4 שיטות להעברת חום בציוד לחילופי חום
העברת חום -
תהליך מורכב שכאשר לומדים אותו
מחולקים לתופעות פשוטות. לְהַבחִין
שלוש שיטות העברה בסיסיות
חום: הולכה, הסעה
וקרינה תרמית.
1) מוליכות תרמית
- תהליך העברת חום
באמצעות קשר ישיר
מיקרו-חלקיקים בעלי שונה
טמפרטורה, או מגע של גופים
(או חלקים ממנו) כאשר הגוף אינו זז
בחלל. תהליך הולכה תרמית
קשור לפיזור הטמפרטורה
בתוך הגוף. טמפרטורה מאפיינת
דרגת חימום ומצב תרמי
גוּף. סט ערכי טמפרטורה
בנקודות שונות בחלל
נקודות זמן שונות נקראות
טֶמפֶּרָטוּרָה
שדה
(נייח או לא נייח).
איזותרמית
משטח
הוא מוקד הנקודות של אותו הדבר
טֶמפֶּרָטוּרָה. כל איזותרמית
המשטח מחלק את הגוף לשניים
אזורים: עם טמפרטורות גבוהות ונמוכות יותר;
חום עובר דרך איזותרמית
משטח להורדה
טֶמפֶּרָטוּרָה. כמות החום Δש,
J עובר ליחידת זמן Δτ,
s, דרך איזותרמית שרירותית
משטח נקרא תֶרמִי
זְרִימָה ש,
יום שלישי
מאפיין
זרימת חום - צְפִיפוּת
זרימת חום
(שטף חום ספציפי).
מָתֵימָטִי
ביטוי לחוק הולכת חום
פורייה:
.
מכפיל λ -
מְקַדֵם
מוליכות תרמית,
W / (m K), שווה מספרית למספר
חום עובר ליחידת זמן,
דרך יחידת משטח, בהבדל
טמפרטורות למעלה, ליחידה
באורך מטר אחד.
2) הולכת חום
- תנועה של חלקים מקרוסקופיים
סביבה (גז, נוזל), המובילה ל
העברת מסה וחום. לכל תהליך
העברת חום בהסעה מושפעת מ:
1. אופי התנועה
נוזל ליד קיר מוצק (חינם
או מאולץ - למינרי או
נִסעָר). מצב זרימת נוזלים
נקבע לא רק לפי מהירות, אלא גם
מספר מרוכב חסר מימד
ריינולדס רי
= ωלυ.
2. פיזי
תכונות או סוג של נוזל. לפיזור חום
צפיפות, קיבולת חום,
מקדמי מוליכות תרמית ו
דיפוזיות תרמית, קינמטית
צמיגות הנוזל.
3. תנאים תרמיים
מצב (לדוגמה, שינוי המצטבר
מדינות).
4. טֶמפֶּרָטוּרָה
לַחַץ Δט
הוא הפרש הטמפרטורה בין המוצק
קיר ונוזל.
5. כיוון
זרימת חום ש
(העברת חום מקיר חם לקר)
נוזלי יותר).
6. גיאומטרי
ממדי גוף המשפיעים על העובי
שכבת גבול.
7. כיוון
משטח העברת חום.
תהליך הסעה
העברת חום מתוארת בחוק ניוטון
,
W,
כאשר α הוא המקדם
העברת חום, W/(m2 K),
שווה מספרית לכמות החום,
מועבר מנוזל למוצק
משטח ליחידת זמן, דרך
יחידת משטח בנפילה
טמפרטורה בין הקיר לנוזל
תואר אחד.
3) כל הגופים הם רציפים
נשלחים לסביבתם
גלים אלקטרומגנטיים באורכים שונים.
קרינת גלים תמיד משתנה
לתוך אנרגיה תרמית. לאור ו
קרני אינפרא אדום (0.4 ... 800 מיקרון) הוא
השינוי הוא הכי בולט
וקרניים אלו נקראות תרמיות, ו
תהליך ההפצה שלהם תֶרמִי
קְרִינָה
אוֹ קְרִינָה.
עוצמת קרינה תרמית
עולה בחדות עם עליית הטמפרטורה.
נופל על הגוף
הזרם הזוהר מורכב משלושה חלקים:
משתקף, נקלט ומועבר.
מחזיר אור
יְכוֹלֶת
ר
הוא היחס בין האנרגיה המשתקפת ל
אנרגיה נופלת על הגוף (סה"כ).
סוֹפֵג
יְכוֹלֶת
א
הוא היחס בין האנרגיה הנספגת ל
אנרגיה נופלת על הגוף (סה"כ).
תפוקה
יְכוֹלֶת
ד
הוא היחס בין האנרגיה העוברת
גוף, לאנרגיה הנופלת על הגוף (סה"כ).
בהתאם ל
חוק שימור אנרגיה: ר
+ א
+ ד
= 1.
סך הכל
העברת חום באמצעות קרינה (חוק
העברת חום קורנת), W,
,
איפה εפ
הוא הפליטה המופחתת של המערכת
גופים; עםO=5,67
W/(m2 K4)
– פליטות היא לחלוטין
גוף שחור; ו
הוא השטח של משטח העברת החום,
m2.
תהליכים אלו
להתרחש באותו זמן, להשפיע אחד על השני
חבר - קָשֶׁה
חילופי חום.
בתנאים אמיתיים, הסעה היא תמיד
מלווה בהולכת חום או
העברת חום מולקולרית.
תהליך העברת חום משותף
הסעה והולכת חום
שקוראים לו הסעה
חילופי חום.
העברת חום הסעה בין נוזלים
וגוף מוצק נקרא פיזור חום.
העברת החום מנוזל חם ל
קר מבעד לקיר המפריד ביניהם
– העברת חום.
לַחַץ
לַחַץ
–
זה
כוח השפעה (ו)
הגוף וחלקיו לסביבה
או מעטפת ועל חלקים סמוכים של זה
אותו גוף ליחידת שטח (ס).
הכוח הזה מכוון
בניצב לכל אלמנט
משטח וגב מאוזן
כוח כיווני
סביבה, מעטפת או שכנות
אלמנט של אותו גוף.
.
V
יחידת הלחץ SI היא הפסקל
(Pa) הוא 1 N/m2,
הָהֵן. כוח של ניוטון אחד הפועל עליו
נורמלי לשטח של ריבוע אחד
מטר. למדידות טכניות פסקל
ערך קטן מאוד, אז הצגנו
פסקל יחידה מרובה של פס לחץ:
1 בר = 105
אבא. בחירת יחידת לחץ זו
מוסבר על ידי העובדה ש אטמוספרי
לחץ אוויר מעל פני כדור הארץ
שווה בערך לפס אחד.
V
טכניקה משמשת לעתים קרובות יחידה
לחץ במערכת המדידה הישנה
(GHS) - טֶכנִי
אַטמוֹספֵרָה:
1 atm = 1 kgf/cm2
(לא להתבלבל עם המושג פיזי
אַטמוֹספֵרָה).
לעתים קרובות
למדוד לחץ, במיוחד קטן,
גובה עמודת נוזל (כספית, מים,
אלכוהול וכו'). עמודת נוזל (איור 1.5)
מייצר לחץ על בסיס הכלי,
מוגדר על ידי שוויון
ר
= F/S = HSρg/S
= ρgH,
(1.4)
איפה
ρ היא צפיפות הנוזל, ק"ג/מ"ק;
ח
הוא גובה עמודת הנוזל, מ';
ז
- האצת נפילה חופשית, m/s2;
ו,
S הוא הכוח הפועל על קרקעית הכלי, ו
השטח שלה.
מ
משוואה (1.4) יוצא שהלחץ Р
מתאים לגובה עמודת הנוזל
H = P/(ρg), כלומר. גובה H הוא פרופורציונלי
לחץ, שכן ρg היא הכמות
קָבוּעַ.
V
תרגלו את גובה עמודת הנוזל לעתים קרובות
נלקח להערכת לחץ. לכן מטרים
ומילימטרים של עמוד פלדה נוזלית
יחידות לחץ. ל
מעבר מגובה עמודת הנוזל ל
יש צורך בפסקל בנוסחה (1.4)
להחליף את כל הכמויות ב-SI.
לדוגמה,
ב-0 מעלות צלזיוס
צפיפות המים היא 1000 ק"ג/מ"ק,
כספית – 13595 ק"ג/מ"ק
בתנאי כדור הארץ. החלפת כמויות אלו
לתוך הנוסחה (1.4), אנו מקבלים יחסים עבור
עמודה של 1 מ"מ של נוזלים אלה ולחץ פנימה
פסקל:
ח
= עמוד מים 1 מ"מ מתאים ל-Р= 103 9.81 10-3=
9.81 פאה;
ח
= 1 מ"מ כספית מתאים ל-Р = 13595 9.81 10-3=
133.37 פא.
בְּ
קביעת לחץ לפי גובה העמודה
נוזל חייב לקחת בחשבון את השינוי
צפיפותו כפונקציה של הטמפרטורה.
זה חייב להיעשות כדי להתאים
תוצאות מדידת לחץ. לכן,
בעת קביעת לחץ אטמוספרי
באמצעות ברומטר כספית
קריאות מופחתות ל-0 מעלות צלזיוס
מבוסס על היחס
VO
\u003d B (1 - 0.000172 ט),
(1.5)
איפה
B הוא הגובה האמיתי של הכספית
טור ברומטר בטמפרטורת כספית
tоС;
VO
- קריאות ברומטר מופחתות ל
טמפרטורה 0 מעלות צלזיוס.
V
חישובים משתמשים בלחצים עמודים
נוזלים שהובאו לטמפרטורה של 0
מערכת הפעלה.
מדידה
לַחַץ
בטכנולוגיה המבוססת על אינדיקציות
מכשירים שונים הפועלים עליהם
עקרון ההשתקפות על סולם הגודל,
שווה מספרית להפרש הלחץ ב
נקודת מדידה ולחץ סביבתי
סביבה. בדרך כלל, מכשירים הם
סולם חיובי, כלומר. הבדל בין
יותר ופחות לחץ. לכן
הם מחולקים למכשירים למדידת לחץ:
יותר
אטמוספרי –מדי לחץ,
פחות מאטמוספרי –מדי ואקום.
פדוגמא
מכשירים כאלה בצורה של נוזל
מדי לחץ בצורת U (מדדי ואקום)
מוצג באיור. 1.6.
לַחַץ
על הסולם של מכשירים אלה נקרא
מד לחץ PM
ואקום RV
בהתאמה. לחץ בנקודת המדידה
נקרא P מוחלט, מסביב
סביבה - לחץ של אוויר אטמוספרי
או ברומטרי B, שכן הכלי,
מותקן בדרך כלל בסביבה
האוויר האטמוספרי שלו.
מְשׁוֹעָר
תלות בלחץ המכשיר תהיה
הבאים:
מנומטרי
לַחַץ:
רM
\u003d P - B,
(1.6)
איפה
רM
- מד לחץ (לפי המכשיר);
ר
- לחץ אבסולוטי;
V
- לחץ אוויר אטמוספרי
(לחץ ברומטרי);
לִשְׁאוֹב:
רV
\u003d B - P,
(1.7)
איפה
רV
- ואקום (קריאת מד ואקום).
פָּרָמֶטֶר
מצבים של גוף תרמודינמי
הוא הלחץ המוחלט, ב
באמצעות מכשירי חשמל, זה יהיה
נקבע בהתאם לסוג
מכשיר בהתאם לתלות הבאה:
ל
מַד לַחַץ
ר
= PM
+ V,
(1.8)
ל
מד ואקום
ר
= B - PV
. (1.9)
תיאום טמפרטורת המים בדוד ובמערכת
קיימות שתי אפשרויות לתיאום נוזלי קירור בטמפרטורות גבוהות בדוד וטמפרטורות נמוכות יותר במערכת החימום:
- במקרה הראשון, יש להזניח את יעילות הדוד, וביציאה ממנו יש למסור את נוזל הקירור לדרגת חימום כזו שהמערכת דורשת כיום. כך פועלים דוודים קטנים. אבל בסופו של דבר, מסתבר שלא תמיד מספקים את נוזל הקירור בהתאם למשטר הטמפרטורה האופטימלי על פי לוח הזמנים (קרא: "לוח זמנים של עונת החימום - תחילת וסיום העונה"). לאחרונה, לעתים קרובות יותר ויותר, בחדרי דוודים קטנים, מותקן וסת חימום מים בשקע, תוך התחשבות בקריאות, המתקן את חיישן טמפרטורת נוזל הקירור.
- במקרה השני, חימום המים להובלה דרך רשתות ביציאה של חדר הדוודים הוא מקסימלי. יתר על כן, בסביבה הקרובה של הצרכנים, הטמפרטורה של נושא החום נשלטת אוטומטית לערכים הנדרשים. שיטה זו נחשבת לפרוגרסיבית יותר, היא משמשת ברשתות חימום גדולות רבות, ומאז הרגולטורים והחיישנים הפכו זולים יותר, משתמשים בה יותר ויותר במתקני אספקת חום קטנים.
דרכים לצמצום אובדן חום
אבל חשוב לזכור שהטמפרטורה בחדר מושפעת לא רק מטמפרטורת נוזל הקירור, האוויר החיצוני ועוצמת הרוח. יש לקחת בחשבון גם את מידת הבידוד של החזית, הדלתות והחלונות בבית.
כדי להפחית את אובדן החום של הדיור, אתה צריך לדאוג לגבי הבידוד התרמי המרבי שלו. קירות מבודדים, דלתות אטומות, חלונות מתכת-פלסטיק יעזרו להפחית את נזילת החום. זה גם יפחית את עלויות החימום.
(עדיין אין דירוגים)
הרעיון של תעריף החימום יכול להיות שונה לחלוטין בשני מצבים: כאשר הדירה מחוממת מרכזית, וכאשר חימום אוטונומי מותקן ומתפקד בבית.
הסקה מרכזית בדירה
ערכים אופטימליים במערכת חימום פרטנית
חשוב לוודא שמוביל החום ברשת לא יתקרר מתחת ל-70 מעלות צלזיוס. 80 מעלות צלזיוס נחשבת לאופטימלית
קל יותר לשלוט בחימום באמצעות דוד גז, מכיוון שהיצרנים מגבילים את האפשרות לחמם את נוזל הקירור ל-90 מעלות צלזיוס. באמצעות חיישנים כדי להתאים את אספקת הגז, ניתן לשלוט בחימום של נוזל הקירור.
קצת יותר קשה עם מכשירי דלק מוצק, הם לא מווסתים את החימום של הנוזל, ויכולים בקלות להפוך אותו לקיטור. ואי אפשר להפחית את החום מפחם או עץ על ידי סיבוב הכפתור במצב כזה.יחד עם זאת, בקרת החימום של נוזל הקירור מותנית למדי עם שגיאות גבוהות ומבוצעת על ידי תרמוסטטים סיבוביים ובולמים מכניים.
דוודים חשמליים מאפשרים לך להתאים בצורה חלקה את החימום של נוזל הקירור מ-30 ל-90 מעלות צלזיוס. הם מצוידים במערכת הגנה מעולה מפני התחממות יתר.
יתרונות השימוש בווסת באספקת חום
לשימוש בווסת במערכת החימום יש את ההיבטים החיוביים הבאים:
- זה מאפשר לך לשמור בבירור על לוח הזמנים של הטמפרטורה, המבוסס על חישוב הטמפרטורה של נוזל הקירור (קרא: "חישוב נכון של נוזל הקירור במערכת החימום");
- חימום מוגבר של מים במערכת אינו מותר ובכך מובטחת צריכה חסכונית של דלק ואנרגיה תרמית;
- ייצור החום והובלתו מתבצעים בבתי דוודים עם הפרמטרים היעילים ביותר, והמאפיינים הדרושים של נוזל הקירור והמים החמים לחימום נוצרים על ידי הרגולטור ביחידת החימום או בנקודה הקרובה לצרכן (קרא: "מוביל חום עבור מערכת החימום - פרמטרי לחץ ומהירות");
- עבור כל המנויים של רשת החימום, אותם תנאים מסופקים, ללא קשר למרחק למקור אספקת החום.
ווליום ספציפי
ספֵּצִיפִי
כרך
– זה
נפח ליחידת מסה של חומר (מ"ק/ק"ג):
,
(1.1)
איפה
V הוא נפח הגוף, m3;
מ' - משקל גוף, ק"ג.
ערך,
הדדי של נפח ספציפי נקרא
צְפִיפוּת
(ק"ג/מ"ק):
.
(1.2)
V
תרגול משמש לעתים קרובות מוּשָׂג
משקל סגולי
הוא המשקל ליחידת נפח של הגוף (N/m3):
,
(1.3)
איפה
ז
–
האצת כוח המשיכה
(כ-9.81 מ'/שנ'2).
בְּ
המרת כל ערך ל-SI, למשל
מ-1 גרם/סמ"ק,
צריך להיות מונחה על ידי הדברים הבאים
כלל: כל הכמויות של הנוסחה (1.3)
לייצג ביחידות SI ולבצע
איתם אריתמטיקה פעולות
אופרטורים של נוסחה:
=
1 גרם/סמ"ק
= 9,81·10-3/10-6
= 9,81·103
N/m3.
בְּ
יש לזכור כי 1 kgf \u003d 9.81 N. זה
יחס משמש לעתים קרובות עבור
המרה של יחידות שאינן מערכתיות ל-SI.
חישוב משטר הטמפרטורה של חימום
בעת חישוב אספקת החום, יש לקחת בחשבון את המאפיינים של כל הרכיבים. זה נכון במיוחד עבור רדיאטורים. מהי הטמפרטורה האופטימלית ברדיאטורים - + 70 מעלות צלזיוס או + 95 מעלות צלזיוס? הכל תלוי בחישוב התרמי, שמתבצע בשלב התכנון.
דוגמה לעריכת לוח זמנים של טמפרטורת חימום
ראשית עליך לקבוע את אובדן החום בבניין. בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, נבחר דוד עם ההספק המתאים. ואז מגיע שלב התכנון הקשה ביותר - קביעת הפרמטרים של סוללות אספקת חום.
הם חייבים להיות בעלי רמה מסוימת של העברת חום, אשר תשפיע על עקומת הטמפרטורה של המים במערכת החימום. היצרנים מציינים פרמטר זה, אך רק עבור מצב פעולה מסוים של המערכת.
אם אתה צריך להוציא 2 קילוואט של אנרגיה תרמית כדי לשמור על רמה נוחה של חימום אוויר בחדר, אז הרדיאטורים חייבים להיות לא פחות העברת חום.
כדי לקבוע זאת, עליך לדעת את הכמויות הבאות:
- טמפרטורת המים המקסימלית במערכת החימום מותרת -t1. זה תלוי בעוצמת הדוד, מגבלת הטמפרטורה של חשיפה לצינורות (במיוחד צינורות פולימרים);
- הטמפרטורה האופטימלית שצריכה להיות בצינורות ההחזרה לחימום היא t. זה נקבע לפי סוג חיווט החשמל (צינור אחד או שני צינור) והאורך הכולל של המערכת;
- מידת חימום האוויר הנדרשת בחדר – t.
עם נתונים אלה, אתה יכול לחשב את הפרש הטמפרטורה של הסוללה באמצעות הנוסחה הבאה:
לאחר מכן, כדי לקבוע את כוחו של הרדיאטור, עליך להשתמש בנוסחה הבאה:
כאשר k הוא מקדם העברת החום של מכשיר החימום. יש לציין את הפרמטר הזה בדרכון; F הוא אזור הרדיאטור; Tnap - לחץ תרמי.
על ידי שינוי אינדיקטורים שונים של טמפרטורות המים המקסימליות והמינימליות במערכת החימום, ניתן לקבוע את אופן הפעולה האופטימלי של המערכת
חשוב לחשב נכון בתחילה את הכוח הנדרש של המחמם. לרוב, האינדיקטור של טמפרטורה נמוכה בסוללות חימום קשור לשגיאות עיצוב חימום.
מומחים ממליצים להוסיף מרווח קטן לערך המתקבל של כוח הרדיאטור - כ-5%. זה יהיה נחוץ במקרה של ירידה קריטית בטמפרטורה בחוץ בחורף.
רוב היצרנים מציינים את תפוקת החום של רדיאטורים לפי התקנים המקובלים EN 442 עבור מצב 75/65/20. זה מתאים לנורמה של טמפרטורת החימום בדירה.
1. תיאור אובייקט התכנון ובחירת מערכות אספקת חום
ל
מבני קרקע מוגנים
(מתקני גידול) כוללים
חממות, חממות ואדמה מבודדת.
נָפוֹץ
חממות; הם מסווגים לפי
גידור שקוף (מזוגג
וסרט) ובעיצוב (האנגר
טווח יחיד ובלוק
רב-טווח). פעלו חממות
כל השנה, המכונה בדרך כלל חורף,
ומשמש באביב, בקיץ ובסתיו
- אביב.
הַסָקָה
ואוורור מתקני גידול
חייב לתמוך בפרמטרים הנתונים
- טמפרטורה, לחות יחסית
והרכב הגז של האוויר הפנימי,
כמו גם את טמפרטורת הקרקע הנדרשת.
אספקת אנרגיה
חממות וחממות צריך להתבצע
ממערכות הסקה מחוזית,
מותר גם להשתמש
דלק גזי, חשמלי
אנרגיה, מים גיאותרמיים ומשניים
משאבי אנרגיה של מפעלים תעשייתיים.
בחורף חממות
יש צורך לספק מערכות מים
חימום האוהל והאדמה, וכן
מערכות משולבות (מים ו
אוויר).
תוֹעַלתִיוּת
יישום של חממות חימום גז
ישירות על ידי מוצרי בעירה
דלק גזי או אוויר
יש לאשר את חימום הקרקע
חישובים טכניים וכלכליים.
בְּ
מכשיר לחימום מים
מערכות אוהלים מומלצות,
מרתף, אדמה ומעל פני הקרקע
הַסָקָה. טמפרטורות נוזל קירור
(חם והיפוך) עבור מרקיזה,
חימום קרקע וקרקע:
ט
r =
150, 130 ו-95 С,
ט
O
= 70 С;
לחימום קרקע: ט
G
= 45 С
ו ט
O
= 30 С.
יש צורך במכשירי חימום מים
מקום: באזור העליון - מתחת לציפוי,
מגשי מרזבים וכרכובים (איור.
5.1), באזור האמצעי - בקירות החיצוניים ו
על העמודים הפנימיים של הקרניז, בתחתית
אזור - לאורך קו המתאר של הקירות החיצוניים על
עומק של 0.05 ... 0.1 מ' ולחימום האדמה -
בעומק של לפחות 0.4 מ' מהתכנון
סימני פני אדמה בחלק העליון של הצינורות
הַסָקָה.
משמש לחימום קרקע
אסבסט צמנט או פלסטיק
פוליאתילן ופוליפרופילן
צינורות. בטמפרטורת נוזל קירור
עד 40 ºС אפשרי
השתמש בצינורות פוליאתילן
טמפרטורה של עד 60ºС צינורות פוליפרופילן.
בדרך כלל הם מחוברים להיפך
אספן של מערכות חימום אוהלים
עם מוטות פלדה אנכיים.
צינורות חייבים להיות מונחים באופן שווה
לפי אזור של חממות במרחק,
נקבע על ידי הנדסת חום
חישובים. יישום צינורות פלדה
למטרות אלו אסור.
מֶרְחָק
בין צינורות חימום אדמה
מומלץ לקחת שווה ל-0.4 מ' אינץ'
מחלקת שתילים; 0.8 מ' ו-1.6 מ' -
בחלקים אחרים של החממה.
בשיטת חימום האוויר, האוויר
עם טמפרטורה שאינה עולה על 45 С
מוגש באזור העבודה של החממה
פוליאתילן מחורר
תעלות אוויר. צינורות אלה חייבים
להיות מתוכנן לספק אחיד
אספקת אוויר וחום לכל האורך.
בחלק זה של פרויקט הקורס ניתנים
תיאור מפורט של אובייקט העיצוב
ומערכות חימום נבחרות,
פריסה של התקני חימום
כל מערכות החימום.
אורז.
5.1. גרסה של פריסת החימום
מכשירים בחממה בלוק מודולרי
1
חימום גג; 2 -
חימום מתחת למגש; 3 -
חימום אדמה; 4 -
חימום קרקע; 5 -
חימום מרתף; 6 - סוף (קונטור)
הַסָקָה
מערכת חימום בצינור יחיד
לאספקת חום חד-צינורית של בניין דירות יש הרבה חסרונות, שהעיקריים ביניהם הם הפסדי חום משמעותיים בתהליך הובלת מים חמים. במעגל זה, נוזל הקירור מסופק מלמטה למעלה, ולאחר מכן הוא נכנס לסוללות, נותן חום וחוזר בחזרה לאותו צינור. כדי לסיים צרכנים המתגוררים בקומות העליונות, מים חמים בעבר מגיעים למצב בקושי חם.
חסרון נוסף של אספקת חום כזו הוא חוסר האפשרות להחליף את הרדיאטור בעונת החימום מבלי לנקז את המים מכל המערכת. במקרים כאלה, יש צורך להתקין מגשרים, המאפשרים לכבות את הסוללה ולכוון את נוזל הקירור דרכם.
כך מחד, כתוצאה מהתקנת מעגל מערכת חימום חד צינורית מתקבל חיסכון ומאידך נוצרות בעיות קשות בכל הנוגע לחלוקת החום בין הדירות. בהם הדיירים קופאים בחורף.
נושאי חום והפרמטרים שלהם
הספק תרמי משוער במהלך עונת החימום, משך זמן ד זו.ג, יש להשתמש בחלקו בטמפרטורה החיצונית הנוכחית tn.i ורק מתי tn.r - במלואו.
דרישות למערכות חימום:
- סניטריים והיגייניים: שמירה על הטמפרטורה המצוינת של האוויר והמשטחים הפנימיים של גדרות המקום בזמן עם ניידות אוויר מותרת; הגבלת טמפרטורת פני השטח של התקני חימום;
- כלכלי: השקעות הון מינימליות, צריכה חסכונית של אנרגיה תרמית במהלך הפעולה;
- אדריכלות ובנייה: קומפקטיות; קישור עם מבני בניין;
- ייצור והתקנה: המספר המינימלי של יחידות וחלקים מאוחדים; מיכון ייצורם; הפחתת העבודה הידנית במהלך ההתקנה;
- מבצעי: יעילות הפעולה במהלך כל תקופת העבודה; עמידות, תחזוקה, פעולה ללא כשל; פעולה בטיחותית ושקטה.
החשובות ביותר הן דרישות סניטריות-היגייניות ותפעוליות, הקובעות את התחזוקה של טמפרטורה נתונה בחצרים במהלך עונת החימום.
אורז. 1.1. שינויים בטמפרטורת החוץ היומית הממוצעת במהלך השנה ב- מוסקבה:
tp - טמפרטורת החדר; tn1 - טמפרטורת חוץ יומית ממוצעת מינימלית
סיווג מערכות חימום
מערכות החימום מחולקות למקומיות ומרכזיות.
V מְקוֹמִי מערכות לחימום, ככלל, חדר אחד, כל שלושת האלמנטים משולבים מבנית בהתקנה אחת, ישירות שבה חום מתקבל, מועבר ומועבר לחדר. דוגמה למערכת חימום מקומית היא תנורי חימום, שתכנונם וחישובם יידונו להלן, וכן מערכות חימום המשתמשות באנרגיה חשמלית.
מֶרכָּזִי נקראות מערכות המיועדות לחימום קבוצת הנחות ממרכז תרמי יחיד. דוודים או מחליפי חום ניתן להציב ישירות במבנה המחומם (חדר דוודים או נקודת חימום מקומית) או מחוץ למבנה - בנקודת הסקה מרכזית (CHP), בתחנה תרמית (בית דוודים נפרד) או CHP.
צינורות החום של המערכות המרכזיות מחולקים לרשתות (קווי אספקה, דרכם אספקת נוזל הקירור, וקווי חוזר, דרכם זורמים נוזל הקירור המקורר), עולים (צינורות אנכיים) וענפים (צינורות אופקיים) המחברים את הקווים עם חיבורים למכשירי חימום.
מערכת ההסקה המרכזית נקראת אֵזוֹרִיכאשר קבוצת מבנים מחוממת מתחנת הסקה מרכזית נפרדת. נוזל הקירור (בדרך כלל מים) מחומם בתחנה תרמית, נע לאורך החיצוני (t1) ופנימי (בתוך הבניין tg t1) צינורות חום לחצרים למכשירי החימום ולאחר שהתקררו, חוזר לתחנה התרמית (איור 1.2).
אורז. 1.2. תכנית מערכת הסקה מחוזית:
1 - תחנה תרמית; 2 - נקודת חימום מקומית; 3 ו 5 - עליות אספקה והחזרה של מערכת החימום; 4 - מכשירי חימום; 6 ו 7 - צינורות אספקה והחזרה חיצוניים לחום; 8 – משאבת סחרור של צינור החום החיצוני
ככלל, שני נוזלי קירור משמשים. נושא החום העיקרי בטמפרטורה גבוהה מהמפעל התרמי עובר דרך צינורות חלוקת החום בעיר אל נקודת ההסקה המרכזית או נקודות החום המקומיות של מבנים ובחזרה. נושא החום המשני, לאחר שחומם במחלפי חום או מעורבב עם הראשוני, זורם דרך צינורות החום הפנימיים למכשירי החימום של המקום המחומם וחוזר לתחנת ההסקה המרכזית או לנקודת החימום המקומית.
נוזל הקירור העיקרי הוא בדרך כלל מים, לעתים רחוקות יותר קיטור או מוצרים גזים של שריפת דלק. אם, למשל, מים ראשוניים בטמפרטורה גבוהה מחממים מים משניים, אז מערכת הסקה מרכזית כזו נקראת מבוססת מים. באופן דומה, ייתכנו מערכות מים-אוויר, קיטור-מים, גז-אוויר ומערכות הסקה מרכזיות אחרות.
לפי סוג נוזל קירור משני, מערכות הסקה מקומיות ומרכזיות נקראות מערכות חימום מים, קיטור, אוויר או גז.
תאריך הוספה: 2016-01-07; צפיות: 1155;
התאמת הטמפרטורה של נושא החום והדוד
טמפרטורת ההחזר תלויה בכמות הנוזל העוברת דרכה. הרגולטורים מכסים את אספקת הנוזל ומגדילים את ההפרש בין ההחזר והאספקה לרמה הדרושה, ועל החיישן מותקנים המצביעים הדרושים.
אם אתה צריך להגדיל את הזרימה, אז ניתן להוסיף משאבת דחיפה לרשת, הנשלטת על ידי ווסת. כדי להפחית את חימום האספקה, נעשה שימוש ב"התחלה קרה": אותו חלק מהנוזל שעבר דרך הרשת מועבר שוב מהחזרה לכניסה.
הרגולטור מחלק מחדש את זרימות האספקה והחזרה בהתאם לנתונים שנלקחו על ידי החיישן, ומבטיח תקני טמפרטורה מחמירים לרשת החימום.
איך להעלות את הלחץ
בדיקות לחץ בקווי חימום של מבנים רב קומות הם חובה. הם מאפשרים לך לנתח את הפונקציונליות של המערכת. ירידה ברמת הלחץ, אפילו בכמות קטנה, עלולה לגרום לכשלים חמורים.
בנוכחות חימום מרכזי, המערכת נבדקת לרוב במים קרים. ירידת הלחץ במשך 0.5 שעות ביותר מ-0.06 MPa מצביעה על נוכחות של משב רוח. אם זה לא נצפה, אז המערכת מוכנה לפעולה.
מיד לפני תחילת עונת החימום מתבצעת בדיקה עם מים חמים המסופקים בלחץ מרבי.
שינויים המתרחשים במערכת החימום של בניין רב קומות, לרוב אינם תלויים בבעל הדירה. הניסיון להשפיע על הלחץ הוא משימה חסרת טעם. הדבר היחיד שניתן לעשות הוא לחסל כיסי אוויר שהופיעו עקב חיבורים רופפים או התאמה לא נכונה של שסתום שחרור האוויר.
רעש אופייני במערכת מעיד על נוכחות של בעיה. עבור מכשירי חימום וצינורות, תופעה זו מסוכנת מאוד:
- התרופפות חוטים והרס של מפרקים מרותכים במהלך רטט של הצינור.
- הפסקת אספקת נוזל קירור לעליות או סוללות בודדות עקב קשיים בפיזור המערכת, חוסר יכולת להסתגל, מה שעלול להוביל להפשרה.
- ירידה ביעילות המערכת אם נוזל הקירור אינו מפסיק לנוע לחלוטין.
כדי למנוע כניסת אוויר למערכת, יש לבדוק את כל החיבורים והברזים לאיתור נזילת מים לפני בדיקתו לקראת עונת החימום. אם אתה שומע שריקה אופיינית במהלך ניסוי של המערכת, חפש מיד נזילה ותקן אותה.
ניתן למרוח תמיסת סבון על המפרקים ויופיעו בועות היכן שהאטימות נשברת.
לפעמים הלחץ יורד גם לאחר החלפת סוללות ישנות לאלומיניום חדשות. סרט דק מופיע על פני מתכת זו ממגע עם מים. מימן הוא תוצר לוואי של התגובה, ועל ידי דחיסה שלו מופחת הלחץ.
במקרה זה, לא כדאי להתערב בפעולת המערכת - הבעיה היא זמנית ולבסוף חולפת מעצמה. זה קורה רק בפעם הראשונה לאחר התקנת רדיאטורים.
ניתן להגביר את הלחץ בקומות העליונות של בניין רב קומות על ידי התקנת משאבת סחרור.
שימו לב: הנקודה המרוחקת ביותר של הצינור היא החדר הפינתי, לכן הלחץ כאן הוא הנמוך ביותר
מושג הפונקציה התרמודינמית. אנרגיה פנימית, אנרגיה כוללת של המערכת. יציבות מצב המערכת.
אַחֵר
פרמטרים התלויים העיקריים שבהם, נקראים
TD
פונקציות המדינה מערכות.
בכימיה, הנפוצים ביותר בשימוש הם:
-
פְּנִימִי
אֵנֶרְגִיָהUו
השינוי שלו U
ב-V = const; -
אנטלפיה(תכולת חום)
ח
והשינוי שלו H
עבור p = const; -
אנטרופיה
ס
והשינוי שלו ס; -
אֵנֶרְגִיָה
גיבס G
והשינוי שלו G
עבור p = const ו-T = const. -
ל
פונקציות המדינה זה מאפיין שלהם
שינוי בכימיה. התגובה נקבעת
רק מצב ראשוני וסופי
מערכת ואינה תלויה בנתיב או בשיטה
מהלך התהליך.
פְּנִימִי
אנרגיה (אנרגיה פנימית) - U.
פְּנִימִי
אנרגיה U
מוגדר כאנרגיה של אקראי,
בתנועה לא מסודרת
מולקולות. האנרגיה של מולקולות נמצאת
טווח מהגבוה הנדרש עבור
תנועה, עד מורגש רק בעזרת
מיקרוסקופ אנרגיה על מולקולרי או
רמה אטומית.
-
קִינֵטִי
אנרגיית התנועה של המערכת כולה -
פוטנציאל
אנרגיה עמדה
מערכות בתחום חיצוני -
פְּנִימִי
אֵנֶרְגִיָה.
ל
chem. התגובות משתנות באנרגיה הכוללת
chem. מערכות נקבעות רק על ידי שינוי
האנרגיה הפנימית שלה.
פְּנִימִי
אנרגיה כוללת תרגום,
אנרגיה סיבובית, רטט
אטומים של מולקולות, כמו גם אנרגיית התנועה
אלקטרונים באטומים, תוך גרעיניים
אֵנֶרְגִיָה.
כַּמוּת
אנרגיה פנימית (U)
החומרים נקבעים לפי הכמות
החומר, הרכבו ומצבו
קיימות
המערכת נקבעת לפי המספר
אנרגיה פנימית: ככל שהפנימית גדולה יותר
אנרגיה, ככל שהמערכת פחות יציבה
המניה
האנרגיה הפנימית של המערכת תלויה ב
פרמטרי מצב מערכת, טבע
in-va והוא פרופורציונלי ישר למסה
חומרים.
מוּחלָט
לקבוע את ערך האנרגיה הפנימית
בלתי אפשרי, כי לא יכול להביא את המערכת
למצב של ריקנות מוחלטת.
פחית
לשפוט רק את השינוי הפנימי
אנרגיית מערכת U
במהלך המעבר שלו מהמצב ההתחלתי
U1
ל-U הסופית2:
U
= U2U1,
השינוי
אנרגיה פנימית של המערכת (U),
כמו גם שינוי כל פונקציית TD, מוגדרת
ההבדל בין ערכיו בגמר ו
מצבים ראשוניים.
אם
U2
U1,
ואז U
= U2U1
0,
אם
U2
U1,
ואז U
= U2U1
0,
אם
האנרגיה הפנימית לא משתנה
(U2
= U1),
ואז U
= 0.
ב
בכל המקרים, כל השינויים כפופים
חוֹק
שימור אנרגיה:
אֵנֶרְגִיָה
אינו נעלם ללא עקבות ואינו מתעורר
מכלום, אלא רק עובר מאחד
צורות לאחר בכמויות שוות.
לשקול
מערכת בצורת גליל עם מטלטלין
בוכנה מלאה בגז
בְּ
p = const heat Qע
הולך להגדיל את המלאי של פנימי
אנרגיה U2
(U2U1)
U>0
ועל המערכת לבצע עבודה (א).
הרחבת גז V2
V1
ולהרים את הבוכנה.
הַבָּא,
שר=
U
+ א.