Kiire mõttekäik kütmisest ja kilovattidest

Lubatagu mul vana teema üles soojendada ja häbematult oma joru edasi ajada.

 

1 kW-ne õliradiaator lülitub soojana välja vaid siis, kui ta võimsus ületab selle soojusliku võimsuse, mis parajasti toast läbi seinte ja ventilatsiooni lahkub. Kui selles samas toas põleksid 10 100W-st lampi, siis tõuseks ruumi temperatuur üle soovitu. (tuppa toodava ja toast lahkuva soojusenergia tasakaal saabub näiteks temperatuuril 27 kraadi C-st). Reaalsel juhul on aga meie valgustite võimsus ju palju väiksem, kui küttekehade võimsus. St, õliradikas tarbib (ükskõik mis tüüpi) lampidest vaid siis vähem elektrit, kui lampe on rohkem, kui oleks vaja toasooja säilitamiseks.

 

Oletame, et meil on hästi soojustatud majake, õues on 0 kraadi, ja selleks, et toas oleks 20 kraadi, tuleb igal ajahetkel tuba kütta 1 kW-se võimsusega. 1 variant oleks 10 100W-st lampi. Teine variant oleks 1 kW-ne elektriradiaator. Et 1 kW suudab toas 20 kraadi hoida, siis on temperatuur püsiv, on tasakaal. See ühe kilovatine radiaator ei lülitu välja, st nii kui lülituks, hakkaks toas temperatuur langema. Toa õhk jahutab teda nii palju, et ta ei saavuta väljalülitumise temperatuuri. Sama lugu on lampidega, nii kui ühe ära kustutame, läheb tuba soovitust külmemaks.

 

Kui me tooks tuppa nt 2 kW-se radika, siis see suudaks toa olulisemalt soojemaks kütta, kui 1 kW-ne radikas. Et me tahame 20 kraadi C-st saada, siis klõpsib see radikas sisse-välja (kõigutab temperatuuri). Pool ajast on sees, pool väljas, tunni aja jooksul toob ta tuppa ja kulutab 1 kWh (soojus)energiat.

 

Ütleme et meil on 500 W valgusteid ja 1 kW-ne radikas. Et pidev 500 vatine soojusenergia voog tuleb lampidest, siis radikas on pool ajast sees, pool väljas. Tunni aja jooksul toovad lambid ja radikas kambapeale tuppa 1 kWh energiat.

 

Ütleme et meil on 500 W valgusteid ja 2 kW-ne radikas. Jällegi, 500W tuleb lampidest, 500 W peab tulema küttekehast. Järelikult on radikas tunni aja jooksul 15 minutit kütvas režiimis. Tunni aja jooksul tuuakse tuppa 1 kWh energiat.

 

Ehk siis, see 1 kWh tunnis on see soojusenergia, mida peame tuppa lisama, kompenseerimaks neid džaule (J=W*s), mis majast õue lahkuvad. Me võime tuba kütta ka nt 1000 kg kaaluva ahjuga, aga ega see ei muuda seda soojuse hulka, mis temperatuuride vahe deltaT=20 kraadi C juures hoonest lahkub. Lihtsalt, vana hea ahjukütte puhul soojendatakse paari tunni jooksul mitmekümne kilovatise võimsusega ahjujurakas soojaks, temperatuur tõuseb, saavutades mingi hetk maksimumi (tuba on palav) hakkab ahi ja tuba jahtuma. Järgmisel õhtul on toas 15 kraadi ja kõik kordub. Tõsi, sellise temperatuuride kõigutamisega ei saa väita, et ööpäevas just 24 kWh õue lahkus. Sama on keskküttega, keskkütteradiaatorisse siseneb vesi temperatuuriga x1 ja väljub x2, temperatuuride vahe on x1-x2. Teades vee hulka, mis ajaühikus radiaatorit läbib, saame vee erisoojuse põhjal lihtsasti arvutada, kui palju soojust keskkütte veega tuppa maha jäi, kui palju toaõhk radiaatorit (vett) jahutada suutis. (vee erisoojus on 4,2 kJ/kg*K, (=1,17 Wh/kg*K)). Ehk siis, kui tuba läbib tunni aja jooksul 100 liitrit vett ja see jahtub 9 kraadi võrra (0,00117*100*9=1,05 kWh), siis suudab eraldunud soojus hoida meie vaadeldavas toas 20 kraadi C. Juhul kui keskküttega toas põleb 500 W valgusteid, siis moodne keskkütteradiaator reageerib vähenenud küttevajadusele (pole vahet, kas ilm läks soojemaks või ilmus abistav küttev keha) ja vähendab radikast läbikäivat vett, 100 liitri asemel läbib radiaatorit 50 liitrit. 0,5 kWh ehk 1800 kJ võib sel tunnil katlamaja vähem soojavõrku saata, sellevõrra on vähem kütust vaja põletada.  

 

Lampides põletatud 0,5 kWh elektri tootmiseks kuluva 0,6..0,7 kg põlevkivi ja katlamajas vähemvajatud 0,5 kW tootmise võrdlemine on mõnevõrra keerulisem.

 

 

Kogu eelnev jutt käib siis ajast, mil on vaja hooneid kütta.