Füüsikast. Kütmisest. kW-dest.

Kuidagi kahju oleks pikki kommentaare siia oma lehekesele mitte üles panna. Enda genereeritud (kõneleb energeetik :-) teksti õigused kuuluvad ju mulle, nii et olgu viimane kommentaar ka siin:

 

Suurema pindalaga küttekeha on jah, sellepärast arukam, et sama võimsuse  (või ka energia = võimsus x aeg) eraldamiseks on küttekeha pinna temperatuur madalam. Suhteliselt jaheda õliradiaatori pinnal ei hakka tolm kõrbema, inimesed ei kõrveta end ära ja radiaatori lähedal olevatel inimestel pole soojuskiirgusest tulenevalt palav (sellest räägib taas Wieni nihkeseadus). Kuid kui me füüsikaliselt läheneme, siis veelkord, :-) ideaaljuhul võime me toasooja hoidmiseks 1 kW-se soojusliku võimsuse tuppa sisestada läbi ühe 1 cm pikkuse kaarleegi (plasmapallikese) või 50 m2-se leige põranda. Jah, küttekeha võiks olla võimalikult madalal, et konvektsioon (temperatuuride erinevusest tingitud õhu liikumine) segaks õhku kogu ruumi ulatuses, et toa nurgas oleks sama soe, kui mujal.

 

Muide, ma olen 1 kW-sel prožektoril suppi keetnud, pott peale ja pliit nagu pliit ikka.

 

Ehk siis, kui meil on ühes toas kilovatine hõõglamp ja teises kilovatine elektriradikas, siis mõlemad tarbivad sama palju elektrit, mõlemat seadet läbib vool 4,35 A, mõlema seadme võimsus on 230V * 4,35A = 1000W. Mõlema seadme aktiivtakistus töötemperatuuril on 53 oomi, mõlemas seadmes olev „traat" edastab seadme korpusele võrdse koguse soojuslikku võimsust. Nad mõlemad tarbivad 1 kW, ja et nad maha ei põleks, üles ei sulaks, ei aurustuks, peavad nad sama suure koguse võimsust ka keskkonda edastama. Juhul kui radikas kaalub nt 10 kg ja hõõglamp 0,1 kg, siis ega muud vahet ei ole, kui hõõglamp edastab kogu elektriliselt tarbitud võimsuse pea hetkeliselt, suurema soojusmahutavusega küttekeha kütab viitega, peale sisselülitamist kulub mingi aeg soojenemiseni, peale väljalülitamist saame aga selle algseks soojendamiseks kulunud energia jälle kätte. Radiaatori pind on jahe, kuna pindala on suur, hõõglamp on tulikuum, kuna pindala on suur, peabki suur olema, muidu ei suudaks ta tarbitud elektrilist võimsust soojusena keskkonda üle anda ja lamp sulaks/aurustuks ära. Kuid mõlemad annavad tuppa võrdse koguse võimsust/energiat (lambilt lahkub osa tarbitud võimusest nähtava valgusena, see aga neeldub ja muundub soojuseks seintel/mööblil).

 

Jaa muidugi, elektriga ei ole meil kuigi arukas kütta, elektrijaamas ahju aetud põlevkivist jõuab elektriküttega tuppa vähevõitu soojust kohale. Selle juures ärme aga unusta, et ka keskküttesüsteemis esinevad arvestatavad kaod, nagu ka ahju kasutegur ei ole 100% (keskmisel ahjul on see väidetavalt nii 50% ringis). Minul näiteks on korteris sellised keskkütte radiaatorite regulaatorid, mis hoiavad toas ühtlast temperatuuri. Seega, olen ka katsetamata veendunud, et kui ma elutoas keevitan, trollibussi mootorit käitan, prožektoreid põletan (valgusvihu seinale keeran, mitte ei küta akna kaudu vastasmaja seina), siis need kW-d, mida ma läbi nende tuppa toon, siis sellevõrra tarbin vähem keskküttesooja. Eks muidugi, kui ma nt 10 kW prožektoreid põlema panen, tõuseb toas temperatuur a'la 40 kraadini, temperatuuride erinevus ühel pool (toas) ja teiselpool (õues) seina, ehk delta T suureneb, mis tähendab, et suurema temperatuurigradiendi tõttu suureneb õue lahkuvate džaulide hulk, kõik need 10 kW lahkuvad rõõmsalt väliskeskkonda… ehk siis, selleks et -10 kraadise ilmaga oleks toas 20 kraadi, tuleb sellise temperatuuride tasakaalu hoidmiseks tuppa lisada igas ajaühikus kogus x soojusenergiat.

 

Muide, tavaliselt ei ole meil valgusteid nii palju, et ainult nendega suudaksime tube soojana hoida, st lisaks valgustusele on meil ka muid, tavalisi küttekehi, need paiknevad aga põranda lähedal, tavaliselt akna all, et aknast tulev (raske) külm õhk põrandale ei saaks „kukkuda", st konvektsiooni eest hoolitseb ikka ka tavaküttesüsteem, valgustite soojus ei jää lae alla päris seisma. Valgustite soojusliku võimsuse hüppelisust reguleerib moodne küttesüsteem.

 

Olgu lisatud, et toasooja ei jahuta maha miski muu, kui maja välisseinad, kurja juur on seinte hea soojusjuhtivus/halb soojapidavus, tuppa toodud soojusenergia „pääseb" kergesti õue.