • стараться не гладить влажное недосушенное белье;
  • максимально правильно использовать режимы при глажке разных типов тканей.

Из разнообразия электрических утюгов найдется подходящий экземпляр. Приоритетом является цена товара, его потребляемая мощность, набор функций. Вне зависимости от выбора, вновь приобретенный электрический утюг станет помощником в домашнем хозяйстве и позволит быстро справляться с необходимыми делами.

Источник