ЛЕКЦИЯ 1 Система теплоснабжения МОДУЛЬ " Энергоэффективное оборудование для теплоснабжения зданий и сооружений " - презентация

1 ЛЕКЦИЯ 1 Система теплоснабжения МОДУЛЬ " Энергоэффективное оборудование для теплоснабжения зданий и сооружений "

2 Потеря тепла зданием зависит от ряда причин. Чем больше разница между температурами наружного воздуха и воздуха помещения и чем больше площадь ограждающих конструкций, тем больше тепла теряет здание. Потеря тепла зданием зависит также от материала, из которого выполнена ограждающая конструкция, и ее размеров. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Общие сведения об отоплении

3 Основные термины и определения Теплоноситель – движущаяся жидкая или газообразная среда, используемая для переноса тепла от источника к потребителю. Виды теплоносителей : - Вода - Пар МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

4 несжимаемая жидкость, способная накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла. При нагревании вода, как и всякое другое физическое тело, увеличивается в объеме, при этом она обладает хорошей текучестью. Благодаря этим свойствам ее несложно заставить « бегать » по системе отопления и переносить тепло. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Вода Вода

5 Пар водяной – газообразное состояние воды. Пар водяной получают в процессе парообразования ( испарения ) при нагревании воды в паровых котлах, испарителях и других теплообменных аппаратах. Пар водяной служит рабочим телом в паросиловых установках, теплоносителем в системах вентиляции, тепло - и водоснабжения ; используется также в технологических целях. Состояние, при котором вода и пар находятся в равновесии, называется состоянием насыщения, характеризующегося давлением насыщения и температурой насыщения. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

6 Тепловая энергия Математически тепловая энергия Q изменяющегося теплового потока теплоносителя, прошедшего через трубопровод за определенный интервал времени, в общем случае может быть представлена функционалом, где где m и h – соответственно массовый расход и энтальпия теплоносителя ; t0 и t1 – моменты времени, соответствующие началу (t) и окончанию (t) интервала времени измерения тепловой энергии. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

7 Универсальным уравнением расчета потребленной тепловой энергии, которое должно реализовываться в системе учета тепловой энергии, является следующее : где Q – тепловая энергия, соответствующая i- му интервалу времени ; G1 – расход теплоносителя по подающему трубопроводу ; h1 – энтальпия теплоносителя по подающему трубопроводу ; G2 – расход теплоносителя по обратному трубопроводу ; h2 – энтальпия теплоносителя по обратному трубопроводу ; h ХВ – энтальпия холодной воды, поступающей в системы из источника водоснабжения. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

8 - совокупность трубопроводов и устройств, предназначенных для передачи тепловой энергии. предназначена для транспортирования тепла от источников тепла к потребителю. Тепловые сети относятся к линейным сооружениям и являются одними из самых сложных инженерных сетей. Проект на тепловую сеть обязательно должен включать расчет на прочность и температурные деформации. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Тепловая сеть

9 По характеру транспортируемого теплоносителя : водяные тепловые сети. Обычно прокладка и проектирование таких тепловых сетей происходит количеством трубопроводов кратным двум, т. к. при водяном режиме всегда предусматривается обратный трубопровод, с теплоносителем того же массового расхода, но меньшим потенциалом. Водяные тепловые сети можно разделить по количеству прокладываемых трубопроводов (2- х трубные ; 4- х трубные и т. д.); паровые тепловые сети. Проектирование паровых тепловых сетей ( особенно насыщенного пара ) осложняется возникновением попутного конденсата, особенно в протяженных трассах. Не меньшей проблемой при прокладке паровых тепловых сетей являются температурные деформации труб. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Виды тепловых сетей

10 По способу прокладки : канальные тепловые сети. Проектирование канальных тепловых сетей производят в случае необходимости защиты трубопроводов от механического воздействия грунтов и коррозионного влияния почвы. Стены каналов облегчают работу трубопроводов, поэтому проектирование канальных тепловых сетей применяется для теплоносителей с давлением до 2,2 МПа и температурой до 350° С. - бесканальная. При проектировании бесканальной прокладки трубопроводы работают в более тяжёлых условиях, так как они воспринимают дополнительную нагрузку грунта и при неудовлетворительной защите от влаги подвержены наружной коррозии. В связи с этим проектирование тепловых сетей таким способом прокладки предусматривается при температуре теплоносителя до 180° С. воздушные ( надземные ) тепловые сети. Проектирование тепловых сетей этим способом прокладки получил наибольшее распространение на территориях промышленных предприятий и на площадках, свободных от застроек. Надземный способ также проектируется в районах с высоким уровнем грунтовых вод и при прокладках по участкам с сильно пересечённым рельефом местности. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Виды тепловых сетей

11 Применительно к схемам тепловые сети могут быть : магистральные тепловые сети. Тепловые сети, всегда транзитные, без ответвлений транспортирующие теплоноситель от источника тепла к распределительным тепловым сетям ; распределительные ( квартальные ) тепловые сети. Тепловые сети, распределяющие теплоноситель по выделенному кварталу, подводящие теплоноситель к ответвлениям на потребителей ; ответвления от распределительных тепловых сетей к отдельным зданиям и сооружениям. Разделение тепловых сетей устанавливается проектом или эксплуатационной организацией. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

12 Теплопередача - это процесс переноса теплоты внутри тела или от одного тела к другому, обусловленный разностью температур. Интенсивность переноса теплоты зависит от свойств вещества, разности температур и подчиняется экспериментально установленным законам природы. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

13 В тех случаях, когда необходимая энергия сообщается нагреванием, то есть подводом тепла, излучение называется тепловым или температурным. Этот вид излучения представлял для физиков конца XIX века особый интерес, так как в отличие от всех других видов люминесценции, тепловое излучение может находиться в состоянии термодинамического равновесия с нагретыми телами. МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения " Тепловое излучение

14 Модель абсолютно черного тела МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

15 Спектральное распределение r( λ, T) излучения черного тела при различных температурах МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

16 Классификация тепловых нагрузок Системы централизованного теплоснабжения доставляют теплоту разным тепловым потребителям. При этом СЦТ постоянно испытывают различные нагрузки, которые при всем своем разнообразии по характеру протекания во времени можно разделить на две большие группы : сезонная тепловая нагрузка и круглогодовая тепловая нагрузка МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

17 Тепловыделения в помещениях и от людей Разность тепловыделений ( теплопоступлений ) и теплопотерь помещения называются теплоизбытками помещения ( если разность больше нуля ) или теплонедостатками ( если разность отрицательна ). В вентилируемых помещениях, как правило, даже в холодный период года ( при работающем отоплении ) имеют место теплоизбыток МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

18 Тепловая нагрузка от солнечного излучения на участок стены МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

19 Развитие эффективной тепловой нагрузки излучения на стены различной толщины МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "

20 Спасибо за внимание ! МОДУЛЬ " Теплофизические основы энергосбережения "