Теплоприемник из чего состоит – Теплосчетчик, его типы, назначение и принципы работы. Статьи по теплоучету, ремонту, поверке и модернизации приборов учета

Содержание

теплоприёмник — Викисловарь

Содержание

  • 1 Русский
    • 1.1 Морфологические и синтаксические свойства
    • 1.2 Произношение
    • 1.3 Семантические свойства
      • 1.3.1 Значение
      • 1.3.2 Синонимы
      • 1.3.3 Антонимы
      • 1.3.4 Гиперонимы
      • 1.3.5 Гипонимы
    • 1.4 Родственные слова
    • 1.5 Этимология
    • 1.6 Фразеологизмы и устойчивые сочетания
    • 1.7 Перевод
    • 1.8 Библиография
В Викиданных есть лексема теплоприёмник (L169574).

Морфологические и синтаксические свойства[править]

падежед. ч.мн. ч.
Им.теплоприёмник
теплоприёмники
Р.теплоприёмникатеплоприёмников
Д.теплоприёмникутеплоприёмникам
В.теплоприёмниктеплоприёмники
Тв.теплоприёмникомтеплоприёмниками
Пр.теплоприёмникетеплоприёмниках

теплоприёмник

Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 3a по классификации А. А. Зализняка).

Корень: -тепл-; интерфикс: -о-; корень: -приём-; суффикс: -ник [Тихонов, 1996].

Произношение[править]

  • МФА: [tʲɪpɫəprʲɪˈjɵmnʲɪk]

Семантические свойства[править]

Значение[править]
  1. техн. приспособление, предназначенное для приёма, поглощения тепла, выдедяемого в ходе какого-либо процесса ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
Синонимы[править]
Антонимы[править]
Гиперонимы[править]
Гипонимы[править]

Родственные слова[править]

Ближайшее родство

Этимология[править]

Происходит от ??

Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

Перевод[править]

Список переводов
  • Английскийen: heat absorber
  • Украинскийuk: теплоприймач м.

Библиография[править]

Interrobang.svg Для улучшения этой статьи желательно:

  • Добавить пример словоупотребления для значения с помощью {{пример}}
  • Добавить синонимы в секцию «Семантические свойства»
  • Добавить гиперонимы в секцию «Семантические свойства»
  • Добавить сведения об этимологии в секцию «Этимология»

ru.wiktionary.org

Описание и состав теплосчетчика

Теплосчетчик состоит из первичных преобразователей (набор датчиков) и вторичного преобразователя (тепловычислитель).

Сердцем узла учета является тепловычислитель. Великолепно зарекомендовали себя вычислители серии СПТ, выпускаемые в Санкт-Петербурге. По гибкости настройки, надежности, удобству пользования, простоте и наглядности интерфейса это одни из лучших вычислителей в мире. Тепловычислители имеют выходы для подключения принтера, модема или компьютера, что позволяет удаленно получать данные по теплопотреблению и параметрам теплоносителя.

Счетчик тепла

СПТ-941.х — серия простых вычислителей для регистрации параметров теплоносителя по 2-м трубам (один контур теплообмена). Позволяет подключить 3 датчика объема и 2 датчика температуры. Питание — батарейное.

СПТ-943.х – Обслуживает 2 теплообменных контура 2х(3 датчика объема, 3 датчика температуры, 2 датчика давления) или 2х(3 датчика объема, 3 датчика температуры). Питание – батарейное.

СПТ-961 – Обслуживает 3 теплообменных контура (вода, пар) со свободным распределением. Наиболее универсальное устройство.

Очень удобно использовать тепловычислители ВЗЛЕТ и ВКТ, имеющие широкие функциональные возможности, высокую надежность и гибкость настройки.

Расходомеры

Датчики объема (расходомеры) – устройства измеряющие объем прошедшего через них теплоносителя. По существу это обычные счетчики воды, имеющие электрический выход, на котором возникает электрический импульс при прохождении через счетчик определенного количества теплоносителя. Это наиболее критичные элементы теплосчетчика. Удобнее всего использовать в составе теплосчетчика электромагнитные расходомеры. Расходомеры этого типа не оказывают гидравлического сопротивления, не имеют механических частей, не чувствительны к загрязнениям. Срок службы этих приборов практически неограничен. Мы используем в наших узлах учета великолепно зарекомендовавшие себя электромагнитные расходомеры ПРЭМ, изготавливаемые в Санкт-Петербурге. Очень хорошие приборы этого типа делает фирма Взлет.

расходомеры

При большом перепаде давления на тепловом вводе допустимо использовать механические расходомеры (крыльчатые и турбинные). Применение этих расходомеров существенно удешевляет узел учета, но вносит большие гидравлические потери и требует установку фильтров перед ними. Мы рекомендуем отечественные расходомеры ВСТ, ВСГд (Мытищи) или СКБ, ВМГ (Москва).

В некоторых случаях удобно использовать вихревые расходомеры. При цене несколько выше цены механических расходомеров они не имеют подвижных частей и обладают повышенной надежностью и малой чувствительностью к загрязнениям. Отличные приборы этого типа – ВПС Калужского производства.

При больших расходах теплоносителя экономически оправдано применение ультразвуковых расходомеров. Применение этих приборов с врезными и накладными датчиками позволяет существенно экономить на монтаже. Превосходные многоканальные приборы этого типа изготавливает фирма Взлет (Санкт-Петербург).

В качестве датчиков температуры целесообразно применять комплекты согласованных платиновых термопреобразователей teplo6 сопротивления типа КТПТР или КТСП.

датчики давления

При тепловой нагрузке более 0,5 Гкал/ч, согласно «Правилам учета тепловой энергии и теплоносителя» требуется регистрация давления. Для этих целей мы рекомендуем датчики давления КРТ-9.

Все оборудование имеет гос. поверку и сертификаты признания типа средства измерения.

teploschetchiki.vgs.ru

Тепловое реле — Википедия

Тепловое реле (англ. thermal relay) — реле, которое реагирует на изменение тепловых величин (температуры, теплового потока и т.п.).

Существуют тепловые реле основанные на механических, электрических, оптических и акустических принципах действия.

Тепловые реле основанные на механическом принципе, используют либо линейное или объемное расширение, либо переход веществ из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное состояние, либо изменение плотности или вязкости газов. Тепловые реле использующие линейное расширение состоят из двух стержней (или трубки и внутреннего стержня), изготовленных из материалов с различным температурным коэффициентом линейного расширения. Разность удлинений стержней (или трубки и стержня) увеличивается с помощью рычага 4, который приводит в действие подвижный контакт группы контактов 2 (см. Рис.)

Широко распространены биметаллические тепловые реле, у которых пластина, состоящая из двух слоев металла, обладающих различными коэффициентами линейного расширения, и закрепленная одним концом, изгибается свободным концом в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. Свободный конец пластины связан с подвижным контактом, который при заданной температуре замыкает электрическую цепь. Используются связка различных металлов: латунь-инвар, сталь-инвар и т.д. Биметаллическая пластина чаще всего выполняется в виде плоской пластинки, а иногда в виде плоской или винтовой спирали.


Тепловые реле использующие объемное расширение, имеют резервуар (ампулу), наполненный жидкостью (например ртутью) или газом. Ртуть, расширяясь, поднимается по трубке, соединенной с ампулой, доходит при заданной температуре до неподвижного контакта, впаянного в трубку и замыкает управляемую цепь. При нагревании газа нагревательным элементом в резервуаре, ртуть вытесняется и размыкает контакты.


В тепловых реле использующих переход веществ (обычно металлов) из твердого состояния в жидкое, конец стержня с лопаткой, находящихся под действием пружины, вставлен в некоторый объем легкоплавкого вещества. При повышении температуры в камере до температуры плавления вещества пружина выдергивает (или поворачивает) стержень и замыкает контакт.

В тепловых реле, у которых используется переход из веществ из жидкого состояния в газообразное, имеется баллон, наполненный легкоиспаряющейся жидкостью (например хлористый этил — для температуры от 40° до 160°С и хлористый метил — от 0° до 150°С) и соединенная капиллярной трубкой (длинной до 10 м) с манометрическим элементом (коробкой с мембраной или сильфоном). Капиллярная трубка заполнена передаточной мало испаряющейся и мало сжимаемой жидкостью — смесью глицерина, этилового спирта и воды или гликоля и винного спирта. При повышении температуры баллона жидкость, заключенная в ней, испаряясь, вызывает повышение давления паров, которое через жидкость, заполняющую капиллярную трубку, передается сильфону. Последний перемещается и воздействует при этом на ртутный контакт.

Условное графическое изображение теплового реле согласно ЕСКД

Тепловые реле, использующие зависимость плотности газа от температуры, состоят из маленького насоса, засасывающего в единицу времени постоянное количество воздуха через сужение, находящееся в месте, где контролируется температура. Изменение перепада давления после сужения пропорционально контролируемой температуре.

Тепловые реле использующие оптические принципы, применяются для измерения температуры движущихся тел или очень высоких температур. Поток энергии, попадающий на тепловой воспринимающий орган, пропорционален (Tx4−T04){\displaystyle (T_{x}^{4}-T_{0}^{4})} где Tx{\displaystyle T_{x}}- температура контролируемого тела, T0{\displaystyle T_{0}}- температура воспринимающего элемента. В случае оптического воспринимающего органа используется либо весь спектр излучения, падающий на воспринимающий орган, либо только его часть, пропущенная через соответствующий светофильтр.

Тепловые реле основанные на электрических принципах, используют изменение удельного сопротивления проводниковых либо полупроводниковых материалов, изменение диэлектрической постоянной или магнитной проницаемости или термоЭДС в зависимости от изменения температуры.

Тепловые реле работающие на изменении удельного сопротивления, имеют проводниковое или полупроводниковое сопротивление (термосопротивление, термистор), включенное обычно в качестве плеча дифференциальной или мостовой схемы.

Иногда используют нелинейность вольтамперных характеристик полупроводниковых термосопротивлений (термисторов), вызывающую скачкообразное изменение тока (релейный эффект) в цепи, в которую включено полупроводниковое сопротивление.

Тепловые реле основанные на изменении диэлектрической постоянной, имеют конденсатор с диэлектриком, резко меняющую свою диэлектрическую постоянную при изменении температуры в заданных пределах. Конденсатор включается в цепь переменного тока последовательно с нагрузкой или в контур генератора электрических колебаний. При достижении заданной температуры происходит резкое изменение тока в цепи нагрузки либо срыв колебаний генератора.

Тепловые реле работающие на изменении магнитной проницаемости, имеют сердечник из ферромагнитного сплава, точка Кюри которого соответствует (или близка) заданному значению температуры срабатывания. Обмотка сердечника включена в цепь переменного тока последовательно с нагрузкой или в контур генератора электрических колебаний. При достижении заданной температуры в цепи нагрузки резко изменяется либо происходит срыв колебаний генератора.

Тепловые реле, использующие изменение величины термоЭДС в зависимости от температуры горячего спая термопары, состоят из термопары и высокочувствительного электрического реле, срабатывающего при достижении температурой (и, следовательно, термоЭДС) заданного значения. Для усиления ЭДС, подводимой к электрическому реле, используют усилителя постоянного или переменного (с предварительной модуляцией и последующей демодуляцией) тока, термопары из полупроводниковых материалов или помещают горячий спай в магнитное поле.

Тепловые реле , использующие акустические принципы не нашли применения в промышленности.

  • Волошин И.Ф. Касперович А.С. Шашков А.Г. Полупроводниковые термосопротивления. — Минск, 1959.
  • Нечаев Г.К. Удалов Н.П. Реле и датчик с полупроводниковыми термосопротивлениями. — 1961.
  • Туричин А.М. Электрические измерения неэлектрических величин. — 1959.
  • Агейкин Д.И. Костина Е.Н. Кузнецова Н.Н. Датчики систем автоматического контроля и регулирования. — Москва, 1959.

ru.wikipedia.org

Тепловой пункт — Википедия

Тепловой пункт (ТП) — комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, преобразование, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по видам потребителей[1]. Тепловой пункт — сооружение с комплектом оборудования, позволяющее изменить температурный и гидравлический режимы теплоносителя, обеспечить учет и регулирование расхода тепловой энергии и теплоносителя[2].

Тепловой пункт и присоединённое здание в жилом районе Марьинский Парк (Москва)

Основными задачами ТП являются[1][2]:

  • учет тепловых потоков и расходов теплоносителя и конденсата
  • контроль параметров теплоносителя
  • регулирование расхода теплоносителя
  • распределение теплоносителя по системам потребления теплоты
  • преобразование вида теплоносителя или его параметров
  • защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя
  • заполнение и подпитка систем потребления теплоты
  • сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества
  • аккумулирование теплоты
  • подготовка воды для систем горячего водоснабжения
  • отключение систем потребления теплоты
Центральный тепловой пункт в подвальном

ТП различаются по количеству и типу подключенных к ним систем теплопотребления, индивидуальные особенности которых определяют тепловую схему и характеристики оборудования ТП, а также по типу монтажа и особенностям размещения оборудования в помещении ТП. Различают следующие виды ТП[3]:

  • Индивидуальный тепловой пункт (ИТП). Используется для обслуживания одного потребителя (здания или его части). Как правило, располагается в подвальном или техническом помещении здания, однако, в силу особенностей обслуживаемого здания, может быть размещён в отдельностоящем сооружении.
  • Центральный тепловой пункт (ЦТП). Используется для обслуживания группы потребителей (зданий, промышленных объектов). Чаще располагается в отдельностоящем сооружении, но может быть размещен в подвальном или техническом помещении одного из зданий.
  • Блочный тепловой пункт (БТП). Изготавливается в заводских условиях и поставляется для монтажа в виде готовых блоков. Может состоять из одного или нескольких блоков. Оборудование блоков монтируется очень компактно, как правило, на одной раме. Обычно используется при необходимости экономии места, в стесненных условиях. По характеру и количеству подключенных потребителей БТП может относиться как к ИТП, так и к ЦТП.

Источники тепла и системы транспорта тепловой энергии[править | править код]

Источником тепла для ТП служат теплогенерирующие предприятия (котельные, теплоэлектроцентрали). ТП соединяется с источниками и потребителями тепла посредством тепловых сетей. Тепловые сети подразделяются на первичные магистральные теплосети, соединяющие ТП с теплогенерирующими предприятиями, и вторичные (разводящие) теплосети, соединяющие ТП с конечными потребителями. Участок тепловой сети, непосредственно соединяющий ТП и магистральные теплосети, называется тепловым вводом.

Магистральные тепловые сети, как правило, имеют большую протяжённость (удаление от источника тепла до 10 км и более). Для строительства магистральных сетей используют стальные трубопроводы диаметром до 1400 мм. В условиях, когда имеется несколько теплогенерирующих предприятий, на магистральных теплопроводах делаются закольцовки, объединяющие их в одну сеть. Это позволяет увеличить надёжность снабжения тепловых пунктов, а в конечном счёте и потребителей, теплом. Например, в городах, в случае аварии на магистрали или местной котельной, теплоснабжение может взять на себя котельная соседнего района. Также, в некоторых случаях, общая сеть даёт возможность распределять нагрузку между теплогенерирующими предприятиями. В качестве теплоносителя в магистральных теплосетях используется специально подготовленная вода. При подготовке в ней нормируются показатели карбонатной жёсткости, содержания кислорода, содержания железа и показатель pH. Неподготовленная для использования в тепловых сетях вода (в том числе водопроводная, питьевая) непригодна для использования в качестве теплоносителя, так как при высоких температурах, вследствие образования отложений и коррозии, будет вызывать повышенный износ трубопроводов и оборудования. Конструкция ТП предотвращает попадание относительно жёсткой водопроводной воды в магистральные теплосети.

Вторичные тепловые сети имеют сравнительно небольшую протяжённость (удаление ТП от потребителя до 500 метров) и в городских условиях ограничиваются одним или двумя кварталами. Диаметры трубопроводов вторичных сетей, как правило, находятся в пределах от 50 до 150 мм. При строительстве вторичных тепловых сетей могут использоваться как стальные, так и полимерные трубопроводы. Использование полимерных трубопроводов наиболее предпочтительно, особенно для систем горячего водоснабжения, так как жёсткая водопроводная вода в сочетании с повышенной температурой приводит к усиленной коррозии и преждевременному выходу из строя стальных трубопроводов. В случае с индивидуальным тепловым пунктом вторичные тепловые сети могут отсутствовать.

Источником воды для систем холодного и горячего водоснабжения служат водопроводные сети.

Системы потребления тепловой энергии[править | править код]

В типичном ТП имеются следующие системы снабжения потребителей тепловой энергией:

  • Система горячего водоснабжения (ГВС). Предназначена для снабжения потребителей горячей водой[4]. Различают закрытые и открытые системы горячего водоснабжения. Часто тепло из системы ГВС используется потребителями для частичного отопления помещений, например ванных комнат в многоквартирных жилых домах.
  • Система отопления. Предназначена для обогрева помещений с целью поддержания в них заданной температуры воздуха[5]. Различают зависимые и независимые схемы присоединения систем отопления.
  • Система вентиляции. Предназначена для обеспечения подогрева поступающего в вентиляционные системы зданий наружного воздуха. Также может использоваться для присоединения зависимых систем отопления потребителей.
  • Система холодного водоснабжения. Не относится к системам потребляющим тепловую энергию, однако присутствует во всех тепловых пунктах, обслуживающих многоэтажные здания. Предназначена для обеспечения необходимого давления в системах водоснабжения потребителей.

Принципиальная схема теплового пункта[править | править код]

Схема ТП зависит, с одной стороны, от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, с другой стороны, от особенностей источника, снабжающего ТП тепловой энергией. Далее, как наиболее распространённый, рассматривается ТП с закрытой системой горячего водоснабжения и независимой схемой присоединения системы отопления.

Принципиальная схема теплового пункта

Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает своё тепло в подогревателях систем ГВС и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.

Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через насосы ХВС, после чего часть холодной воды отправляется потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи циркуляционных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.

Система отопления также представляет собой замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служит система подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.

  • Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов. — 8-е изд., стереот. / Е.Я. Соколов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. — 472 с.: ил.
  • СНиП 41-01-2003. ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ.
  • СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети (изд. 1994 с изменением 1 БСТ 3-94, изменением 2, принятым постановлением Госстроя России от 12.10.2001 N116 и исключением раздела 8 и приложений 12-19). Тепловые пункты.
  • СП 41-101-95 «Своды правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловых пунктов».

ru.wikipedia.org

Теплотрасса — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Теплотра́сса (от слов тепло и от немецкого Trasse — линия, маршрут) — элемент ряда систем теплоснабжения, расположенный между источником тепла и его потребителем и представляющий собой подземный или надземный трубопровод.

Теплотрассы различают по:

  • виды теплоносителя
  • способы прокладки
    • подземные: бесканально, в непроходных каналах, полупроходных каналах, проходных каналах и в общих коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями
    • надземные: на низких и высоких отдельно стоящих опорах.

Общая протяжённость теплотрассы из-за тепловых потерь обычно ограничена 10—20 километрами и не превышает 40 километров. Ограничение на протяжённость связано с возрастанием доли потерь тепла, необходимостью применения улучшенной теплоизоляции, необходимостью использовать для обеспечения перепадов давления у потребителей дополнительные перекачивающие насосные станции и (или) более прочные трубопроводы, что ведёт к повышению себестоимости продукции и снижению эффективности технического решения; в конечном счёте это вынуждает потребителя использовать альтернативные схемы теплоснабжения (локальные котельные, электрические котлы, печи). Для повышения ремонтопригодности секционирующей арматурой (например задвижками) теплотрасса делится на секционированные участки. Это позволяет сократить время опорожнения-заполнения до 5—6 часов даже для трубопроводов большого диаметра. Для фиксации механического, в том числе, реактивного перемещения трубопроводов используются неподвижные (мёртвые) опоры. Для компенсации температурной деформации применяются компенсаторы. В качестве компенсаторов могут использоваться углы поворота, в том числе специально проектируемые (П-образные компенсаторы). В качестве компенсаторов-элементов применяются сальниковые, сильфонные, линзовые и другие компенсаторы. Для целей опорожнения-заполнения трубопроводы теплотрассы оборудуются байпасами, дренажами, воздушниками и перемычками.

Короба подземной теплотрассы часто перегораживают стенками на случай прорыва теплоносителя.

Один из вариантов теплосети: теплосеть глубокого залегания — тоннель диаметром 2,5 метра. Примеры из строящихся в Москве: под улицей Большая Дмитровка проходит теплосеть глубокого залегания, ствол за кинотеатром «Пушкинский» — на глубине 26 метров. На Таганской площади глубина залегания меньше — 7 метров.

Подобные туннели теплосетей прокладываются горнопроходческим щитом.

Бесканальная прокладка[править | править код]

Бесканальной прокладкой называется прокладка трубопроводов непосредственно в грунте. Для бесканальной прокладки используют трубы и фасонные изделия в особой изоляции — пенополиуретановой (ППУ) теплоизоляции в полиэтиленовой оболочке, пенополимерминеральной изоляции (безоболочной).

Теплопроводы в индустриальной ППУ изоляции оборудуются системой оперативного дистанционного контроля (СОДК) состояния изоляции, позволяющей с помощью приборов своевременно отследить попадание влаги в теплоизоляционный слой. Трубопроводы в ППУ и полиэтиленовой оболочке применяются при бесканальной прокладке; в ППУ и стальной витой оболочке применяются в каналах, техподпольях, на эстакадах.

В заводских условиях тепло-гидроизолируются не только стальные трубы, но и фасонные изделия: отводы, переходы диаметров, неподвижные опоры, запорная арматура.

ru.wikipedia.org

как работает, назначение, устройство, эффективность

Принцип работы воздушной завесы заключается в динамическом разделении двух сред с различными характеристиками, которые граничат друг с другом по площади некоторых проемов посредством создания плоской струи воздуха. Указанные проемы — это входы, въезды в здания, выходы из транспортных средств, технологические сообщения между помещениями производственных и торговых назначений и т.п. В некоторых случаях воздушные завесы устанавливаются не в проемах, внутри помещений, ограничивая зоны различных характеристик среды непосредственно своими воздушными потоками.

Содержание
  1. Назначение тепловых завес
  2. Ограниченная эффективность
  3. Расположение на проеме
  4. Устройство тепловой завесы
  5. Способы подогрева
  6. Эффективность создания воздушного потока

Назначение тепловых завес

Назначение тепловых завес — это разделение сред с разными температурами и/или другими характеристиками. Это влажность, содержание пыли, запахов, насекомых и т д. 

Скорость выравнивания любой из этих характеристик среды определяется законом диффузии, она пропорциональна произведению площади проема на разность концентраций (например, пыли, насекомых) по разные стороны от проема.

Иначе обстоит дело с температурным выравниванием: его скорость определяется не диффузией, а гравитационными силами.  Но надо понимать, что теплопотери не прямо пропорциональны высоте проема. Эта зависимость более сильная.  

Ограниченная эффективность

Температура в помещении без воздушной завесы

Температура в помещении без воздушной завесы

Температура в помещении с воздушной завесой

Температура в помещении с воздушной завесой

Работающая воздушная завеса препятствует этому выравниванию, хотя полностью противостоять переносу вещества через проем неспособна.

Более того, если прибор  имеет избыточные характеристики по скорости воздушного потока, то его действие будет способствовать не разделению температур или других характеристик сред, а их более быстрому выравниванию по разные стороны проема — завеса в этом случае станет бесполезна.

Любые реальные воздушные завесы полностью не могут разделять среды и в лучших случаях имеют эффективность не более 70-75%. Это обусловлено не недостатком их конструкции, а физическими принципами: даже для небольших проемов высотами 1-2 метра и скоростями воздухопотоков несколько метров в секунду струи устройств являются турбулентными. А любая турбулентная струя подразумевает перемещение вещества не только вдоль, но и поперек своего основного течения.

Если предположить, что при высоте проема менее 1 см и скорости воздуха менее 1см/с, поток воздушной завесы станет ламинарным. Это подразумевает теоретическую возможность 100% эффективности, то есть полного разделения сред по разные стороны от этого проема).

Расположение на проеме

Устройства могут размещаться горизонтально над проемом, вертикально с одной или с двух сторон, а также комбинированно. Они могут создавать кратную защиту проема, при использовании в тамбурах с 2х сторон. Также возможно использование воздушных завес с несколькими воздушными потоками, призванными уменьшить тепловые потери.

Из соображений комфорта или других требований приборы могут иметь конструктивную возможность подогрева потока воздуха. В этом случае их также называют тепловыми завесами. Тепловые завесы, кроме характеристик потока имеют характеристики подогрева воздуха, которые можно определять как общей мощностью подогрева, так и температурой подогрева струи воздуха. Возможны комбинированные защиты проемов, когда рядом могут использоваться как воздушные завесы без нагрева, так и тепловые завесы.

Устройство тепловой завесы

Из чего состоят тепловые завесы и в чем отличие устройства воздушной завесы от тепловой? По сути, это синонимы, но тепловые завесы являются разновидностью воздушных. Почему? Давайте разберемся. К основным компонентам любой завесы можно отнести:

  • Вентилятор — тангенциальный или осевой. В завесах для небольших проемов традиционно чаще используются тангенциальные крыльчатки, поскольку они компактнее и создают сплошной поток равный длине крыльчатки. В промышленных завесах могут применяться и мощные осевые вентиляторы, позволяющие защитить проемы высотой более 10 метров.
  • Двигатели — отличаются по мощности на валу и по классу энергопотребления. Чем они мощнее, тем больше воздуха будет прокачивать завеса и тем более высокие и широкие проемы будет способна защищать.
  • Корпус — обычно из металла или из пластика.
  • Средства управления завесой — кнопки и роторы на корпусе или отдельный пульт, который может быть как проводным, так и беспроводным.
Мотор воздушной завесы

Двигатель воздушной завесы

Тепловой завеса становится тогда, когда к перечисленным выше компонентам добавляется еще один:

  • Нагревательный элемент — электрический или водяной теплообменник. Электрические нагревательные элементы используются разные, чаще всего это классические ТЭНы (трубчатые нагревательные элементы) или стич-элементы (игольчатые нагревательные элементы).

Воздушные завесы устроены так, чтобы отсекать холодный воздух снаружи и препятствовать его попаданию в помещение. Основную функцию отсечения выполняют двигатель и вентилятор. Но в случае наличия нагревательного элемента, воздух еще и подогревается, за счет чего прибор становится эффективнее.

Также имея одинаковые компоненты, конструкция тепловой завесы может быть немного разной — в зависимости от расположения нагревательных элементов (на входе воздуха в завесу или на выходе), агрегат будет либо лучше отсекать воздух, либо сильнее нагревать его.

Нагревательный элемент тепловой завесы

Нагревательные элементы тепловых завес

Способы подогрева

По способу нагрева тепловые завесы в основном подразделяются на электрические и водяные.

В первом случае мощность нагрева обычно во много десятков раз превосходит электрическую мощность, используемую для создания воздушного потока.

В тепловых завесах водяного подогрева или в воздушных завесах без нагрева мощность полностью используется для создания воздухопотока. Для этих приборов особое значение имеет эффективность преобразования мощности в поток воздуха или к.п.д. создания воздушного потока.

Эффективность создания воздушного потока

На пути преобразования электрической мощности, которая отбирается от сети питания, в мощность движения потока воздушной завесы существуют два препятствия. Электродвигатель не может полностью перевести электроэнергию в энергию вращения вала — некоторая ее часть всегда теряется не бесполезный нагрев частей устройства. Энергия, которая подводится к валу вентилятора от мотора, также частично теряется на незначительный нагрев движущегося воздуха.

Эти потери определяют к.п.д. электродвигателя и вентилятора, а общий к.п.д. определяется их произведением. Например, к.п.д. мотора 0,6, а вентилятора 0,4. Тогда к.п.д. преобразования электрической мощности в мощность движения воздухопотока будет равен 0,24. Это означает, что на 1 кВт мощности, забираемый из сети, производится 240 Вт механической мощности упорядоченного движения воздуха в потоке воздушной завесы.

Значения к.п.д. двигателей и вентиляторов главным образом определяется их типами, которых как для двигателей, так и для вентиляторов существует несколько. Для завес с электрическим подогревом эффективность двигателей и вентиляторов не имеет решающего значения для выбора прибора — основное внимание следует уделить оптимальному перекрытию проема.


tropik-line.ru

Тепловая трубка — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 января 2019; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 января 2019; проверки требуют 5 правок.

Теплова́я тру́бка, теплотру́бка (англ. heat pipe) — элемент системы охлаждения, принцип работы которого основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (например, меди) находится легкокипящая жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки, поглощая теплоту испарения, и конденсируется на холодном, откуда перемещается обратно на горячий конец.

Тепловые трубки бывают двух видов: гладкостенные и с пористым покрытием изнутри. В гладкостенных трубках сконденсировавшаяся жидкость возвращается в зону испарения под действием исключительно силы тяжести — иными словами, такая трубка будет работать только в положении, когда зона конденсации находится выше зоны испарения, а жидкость имеет возможность стекать в зону испарения. Тепловые трубки с наполнителем (фитилями, керамикой и т. п.) могут работать практически в любом положении, поскольку жидкость возвращается в зону испарения по его порам под действием капиллярных сил, а сила тяжести в этом процессе играет незначительную роль.

Материалы и хладагенты для тепловых трубок выбираются в зависимости от условий применения: от жидкого гелия для сверхнизких температур до ртути и даже индия для высокотемпературных применений. Однако большинство современных трубок в качестве рабочей жидкости используют аммиак, воду, метанол и этанол.

Устройство тепловой трубки Системы охлаждения на тепловых трубках в ноутбуке Сечение тепловой трубки ноутбука

Основной принцип работы тепловых трубок с использованием гравитации (т. н. двухфазные термосифоны) датируется веком пара. Современные концепции с использованием капиллярного эффекта в тепловых трубках предложены R.S. Gaugler из General Motors в 1942 г. (патент US2448261A[1])[2]. Преимущества капиллярных систем были также независимо проработаны и продемонстрированы Джорджом Грувером (George Grover) из Лос-Аламосской национальной лаборатории в 1963 году и впоследствии опубликованы в Journal of Applied Physics.

Веществоот, Кдо, К
Гелий, жидкий24
Вода298573
Этанол273403
Метанол283403
Аммиак213373
Ртуть523923
Натрий8731473
Индий20003000

Имеют ограниченный эффективный диапазон использования. При превышении расчетной температуры вся охлаждающая жидкость может перейти в пар, что приведет к катастрофическому снижению теплопроводности трубки (до 1/80). И наоборот, при недостаточной температуре жидкость плохо испаряется.

Компьютеры[править | править код]

Тепловые трубки начали использоваться в компьютерных системах с конца 1990-х годов, когда повышение мощности и увеличение тепловыделения привели к повышению требований к системам охлаждения. В настоящее время они широко используются во многих современных компьютерных системах, как правило, для отвода тепла от центральных и графических процессоров, к радиаторам, где тепловая энергия рассеивается в окружающую среду. Иногда также применяются для охлаждения микросхем чипсетов и в смартфонах. Если при этом не используется вентилятор, такие системы могут быть абсолютно бесшумны.

Кухня[править | править код]

Первым коммерческим продуктом на термотрубках была «Волшебная кухонная термоигла» (англ. Thermal Magic Cooking Pin), разработанная компанией Energy Conversion Systems, Inc. и продававшаяся с 1966 года, использовавшая воду в качестве рабочего тела. Корпус был из нержавеющей стали, с внутренним медным покрытием. Одним концом трубка втыкалась в кусок мяса, другой конец выходил в духовку, откуда он передавал тепло внутрь приготавливаемого блюда. За счёт более быстрого прогрева, время приготовления больших кусков мяса сокращалось вдвое.

Такой же принцип используется в походных печах.

Микроклимат в помещении[править | править код]

Трубки с успехом используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC), в частности в системах рекуперации воздуха, когда удаляемый из помещения воздух обменивается теплом со свежим, поступающим с улицы. Производители таких систем заявляют об их эффективности на уровне 75%.

Космос[править | править код]

Компактность и эффективность термотрубок — причина широкого применения в космической технике. При этом приходится учитывать такие особенности работы в космосе, как: микрогравитация, рассеивание энергии только за счёт излучения, ограниченность электрической мощности, в связи с чем предпочтение отдаётся пассивным системам, большой срок службы, в связи с невозможностью (или крайней ограниченностью) технического обслуживания.

Ядерная энергетика[править | править код]

С начала 1990-х годов предлагались многочисленные энергетические системы на ядерных реакторах, использующие термотрубки для транспортировки тепла между активной зоной реактора и системой преобразования энергии. Первый ядерный реактор для производства электроэнергии с использованием тепловых трубок был запущен 13 сентября 2012 года в демонстрационном режиме.

Солнечная энергетика[править | править код]

Применяются в солнечной энергетике, для повышения эффективности вакуумных солнечных коллекторов.

Прочее[править | править код]

Также тепловые трубки используются в мощных светодиодных лампах.

ru.wikipedia.org

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *