Lekcia 01-1 · Kapitola 01

Teplo, výkon a energia

1.1 Teplo a teplota

Teplota hovorí, aká teplá je vec. Teplo hovorí, koľko energie sa do nej zmestilo alebo koľko sa jej presunulo. Laik tieto dve slová zamieňa, odborník by nemal.

Vaňa vlažnej vody má nižšiu teplotu než šálka vriaceho čaju, no obsahuje mnohonásobne viac tepla. Šálkou izbu nevykúrite, vaňou áno. Pri vykurovaní preto nestačí vedieť, aká teplá je voda, ale aj koľko jej tečie.

Teplota značka t (°C) alebo T (K): Stav látky: ako rýchlo sa v nej pohybujú častice. Meria sa teplomerom. V praxi sa používa stupeň Celzia (°C).

Teplo značka Q, jednotka J, v praxi kWh: Energia, ktorá prechádza z teplejšieho telesa na chladnejšie. Je to množstvo, nie stav. Za teplo sa platí.

Teplotný rozdiel značka ΔT (delta T), jednotka K: Rozdiel dvoch teplôt. Udáva sa v kelvinoch (K), aby sa neplietol s teplotou. Dielik kelvina je rovnako veľký ako dielik °C: rozdiel medzi 35 °C a 30 °C je 5 K. Kelvin sa píše bez znaku stupňa, 0 °C = 273,15 K.

Chlad sa „nešíri“, vždy len odchádza teplo: chladený strop s 19 °C odoberá teplo miestnosti s 26 °C.

1.2 Výkon a energia

Výkon je rýchlosť auta, energia sú najazdené kilometre. Výkon je na štítku zariadenia, energia na faktúre. Zámena kW a kWh je najčastejšia chyba v rozhovore so zákazníkom.

Výkon značka P alebo Q̇, jednotka W, kW: Ako rýchlo zariadenie dodáva alebo odoberá energiu. Je to okamžitá „sila“ zariadenia. 1 kW = 1 000 W.

Energia jednotka kWh, MWh, GJ: Výkon vynásobený časom. 1 kW počas 1 hodiny je 1 kWh. Platí 1 MWh = 1 000 kWh a 1 GJ = 277,8 kWh.

Príkon jednotka W, kW: Výkon, ktorý zariadenie odoberá zo siete (elektrina) alebo z paliva. To, čo do zariadenia vstupuje. To, čo vystupuje ako teplo, je tepelný výkon.

Účinnosť značka η (éta), v %: Pomer výkonu a príkonu. Elektrický ohrievač má takmer 100 %, kondenzačný plynový kotol orientačne 90–98 % (vzťahované na spalné teplo), starý kotol na drevo 60–75 %.

Výkon je výška, čas je šírka, energia je plocha. Zariadenie s výkonom 9 kW za 2 hodiny dodá rovnako veľa tepla ako zariadenie s výkonom 3 kW za 6 hodín.

Pri kotle je výkon vždy menší než príkon. Pri tepelnom čerpadle je tepelný výkon niekoľkonásobne väčší než elektrický príkon, lebo väčšinu tepla berie z vonkajšieho vzduchu. Tento pomer sa volá COP (kapitola 11): príkon 2 kW a COP 4 znamená 8 kW tepla. Elektrina teplo nevyrába, len ho presúva.

Koľko tepla je v palive, hovorí výhrevnosť. Pri plyne sa na faktúre používa spalné teplo, ktoré je asi o 10 % vyššie, lebo započítava aj teplo ukryté vo vodnej pare v spalinách. Toto teplo vie využiť len kondenzačný kotol.

Orientačne: 1 m³ zemného plynu ≈ 10,5 kWh (spalné teplo podľa faktúry; výhrevnosť cca 9,5 kWh), 1 kg suchého dreva ≈ 4 kWh (pri vlhkosti do 20 %, mokré drevo výrazne menej), 1 kg drevených peliet ≈ 4,8 kWh.