4 Methoden der Wärmeübertragung in Wärmetauschern
Wärmeübertragung -
komplexer Prozess, der, wenn untersucht
in einfache Phänomene unterteilt. Unterscheiden
drei elementare Übertragungswege
Wärme: Leitung, Konvektion
und Wärmestrahlung.
1) Wärmeleitfähigkeit
- Wärmeübertragungsprozess
durch direkten Kontakt
Mikropartikel mit unterschiedlichen
Temperatur oder Kontakt von Körpern
(oder Teile davon), wenn sich der Körper nicht bewegt
im Weltraum. Wärmeleitungsprozess
mit der Temperaturverteilung verbunden
Im Körper. Temperatur charakterisiert
Erwärmungsgrad und thermischer Zustand
Karosserie. Satz von Temperaturwerten
an verschiedenen Stellen im Raum
verschiedenen Zeitpunkten aufgerufen
Temperatur
Bereich
(stationär oder nicht stationär).
Isotherm
Oberfläche
ist der Ort der Punkte derselben
Temperatur. Beliebig isotherm
Die Oberfläche teilt den Körper in zwei Teile
Bereiche: mit höheren und niedrigeren Temperaturen;
Wärme geht durch eine Isotherme
Oberfläche zu senken
Temperatur. Die Wärmemenge ΔQ,
J Durchgang pro Zeiteinheit Δτ,
s, durch eine beliebige Isotherme
Oberfläche heißt Thermal-
fließen Q,
Di
Charakteristisch
Wärmefluss - Dichte
Wärmefluss
(spezifischer Wärmefluss).
Mathematisch
Ausdruck des Wärmeleitungsgesetzes
Fourier:
.
Multiplikator λ -
Koeffizient
Wärmeleitfähigkeit,
W / (m K), numerisch gleich der Zahl
Wärmedurchgang pro Zeiteinheit,
durch eine Einheit der Oberfläche, mit einem Unterschied
Temperaturen pro Grad, pro Einheit
einen Meter lang.
2) Konvektion
– Bewegung makroskopischer Teile
Umgebung (Gas, Flüssigkeit), was zu
Übertragung von Masse und Wärme. pro Prozess
Die Wärmeübertragung durch Konvektion wird beeinflusst durch:
1. Die Art der Bewegung
Flüssigkeit in der Nähe einer festen Wand (frei
oder gezwungen - laminar oder
turbulent). Fluid-Flow-Modus
bestimmt nicht nur durch Geschwindigkeit, sondern auch
dimensionslose komplexe Zahl
Reynolds Re
= ωlυ.
2. Physisch
Eigenschaften oder Art der Flüssigkeit. Zur Wärmeableitung
Dichte, Wärmekapazität,
Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten u
Temperaturleitfähigkeit, kinematisch
die Viskosität der Flüssigkeit.
3. Thermische Bedingungen
Modus (z. B. Ändern des Aggregats
Zustände).
4. Temperatur
Druck ΔT
ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Festkörper
Wand und Flüssigkeit.
5. Richtung
Wärmefluss Q
(Wärmeübergang von heißer zu kalter Wand)
flüssiger).
6. Geometrisch
Körpermaße, die die Dicke beeinflussen
Grenzschicht.
7. Richtung
Wärmeübertragungsfläche.
konvektiver Prozess
Die Wärmeübertragung wird durch das Newtonsche Gesetz beschrieben
,
W,
wobei α der Koeffizient ist
Wärmeübertragung, W/(m2 K),
numerisch gleich der Wärmemenge,
von flüssig auf fest übertragen
Oberfläche pro Zeiteinheit, durch
Einheit der Oberfläche am Tropfen
Temperatur zwischen Wand und Flüssigkeit
ein Grad.
3) Alle Körper sind stetig
in ihre Umgebung geschickt
elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Länge.
Wellenstrahlung wandelt sich immer um
in thermische Energie. Für Licht u
Infrarotstrahlen (0,4 ... 800 Mikrometer) ist
die Verwandlung ist am deutlichsten
und diese Strahlen werden thermisch genannt, und
den Prozess ihrer Verbreitung Thermal-
Strahlung
oder Strahlung.
Intensität der Wärmestrahlung
steigt mit steigender Temperatur stark an.
auf den Körper fallen
Der Strahlungsstrom besteht aus drei Teilen:
reflektiert, absorbiert und übertragen.
reflektierend
Fähigkeit
R
ist das Verhältnis von reflektierter Energie zu
auf den Körper fallende Energie (total).
saugfähig
Fähigkeit
EIN
ist das Verhältnis von absorbierter Energie zu
auf den Körper fallende Energie (total).
Durchsatz
Fähigkeit
D
ist das Verhältnis der durchfließenden Energie
Körper, auf die auf den Körper fallende Energie (total).
Gemäß
Energieeinspargesetz: R
+ EIN
+ D
= 1.
Gesamt
Wärmeübertragung durch Strahlung (Gesetz
Strahlungswärmeübertragung), W,
,
wo εP
ist der reduzierte Emissionsgrad des Systems
Körper; MitÖ=5,67
W/(m2·K4)
– Emissionsgrad ist absolut
schwarzer Körper; F
ist die Fläche der Wärmeübertragungsfläche,
m2.
Diese Prozesse
gleichzeitig auftreten, sich gegenseitig beeinflussen
Freund - schwierig
Wärmeaustausch.
Unter realen Bedingungen ist Konvektion immer vorhanden
begleitet von Wärmeleitung oder
Molekulare Wärmeübertragung.
Gemeinsamer Wärmeübertragungsprozess
Konvektion und Wärmeleitung
namens konvektiv
Wärmeaustausch.
Konvektive Wärmeübertragung zwischen Flüssigkeit
und ein fester Körper heißt Wärmeableitung.
Die Übertragung von Wärme von einer heißen Flüssigkeit auf
Kälte durch die Wand, die sie trennte
– Wärmeübertragung.
Druck
Druck
–
Das
Krafteinwirkung (F)
des Körpers und seiner Teile an die Umwelt
oder Schale und an angrenzenden Teilen davon
der gleiche Körper pro Flächeneinheit (S).
Diese Kraft ist gerichtet
senkrecht zu irgendeinem Element
Oberfläche und ausgeglichener Rücken
Richtungskraft
Umwelt, Schale oder Nachbar
Element desselben Körpers.
.
v
Die SI-Einheit des Drucks ist Pascal
(Pa) ist 1 N/m2,
jene. Kraft von einem Newton wirkt
Normalen auf eine Fläche von einem Quadrat
Meter. Für technische Messungen Pascal
sehr kleiner Wert, also haben wir eingeführt
Pascal Vielfache Einheit von Druck bar:
1 Balken = 105
Pa. Auswahl dieser Druckeinheit
erklärt sich dadurch, dass atmosphärisch
Luftdruck über der Erdoberfläche
ungefähr gleich einem Balken.
v
Technik wird oft Einheit verwendet
Druck im alten Messsystem
(GHS) - technisch
Atmosphäre:
1 atm = 1 kgf/cm2
(Nicht zu verwechseln mit dem Begriff des Physischen
Atmosphäre).
Oft
Druck messen, besonders klein,
Flüssigkeitssäulenhöhe (Quecksilber, Wasser,
Alkohol usw.). Flüssigkeitssäule (Abb. 1.5)
erzeugt Druck auf den Gefäßboden,
durch Gleichheit definiert
R
= F/S = HSρg/S
= ρgH,
(1.4)
wo
ρ ist die Flüssigkeitsdichte, kg/m3;
h
ist die Höhe der Flüssigkeitssäule, m;
g
– Beschleunigung im freien Fall, m/s2;
F,
S ist die auf den Behälterboden wirkende Kraft und
sein Bereich.
Von
Gleichung (1.4) folgt, dass der Druck Р
entspricht der Höhe der Flüssigkeitssäule
H = P/(ρg), d.h. Die Höhe H ist direkt proportional
Druck, da ρg die Größe ist
Konstante.
v
Üben Sie häufig die Höhe der Flüssigkeitssäule
genommen, um den Druck zu beurteilen. Also Meter
und Millimeter flüssige Stahlsäule
Druckeinheiten. Für
Übergang von der Höhe der Flüssigkeitssäule zu
Pascal werden in Formel (1.4) benötigt
Ersetzen Sie alle Größen in SI.
Zum Beispiel,
bei 0 °C
Wasserdichte beträgt 1000 kg/m3,
Quecksilber – 13595 kg/m3
unter Erdbedingungen. Ersetzen dieser Mengen
in Formel (1.4) erhalten wir Beziehungen für
1 mm Säule dieser Flüssigkeiten und Druck hinein
Pascal:
h
= 1 mm Wassersäule entspricht Р= 103 9,81 10-3=
9,81 Pa;
h
= 1 mmHg entspricht Р = 13595 9,81 10-3=
133,37 Pa.
Beim
Bestimmung des Drucks durch Säulenhöhe
Flüssigkeit muss die Änderung berücksichtigen
seine Dichte als Funktion der Temperatur.
Dies muss passend erfolgen
Ergebnisse der Druckmessung. So,
bei der Bestimmung des atmosphärischen Drucks
mit einem Quecksilberbarometer
Messwerte werden auf 0 °C reduziert
basierend auf dem Verhältnis
vÖ
\u003d B (1 - 0,000172 t),
(1.5)
wo
B ist die tatsächliche Höhe des Quecksilbers
Barometersäule bei Quecksilbertemperatur
toС;
vÖ
- Barometerwerte reduziert auf
Temperatur 0 °C.
v
Berechnungen verwenden Säulendrücke
Flüssigkeiten auf Temperatur 0 gebracht
Betriebssystem.
Messung
Druck
in der Technologie auf der Grundlage von Indikationen
verschiedene Geräte laufen auf
das Reflexionsprinzip auf der Größenskala,
numerisch gleich der Druckdifferenz in
Messstelle und Umgebungsdruck
Umgebung. Typischerweise sind Geräte
positive Skala, d.h. Unterschied zwischen
immer weniger Druck. So
Sie sind unterteilt in Geräte zur Druckmessung:
mehr
atmosphärisch –Manometer,
weniger als atmosphärisch –Vakuummeter.
P
Beispiel
solche Geräte in Form von Flüssigkeit
U-förmige Manometer (Vakuummeter)
in Abb. gezeigt. 1.6.
Druck
auf der Skala dieser Instrumente heißt
Manometerdruck Pm
und Vakuum Rv
bzw. Druck an der Messstelle
heißt absolut P, umgebend
Umgebung - Druck der atmosphärischen Luft
oder barometrisches B, da das Instrument,
normalerweise in der Umgebung installiert
seine atmosphärische Luft.
Geschätzt
Instrumentendruckabhängigkeiten werden
die folgende:
manometrisch
Druck:
Rm
\u003d P - B,
(1.6)
wo
Rm
- Manometerdruck (je nach Instrument);
R
- absoluter Druck;
v
– atmosphärischer Luftdruck
(Luftdruck);
Vakuum:
Rv
\u003d B - P,
(1.7)
wo
Rv
- Vakuum (Messwerte des Vakuummeters).
Parameter
Zustände eines thermodynamischen Körpers
ist der absolute Druck, bei
mit Geräten, es wird
nach Art bestimmt
Gerät gemäß den folgenden Abhängigkeiten:
Pro
Manometer
R
= Pm
+V,
(1.8)
Pro
Vakuummessgerät
R
= B - Pv
. (1.9)
Abstimmung der Wassertemperatur im Kessel und System
Für die Abstimmung von Hochtemperatur-Kühlmitteln im Kessel und niedrigeren Temperaturen in der Heizungsanlage gibt es zwei Möglichkeiten:
- Im ersten Fall sollte der Wirkungsgrad des Kessels vernachlässigt und das Kühlmittel am Ausgang so stark erwärmt werden, dass das System derzeit benötigt. So funktionieren Kleinkessel. Am Ende stellt sich jedoch heraus, dass das Kühlmittel nicht immer gemäß dem optimalen Temperaturregime gemäß dem Zeitplan zugeführt wird (lesen Sie: „Heizsaisonplan - Beginn und Ende der Saison“). In letzter Zeit wird in kleinen Heizräumen immer häufiger ein Wasserheizungsregler am Auslass montiert, der die Messwerte berücksichtigt, die den Kühlmitteltemperatursensor fixieren.
- Im zweiten Fall wird die Erwärmung von Wasser für den Transport durch Netze am Ausgang des Heizraums maximiert. Außerdem wird in unmittelbarer Nähe der Verbraucher die Temperatur des Wärmeträgers automatisch auf die erforderlichen Werte geregelt. Diese Methode gilt als fortschrittlicher, sie wird in vielen großen Heizungsnetzen eingesetzt, und seit Regler und Sensoren billiger geworden sind, wird sie zunehmend in kleinen Wärmeversorgungsanlagen eingesetzt.
Möglichkeiten, den Wärmeverlust zu reduzieren
Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass die Temperatur im Raum nicht nur von der Temperatur des Kühlmittels, der Außenluft und der Windstärke beeinflusst wird. Auch der Dämmungsgrad von Fassade, Türen und Fenstern im Haus sollte berücksichtigt werden.
Um den Wärmeverlust des Gehäuses zu reduzieren, müssen Sie sich um die maximale Wärmedämmung kümmern. Isolierte Wände, abgedichtete Türen und Metall-Kunststoff-Fenster tragen dazu bei, das Austreten von Wärme zu reduzieren. Auch die Heizkosten werden gesenkt.
(Noch keine Bewertungen)
Das Konzept der Heizrate kann für zwei Situationen völlig unterschiedlich sein: wenn die Wohnung zentral beheizt wird und wenn eine autonome Heizung im Haus installiert ist und funktioniert.
Zentralheizung in der Wohnung
Optimale Werte in einem individuellen Heizsystem
Es ist darauf zu achten, dass der Wärmeträger im Netz nicht unter 70 °C abkühlt. 80 °C gelten als optimal
Es ist einfacher, die Heizung mit einem Gaskessel zu steuern, da die Hersteller die Möglichkeit der Erwärmung des Kühlmittels auf 90 ° C beschränken. Über Sensoren zur Einstellung der Gaszufuhr kann die Erwärmung des Kühlmittels gesteuert werden.
Bei Festbrennstoffgeräten etwas schwieriger, regulieren sie die Erwärmung der Flüssigkeit nicht und können sie leicht in Dampf umwandeln. Und es ist unmöglich, in einer solchen Situation die Hitze von Kohle oder Holz durch Drehen des Knopfes zu reduzieren.Gleichzeitig ist die Steuerung der Erwärmung des Kühlmittels eher bedingt mit hohen Fehlern und wird von Drehthermostaten und mechanischen Dämpfern durchgeführt.
Mit Elektrokesseln können Sie die Erwärmung des Kühlmittels stufenlos von 30 auf 90 ° C einstellen. Sie sind mit einem hervorragenden Überhitzungsschutzsystem ausgestattet.
Vorteile der Verwendung des Reglers in der Wärmeversorgung
Der Einsatz des Reglers in der Heizungsanlage hat folgende positive Aspekte:
- Es ermöglicht Ihnen, den Temperaturplan, der auf der Berechnung der Kühlmitteltemperatur basiert, klar einzuhalten (lesen Sie: „Korrekte Berechnung des Kühlmittels im Heizsystem“);
- eine erhöhte Erwärmung des Wassers im System ist nicht zulässig und somit ist ein sparsamer Verbrauch von Brennstoff und Wärmeenergie gewährleistet;
- Die Wärmeerzeugung und deren Transport erfolgen in Kesselhäusern mit den effizientesten Parametern, und die erforderlichen Eigenschaften des Kühlmittels und des Warmwassers zum Heizen werden vom Regler in der Heizeinheit oder am nächsten zum Verbraucher gelegenen Punkt geschaffen (sprich: "Wärmeträger für das Heizsystem - Druck- und Geschwindigkeitsparameter");
- Für alle Abonnenten des Wärmenetzes gelten die gleichen Bedingungen, unabhängig von der Entfernung zur Wärmeversorgungsquelle.
Bestimmtes Volumen
Spezifisch
Volumen
– Das
Volumen pro Masseneinheit eines Stoffes (m3/kg):
,
(1.1)
wo
V ist das Volumen des Körpers, m3;
m - Körpergewicht, kg.
Wert,
Kehrwert des spezifischen Volumens heißt
Dichte
(kg/m3):
.
(1.2)
v
Praxis wird oft verwendet Konzept
spezifisches Gewicht
ist das Gewicht pro Volumeneinheit des Körpers (N/m3):
,
(1.3)
wo
g
–
Erdbeschleunigung
(ca. 9,81 m/s2).
Beim
Konvertieren Sie beispielsweise einen beliebigen Wert in SI
ab 1 g/cm3,
sollte sich an folgendem orientieren
Regel: alle Größen der Formel (1.3)
in SI-Einheiten darstellen und ausführen
mit ihnen Operationen Arithmetik
Formeloperatoren:
=
1g/cm3
= 9,81·10-3/10-6
= 9,81·103
Nm3.
Beim
Es muss daran erinnert werden, dass 1 kgf \u003d 9,81 N. Dies
Verhältnis wird oft für verwendet
Umrechnung systemfremder Einheiten in SI.
Berechnung des Temperaturregimes der Heizung
Bei der Berechnung der Wärmezufuhr müssen die Eigenschaften aller Komponenten berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere für Heizkörper. Was ist die optimale Temperatur in den Heizkörpern - + 70 ° C oder + 95 ° C? Alles hängt von der thermischen Berechnung ab, die in der Entwurfsphase durchgeführt wird.
Ein Beispiel für die Erstellung eines Heiztemperaturplans
Zuerst müssen Sie den Wärmeverlust im Gebäude bestimmen. Basierend auf den erhaltenen Daten wird ein Kessel mit der entsprechenden Leistung ausgewählt. Dann kommt die schwierigste Entwurfsphase - die Bestimmung der Parameter von Wärmeversorgungsbatterien.
Sie müssen eine bestimmte Wärmeübertragung haben, die den Temperaturverlauf des Wassers in der Heizungsanlage beeinflusst. Hersteller geben diesen Parameter an, jedoch nur für eine bestimmte Betriebsart des Systems.
Wenn Sie 2 kW Wärmeenergie aufwenden müssen, um eine angenehme Lufterwärmung in einem Raum aufrechtzuerhalten, müssen die Heizkörper nicht weniger Wärme übertragen.
Um dies zu bestimmen, müssen Sie die folgenden Größen kennen:
- Die maximale Wassertemperatur im Heizsystem ist zulässig -t1. Dies hängt von der Leistung des Kessels, der Temperaturgrenze der Einwirkung von Rohren (insbesondere Polymerrohren) ab;
- Die optimale Temperatur, die in den Heizungsrücklaufleitungen herrschen sollte, ist t Diese wird bestimmt durch die Art der Netzverkabelung (Einrohr oder Zweirohr) und die Gesamtlänge der Anlage;
- Erforderlicher Grad der Lufterwärmung im Raum –t.
Mit diesen Daten können Sie die Temperaturdifferenz der Batterie nach folgender Formel berechnen:
Als nächstes sollten Sie die folgende Formel verwenden, um die Leistung des Heizkörpers zu bestimmen:
Dabei ist k der Wärmedurchgangskoeffizient des Heizgerätes. Dieser Parameter muss im Reisepass angegeben werden; F ist die Kühlerfläche; Tnap - thermischer Druck.
Durch Variieren verschiedener Indikatoren für die maximale und minimale Wassertemperatur im Heizsystem können Sie die optimale Betriebsweise des Systems bestimmen
Es ist wichtig, die erforderliche Leistung der Heizung zunächst richtig zu berechnen. Meistens ist der Indikator für niedrige Temperatur in Heizbatterien mit Heizkonstruktionsfehlern verbunden.
Experten empfehlen, dem erhaltenen Wert der Strahlerleistung eine kleine Marge hinzuzufügen - etwa 5%. Dies wird bei einem kritischen Absinken der Außentemperatur im Winter benötigt.
Die meisten Hersteller geben die Heizleistung von Heizkörpern gemäß den anerkannten Normen EN 442 für den Modus 75/65/20 an. Dies entspricht der Norm der Heiztemperatur in der Wohnung.
1. Beschreibung des Designobjekts und Auswahl von Wärmeversorgungssystemen
ZU
geschützte Bodenstrukturen
(Anbauanlagen) umfassen
Gewächshäuser, Gewächshäuser und isolierter Boden.
Weit verbreitet
Gewächshäuser; Sie sind klassifiziert nach
lichtdurchlässige Umzäunung (verglast
und Film) und konstruktionsbedingt (hangar
Einfeld und Block
mehrspannig). Gewächshäuser betrieben
ganzjährig, gemeinhin Winter genannt,
und im Frühling, Sommer und Herbst verwendet
- Frühling.
Heizung
und Belüftung von Anbauanlagen
muss die angegebenen Parameter unterstützen
– Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit
und Gaszusammensetzung der Innenluft,
sowie die erforderliche Bodentemperatur.
Energieversorgung
Gewächshäuser und Gewächshäuser sollten durchgeführt werden
aus Fernwärmenetzen,
auch verwenden dürfen
gasförmiger Brennstoff, elektrisch
Energie, geothermisches Wasser und Sekundär
Energieressourcen von Industrieunternehmen.
In Wintergewächshäusern
Es ist notwendig, Wassersysteme bereitzustellen
Beheizung von Zelt und Boden, sowie
kombinierte Systeme (Wasser u
Luft).
Zweckmäßigkeit
Anwendung von Gewächshäusern mit Gasheizung
direkt durch Verbrennungsprodukte
gasförmiger Brennstoff oder Luft
Bodenerwärmung muss bestätigt werden
technische und wirtschaftliche Berechnungen.
Beim
Gerät zum Erhitzen von Wasser
Zeltsysteme werden empfohlen,
Keller, Boden und oberirdisch
Heizung. Kühlmitteltemperaturen
(heiß und rückwärts) für Festzelt,
Erdreich und Erdwärme:
T
r =
150, 130 und 95 С,
T
Ö
= 70 С;
für Erdwärme: T
g
= 45 С
und T
Ö
= 30 С.
Warmwasserbereiter sind erforderlich
Ort: in der oberen Zone - unter der Beschichtung,
Dachrinnen und Gesimse (Abb.
5.1), in der mittleren Zone - an den Außenwänden und
an den inneren Pfeilern des Gesimses unten
Zone - entlang der Kontur der Außenwände an
Tiefe von 0,05 ... 0,1 m und zum Aufheizen des Bodens -
in einer Tiefe von mindestens 0,4 m vom Entwurf entfernt
Bodenoberflächenmarkierungen an der Oberseite der Rohre
Heizung.
Verwendet für Bodenheizung
Asbestzement oder Kunststoff
Polyethylen und Polypropylen
Rohre. Bei Kühlmitteltemperatur
bis 40 ºС möglich
Polyethylenrohre verwenden
Temperatur bis 60ºСPolypropylenrohre.
Normalerweise sind sie am Gegenteil befestigt
Kollektor von Zeltheizungen
mit senkrechten Stahlstäben.
Rohre müssen gleichmäßig verlegt werden
nach Fläche von Gewächshäusern in der Ferne,
wärmetechnisch bestimmt
Berechnungen. Anwendung von Stahlrohren
für diese Zwecke ist nicht gestattet.
Distanz
zwischen Erdwärmeleitungen
Es wird empfohlen, gleich 0,4 m einzunehmen
Sämlingsabteilung; 0,8m und 1,6m -
in anderen Teilen des Gewächshauses.
Beim Luftheizverfahren wird die Luft
mit einer Temperatur von nicht mehr als 45 С
serviert im Arbeitsbereich des Gewächshauses
perforiertes Polyethylen
Luftkanäle. Diese Kanäle müssen
einheitlich gestaltet sein
Luft- und Wärmezufuhr über die gesamte Länge.
In diesem Abschnitt des Kurses Projekt werden gegeben
detaillierte Beschreibung des Designobjekts
und ausgewählte Heizsysteme,
Anordnung von Heizgeräten
alle Heizsysteme.
Reis.
5.1. Eine Variante des Layouts der Heizung
Geräte in einem blockmodularen Gewächshaus
1
Dachheizung; 2 -
Unterbodenheizung; 3 -
Bodenheizung; 4 -
Bodenheizung; 5 -
Kellerheizung; 6 - Ende (Kontur)
Heizung
Einrohrheizung
Die Einrohr-Wärmeversorgung eines Mehrfamilienhauses hat viele Nachteile, von denen die wichtigsten erhebliche Wärmeverluste beim Transport von heißem Wasser sind. In diesem Kreislauf wird das Kühlmittel von unten nach oben zugeführt, wonach es in die Batterien eintritt, Wärme abgibt und in dasselbe Rohr zurückkehrt. Für die Endverbraucher in den oberen Stockwerken erreicht das zuvor warme Wasser einen kaum noch warmen Zustand.
Ein weiterer Nachteil einer solchen Wärmeversorgung ist die Unmöglichkeit, den Heizkörper während der Heizperiode auszutauschen, ohne das Wasser aus dem gesamten System abzulassen. In solchen Fällen müssen Jumper installiert werden, die es ermöglichen, die Batterie auszuschalten und das Kühlmittel durch sie zu leiten.
So werden einerseits durch die Installation eines Einrohr-Heizungskreises Einsparungen erzielt, andererseits treten ernsthafte Probleme bei der Wärmeverteilung zwischen Wohnungen auf. In ihnen frieren die Mieter im Winter.
Wärmeträger und ihre Parameter
Geschätzte Wärmeleistung während der Heizperiode, Dauer D zo.c, muss teilweise bei der aktuellen Außentemperatur verwendet werden tn.i und nur wann tn.r - völlig.
Anforderungen an Heizungsanlagen:
- sanitär und hygienisch: Aufrechterhaltung der angegebenen Temperatur der Luft und der Innenflächen der Zäune der Räumlichkeiten rechtzeitig mit zulässiger Luftmobilität; Begrenzung der Oberflächentemperatur von Heizgeräten;
— wirtschaftlich: minimale Kapitalinvestitionen, sparsamer Verbrauch von Wärmeenergie während des Betriebs;
- Architektur und Konstruktion: Kompaktheit; Verknüpfung mit Gebäudestrukturen;
- Produktion und Installation: die Mindestanzahl von einheitlichen Einheiten und Teilen; Mechanisierung ihrer Produktion; Verringerung der manuellen Arbeit während der Installation;
- operativ: die Wirksamkeit der Maßnahme während der gesamten Arbeitszeit; Haltbarkeit, Wartbarkeit, störungsfreier Betrieb; Sicherheit und leiser Betrieb.
Die wichtigsten sind sanitärhygienische und betriebliche Anforderungen, die die Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur in den Räumen während der Heizperiode bestimmen.
Reis. 1.1. Änderungen der durchschnittlichen täglichen Außentemperatur im Laufe des Jahres in Moskau:
tp - Raumtemperatur; tn1 - minimale durchschnittliche tägliche Außentemperatur
Klassifizierung von Heizungsanlagen
Heizsysteme werden in lokale und zentrale unterteilt.
v lokal Systeme zum Heizen, in der Regel ein Raum, alle drei Elemente sind baulich in einer Anlage zusammengefasst, in der direkt Wärme aufgenommen, übertragen und an den Raum abgegeben wird. Ein Beispiel für ein Nahwärmesystem sind Heizöfen, auf deren Auslegung und Berechnung weiter unten eingegangen wird, sowie Heizsysteme, die elektrische Energie verwenden.
Zentral werden als Systeme bezeichnet, die zum Heizen einer Gruppe von Räumen von einem einzigen Thermalzentrum aus bestimmt sind. Kessel oder Wärmetauscher können direkt im beheizten Gebäude (Kesselraum oder Nahwärmezentrale) oder außerhalb des Gebäudes – in der Zentralheizungszentrale (BHKW), an einer Wärmestation (separates Kesselhaus) oder BHKW – aufgestellt werden.
Die Wärmeleitungen der zentralen Systeme sind in Hauptleitungen (Zuleitungen, durch die das Kühlmittel zugeführt wird, und Rückleitungen, durch die das gekühlte Kühlmittel abgeführt wird), Steigleitungen (vertikale Rohre) und Abzweigungen (horizontale Rohre), die die Leitungen verbinden, unterteilt Anschlüsse an Heizgeräte.
Die Zentralheizung wird gerufen regionalwenn eine Gruppe von Gebäuden von einer separaten Heizzentrale beheizt wird. Das Kühlmittel (normalerweise Wasser) wird an einer Wärmestation erhitzt, bewegt sich entlang der äußeren (t1) und intern (innerhalb des Gebäudes tg t1) Wärmeleitungen zu den Räumlichkeiten zu den Heizgeräten und nach dem Abkühlen zurück zur Wärmestation (Abb. 1.2).
 |
Reis. 1.2. Schema des Fernwärmesystems:
1 – Thermalstation; 2 – lokaler Heizpunkt; 3 und 5 – Vorlauf- und Rücklaufsteigleitungen der Heizungsanlage; 4 - Heizgeräte; 6 und 7 – externe Vor- und Rückwärmeleitungen; 8 – Umwälzpumpe des externen Wärmerohres
In der Regel werden zwei Kühlmittel verwendet. Der primäre Hochtemperatur-Wärmeträger aus dem Heizkraftwerk bewegt sich durch die städtischen Wärmeverteilungsleitungen zu den Zentralheizungspunkten oder Nahwärmepunkten von Gebäuden und zurück. Der sekundäre Wärmeträger fließt, nachdem er in Wärmetauschern erwärmt oder mit dem Primärwärmeträger vermischt wurde, durch die internen Wärmerohre zu den Heizgeräten der beheizten Räume und zurück zur Heizzentrale oder zur Nahwärme.
Das primäre Kühlmittel ist normalerweise Wasser, seltener Dampf oder gasförmige Produkte der Kraftstoffverbrennung. Wenn zum Beispiel primäres Hochtemperaturwasser sekundäres Wasser erwärmt, dann wird eine solche Zentralheizung als wasserbasiert bezeichnet. Ebenso kann es Wasser-Luft-, Dampf-Wasser-, Gas-Luft- und andere Zentralheizungssysteme geben.
Nach Art des sekundären Kühlmittels werden Nah- und Zentralheizungssysteme als Wasser-, Dampf-, Luft- oder Gasheizungssysteme bezeichnet.
Hinzugefügt am: 07.01.2016; Ansichten: 1155;
Abstimmung der Temperatur des Wärmeträgers und des Kessels
Die Rücklauftemperatur hängt von der durchströmenden Flüssigkeitsmenge ab. Die Regler decken den Flüssigkeitsvorlauf ab und erhöhen die Differenz zwischen Rücklauf und Vorlauf auf das erforderliche Niveau, und die erforderlichen Zeiger sind am Sensor installiert.
Wenn Sie den Durchfluss erhöhen müssen, kann dem Netzwerk eine Druckerhöhungspumpe hinzugefügt werden, die von einem Regler gesteuert wird. Um die Erwärmung des Vorlaufs zu reduzieren, wird ein „Kaltstart“ verwendet: Der Teil der Flüssigkeit, der durch das Netzwerk geflossen ist, wird wieder vom Rücklauf zum Einlass übertragen.
Der Regler verteilt die Vor- und Rückläufe gemäß den vom Sensor erfassten Daten neu und sorgt für strenge Temperaturstandards für das Heizungsnetz.
Wie man den Druck erhöht
Druckkontrollen in den Heizungsleitungen von mehrstöckigen Gebäuden sind ein Muss. Sie ermöglichen Ihnen, die Funktionalität des Systems zu analysieren. Ein Abfall des Druckniveaus, selbst um einen geringen Betrag, kann schwerwiegende Ausfälle verursachen.
Bei Vorhandensein einer Zentralheizung wird das System meistens mit kaltem Wasser getestet. Der Druckabfall für 0,5 Stunden um mehr als 0,06 MPa weist auf das Vorhandensein einer Böe hin. Wird dies nicht beachtet, ist das System betriebsbereit.
Unmittelbar vor Beginn der Heizsaison wird ein Test mit unter maximalem Druck zugeführtem Warmwasser durchgeführt.
Änderungen im Heizsystem eines mehrstöckigen Gebäudes hängen meistens nicht vom Eigentümer der Wohnung ab. Der Versuch, den Druck zu beeinflussen, ist ein sinnloses Unterfangen. Das einzige, was getan werden kann, ist, Lufteinschlüsse zu beseitigen, die aufgrund lockerer Verbindungen oder unsachgemäßer Einstellung des Entlüftungsventils entstanden sind.
Ein charakteristisches Geräusch im System weist auf das Vorhandensein eines Problems hin. Für Heizgeräte und Rohre ist dieses Phänomen sehr gefährlich:
- Lösen von Gewinden und Zerstörung von Schweißverbindungen beim Rütteln der Rohrleitung.
- Unterbrechung der Kühlmittelzufuhr zu einzelnen Steigleitungen oder Batterien aufgrund von Schwierigkeiten beim Entlüften des Systems, der Unfähigkeit, sich anzupassen, was zu dessen Abtauung führen kann.
- Eine Verringerung der Effizienz des Systems, wenn das Kühlmittel nicht vollständig zum Stillstand kommt.
Um zu verhindern, dass Luft in das System eindringt, ist es notwendig, alle Anschlüsse und Hähne auf Wasserlecks zu untersuchen, bevor es in Vorbereitung auf die Heizsaison getestet wird. Wenn Sie während eines Testlaufs des Systems ein charakteristisches Zischen hören, suchen Sie sofort nach einem Leck und beheben Sie es.
Sie können eine Seifenlösung auf die Fugen auftragen und es entstehen Blasen, wo die Dichtheit gebrochen ist.
Manchmal fällt der Druck auch nach dem Austausch alter Batterien gegen neue Aluminiumbatterien ab. Durch den Kontakt mit Wasser bildet sich auf der Oberfläche dieses Metalls ein dünner Film. Wasserstoff ist ein Nebenprodukt der Reaktion, und durch Komprimieren wird der Druck verringert.
In diesem Fall lohnt es sich nicht, in den Betrieb des Systems einzugreifen - das Problem ist vorübergehend und verschwindet schließlich von selbst. Dies geschieht nur in der ersten Zeit nach dem Einbau von Heizkörpern.
Sie können den Druck in den oberen Stockwerken eines Hochhauses erhöhen, indem Sie eine Umwälzpumpe installieren.
Achtung: Der am weitesten entfernte Punkt der Rohrleitung ist der Eckraum, daher ist der Druck hier am geringsten
Konzept der thermodynamischen Funktion. Innere Energie, Gesamtenergie des Systems. Die Stabilität des Zustands des Systems.
Andere
Parameter, die von den wichtigsten abhängen, genannt
TD
staatliche Funktionen Systeme.
In der Chemie werden am häufigsten verwendet:
-
intern
EnergieUund
seine Änderung U
bei V = const; -
Enthalpie(Wärmeinhalt)
h
und seine Veränderung H
für p = const; -
Entropie
S
und seine Veränderung S; -
Energie
Gibbs g
und seine Veränderung g
für p = const und T = const. -
Für
Staatsfunktionen Es ist charakteristisch, dass ihre
Veränderung in chem. Reaktion bestimmt
nur Anfangs- und Endzustand
System und hängt nicht vom Pfad oder der Methode ab
den Ablauf des Prozesses.
Intern
Energie (Innere Energie) - U.
Intern
Energie u
ist definiert als die Energie des Zufalls,
in ungeordneter Bewegung
Moleküle. Die Energie der Moleküle ist in
Bereich von der erforderlichen hohen für
Bewegung, bis zu bemerkbar nur mit Hilfe von
Energiemikroskop auf Molekular- oder
atomarer Ebene.
-
Kinetisch
Bewegungsenergie des Gesamtsystems -
Potenzial
positionelle Energie
Systeme in einem externen Bereich -
Intern
Energie.
Für
Chem. Reaktionen ändern sich in der Gesamtenergie
Chem. Systeme werden nur durch Veränderung bestimmt
ihre innere Energie.
Intern
Energie umfasst translationale,
Rotations-, Schwingungsenergie
Atome von Molekülen sowie die Energie der Bewegung
Elektronen in Atomen, intranuklear
Energie.
Menge
innere Energie (U)
Substanzen wird durch die Menge bestimmt
Substanz, ihre Zusammensetzung und Zustand
Nachhaltigkeit
System wird durch die Nummer bestimmt
innere Energie: je größer die innere
Energie, desto weniger stabil ist das System
Aktie
hängt von der inneren Energie des Systems ab
Systemzustandsparameter, Art
in-va und ist direkt proportional zur Masse
Substanzen.
Absolut
Bestimmen Sie den Wert der inneren Energie
unmöglich, weil kann das System nicht bringen
in einen Zustand völliger Leere.
Können
beurteile nur die Veränderung im Inneren
Systemenergie U
beim Übergang vom Ausgangszustand
U1
zum letzten U2:
U
= U2U1,
Die Veränderung
innere Energie des Systems (U),
sowie das Ändern einer definierten TD-Funktion
die Differenz zwischen seinen Werten im End- und
Anfangszustände.
Wenn
U2
U1,
dann U
= u2U1
0,
wenn
U2
U1,
dann U
= u2U1
0,
wenn
innere Energie ändert sich nicht
(u2
= u1),
dann U
= 0.
In
in allen Fällen sind alle Änderungen vorbehalten
Gesetz
Energieeinsparung:
Energie
verschwindet nicht spurlos und entsteht nicht
von nichts, sondern geht nur von einem aus
Formen zu einem anderen in äquivalenten Mengen.
Erwägen
System in Form eines Zylinders mit einem beweglichen
Kolben mit Gas gefüllt
Beim
p = konstante Wärme QP
geht, um den Bestand an internen zu erhöhen
Energie u2
(u2U1)
U>0
und für das System, an dem Arbeit (A) durchgeführt wird
Gasausdehnung v2
V1
und den Kolben anheben.
Nächste,
QR=
U
+A.
