Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Мощность тепловых потерь: Мощность тепловых потерь

Содержание

Мощность тепловая — Справочник химика 21

    Мощность теплового потока, отводимого при установившемся дуговом разряде с единицы длины, определяется по формуле  [c.53]

    Для каждой стенки печи (боковой, верхней, торцевой) по результатам измерений определяют ее среднюю температуру и по ней — мощность тепловых потерь, кВт  [c.97]

    Мощность (тепловой поток) ватт [c.7]


    При сушке инфракрасными лучами интенсивность испарения возрастает в десятки раз. Мощность теплового потока (по сравнению с конвективной сушкой) увеличивается в 30—70 раз. [c.284]

    В СИ используются единицы, основанные на джоуле (дж) или килоджоуле (кдж). Так, мощность теплового потока измеряется в джоулях в секунду (дж сек), или ваттах (вт). При расчетах следует пользоваться ук[c.464]

    Рпот — мощность тепловых потерь печи. [c.230]

    На рис.

У1И-2 приведены основные зависимости между соотношением воздух топливо и мощностью, тепловым к. п. д., составом выхлопного газа (количеством кислорода, окиси углерода и двуокиси углерода, а также несгоревшего водорода п метана последний условно заменяет все несгоревшие углеводороды). С точки зрения наибольшего экономического эффекта, максимальная концентрация СО2 должна быть в среднем 13,8%, хотя теоретически должно образовываться 14,7% [8]. Такой результат наблюдается потому, что па практике в воду и двуокись углерода превращается только 94—94,5% топлива. Несгоревшие углеводороды появляются в выхлопных газах [9, 10]. [c.389]

    К тепловым эффектам относится нагрев, который происходит за счет поглощения электромагнитных волн. Расчет средней за период мощности тепловых потерь для гармонического поля с частотой о) в среде, характеризуемой проводимостью о и мнимыми составляющими комплексных проницаемостей е» и ц», дает 

[c.84]

    Избирательность нагрева основана на зависимости мощности тепловых потерь от частоты [формула (4. 12)]. Поскольку коэффициент [c.166]

    Е. Тепловая мощность Тепловая мощность через полную поверхность стенки реактора, I [c.440]

    Мощность, тепловой поток [c.722]

    Значение зависит от мощности теплового источника. Тепло, которое соз- [c.278]

    В заключение укажем, что до последнего времени все теП ловые расчеты проводились в единицах, основанных на килокалории. Так, при измерении теплоты в килокалориях, а времени в часах мощность теплового потока измеряли в ккал/ч, коэффициент теплопроводности Я — в ккал/ м ч град), коэффи циент теплоотдачи а и теплопередачи /С — в ккал/[м ч град). [c.464]

    Ец — суммарная мощность теплового потока, возникающего вследствие превращения механической энергии в тепловую (11.3-19)  [c.624]

    Для каждой тепловой зоны потребная мощность определяется по формуле (2.13) в соответствии с кривыми нагрева и мощности тепловых потерь, относящимися к данной зоне.[c.64]

    Кроме определения мощности тепловых потерь измерение температуры кожуха дает возможность судить о состоянии тепловой изоляции на отдельных участках кладки печи (выявить местные перегревы).  [c.97]

    Мощность, выделяемая в расплаве, поддерживает последний в нагретом жидкотекучем состоянии. Если она будет слишком мала, то расплав застынет, если велика — он перегреется и может повредить подину. Следовательно, выделяемая в расплаве мощность должна быть вполне определенной, она должна быть равна мощности тепловых потерь подины и низа ванны печи. 

[c.222]

    Здесь — объемная мощность теплового источника с,- — концентрация диффундирующего компонента — объемная мощность источника массы х-го компонента. [c.29]

    Здесь ст — объемная мощность теплового источника. [c.65]

    В конденсаторах обычно толщина стенки не превышает 4 мм критерий Ро для стенки больше 0,3. При этом условии длительностью распределения температуры в стенке за счет радиальной теплопроводности можно пренебречь и рассматривать ее как сосредоточенную емкость. На примере водяного экономайзера и пароперегревателя парового котла [66] было показано практическое совпадение результатов расчета по уравнению теплопроводности и уравнению теплового баланса (2.4.44). Объемная мощность теплового источника равна  [c.65]

    Горение над зеркалом жидкости представляет собой горение -струй пара в воздухе. Поток пара в пламени поддерживается благодаря непрерывно идущему испарению, скорость которого определяется мощностью теплового потока от пламени к жидкости. Кислород, необходимый для горения, поступает из окружающей среды. Пламя жидкости относится к так называемому диффузионному пламени.  

[c.117]

    Так как горючие вещества имеют неодинаковые физические и химические свойства, а также могут находиться в различном агрегат- ном состоянии, для их подготовки к горению требуются различные количества тепла и степень нагретости источника воспламенения.. Следовательно, для воспламенения различных горючих веществ источники воспламенения должны обладать различной мощностью Источниками воспламенения могут быть не только высокотемпературные источники тепловой энергии, но и соответствующее по мощности тепловое проявление других видов энергии химической, электрической, механической, световой.

[c.126]

    Рассмотрим рециркуляцию газов в нижнюю часть топки с направлением газов в ядро факела. Установлено, что такая рециркуляция, помимо поддержания нормального перегрева вторичного пара при пониженных нагрузках блока, дает дополнительные преимущества снижается мощность теплового потока в зоне максимального тепловыделения [c.174]

    Полученные выше формулы могут быть использованы для анализа температурного поля в кристаллах, выращиваемых при пропускании через них постоянного тока [67]. В этом случае объемную мощность тепловых источников представим так  [c.160]

    Электрических характеристик дуговой печи недостаточно для определения оптимального режима печи. Дуговая печь — это технологический агрегат, характеризуемый удельным расходом электроэнергии и производительностью. Как увидим дальше, режим с минимальным удельным расходом электроэнергии не совпадает с режимом с максимальной производительностью. Для того чтобы выяснить связь между этими параметрами, необходйМ»о построить рабочие характеристики печи.

Это построение сделано на рис. 4-8. В нижней части рйсунка построены электрические характеристики печи ее активная и полезная мощности, мощность электрических потерь, электрический к. п. д. и коэффициент мощности в функции тока. Здесь же нанесена мощность тепловых потерь, величина которой принята не зависящей от рабочего тока печи, что приблизительно верно в действительности. [c.107]

    Использование понятия источника тепла (стока) дает возможность проанализировать определенные виды систем в стационарном состоянии, которые другим способом проанализировать не удается. Таким примером может служить подземный кабель. Предполагается, что кабель заложен в плотно утрамбованной почве и выделяет каким-то образом тепло (это может быть электрический кабель ил,и трубопровод, по которому идет поток жидкости, возможно химически активной). Удельная мощность теплового потока постоянная. Окружающая кабель среда ограничена уровнем поверхности (рис. 3-20) на расстоянии а выше центральной линии кабеля.

Температура поверхности кабеля /о и температура поверхности почвы ts постоянны. [c.87]

    Коэффициент теплопроводности X, вт м-град) — количество тепла, передаваемого в единицу времени через 1 поверхности, нормальной к направлению потока (т. е. мощность теплового потока) при градиенте температуры 1 град/м. [c.26]

    В настоящее время катарометр — наиболее распространенный детектор. Основным элементом ячейки по теплопроводности служит металлическая нить, скрученная в спираль и расположенная внутри камеры в металлическом блоке. Нигь изготавливают из материала, электрическое сопротивление которого резко изменяется с температурой. Пропуская постоянный ток, нить нагревают, ее температура определяется равновесием, устанавливающимся м жду. входной электрической мощностью и мощностью тепловых потерь, связанных с отводом тепла окружающим газом. Когда через прибор протекает только газ-носитель, потери тепла постоянны и поэтому температура нити сохраняется.

При изменении состава газа (например, при наличии анализируемого вещества) температура нити изменяется, что вызывает соответствующее изменение электрического сопротивления, которое фиксируется с помощью моста Уитстона. Тепло отводят в тот момент, когда молекулы газа ударяются о нагретую нить и отскакивают от нее с возросшей кинетической энергией. Чем больше число таких столкновений в единицу времени, тем больше скорость отвода тепла. [c.299]

    У печей периодического действия, работающих в стационарном режиме круглосуточно или без выключения на периоды длительного простоя, мощность тепловых потерь постоянна Яп т = onst. Мощность, потребляемая печью за период нагрева, изменяется от установленной мощности Рпечп ДО МОЩНОСТИ В конце периода нагрева, соответствующей мощности потерь холостого хода Япот. 

[c.94]

    Следует отметить, что случайный характер распределения интенсивности охлаждения орошаемой поверхности в сглаженном виде отражается на температурном поле сухой теплоизолированной поверхности рабочего участка. Степень сглаживания увеличивается с уцеличениеы толщины пластины и уменьшением теплопроводности ее материала. При стационарном режиме работы форсунки на теплоизолированной поверхности пластины имеет место стационарное распределение температуры, которому соответствует определенное.во времени и по поверхности температурное поле на орошаемой стороне пластины. Это поле может быть рассчитано по уравнению Пуассона, если задана функция распределения мощности тепловых источников в объеме рластины и граничные условия на o taльныx ее поверхностях. 

[c.162]

    В зависимости от характера теплообмена различают нзо-термич., адиабатич. и теплопроводящие калориметры. В последних определение Q основано на измерении мощности теплового потока dQjdt (t — время). В калориметрии Тна-иа — Кальве записывают кривые dQjdt = f(t) при пост, т-ре, в дифференциальной сканирующей калориметрии — кривые dQIat = f(T) при пост, скорости нагрева или охлаждения. Конструкция калориметра определяется характером и продолжительностью изучаемого процесса, диапазоном т-р, в к-ром проводят измерения, кол-вом измеряемой теплоты и требуемой точностью. Диапазон т-р составляет от 0,1 до 3500 К, значения Q — от 10 до неск. тысяч Дж, точность достигает 10 %. Длительность изучаемых процессов может изменяться от долей секунды до десятков суток. [c.235]


Потери тепла зданиями

Потери тепла зданиями

Задачи ТЮФа

Потери тепла зданиями

У меня хороший дом!

Теплый дом, прочный дом!
Мне не страшен дождь и гром!
Наф-Наф,  один из трех поросят

В холодное время года нужно отапливать дома, где мы проводим длительное время. Куда девается это тепло? Каковы основные механизмы потерь? Оценим потери тепла, например, школьным зданием, если внутри поддерживается температура Т1 = +20 °С, а за окнами Т2 = –20 °С. Учтем только два, как нам кажется, основных механизма: теплопроводность стен здания и смену воздуха внутри за счет обязательной вентиляции и за счет сквозняков.

Стены школы сделаны из кирпича. Толщина стен d = 0,5 м. Будем считать, что через окно теряется столько же тепла, сколько и через кирпичную стену такой же площади. Аналогичное предположение сделаем в отношении плоской крыши современного школьного здания. (Потерями через подвал пренебрежем.)

Размеры здания школы: длина А = 100 м, ширина В = 20 м, высота Н = 20 м. Полная площадь S, через которую тепло поступает наружу, равна почти 7000 м2. Теплопроводность кирпича, по справочнику, l = 0,7 Вт/(мЧград).

Мощность тепловых потерь оценим с помощью соотношения:   W1 = Sl(Т1 – Т2)/d » 4Ч105 Вт.

На каждый квадратный метр площади стены приходится тепловой поток 

В школьных зданиях, по санитарно-гигиеническим нормам, воздух должен меняться минимум один раз в час. Это обеспечивается системой вентиляции. Общий объем воздуха в школе V равен примерно 40 000 м3. За час в здание поступает V = 40 000 м3 холодного воздуха с улицы (расход 11 м3/с). Этот воздух нагревается и вылетает в трубы вентиляции. Нагрев воздуха происходит при постоянном давлении, поэтому мощность тепловых потерь, связанных с вентиляцией, равна:

Здесь R – универсальная газовая постоянная, r – плотность воздуха, m – средняя молярная масса газов, входящих в состав воздуха, t=1ч=3600 c. Общая мощность тепловых потерь за счет двух рассмотренных механизмов:  W1+W2=9Ч105Вт»106Вт.

Если в такой школе учатся 1000 школьников, то на каждого из них приходится по 1000 Вт тепловых потерь. Каждый школьник вырабатывает в среднем около 100 Вт тепловой мощности (наибольшую мощность школьник выделяет, как известно, на переменах), т.е. покрывает только 10% от необходимого количества. Остальное обеспечивается системой отопления здания. Если предположить, что в качестве топлива используется уголь, а коэффициент использования энергии его сгорания равен 80%, то для поддержания температуры в школьном здании в течение 7 ч нужно сжечь примерно 1 т каменного угля теплотой сгорания 3Ч107 Дж/кг.

А сколько тепла теряется за счет сквозняков? Предположим, что входную дверь школы открыли настежь, а на верхнем этаже настежь открыто окно. Площадь двери и площадь окна одинаковы и равны примерно 2 м2. На сколько увеличатся потери тепла?

Оценить скорость ветра в дверном проеме можно, воспользовавшись уравнением Бернулли и зная разность давлений теплого и холодного воздуха. Плотность холодного воздуха больше плотности теплого, что приводит к перепаду статических давлений в доме и на улице:

где r – плотность воздуха около 1, 2 кг/м3. Перепад давлений будет положительным внизу школьного здания и отрицательным – вверху, т.е. на первом этаже воздух будет заходить в здание, а на верхнем – выходить.

В соответствии с уравнением Бернулли:

Отсюда получаем оценку скорости v поступления холодного (–20 °С) воздуха в здание: v»5,7 м/с. Значит, каждую секунду в дверь влетает около 11 м3 холодного воздуха – это столько же, сколько и при нормальной вентиляции здания. Этот воздух нагревается внутри здания до +20 °С и вылетает в окно. Тепловые потери вырастут на 5•105 Вт! Потери тепла из-за сквозняков сравнимы по величине с потерями через стены за счет теплопроводности и с потерями за счет вентиляции здания! Понятно теперь, почему осенью все окна в школе утепляют, почему заклеиваются все щели?

Мы предположили, что тепловой поток через окно такой же, как и через сплошную стену такой же площади. На самом деле это, конечно, не так. На Севере, например, в современных домах и школах используют «тройное» остекление, которое «теплее», чем наше двойное. В таком окне воздух заключен уже между двумя парами стекол, находящимися при разной температуре. За счет механизма конвекции этот воздух передает энергию от теплого внутреннего стекла к холодному внешнему. При морозе –20 °С на внутренних стеклах возникают морозные узоры. Это означает, что температура поверхности внутреннего стекла, обращенной к комнате, ниже 0 °С, температура другой же его поверхности – еще более низкая. Примем ее равной –10 °С.

Если высота окна около 1 м, а разность температур наружного и внутреннего стекол порядка 10 °С, то разность давлений, которая обеспечивает конвекцию воздуха между стеклами, в 80 раз меньше 40 Па (поскольку высота окна в 20 раз меньше высоты здания и разность температур в 4 раза меньше). Из того же уравнения Бернулли оценим скорость движения воздуха в оконном промежутке между двумя стеклами: Dp = 0,5 Па, скорость по порядку величины 1 м/с. Будем считать, что с такой скоростью движется слой воздуха d=1 см, прилегающий к стеклам, толщиной примерно в 1/10 dэ толщины воздушного промежутка между стеклами. Тогда каждый квадратный метр окна (эквивалентной толщины около dэ»1 м) обеспечивает передачу тепловой мощности, равной примерно

Мы получили, что поток тепла через площадь окна примерно вдвое больше, чем через такой же площади участок сплошной стены такой же площади. Действительно, чем больше площадь окон, тем холоднее в классе, а эта площадь составляет примерно 20% общей площади наружных стен школьного здания. Следовательно, тепловые потери через стены будут больше сделанной нами раньше оценки W1 примерно на 20%, хотя порядок величины и сохранится.

Статья подготовлена при поддержке компании «Пластика ОКОН». Недостаток денег делает ремонт бесконечным занятием. Чтобы избавиться от этого страшного «зверя», можно взять кредит. На сайте, расположенном по адресу www.Plastika-Okon.Ru, вы сможете заказать пластиковые окна по выгодной цене, а перейдя в раздел «www.plastika-okon.ru/honest-credit.php», оформить кредит. В компании «Пластика ОКОН» каждый клиент, прежде всего, человек, который решил благоустроить свое жилище.

В заключение несколько тем для ученических экспериментальных и теоретических исследований:

1. Как передается теплота через обычное окно с двумя стеклами? Какая мощность потерь приходится на 1 м2 площади окна? Насколько «теплее» окно с тремя стеклами?
2. Какая конструкция теплообменника обеспечит эффективное сохранение тепла вентилируемого здания для встречных воздушных потоков при расходе 10 м3/с?
3. Оцените время, за которое окупятся затраты на дополнительную теплоизоляцию стен и устройство теплообменников в применении к школьным зданиям в вашей области (городе, поселке).
4. Спроектируйте здание, в котором не требовался бы дополнительный обогрев даже при –20 °С снаружи, а хватало бы той тепловой мощности, которую и так выделяют ученики, бегая на переменах.

С.Д. Варламов,


МИОО, СУНЦ МГУ, г. Москва

.

Определение тепловых потерь печи — Энциклопедия по машиностроению XXL

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ПЕЧИ  [c.214]

Методика определения тепловых потерь рассматриваемых печей такова же, как для электрических промышленных печей других типов расчеты системы водяного охлаждения и механические также не являются специфическими для индукционных тигельных печей. Поэтому ниже изложены лишь вопросы, относящиеся к определению размеров тигельной печи и ее электрическому расчету.[c.252]


Определение тепловых потерь контура производилось расчетом по измеренным температурам поверхности изоляции и окружающей среды. Расчет контролировался по специальным градуировкам, при которых выключался конденсатор и подведенное тепло расходовалось только на покрытие потерь контура и печи.  [c.204]

Расчет нестационарного теплового состояния в плоских стенках методом конечных разностей (приближенный метод Е. Шмидта). Метод конечных разностей нашел широкое применение в практических расчетах тепловых устройств, тепловой режим которых меняется во времени. Примером является лк>бая периодически работающая печь. В этом случае температурное поле в стенке будет меняться с изменением температуры в рабочем пространстве печи. Для определения тепловых потерь через стенку необходимо знать температурное поле в ней при данном тепловом режиме. Метод конечных разностей, основанный на уравнении теплопроводности  [c. 118]

Температура внутренней поверхности футеровки к принимается равной рабочей температуре печи в той зоне, для которой определяются тепловые потери. Температура внешней поверхности футеровки +1 принимается предварительно с последующей проверкой после первого ориентировочного определения тепловых потерь.  [c.216]

При отсутствии опыта расчета можно рекомендовать пределы значений tn+l для предварительного определения тепловых потерь через футеровку от 50°С (при рабочей температуре печи до 1000°С и хорошей тепловой изоляции стенки) до 300°С (для рабочей температуры печи порядка 1500°С при наличии только огнеупорной кладки без теплоизоляционного слоя, например для кирпичного свода дуговой сталеплавильной печи). Не следует опасаться ошибки в предварительной оценке температуры tn+u так как первое же проверочное сопоставление значений удельных тепловых потерь через стенку  [c.216]

Следующим этапом теплового расчета дуговой сталеплавильной печи должно быть определение тепловых потерь, для чего необходимо знать внутренние и внешние размеры печной камеры, а также наметить схему футеровки с выбором материалов огнеупорной кладки и тепловой изоляции.[c.252]

Для определения тепловых потерь с газами необходимо на основании опытных данных знать среднее количество воздуха, подсасываемого в печь в различные периоды плавки.  [c.266]


Индукционная тигельная печь является совокупностью ряда систем, каждая из которых требует расчета тепловой системы, в которой наряду с полезным теплом имеются тепловые потери различных видов, требующие отвода без перегрева конструкций электромагнитной системы, предназначенной для эффективной передачи энергии в загрузку и преобразования ее в тепловую механической системы, детали и узлы которой испытывают нагрузки и должны проверяться на прочность гидравлической системы, которая должна обеспечить расчетный расход воды для охлаждения индуктора, а иногда и других элементов конструкции печи при питании, как правило, от источника технической воды с определенными параметрами, входящего в замкнутую схему оборотного водоснабжения.[c.252]

В главе третьей Тепловые расчеты электрических печей излагаются сведения, необходимые для практических расчетов тепловых потерь, определения полезного тепла и составления теплового баланса применительно к электрическим печам сопротивления и к дуговым сталеплавильным печам. В соответствии с программой курса, для изучения которого предназначается настоящий учебник, и ввиду ограниченности его объема специфические вопросы тепловых расчетов индукционных печей н  [c.3]

После определения размеров рабочего пространства обычно производят выбор размеров и материалов печной камеры, включая футеровку печи (в специальных нагревательных устройствах, например при контактном нагреве, футеровка может отсутствовать, а в отдельных случаях вместо футеровки может применяться экранная теплоизоляция, например в вакуумных электропечах). По выбранным размерам и материалам печной камеры рассчитывают тепловые потери, являющиеся составной частью теплового баланса электрической печи. Различного вида тепловые потери определяются на основании законов теплопередачи.  [c.5]

Сравнение значений удельных тепловых потоков следует проводить не столько в целях уточнения расчетных значений тепловых потерь (такое уточнение обычно находится в пределах точности расчета тепловых потерь), сколько для определения температуры внешней поверхности стенки. Например, для /1— +1 = 900°С при различии в температурах 1п+1— — +1=40°С уточнение тепловых потерь может составить всего лишь около 4,5%, но с точки зрения условий обслуживания электрической печи различие в темпера-  [c.219]

Для садочных электропечей, у которых окно открыто в течение ограниченного времени, потери энергии излучением определяются умножением мощности излучения на время, в течение которого окно открыто. Обычно это время составляет незначительную долю общего времени цикла работы садочной печи, и доля энергии, теряемой излучением через открытое окно, в общем расходе энергии невелика, однако мощность тепловых потерь излучения может составлять существенную долю общей мощности печи. Это следует учитывать при определении потребной мощности печи во избежание заметного понижения температуры печи после открытия окна с соответствующим нарушением теплового режима печи.  [c.229]

В начальной стадии проектирования дуговой сталеплавильной печи составление энергетического баланса и определение мощности печного трансформатора часто осложняются отсутствием данных об энергии экзотермических реакций и энергии тепловых потерь с газами.  [c.270]

Калориметр состоял из блока массой 22 кг, изготовленного из электролитической меди, в котором помещали манганиновый нагреватель для градуировки калориметра. На поверхность блока наматывали платиновый термометр сопротивления (/ о = 50 Ом) для измерения увеличения температуры. Калориметр термостатировали двойной водяной оболочкой, колебания в которой не превышали 0,002 К. Погрешность определений теплового эквивалента калориметра была 0,06%. Авторы оценивают погрешности, определяемые потерями тепла образцом в 0,01%, недостаточной выдержкой его в печи, влиянием формы температурных кривых главного периода в 0,02% и др. Погрешность воспроизведения и передачи значений температуры оценивается значением 0,05%. Авторы оценивают общую погрешность определения энтальпии значением в 0,3%, а теплоемкости в 0,5%.  [c.183]


В последние годы наблюдается тенденция к увеличению высоты кожуха, т. е. к увеличению высоты рабочего пространства печи, так как при малой насыпной массе скрапа высокий кожух вмещает большое количество шихты без дополнительных под-валок при увеличении стойкости свода (в результате большего удаления электрических дуг) кроме того, уменьшаются тепловые потери через свод. Однако следует учесть, что при увеличении отношения объема рабочего пространства к объему ванны печи имеются определенные недостатки. Так, вследствие увеличения высоты боковой стенки повышается ее стоимость и увеличиваются тепловые потери через стенку из-за более длинного желоба (который приходится удлинять в этом случае) металл во время слива охлаждается сильнее, кроме того, затрудняются условия наклона печи.[c.154]

Мартеновский процесс возник как способ получения стали путем сплавления лома и чугуна на подине отражательной печи. Это предопределило главную его особенность-недостаток собственного тепла процесса для проведения плавки. Для плавления твердых шихтовых материалов и нагрева жидкого металла и шлака до заданной температуры, а также для покрытия огромных неизбежных тепловых потерь, вызываемых большой продолжительностью плавки, недостаточно физического и химического тепла шихтовых материалов. Поэтому в отличие от конверторных процессов, где тепловой баланс является замкнутым, мартеновский процесс невозможно осуществить даже при переработке 100% жидкого чугуна без подвода в печь определенного количества тепла, получаемого при сжигании топлива. Это количество тепла для современных мартеновских печей составляет 2,5—6,3 МДж/кг (600—1500 ккал/кг) выплавляемой стали и зависит главным образом от емкости печи и продолжительности плавки.  [c.376]

Температурный режим печи, определенный Тепловым балансом с учетом приведенных потерь на охлаждение, показан на рис- 14. 15.  [c.23]

Номограмма для определения экономически оптимальной конструкции стены (рис. 107) построена для условий непрерывной работы печи [571. Для пользования номограммой при более коротких длительностях работы печи (что часто встречается на практике) были сделаны соответствующие подсчеты. На поле / нанесены кривые для срока амортизации в зависимости от длительности работы печи. Поле И содержит кривые тепловых потерь при различных температурах внутри печи. На ординатах этого поля нанесены тепловые потери для срока амортизации в один год. Эти значе-ния могут приблизительно рассматриваться как основные потери стены данной конструкции в течение одного года, независимо от времени амортизации. Для однозначного решения экономичного оптимума требуется учет экономических критериев в виде стоимости тепла источников энергии (поле 111) и стоимости строительства (поле /V0- Стоимость 1 м кладки шамотной 680, легковесной 400 и диатомовой 220 MDN.  [c.266]

Составление теплового баланса и определение к. п. д. отопительных печей осуществляются по сложной методике. Так, потери тепла с уходящими газами подсчитывают по формуле  [c.228]

Определение потерь теплоты. На поперечное сечение стенки печи (рис. 1-5, а) нанесем сетку из линий постоянного теплового потока и изотерм так, чтобы образовались криволинейные квадраты типа 1, 2, 3, 4, у которых Д/д = Д/ (рис. 1-5, б). Выделим слой стенки в направлении оси г с толщиной Дг = 1 (ось 2 нормальна к плоскости рисунка). Рассмотрим объем А У = пл. 1234 X Дг.  [c.108]

Для определения тепловых потерь печи конструируем ее футеровку, схематично изображенную на фиг. 141. Стены, свод и под печи выкладываются из слоя легковесного шамотного кирпича толщиной 0,115 м и из слоя диатомнтового кирпича толщиной 0,30 м (см. 2 гл. УП1).  [c.329]

Материальным балансом называется сопоставление массы поступающих в печь материалов и веществ, необходимых для осуществления заданного технологического процесса с выдаваемой продукцией и материальными отходами производства. Задачей материального баланса является определение расхода материалов, выхода про-дукцш , составления теплового баланса пёчи для определения расзюда топлива и ана-. лиза тепловых потерь печи, агрегата.  [c.689]

Для определения потребной мощности садочной печи необходимо помимо данных теплового баланса знать время, в течение которого должна выделяться максимальная потребная мощность. Обычно это время Тнагр равно времени нагрева загрузки одновременно с загрузкой необходимо нагревать вспомогательные устройства, компенсировать тепловые потери печи, а в случае необходимости нагревать или подогревать остывшую футеровку.  [c.208]

Такой метод определения тепловых потерь через футеровку весьма удобен для практического применения, поскольку при этом не требуется никаких данных, характеризующих футеровку важно лищь, чтобы температуры поверхности кожуха измерялись только после достижения установившегося теплового режима печи.  [c.227]

В этом случае отпадает необходимость задаваться энергией экзотермических реакций и количеством воздуха, проходящего через печь в период расплавления, а при определении тепловых потерь межплавочного простоя потери тепла с газами не учитываются.[c.270]

Метод Сайкса — Грузина [1]. Метод основан на измерении количества теплоты, необходимой для нагрева образца до определенной температуры (принцип обратной калориметрии). Образец 1 (см. рис. 17.2) массой т нагревается электрической спиралью 2 от температур Т до Га. Необходимое количество теплоты без учета тепловых потерь определяется как Q = PR%, где 1 — сила электрического тока проходящего через спираль сопротивлением Д за время т. Средняя теплоемкость образца Ср= РЯ%1т. Для определения истинной теплоемкости необходимо уменьшить ДГ = = Гг—Т. Для этого образец помещают в блок 3, находящийся в печи 4. Теплоемкость определяется уравнением Ср= 1 1 тс1Т ёх), где  [c.277]


Метод Сайкса—Грузина [9.4]. Метод основан на измерении количества тепла, необходимого для нагрева образца до определенной температуры (принцип обратной калориметрии). Образец 1 (рис. 9.2) нагревается с помощью спирали сопротивления 2, помещенной внутри образца. При нагреве образца массой т от температуры до Tjj количество тепла, необходимое для нагрева без учета тепловых потерь, определяется как Q = PRx, где I — электрический ток, проходящий через спираль сопротивлением R в течение времени т. Средняя теплоемкость определяется по формуле Ср = PRxjm. Для получения значения истинной теплоемкости необходимо уменьшить АГ = — Tj. Для этого образец помещают в блок 3, который в свою очередь находится в печи 4. Теплоемкость определяется уравнением Ср = = Wjm (dTJdt), где W — мощность спирали m — масса образца dTJdt — скорость изменения температуры образца.  [c.51]

Потери теплоты через стенку печн тем выше, чем ниже теплопроводность огнеупорного и теплоизоляционного материалов X и больше толщина стенки /. Наиболее эффективный способ снижения тепловых потерь — использование огнеупорных и теплоизоляционных материалов с низким коэффициентом теплопроводности. В табл. 5.10.1 приведены значения Я в зависимости от температуры I для различных материалов, используемых при изготовлении печей. Удельный тепловой поток от теплопроводности т равен удельному тепловому потоку от конвекции и излучения к.и на наружной стенке печи, который может быть определен по формуле Ньютона  [c.114]

Определение этих потерь представляет собой значительные трудности, ввиду чего в практических расчетах их обычно относят к категории неучтенных потерь. Потери тепла за счет подсоса холодного воздуха могут быть значительными при больших разностях уровней нижних и верхних отверстий печи. Так, в конвейерной электропечи с опущенным открытым разгрузочным коробом (лотком) высота от уровня отверстия короба до свода может составлять 1,5—2 м. Ввиду этого даже небольшие щели в местах установки на своде и в верхней части стен печи термопар и выводов нагревательных элементов могут вызвать тепловые потери в несколько киловатт. В этих услових для борьбы с конвективными потерями рекомендуется закрывать нижнее отверстие разгрузочного короба (например, гидравлическим затвором) либо принимать меры к тщательному уплотнению всех высоко расположенных отверстий в футеровке печи.[c.237]

В-качестве основы для инженерных расчетов ИПХТ-М и оценки харак-терис тик рабочего процесса в ней в общем случае необходимо определить конфигурацию свободной поверхности жидкого металла и распределения в нем электромагнитного (ЭМ) поля, а также полей скоростей движения и температур. Зачастую можно ограничиться определением формы поверхности (мениска) и ЭМ поля. Этого достаточно для инженерного расчета мощности, выделяющейся в расплаве, тепловых и электрических потерь, а на их основе — выходных данных печи (производительность, КПД) и необходимого источника питания (напряжение, ток, мощность).  [c.77]


Расчет отопления частного дома – учет тепловых потерь

Система отопления частного дома – это достаточно сложная сеть, в которую входит большое количество разного типа оборудования. И когда перед застройщиком встает задача определения схемы отопления, ее правильное размещение по всему дому, то в первую очередь решается очень важный вопрос – это расчет отопления частного дома. Для многих обывателей данная позиция является сложной. Во всяком случае, многие так думают, а ведь существуют различные онлайн программы, с помощью которых этот расчет можно выполнить. Но вот насколько он будет точным? Поэтому в этой статье мы будем говорить о том, как можно сделать расчет отопления своими руками.

С чего начать расчет

В первую очередь необходимо понять одну важную вещь. Сердцем отопительной системы является котел. Здесь неважно, на каком топливе он будет работать. Потому что это относится к категории удобства обслуживания и экономии потребляемого топлива. А нас интересует общее состояние отопительной системы, с помощью которой внутри дома будет всегда тепло. Поэтому в расчете используется не вид котла, а его мощность.

Кто уже сталкивался с сооружением отопления в своем доме, тот знает, что существует определенное стандартное соотношение, в котором между собой связаны такие показатели, как обогреваемая площадь и удельная мощность выделяемой тепловой энергии. Зависимость между ними вот такая – на один квадратный метр площади должно выделяться 100 Вт тепловой энергии. Правда, при этом необходимо учитывать и дополнительный показатель высоты потолков в доме. Он не должен превышать 2,8 м.

Расчет своими руками

Насколько этот показатель точный? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться в формуле, по которой определяется мощность отопительного котла. Вот она:

Wк = S * Wуд / 10

  • S – это общая обогреваемая площадь дома.
  • Wуд – это тот самый показатель, определяющий нормы температурного режима. Кстати, он зависит от климатических условий региона, где ваш дом возведен.

Возвращаемся к нашему постулату. Из формулы видно, что он будет точным, если удельная мощность тепловой энергии будет равна 1,0 кВт. Но так как этот показатель зависит от климата в регионе, то можно сказать, что наш постулат не для всех районов можно использовать в качестве закона. Судите сами:

  • Для южных регионов Wуд=0,7-0,9 кВт.
  • Для средней полосы – 1,2-1,5 кВт.
  • Для севера – 1,5-2,0 кВт.

Котельная в частном доме

Чем севернее регион, тем мощнее котел придется выбирать. Хотя это понятно и без наших рассуждений. Но мы ведь говорим о связи мощности котла с обогреваемой площадью дома. И тот постулат, о котором все время говорим, нельзя принимать, как правильный подход к организации отопительной системы. Это приблизительная величина.


Если вы еще не купили металлические двери, то обратите внимание на дешевые металлические двери от компании Двери Престиж (Москва). Подробная информация на сайте компании.


Что влияет на проводимый расчет

Теперь становится понятным, что мощность котла зависит от региона, где ваш дом построен. Но это еще не все позиции, которые влияют на правильный расчет. Сюда необходимо добавить еще достаточно большой ряд различных позиций, о которых пойдет речь дальше.

Конструкция дома

В основе проводимого расчета лежат так называемые тепловые потери. А архитектура здания, его конструкция и проведенные строительные операции очень сильно влияют на те самые теплопотери. И чем их больше, тем большей мощности котел вам придется приобретать.

Схема тепловых потерь

Несколько примеров, которые влияют на показатели теплопотерь:

  • Через наружные стены уходит около 40% тепловых потерь.
  • Через пол – 10%.
  • Через крышу – 18%.
  • Через окна и входные двери – 18%.
  • Через вентиляционную систему – 14%.

Уменьшить эти показатели можно, если провести теплоизоляционные мероприятия. При этом тепловые потери сразу же уменьшатся практически вдвое.

Что касается окон, то многое будет зависеть от того, из какого материала они изготовлены. Опять приведем пример:

  • Через обычные деревянные окна уходит 27% тепловой энергии.
  • Если установлены пластиковые конструкции с двухкамерным стеклопакетом, то потери можно приравнять к нулю.

Кстати, существует определенная зависимость объема помещения и площади установленного в нем окна. Именно это соотношение играет немаловажную роль в расчете отопления. Это соотношение определяется коэффициентами, которые используются в вышеупомянутой формуле.

  • Соотношение 10% — коэффициент 0,8.
  • 20% — 1,0.
  • 30% — 1,2.
  • 50% — 1,5.

Точно такие же коэффициенты используются, когда учитываются материалы, из которых дом возведен.

  • Кирпичная стена в полтора кирпича – коэффициент 1.5.
  • А вот уже та же стена в два кирпича – коэффициент 1,1.
  • Стены из бетонных блоков – 1,5.
  • Из пеноблоков – 1,0.
  • Из бревен или бруса – 1,2.

Параметры расчета мощности котла

Размеры помещений

Итак, с конструкцией дома разобрались. Куда не тыкни пальцем, везде коэффициенты (понижающие или повышающие). Но размеры комнат также влияют на удельную мощность отопительной системы. И особое значение здесь уделяется высоте потолков.

  • Как уже было сказано выше, что оптимальный размер – это не выше 2,8 м. При нем в расчет берется коэффициент 1,0.
  • При высоте потолков 3 м данный показатель вырастает до 1,05. Казалось бы, всего лишь 5% тепловых потерь, показатель незначительный. Но если приходится рассчитывать отопление в большом частном доме, тогда это выльется в достаточно большой показатель.
  • 3,5 м – 1,1.
  • 4,5 м – 1,2.

Теперь пару слов об этажности дома. Здесь сложнее, потому что приходится проводить расчеты по этажам, ведь на каждом из них свои тепловые потери. К примеру, первый этаж, под которым расположен отапливаемый подвал. Понятно, что здесь практически нет теплопотерь. Поэтому в данном случае применяется коэффициент 0,82. А чем выше расположены помещения, тем больше у них теплопотерь. Не забываем учитывать состояние чердака, то есть утеплен он или нет.

Делаем расчет

Обобщение по теме

Что получается в конечном итоге? Мы имеем формулу, к которой добавляются различные коэффициенты. Их много, и каждый придется учитывать, если вы хотите получить точный показатель мощности приобретаемого котла. По сути, формула должна выглядеть вот так:

Wк = (S * Wуд / 10) * К1 * К2 * К3 * К4*…

Сложно? Определить самостоятельно все коэффициенты будет проблематично. Поэтому совет – или берите за основу тот самый постулат, о котором шла речь выше, или проведение расчета передайте специалисту. По нашему мнению, второй вариант лучше. Да, он потребует от вас денежных вложений, но зато вы не ошибетесь с выбором котельного оборудования. Ведь ошибись вы в меньшую сторону, то получите нехватку тепла, и в вашем доме зимой будет прохладно. Ошиблись в большую сторону, получите перерасход топлива, а, значит, и никому ненужные денежные расходы.

И это еще не все. Конечно, необходимо учитывать и чисто конструктивные моменты. К примеру, способ подключения радиаторов отопления, наличие циркуляционного насоса или его отсутствие, вид радиаторов, их место установки и прочее.

Помогите решить / разобраться (Ф)

GraNiNi
druggist
Добрый день, я конечно несколько слукавил, вернее говоря, несколько упростил систему, оставив в ней только бак и нагреватель. ..
Полностью тех. процесс выглядит следующим образом:

Как видно, теперь из схемы, нагреватель находится не в баке, в в трубе.
Масло из бака за счет помпы закачивается в систему труб, проходит с заданным объемным расходом контур и возвращается снова в бак.
В баке за счет подводки и отводки масла происходит перемешивание…

Так как трубы и бак без термоизоляции, часть тепла от нагретого масла рассеивается в окружающую среду…

Нагрев масла в данной системе описывается переходными процессами.

Эксперимент 1.
Включаем помпу при отключенном нагревателе и задаем циркуляцию масла при постоянном расходе скажем 40 л/мин, при температуре масла и окружающей среды 20°C. За счет гидравлической энергии помпы и от ее тепла, через некотрое время температура масла возрастет с 20°C до 35°C.
т.е. при 35°C в системе закончатся переходные процессы связанные с внесенной гидравлической энергией.

Достигнув 35°C и исключив влияние помпы, теперь можно включить нагреватель, как заметил druggist на небольшую мощность скажем 5% от макс. мощности. Тем самым начинается переходный процесс связанный с нагревом жидкости от нагревателя.
Далее за счет проведения идентификации на основе данных измерений устанавливаю, что переходный процесс описывается следующими передаточными функциями:

— измерения с датчика,который стоит сразу же за нагревателем (датчик 1)

— измерения с датчика,который стоит перед фильтром (т.е. в далеке от точки нагрева) (датчик 2)

Как видно, время переходного процесса по датчику 2 больше,чем по датчику1. А, усиление напротив меньше. Что вполне логично, так как масло преодолев путь по металлическим трубам без термоизоляции растеряет часть своего тепла.

Из описания переходного процесса следует, что…
окончательная температура нагрева будет равна:

Эксперимент 2.
Дождавшись окончания переходного процесса нарева масла нагревателем на температуре 65°C, увеливаем мощность нагрева еще на 5%, т.е. до 10%.
Переходный процесс теперь завершится на температуре 89. 2635°C. (а по идее, если не учитывать теплопотери то должен был бы при температуре 94.6270°C)

По данным двух экспериментов было установлено, что…

если нагрев происходит от температуры 35°C до 65°C, коеффициент усиления — 5.96.
если нагрев происходит от температуры 65°C до 88°C, коеффициент усиления — 4.89.

Эксперементальный путь, — это конечно хороший путь… Но вот занимает он очень много времени…

Я хочу понять, как можно аналитически расчитать переходные процессы, для других диапозонов, скажем от 88°C до 110°C…
И, как определить тепловые потери при нагреве…

Как рассчитать мощность тепловой пушки по объему помещения?

Как рассчитать мощность тепловой пушки по объему помещения?

Главная цель теплового оборудования – это обогрев помещения. Чтобы грамотно подобрать тепловую пушку, нужно знать несколько критериев. Для самостоятельного расчета необходимой тепловой мощности воспользуемся формулой:

Р(кВт/ч)= V x ΔT x K/860

V — объем обогреваемого помещения (длина х ширина х высота), м3

ΔТ — разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения, ˚С

К — коэффициент тепловых потерь (зависит от типа конструкции и изоляции помещения):

— без теплоизоляции (К = 3,0 — 4,0)

— простая теплоизоляция (К = 2,0 — 2,9)

— средняя теплоизоляция (К = 1,0 — 1,9)

— высокая теплоизоляция (К = 0,6 — 0,9)

В качестве примера рассмотрим помещение размером 10 на 10 м. при высоте потолка 6 м.

Исходя из этого, объем (V) отапливаемого помещения составит 10 х 10 х 6 = 600 кубометров.

Вычитываем разницу температуры воздуха на улице и необходимой температуры внутри помещения (ΔТ). Например, средняя зимняя температура на улице -20 градусов, а в помещении нужно держать температуру +20 градусов. Разница температур составит 40 градусов.

Теперь нам нужно определить коэффициент тепловых потерь (К), который зависит от типа конструкции и изоляции помещения:

· Деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа —   К= 3.0/4.0.

  • Одинарная кирпичная кладка и упрощенной конструкцией окон и крыши — К = 2,0 /2,9.
  • Двойная кирпичная кладка и крыша со стандартной кровлей — К = 1.0/1. 9.
  • Кирпичные стенами с двойной теплоизоляцией, небольшое количество окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола и крыши из высококачественного теплоизоляционного материала — К = 0.6/0.9.

В нашем случае, к примеру, помещение обладает средней теплоизоляцией (К = 1.9).

В результате мы получаем следующее значение: 600 х 40 х 1.9 = 45600/860 = 53.02 кВт

Вывод – для обогрева расчетного помещения нужна тепловая пушка мощностью не менее 53 кВт.

Выбирая тепловую пушку, обратите внимание на несколько простых правил, которые сделают работу в отапливаемом помещении безопасной:

  • При использовании тепловой пушки непрямого нагрева в закрытом помещении обязательно обеспечивайте отвод отработанных газов на улицу.
  • Если аппарат установлен в закрытом помещении и отработанные газы не выводятся через дымоход, обязательно следует обеспечить хорошую вентиляцию. В течение часа в помещении должно сменяться не менее 2,5 объема воздуха. Для этого следует при необходимости предусмотреть отверстия для входа и выхода воздуха.
  • При эксплуатации тепловой пушки придерживайтесь правил пожарной безопасности! Самое главное из них — соблюдать безопасные рекомендованные расстояния от близко расположенных предметов до тепловой пушки. Минимальные расстояния таковы: сбоку – 0,60 м, сверху – 1,50 м, со стороны выхода воздуха – 3 м, со стороны забора воздуха – 0,60 м.

механика расчета и основания не платить поставщику ресурса

Коммунальный ресурс в виде тепловой энергии является самым дорогостоящим. Это связано с затратами на производство тепловой энергии, которую мы используем для предоставления коммунальной услуги по отоплению или горячему водоснабжению. Пока тепло течет по трубе, оно имеет физическое свойство остывания. Это и есть потеря тепла (тепловая потеря).

Тепловые потери: общий механизм

Тепловая энергия признается разновидностью коммунального ресурса. Стоимость тепловой энергии определяется в рублях за одну гигакалорию как единицу измерения теплоты. Теплоснабжение подлежит государственному регулированию и тарифообразованию.

В соответствии с п. 3 ст. 9 Федерального закона от 27.07.2010 № 190-ФЗ «О теплоснабжении», при установлении тарифов в сфере теплоснабжения должны быть учтены нормативы технологических потерь при передаче тепловой энергии, теплоносителя по тепловым сетям и нормативы удельного расхода топлива при производстве тепловой энергии.
Таким образом, все тепловые потери (расход тепловой энергии на передачу тепла до потребителя по сетям теплоснабжающей организации) уже изначально является заложенным в тарифе.

При этом в силу п. 11 ст. 15 Федерального закона от 27.07.2010 № 190-ФЗ «О теплоснабжении», теплосетевые организации или теплоснабжающие организации приобретают тепловую энергию (мощность), теплоноситель в объеме, необходимом для компенсации потерь тепловой энергии в тепловых сетях таких организаций, у единой теплоснабжающей организации или компенсируют указанные потери путем производства тепловой энергии.
Действующее законодательство о теплоснабжении допускает непосредственное или опосредованное подключение потребителя к тепловым сетям теплосетевой организации.

При непосредственном подключении потребителя к тепловым сетям затраты на тепловые потери изначально находятся в тарифе на тепловую энергию поставщика ресурса и отдельно не выставляются.

При опосредованном присоединении объем технологических потерь в теплосетевом хозяйстве, через которое осуществляется такое присоединение, может рассчитываться отдельно от расчета нормативных технологических потерь, возникающих в тепловых сетях теплоснабжающей или теплосетевой организации (п. 1 Порядка определения нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии, теплоносителя, утвержденного Приказом Минэнерго России от 30.12.2008 № 325, далее – Порядок № 325).

Процедура отказа от тепловых потерь

В многоквартирных домах часто мы имеем ситуацию, при которой точка подключения системы теплоснабжения находится в тепловой камере (как в границах земельного участка дома, так и за его пределами), а от точки подключения до внешней стены дома может пролегать протяженный участок теплотрассы.

Единая программа для ЖКХ

Начисление ЖКУ, бухучет, работа с жильцами, обмен с ГИС ЖКХ

Застройщики возводят эти сети, однако в установленном порядке не передают их после строительства дома в орган местного самоуправления и тепловые сети оказываются брошенными. Судебная практика идет по пути признания за застройщиком данных внешних сетей в силу п. 1 ст. 218 ГК РФ и иногда поставщик ресурса осуществляет взыскание денежных средств в счет оплаты за потери доставки тепловой энергии (например, дело № А49-1244/2020 или дело № А49-1244/2020).

Одновременно нужно учитывать, что объем тепловых потерь тепловой энергии (теплоносителя) в тепловых сетях заявителя от границы балансовой принадлежности до точки учета является существенным условием договора теплоснабжения (п. 21 Правил организации теплоснабжения в Российской Федерации, утверждённых Постановлением Правительства РФ от 08.08.2012 № 808, далее – Правила № 808).

Исходя из ранее складывающейся практики (примерно до 2015 года) поставщики ресурса относили тепловые потери от теплокамеры до прибора учета (расположенного внутри многоквартирного дома) на управляющую домом организацию. В настоящее время на управляющие организации относят только тепловые потери от стены дома до прибора учета тепловой энергии (в случае, если он смещен внутрь дома, а как правило, он смещен всегда).
Однако даже расчет тепловых потерь по внутренним сетям (то есть, сетям, на которых стоит непосредственно дом) – не следует спешить признавать.

В соответствии с п. 35 Правил № 808, для заключения договора теплоснабжения с единой теплоснабжающей организацией заявитель направляет единой теплоснабжающей организации заявку на заключение договора теплоснабжения, содержащую сведения с расчетом объема тепловых потерь тепловой энергии (теплоносителя) в тепловых сетях заявителя от границы балансовой принадлежности до точки учета, подтвержденный технической или проектной документацией. В случае, если такая документация была утрачена, у управляющей организации нет возможности подтвердить некие тепловые потери, а потому нет необходимости о них заявлять.

В соответствии с п. 1 ст. 65 АПК РФ, каждое лицо, участвующее в деле, должно доказать обстоятельства, на которые оно ссылается как на основание своих требований и возражений. Таким образом, если теплоснабжающая организация идет по пути отнесения тепловых потерь на управляющую организацию, она обязана их документально подтвердить и обосновать, а именно:
— измерить протяженность внутренних тепловых труб от стены дома до прибора учета тепловой энергии;
— провести расчет тепловой энергии с суммой удельных потерь в каждый месяц года в гигакалориях;
— и предоставить его на проверку управляющей организации или суда (если дело рассматривается в преддоговорном споре по ст. 446 ГК РФ).

Судебная практика в защиту управляющей организации

Если управляющая организация заключила договор теплоснабжения на несправедливой основе и взвалила на себя необходимость оплаты тепловых потерь, есть возможность взыскать с теплоснабжающей организации неосновательное обогащение.

Например, в рамках дела № А49-14589/2016 управляющая организация взыскала с теплоснабжающей организации 1567943 р. в счет возмещения ранее оплаченных потерь доставки тепловой энергии по группе управляемых домов.

К такой категории споров постепенно подтягиваются и ТСЖ. Например, по делу № А49-4738/2020 ТСЖ взыскало с теплоснабжающей организации 113344 р. в счет возмещения ранее оплаченных потерь доставки тепловой энергии в отношении одного многоквартирного дома.

Суд указал, что из системного толкования приведенных нормативных положений следует, что управляющая организация должна нести ответственность за потери тепловой энергии, которые образуются в тепловых сетях, относящихся к общему имуществу многоквартирного дома, внешняя граница которых, если иное не предусмотрено законодательством, проходит по внешней границе стены многоквартирного дома.

Сама по себе такая судебная практика правильная, мотивирующая местные власти на необходимость контроля действий застройщика по передаче вновь возводимых тепловых сетей в муниципальную казну и прекращения формирования нового и нового бесхоза.

Таким образом, взаимодействие управляющей организации с теплоснабжающей организацией в вопросе определения объема тепловых потерь должно быть основано на принципе, который можно назвать «глухой обороной». Не следует соглашаться с любыми предлагаемыми объемами, они должны обосновываться и доказываться с подробными расчетами от поставщика коммунального ресурса.

Автор: Павел Кузнецов, управляющий многоквартирными домами, автор книги «Управление многоквартирным домом: настольная книга управдома», преподаватель Русской школы управления, член экспертного совета Ассоциации «Р1», кандидат наук
Сайт: pavelkuznetzov.ru

Сколько тепла вам нужно

Большинство проблем с электрическим нагревом можно легко решить, определив количество тепла, необходимое для выполнения работы. Требуемое количество тепла должно быть преобразовано в электрическую энергию, после чего можно выбрать наиболее практичный обогреватель для работы. Независимо от того, является ли проблема нагревом твердых тел, жидкостей или газов, метод или подход к определению потребляемой мощности одинаков.

Ваша проблема с отоплением должна быть четко обозначена, уделяя особое внимание определению рабочих параметров. Прежде чем двигаться дальше, убедитесь, что у вас есть следующая информация:

Тепловая система, которую вы проектируете, может не учитывать все возможные или непредвиденные требования к обогреву, поэтому помните о коэффициенте безопасности. Коэффициент безопасности увеличивает мощность нагревателя сверх расчетных требований.

Полная требуемая тепловая энергия (кВтч или британских тепловых единиц) представляет собой тепло, необходимое для запуска, или тепло, необходимое для поддержания заданной температуры. Это зависит от того, какой расчетный результат больше.

Требуемая мощность (кВт) — это значение тепловой энергии (кВтч), деленное на необходимое время запуска или рабочего цикла. Мощность обогревателя в кВт будет больше из этих значений плюс коэффициент безопасности.

Расчет требований к запуску и эксплуатации состоит из нескольких отдельных частей, которые лучше всего обрабатывать отдельно. Однако можно использовать краткий метод для быстрой оценки необходимой тепловой энергии.

Коэффициент безопасности обычно составляет от 10 до 35 процентов в зависимости от области применения.

A = Ватты, необходимые для повышения температуры материала и оборудования до рабочей точки в течение требуемого времени

B = Ватты, необходимые для повышения температуры материала во время рабочего цикла

Вес материала (фунты ) x Удельная теплоемкость материала (° F) x повышение температуры (° F)

––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––412

D = Ватты, необходимые для плавления или испарения материала во время рабочего цикла

Уравнение для C и D (поглощенные ватты при плавлении или испарении)

Вес материала (фунты) x теплота плавления или испарение (БТЕ / фунт)

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––

Время запуска или цикла (часы) x 3.412

L = Ватт, потерянный поверхностями при использовании теплопроводности, кривых тепловых потерь при использовании излучения или кривых тепловых потерь при использовании конвекции

Теплопроводность материала или изоляции (БТЕ x дюйм / фут 2 x ° F x ч) x Площадь поверхности (футы 2 ) x Темп. дифференциал к температуре окружающей среды (° F)

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––

Толщина материала или изоляции (дюйм.) х 3,412

Расчет мощности

Поглощенная энергия, тепло, необходимое для повышения температуры материала

Поскольку все вещества нагреваются по-разному, для изменения температуры требуется разное количество тепла. Удельная теплоемкость вещества — это количество тепла, необходимое для повышения температуры единицы вещества на один градус. Называя количество добавленного тепла Q, которое вызовет изменение температуры ∆T на массу вещества W, при удельной теплоемкости материала Cp, тогда Q = w x Cp x ∆T.

Поскольку все вычисления производятся в ваттах, вводится дополнительное преобразование 3,412 британских тепловых единиц = 1 Вт-час.

Q A или Q B = w x Cp x ∆T

––––––––––

3,412

QA = Тепло, необходимое для повышения температуры материалов во время нагрева (Втч)

QB = Тепло, необходимое для повышения температуры обрабатываемых материалов в рабочем цикле (Вт · ч)

w = Вес материала (фунты)

Cp = удельная теплоемкость материала (БТЕ / фунт x ° F)

∆T = Повышение температуры материала (T Final — T Initial ) (° F)

Тепло, необходимое для плавления или испарения материала

Тепло, необходимое для плавления материала, называется скрытой теплотой плавления и обозначается H f . Другое изменение состояния связано с испарением и конденсацией. Скрытая теплота парообразования H v вещества — это энергия, необходимая для превращения вещества из жидкости в пар. Такое же количество энергии выделяется, когда пар конденсируется обратно в жидкость.

Q C или Q D = w x H f или v

–––––

3,412

Q C = Тепло, необходимое для плавления / испарения материалов во время нагрева (Втч)

Q D = Тепло, необходимое для плавления / испарения материалов, обрабатываемых в рабочем цикле (Вт · ч)

w = Вес материала (фунты)

H f = Скрытая теплота плавления (БТЕ / фунт)

H v = скрытая теплота испарения (БТЕ / фунт)

Теплопроводность потерь

Передача тепла за счет теплопроводности — это контактный обмен теплом от одного тела с более высокой температурой к другому телу с более низкой температурой или между частями одного и того же тела при разных температурах.

Q L1 = k x A x ∆T x te [1]

–––––––––––

3,412 x L

Q L1 = теплопроводность потерь (Вт · ч)

k = теплопроводность (британские тепловые единицы x дюйм / фут 2 x ° F x час)

A = Площадь поверхности теплопередачи (футы 2 )

L = толщина материала (дюйм.)

∆T = разница температур в материале (T 2 -T 1 ) ° F

te = Время выдержки (час)

Конвекционные тепловые потери

Конвекция — это особый случай проводимости. Конвекция определяется как передача тепла из высокотемпературной области в газе или жидкости в результате движения масс жидкости.

Q L2 = A • F SL • C F

Q L2 = Конвекционные тепловые потери (Вт · ч)

A = Площадь поверхности (дюйм2)

F SL = Коэффициент потерь при вертикальной поверхностной конвекции (Вт / дюйм2), рассчитанный при температуре поверхности

C F = Фактор ориентации поверхности: нагретая поверхность обращена горизонтально вверх (1. 29), вертикально (1,00), нагреваемая поверхность обращена горизонтально вниз (0,63)

Радиационные тепловые потери

Радиационные потери не зависят от ориентации поверхности. Коэффициент излучения используется для корректировки способности материала излучать тепловую энергию.

Q L3 = A x F SL x e

Q L3 = Потери тепла на излучение (Втч)

A = Площадь поверхности (дюйм2)

F SL = Коэффициент потерь на излучение черного тела при температуре поверхности (Вт / дюйм2)

e = коэффициент поправки на излучательную способность поверхности материала

Комбинированные потери тепла конвекцией и излучением

Если требуется только конвекционная составляющая, то радиационная составляющая должна определяться отдельно и вычитаться из комбинированной кривой.

Q L4 = A x F SL

Q L4 = Потери тепла на поверхности в сочетании с конвекцией и излучением (Вт · ч)

A = Площадь поверхности (в 2 )

F SL = комбинированный коэффициент поверхностных потерь при температуре поверхности (Вт / дюйм 2 )

Общие тепловые потери

Суммарные потери тепла на теплопроводность, конвекцию и излучение суммируются, чтобы учесть все потери в уравнениях мощности.

Q L = Q L1 + Q L2 + Q L3 Если конвекционные и радиационные потери рассчитываются отдельно. (Поверхности изолированы неравномерно, и потери следует рассчитывать отдельно.)

ИЛИ

Q L = Q L1 + Q L4 Если используются комбинированные кривые излучения и конвекции. (Трубы, воздуховоды, равномерно изолированные тела.)

Оценка мощности

После расчета требований к пусковой и рабочей мощности необходимо провести сравнение и оценить различные варианты.

В ссылке 1 показаны пусковые и рабочие ватты в графическом формате, чтобы помочь вам увидеть, как складываются требования к мощности. С учетом этого графического средства возможны следующие оценки:

Сравните начальную мощность с рабочей мощностью.

Оцените влияние увеличения времени запуска таким образом, чтобы мощность запуска равнялась рабочим Вт (используйте таймер для запуска системы перед сменой).

Признайте, что существует больше тепловой мощности, чем используется. (Требование короткого времени запуска требует большей мощности, чем процесс в ваттах.)

Определите, куда уходит большая часть энергии, и измените конструкцию или добавьте изоляцию, чтобы снизить требования к мощности.

Рассмотрев всю систему, необходимо проанализировать время запуска, производственные мощности и методы изоляции. Как только у вас будет необходимое количество тепла, вы должны рассмотреть факторы применения вашего обогревателя.

тепловых потерь | Определение и расчет

В то время как тепловая энергия относится к полной энергии всех молекул в объекте, тепла — это количество энергии , перетекающее от одного тела к другому из-за разницы температур. Тепло — это форма энергии, но это энергия в пути . Тепло — это не свойство системы. Однако передача энергии в виде тепла происходит на молекулярном уровне в результате разницы температур . Когда разница температур действительно существует, тепловые потоки спонтанно перетекают от более теплой системы к более холодной системе , а не наоборот. Это направление термодинамических процессов задается вторым началом термодинамики.

В результате любой объект, более горячий, чем окружающий, должен постоянно терять часть своей тепловой энергии. Это естественное поведение всех объектов. Когда поток тепла прекращается , говорят, что они достигают той же температуры .Тогда говорят, что они находятся в состоянии теплового равновесия . Потери тепла от более горячих предметов происходят за счет трех механизмов (по отдельности или в сочетании):

Тепловые потери — Одежда

Назначение одежды аналогично. Изоляционные свойства одежды исходят из изоляционных свойств воздуха . Газы обладают плохой теплопроводностью по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если они могут улавливаться (например,грамм. в пенообразной структуре). Как правило, хорошими изоляторами являются воздух и другие газы. Но главное преимущество в отсутствии конвекции . Без одежды наши тела в неподвижном воздухе нагревали бы воздух при прямом контакте с кожей и вскоре стали бы достаточно комфортными, потому что воздух — очень хороший изолятор. Его необходимо добавить, также в этом случае воздух будет течь за счет естественной конвекции. В естественная конвекция воздух, окружающий тело, получает тепло, и к тепловому расширению становится менее плотным и поднимается вверх.Решающую роль играет тепловое расширение воздуха. Другими словами, более тяжелые (более плотные) компоненты будут падать, в то время как более легкие (менее плотные) компоненты поднимутся, что приведет к массовому движению воздуха.

При ветре теплый воздух, окружающий наше тело, будет заменен холодным, таким образом увеличивая разницу температур и потери тепла от тела. Одежда представляет собой преграду для этого движущегося воздуха. Главное преимущество — отсутствие масштабной конвекции. Кроме того, одежда изготавливается из материалов, которые обычно являются хорошими изоляторами.Многие изоляционные материалы (например, шерсть) функционируют просто благодаря наличию большого количества заполненных газом карманов , которые значительно снижают теплопроводность материала. Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

Тепловые потери — теплоизоляция

Изоляция из пенополистирола

Для минимизации потерь тепла в промышленности, а также при строительстве зданий широко применяется теплоизоляция .Целью теплоизоляции является снижение общего коэффициента теплопередачи за счет добавления материала с низкой теплопроводностью. Теплоизоляция в зданиях является важным фактором достижения теплового комфорта для их обитателей. Теплоизоляция снижает нежелательные тепловые потери , а также снижает нежелательное тепловыделение . Таким образом, теплоизоляция может снизить энергопотребление систем отопления и охлаждения. Его необходимо добавить, нет материала, который может полностью предотвратить тепловые потери, тепловые потери можно только минимизировать.

Как и в случае с одеждой, теплоизоляция основана на материалах с низкой теплопроводностью и ее геометрии (например, окна с двойным остеклением). Изоляционные свойства этих материалов проистекают из изоляционных свойств воздуха. Многие изоляционные материалы (например, стекловата) функционируют просто благодаря наличию большого количества заполненных газом карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию . Геометрия этих материалов также играет решающую роль. Например, увеличение ширины воздушного слоя, такое как использование двух оконных стекол, разделенных воздушным зазором, уменьшит потери тепла больше, чем простое увеличение толщины стекла, поскольку теплопроводность воздуха намного меньше, чем у стекла. .

Пример — потеря тепла через стену

Основной источник тепловых потерь из дома — через стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) сделана из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( теплопотери ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии проблемы.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи составляет:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 105. 9 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q убыток = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стенку, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи составляет:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м 2 K

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 8,28 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q убыток = q. A = 8,28 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизолятора не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Пример — потеря тепла через окно

Потери тепла через окна

Основной источник потерь тепла в доме — окна.Рассчитайте скорость теплового потока через стеклянное окно размером 1,5 м x площадью 1,0 м и толщиной 3,0 мм, если температура на внутренней и внешней поверхностях составляет 14,0 ° C и 13,0 ° C соответственно. Рассчитайте тепловой поток через это окно.

Решение:

На данный момент мы знаем температуры на поверхности материала. Эти температуры определяются также условиями внутри и снаружи дома. В этом случае тепло течет через стекло от более высокой внутренней температуры к более низкой наружной температуре.Воспользуемся уравнением теплопроводности:

Мы предполагаем, что теплопроводность обычного стекла k = 0,96 Вт / мК.

Тогда тепловой поток будет:

q = 0,96 [Вт / м.K] x 1 [K] / 3,0 x 10 -3 [м] = 320 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через это окно будут:

q убыток = q. A = 320 x 1,5 x 1,0 = 480 Вт

Надо добавить, 15 ° C — это не очень тепло для гостиной в доме. Но эта температура не соответствует температуре внутри, а соответствует температуре поверхности.Из-за конечного коэффициента конвективной теплопередачи всегда существует значительный перепад температур между внутренней температурой и температурой поверхности окна. Обратите внимание, что оба коэффициента конвекции сильно зависят, особенно от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

См. Также: Коэффициент конвективной теплопередачи

Как и в случае с одеждой, теплоизоляция основана на материалах с низкой теплопроводностью и ее геометрии (например, окна с двойным остеклением). Изоляционные свойства этих материалов проистекают из изоляционных свойств воздуха. Многие изоляционные материалы (например, шерсть) функционируют просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию . Геометрия этих материалов также играет решающую роль. Например, увеличение ширины воздушного слоя, такое как использование двух оконных стекол, разделенных воздушным зазором, уменьшит потери тепла больше, чем простое увеличение толщины стекла, поскольку теплопроводность воздуха намного меньше, чем у стекла. .

Что такое тепловые потери — Определение

Пример — потеря тепла через стену

Основной источник тепловых потерь из дома — через стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) сделана из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( теплопотери ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии проблемы.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи составляет:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 105.9 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q убыток = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стенку, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи составляет:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м 2 K

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 8,28 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q убыток = q. A = 8,28 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизолятора не дает такой большой экономии. Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Эффективность, потеря мощности и управление температурным режимом [Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этого упражнения — изучить концепции КПД, потерь мощности, повышения температуры и теплового потока.

Безопасность:

Этот эксперимент касается силовой электроники, и хотя напряжения низкие, а мощность обычно меньше нескольких ватт, устройства и радиаторы могут нагреваться, и если что-то пойдет не так, части могут неожиданно выйти из строя. НАДЕВАЙТЕ ЗАЩИТУ ГЛАЗ и НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ к цепям, когда они работают, и подождите, пока они остынут после отключения питания.

Фон:

Все схемы требуют питания. Смартфон — это пример, близкий к дому; он компактен, надежен (надеюсь) и выполняет удивительный набор функций.Электромобили, блейд-серверы сетевых серверов, авионика, ваш портативный компьютер и микроволновая печь — все требует питания. Общей чертой большинства современных электронных устройств является то, что их питание не становится проще — требования к точности напряжения, току, размеру, стоимости продвигаются все дальше и дальше. Но ни одна схема преобразования мощности не является идеальной, часть мощности будет потеряна в процессе, и именно эта потеря мощности и то, что с ней делать, будут исследованы в этой лаборатории.

Когда вы думаете о блоках питания, термин «эффективность» часто является одним из первых параметров, которые приходят на ум.И это один из способов сравнения источников питания, и это, безусловно, важно. Но идея потери мощности часто является более практичным показателем, который следует держать в центре внимания. Почему? Рассмотрим два зарядных устройства для ноутбуков, одно с эффективностью 85%, а другое с эффективностью 90%, что является типичными числами. Хотя платить немного больше за дополнительный бит энергии, необходимый для менее эффективного на 5% блока, может раздражать, это несущественно по сравнению с тем, сколько стоит запустить кондиционер (или электрическую духовку и т. Д.). заряжается; блок питания с КПД 85% рассеивает на 50% больше мощности, а повышение температуры составит 1.В 5 раз больше, чем у окружающей среды. Вы когда-нибудь оставляли зарядное устройство для ноутбука на диване, и на него каким-то образом попадала подушка? Эта дополнительная мощность имеет БОЛЬШОЕ значение!

Рисунок 1. Типичная ситуация с зарядным устройством для портативных компьютеров.

Здесь, на Земле, есть роскошь воздуха, уносящего тепло от всего, что становится горячим. А что насчет космического приложения? Или даже в авионике, где воздух может иметь часть своей способности отводить тепло, которое он имеет на уровне моря? Вот почему разница между источником питания с КПД 99% и источником с КПД 98% может быть чрезвычайно важной — источник с КПД 98% имеет двойные потери мощности; вдвое больше тепла должно отводиться от приложения, а в космосе тепловое излучение — единственный выход.

Независимо от того, является ли количество мощности, потерянное в цепи, большим или маленьким, верно одно — он БУДЕТ улетучиваться в окружающую среду. Он уйдет за счет повышения температуры контура до тех пор, пока тепло, выходящее из контура, не сравняется с потерянной электрической мощностью, и цель состоит в том, чтобы при соблюдении этого равновесия контур все еще функционировал должным образом.

Имея это в виду, давайте проведем несколько экспериментов и постараемся при этом не обжечь пальцы.

Материалы

Модуль активного обучения ADALM2000 ИЛИ
2 мультиметра (минимум), предпочтительно с диапазоном тока 1 А
Макетная плата без пайки
Перемычки
ПК / Mac с LTspice и Scopy
0-24 В, 1 А, регулируемый источник питания
LT3080 LDO-регулятор
LTM8067 Изолированный импульсный стабилизатор (на BOB)
6,2 Ом, резистор мощности 10 Вт
Радиатор TO-220, Aavid 7021 или аналогичный, или различные размеры из двустороннего материала печатной платы с медным покрытием.
Компаунд для радиатора / термопаста
Датчик температуры AD592
Дополнительно: Инфракрасный термометр

Термостойкая грунтовка

Почему у линейных регуляторов нет номера эффективности, гордо отображаемого на первой странице таблицы данных, как у импульсных регуляторов? Это может быть связано с тем, что соответствующие законы физики интуитивно понятны большинству инженеров, использующих эти части — ток через любой «черный ящик», умноженный на падение напряжения, равен мощности, которая каким-то образом выходит из ящика.В случае регулятора LDO эта мощность уходит в виде тепла. (Если бы «черный ящик» был светодиодом, часть этой мощности оставалась бы в виде света, если бы это был двигатель, мощность могла бы выходить в виде механической энергии через вращающийся вал.) И если входное питание регулятора LDO сильно различается. , КПД также будет широко варьироваться — он может быть около 100%, если входное напряжение немного выше, чем выходное напряжение, или 10% или меньше, если входное напряжение 12 В, а выходное напряжение 1,2 В. Но определенно бывают ситуации, когда линейные регуляторы являются правильным инструментом для работы.(Мы отложим это обсуждение на потом.)

Прежде чем даже приступить к созданию какой-либо схемы, мы знаем, что нам нужно избавиться от тепла. Регулятор LT3080 из набора деталей находится в очень распространенном корпусе T0-220, с выступом для крепления к радиатору.

Рисунок 2. Корпус LT3080, распиновка, термическое сопротивление.

Здесь показаны физическая компоновка детали, распиновка и три параметра, определенные следующим образом:

T JMAX — Максимальная температура перехода

Θ JC — Термическое сопротивление от перехода к корпусу

Θ JA — Термическое сопротивление от соединения до окружающей среды

Дополнительные определения терминов:

Thermal Resistance — Сопротивление потоку тепла, выражаемое как повышение температуры из-за данной мощности, протекающей через сопротивление.

T J — Температура перехода — Температура «важной части» кремниевого кристалла. Температура соединения должна быть ниже определенной, чтобы деталь работала должным образом. Он крепится к металлическому язычку внутри детали и заключен в пластик.

T AMBIENT — Температура окружающей среды — температура окружающей среды вдали от детали.

T C — Температура корпуса — Температура поверхности раздела между корпусом и радиатором или печатной платой.

Эти, казалось бы, простые термины на самом деле довольно сложно измерить. Измерение «окружающей среды» не так уж и плохо; соответствующий термометр можно использовать для измерения температуры тепловой массы, в которую деталь отводит тепло, часто это воздух в комнате. А как насчет «дела»? Температура корпуса определяется как температура большого медного блока, на котором корпус оптимально установлен. Он представляет собой теоретическое минимальное тепловое сопротивление, недостижимое в реальных приложениях (для большинства корпусов устройств. Таким образом, хотя верхняя часть упаковки устройства является буквально частью корпуса, измерение ее температуры НЕ ЯВЛЯЕТСЯ «температурой корпуса».

Это описание из заметки по применению Vishay 827 иллюстрирует этот момент: «Для узла MOSFET / радиатора использовался специально разработанный узел радиатора в виде медного блока (4 дюйма x 4 дюйма x 0,75 дюйма) для имитации бесконечного нагрева. раковина, прикрепленная к корпусу прибора ТО-220 ».

Температура перехода — это, как следует из названия, температура рабочего полупроводникового перехода в устройстве, который на самом деле может быть множеством переходов в сложной цепи.И именно эту температуру необходимо поддерживать ниже установленного максимума; в случае превышения не гарантируется, что деталь будет функционировать должным образом. Но учтите, что если ваше устройство не имеет встроенного датчика температуры (а в некоторых он есть), трудно измерить температуру перехода напрямую.

Обратите внимание, что максимальная температура перехода может быть намного выше точки кипения воды — слишком горячая, чтобы прикасаться к ней. Поэтому использование пальца, чтобы проверить, достаточно ли холодна цепь, не только опасно, но и совершенно неточно.

Так как же используются эти числа? Цель состоит в том, чтобы поддерживать соединение ниже максимально допустимого. Таким образом, мы можем использовать информацию о том, сколько мощности рассеивается в детали (рядом с переходом), и о тепловом сопротивлении воздуха, чтобы рассчитать, насколько нагревается переход.

T J = T ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА + P D * Θ JA

Где P D — рассеиваемая мощность.

Одна очень полезная ментальная модель — думать о тепловом сопротивлении как об электрическом сопротивлении, например:

1 ° C / Вт = 1 Ом

Рассеиваемая мощность 1 Вт = 1 А тока, протекающего через сопротивление.

1 В = повышение температуры на сопротивлении на 1 ° C.

Проведя быстрый расчет на LT3080 в пакете TO-20, если входное напряжение 10 В, выходное напряжение 5 В, а ток нагрузки 200 мА, мощность, рассеиваемая в детали, составит (10 В — 5 В) * 0,2 А = 1 Вт. . Это вызовет повышение температуры на 40 ° C, поэтому, если температура воздуха в комнате 25 ° C, соединение будет нагреваться примерно до 65 ° C — значительно ниже максимума 125 ° C (но достаточно горячего, чтобы обжечь кожу!). Аналогия показана ниже при моделировании рабочей точки постоянного тока.

Рисунок 3.Электрическая модель теплового сопротивления, рассеиваемая мощность 1Вт.

Обратите внимание, что Tjunction составляет 65 «вольт», что по аналогии составляет 65C.

Но что произойдет, если ток нагрузки увеличится до 500 мА? Теперь вам нужно избавиться от 2,5 Вт, что вызовет повышение температуры на 100 ° C, подтолкнув вас к максимальному переходу в 125 ° C без запаса прочности.

Рисунок 4. Электрическая модель теплового сопротивления, рассеиваемая мощность 2,5 Вт.

Это не похоже на очень высокопроизводительную деталь, и в таблице данных четко указано, что эта деталь способна обеспечить 1.1А тока. Так что же происходит с Θ JA при 40 ° C / Вт? Вот ключевой момент относительно номеров в даташите Θ JA :

Θ JA разработан, чтобы быть ПЕССИМИСТИЧНЫМ. То есть он намеренно измеряется на печатной плате без дополнительной меди для распространения тепла и без дополнительного воздушного потока. Практически ВСЕ, что вы делаете для распространения тепла, эффективно снижает Θ JA . Таблица 5 иллюстрирует это для упаковки DD-Pak:

Рисунок 5.Таблица 5 из технического описания LT3080

И обратите внимание, что, хотя Θ JA указан для пакета TO-220 на странице 2 таблицы данных, здесь он даже не упоминается. Почему? Потому что корпус TO-220 предназначен для установки на какой-то внешний радиатор. Можно припаять задний язычок детали к печатной плате, но в таких ситуациях вы обычно используете DD-Pak (DD-Pak выглядит как TO-220 с более короткими выводами и без выступа).

LT3080 в комплекте деталей является версией корпуса TO-220, и мы не паяем его, а это означает, что нам действительно следует использовать радиатор.Как это влияет на наши расчеты? К счастью *, производитель радиатора предоставит другое необходимое нам число: Θ CA — тепловое сопротивление от корпуса к окружающей среде. В техническом описании радиатора Aavid 7021 приведен следующий график:

* (Это не совсем удача, это важная часть данных.)

Рисунок 6. Aavid 7021 Повышение температуры и термическое сопротивление.

Это показывает следующее:

Θ CA составляет приблизительно 10 ° C / Вт в неподвижном воздухе (2 Вт вызывают повышение температуры на 20 ° C, согласно графику).

Θ CA уменьшается с потоком воздуха — совсем немного — до примерно 2,25 ° C / Вт при скорости 800 футов в минуту (4,06 м / с)

Это согласуется с таблицей 5 выше — радиатор представляет собой сложенный кусок алюминия с общей площадью около 3060 мм 2 , а печатная плата 2500 мм 2 имеет тепловое сопротивление около 25 ° C / Вт. Но радиатор полностью алюминиевый, а печатная плата — из медной фольги, но приклеенной к стекловолокну (плохой проводник тепла).

Рисунок 7.Схема Aavid 7021

Давайте еще раз запустим моделирование LTspice с тепловым сопротивлением радиатора Aavid 7021:

Рисунок 8. Электрическая модель теплового сопротивления, рассеивание 2,5 Вт с радиатором.

Ожидаемое повышение температуры составляет около 32,5 ° C для температуры перехода 57,5 ​​° C.

Процедура: Линейный регулятор LT3080

См. Схему, показанную ниже.

Рисунок 9.Схема LT3080

Файл LTspice настроен для изменения входного напряжения от 5 В до 12 В и построения графиков входной мощности, выходной мощности и эффективности. Результаты показаны на Рисунке 10 ниже, красный график показывает эффективность.

Рис. 10. Моделирование LT3080 LTspice.

Как и ожидалось, эффективность относительно высока (около 66%) при низком входном напряжении (показано зеленым цветом). По мере увеличения входного напряжения рассеиваемая мощность в LT3080 (синий) увеличивается, а эффективность снижается (примерно до 28% при входном напряжении 12 В).Результаты этого моделирования очень точно отразят реальность. Причина в том, что механизмы потерь просты — рассеиваемая мощность — это просто постоянный ток, умноженный на постоянное напряжение.

Рисунок 11. Подключение макетной платы LT3080.

Постройте схему на макетной плате без пайки, учитывая следующее:

Сначала установите LT3080 на радиатор, оставив небольшую каплю радиатора между корпусом и радиатором.Осторожно поверните выводы LT3080 на 90 градусов, чтобы они совпали со стойками макета. Это сделано для сохранения упругости контактов макета. Обратите внимание, что резистор SET — это три резистора по 1 МОм, включенные параллельно. ВНИМАНИЕ: если резисторы SET теряют контакт, выходное напряжение возрастает до максимума, а резистор 6,2 Ом сильно нагревается!

Также есть несколько вариантов измерения напряжений и токов. Входное напряжение и ток могут быть измерены мультиметрами, настроенными на соответствующие диапазоны напряжения и тока, или могут быть считаны непосредственно с источника питания, если он включает в себя точный вольтметр и измеритель тока.Выходной ток можно либо измерить непосредственно с помощью мультиметра, либо рассчитать, сначала измерив фактическое сопротивление нагрузочного резистора с помощью мультиметра и разделив измеренное выходное напряжение на сопротивление. (Резистор в наборе деталей имеет допуск 10%, поэтому его следует измерить в первую очередь.) Входное и выходное напряжение также можно измерить с помощью ADALM2000 и Scopy, работающих в режиме вольтметра, или с помощью мультиметра.

Вещи скоро станут немного теплыми — слишком теплыми, чтобы прикасаться к ним.Так что нам нужен способ хотя бы получить некоторое представление о том, КАК тепло и не обжечься. Датчик температуры AD592 предоставляет простой способ сделать это:

Рисунок 13. Схема термометра AD592

Выводы AD592 можно удлинить, а средний вывод не подключен, поэтому его можно использовать для дополнительной поддержки.

Рисунок 14. Подключения AD592

Затем можно использовать небольшую резиновую ленту, чтобы удерживать датчик напротив верхней поверхности LT3080, как показано на рисунке 15.Используйте крошечную каплю термопасты между датчиком и верхней частью упаковки LT3080.

Рисунок 15. Монтаж AD592

Выше было упомянуто, что верхняя часть «корпуса» на самом деле не является измерением температуры корпуса — но оказывается, что температура верхней части корпуса может использоваться для приблизительного определения температуры перехода, что трудно измерять напрямую. Примечание по применению 834 от Vishay: https://www.vishay.com/docs/69993/an834.pdf описывает связь между измеренным повышением температуры в верхней части упаковки и повышением температуры перехода по следующей формуле:

T j подъем = k x T верхний подъем

При типичных k значениях 1,18 для пакета DDPAK (аналогично TO-220) .Таким образом, хотя у нас нет фактических измерений для LT3080, мы можем предположить, что повышение температуры кристалла примерно на 20% больше, чем температура при верхняя поверхность корпуса, измеренная с помощью AD592, небольшой термопары или инфракрасного термометра.

Включите цепь и заполните следующую таблицу данных:

Обратите внимание на взаимосвязь между рассеиваемой мощностью LT3080, эффективностью и повышением температуры.

Процедура: Изолированный обратный преобразователь постоянного тока в постоянный ток LTM8067

Далее мы исследуем эффективность и тепловые характеристики изолированного обратноходового модуля LTM8067. Нас не интересует тот факт, что он изолирован (это означает, что выходные и входные клеммы заземления независимы) или что это модуль (все компоненты заключены в один корпус).Нас интересует тот факт, что это импульсный преобразователь, который более эффективен (и теряет меньше энергии в окружающую среду), чем линейный регулятор, по крайней мере, в большинстве случаев. LTM8067 в комплекте деталей устанавливается на коммутационной плате с потенциометром, который позволяет регулировать выходное напряжение от 3 В до 15 В.

Рисунок 16. Коммутационная плата LTM8067.

Блок-схема из таблицы данных показывает базовую изолированную схему обратного хода.Не вдаваясь в подробности, стоит отметить один ключевой момент: в отличие от проходного транзистора в LT3080, полевой МОП-транзистор в LTM8067 либо полностью выключен, либо полностью включен, работая как переключатель. Это означает, что транзистор рассеивает очень небольшую мощность. Кроме того, сопротивление обмоток трансформатора должно быть как можно меньшим, что также приводит к минимальному рассеянию мощности. Диод Шоттки обязательно будет иметь некоторое прямое падение, обычно около 0,4 В, так что это один из механизмов потерь, который мы можем предсказать с некоторой точностью.Например, если ток нагрузки составляет 250 мА, диод будет рассеивать 0,1 Вт тепла. Но это все еще относительно мало по сравнению с рассеиванием в LT3080 при некоторых обстоятельствах.

Рисунок 17. Блок-схема LTM8067.

Настройка для этого эксперимента проста; LTM8067 BOB имеет четыре пары контактов, и контакты каждой пары являются одним и тем же узлом. Обратите внимание, что с регулировочным потенциометром слева:

  • Положительный вход находится в верхнем левом углу

  • Входное заземление находится в нижнем левом углу

  • Положительный выход внизу по центру

  • Выходной минус — вверху по центру.

Также обратите внимание, что допустимый выходной ток LTM8067 зависит от входного напряжения, как показано ниже:

Рисунок 18. Зависимость выходного тока LTM8067 от входного напряжения.

Даже если для BOB установлено минимальное выходное напряжение 3 В, силовой резистор 6,2 Ом потребляет 440 мА, что требует входного напряжения около 20 В. Возьмите соседний резистор на 6,2 Ом и подключите последовательно к своему, чтобы получить общее сопротивление нагрузки 13,6 Ом, как показано на схеме ниже.

Рисунок 19. Схема LTM8067

Моделирование импульсных регуляторов не так просто. Некоторые аспекты работы схемы хорошо смоделированы, например, динамика контура управления, а также мгновенные напряжения и токи. Однако механизмы потери мощности недостаточно хорошо смоделированы, поэтому для получения результатов измерений лучше обратиться к техническому описанию детали. Моделирование LTM8067 LTspice настроено для отображения переходных форм сигналов при включении по умолчанию. Зеленая кривая — это выходное напряжение, а красная — входной ток — обратите внимание, что ток поступает «порциями» из источника из-за коммутационной природы модуля.

Рисунок 20. Переходный процесс включения LTM8067

Тем не менее, мы все еще можем попытаться извлечь эффективность из моделирования LTspice. Отключите временные директивы SPICE при запуске (щелкните правой кнопкой мыши, установите значение «Комментарий») и включите директивы эффективности SPICE (щелкните правой кнопкой мыши, установите значение «Директива SPICE»). Повторно запустите моделирование, затем просмотрите журнал ошибок SPICE. Результаты показаны на рисунке ниже.

Рисунок 21. КПД LTM8067 (%) в зависимости от моделирования входного напряжения, которое НЕОБХОДИМО сравнивать с кривыми из таблицы данных.

(По сравнению с таблицей данных «КПД в зависимости от тока нагрузки, VOUT = 3.3V »показывает, что LTspice оптимистично высок.)

Рисунок 22. Схема макетной платы LTM8067

Постройте схему на макетной плате без пайки. Как и в случае с микросхемой LT3080, важны детали конструкции.

Рисунок 23. Детали конструкции и подключения LTM8067

Включите цепь и заполните следующую таблицу данных:

Обратите внимание на взаимосвязь между рассеиваемой мощностью LTM8067, КПД и повышением температуры.

Вопросы:

Как у LTM8067 эффективность, потери мощности и повышение температуры по сравнению с LT3080?

Кривая повышения температуры в зависимости от рассеиваемого тепла для радиатора Aavid слегка изогнута — кажется, что он имеет более низкое тепловое сопротивление, поскольку рассеивается больше тепла. Почему?

Дополнительная литература

Слайд-дека

К этому упражнению прилагается набор слайдов, который может быть использован для презентации этого материала в классе, лаборатории или на практических семинарах.

Вернуться к лабораторной работе Содержание

Зависимость температуры от тепловых потерь в нагревателе

Домой> Архив блога> Категория: Промышленное отопление> Температура и потери тепла в нагревателе

Нам часто задают вопрос о том, сколько мощности (или мощности) необходимо для поддержания процесса при определенной температуре. Это сложный вопрос. В этой статье мы обсудим общие концепции, которые используются для определения потребности в мощности.

Энергетический баланс

Во-первых, мы начнем с простого баланса энергии: E in = E out

E в — скорость поступления энергии в систему. Это мощность, которая вырабатывается нагревателем, когда электрический ток проходит через резистивный элемент внутри нагревателя. На каждом нагревателе проставлена ​​отметка о мощности и напряжении. Итак, энергия, поступающая в систему, — это переменная, которой можно управлять.
E out — скорость, с которой энергия покидает систему. E out часто является тем, что мы хотим определить, потому что мы можем контролировать E в (скорость поступления энергии) и установить его равным этому значению. Он состоит из энергии, которая вводится в процесс и покидает систему, например, пластик плавится, превращается в деталь, а затем выбрасывается из машины. Тепло, которое поглощает этот пластик, покидает систему. E out также состоит из энергии, которая теряется для окружающей среды и не используется в процессе.Мы называем это отходящим теплом . Итак, нам нужно определить оба этих компонента. Потери энергии в атмосферу можно приблизительно оценить с помощью графиков потерь тепла, которые легко доступны в Интернете. В большинстве случаев на этих графиках представлены самые разные состояния поверхности, температуры и толщины изоляции. Конечный результат этого расчета должен дать показатель потерь энергии (обычно в ваттах на квадратный дюйм), которые теряются в окружающей среде.

Норма потребления энергии

Далее мы посмотрим на уровень энергопотребления процесса.Это часто бывает гораздо сложнее определить.

Например…

Давайте посмотрим на процесс, при котором кусок полипропиленового пластика нагревается от температуры 100 ° C до температуры плавления (175 ° C). Мы будем обрабатывать один из этих пластиковых блоков каждые 15 минут. Правильное уравнение:

где,
E = требуемая мощность в ваттах
м = масса (кг) (25 в нашем примере)
c p = удельная теплоемкость (Джоуль / кг ° C) (1920 в нашем примере)
= изменение температуры (° C) (75 в нашем примере)
t = время в секундах (900 в нашем примере)

Используя приведенные выше числа, мы вычислили, что E = 4000, что означает, что нам нужно 4000 Вт для этого процесса.Теперь мы можем добавить эти 4000 Вт к потерям тепла в окружающую среду, которые мы обнаружили на приблизительной кривой потерь тепла. Это даст нам общую установившуюся мощность, необходимую для поддержания функционирования нашего процесса.

Важные примечания

  • Время запуска часто является важным фактором при выборе нагревателя.
    • Используя простой пример выше, если бы мы хотели нагреть ту же массу полипропилена от комнатной температуры до температуры плавления за то же время, нам потребуется больше мощности.
  • Независимо от того, что говорят расчеты, рекомендуется добавить 20% к этой потребляемой мощности в качестве «запаса прочности» при выборе нагревателей. Почему?
    • Всегда полезно допускать некоторую погрешность в расчетах.
    • Срок службы нагревателя увеличивается, если нагреватель не работает 100% времени. Идеальное время работы при коротком времени цикла составляет 75% — 80%.

Написано Кайл Отте
Отредактировано Шелби Рис
Дата публикации: 17.04.2019
Последнее обновление: 01.29.2020

Тепловые потери от электрических двигателей

Тепловые потери от электродвигателей во время работы

Тепловые потери от электродвигателей из-за неэффективности:

151221 151221
Размер двигателя
(кВт)
КПД
(%)
Тепловые потери
(Ватт / кВт)
0-2 75 250
3-15 85 150
100
150 — 92 80
  • 1 кВт = 1.34 л. С.
  • 1 л. из приведенной выше таблицы рассчитывается как

    (10 кВт) (150 Вт / кВт)

    = 1500 Вт

    = 1,5 кВт

    Остальная энергия

    (10 кВт) — (1,5 кВт)

    = 8.5 кВт

    — выходная механическая энергия.

    Если двигатель и механическое оборудование, подключенное к двигателю, находятся в одном помещении или корпусе, вся электрическая энергия, подаваемая на двигатель, преобразуется в тепло и повышается температура в помещении.

    Тепловые потери от устройства с электроприводом в комнату

    Тепло, передаваемое в комнату или ограждение, зависит от расположения двигателя и приводимого в действие устройства, относящегося к комнате.

    1. двигатель и приводное устройство в помещении — вся энергия двигателя в конце передается в помещение (тепловые потери от двигателя и энергия трения от ведомого устройства)
    2. двигатель в помещении и устройство снаружи помещение — в помещение передаются только тепловые потери от двигателя — энергия трения от ведомого устройства теряется за пределами помещения
    3. двигатель вне помещения и устройство внутри помещения — потери на трение от ведомого устройства передаются на помещение — потеря энергии от электродвигателя вне помещения
    • 1 БТЕ / ч = 0.293 Вт
    • 1 л.с. = 2542 БТЕ / час

    Калькулятор тепловых потерь | Калькулятор БТЕ

    Вы можете использовать этот калькулятор тепловых потерь, чтобы оценить мощность обогревателя, необходимую для поддержания комфортной температуры в вашей комнате. Из текста вы узнаете, как рассчитать теплопотери и что такое калькулятор отопления BTU.

    Зачем нужны системы отопления?

    Все материалы проводят тепло. Вы можете согреть свое место до комфортной температуры, но пока температура на улице ниже, в вашем доме будет холоднее.Поток тепла из более теплого места в более холодное практически невозможно остановить, независимо от того, насколько качественные изоляционные материалы вы найдете. Чтобы компенсировать потерю, нам необходимо подавать энергию с постоянной скоростью. Эта мощность представляет собой мощность нагревателя, которую этот калькулятор поможет вам вычислить.

    Что влияет на теплопотери?

    Потери тепла — это эффект теплопередачи (в ваттах) изнутри наружу. На теплопередачу влияют три фактора:

    1. Площадь поверхности, через которую проходит тепло
    2. материал
    3. разница температур

    Первый пункт прост: чем больше поверхность, тем больше тепла может передаваться одновременно.Второй момент касается характеристик материалов. Материалы, используемые в конструкции, должны соответствовать определенным стандартам. Помимо прочего, это означает, что они должны обладать особыми свойствами в отношении теплопередачи. Общей характеристикой является коэффициент теплопередачи, также называемый U-значением. Он определяет передачу тепла через один квадратный метр материала, деленную на разницу температур. Например, кирпичная стена размером 11 дюймов может иметь U порядка 1 Вт / (м · К), тогда как стандартное окно может иметь значение U в пять раз больше.Последний фактор — разница температур. Тепло передается только между областями с разной температурой, поэтому, если температура одинакова, потока тепла нет. Обычно теплопередача пропорциональна разнице температур.

    Как рассчитать теплопотери?

    Чтобы вычислить теплопотери, нам нужно просуммировать теплопотери по всем поверхностям комнаты и учесть различные характеристики материалов, используемых в конструкции. Общие потери тепла складываются из потерь через стены, пол и потолок.Мы вычисляем потери через одну поверхность по формуле:

    Heat_loss = Площадь * U-значение ,

    где

    • Площадь — площадь поверхности,
    • U-значение — U-значение материала.

    Потери тепла через стены можно оценить следующим образом. Во-первых, следует указать тип утеплителя. В нашем калькуляторе предусмотрено 3 варианта:

    • без дополнительной изоляции: сплошная кирпичная стена толщиной 9 дюймов, коэффициент теплопроводности = 2,2 Вт / (м² · К)
    • посредственная изоляция: пустотелая стенка толщиной 11 дюймов, коэффициент U = 1.0 Вт / (м² · К)
    • очень хорошо изолирован: полая стена толщиной 11 дюймов с дополнительной изоляцией, коэффициент теплопроводности = 0,6 Вт / (м² · K)

    При желании в расширенном режиме вы можете установить значение U вручную.

    Нам также нужно знать общую площадь стен. Однако следует учитывать только внешние стены. Наконец, в расширенном режиме вы можете выбрать количество окон и внешних дверей. Через них теряется большое количество тепла. Мы установили коэффициент теплопроводности окон 2,5 Вт / (м² K) и внешних дверей 2,4 Вт / (м² K) .

    В нашем калькуляторе мы учитываем теплопотери через пол, только если это первый этаж. Значение U составляет 1 Вт / (м² · К) . Точно так же мы учитываем потери тепла через потолок, только если комната находится на верхнем этаже. Коэффициент теплопроводности потолка составляет 0,7 Вт / (м² K) .

    Калькулятор теплопотерь

    Чтобы воспользоваться калькулятором теплопотерь и определить мощность обогревателя, необходимо указать размеры вашей комнаты, указать, на каком этаже находится этот этаж и какой утеплитель у стен.Если вы не уверены, какой тип изоляции выбрать, выберите изоляцию худшего качества.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *