Galvenais / Katli

Siltuma jaudas noteikšana.

Pēdējais ed. 17. maijs 17:32 C-Bell

Pēdējais ed. Maijs 11 16, 07:37 no zaļā čūskas

40% 11 litru katlā indukcijas vienībā saglabā stabilu zemu spiedienu katlā (0,5 atm).
Produktivitātes destilācija 1,3 litri destilāta stundā.
Vidējā izlietotā jauda ir 510 W (ļoti tuvu mērīšana).
Destilācijas procesā padeve platei tiek palielināta no 860 W līdz 1115 W (precīzas izmērītās vērtības), kas izskaidrojams ar iztvaikošanas enerģijas palielināšanos, samazinot spirta saturu CC.
Starp citu, rādījumi par indukcijas indikatoru ir mazāki nekā mērījumi ar 1,44 reizēm!

Par siltumenerģiju vienkāršā valodā!

Cilvēce zina dažus enerģijas veidus - mehānisko enerģiju (kinētiku un potenciālu), iekšējo enerģiju (termisko), lauka enerģiju (gravitācijas, elektromagnētisko un kodolenerģiju), ķīmiskās vielas. Atsevišķi ir nepieciešams izcelt sprādziena enerģiju.

. vakuuma enerģija un joprojām pastāv tikai teorētiski - tumša enerģija. Šajā rakstā, kas ir pirmais kategorijā "Siltumtehnika", es mēģināšu vienkāršā un pieejamā valodā, izmantojot praktisku piemēru, pastāstīt par svarīgāko enerģijas veidu cilvēku dzīvē - par siltumenerģiju un par siltuma jaudu, kas laika gaitā rada to.

Daži vārdi, lai saprastu siltumtehnikas vietu kā zinātnes sadaļu par siltuma enerģijas saņemšanu, nodošanu un lietošanu. Mūsdienu siltumtehnoloģija izcēlās no vispārējās termodinamikas, kas savukārt ir viena no fizikas sekcijām. Termodinamika ir burtiski "silta" un "jauda". Tādējādi termodinamika ir zinātne par sistēmas "temperatūras izmaiņām".

Siltuma apmaiņas rezultāts var būt ietekme uz sistēmu no ārpuses, kurā mainās tās iekšējā enerģija. Siltumenerģiju, ko sistēma iegādājusies vai pazaudējusi šādas mijiedarbības rezultātā ar vidi, sauc par siltuma daudzumu, un to mēra SI sistēmā pēc džouliem.

Ja neesat siltuma inženieris un katru dienu nesaprotat siltumtehnikas jautājumus, tad tie sastapsies, dažreiz bez pieredzes ir ļoti grūti tos ātri izpētīt. Bez pieredzes ir grūti pateikt pat siltuma un siltuma jaudas vērtību vēlamo vērtību dimensiju. Cik daudz jūdu enerģijas ir nepieciešams, lai sildītu 1000 kubikmetrus gaisa no temperatūras -37˚С līdz + 18˚С. Kam vajadzīgs siltuma enerģijas avots, lai tas būtu 1 stundas laikā. Šodien "tālu no visiem inženieriem" var atbildēt uz šiem "ne tik sarežģītiem" jautājumiem. Dažreiz eksperti pat atceras formulas, bet tikai daži no tiem var tos pielietot praksē!

Pēc šī raksta beigām jūs varat viegli atrisināt reālas rūpnieciskās un vietējās problēmas, kas saistītas ar dažādu materiālu apkuri un dzesēšanu. Izpratne par siltuma padeves procesu fizisko būtību un vienkāršu pamatformulu zināšanām - tie ir galvenie siltumtehnikas zināšanu pamatelementi!

Siltuma daudzums dažādos fizikālos procesos.

Lielākā daļa zināmo vielu var būt citā temperatūrā un spiedienā cietā, šķidrā, gāzveida vai plazmas stāvoklī. Pāreja no vienas agregācijas stāvokļa uz otru notiek pie nemainīgas temperatūras (ar nosacījumu, ka spiediens un citi vides parametri nemainās), un tam pievieno siltumenerģijas absorbciju vai izlaišanu. Neskatoties uz to, ka Universitātē 99% vielas ir plazmas stāvoklī, šajā pantā mēs neuzskatīsim šo agregatīvo stāvokli.

Apsveriet attēlu, kas attēlots attēlā. Tajā parādīta vielas T temperatūras atkarība no siltuma daudzuma Q, ko piegādā noteiktai slēgtai sistēmai, kurā ir noteikta konkrētas vielas masa.

1. Cietā ķermeņa temperatūra T1 tiek uzkarsēta līdz temperatūrai Tpl, šim procesam iztērējot siltuma daudzumu, kas vienāds ar Q1.

2. Pēc tam sākas kausēšanas process, kas notiek nemainīgā temperatūrā Tm (kušanas temperatūra). Lai iztīrītu visu masas masu, nepieciešams iztērēt siltumenerģiju Q2-Q1 apjomā.

3. Pēc tam šķidrums, kas rodas cietā kausinājuma dēļ, tiek sasildīts līdz viršanas temperatūrai (gāzei) Tcp, tērējot par šo siltuma daudzumu, kas atbilst Q3-Q2.

4. Tagad Tkp nemainīgā viršanas temperatūrā šķidrums vārās un iztvaiko, pārvēršas par gāzi. Lai pārnestu visu šķidruma masu uz gāzi, ir nepieciešams tērēt siltumenerģiju Q4-Q3 apjomā.

5. Pēdējā posmā gāzi uzkarsē no temperatūras Tcp līdz noteiktai temperatūrai T2. Šajā gadījumā siltuma daudzuma izmaksas būs Q5-Q4. (Ja mēs sakarstim gāzi līdz jonizācijas temperatūrai, gāze pārvērtīsies plazmā).

Tādējādi, sildot sākotnējo cieto vielu no temperatūras T1 līdz temperatūrai T2, mēs iztērējām siltumenerģiju Q5 daudzumā, pārnesot vielu caur trīs agregācijas stāvokli.

Pārejot pretējā virzienā, no materiāla mēs noņemam tādu pašu daudzumu siltuma Q5, kas iet cauri kondensācijas, kristalizācijas un dzesēšanas posmiem no temperatūras T2 līdz temperatūrai T1. Protams, mēs uzskatām, ka ārējai videi ir slēgta sistēma, kurā enerģijas zudumi nav.

Ņemiet vērā, ka pāreja no cietas uz gāzveida stāvokli ir iespējama, apejot šķidrās fāzes. Šādu procesu sauc par sublimāciju, un apgrieztais process ir desublimācija.

Tātad kļuva skaidrs, ka pāreju procesus starp vielas agregāta stāvokli raksturo enerģijas patēriņš nemainīgā temperatūrā. Ja viela, kas atrodas vienā pastāvīgā agregācijas stāvoklī, tiek uzsildīta, temperatūra paaugstinās un tiek patērēta arī siltumenerģija.

Galvenās siltuma pārneses formulas.

Formulas ir ļoti vienkāršas.

Siltuma Q daudzums J tiek aprēķināts pēc formulas:

1. Uz siltuma patēriņa puses, tas ir, kravas pusē:

1.1. Sildot (atdzesē):

Neatkarīgs siltuma jaudas aprēķins

Rakstu katalogs

Siltumtehnikas aprēķinu pamatā ir siltumapgādes projekta sagatavošana, gan dzīvojamo lauku mājas, gan rūpniecības kompleksi.

Kas ir siltuma aprēķins?

Siltuma zudumu aprēķins ir pamatdokuments, kas paredzēts, lai atrisinātu tādu problēmu kā siltumapgādes struktūru organizācija. Tas nosaka dienas un gada siltuma patēriņu, minimālo vajadzību pēc dzīvojamām vai rūpnieciskām iekārtām siltumenerģijas un siltuma zudumiem katrā telpā.
Sarežģītas problēmas risināšanā, piemēram, siltumtehnikas aprēķinos, jāņem vērā objekta sarežģītās īpašības:

1. Objekta veids (privātmāja, vienstāva vai daudzstāvu ēka, administratīvā, rūpnieciskā vai noliktava).
2. Cilvēku skaits, kas dzīvo ēkā vai strādā vienā maiņā, karstā ūdens punktu skaits.
3. Arhitektūras daļa (jumta izmēri, sienas, grīdas, durvju un logu atvērumu izmēri).
4. Īpaši dati, piemēram, darba dienu skaits gadā (ražošanai), apkures sezonas ilgums (jebkura veida objektiem).
5. Temperatūras režīms katrā objekta telpā (tos nosaka CHIP 2.04.05-91).
6. Funkcionālais mērķis (noliktavas ražošana, dzīvojamā, administratīvā vai iekšējā).
7. Jumta konstrukcijas, ārsienas, grīdas (izolācijas slāņu veids un izmantotie materiāli, grīdas biezums).

Kāpēc jums nepieciešams siltuma aprēķins?

• Lai noteiktu katla jaudu.
  Pieņemsim, ka jūs nolemjat piegādāt lauku māju vai uzņēmumu ar autonomu apkures sistēmu. Lai izlemtu par aprīkojuma izvēli, vispirms būs jāaprēķina apkures iekārtas jauda, ​​kas būs nepieciešama netraucētai karstā ūdens apgādei, gaisa kondicionēšanai, ventilācijas sistēmām, kā arī efektīvai ēkas apkurei. Autonomās siltumapgādes sistēmas jauda tiek noteikta, tā kā apkures izmaksu kopējā summa visu telpu apkurei, kā arī citu tehnoloģisko vajadzību sildīšanas izmaksas. Apkures sistēmai jābūt zināmai jaudas rezervai, lai darbotos pie maksimālajiem slodzēm, tās ekspluatācijas ilgums nemainās.
• Veikt koordināciju par objekta gazifikāciju un iegūt TU.
  Objekta gazifikācijas atļauja ir nepieciešama, ja dabasgāzi izmanto kā kurināmo katlā. Lai iegūtu TU, jums būs jāiesniedz gada degvielas patēriņa (dabasgāzes) vērtības, kā arī kopējās siltuma avotu jaudas vērtības (Gcal / stundā). Šie rādītāji tiek noteikti pēc siltuma aprēķina. Projekta koordinēšana objekta gazifikācijas ieviešanai ir dārgāka un ilgtermiņa autonomās apkures sistēmas organizēšanas metode saistībā ar apkures sistēmu uzstādīšanu lietotās eļļās, kuru uzstādīšanai nav nepieciešama koordinācija un atļaujas.
• Izvēlieties pareizo aprīkojumu.
  Šie siltuma aprēķini ir noteicošais faktors, izvēloties iekārtas apkures iekārtām. Jāņem vērā daudzi parametri - orientācija uz galvenajiem punktiem, durvju un logu atvērumu izmēri, telpu izmēri un to atrašanās vieta ēkā.

Kā aprēķina siltumtehniku?

Jūs varat izmantot vienkāršotu formulu, lai noteiktu minimālo pieļaujamo siltuma sistēmu jaudu:

Q._t - tā ir siltuma slodze noteiktā telpā;
K ir ēkas siltuma zuduma koeficients;
V ir apsildāmās telpas tilpums (m 3) (telpas platums pēc garuma un augstuma);
ΔT ir starpība (norādīta ar C) starp vajadzīgo gaisa temperatūru iekšpusē un ārējo temperatūru.

Šāds indikators kā siltuma zuduma koeficients (K) ir atkarīgs no izolācijas un telpas konstrukcijas veida. Varat izmantot vienkāršotās vērtības, kas aprēķinātas dažādu veidu objektiem:

• K = no 0,6 līdz 0,9 (augstāka siltumizolācijas pakāpe). Neliels stikla pakešu skaits, ķieģeļu sienas ar dubultu siltumizolāciju, jumts no augstas kvalitātes materiāla, masīva grīdas pamatne;
• K = no 1 līdz 1,9-ti (vidēja termoizolācija). Dubultais ķieģeļu mūris, jumts ar parasto jumtu, neliels daudzums logu;
• K = no 2 līdz 2,9 (zemā siltumizolācija). Konstrukcija ir vienkāršota, ķieģeļu klājums ir vienots.
• K = 3 - 4 (bez siltumizolācijas). Metāla vai gofrētas loksnes konstrukcija vai vienkāršota koka konstrukcija.

Nosakot starpību starp vajadzīgo temperatūru iekšpusē apsildāmā tilpuma un ārējās temperatūras (ΔT), jāvēršas no komforta pakāpes, kuru vēlaties saņemt no siltuma iekārtas, kā arī no reģiona, kurā atrodas objekts, klimatiskajām iezīmēm. Noklusētie parametri ir vērtības, kas noteiktas CHiP 2.04.05-91:

• +18 - sabiedriskās ēkas un ražošanas veikali;
• +12 - daudzstāvu glabāšanas sistēmas, noliktavas;
• + 5 - garāžas, kā arī noliktavas bez pastāvīgas uzturēšanas.

2.2. Siltuma jaudas aprēķins

1. Apkures sistēmas aprēķinātais siltumatdevi, kW, jānosaka pēc formulas:

kur - paredzētie ēkas siltuma zudumi, kW;

- uzstādīto sildītāju papildu siltuma plūsmas aprēķina koeficients aprēķinu vērtības noapaļošanas dēļ, ņemts no tabulas. 1

Standarta piķis, kW

nominālā siltuma plūsmā, kW, minimālais izmērs

- siltuma zudumu siltuma zudumu koeficientu, kas atrodas pie ārējām žogām bez siltuma vairogiem, ņemts no tabulas. 2

Uzstādīšanas faktors

pret ārējo sienu ēkās

pie gaismas atveres stiklojuma

dzīvojamo un publisko

Konvektoris ar korpusu

Konvektors bez apvalka

- siltuma zudumi, kW, pa cauruļvadiem, kas darbojas neapkurināmās telpās;

- siltuma plūsma, kW, kas regulāri rodas no apgaismojuma, iekārtām un cilvēkiem, kas parasti jāņem vērā ēkas apkures sistēmai. Attiecībā uz saspiestām mājām vērtība jāņem vērā ar ātrumu 0,01 kW uz 1 m "no kopējās platības.

Aprēķinot rūpniecisko ēku apkures sistēmu siltuma jaudu, vajadzētu papildus apsvērt siltuma patēriņu apkures materiāliem, iekārtām un transportlīdzekļiem.

2. Aprēķinātais siltuma zudums, kW, jāaprēķina pēc formulas:

kur: - siltuma plūsma, kW, caur aptverošām struktūrām;

- siltuma zudumi, kW, ventilācijas gaisa sildīšanai.

Vērtības un tiek aprēķinātas katrai apsildāmajai telpai.

3. Siltuma plūsmu, kW, aprēķina katram ēkas aploksnes elementam, izmantojot formulu:

kur a ir norobežojošās konstrukcijas aprēķinātais platums, m 2;

R ir slēgšanas struktūras siltumnesēja pretestība. m 2 ° C / W, kas jānosaka saskaņā ar SNiP II-3-79 ** (izņemot grīdas uz zemes), ņemot vērā noteiktos standartus žogu minimālajai termiskajai pretestībai. Zemes grīdām un sienām, kas atrodas zem zemes līmeņa, pretestība pret siltuma pārnesi jānosaka ar 2 m platām paralēlām ārsienām saskaņā ar formulu:

kur ir siltuma pārneses pretestība, m 2 ° C / W, pieņemts, ka I ir zonā I, 4.3 attiecībā uz otro, 8.6 attiecībā uz trešo zonu un 14.2 atlikušās grīdas platības;

- izolācijas slāņa biezums, m, ņemts vērā, ja izolācijas siltumvadītspējas koeficients ir 2 ° C;

- iekšējā gaisa dizaina temperatūra, ° С, ņemta saskaņā ar ēku dizaina standartu prasībām dažādiem nolūkiem, ņemot vērā tās pieaugumu atkarībā no telpas augstuma;

- aprēķinātā ārējā temperatūra, ° C, kas ņemta saskaņā ar 8. pielikumu, vai blakus esošās telpas gaisa temperatūra, ja tā temperatūra ir lielāka par 3 ° C, kas atšķiras no istabas temperatūras, kuras dēļ tiek aprēķināti siltuma zudumi;

- koeficients, kas ņemts atkarībā no sānu konstrukcijas ārējās virsmas stāvokļa attiecībā pret ārējo gaisu un noteikts pēc SNP P-3-79 **

- galveno zaudējumu akciju papildu siltuma zudumi, kas ņemti vērā:

a) ārējiem vertikālajiem un slīpo šķēršļiem, kas orientēti uz virzieniem, no kuriem vējš pāri janvārī ar ātrumu, kas pārsniedz 4,5 m / s, ar biežumu vismaz 15% saskaņā ar SNiP 2.01.01-82 0,05 pēc vēja ātruma līdz 5 m / s un 0,10 ar ātrumu 5 m / s un vairāk; tipiskā dizaina gadījumā jāņem vērā papildu pārpalikums 0,05 apmērā visām telpām;

b) pirmajam un otrajam stāvam ārējo vertikālo un slīpo daudzstāvu ēku 0,20 vērtībā; 0,15 par trešo; 0,10 - ēkas ceturtajā stāvā ar 16 vai vairāk stāviem; 10-15 stāvu ēkām pirmajos un otrajos stāvos jāņem vērā papildu zaudējumi 0,10 un trešajā stāvā - 0,05.

4. Siltuma zudumi, kW, tiek aprēķināti katrai apsildāmajai telpai, kurā ārējās sienās ir viens vai vairāki logi vai balkona durvis, pamatojoties uz vajadzību pēc gaisa gaisa sildītāju ar siltumu vienā gaisa apmaiņas stundā pēc stundas pēc formulas:

kur ir telpas platība, m 2;

- telpas augstums no grīdas līdz griestiem, m, bet ne vairāk kā 3,5.

Telpas, no kurām izplūdes ventilācija ir organizēta ar izplūdes tilpumu, kas pārsniedz vienu gaisa apmaiņu stundā, parasti jāprojektē ar siltā gaisa ventilāciju ar apsildāmu gaisu. Attaisnojot, ir atļauts ārējā gaisa sildīšanu ar sildierīcēm atsevišķās telpās ar ventilācijas gaisa daudzumu, kas nepārsniedz divas apmaiņas stundā.

Telpās, kurās ēku projektēšanas normas noteica izplūdes gāzu daudzumu, kas mazāks par vienu gaisa apmaiņu stundā, vērtība jāaprēķina kā siltuma patēriņš gaisa sildīšanai normālas gaisa apmaiņas tilpumā no temperatūras līdz ° C.

Siltuma zudumi kW, ārējā gaisa sildīšanai, kas iekļūst ieejas hallēs (zāles) un kāpņu telpās caur ārējām durvīm, kas atveras aukstā sezonā, ja nav gaisa siltuma aizkari, aprēķina pēc formulas:

kur ir ēkas augstums, m:

Р - cilvēku skaits ēkā;

B - koeficients, ņemot vērā ieeju skaitu. Ar vienu tamburu (divas durvis) - 1,0; ar diviem vestibiliem (trīs durvis) = 0,6.

Siltuma aprēķināšana āra gaisa sildīšanai, kas iekļuvusi pa apsildāmām dūmakainām kāpnēm, ar grīdas izejām līdz lodžijai, jāveic saskaņā ar formulu (6), ņemot par katru grīdu vērtību, kas atšķiras no aprēķinātās grīdas līdz grīdai līdz kāpņu griestiem.

Aprēķinot ieejas zāļu, kāpņu telpu un darbnīcu siltuma zudumus ar gaisa karstuma aizkariem: telpas, kurās ir svaigā gaisa ventilācija ar gaisa pārspiedienu, nepārtraukti strādājot, kā arī, aprēķinot siltuma zudumus, izmantojot vasaru, un rezerves ārdurvis un vārti, vērtība nav jāņem vērā.

Siltuma zudumi, kW, siltā gaisa ieplūšanai caur ārējiem vārtiem, kas nav aprīkoti ar gaisa siltuma aizkariem, jāaprēķina, ņemot vērā vēja ātrumu, kas pieņemts ar obligāto 8. pielikumu, un vārtu atvēršanas laiku.

Siltuma zuduma aprēķināšana: gaisa sildīšana, kas ieplūst caur aptverošo konstrukciju caurspīdīgumu, nav nepieciešama.

5. Siltuma zudumi, kW, pa cauruļvadiem, kas darbojas neapsildītās telpās, jānosaka pēc formulas:

kur: - dažādu diametru siltumizolēto cauruļvadu posmu garums, kas atrodas neapsildāmās telpās;

- siltumizolētā cauruļvada siltuma plūsmas lineārais blīvums, kas ņemts saskaņā ar 3.23. punktu. Izolācijas slāņa biezumam, m cauruļvadiem vajadzētu. aprēķina pēc formulas:

kur - cauruļvada ārējais izmērs, m;

- siltumizolācijas slāņa siltuma vadītspēja, W / (m • ° С);

- apkures sezonas vidējās temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumu un apkārtējo gaisu.

6. Aprēķinātā gada siltuma patēriņa vērtība ēkas apkures sistēmā, GJ. jāaprēķina pēc formulas:

kur - apkures perioda grādu dienas skaits, kas ņemts 8. pielikumā;

a - koeficients 0,8. kas jāņem vērā, ja apkures sistēma ir aprīkota ar ierīcēm, kas automātiski samazina siltuma jaudu ārpus darba laika;

- koeficients, atšķirīgs 0,9, kas jāņem vērā, ja vairāk nekā 75% sildierīču ir aprīkoti ar automātiskiem termostatus;

c - koeficients, kas atšķiras no 0,95, kas jāņem vērā, ja apkures sistēmas lietotājs ievada automātiskās frontālās vadības ierīces

7. Siltuma jaudas un maksimālā ikgadējā siltumenerģijas patēriņa vērtības, ko nosaka, aprēķinot kopējo platību 1 m 2 (dzīvojamām ēkām) vai noderīgu (sabiedrisko ēku) telpai, nedrīkst pārsniegt obligātās 25. pielikumā noteiktās standarta kontroles vērtības.

8. Dzesēšanas šķidruma patēriņš, kg / h. un apkures sistēma jānosaka pēc formulas:

kur c ir ūdens īpatnējā siltuma jauda, ​​pieņemot, ka tā ir 4,2 kJ / (kg 0 C);

- temperatūras starpība. ° С, dzesēšanas šķidrums pie sistēmas ieejas un pie izejas no tās;

- sistēmas siltuma jauda, ​​kW. kas noteikta pēc formulas (1), ņemot vērā sadzīves siltuma ražošanu.

9. Katra sildītāja aprēķinātā siltuma jauda kW jānosaka pēc formulas:

kur jāaprēķina saskaņā ar punktiem. Šā pielikuma 2.-4.

- siltuma zudumi, kW, caur iekšējām sienām, kurās tiek aprēķināta apkures ierīces sildīšanas jauda, ​​no blakus esošās telpas, kurā darbības temperatūra regulēšanas laikā var tikt samazināta. Vērtība jāņem vērā tikai, aprēķinot sildītāju siltumietilpību, uz savienojumiem, kuriem paredzēti automātiski termostāti. Tajā pašā laikā katrai telpai siltuma zudumi jāaprēķina tikai caur vienu iekšējo sienu ar temperatūras starpību starp iekšējām telpām 8 0 С;

- siltuma plūsma kW, no istabas izolētajiem siltumizolācijas cauruļvadiem;

- siltuma plūsma, kW, kas regulāri iekļūst telpās no elektroierīcēm, apgaismojuma, procesu iekārtas, sakari, materiāli un citi avoti. Aprēķinot dzīvojamo, sabiedrisko un administratīvo ēku sildīšanas ierīču siltumapgādi, vērtība nav jāņem vērā.

Sadzīves siltuma ražošanas apjoms tiek ņemts vērā visai ēkai kopumā, aprēķinot apkures sistēmas sildīšanas jaudu un kopējo dzesēšanas šķidruma plūsmu.

2.3. ĪPAŠAS SILTUMA SPECIFIKĀCIJAS

Kopējais ēkas siltuma zudums Q_šeitparasti tas attiecas uz 1 m 3 no tā ārējā tilpuma un 1 ° C no aprēķinātās temperatūras starpības. Rādītājs₀, W / (m 3 K), ko sauc par ēkas īpašajām siltuma īpašībām:

kur v_n- apsildāmās ēkas daļas apjoms ar ārējo mērījumu, m 3;

(t_in-t_n.5) - aprēķinātā temperatūras starpība ēkas galvenajām telpām.

Konstruktīvās plānošanas lēmumi ēkas inženierzinātnēs tiek novērtēti pēc siltuma zudumu aprēķināšanas aprēķinātās īpašās siltuma īpašības, salīdzinot to ar līdzīgu ēku vidējo vērtību. Dzīvojamo un sabiedrisko ēku novērtējums tiek veikts, pamatojoties uz siltuma patēriņu, kas minēts kopējā platībā I m 2.

Specifisko siltuma īpašību vērtību galvenokārt nosaka gaismas atveru lielums attiecībā pret ārējo žogu kopējo platību, jo gaismas atveru aizpildīšanas siltuma caurlaidības koeficients ir daudz lielāks par citu žogu siltuma caurlaidības koeficientu. Turklāt tas ir atkarīgs no ēku lieluma un formas. Mazām ēkām ir paaugstinātas īpašības, kā arī ēkas ar šauru, sarežģītu konfigurāciju ar palielinātu perimetru.

Samazināti siltuma zudumi un līdz ar to ēku siltuma īpašības ir tādas formas, kas ir tuvu kubam. Pat mazāk siltuma zudumu no tāda paša tilpuma sfēriskām struktūrām, jo ​​samazinās virsmas platība.

Īpašā termiskā īpašība ir atkarīga arī no ēkas celtniecības platības, kas saistīta ar žogu siltumizolācijas īpašību izmaiņām. Ziemeļu reģionos ar relatīvi samazināto žogu siltuma caurlaidības koeficientu šis skaitlis ir mazāks nekā dienvidos.

Īpašu termisko raksturlielumu vērtības ir sniegtas uzziņu grāmatās.

Pielietojot to, nosaka ēkas siltuma zudumus pēc integrētajiem rādītājiem:

kur β_t- korekcijas koeficients, kas ņem vērā īpašo siltuma īpašību izmaiņas, ja faktiskā aprēķinātā temperatūras starpība atšķiras no 48 °:

Šādi siltuma zudumu aprēķini ļauj mums noteikt aptuvenu siltumenerģijas nepieciešamību siltumtīklu un staciju ilgtermiņa plānošanā.

3.1. SILTINĀŠANAS SISTĒMU KLASIFIKĀCIJA

Ēkas celtniecībā projektētas un montētas apkures iekārtas, savienojot to elementus ar būvkonstrukcijām un telpu plānošanu. Tādēļ apkure tiek uzskatīta par būvniecības iekārtu filiāli. Tad apkures iekārtas darbojas visā konstrukcijas ekspluatācijas laikā, kas ir viens no ēku inženiertehnisko iekārtu veidiem. Apkures iekārtām tiek piemērotas šādas prasības:

1 - sanitārā un higiēniskā: telpu vienādas temperatūras uzturēšana; ierobežojot sildīšanas ierīču virsmas temperatūru, to tīrīšanas iespēju.

2 - ekonomiskais: zemi kapitālieguldījumi un ekspluatācijas izmaksas, kā arī zems metāla patēriņš.

3-arhitektūras un būvniecība: atbilstība telpu izkārtojumam, kompaktums, saikne ar būvkonstrukcijām, saskaņošana ar ēku celtniecības laiku.

4 - ražošana un montāža: ražošanas detaļu un mezglu mehanizācija, minimālais elementu skaits, darbaspēka izmaksu samazināšana un iekārtu darbības uzlabošana.

5 - ekspluatācijas: uzticamība un izturīgums, vienkāršība un vadības un remonta vienkāršība, darbības bezsaiste un drošība.

Izvēloties apkures iekārtu, jāņem vērā katra no šīm prasībām. Tomēr tiek apsvērtas galvenās sanitārās un higiēnas prasības un darbības prasības. Iekārtai jābūt iespējai pārnest siltuma maiņas daudzumu atbilstoši siltuma zudumiem.

Apkures sistēma - konstrukcijas elementu komplekts, kas paredzēts, lai saņemtu, nodotu un nodotu nepieciešamo siltumenerģijas daudzumu visām apsildāmām telpām.

Apkures sistēma sastāv no šādiem galvenajiem konstrukcijas elementiem (3.1. Attēls).

Zīm. 3.1. Sildīšanas sistēmas shematiska shēma

1 - siltummainis; 2 un 4 - siltumtīklu piegāde un atgriešana; 3 - sildīšanas ierīce.

siltummainis 1 siltuma enerģijas uztveršanai kurināmā degšanas laikā vai no cita avota; sildītāji 3 siltuma padevei telpā; 2. un 4. siltuma līnijas - cauruļu vai kanālu tīkli siltummaiņai no siltummaiņa līdz apkures ierīcēm. Siltuma pārnesi veic dzesēšanas šķidrums - šķidrums (ūdens) vai gāzveida (tvaiks, gaiss, gāze).

1. Atkarībā no sistēmas veida ir sadalīti:

- gaiss vai gāze;

2. Atkarībā no siltuma avota un apsildāmās telpas atrašanās vietas:

3. Apgrozībā:

- ar dabisko cirkulāciju;

- ar mehānisku cirkulāciju.

4. Ūdens dzesēšanas šķidruma parametros:

- zemas temperatūras TI ≤ 105 ° C;

-augsta temperatūra Tl> l05 0 C.

5. Ūdens un tvaiks dzesēšanas šķidruma virzienā līnijās:

- ar satiksmes plūsmu.

6. Ūdens un tvaiks saskaņā ar shēmu, kas savieno sildierīces ar caurulēm:

7. Ūdens piegādes un atgriešanas līniju ierīkošanas vietā:

- ar vadu;

- ar zemāku elektroinstalāciju;

- ar apgāztu apgrozību.

8. Steam tvaika spiediens:

- vakuuma tvaiks P_a 0.47 MPa.

Siltumnesējs apkures sistēmai var būt jebkurš nesējs, kas spēj uzkrāt siltumenerģiju un mainīt siltumtehniskās īpašības, ir kustīgs un lēts, nekaitējot sanitārajiem apstākļiem telpā, kā arī ļauj regulēt siltuma izdalīšanos, arī automātiski. Turklāt dzesēšanas šķidrumam ir jāpalīdz apmierināt apkures sistēmu prasības.

Visplašāk izmantotās apkures sistēmas ir ūdens, ūdens tvaiks un gaiss, jo šie siltumnesēju šķidrumi vislabāk atbilst uzskaitītajām prasībām. Apsveriet katra dzesēšanas šķidruma galvenās fizikālās īpašības, kas ietekmē apkures sistēmas konstrukciju un darbību.

Īpašības ūdeņi: augsta siltumietilpība, augsts blīvums, nesabiezinātība, paplašināšanās, ja to silda ar samazinošu blīvumu, viršanas temperatūras palielināšanās ar paaugstinātu spiedienu, absorbēto gāzu izdalīšanās ar paaugstinātu temperatūru un spiediena samazināšanos.

Īpašības pāri: zems blīvums, augsta mobilitāte, augsta entalpija latentā fāzes transformācijas siltuma dēļ (3.1. tabula), temperatūras paaugstināšanās un blīvums ar paaugstinātu spiedienu.

Īpašības no gaisa: zems siltuma jauda un blīvums, augsta mobilitāte, blīvuma samazināšanās sildot.

Īss dzesēšanas šķidruma parametru apraksts apkures sistēmai ir sniegts tabulā. 3.1.

3.1. Tabula. Galveno dzesēšanas šķidruma parametri.

Temperatūra, temperatūras starpība, ° С

Blīvums, kg / m 3

Specifiskā siltuma jauda, ​​kJ / kg * K

Vidējais ātrums, m / s

Cauruļu relatīvais iedalījums

* Latentais fāzes transformācijas siltums.

4.1. GALVENĀS SILTUMA SISTĒMU VEIDI, RAKSTUROJUMS UN DARBĪBAS JOMA

Ūdens apkure, pateicoties vairākām priekšrocībām salīdzinājumā ar citām sistēmām, pašlaik ir visplašāk izplatītā. Lai noskaidrotu ūdens sildīšanas sistēmas ierīci un darbības principu, apsveriet sistēmas diagrammu, kas parādīta attēlā. 4.1.

4.1. Att. Divu cauruļu ūdens sildīšanas sistēmas shēma ar augstu sadalījumu un dabisko cirkulāciju.

Siltuma ģeneratorā K apsildāmā ūdens temperatūra T1 ieplūst siltuma līnijā - galvenajā stāvvadam I - piegādes siltuma cauruļvados. 2. Caur pieplūdes siltuma cauruļvadiem karstā ūdens nonāk pie piegādes pacēlājiem 9. Pēc tam caur barošanas līnijām 13 karstā ūdens ieplūst sildīšanas ierīcēs 10 caur sienām kuru siltumu pārnes uz telpas gaisu. No sildierīcēm atdzesētais ūdens ar temperatūru T2 pie atplūdes caurulēm 14, atpakaļgaitas stāvvada II un atgriešanās galvenā siltuma caurule 15 atgriežas siltuma ģeneratorā K, kur tas tiek atkārtoti sasildīts līdz temperatūrai T1, un pēc tam cirkulācija notiek slēgtā gredzenā.

Ūdens sildīšanas sistēma ir hidrauliski aizvērta un tai ir noteiktas sildīšanas ierīču, siltuma caurules, veidgabali, t.i. pastāvīgs ūdens daudzums, kas to piepilda. Kad ūdens temperatūra paaugstinās, tā paplašinās un slēgtā, ar ūdeni piepildītā apkures sistēmā iekšējais hidrauliskais spiediens var pārsniegt tā elementu mehānisko izturību. Lai to novērstu, ūdens sildīšanas sistēmā ir izplešanās tvertne 4, kas paredzēta ūdens daudzuma palielināšanai, kad tā tiek uzkarsēta, kā arī no gaisa nokļūst atmosfērā gan tad, ja sistēma ir piepildīta ar ūdeni un tā darbības laikā. Lai regulētu siltuma pārneses sildītājus uz starplikas, viņiem iestatiet regulēšanas vārstus 12.

Pirms nodošanas ekspluatācijā katra sistēma tiek piepildīta ar ūdeni no ūdens apgādes sistēmas 17 caur atgaitas līniju līdz signāla caurulei 3 uz izplešanās tvertni 4. Kad ūdens līmenis sistēmā paaugstinās līdz pārpildes caurules līmenim un ūdens iekļūst izlietnē katlu telpā, signāla caurules krāns ir aizvērts un sistēma ir piepildīta ar ūdeni.

Nepietiekama ierīču sildīšana cauruļvadu vai vārstu aizsērēšanas dēļ, kā arī noplūdes gadījumā atsevišķu stāvvadītāju ūdeni var atbrīvot, neiztukšojot un neapstādinot citas sistēmas daļas. Lai to izdarītu, aizveriet vārstu vai krānu 7 uz stāvvadiem. No ceļa 8, kas ir uzstādīts stāvvadītāja apakšējā daļā, spraudnis tiek noņemts un elastīga šļūtene ir pievienota stāvvada ierīcei, caur kuru ūdens no siltuma caurulēm un ierīcēm plūst leme kanalizācijā. Lai ūdens strauji piepildītos un stikls tiktu pilnībā noņemts, korķa noņemšana no augšējās tējas 8. Parādīts attēlā. 4.1-4.3. Apkures sistēmas sauc par dabiskās cirkulācijas sistēmām. Tajās ūdens kustība tiek veikta, ievērojot starpību starp dzesinātā ūdens blīvumu pēc apkures ierīcēm un karstā ūdens, kas nonāk siltuma sistēmā.

Vertikālās divpadeves sistēmas ar augšējo elektroinstalāciju galvenokārt tiek izmantotas dabiskās ūdens apritē ēku apkures sistēmās līdz pat 3 stāviem. Salīdzinājumā ar sistēmām ar apakšējā elektroinstalācijas līnijai (4.2. Attēls) šīm sistēmām ir lielāks dabiskais cirkulācijas spiediens, tos vieglāk noņemt no sistēmas (caur izplešanās tvertni).

Zīm. 7.14. Divu cauruļvadu ūdens sildīšanas sistēmas shēma ar grunts sadali un dabisko cirkulāciju

K - katls; 1 - galvenais stāvvads; 2, 3, 5 - savienojuma, pārplūdes, izplešanās tvertnes signāla caurules; 4 - izplešanās tvertne; 6 - gaisa līnija; 7 - gaisa kolektors; 8 - padeves līnijas; 9 - regulēšanas vārsti sildīšanas ierīcēs; 10 - sildierīces; 11 - reverss slānis; 12 - atpakaļgaitas stāvvadi (dzesinātais ūdens); 13 - padeves stāvvadi (karstā ūdens); 14 - tēja ar aizbāzni ūdens novadīšanai; 15 - krāni vai vārsti uz stāvvadiem; 16, 17 - galvenie siltuma cauruļvadi piegādei un atgriešanai; 18 - slēgšanas vārsti vai vārsti uz galvenajiem siltuma cauruļvadiem atsevišķu filiāļu regulēšanai un izslēgšanai; 19 - gaisa krāni.

4. att. Viena izmēra ūdens sildīšanas sistēmas diagramma ar augstu sadalījumu un dabisko cirkulāciju

Priekšrocība priekšrocība ir sistēmai ar augšējo elektroinstalāciju ar divu cauruļu sistēmu ar zemāku izvietojumu gan maģistrālēm, gan dabiskajai cirkulācijai (4.3.attēls): sistēmu uzstādīšana un palaišana var tikt veikta individuāli, veidojot ēku: ir ērtāk izmantot sistēmu, jo Vārsti un krāni uz piegādes un atgriešanās stāvvadiem atrodas apakšā un tajā pašā vietā. Divkāršās vertikālās sistēmas ar zemāku elektroinstalāciju tiek izmantotas mazstāvu ēkās ar dubultkorekcijas krāniem sildīšanas ierīcēs, kas izskaidrojams ar augstu hidraulisko un termisko stabilitāti salīdzinājumā ar sistēmām ar augšējo elektroinstalāciju.

Gaisa izvadi no šīm sistēmām veic ar gaisa krāniem 19 (4.3. Attēls).

Divu cauruļu sistēmu galvenā priekšrocība neatkarīgi no dzesēšanas šķidruma aprites metodes - ūdens plūsma ar visaugstāko temperatūru TI katrai sildīšanas ierīcei, kas nodrošina maksimālo temperatūras starpību TI-T2 un līdz ar to arī ierīču minimālo virsmas laukumu. Tomēr divu cauruļu sistēmā, it īpaši ar pieskaitāmām izmaksām, ir ievērojams cauruļu patēriņš un montāža ir sarežģīta.

Salīdzinājumā ar divu cauruļu apkures sistēmām vertikālas viencaurules sistēmas ar noslēgšanas sekcijām (4.3.att., Kreisā daļa) ir vairākas priekšrocības: zemākas sākotnējās izmaksas, vienkāršāka uzstādīšana un īsāks siltuma kanālu garums, skaistāks izskats. Ja ierīces, kas atrodas vienā un tajā pašā telpā, ir savienotas ar stāvvadītāju abās pusēs plūsmas caurulē, tad, lai uzstādītu regulēšanas vārstu, tiek izmantots viens no tiem (labais stāvvads, kas parādīts 4.3. Attēlā). Šādas sistēmas tiek izmantotas mazstāvu rūpniecības ēkās.

Attēlā 4.5. Ir parādīta diagramma par vienas caurules horizontālās apkures sistēmām. Karstā ūdens šādās sistēmās iekļauj siltuma iekārtas, kas atrodas vienā un tajā pašā grīdā, no karstās caurules, kas ir novietota horizontāli. Atsevišķu ierīču pielāgošana un ieslēgšana horizontālajās sistēmās ar noslēgšanas sekcijām (4.5.b att.) Tiek sasniegta tikpat viegli kā vertikālās sistēmas. Horizontālajās plūsmas sistēmās (4.5. A, c) att., Regulēšanu var veikt tikai grīdas līmenī, kas ir būtisks trūkums.

Zīm. 4.5. Monotube horizontālo ūdens sildīšanas sistēmu shēma

a, b-plūsma; b- ar aizvēršanas sekcijām.

Zīm. 4.6 Ūdens apkures sistēmas ar mākslīgo apriti

1 - izplešanās tvertne; 2 - gaisa tīkls; 3 - cirkulācijas sūknis; 4 - siltummainis

Viena cauruļu horizontālo sistēmu galvenās priekšrocības ir mazākas nekā vertikālajās sistēmās, cauruļu patēriņā, sistēmas ieslēgšanās grīdā un mezglu standartizācijas. Turklāt horizontālajām sistēmām griestu caurumi nav nepieciešami, un to uzstādīšana salīdzinājumā ar vertikālajām sistēmām ir daudz vienkāršāka. Tie ir plaši izmantoti rūpniecības un sabiedriskās ēkās.

Sistēmas, kurām ir dabiska ūdens cirkulācija, kopīgās priekšrocības, kas atsevišķos gadījumos nosaka to izvēli, ir relatīvā ierīces un darbības vienkāršība; sūkņa trūkums un nepieciešamība pēc elektriskā piedziņa, darbības bezspēcība; salīdzinoša izturība ar pareizu darbību (līdz 30-40 gadiem) un apkures periodā nodrošinot vienmērīgu gaisa temperatūru telpā. Tomēr ūdens sildīšanas sistēmās ar dabisko cirkulāciju dabas spiediens ir ļoti augsts. Tādēļ ar lielu cirkulācijas gredzenu garumu (> 30 m) un tādējādi ievērojamu pretestību pret ūdens kustību tajās cauruļvadu caurmēra aprēķins ir ļoti liels, un apkures sistēmu sauc par ekonomiski neizdevīgu gan sākotnējo izmaksu, gan ekspluatācijas ziņā.

Saistībā ar iepriekšminēto sistēmu ar dabisko cirkulāciju var piemērot tikai atsevišķām civilām ēkām, kurās troksnis un vibrācija nav pieņemami, dzīvokļu apkure, augstu (tehnisku) stāvu augsto ēku.

Apkures sistēmas ar mākslīgo cirkulāciju (4.6-4.8. Attēls) būtiski atšķiras no ūdens sildīšanas sistēmām ar dabisku cirkulāciju, jo papildus dabiskajam spiedienam, ko rada ūdens dzesēšana ierīcēs un cauruļvados, cirkulācijas sūknis rada daudz lielāku spiedienu, kas tas tiek uzstādīts atgāzu cauruļvadā pie katla, un izplešanās tvertne ir pievienota nevis pievadam, bet gan pret siltuma caurlaidību pie sūkņa piesūknēšanas vietas. Ar šo izplešanās tvertnes savienojumu no tā caur sistēmu nevar noņemt gaisu, tāpēc gaisu no siltumapgādes cauruļu un sildītāju tīkla izvadīšanai izmanto gaisu, gaisa kolektorus un gaisa vārstus.

Apsveriet vertikālo divu cauruļu apkures sistēmu shēmas ar mākslīgo cirkulāciju (4.6.attēls). Kreisajā pusē ir sistēma ar piegādes līnijas augšējo atrašanās vietu, bet pa labi - sistēma ar abām līnijām zemāku atrašanās vietu. Abas siltumapgādes sistēmas tiek dēvētas par tā sauktajām neplānotajām sistēmām, kurās atsevišķās apgrozības gredzenos bieži ir liela spiediena zuduma atšķirība, jo to garums ir atšķirīgs: jo tālāk ierīce atrodas no katla, jo ilgāk ir šīs ierīces gredzens. Tāpēc sistēmās ar mākslīgo apriti, jo īpaši ar lielu garumu siltuma caurulēm, ir ieteicams izmantot saistīto ūdens kustību pievadītā un atdzesētā maģistrālei saskaņā ar prof. V.M. Čaplins. Saskaņā ar šo shēmu (4.7. Attēls) visu apgrozības gredzenu garums ir gandrīz vienāds, kā rezultātā ir viegli iegūt vienādus spiediena zudumus un vienmērīgu visu instrumentu sildīšanu. SNiP [3] iesaka šādas sistēmas sakārtot, ja filiālē esošo stāvvadītāju skaits ir lielāks par 6. Šīs sistēmas trūkums salīdzinājumā ar triecienu ir nedaudz lielāks siltumvadītspēju kopējais garums un līdz ar to sistēmas sākotnējās izmaksas ir par 3-5% lielākas.

4.7. Att. Ūdens sildīšanas sistēmas ar divu caurulēm diagramma ar augšējo sadali un ar to saistīto ūdens kustību pievadīšanas un atgriešanas līnijās un mākslīgā aprite

1 - siltummainis; 2, 3, 4, 5 - izplešanās tvertnes apgrozība, savienošana, signāls, pārplūdes caurules; 6 - izplešanās tvertne; 7 - piegādes galvenā siltuma caurule; 8 - gaisa kolektors; 9 - sildīšanas ierīce; 10 - dubults regulēšanas pieskaršanās; 11 - atplūdes siltuma caurules; 12 - sūknis.

Pēdējos gados plaši izmantotas viencaurules apkures sistēmas ar karsto un dzesināto ūdensvadu līniju zemāku novietojumu (4.8. Attēls) ar mākslīgo ūdens cirkulāciju.

Sistēmu stāvvadi saskaņā ar shēmām b tiek sadalīti pacelšanas un nolaišanas režīmā. Sistēmu stāvvadi saskaņā ar shēmām, kas sastāv no sekciju pacelšanas un nolaišanas, augšējā daļā, parasti zem augšējā grīdas grīdas, ir savienoti ar horizontālu sekciju. Risers novietots 150 mm attālumā no logu atvēršanas malas. Telpu garums apkures ierīcēm ir standarta - 350 mm; sildierīces tiek pārvietotas no logu asi uz stāvvadi.

4.8. Attēls Viencaurules ūdens sildīšanas sistēmu ar zemāku elektroinstalāciju sugas (c, b, c, e)

Lai regulētu sildīšanas ierīču siltuma pārnesi, ir uzstādīti KTPT tipa trīsceļu celtņi, kā arī pārnēsājamām slēgšanas sekcijām - vārstiem ar zemu hidraulisko pretestību KPPS.

Vienas caurules sistēma ar apakšējo elektroinstalāciju ir ērta ēkām ar bescherdachny pārklājumu, tai ir augsta hidrauliskā un termiskā stabilitāte. Viena cauruļvadu apkures sistēmu priekšrocības ir sūkņa radītā lielākā spiediena ietekme uz cauruļu mazāku diametru. garāks diapazons; vienkāršāka uzstādīšana un lielāka iespēja siltumtīklu, instrumentu mezglu daļu apvienošanai.

Sistēmu trūkumi ietver sildīšanas ierīču pārslodzi salīdzinājumā ar divu cauruļu apkures sistēmām.

Viencaurules apkures sistēmu darbības joma ir daudzveidīga: dzīvojamās un sabiedriskās ēkas ar vairāk nekā trim stāviem, ražošanas rūpnīcas utt.

4.2. SILTINĀŠANAS SISTĒMAS IZVĒLE

Apkures sistēmu izvēlas atkarībā no ēkas lietošanas mērķa un darbības veida. Ņemt vērā sistēmas prasības. Jāņem vērā ugunsgrēka un telpu eksplozijas kategorija.

Galvenais apkures sistēmas izvēles faktors ir galveno ēkas telpu termiskais režīms.

Ņemot vērā ekonomikas, iepirkumu un montāžu, kā arī dažas darbības priekšrocības, SNiP 2.04.05-86, 13.13. Punkts iesaka parasti viencaurules ūdens sildīšanas sistēmām veidot no vienotiem komplektiem un detaļām; kad attaisnojums ļāva izmantot divu cauruļu sistēmas.

Dažas ēkas termiskais režīms visu apkures sezonu jāsaglabā nemainīgā veidā, citas ēkas var mainīt, lai samazinātu darbaspēka izmaksas ikdienas un nedēļas intervālos, brīvdienās, ekspluatācijā, remontā un citos darbos.

Civilās, rūpnieciskās un lauksaimniecības ēkas ar pastāvīgu termisko režīmu var iedalīt 4 grupās:

1) visu diennakti izmantojamo slimnīcu, grūtniecības un dzemdību slimnīcu un līdzīgu medicīniskās profilakses iestāžu ēkas (izņemot psihiatriskās slimnīcas), kuru telpās ir paaugstinātas sanitārās un higiēnas prasības;

2) bērnu iestāžu, dzīvojamo, kopmītņu, viesnīcu, atpūtas māju, sanatorijas, pansionātu, klīniku, ambulanču, aptieku, psihiatrisko slimnīcu, muzeju, izstāžu, bibliotēku, pirts, grāmatu depozitārija ēkas;

3) peldbaseinu, dzelzceļa staciju, lidostu ēkas;

4) rūpniecības un lauksaimniecības ēkas ar nepārtrauktu tehnoloģisko procesu.

Piemēram, otrās grupas ēkās ir ūdens sildīšana ar radiatoriem un konvektoriem (izņemot slimnīcas un vannas). Ūdens dzesēšanas šķidruma ierobežojošā temperatūra tiek ņemta divu cauruļu sistēmās, kas vienādas ar 95 ° C, viencaurules ēku sistēmās (izņemot vannas, slimnīcas un bērnu iestādes) -105 ° C (ar konvektoriem ar korpusu līdz 130 ° C). Kāpņu telpu apkurei ir iespējams palielināt projektēto temperatūru līdz 150 ° C. Ēkās, kurās ir diennakts ieplūdes ventilācija, galvenokārt muzeju, mākslas galeriju, grāmatu glabātuvju, arhīvu (izņemot slimnīcu un bērnu aprūpes iestāžu) ēkās ir centralizēta gaisa apkure.

Galvenie ieteikumi par siltumnesēja siltuma sistēmas izvēli tās parametriem ir doti SNiP 2.04.05-86.

Apkures sistēmas ir jāprojektē ar sūkņa cirkulāciju, apakšējo elektroinstalāciju, tukšgaitas galu ar atveramu stāvvadiem.

Pārējās sistēmas tiek pieņemtas atkarībā no vietējiem apstākļiem: arhitektūras plānošanas risinājums, nepieciešamie siltuma apstākļi, dzesēšanas šķidruma veids un parametri āra siltuma tīklā utt.

Spēka un temperatūras attiecības

Radiatoru siltuma izlaides aprēķins

Radiatora jauda ir radiatora siltumenerģija, parasti mērot vatos (W)

Pastāv tieša saikne starp telpas siltuma zudumiem un radiatora jaudu. Tas ir, ja jūsu istabai ir 1500 W siltuma zudumi, tad jāizvēlas attiecīgi radiators ar tādu pašu jaudu 1500 W. Bet ne viss ir tik vienkārši, jo radiatora temperatūra var būt robežās no 45-95 ° C, un attiecīgi radiatora jauda dažādās temperatūrās būs atšķirīga.

Bet daudzi, diemžēl, nesaprot, kā uzzināt siltuma zudumus. Konmaty... Ir vienkārši aprēķini, lai noteiktu telpas siltuma zudumus. Par tiem tiks rakstīts vēlāk.

Un ar kādu temperatūru sildīs radiators?

Ja jums ir privātmāja ar plastmasas caurulēm, tad radiatoru temperatūra mainīsies no 45-80 grādiem. Vidējā temperatūra ir 60 grādi. Maksimālā temperatūra ir 80 grādi.

Ja jums ir dzīvoklis ar centrālo apkuri, tad no 45-95 grādiem. Maksimālā temperatūra ir 95 grādi. Tagad centrālās apkures temperatūra ir atkarīga no laika. Tas nozīmē, ka centrālās apkures šķidruma temperatūra ir atkarīga no ārējās temperatūras. Ja tas ārā iziet ārā, tad dzesēšanas šķidruma temperatūra ir augstāka un otrādi. Radiatoru jauda saskaņā ar SNiP tiek aprēķināta Δ70 grādos. Bet tas nenozīmē, ka jums vajag uzņemt. Dizaineri dod spēku mazināt jūsu dzīvokļa sildīšanu un ietaupīt naudu par siltumenerģiju, kā arī īrēt naudu no jūsu īres maksas kā parasti. Līdz šim radiatora maiņa uz jaudīgāku nav aizliegta. Bet, ja jūsu radiators stipri aizņem siltumu un ir sūdzības par sistēmu, tad pasākumi tiks veikti jums.

Pieņemsim, ka jūs izlemjat par dzesēšanas šķidruma un radiatora jaudas temperatūru

Vidējā radiatora temperatūra 60 grādi

Radiatora jauda 1500 vati

Istabas temperatūra ir 20 grādi.

Meklējot, lūdzot radiatoru ar jaudu 1500 W, tad jums tiks piedāvāts radiators ar jaudu 1500 W ar temperatūras spiedienu Δ70 ° C. Vai Δ50, Δ30...

Kāda ir radiatora temperatūra?

Temperatūras spiediens ir temperatūras starpība starp radiatora (dzesēšanas šķidruma) temperatūru un telpas temperatūru (gaisu)

Radiatora temperatūra parasti ir dzesēšanas šķidruma vidējā temperatūra. Tas ir

Pieņemsim, ka pastāv virkne radiatoru ar noteiktu jaudu ar temperatūras spiedienu Δ70 ° C.

Modelis 1, 1500 W

2. modelis, 2000 W

Modelis 3, 2500 W

Modelis 4, 3000 W

Modelis 5, 3500 W

Ir nepieciešams izvēlēties radiatora modeli ar vidējo dzesēšanas šķidruma temperatūru 60 grādiem.

Šajā gadījumā temperatūras galva būs vienāda ar 60-20 = 40 grādiem.

Ir formula radiatoru jaudas pārrēķināšanai:

U_f - faktiskais temperatūras spiediens

U_n - standarta temperatūras spiediens

Strāvas padeves daļu apkure ilgstošas ​​strāvas plūsmas laikā

Elektroiekārtu sildīšanas un dzesēšanas pamatnoteikumi ņem vērā vienmērīgu viendabīgu dzesētāja dzesēšanu no visām pusēm.

Ja strāva nokļūst caur dzīslu ar apkārtējās vides temperatūru, pakāpeniski palielinās dzīslu temperatūra, jo visa zuduma enerģija, kas rodas strāvas pārejas dēļ, nokļūst siltumā.

Vadītāja temperatūras paaugstināšanās ātrums, ko silda ar strāvu, ir atkarīgs no izdalītā siltuma daudzuma un izvadīšanas intensitātes attiecības, kā arī no vadītāja siltuma absorbēšanas spējas.

Diriģenta laikā izdalītā siltuma daudzums laika periodā dt būs:

kur es esmu strāvas, kas iet cauri vadītājam, faktiskā vērtība, a; Ra ir vadītāja aktīvā pretestība maiņstrāvā, omi; Р - zaudējumus, kas nokļūst siltumā, m. Daži no šī siltuma dedzina siltumu vadītājam un paaugstina temperatūru, un siltuma pārneses rezultātā pārējā siltuma daļa tiek noņemta no vadītāja virsmas.

Enerģija, kas silda vadītāju, ir

kur G ir strāvas pārvades diametra svars, kg; c ir vadītāja materiāla īpatnējā siltumietilpība, em • s / kg • krusa; Θ - pārkaršana - vadītāja pārmērīga temperatūra attiecībā pret vidi:

v un vo-vadītājs un apkārtējā temperatūra, ° C.

Enerģijas daudzums, kas no diodes virsmas nokļūst laikā no dt siltuma pārneses rezultātā, ir proporcionāls dzīslu temperatūrai, kas pārsniedz apkārtējās vides temperatūru:

kur K ir kopējais siltuma pārneses koeficients, kas ņem vērā visu veidu siltuma padevi, BM / cm2 ° C; F ir vadītāja dzesēšanas virsma, cm2,

Siltuma līdzsvara vienādojumu nestabilā termiskā procesa laikā var rakstīt šādi:

Normālā režīma apstākļos, kad vadītāja temperatūra mainās nelielos robežās, var pieņemt, ka R, C, K ir nemainīgas vērtības. Turklāt jāatzīmē, ka pirms strāvas ieslēgšanas vadītājam bija apkārtējā temperatūra, t.i., konduktora sākotnējā temperatūra virs apkārtējās vides temperatūras ir nulle.

Šim diferenciālajam vienādojumam ar vadītāja sildīšanu būs risinājums

kur A ir integrācijas konstante atkarībā no sākotnējiem nosacījumiem.

Pie t = 0 Θ = 0, t.i., sākotnējā brīdī apkures vadītājam ir apkārtējā temperatūra.

Tad t = 0 iegūstam

Nosakot integrācijas konstantes A vērtību, iegūstam

No šī vienādojuma izriet, ka strāvas pārneses vadītāja sildīšana notiek eksponenciālā līkne (1. attēls). Kā redzat, kad mainās laiks, vadītāja temperatūras pieaugums palēninās un temperatūra sasniegs stabilu stāvokli.

Šis vienādojums dod vadītāja temperatūru jebkurā laikā t no strāvas pārejas sākuma.

Līdzsvara stāvokļa pārkaršanas apjomu var iegūt, ja apkures vienādojumā tiek ņemts laiks t = ∞

kur vu ir vadītāja virsmas līdzsvara stāvokļa temperatūra; Θу - konduktora temperatūras līdzsvara stāvoklis virs apkārtējās vides temperatūras.

Zīm. 1. Elektroiekārtu apkures un dzesēšanas līknes: a - viendabīga vadītāja temperatūras maiņa ilgstošas ​​apkures laikā; b - temperatūras izmaiņas dzesēšanas laikā

Pamatojoties uz šo vienādojumu, jūs varat to rakstīt

Tas parāda, ka, sasniedzot vienmērīgu stāvokli, visi siltumā izdalītie siltumi tiks pārvietoti uz apkārtējo telpu.

Nosakot galveno siltumtehnisko vienādojumu Θу un apzīmēot T = Gc / KF, iegūstam vienādu vienādojumu vienkāršākā formā:

Vērtību T = Gc / KF sauc par sildīšanas laika konstanti, un tā ir ķermeņa siltuma absorbcijas spējas attiecība pret tā siltuma pārneses spēju. Tas ir atkarīgs no vadītāja vai ķermeņa izmēra, virsmas un īpašībām, un tas nav atkarīgs no laika un temperatūras.

Konkrētajam vadītājam vai aparatūrai šī vērtība raksturo laiku, lai sasniegtu līdzsvara stāvokļa sildīšanas režīmu, un tiek ņemts par laika mērījumu skalu siltuma modeļos.

Lai gan no apkures vienādojuma izriet, ka vienmērīgs stāvoklis notiek pēc neierobežota laika, praksē laiks panākt līdzsvara stāvokli tiek pieņemts (3-4) • T, jo apkures temperatūra pārsniedz 98% no tā galīgās vērtības Θу.

Vienkāršo strāvu nesošo struktūru sildīšanas laika konstanti var viegli aprēķināt, un aparatūrai un mašīnām to nosaka siltumtehniskie testi un turpmākās grafiskās konstrukcijas. Sildīšanas laika konstante ir definēta kā subtangentā OT, kas veidota no apkures līknes, un paša pieskare līknei (no izcelsmes) raksturo vadītāja temperatūras paaugstināšanos bez siltuma pārneses.

Pie liela strāvas blīvuma un intensīvas apkures, siltuma laika konstanti aprēķina, izmantojot norādīto izteiksmi:

Ja mēs pieņemam, ka dzīslu sildīšanas process notiek bez siltuma atgriešanās apkārtējā telpā, tad apkures vienādojumam būs šāda forma:

un pārkaršanas temperatūra palielināsies saskaņā ar lineāru likumu proporcionāli laika:

Ja pēdējā vienādojumā mēs aizvietosim t = T, tad var redzēt, ka laika posmā, kas vienāds ar sildīšanas laika konstanti T = Gc / KF, vadītājs sakarst līdz stabila stāvokļa temperatūrai Θу = I2Ra / KF, ja šajā laikā nav siltuma pārejas.

Elektrisko iekārtu sildīšanas laika konstante vērtība svārstās no pāris minūtēm uz riepām līdz dažām stundām pie jaudīgiem transformatoriem un ģeneratoriem.

Cilnē 1.attēls parāda dažu tipisku izmēru riepu sildīšanas laika konstantu vērtību.

Ja strāva tiek atvienota, elektroenerģijas padeve vadītājam apstājas, t.i., Pdt = 0, tāpēc, sākot ar strāvas slēgšanu, vadītājs tiks atdzisēts.

Siltuma vienādojums šajā gadījumā ir šāds:

1. tabula. Vara un alumīnija riepu sildīšanas laika konstantes