§33. Õhuküte ja temperatuur

Aerodünaamiline küte

õhus või muus gaasis suurel kiirusel liikuvate kehade kuumutamine. A. n. - kehale langevate õhumolekulide aeglustumine keha lähedal.

Kui lend tehakse kultuuride ülehelikiirusel, toimub pidurdamine peamiselt lööklaines (vt lööklaine) , esinevad keha ees. Õhumolekulide edasine aeglustumine toimub otse keha pinnal piirkiht (vt piirkiht). Õhumolekulide aeglustumisel suureneb nende soojusenergia, s.t gaasi temperatuur liikuva keha pinna lähedal tõuseb, maksimaalne temperatuur, milleni gaas saab liikuva keha läheduses soojendada, on lähedane nn. . pidurdustemperatuur:

T 0 = T n + v 2 / 2c p ,

kus T n - sissetuleva õhu temperatuur, v- keha lennukiirus cp on gaasi erisoojusmaht konstantsel rõhul. Nii näiteks lennates ülehelikiirusega lennukiga kolm korda suurema helikiirusega (umbes 1 km/sek) paigalseisu temperatuur on umbes 400°C ja kui kosmoselaev siseneb Maa atmosfääri 1. kosmilise kiirusega (8.1 km/s) paigalseisu temperatuur ulatub 8000 °C-ni. Kui esimesel juhul jõuab piisavalt pika lennu ajal õhusõiduki naha temperatuur stagnatsioonitemperatuurile lähedased väärtused, siis teisel juhul hakkab kosmoselaeva pind paratamatult kokku varisema, kuna õhusõiduki pind ei ole võimeline liikuma. materjalid, mis taluvad nii kõrgeid temperatuure.

Soojus kandub üle kõrgendatud temperatuuriga gaasi piirkondadest liikuvale kehale ja tekib aerodünaamiline kuumenemine. On kaks vormi A. n. - konvektiivne ja kiirgus. Konvektiivne kuumutamine on soojusülekande tagajärg piirkihi välisest, "kuumast" osast keha pinnale. Kvantitatiivselt määratakse konvektiivne soojusvoog suhte järgi

q k = a(T e -T w),

kus T e - tasakaalutemperatuur (piirtemperatuur, milleni saab keha pinda soojendada, kui energiat ei eemaldata), T w - tegelik pinnatemperatuur, a- konvektiivse soojusülekande koefitsient, olenevalt lennu kiirusest ja kõrgusest, keha kujust ja suurusest, aga ka muudest teguritest. Tasakaalutemperatuur on lähedane stagnatsioonitemperatuurile. Koefitsiendi sõltuvuse tüüp a loetletud parameetritest määrab voolurežiim piirkihis (laminaarne või turbulentne). Turbulentse voolu korral muutub konvektiivne küte intensiivsemaks. See on tingitud asjaolust, et lisaks molekulaarsele soojusjuhtivusele hakkavad energiaülekandes olulist rolli mängima turbulentsed kiiruse kõikumised piirkihis.

Lennukiiruse kasvades tõuseb õhutemperatuur lööklaine taga ja piirkihis, mille tulemuseks on dissotsiatsioon ja ionisatsioon. molekulid. Tekkivad aatomid, ioonid ja elektronid hajuvad külmemasse piirkonda – keha pinnale. Tekib seljareaktsioon (rekombinatsioon) , läheb koos soojuse vabanemisega. See annab täiendava panuse konvektiivse A. n.

Umbes 5000 lennukiiruse saavutamisel Prl lööklaine taga olev temperatuur saavutab väärtused, mille juures gaas hakkab kiirgama. Energia kiirguse ülekandumise tõttu kõrgendatud temperatuuriga piirkondadest keha pinnale tekib kiirgussoojenemine. Sel juhul mängib suurimat rolli kiirgus spektri nähtavas ja ultraviolettpiirkonnas. Maa atmosfääris lennates kiirusega, mis on väiksem kui esimene kosmosekiirus (8.1 km/s) kiirgusküte on võrreldes konvektiivküttega väike. Teisel ruumikiirusel (11.2 km/s) nende väärtused muutuvad lähedaseks ja lennukiirustel 13-15 km/s ja kõrgem, mis vastab tagasipöördumisele Maale pärast lende teistele planeetidele, annab peamise panuse kiirgusküte.

Eriti oluline roll A. n. mängib, kui kosmoselaevad pöörduvad tagasi Maa atmosfääri (näiteks Vostok, Voskhod, Sojuz). Võitlemiseks A. n. kosmoselaevad on varustatud spetsiaalsete termokaitsesüsteemidega (vt Termokaitse).

Lit.: Soojusülekande alused lennunduses ja raketitehnoloogias, M., 1960; Dorrens W. Kh., Viskoosse gaasi hüperhelivoolud, tlk. inglise keelest, M., 1966; Zeldovich Ya. B., Raiser Yu. P., Lööklainete ja kõrgtemperatuursete hüdrodünaamiliste nähtuste füüsika, 2. väljaanne, M., 1966.

N. A. Anfimov.

Suur nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .

Vaadake, mis on "aerodünaamiline küte" teistes sõnaraamatutes:

Suurel kiirusel õhus või muus gaasis liikuvate kehade kuumutamine. A. n. tuleneb asjaolust, et kehale langevad õhumolekulid aeglustuvad keha lähedal. Kui lend tehakse ülehelikiirusega. kiirus, pidurdamine toimub peamiselt šoki korral ... ... Füüsiline entsüklopeedia

Õhus (gaas) suurel kiirusel liikuva keha kuumutamine. Märgatavat aerodünaamilist kuumenemist täheldatakse, kui keha liigub ülehelikiirusel (näiteks kui mandritevahelised lõhkepead ballistilised raketid) EdwART. ... ... Meresõnaraamat

aerodünaamiline küte- Gaasiga voolujoonestatud keha pinna kuumutamine, liikumine gaasilises keskkonnas suurel kiirusel konvektiivse ja hüperhelikiirusel ning kiirgussoojusvahetus piir- või löökkihis gaasilise keskkonnaga. [GOST 26883… Tehnilise tõlkija käsiraamat

Suurel kiirusel õhus või muus gaasis liikuva keha temperatuuri tõus. Aerodünaamiline kuumenemine on keha pinna lähedal asuvate gaasimolekulide aeglustumise tulemus. Niisiis, kui kosmoselaev siseneb Maa atmosfääri kiirusega 7,9 km / s ... ... entsüklopeediline sõnaraamat

aerodünaamiline küte- aerodinamini įšilimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Kūnų, judose (ore) dideliu greičiu, paviršiaus įšilimas. vastavusmenys: engl. aerodünaamiline soojendus vok. aerodynamische Aufheizung, f rus. aerodünaamiline küte, m pranc.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas- õhus või muus gaasis suurel kiirusel liikuva keha temperatuuri tõus. A. i. kehapinna lähedal asuvate gaasimolekulide aeglustumise tulemus. Niisiis, kosmilise sissepääsu juures. aparaat Maa atmosfääri kiirusega 7,9 km/s, õhu kiirus maapinnal pa ... Loodusteadus. entsüklopeediline sõnaraamat

Raketi konstruktsiooni aerodünaamiline kuumutamine- Raketi pinna kuumutamine selle liikumise ajal tihedates atmosfäärikihtides suurel kiirusel. A.n. - raketile langevate õhumolekulide pidurdamine selle keha lähedal. Sel juhul toimub kineetilise energia ülekanne ... ... Strateegiliste raketivägede entsüklopeedia

Concorde Concorde lennujaamas ... Wikipedia

Kõik eluprotsessid Maal on põhjustatud soojusenergiast. Peamine allikas, kust Maa saab soojusenergiat, on Päike. See kiirgab energiat erinevate kiirte – elektromagnetlainete kujul. Nimetatakse Päikese kiirgust elektromagnetlainete kujul, mis levivad kiirusega 300 000 km/s, mis koosneb erineva pikkusega kiirtest, mis kannavad Maale valgust ja soojust.

Kiirgus võib olla otsene või hajus. Kui atmosfääri ei oleks, saaks maapind ainult otsest kiirgust. Seetõttu nimetatakse otseseks kiirgust, mis tuleb otse Päikeselt otsese päikesevalguse kujul ja pilvitu taevaga. See kannab kõige rohkem soojust ja valgust. Kuid atmosfääri läbides on päikesekiired osaliselt hajutatud, kalduvad õhumolekulide, veepiiskade, tolmuosakeste peegelduse tagajärjel otsesest rajast kõrvale ja muutuvad igas suunas liikuvateks kiirteks. Sellist kiirgust nimetatakse difuusseks. Seetõttu on see kerge ka nendes kohtades, kuhu otsene päikesevalgus (otsene kiirgus) ei tungi (metsavõra, kivide varjuline pool, mäed, hooned jne). Hajutatud kiirgus määrab ka taeva värvi. Kogu maapinnale tulev päikesekiirgus, s.o. otsene ja hajutatud, mida nimetatakse kogusummaks. Päikesekiirgust neelav maapind soojeneb ja ise muutub atmosfääri soojuskiirguse allikaks. Seda nimetatakse maapealseks kiirguseks või maakiirguseks ja seda aeglustab suuresti atmosfääri alumised kihid. Maapinnal neeldunud päikesekiirgus kulub vee, pinnase, õhu soojendamiseks, aurustamiseks ja atmosfääri kiirguseks. Maalähedane, mitte määrav temperatuuri režiim troposfäär, st. kõike läbivad päikesekiired ei soojenda seda. Suurima koguse soojust võtavad vastu ja soojendavad kõrgeimate temperatuurideni atmosfääri alumised kihid, mis külgnevad vahetult soojusallikaga – maapinnaga. Maapinnast eemaldudes soojenemine nõrgeneb. Seetõttu langeb troposfääris koos kõrgusega keskmiselt 0,6 ° C iga 100 tõusumeetri kohta. See on troposfääri üldine muster. Mõnikord on peal olevad õhukihid soojemad kui alumised. Seda nähtust nimetatakse temperatuuri inversiooniks.

Maapinna soojenemine erineb oluliselt mitte ainult kõrguselt. Päikese kogukiirguse hulk sõltub otseselt päikesekiirte langemisnurgast Mida lähemal on see väärtus 90°-le, seda rohkem päikeseenergiat maapind saab.

Päikesekiirte langemisnurga maapinna teatud punktis määrab omakorda selle geograafiline laiuskraad. Päikese otsese kiirguse tugevus sõltub tee pikkusest, mille päikesekiired läbivad atmosfääri. Kui Päike on seniidis (ekvaatori lähedal), langevad tema kiired maapinnale vertikaalselt, s.t. ületama atmosfääri lühimal teel (90 ° juures) ja andma intensiivselt oma energiat väikesele alale. Ekvaatorivööndist lõuna või põhja poole liikudes suureneb päikesekiirte tee pikkus, s.t. nende langemisnurk maapinnale väheneb. Üha enam hakkavad kiired justkui mööda Maad libisema ja lähenema pooluste piirkonnas puutujajoonele. Sel juhul hajub sama energiakiir suuremale alale ja peegeldunud energia hulk suureneb. Seega on seal, kus päikesekiired langevad maapinnale 90° nurga all, pidevalt kõrgel ja pooluste poole liikudes muutub järjest külmemaks. Kõige vähem soojust on poolustel, kuhu päikesekiired langevad 180° nurga all (st tangentsiaalselt).

Selline soojuse ebaühtlane jaotus Maal, olenevalt koha laiuskraadist, võimaldab eristada viit termilist tsooni: üks kuum, kaks ja kaks külma.

Päikesekiirgusega vee ja maa soojendamise tingimused on väga erinevad. Vee soojusmahtuvus on kaks korda suurem kui maa oma. See tähendab, et sama soojushulga juures soojeneb maa kaks korda kiiremini kui vesi, kuid jahutamisel juhtub vastupidine. Lisaks aurustub kuumutamisel vesi, mis kulutab märkimisväärsel hulgal soojust. Maal koondub soojus ainult selle ülemisse kihti, sügavusse kandub sellest vaid väike osa. Vees soojendavad kiired kohe märkimisväärse paksuse, mida soodustab ka vee vertikaalne segunemine. Selle tulemusena akumuleerib vesi soojust palju rohkem kui maa, hoiab seda kauem ja kulutab ühtlasemalt kui maa. See soojeneb aeglasemalt ja jahtub aeglasemalt.

Maa pind ei ole ühtlane. Selle kuumutamine sõltub suuresti pinnase füüsikalistest omadustest ja jääst, kokkupuutest (maaalade kaldenurk langeva päikese suhtes) nõlvadest. Aluspinna omadused määravad õhutemperatuuri muutumise erineva iseloomu päeva ja aasta jooksul. Madalaimad õhutemperatuurid päeval maismaal täheldatakse veidi enne päikesetõusu (päikesekiirguse sissevool puudub ja öösel tugev maakiirgus). Kõrgeim - pärastlõunal (14-15 tundi). Aasta jooksul on põhjapoolkeral kõrgeim õhutemperatuur maismaal juulis ja madalaim jaanuaris. Veepinnast kõrgemal on ööpäevane maksimaalne õhutemperatuur nihkunud ja seda täheldatakse kell 15-16 ning miinimum on 2-3 tundi pärast päikesetõusu. Aasta maksimum (põhjapoolkeral) on augustis ja miinimum veebruaris.

2005-08-16

Paljudel juhtudel on võimalik oluliselt vähendada kapitali- ja tegevuskulusid, tagades ruumide autonoomse sooja õhuga kütmise, mis põhineb gaasi- või vedelkütusel töötavate soojusgeneraatorite kasutamisel. Sellistes seadmetes ei soojendata vett, vaid õhku - värske juurdevoolu, retsirkulatsiooni või segatud. See meetod on eriti efektiivne tööstusruumide, näitusepaviljonide, töökodade, garaažide, teenindusjaamade, autopesulate, filmistuudiote, ladude, avalike hoonete, spordisaalide, supermarketite, kasvuhoonete, kasvuhoonete, loomakasvatuskomplekside, linnufarmide jne autonoomse kütte tagamiseks.

Eelised õhuküte

Õhkküttemeetodil on suurtes ruumides traditsioonilise veeküttemeetodi ees palju eeliseid, loetleme ainult peamised:

1. Kasumlikkus. Soojust toodetakse otse köetavas ruumis ja see kulub peaaegu täielikult sihtotstarbeliselt ära. Tänu kütuse otsesele põletamisele ilma vahesoojuskandjata saavutatakse kogu küttesüsteemi kõrge soojuslik kasutegur: rekuperatiivsetel küttekehadel 90-94% ja otseküttesüsteemidel ligi 100%. Programmeeritavate termostaatide kasutamine võimaldab säästa täiendavalt 5–25% soojusenergiat tänu funktsioonile "ooterežiim" - ruumis automaatselt temperatuuri hoidmine. tööaeg tasemel + 5-7 ° С.
2. Võimalus toiteventilatsiooni "sisse lülitada". Pole saladus, et tänapäeval ei tööta enamikus ettevõtetes sissepuhkeventilatsioon korralikult, mis halvendab oluliselt inimeste töötingimusi ja mõjutab tööviljakust. Soojusgeneraatorid või otseküttesüsteemid soojendavad õhku ∆t võrra kuni 90°C – sellest piisab täiesti, et sissepuhkeventilatsioon ka Kaug-Põhja tingimustes tööle panna. Seega tähendab õhuküte mitte ainult majanduslikku efektiivsust, vaid ka paranemist keskkonna olukord ja töötingimused.
3. Väike inerts. Õhkküttesüsteemide seadmed lülituvad töörežiimi loetud minutitega ning tänu suurele õhuringlusele soojeneb ruum täielikult vaid mõne tunniga. See võimaldab kiiresti ja paindlikult manööverdada, kui soojusvajadus muutub.
4. Vahesoojuskandja puudumine võimaldab loobuda suurte ruumide, katlamaja, soojatrasside ja veepuhastusjaama ebaefektiivse veeküttesüsteemi ehitamisest ja hooldamisest. Välistatud on kaod soojatrassides ja nende remont, mis võimaldab drastiliselt vähendada tegevuskulusid. Talvel puudub oht küttekehade ja küttesüsteemi ülessulatamiseks süsteemi pikemaajalise seiskamise korral. Jahutamine isegi sügavale "miinuseni" ei too kaasa süsteemi sulatamist.
5. Kõrge automatiseerituse tase võimaldab teil toota täpselt vajaliku koguse soojust. Kombineeritud kõrge töökindlusega gaasiseadmed see suurendab oluliselt küttesüsteemi ohutust ja selle tööks piisab minimaalsest hoolduspersonali arvust.
6. Väikesed kulud. Suurte ruumide kütmise meetod soojusgeneraatorite abil on üks odavamaid ja kõige kiiremini rakendatavaid. Õhusüsteemi ehitamise või renoveerimise kapitalikulud on üldiselt palju madalamad kui sooja vee või kiirguskütte omad. Kapitalikulude tasuvusaeg ei ületa tavaliselt ühte või kahte küttehooaega.

Sõltuvalt lahendatavatest ülesannetest saab õhkküttesüsteemides kasutada erinevat tüüpi küttekehasid. Käesolevas artiklis käsitleme ainult seadmeid, mis töötavad ilma vahepealset soojuskandjat kasutamata - rekuperatiivsed õhusoojendid (koos soojusvahetiga ja põlemisproduktide eemaldamine väljapoole) ja otseõhuküttesüsteemid (gaasiga segavad õhusoojendid).

Rekuperatiivsed õhusoojendid

Seda tüüpi seadmetes juhitakse põleti poolt põlemiskambrisse vajaliku õhuhulgaga segatud kütus. Saadud põlemissaadused läbivad kahe- või kolmesuunalise soojusvaheti. Kütuse põlemisel saadav soojus kandub läbi soojusvaheti seinte kuumutatud õhule ning suitsugaasid eemaldatakse korstna kaudu väljapoole (joon. 1) – seepärast nimetatakse neid kaudseks kütteks. "soojusgeneraatorid.

Rekuperatiivseid õhusoojendeid saab kasutada mitte ainult kütmiseks, vaid ka sissepuhkeventilatsioonisüsteemi osana, aga ka protsessiõhu soojendamiseks. Selliste süsteemide nimisoojusvõimsus on 3 kW kuni 2 MW. Soojendusega õhu juurdevool ruumi toimub sisseehitatud või kaugpuhutava ventilaatori kaudu, mis võimaldab seadmeid kasutada nii õhu otseseks soojendamiseks selle väljastamisel läbi lamellvõrede kui ka õhukanalitega.

Põlemiskambrit ja soojusvahetit pestes õhk soojendatakse ja suunatakse kas otse köetavasse ruumi ülemises osas paiknevate lamellidega õhujaotusvõrede kaudu või jaotatakse õhukanalisüsteemi kaudu. Soojusgeneraatori esiosas asub automatiseeritud plokkpõleti (joonis 2).

Kaasaegsete õhusoojendite soojusvahetid on reeglina valmistatud roostevabast terasest (ahi on valmistatud kuumakindlast terasest) ja teenivad 5 kuni 25 aastat, pärast mida saab neid parandada või välja vahetada. Kaasaegsete mudelite efektiivsus ulatub 90-96% -ni. Rekuperatiivsete õhusoojendite peamine eelis on nende mitmekülgsus.

Need võivad töötada maa- või vedelgaasil, diislikütusel, õlil, kütteõlil või vanaõlil – tuleb vaid põleti vahetada. Võimalik on töötada värske õhuga, sisemise seguga ja täisringlusrežiimis. Selline süsteem võimaldab teatud vabadusi, näiteks muuta kuumutatud õhu voolu, jaotada soojendatud õhuvoolud spetsiaalsete ventiilide abil "liikvel olles" ümber õhukanalite erinevatesse harudesse.

Suvel saavad rekuperatiivsed õhusoojendid töötada ventilatsioonirežiimis. Seadmed paigaldatakse nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt, põrandale, seinale või ehitatakse küttekehaks.

Rekuperatiivseid õhusoojendeid saab kasutada isegi kõrge mugavuskategooria ruumide kütmiseks, kui seade ise viiakse hooldusalast väljapoole.

Peamised puudused:

1. Suur ja keerukas soojusvaheti suurendab süsteemi maksumust ja kaalu võrreldes segamistüüpi õhusoojenditega;
2. Neil on vaja korstnat ja kondensaadi äravoolu.

Otseõhuküttesüsteemid

Kaasaegsed tehnoloogiad on võimaldanud saavutada sellist põlemise puhtust maagaas et sai võimalikuks põlemisprodukte mitte "torusse" suunata, vaid kasutada neid otse õhukütteks sissepuhkeventilatsioonisüsteemides. Põlemisele suunatav gaas põleb kuumutatud õhuvoolus täielikult läbi ja annab sellega segunedes kogu soojuse.

Seda põhimõtet rakendatakse paljudes sarnastes kaldteepõletite konstruktsioonides USA-s, Inglismaal, Prantsusmaal ja Venemaal ning seda on edukalt kasutatud alates 1960. aastatest paljudes ettevõtetes Venemaal ja välismaal. Lähtudes maagaasi ülipuhta põlemise põhimõttest otse kuumutatud õhuvoolus, toodetakse STV tüüpi (STARVEINE – "tähetuul") gaasisegamisõhusoojendeid nimisoojusvõimsusega 150 kW kuni 21 MW.

Põlemiskorralduse tehnoloogia ise, aga ka põlemisproduktide kõrge lahjendusaste võimaldavad saada kõikidele kehtivatele standarditele vastavates paigaldistes puhast sooja õhku, mis praktiliselt ei sisalda kahjulikke lisandeid (mitte rohkem kui 30% MPC-st) . STV õhusoojendid (joonis 3) koosnevad korpuse sees asuvast moodulpõletiplokist (õhukanali osa), DUNGS gaasitorust (Saksamaa) ja automaatikasüsteemist.

Korpus on tavaliselt hooldamise hõlbustamiseks varustatud hermeetilise uksega. Põletiplokk, sõltuvalt nõutavast soojusvõimsusest, on kokku pandud vajalikust arvust erineva konfiguratsiooniga põletisektsioonidest. Küttekehade automaatika tagab sujuva automaatse käivituse vastavalt tsüklogrammile, ohutu tööparameetrite kontrolli ja võimaluse sujuvalt reguleerida soojusvõimsust (1:4), mis võimaldab automaatselt säilitada vajalikku õhutemperatuuri. köetav tuba.

Gaasi segamise õhusoojendite rakendamine

Nende põhieesmärk on tootmishoonetesse tarnitava värske sissepuhkeõhu otsene soojendamine, et kompenseerida väljatõmbeventilatsiooni ja seeläbi parandada inimeste töötingimusi.

Suure õhuvahetusega ruumide puhul on otstarbekas ühendada sissepuhkeventilatsioonisüsteem ja küttesüsteem - selles osas pole otseküttesüsteemidel hinna/kvaliteedi suhte osas konkurente. Gaasiga segamisõhusoojendid on ette nähtud:

• ruumide autonoomne õhuküte mitmesugusel otstarbel suure õhuvahetusega (K  suur.5);
• õhuküte väljalülitatud tüüpi õhk-termilistes kardinates, seda on võimalik kombineerida kütte- ja sissepuhkeventilatsioonisüsteemidega;
• kütteta parklates autode mootorite eelsoojendussüsteemid;
• vagunite, paakide, autode, puistematerjalide, kütte- ja kuivatustoodete sulatamine ja sulatamine enne värvimist või muud tüüpi töötlemist;
• Atmosfääriõhu või kuivatusaine otsekuumutamine erinevates protsesside kuumutus- ja kuivatusseadmetes, näiteks vilja, rohu, paberi, tekstiili, puidu kuivatamine; rakendused värvimis- ja kuivatuskabiinides pärast värvimist jne.

Majutus

Segamisküttekehasid saab ehitada sissepuhkeventilatsioonisüsteemide õhukanalitesse ja termokardinatesse, kuivatite õhukanalitesse - nii horisontaal- kui ka vertikaalsektsioonina. Võib paigaldada põrandale või platvormile, lae alla või seinale. Reeglina paigutatakse need toite- ja ventilatsioonikambritesse, kuid neid saab paigaldada ka otse köetavasse ruumi (vastavalt kategooriale).

Lisavarustusega saavad vastavad elemendid teenindada A- ja B-kategooria ruume. Siseõhu retsirkulatsioon läbi segamissoojusoojendite on ebasoovitav – võimalik on hapnikutaseme märkimisväärne langus ruumis.

Tugevused otseküttesüsteemid

Lihtsus ja töökindlus, madal hind ja efektiivsus, kõrge temperatuurini soojendamise võimalus, kõrge automatiseerituse tase, sujuv reguleerimine, ei vaja korstnat. Otseküte on kõige ökonoomsem viis - süsteemi efektiivsus on 99,96%. Sundventilatsiooniga kombineeritud otseküttesõlmel põhineva küttesüsteemi kapitali erikulude tase on madalaim kõrgeima automatiseerituse astmega.

Igat tüüpi õhusoojendid on varustatud ohutus- ja juhtimisautomaatikasüsteemiga, mis tagab sujuv algus, kütterežiimi säilitamine ja hädaolukordade väljalülitamine. Energia säästmiseks on võimalik varustada õhusoojendid automaatjuhtimisega, võttes arvesse välis- ja sisetemperatuuri reguleerimist, igapäevase ja iganädalase kütte programmeerimisrežiimi funktsioone.

Samuti on võimalik koondada paljudest soojussõlmedest koosneva küttesüsteemi parameetrid tsentraliseeritud juhtimis- ja dispetšersüsteemi. Sel juhul on operaatoril-dispetšeril tööteave küttesõlmede töö ja oleku kohta, mis on selgelt kuvatud arvutimonitoril, samuti saab juhtida nende töörežiimi otse kaugjuhtimiskeskusest.

Mobiilsed soojusgeneraatorid ja soojuspüstolid

Mõeldud ajutiseks kasutamiseks - ehitusobjektidel, kütteks hooajavälisel ajal, tehnoloogiline küte. Mobiilsed soojusgeneraatorid ja soojuspüstolid töötavad propaanil (vedelgaasil), diislikütusel või petrooleumil. Võib olla nii otsene kuumutamine kui ka põlemisproduktide eemaldamine.

Autonoomsete õhkküttesüsteemide tüübid

Erinevate ruumide autonoomse soojusvarustuse jaoks kasutatakse erinevat tüüpi õhkküttesüsteeme - tsentraliseeritud soojusjaotusega ja detsentraliseeritud; süsteemid, mis töötavad täielikult sissevoolul värske õhk või siseõhu täieliku/osalise retsirkulatsiooniga.

Detsentraliseeritud õhkküttesüsteemides teostavad kütmist ja õhuringlust ruumis autonoomsed soojusgeneraatorid, mis asuvad erinevates sektsioonides või tööpiirkondades - põrandal, seinal ja katuse all. Kütteseadmete õhk juhitakse otse ruumi tööpiirkonda. Mõnikord on soojusvoogude paremaks jaotamiseks soojusgeneraatorid varustatud väikeste (kohalike) õhukanalisüsteemidega.

Selle konstruktsiooniga seadmete puhul on tüüpiline ventilaatori mootori minimaalne võimsus, seega on detsentraliseeritud süsteemid energiatarbimise osas säästlikumad. Õhk-termokardinaid on võimalik kasutada ka õhkküttesüsteemi või sissepuhkeventilatsiooni osana.

Kohaliku reguleerimise ja soojusgeneraatorite kasutamise võimalus vastavalt vajadusele - tsoonide kaupa, erinevatel aegadel - võimaldab oluliselt vähendada kütusekulusid. Selle meetodi rakendamise kapitalikulu on aga mõnevõrra suurem. Tsentraliseeritud soojusjaotusega süsteemides kasutatakse õhkkütteseadmeid; Nende toodetud soe õhk siseneb kanalisüsteemi kaudu tööpiirkondadesse.

Seadmed on reeglina sisse ehitatud olemasolevatesse ventilatsioonikambritesse, kuid neid on võimalik paigutada otse köetavasse ruumi - põrandale või platsile.

Rakendus ja paigutus, seadmete valik

Igal ülaltoodud kütteseadmete tüübil on vaieldamatud eelised. Ja pole olemas valmisretsepti, millisel juhul kumb neist on sobivam - see sõltub paljudest teguritest: õhuvahetuse maht soojuskao suuruse suhtes, ruumi kategooria, vaba ruumi olemasolu. seadmete paigutamine ja rahalised võimalused. Proovime moodustada kõige rohkem üldised põhimõtted sobiv varustuse valik.

1. Küttesüsteemid vähese õhuvahetusega ruumide jaoks (õhuvahetus ≤ suurepärane, 5-1)

Soojusgeneraatorite summaarne soojusvõimsus on antud juhul eeldatud peaaegu võrdseks ruumi soojuskao kompenseerimiseks vajaliku soojushulgaga, ventilatsioon on suhteliselt väike, mistõttu on soovitav kasutada küttesüsteemi, mis põhineb kaudse kütte soojusgeneraatorid ruumi siseõhu täieliku või osalise retsirkulatsiooniga.

Sellistes ruumides võib ventilatsioon olla loomulik või ringlusse laskmiseks segatud välisõhuga. Teisel juhul suurendatakse küttekehade võimsust koguse võrra, mis on piisav värske sissepuhkeõhu soojendamiseks. Selline küttesüsteem võib olla lokaalne, põranda- või seinasoojusgeneraatoritega.

Kui seadet ei ole võimalik paigutada köetavasse ruumi või mitme ruumi hoolduse korraldamisel, võib kasutada tsentraliseeritud tüüpi süsteemi: soojusgeneraatorid asuvad ventilatsioonikambris (pikendus, poolkorrusel, kõrvalruumis) , ja soojus jaotub õhukanalite kaudu.

Soojusgeneraatorid saavad tööajal töötada osalise retsirkulatsiooni režiimil, soojendades samaaegselt segatud sissepuhkeõhku, töövälisel ajal saab osa neist välja lülitada, ülejäänud saab lülitada säästlikule ooterežiimile + 2-5 ° C täieliku retsirkulatsiooniga.

2. Küttesüsteemid suure õhuvahetusega ruumide jaoks, mis vajavad pidevalt suures koguses värske õhu juurdevoolu (õhuvahetus  suurepärane)

Sellisel juhul võib sissepuhkeõhu soojendamiseks vajalik soojushulk olla juba mitu korda suurem kui soojuskadude kompenseerimiseks kuluv soojushulk. Siin on kõige otstarbekam ja ökonoomsem kombineerida õhkküttesüsteem sissepuhkeventilatsioonisüsteemiga. Küttesüsteemi saab ehitada otse õhkküttepaigaldiste baasil või kõrgema kütteastmega projektis rekuperatiivsete soojusgeneraatorite kasutamise baasil.

Küttekehade kogusoojusvõimsus peab olema võrdne sissepuhkeõhu kütte soojusvajaduse ja soojuskadude kompenseerimiseks vajaliku soojuse summaga. Otseküttesüsteemides köetakse 100% välisõhku, tagades vajaliku sissepuhkeõhu mahu juurdevoolu.

Tööajal soojendavad nad välisõhku projekteeritud temperatuurini + 16-40 ° C (arvestades ülekuumenemist, et tagada soojuskao kompenseerimine). Töövälisel ajal raha säästmiseks saab osa küttekehadest välja lülitada, et vähendada sissepuhkeõhu vooluhulka ning ülejäänud lülitada ooterežiimile, säilitades +2-5°C.

Rekuperatiivsed soojusgeneraatorid ooterežiimis võimaldavad täiendavat kokkuhoidu, lülitades need täisringlusrežiimile. Madalaimad kapitalikulud tsentraliseeritud küttesüsteemide korraldamisel on suurimate võimalike küttekehade kasutamisel. STV gaasisegamisõhusoojendite kapitalikulud võivad ulatuda 300 kuni 600 rubla / kW paigaldatud soojusvõimsuse kohta.

3. Kombineeritud õhkküttesüsteemid

Parim võimalus ruumide jaoks, kus tööajal on oluline õhuvahetus ühe vahetuse või katkendliku töötsükliga - kui värske õhu ja soojuse vajaduse erinevus päevasel ajal on märkimisväärne.

Sel juhul on soovitav eraldada kahe süsteemi töö: ooteküte ja sissepuhkeventilatsioon kombineerituna kütte- (taaskütte)süsteemiga. Samal ajal paigaldatakse köetavasse ruumi või ventilatsioonikambritesse rekuperatiivsed soojusgeneraatorid, et säilitada ainult täieliku retsirkulatsiooniga ooterežiim (arvutuslikul välistemperatuuril).

Sissepuhkeventilatsioonisüsteem koos küttesüsteemiga tagab vajaliku koguse värske sissepuhkeõhu soojendamise temperatuurini + 16-30 ° C ja ruumi soojendamise vajaliku töötemperatuurini ning ökonoomsetel eesmärkidel lülitatakse see sisse ainult töö ajal. töötunnid.

See on ehitatud kas rekuperatiivsete soojusgeneraatorite baasil (kõrgendatud kütteastmega) või võimsate otseküttesüsteemide baasil (mis on 2-4 korda odavam). Sundõhkküttesüsteemi on võimalik kombineerida olemasoleva vesiküttesüsteemiga (võib jääda valvesse), võimalus kehtib ka olemasoleva kütte- ja ventilatsioonisüsteemi etapiviisilisel kaasajastamisel.

Selle meetodi puhul on tegevuskulud madalaimad. Seega, kasutades erinevat tüüpi õhusoojendeid erinevates kombinatsioonides, on võimalik lahendada korraga mõlemad probleemid - nii kütte- kui ka sissepuhkeventilatsioon.

Õhkküttesüsteemide kasutamise näiteid on palju ja nende kombineerimise võimalused on äärmiselt mitmekesised. Igal juhul on vaja teha soojusarvutused, võtta arvesse kõiki kasutustingimusi ja teha seadmete valimiseks mitu võimalust, võrrelda neid teostatavuse, kapitalikulude ja tegevuskulude osas.

Millal on päike kõige kuumem – millal on see kõrgemal või madalamal?

Päike soojendab rohkem, kui see on kõrgemal. Päikesekiired langevad sel juhul õige või täisnurga lähedal.

Milliseid Maa pöörlemisviise te teate?

Maa pöörleb ümber oma telje ja ümber päikese.

Miks toimub Maal päeva- ja öötsükkel?

Päeva ja öö muutumine on Maa aksiaalse pöörlemise tagajärg.

Tehke kindlaks, kuidas erineb päikesekiirte langemisnurk 22. juunil ja 22. detsembril paralleelidel 23,5 ° N. sh. ja yu. sh.; paralleelidel 66,5° põhjalaiust. sh. ja yu. sh.

22. juunil langes päikesekiirte langemisnurk paralleelil 23.50 N.L. 900 S - 430. Paralleelil 66.50 N.S. – 470, 66,50 S - libisemisnurk.

22. detsembril langes päikesekiirte langemisnurk paralleelil 23.50 N.L. 430 S - 900. Paralleelil 66.50 N.S. - libisemisnurk, 66,50 S - 470.

Mõelge, miks pole kõige soojemad ja külmemad kuud juuni ja detsember, mil päikesekiirte langemisnurk maapinnal on suurim ja kõige väiksem.

Atmosfääriõhk soojendatakse maapinnalt. Seetõttu soojeneb juunis maapind ja temperatuur saavutab maksimumi juulis. Seda juhtub ka talvel. Detsembris maapind jahtub. Jaanuaris õhk jahtub.

Määratlege:

keskmine ööpäevane temperatuur nelja mõõtmise järgi ööpäevas: -8°C, -4°C, +3°C, +1°C.

Ööpäeva keskmine temperatuur on -20C.

Moskva keskmine aastane temperatuur, kasutades tabeli andmeid.

Aasta keskmine temperatuur on 50C.

Määrake päevane temperatuurivahemik termomeetri näitude jaoks joonisel 110, c.

Temperatuuri amplituud joonisel on 180C.

Tehke kindlaks, mitu kraadi on aastane amplituud Krasnojarskis suurem kui Peterburis, kui juuli keskmine temperatuur on Krasnojarskis +19°С ja jaanuaris -17°С; Peterburis vastavalt +18°C ja -8°C.

Temperatuurivahemik Krasnojarskis on 360С.

Temperatuuri amplituud Peterburis on 260С.

Temperatuuri amplituud Krasnojarskis on 100C kõrgem.

Küsimused ja ülesanded

1. Kuidas soojeneb õhk atmosfääris?

Kui päikesekiired läbivad, siis nendest tulenev atmosfäär peaaegu ei kuumene. Maapinna kuumenemisel muutub see ise soojusallikaks. Tema käest see kuumeneb atmosfääriõhk.

2. Mitu kraadi langeb temperatuur troposfääris iga 100 m tõusu kohta?

Üles ronides langeb õhutemperatuur iga kilomeetriga 6 0C. Seega 0,60 iga 100 m kohta.

3. Arvutage õhutemperatuur väljaspool lennukit, kui lennukõrgus on 7 km ja temperatuur Maa pinnal on +200C.

Temperatuur 7 km ronimisel langeb 420 võrra. See tähendab, et õhusõiduki välistemperatuur on -220.

4. Kas 2500 m kõrgusel mägedes võib suvel kohata liustikku, kui temperatuur mägede jalamil on + 250C.

Temperatuur 2500 m kõrgusel on +100C. 2500 m kõrgusel liustik ei kohtu.

5. Kuidas ja miks õhutemperatuur päeva jooksul muutub?

Päeval valgustavad päikesekiired maapinda ja soojendavad seda ning õhk soojeneb sellest. Öösel päikeseenergia vool peatub ja pind koos õhuga järk-järgult jahtub. Päike on keskpäeval kõige kõrgemal horisondi kohal. See on aeg, mil tuleb sisse kõige rohkem päikeseenergiat. Kõrgeimat temperatuuri täheldatakse aga 2-3 tundi pärast keskpäeva, kuna soojuse ülekandumine Maa pinnalt troposfääri võtab aega. Kõige madal temperatuur toimub enne päikesetõusu.

6. Mis määrab Maa pinna kuumenemise erinevuse aasta jooksul?

Aasta jooksul langevad samas piirkonnas päikesekiired pinnale erineval viisil. Kui kiirte langemisnurk on järsem, saab pind rohkem päikeseenergiat, õhutemperatuur tõuseb ja tuleb suvi. Kui päikesekiired on rohkem kaldu, soojeneb pind veidi. Õhutemperatuur sel ajal langeb ja talv tuleb. Põhjapoolkeral on kõige soojem kuu juuli ja kõige külmem kuu on jaanuar. Lõunapoolkeral, vastupidi: kõige rohkem külm kuu aasta - juuli ja kõige soojem - jaanuar.

Pea meeles

• Millist seadet kasutatakse õhutemperatuuri mõõtmiseks? Milliseid Maa pöörlemisviise te teate? Miks toimub Maal päeva- ja öötsükkel?

Kuidas maapind ja atmosfäär soojenevad? Päike kiirgab tohutul hulgal energiat. Atmosfäär edastab aga maapinnale vaid poole päikesekiirtest. Osa neist peegeldub, osa neelavad pilved, gaasid ja tolmuosakesed (joonis 83).

Riis. 83. Maale tuleva päikeseenergia tarbimine

Kui päikesekiired läbivad, siis nendest tulenev atmosfäär peaaegu ei kuumene. Maapinna kuumenemisel muutub see ise soojusallikaks. Just sellest soojendatakse atmosfääriõhku. Seetõttu on troposfääri õhk maapinna lähedal soojem kui kõrgusel. Üles ronides langeb õhutemperatuur igal kilomeetril 6 "C. Kõrgel mägedes ei sula madala temperatuuri tõttu kogunenud lumi isegi suvel ära. Temperatuur troposfääris ei muutu mitte ainult kõrgusega, vaid ka ajal. teatud ajaperioodid: päevad, aastad.

Õhukütte erinevused päeva ja aasta jooksul. Päeval valgustavad päikesekiired maapinda ja soojendavad seda ning õhk soojeneb sellest. Öösel päikeseenergia vool peatub ja pind koos õhuga järk-järgult jahtub.

Päike on keskpäeval kõige kõrgemal horisondi kohal. See on aeg, mil tuleb sisse kõige rohkem päikeseenergiat. Kõrgeimat temperatuuri täheldatakse aga 2-3 tundi pärast keskpäeva, kuna soojuse ülekandumine Maa pinnalt troposfääri võtab aega. Madalaim temperatuur on enne päikesetõusu.

Ka õhutemperatuur muutub aastaaegadega. Te juba teate, et Maa liigub ümber Päikese orbiidil ja Maa telg on pidevalt orbiidi tasandi suhtes kaldu. Seetõttu langevad päikesekiired aasta jooksul samas piirkonnas pinnale erineval viisil.

Kui kiirte langemisnurk on järsem, saab pind rohkem päikeseenergiat, õhutemperatuur tõuseb ja tuleb suvi (joon. 84).

Riis. 84. Päikesekiirte langemine maapinnale 22. juuni keskpäeval ja 22. detsembril

Kui päikesekiired on rohkem kaldu, soojeneb pind veidi. Õhutemperatuur sel ajal langeb ja talv tuleb. Põhjapoolkeral on kõige soojem kuu juuli ja kõige külmem kuu on jaanuar. Lõunapoolkeral on vastupidi: aasta kõige külmem kuu on juuli ja kõige soojem jaanuar.

Jooniselt tehke kindlaks, kuidas erineb päikesekiirte langemisnurk 22. juunil ja 22. detsembril paralleelidel 23,5 ° N. sh. ja yu. sh.; paralleelidel 66,5° põhjalaiust. sh. ja yu. sh.

Mõelge, miks pole kõige soojemad ja külmemad kuud juuni ja detsember, mil päikesekiirte langemisnurk maapinnal on suurim ja kõige väiksem.

Riis. 85. Maa aasta keskmised õhutemperatuurid

Temperatuurimuutuste indikaatorid. Temperatuurimuutuste üldiste mustrite tuvastamiseks kasutatakse keskmiste temperatuuride indikaatorit: keskmine päevane, kuu keskmine, aasta keskmine (joonis 85). Näiteks ööpäeva keskmise temperatuuri arvutamiseks mõõdetakse temperatuuri mitu korda, need näitajad summeeritakse ja saadud summa jagatakse mõõtmiste arvuga.

Määratlege:

• keskmine ööpäevane temperatuur nelja mõõtmise järgi ööpäevas: -8°C, -4°C, +3°C, +1°C;
• Moskva keskmine aastane temperatuur, kasutades tabeli andmeid.

Tabel 4

Temperatuurimuutuse määramisel pange tavaliselt tähele selle kõrgeimat ja madalaimat määra.

Kõrgeima ja madalaima näidu erinevust nimetatakse temperatuurivahemikuks.

Amplituudi saab määrata päeva (päevane amplituud), kuu, aasta kohta. Näiteks kui ööpäeva kõrgeim temperatuur on +20°C ja madalaim +8°C, on päevane amplituud 12°C (joonis 86).

Riis. 86. Päevane temperatuurivahemik

Tehke kindlaks, mitu kraadi on aastane amplituud Krasnojarskis suurem kui Peterburis, kui juuli keskmine temperatuur on Krasnojarskis +19°С ja jaanuaris -17°С; Peterburis vastavalt +18°C ja -8°C.

Kaartidel on keskmiste temperatuuride jaotus kajastatud isotermide abil.

Isotermid on jooned, mis ühendavad punkte samaga keskmine temperatuurõhku teatud aja jooksul.

Tavaliselt kuvatakse aasta soojema ja külmema kuu, st juuli ja jaanuari isotermid.

Küsimused ja ülesanded

1. Kuidas soojendatakse õhku atmosfääris?
2. Kuidas õhutemperatuur päeva jooksul muutub?
3. Millest sõltub Maa pinna kuumenemise erinevus aasta jooksul?