Fördjupa dig i processen, en lektion i taget.

Lektion 5.1

Från vattenbalans till energibalans

Samma massbalans kan förekomma vid olika energiflöden.

Plats i processen: Följ en vätskevärmare mellan in- och utloppsmätningarna. Den enkla gränsen hjälper sedan att skilja vattenbalans från energibalans i hela kraftvärmeverket.

Förutsäg och följ sambandet

Förutsäg: Lika många kg/s går in och ut. Kan mer värme ändå lämna med vattnet om utloppet blir varmare?

Vätskevärmare: lika massflöden på 5 kg/s. In 20 grader, ut 40 grader. Värme tillförs separat.Vätske-värmare5 kg/s20 °C5 kg/s40 °CVärme: 418 kW5 in − 5 ut = 0 kg/s lagring
Samma flöde och 20 °C in; cp ≈ 4,18 kJ/(kg·K)
StorhetFöreNu
Ut40 °C40 °C
Temperaturökning20 K20 K
Tillförd värme418 kW418 kW
Massan är i balans i båda fallen; energi per kg ändras.

Stationärt, flytande vatten, ingen axeleffekt och försummade externa förluster. Värmeökningen lämnar med vattnet, inte med extra massa.

Förklara det du ser

Massbalansen räknar massa in, ut och lagrad. Energibalansen tar dessutom med energi som bärs av massan, tillförd värme och eventuellt arbete. Här är det flytande vatten, stationär drift och oförändrat massflöde.

Oförändrad vätskenivå ensam bevisar inte konstant massa: densitet, kärlgeometri och mätning spelar roll. Modellen försummar densitetsändringen. I CHP behöver både el, nyttig värme och övriga energiflöden följas inom samma systemgräns.

Tänk som operatör

Observation: massflödena är lika men värmeeffekten har ändrats. Jämför tillstånd och flöden vid samma mätpunkter och tid. Kontrollera givarna innan du kopplar en stabil nivå till en oförändrad energibalans.

Kontrollera förståelsen

Värmaren har 5 kg/s in och 5 kg/s ut i båda fallen. Utloppet blir varmare vid samma inlopp. Vad visar det?

Den första kontrollfrågan avslutar lektionen när du tolkar sambandet rätt. Fortsätt gärna med följdfrågan där den finns.