Hyvä nyrkkisääntö on, että 1000 litran lämmön nostaminen yhdellä asteella kuluttaa energiaa 1kWh.
Energiamäärä saadaan laskettua kaavalla Q=c⋅m⋅Δt, jossa Q on lämpömäärä, c on ominaislämpökapasiteetti, m kappaleen massa ja Δt kappaleen lämpötilan muutos.
Ominaislämpökapasiteetti on riippuvainen kappaleesta, jota lämmitetään. Vedellä tämä arvo on 4,1876 kJ/kg°C. Yksi litra vettä painaa 1000g (4 °C lämpötilassa).
1000 litran lämmittämiseen yhdellä asteella tarvittava energiamäärä saadaan laskettua seuraavasti: 4,1876 kJ/kg°C * 1000 kg * 1°C = 4187,6 kJ. Kun saadun tuloksen jakaa 3600 sekunnilla (=1h), saadaan tehoksi 1,16 kW. Vastaava energiamäärä on 1,16 kWh.
Mutta, kuinka suurella teholla kylmää vettä pitää lämmittää, jotta hanasta tullessaan se on kuumaa?
Katselin kaukolämmön tehomittaria, ja ihmettelin todella suurta tehonkulutusta. Kokeilin laskea 10 litran ämpärin täyteen kuumaa vettä, ottoteho kasvoi suurimmillaan 50kW:ia. Ehdin jo epäillä vikaa, sillä eihän veden lämmittäminen voi tuollaisia tehoja ottaa, vai voiko?
Tarkat lämpötilat ja virtausmäärät eivät ole tiedossa, joten tein laskelman arvioiduilla luvuilla. Käyttämäni arvioluvut ovat seuraavat: hanasta tulee 12 litraa / min, tuloveden lämpö 8 °C ja lähtevän 60 °C (=> lämpötilaero 52 °C).
Näillä arvoilla energiaa kuluu: 4,1876 kJ/kg°C * 12 kg * 52 °C = 2613 kJ.
Tulos saadaan muutettua lämmitystehoksi jakamalla se ajalla, jolla ko. energiamäärä otetaan ulos: 2613 kJ / 60 s = 43,5 kW. Laskettu tulos on pienempi kuin tehomittarin näyttämä, tämä selittyy vääristä lähtöarvoista, eli virtaus on voinut olla suurempi, tuloveden lämpö matalampi ja lähtöveden lämpö suurempi.
Kukaan ei tietenkään laske tulikuumaa vettä suihkussa päälleen. Esimerkin oli tarkoitus osoittaa, että veden lämmittäminen todella vaatii suurta tehoa ja että kaukolämpömittarissa näkyvät luvut pitivät todellakin paikkansa.
Hei! Hyvää laskeskelua! Minulla taloon vaihdettiin kaukolämpö muutamia vuosia sitten ja vähän kummaksuin kun ei ollut minkäänlaista lämminvesivaraajaa. Muitta niin se vain riitti lämmönvaihtimen teho vaikka eka joulunakin oli monta saunojaa ja suihkuttajaa.
Ostin kiukaan piippuun vesipadan ja parannan sillä kiukaan hyötysuhdetta ja jäin sitten tässä testilämmityksellä miettimään että kuinka paljon energiaa siinä on ja törmäsin sun hyvään ohjeeseen miten homma lasketaan. Pata 38l ja ei siinä olisi kuin 3kwh energiaa, no onhan sekin sentään jotain, tulevilla sähkönhinnoilla 3€ 😀 ja pelkällä hukkalämmöllä
Kyllä vain veden lämmitysenergia voi isokin määrältään olla, jos ajattelee vain tuota Joulen ilmoittamaa määrää 4,2 kJ/kg*aste. Se on määritelty nimittäin samassa kohdassa kuin kalorikin – 15,5 Celsius. Mitä lämpimämpää vesi on sitä suurempi on sen lämpömäärä (lämpöenetgia) ja sitä enemmän energiaa tarvitsee myös tuo yhden asteen muutos.
Kyllähän näitä lukiossa tuli laskettua, siitä kuitenkin niin monta vuotta aikaa, ettei enää muista.