Определить сколько денег за электричество оплатит фирма в месяц за кипячение одного электрочайника. Исходные данные: одно помещ. Моделирование чайник. Один электрочайник
 Скачать 13.76 Kb.
|
|
Определить сколько денег за электричество оплатит фирма в месяц за кипячение одного электрочайника. Исходные данные: - одно помещение со средней температурой около 20 град. С, - один электрочайник, - каждый раз пьют чай не более 3 сотрудников, - вода в электрочайнике кипятится не чаще 1 раза в 2 часа, - вода доливается из водопровода со средней температурой 15 град. С, - рабочий день в офисе с 09:00 по 18:00 часов. В самом начале следует сделать одно маленькое замечание - все расчеты ниже ведутся для худшего (в плане расхода электроэнергии) случая - когда чайник используется по назначению максимально часто. Лучший случай, по понятным причинам, рассматривать не стоит - если чайник не будет использоваться (а в идеальном случае - также не будет подключен к электросети), то расход от его использования будет 0. Расчёт же среднего значения требует статистических данных за несколько месяцев, поэтому и такой расчёт тоже рассматривать не будем. 1. Сперва рассмотрим задачу поточнее и введем новые переменные. Разумеется, необходима цена за электроэнергию (обозначим ее Е). Кроме того, нужно также кол-во рабочих дней в месяце - допустим 26 (D), а также объём чайника (V) и его мощность (К). 2. После этого в целом подсчитаем кол-во кипячений: 9 рабочих часов \ 2 часа = до 4 кипячений литров воды за день. 2.1. Кроме того, рассмотрим кол-во вылитой воды после кипячения. Очевидно, ее объём лежит в пределах от 0 до V включительно литров воды. Обозначим ее P и возьмем ее значение как 0.9W (коэффициент разумеется можно будет поменять). 3. В данном пункте рассмотрим доливание и остывание воды с физической точки зрения. Так как электроприбор не может иметь КПД равную 100% (например, из-за потер в передаче тепла), то обозначим КПД за CPI. Кроме того, потребление электроэнергии также зависит и от объёма чайника (V). Также введем 2 коэффициента температуры - t1, t2 - которые соответственно будут обозначать процентное соотношение долитой и комнатной воды в чайнике на момент начала нагрева. Как следствие выше сказанного, введем формулы, по которым можно рассчитать потребление (кВт*час), за которое чайник нагреет данный объём воды с данной температурой до 100 градусов С: 1. Формула времени, за которое вода закипит: Т = 0.00117 * V * (100 - 15*t1 - 10*t2)/ (K * CPI); 2. Отсюда потребление электроэнергии на 1 нагрев воды = [Формула №1] * Е. 4. Как следствие вышеописанного, составим общее уравнение модели. Она звучит следующим образом: Цена = (Е * D * К * 4 * (0.00117 * V * (100 - 15*t1 - 10*t2)/ (K * CPI))). Высчитаем цену для определенных значений: CPI = 0.9, K = 0.7 кВт, t1 = 0.4, t2 = 0.6, E = 5.92 руб\кВтч, D = 26 Дней, V = 2 литра. Получим цену: (5.92 * 26 * 0.7 * 4 * (0.00117 * 2 * (100 - 15*0.4 - 4) / (0.7 * 0.9))) = 144.07 рубля за максимально частый вариант использования чайника. |