(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как осуществляется перенос энергии от котла к батареям в системе центрального отопления


Как осуществляется перенос энергии от котла к батареям в системе центрального отопления

Дано:
V=800 м³
p=1,25 бар = 1,25*10⁵ Па
t =10 ⁰C   T = 273+10=283 К
Q=4 000 кДж = 4*10⁶ Дж
__________
t₂ - ?
По первому закону термодинамики для изохорического процесса:
Q = Δ U
Q = (m/M)*Cv*ΔT
Q = (m/M)*(5*R/2)*ΔT 
Q=(5/2)*(m*R/M)*ΔT    
(m*R/M)=2*Q/(5*ΔT)              (1)

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
p*V = (m*R/M)*T
Имеем:
(m*R/M) = p*V/T                     (2)

Приравниваем (1) и (2)
2*Q/(5*ΔT) = p*V/T
ΔT = 2*Q*T/(5*p*V) = 2*4*10⁶*283 / (5*1,25*10⁵*800) ≈ 5 К
T₂=283+5=288 К
t₂ = 288-273 = 15 ⁰C

20 см

Чтобы уравновесить проволоку, надо подвесить нить на середину несогнутой проволоки.

Отопление | процесс или система

Отопление , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жильцов. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла - обычно работающий на угле, нефти или газе - используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер. Encyclopædia Britannica, Inc.

Историческое развитие

Самым ранним способом обогрева помещений был открытый огонь. Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, потому что преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное, или косвенное, отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри него; Полученное тепло передается на объект через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала был простым отверстием в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе в 13 веке и эффективно устранял дым и испарения огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н. Э. И в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел усовершенствованную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи расходуют гораздо меньше тепла, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в комнате, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали величайшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Британии, уголь, и горячие газы распространялись под полом, согревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление не было восстановлено до 1500 лет спустя.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Центральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция вызвала увеличение размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов.Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен.Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.

Системы центрального отопления и топливо

Важнейшими компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для получения тепла; среда, транспортируемая в трубах или каналах для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выделения тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления.Лучистое отопление, напротив, включает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; Излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции - все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в определенных условиях.В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается на более низком уровне, что позволяет рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры в 13 ° C (55 ° F) подходит для людей, выполняющих тяжелую ручную работу.

При сгорании топлива углерод и водород реагируют с атмосферным кислородом с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания в среду, состоящую из воздуха или воды.Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей системой - , т. Е. путем циркуляции. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда - водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» - к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже точки кипения.

Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах.Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и работают с ними с помощью полностью автоматических горелок, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования. Рост объемов отопления на природном газе был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа.Этот рост также связан с популярностью систем теплого воздуха, к которым особенно хорошо подходит газовое топливо и на которые приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта. Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, воздух из обогревателей должен выводиться наружу.В местах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный нефтяной газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей. Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел до тех пор, пока потребность в тепле не будет удовлетворена.Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.

.

Системы центрального отопления | Полное руководство

Системы теплого воздуха

Системы теплого воздуха были очень популярны в семидесятые годы, и, несмотря на то, что их популярность снижается, вы обнаружите, что некоторые старые здания все еще отапливаются таким образом.

Вы узнаете, есть ли у вас система теплого воздуха, если вместо воды холодный воздух всасывается снаружи, а затем нагревается котлом. Затем его разносят по дому в воздуховодах и выпускают в комнаты через стенные или напольные вентиляционные отверстия.

Преимущества: нагревательный воздух очень эффективен - он может быстро обогреть комнату и предотвратить накопление влаги и конденсата.

Централизованное теплоснабжение

Популярный после Второй мировой войны и обычно использующий природный газ, бытовые отходы или биомассу, это простой способ обогрева больших жилых комплексов, построенных после молниеносной войны. Около 220 000 домохозяйств по-прежнему пользуются централизованным теплоснабжением, особенно в таких районах, как Ноттингем, Шеффилд и Пимлико в Лондоне, и эта форма отопления становится все более популярной в районах Лондона, где не должно быть выбросов углерода.

Вы узнаете, есть ли у вас центральное отопление, если у вас нет бойлера, и вы получаете горячую воду через централизованный источник отопления по изолированным трубам.

Это здорово, потому что это супер энергоэффективно, но для многих людей с таким типом отопления они не могут воспользоваться преимуществами конкурентного рынка коммутации, поэтому, если вы переезжаете в недвижимость, которая может иметь такое отопление, это стоит проверить раньше.

.

Как передается тепло? Проводимость - Конвекция - Излучение

Что такое тепло?

Вся материя состоит из молекул и атомов. Эти атомы всегда находятся в разных типах движения (поступательное, вращательное, колебательное). Движение атомов и молекул создает тепло или тепловую энергию. Вся материя обладает этой тепловой энергией. Чем больше движения имеют атомы или молекулы, тем больше у них тепла или тепловой энергии.

Это анимация, сделанная из короткого молекулярного динамического моделирование воды.Зеленые линии представляют собой водородные связи между кислородом и водород. Обратите внимание на плотную структуру воды

Водородные связи намного слабее ковалентных связей. Однако при большом количестве водорода облигации действуют в унисон, они окажут сильное влияние. В этом случае в воде показано здесь.

Жидкая вода имеет частично заказанный структура, в которой постоянно образуются и разрываются водородные связи. Из-за небольшой шкалы времени (порядка нескольких пикосекунд) мало связей

Что такое температура?

Из видео выше, на котором показано движение атомов и молекул, видно, что некоторые движутся быстрее, чем другие.Температура - это среднее значение энергии для всех атомов и молекул в данной системе. Температура не зависит от количества вещества в системе. Это просто среднее значение энергии в системе.

Как передается тепло?

Тепло может передаваться из одного места в другое тремя способами: проводимостью, конвекцией и излучением. И для теплопроводности, и для конвекции требуется вещество для передачи тепла.

Если существует разница температур между двумя системами, тепло всегда найдет способ перейти от более высокой системы к более низкой.

ПРОВОДИМОСТЬ - -

Проводимость - это передача тепла между веществами, находящимися в прямом контакте друг с другом. Чем лучше проводник, тем быстрее будет передаваться тепло. Металл хорошо проводит тепло. Проводимость возникает, когда вещество нагревается, частицы получают больше энергии и больше вибрируют. Затем эти молекулы сталкиваются с соседними частицами и передают им часть своей энергии.Затем это продолжается и передает энергию от горячего конца к более холодному концу вещества.

КОНВЕКЦИЯ -

Тепловая энергия передается из горячих мест в холодные посредством конвекции. Конвекция возникает, когда более теплые области жидкости или газа поднимаются к более холодным областям жидкости или газа. Более холодная жидкость или газ тогда заменяют более теплые области, которые поднялись выше. Это приводит к непрерывной схеме циркуляции.Кипящая вода в кастрюле - хороший пример таких конвекционных потоков. Еще один хороший пример конвекции - это атмосфера. Поверхность земли нагревается солнцем, теплый воздух поднимается вверх, а прохладный входит внутрь.

ИЗЛУЧЕНИЕ- -

Излучение - это метод передачи тепла, который не зависит от какого-либо контакта между источником тепла и нагретым объектом, как в случае с теплопроводностью и конвекцией. Тепло может передаваться через пустое пространство с помощью теплового излучения, которое часто называют инфракрасным излучением.Это разновидность электромагнитного излучения. В процессе излучения не происходит обмена масс и среды. Примеры излучения - это тепло солнца или тепло, выделяемое нитью лампочки.

ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ И ЧИТАТЕЛЕЙ -

Тепло и температура от Cool Cosmo - НАСА

Вот хороший апплет для демонстрации движения молекул - вы можете контролировать температуру и видеть в этом апплете, как меняются движения молекул.

Важные температуры в кулинарии и кулинарных навыках

.

Сэкономьте деньги на счетах за газ с этим котлом центрального отопления TRICK, который стоит всего 80 фунтов стерлингов

Котел со временем может стать неэффективным из-за смешивания пыли с конденсацией тепла и засорения труб.

Стив Уотсон, менеджер по обслуживанию и техническому обслуживанию британской компании по установке котлов STL Heating & Energy, призвал домовладельцев с осторожностью оставлять свои котлы, чтобы они наполнились «осадком».

Он сказал: «Черный ил - враг любой системы центрального отопления. Он состоит из опилок оксида железа - по сути, металлической ржавчины от оборудования, такого как радиаторы, корпуса насосов центрального отопления и чугунных теплообменников, находящихся внутри котла.

«И то, что не осознают многие домовладельцы, - это то, что когда ил накапливается до достаточного уровня, он может затвердеть, как бетон, что приведет к катастрофическим повреждениям.

«Радиаторы забиваются и не нагреваются, несмотря на то, как сильно работает ваш котел, а также котлы могут перегреваться и отключаться.

«В зависимости от вашей замены, вы можете посмотреть счет на сумму более 3000 фунтов стерлингов за новый котел - и многое другое за замену всей системы».

Но есть решение, посоветовал Стив.Он продолжил: «Проблема в том, что это можно исправить с помощью простого магнитного фильтра, который крепится болтами к системе центрального отопления и собирает опилки оксида железа.

«Мы считаем, что каждый котел - старый или новый - должен иметь этот фильтр. Затем вы просто очищаете фильтр каждый год в рамках ежегодного обслуживания.

«Тем не менее, это не то, что регулируется отраслевыми рекомендациями, и бесчисленное количество установщиков просто не удосуживаются установить его.

«Мы считаем, что это необходимо изменить….Клиенты заключают выгодную сделку ».

Фильтр стоимостью 80 фунтов стерлингов должен устанавливаться профессионалом, а очистка бойлера должна производиться только профессионалом.

Есть и другие способы сэкономить на счетах за отопление, которые домовладельцы не стоят ни копейки.

Поставщик энергии Npower раскрыл одну уловку, которую домовладельцы и арендаторы могут использовать для повышения температуры в своем доме.

Они посоветовали «максимально использовать естественное тепло» и сказали: «Если у вас есть двери зимнего сада или патио, которые ловят солнце, держите шторы открытыми в самое солнечное время дня и впускайте тепло.

«Не забывайте снова закрывать их, когда солнце садится, иначе вы довольно быстро потеряете тепло».

Это был не единственный их совет по экономии денег, и они показали, что программирование термостата может сэкономить до 85 фунтов стерлингов в год.

.

Смотрите также