A légkör több hőt kap az alatta lévőtől a Föld felszíne mint közvetlenül a napból. A hő ezen keresztül kerül a légkörbe molekuláris hővezető képesség,konvekció, fajlagos párolgáshő felszabadulása at páralecsapódás vízgőz a légkörben. Ezért a troposzférában a hőmérséklet általában a magassággal csökken. De ha a felület több hőt ad le a levegőnek, mint amennyit egyszerre kap, akkor lehűl, és a felette lévő levegő is lehűl tőle. Ebben az esetben a levegő hőmérséklete a magassággal emelkedik. Az ilyen pozíciót ún hőmérsékleti mező . Nyáron éjszaka, télen - a havas felszín felett figyelhető meg. Hőmérsékleti mező gyakori a sarki régiókban. Az inverzió oka a felszín hűtésén túl a meleg levegőnek az alatta áramló hideg levegő általi kiszorítása vagy a hideg levegőnek a hegyközi medencék aljára áramlása lehet.
Nyugodt troposzférában a hőmérséklet a magassággal átlagosan 0,6 ° -kal csökken 100 m-enként. Amikor a száraz levegő emelkedik, ez a mutató növekszik, és elérheti az 1 °-ot 100 m-enként, és amikor a nedves levegő emelkedik, csökken. Ez annak köszönhető, hogy a felszálló levegő kitágul, és energia (hő) költ el erre, illetve amikor felemelkedik. nedves levegő vízgőz kondenzáció lép fel, amihez hőkibocsátás társul.
A felszálló levegő hőmérsékletének csökkentése - a felhőképződés fő oka . A nagy nyomás alatt leereszkedő levegő összenyomódik, hőmérséklete megemelkedik.
Hőfok levegő időszakosan változik napközben és egész évben.
NÁL NÉL napi menete van egy maximum (délután) és egy minimum (napkelte előtt). Az Egyenlítőtől a sarkokig a hőmérséklet-ingadozás napi amplitúdója csökken. De ugyanakkor mindig nagyobbak a szárazföldön, mint az óceánon.
NÁL NÉL éves tanfolyam hőfok levegő az egyenlítőn - két maximum (a napéjegyenlőségek után) és két minimum (a napfordulók után). Trópusi, mérsékelt és poláris szélességeken - egy maximum és egy minimum. A levegő hőmérsékletének éves ingadozásának amplitúdója a szélességi fok növekedésével nő. Az Egyenlítőnél kevesebb, mint naponta: 1-2°C az óceán felett és 5°C - a szárazföld felett. A trópusi szélességeken - az óceán felett - 5 ° C, a szárazföld felett - 15 ° C-ig. Mérsékelt övi szélességeken 10-15°C az óceán felett, 60°C vagy még a szárazföld felett. A sarki szélességeken a negatív hőmérséklet uralkodik, éves ingadozása eléri a 30-40°C-ot.
helyes napi és éves tanfolyam a léghőmérsékletet a Nap horizont feletti magasságának és a nap hosszának változása miatt bonyolítják a nem időszakos változások, amelyeket a különböző hőmérsékletű légtömegek mozgása okoz. A hőmérséklet-eloszlás általános mintázata a troposzféra alsó rétegében-annak csökkenése az Egyenlítőtől a sarkok felé.
Ha évi átlagos levegőhőmérséklet csak a szélességtől függött, eloszlása az északi és a déli féltekén azonos lenne. A valóságban azonban eloszlását jelentősen befolyásolják az alatta lévő felszín jellegének különbségei, valamint az alacsony szélességi körökről a magas szélességekre történő hőátadás.
A hőátadás következtében az egyenlítőn alacsonyabb, a pólusokon pedig magasabb a levegő hőmérséklete, mint e folyamat nélkül. A déli féltekén hidegebb, mint az északi féltekén, elsősorban a jéggel és hóval borított földnek köszönhetően. Déli-sark. Az alsó kétméteres réteg átlagos levegőhőmérséklete az egész Földön +14°C, ami megfelel az ÉSZ 40°C éves átlagos levegőhőmérsékletének.
A LEVEGŐ HŐMÉRSÉKLET FÜGGÉSE A FÖLDRAJZI SZÉLESSÉGETŐL
A levegő hőmérséklet eloszlását a földfelszín közelében izotermák segítségével mutatjuk be - azonos hőmérsékletű helyeket összekötő vonalak. Az izotermák nem esnek egybe a párhuzamokkal. Meghajlanak, a szárazföldről az óceán felé haladnak és fordítva.
légköri nyomás
A levegőnek van tömege és súlya, ezért nyomást gyakorol a vele érintkező felületre. A levegő által a földfelszínre és a rajta lévő tárgyakra gyakorolt nyomást ún légköri nyomás . Ez megegyezik a fedő légoszlop tömegével, és a levegő hőmérsékletétől függ: minél magasabb a hőmérséklet, annál kisebb a nyomás.
A légkör nyomása az alatta lévő felületen átlagosan 1,033 g/1 cm 2 (több mint 10 tonna/m 2 ). A nyomást milliméterben mérik higanyoszlop, millibar (1 mb = 0,75 Hgmm) és hektopascal (1 hPa = 1 mb). A magassággal csökken a nyomás: A troposzféra alsó rétegében 1 km magasságig 1 Hgmm-rel csökken. Művészet. 10 m-enként Minél magasabb, annál lassabban csökken a nyomás. normál nyomás az óceán szintjén - 760 mm. Rt. Művészet.
A nyomás általános eloszlása a Föld felszínén zónás jellegű:
|
Évad |
A szárazföld felett |
Az óceán fölött |
|
|
Egyenlítői szélességeken |
|||
|
A trópusi szélességeken |
|||
|
Alacsony |
Magas |
||
|
Mérsékelt szélességi fokon |
Magas |
Alacsony |
|
|
Alacsony |
|||
|
A sarki szélességeken |
|||
Így télen és nyáron, valamint a kontinensek és az óceán felett is magas és alacsony nyomás. A nyomáseloszlás jól látható a januári és júliusi izobár térképeken. izobárok - azonos nyomású helyeket összekötő vezetékek. Minél közelebb vannak egymáshoz, annál gyorsabban változik a nyomás a távolsággal. Az egységnyi távolságra (100 km) eső nyomásváltozás mértékét ún nyomásgradiens .
A nyomásváltozást a levegő mozgása magyarázza. Ott emelkedik, ahol több a levegő, és csökken, ahol a levegő távozik. fő ok légmozgás - fűtése és hűtése az alatta lévő felületről. Ahogy a levegő felmelegszik a felszínről, kitágul és felfelé rohan. Miután elérte azt a magasságot, ahol sűrűsége nagyobb, mint a környező levegő sűrűsége, oldalra terjed. Ezért a meleg felszínre nehezedő nyomás csökken (egyenlítői szélesség, nyáron szárazföldi trópusi szélesség). Ugyanakkor a szomszédos területeken növekszik, bár a hőmérséklet ott nem változott (télen trópusi szélesség).
A hideg felszín felett a levegő lehűl és lecsapódik, a felszínhez tapad (poláris szélesség, télen a mérsékelt övi szélességek kontinentális része). Felül a sűrűsége csökken, oldalról jön ide a levegő. A hideg felszín feletti mennyisége megnő, a rá nehezedő nyomás megnő. Ugyanakkor ott, ahol a levegő távozott, a nyomás a hőmérséklet változása nélkül csökken. A levegő felmelegedése és lehűlése a felszínről együtt jár annak újraeloszlásával és nyomásváltozásával.
Egyenlítői szélességeken nyomás mindig csökkent. Ez annak köszönhető, hogy a felszínről felmelegedett levegő a trópusi szélességi körök felé emelkedik és távozik, ott fokozott nyomást hozva létre.
A hideg felület felett az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon nyomás emelkedett. A mérsékelt szélességi körökről a kondenzált hideg levegő helyére érkező levegő hozza létre. A mérsékelt övi szélességi körökben a nyomás csökkenésének oka a levegő kiáramlása a sarki szélességi körökbe.
Ennek eredményeként az övek alacsony (egyenlítői és mérsékelt) és magas vérnyomás(trópusi és poláris). Az évszaktól függően kissé eltolódnak a nyári félteke felé („a Nap követése”).
sarki régiók magas nyomású télen kitágulnak, nyáron zsugorodnak, de egész évben léteznek. Övek csökkentett nyomás egész évben az Egyenlítő körül és a déli félteke mérsékelt övi szélességein.
Télen az északi félteke mérsékelt övi szélességein a kontinensek felett erősen megemelkedik a nyomás, „elszakad” a kisnyomású öv. Az alacsony nyomású zárt területek csak az óceánok felett maradnak fenn - izlandi és Aleut mélypontok. A kontinenseken éppen ellenkezőleg, télen magaslatok :ázsiai (szibériai) és Észak amerikai. Nyáron az északi félteke mérsékelt övi szélességein helyreáll az alacsony nyomású öv.
Nyáron Ázsia felett hatalmas alacsony nyomású terület képződik trópusi szélességi középponttal - Ázsiai alacsony. A trópusi szélességi körökön a kontinensek mindig melegebbek, mint az óceánok, és alacsonyabb a nyomás felettük. Ezért az óceánok felett vannak szubtrópusi csúcsok :Észak-Atlanti-óceán (Azori-szigetek), Csendes-óceán északi része, Atlanti-óceán déli része, Csendes-óceán déli részeés dél-indiai.
Így a kontinentális és a vízfelületek eltérő fűtése és hűtése (a kontinentális felszín gyorsabban melegszik és gyorsabban hűl) miatt a meleg és hideg áramlatok jelenléte és egyéb okok a Földön, kivéve az öveket. légköri nyomás alacsony és magas nyomású zárt területek előfordulhatnak.
Áthaladnak az átlátszó atmoszférán, anélkül, hogy felmelegítenék, elérik a földfelszínt, felmelegítik, majd felmelegszik onnan a levegő.
A felület felmelegedésének mértéke, és így a levegő is elsősorban a terület szélességi fokától függ.
De minden egyes ponton ezt (t o) számos tényező határozza meg, amelyek közül a legfontosabbak a következők:
A: tengerszint feletti magasság;
B: alsó felület;
B: távolság az óceánok és tengerek partjaitól.
A - Mivel a levegő a földfelszínről melegszik, minél alacsonyabbak a terület abszolút magasságai, annál magasabb a levegő hőmérséklete (ugyanazon szélességen). Vízgőzzel telítetlen levegő körülményei között egy minta figyelhető meg: minden 100 méter magasságban a hőmérséklet (t o) 0,6 o C-kal csökken.
B - A felület minőségi jellemzői.
B 1 - a különböző színű és szerkezetű felületek különböző módon szívják el és verik vissza a napsugarakat. A maximális visszaverőképesség a hóra és a jégre jellemző, a minimum a sötét színű talajokra és sziklákra.
A Föld megvilágítása a napsugarak által a napfordulók és napéjegyenlőségek napjain.
B 2 - a különböző felületek hőkapacitása és hőátadása eltérő. Tehát a Föld felszínének 2/3-át elfoglaló Világóceán víztömege a nagy hőkapacitás miatt nagyon lassan melegszik fel és nagyon lassan hűl le. A föld gyorsan felmelegszik és gyorsan lehűl, azaz ahhoz, hogy ugyanarra a hőmérsékletre felmelegedjen, körülbelül 1 m 2 földterületet és 1 m 2 vízfelületet kell költeni különböző mennyiségben energia.
B - a partoktól a kontinensek belsejéig csökken a levegőben lévő vízgőz mennyisége. Minél átlátszóbb a légkör, annál kevésbé szóródik benne. napsugarak, és a nap összes sugara eléri a Föld felszínét. Jelenlétében egy nagy szám a levegőben lévő vízgőz, a vízcseppek visszaverik, szórják, elnyelik a napsugarakat és nem mindegyik éri el a bolygó felszínét, miközben a felmelegedés csökken.
A legtöbb magas hőmérsékletek területeken rögzített levegő trópusi sivatagok. NÁL NÉL központi régiók Szahara közel 4 hónapja, a levegő hőmérséklete árnyékban több mint 40 o C. Ugyanakkor az egyenlítőn, ahol a legnagyobb a napsugarak beesési szöge, a hőmérséklet nem haladja meg a +26 o C-ot .
Másrészt a Föld, mint felhevült test, főként a hosszú hullámú infravörös spektrumban sugároz energiát az űrbe. Ha a földfelszín felhők "takarójába" van burkolva, akkor nem minden infravörös sugarak hagyja el a bolygót, mivel a felhők késleltetik őket, és visszaverődnek a Föld felszínére.
Tiszta égbolt esetén, amikor kevés a vízgőz a légkörben, a bolygó által kibocsátott infravörös sugarak szabadon jutnak ki az űrbe, miközben a földfelszín lehűl, ami lehűl és ezáltal a levegő hőmérséklete csökken.
Irodalom
A légfűtési rendszer tervezésekor kész légfűtőket használnak.
A helyes kiválasztás érdekében szükséges felszerelést elég tudni: a légfűtő szükséges teljesítményét, amelyet ezt követően a befúvó szellőztető fűtési rendszerbe szerelnek, a levegő hőmérsékletét a légfűtőberendezésből kilépő nyílásánál és a hűtőfolyadék áramlási sebességét.
A számítások egyszerűsítése érdekében egy online számológépet mutatunk be a fűtőelem helyes kiválasztásához szükséges alapadatok kiszámításához.
A fűtés teljesítményének kiszámítása
Az emberiség kevés energiát ismer - mechanikai (kinetikai és potenciális), belső energiát (termikus), mezőenergiát (gravitációs, elektromágneses és nukleáris), kémiai. Külön érdemes kiemelni a robbanás energiáját, ...
Vákuumenergia és még mindig csak elméletben létezik - sötét energia. Ebben a cikkben, a "Hőtechnika" szakasz első részében, megpróbálom egy egyszerű és hozzáférhető nyelven, a gyakorlati példa, beszélni az energia legfontosabb formájáról az emberek életében - kb hőenergiaés arról, hogy időben szülje meg hőenergia.
Néhány szó, hogy megértsük a hőtechnika helyét a hőenergia megszerzésével, átvitelével és felhasználásával foglalkozó tudományágként. A modern hőtechnika az általános termodinamikából fejlődött ki, ami viszont a fizika egyik ága. A termodinamika szó szerint „meleg” plusz „erő”. Így a termodinamika egy rendszer "hőmérsékletváltozásának" tudománya.
A rendszert kívülről érő hatás, amelyben a belső energia megváltozik, a hőátadás eredménye lehet. Hőenergia, amelyet a rendszer a környezettel való ilyen interakció eredményeként nyer vagy veszít el hőmennyiségés az SI rendszerben mérik Joule-ban.
Ha Ön nem hőmérnök és nem foglalkozik napi szinten hőtechnikai kérdésekkel, akkor amikor találkozik velük, néha tapasztalat nélkül nagyon nehéz lehet gyorsan kitalálni őket. Tapasztalat nélkül nehéz elképzelni még a hőmennyiség és a hőteljesítmény kívánt értékeinek méretét is. Hány Joule energia szükséges 1000 köbméter levegő felmelegítéséhez -37˚С-ról +18˚С-ra?.. Mekkora a hőforrás teljesítménye, amely ehhez 1 óra alatt szükséges? » Nem minden mérnök. A szakértők néha még emlékeznek is a képletekre, de csak kevesen tudják a gyakorlatban alkalmazni!
A cikk végigolvasása után könnyedén megoldhatja a fűtéssel-hűtéssel kapcsolatos valódi ipari és háztartási feladatokat. különféle anyagok. A hőtechnikai ismeretek megalapozásának fő blokkja a hőátadási folyamatok fizikai lényegének megértése és az egyszerű alapképletek ismerete!
A legtöbb ismert anyag képes különböző hőmérsékletekés a nyomás szilárd, folyékony, gáz- vagy plazmaállapotú legyen. Átmenet egyik aggregált állapotból a másikba állandó hőmérsékleten történik(feltéve, hogy a nyomás és egyéb paraméterek nem változnak környezet), és hőenergia elnyelésével vagy felszabadulásával jár együtt. Annak ellenére, hogy az Univerzumban az anyag 99%-a plazmaállapotban van, ebben a cikkben nem foglalkozunk ezzel az aggregációs állapottal.
Tekintsük az ábrán látható grafikont. Egy anyag hőmérsékletének függőségét mutatja T a hőmennyiségről K, foglalta össze néhány zárt rendszer egy adott anyag bizonyos tömegét tartalmazza.
1. Szilárd anyag, amelynek hőmérséklete van T1, hőmérsékletre melegítjük Tm, erre a folyamatra annyi hőt költenek, ami egyenlő Q1 .
2. Ezután megkezdődik az olvadási folyamat, amely állandó hőmérsékleten megy végbe Tpl(olvadáspont). A szilárd anyag teljes tömegének megolvasztásához hőenergiát kell felhasználni Q2 — Q1 .
3. Ezután a szilárd anyag olvadásából származó folyadékot forráspontig melegítik (gázképződés). Tkp, költés erre a hőmennyiségre egyenlő Q3-Q2 .
4. Most állandó forrásponton Tkp a folyadék felforr és elpárolog, gázzá alakul. A folyadék teljes tömegének gázzá alakításához hőenergiát kell felhasználni Q4-Q3.
5. Az utolsó szakaszban a gázt a hőmérsékletről melegítik fel Tkp bizonyos hőmérsékletig T2. Ebben az esetben a hőmennyiség költsége lesz Q5-Q4. (Ha a gázt ionizációs hőmérsékletre melegítjük, a gáz plazmává alakul.)
Így az eredeti melegítése szilárd hőfok T1 hőmérsékletig T2 mennyiségben hőenergiát költöttünk el Q5, az anyagot az aggregáció három állapotán keresztül fordítja le.
Beköltözni ellentétes irány, ugyanannyi hőt távolítunk el az anyagból Q5, amely áthalad a kondenzáció, a kristályosodás és a hőmérsékletről történő lehűlés szakaszain T2 hőmérsékletig T1. Természetesen egy zárt rendszerre gondolunk, amely nem okoz energiaveszteséget a külső környezetnek.
Vegye figyelembe, hogy el lehet költözni szilárd állapot gáz halmazállapotba kerül anélkül, hogy a folyékony fázison áthaladna. Ezt a folyamatot szublimációnak, a fordított folyamatot deszublimációnak nevezik.
Tehát megértettük, hogy az anyag aggregált állapotai közötti átmenet folyamatait az energiafogyasztás jellemzi állandó hőmérsékleten. Amikor egy anyagot hevítenek, ami egy állandóban van az összesítés állapota, a hőmérséklet emelkedik és hőenergia is fogyaszt.
A képletek nagyon egyszerűek.
A hőmennyiség K J-ben a következő képletekkel számítjuk ki:
1. Hőfogyasztási oldalról, azaz terhelési oldalról:
1.1. Fűtésnél (hűtésnél):
K = m * c *(T2 -T1)
m – az anyag tömege kg-ban
Val vel - egy anyag fajlagos hőkapacitása J / (kg * K)
1.2. Olvadáskor (fagyáskor):
K = m * λ
λ – anyag fajlagos olvadási és kristályosodási hője J/kg-ban
1.3. Forrás közben párolgás (kondenzáció):
K = m * r
r – gázképződés és anyagkondenzáció fajhője J/kg-ban
2. A hőtermelés, azaz a forrás oldaláról:
2.1. Tüzelőanyag elégetésekor:
K = m * q
q – tüzelőanyag fajlagos égéshője J/kg-ban
2.2. Amikor elektromos energiát alakítanak át hőenergiává (Joule-Lenz törvény):
Q =t *I *U =t *R *I ^2=(t /r)*U ^2
t – idő s-ben
én – jelenlegi értéke A-ban
U – R.m.s feszültség V-ban
R – terhelési ellenállás ohmban
Arra a következtetésre jutottunk, hogy a hőmennyiség minden fázisátalakulás során egyenesen arányos az anyag tömegével, és hevítéskor ráadásul egyenesen arányos a hőmérséklet-különbséggel. Arányossági együtthatók ( c , λ , r , q ) minden anyagnak megvannak a saját értékei, és empirikusan határozzák meg (a referenciakönyvekből).
Hőenergia N W-ban a rendszerbe adott idő alatt átadott hőmennyiség:
N = Q/t
Minél gyorsabban szeretnénk felmelegíteni a testet egy bizonyos hőmérsékletre, annál nagyobb teljesítménynek kell lennie a hőenergia forrásának - minden logikus.
Az életben gyakran szükség van egy gyors becsült számításra, hogy megértsük, van-e értelme folytatni egy téma tanulmányozását, projektet készíteni és részletes pontos, munkaigényes számításokat végezni. Miután néhány perc alatt elvégezte a számítást akár ± 30%-os pontossággal, fontos vezetői döntés, ami 100-szor olcsóbb és 1000-szer hatékonyabb lesz, és ennek eredményeként 100 000-szer hatékonyabb is, mint egy hétig, vagy akár egy hónapig pontos számításokat végezni egy drága szakembercsoport által...
A 24m x 15m x 7m méretű hengerelt fém előkészítő üzlethelyiségébe utcai raktárból importálunk hengerelt fémet 3 tonna mennyiségben. A hengerelt fémben 20 kg össztömegű jég található. kívül -37˚С. Mennyi hő szükséges a fém + 18˚С-ra történő felmelegítéséhez; melegítse fel a jeget, olvassa fel és melegítse fel a vizet +18˚С-ra; felmelegíteni a teljes levegőmennyiséget a helyiségben, feltételezve, hogy előtte a fűtést teljesen kikapcsolták? Mekkora teljesítményű legyen a fűtési rendszer, ha a fentieket 1 óra alatt el kell végezni? (Nagyon zord és szinte irreális körülmények – különösen a levegő tekintetében!)
A számítást a programban végezzük elMS Excel vagy a programbanOo Calc.
A cellák és betűtípusok színformázásához lásd a "" oldalt.
1. Felírjuk az anyagok nevét:
D3 cellába: Acél
az E3 cellához: Jég
az F3 cellába: jeges víz
G3 cellába: Víz
G3 cellába: Levegő
2. Beírjuk a folyamatok nevét:
a D4, E4, G4, G4 cellákba: hőség
az F4 cellába: olvasztó
3. Az anyagok fajlagos hőkapacitása c J / (kg * K) acélra, jégre, vízre és levegőre írunk
D5 cellába: 460
az E5 cellához: 2110
a G5 cellához: 4190
a H5 cellába: 1005
4. A jég fajlagos olvadási hője λ J/kg-ban írja be
az F6 cellába: 330000
5. Anyagok tömege m kg-ban acélra és jégre írjuk be
D7 cellába: 3000
az E7 cellához: 20
Mivel a tömeg nem változik, amikor a jég vízzé válik,
az F7 és G7 cellákban: =E7 =20
A levegő tömegét úgy kapjuk meg, hogy a helyiség térfogatát megszorozzuk a fajsúlyával
a H7 cellában: =24*15*7*1,23 =3100
6. Feldolgozási idő t percekben csak egyszer írunk acélra
D8 cellába: 60
A jég melegítésének, olvadásának és a keletkező víz melegítésének időértékeit abból a feltételből számítják ki, hogy ennek a három folyamatnak a fém melegítésére szánt idővel egy időben összegeznie kell. Ennek megfelelően olvasunk
az E8 cellában: =E12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,7
az F8 cellában: =F12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =41,0
a G8 cellában: =G12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,4
A levegőnek is fel kell melegednie ugyanannyi idő alatt, olvassuk
a H8 cellában: =D8 =60,0
7. Az összes anyag kezdeti hőmérséklete T1 ˚C-be lépünk be
a D9 cellához: -37
az E9 cellához: -37
az F9 cellába: 0
a G9 cellához: 0
a H9 cellába: -37
8. Az összes anyag végső hőmérséklete T2 ˚C-be lépünk be
a D10 cellához: 18
az E10 cellához: 0
az F10 cellába: 0
a G10 cellához: 18
a H10 cellához: 18
Szerintem a 7. és 8. ponthoz ne legyen kérdés.
9. A hőmennyiség K KJ-ban szükséges minden egyes általunk kiszámított folyamathoz
acélfűtéshez a D12 cellában: =D7*D5*(D10-D9)/1000 =75900
jég melegítéséhez az E12 cellában: =E7*E5*(E10-E9)/1000 = 1561
jég olvasztásához az F12 cellában: =F7*F6/1000 = 6600
vízmelegítéshez a G12 cellában: =G7*G5*(G10-G9)/1000 = 1508
levegőfűtéshez a H12 cellában: =H7*H5*(H10-H9)/1000 = 171330
Az összes folyamathoz szükséges teljes hőenergia-mennyiség leolvasásra kerül
a D13E13F13G13H13 egyesített cellában: =SZUM(D12:H12) = 256900
A D14, E14, F14, G14, H14 cellákban és a kombinált D15E15F15G15H15 cellában a hőmennyiséget ívmértékegységben adják meg - Gcal-ban (gigakalóriában).
10. Hőenergia N kW-ban kell kiszámítani az egyes folyamatokhoz szükséges mennyiséget
acélfűtéshez a D16 cellában: =D12/(D8*60) =21,083
jég melegítéséhez az E16 cellában: =E12/(E8*60) = 2,686
jég olvasztásához az F16 cellában: =F12/(F8*60) = 2,686
vízmelegítéshez a G16 cellában: =G12/(G8*60) = 2,686
levegőfűtéshez a H16 cellában: =H12/(H8*60) = 47,592
Az összes folyamat egyidejű végrehajtásához szükséges teljes hőteljesítmény t számított
a D17E17F17G17H17 egyesített cellában: =D13/(D8*60) = 71,361
A D18, E18, F18, G18, H18 cellákban és a kombinált D19E19F19G19H19 cellában a hőteljesítményt ívmértékegységben adják meg - Gcal / h-ban.
Ezzel befejeződik a számítás az Excelben.
Vegye figyelembe, hogy a levegő felmelegítéséhez több mint kétszer annyi energia szükséges, mint az azonos tömegű acél felmelegítéséhez.
Vízmelegítéskor az energiaköltség kétszer annyi, mint a jégmelegítésnél. Az olvasztási folyamat sokszor több energiát fogyaszt, mint a melegítés (kis hőmérsékletkülönbséggel).
A víz melegítése tízszer több hőenergiát fogyaszt, mint az acél melegítése, és négyszer több, mint a levegő fűtése.
Mert fogadása információk az új cikkek megjelenéséről és azért működő programfájlok letöltése Kérem, hogy iratkozzon fel a közleményekre a cikk végén található ablakban vagy az oldal tetején található ablakban.
A cím megadása után Emailés a "Cikkek közleményeinek fogadása" gombra kattintva NE FELEJTSD EL MEGERŐSÍT FELIRATKOZÁS a linkre kattintva levélben, amely azonnal megérkezik a megadott e-mail címre (néha - a mappában « Levélszemét » )!
Emlékeztünk a „hőmennyiség” és a „hőteljesítmény” fogalmára, megvizsgáltuk a hőátadás alapvető képleteit, és elemeztünk egy gyakorlati példát. Remélem, hogy a nyelvezetem egyszerű, érthető és érdekes volt.
Várom a cikkhez kapcsolódó kérdéseket, észrevételeket!
Könyörgöm TISZTELETT szerzői mű letöltési fájlja ELŐFIZETÉS UTÁN cikkhirdetésekre.
- befúvó szellőztető rendszerekben, légkondicionáló rendszerekben, légfűtésben, valamint szárítóberendezésekben használt levegő fűtésére szolgáló berendezések.
A hűtőfolyadék típusától függően a fűtőtestek lehetnek tűz-, víz-, gőz- és elektromos fűtőtestek. .
A legelterjedtebbek jelenleg a víz- és gőzmelegítők, amelyek sima csövesre és bordásra oszthatók; az utóbbiak viszont lamellás és spiráltekercsesre oszlanak.
Különbséget kell tenni az egyjáratú és a többjáratú fűtőberendezések között. Egymenetes esetén a hűtőfolyadék egy irányban halad át a csövekben, többmenetben pedig többször változtatja a mozgás irányát a kollektorfedelekben lévő válaszfalak miatt (XII.1. ábra).
A fűtőtestek két modellt hajtanak végre: közepes (C) és nagy (B).
A levegő fűtéséhez szükséges hőfogyasztást a következő képletek határozzák meg:
 |
ahol Q"— hőfogyasztás légfűtéshez, kJ/h (kcal/h); K- ugyanaz, W; 0,278 a konverziós tényező kJ/h-ról W-re; G- a felmelegített levegő tömege, kg / h, egyenlő Lp [itt L- térfogati fűtött levegő mennyisége, m 3 / h; p a levegő sűrűsége (egy hőmérsékleten tK), kg/m3]; Val vel- a levegő fajlagos hőkapacitása 1 kJ / (kg-K); t k - levegő hőmérséklete a fűtőberendezés után, ° С; t n— a levegő hőmérséklete a légfűtő előtt, °C.
Az első fűtési fokozatú fűtőberendezéseknél a tn hőmérséklet megegyezik a külső levegő hőmérsékletével.
Feltételezzük, hogy a külső levegő hőmérséklete megegyezik a számított szellőztetési hőmérséklettel (A kategória klímaparaméterei), amikor a túlzott nedvesség, hő és gázok leküzdésére tervezett általános szellőzést terveznek, amelynek MPC értéke meghaladja a 100 mg / m3-t. A 100 mg/m3-nél kisebb MPC-vel rendelkező gázok leküzdésére tervezett általános szellőztetés tervezésekor, valamint a befúvó szellőztetés tervezésekor a helyi elszívókon, technológiai elszívókon vagy pneumatikus szállítórendszereken keresztül távozó levegő kompenzálására, a külső levegő hőmérsékletét egyenlőnek kell feltételezni. a fűtési tervezésnél számított tn külső hőmérsékletre (B klímaparaméter-kategória).
Egy olyan helyiségben, ahol nincs hőtöbblet, olyan befúvott levegőt kell bevezetni, amelynek hőmérséklete megegyezik az adott helyiség beltéri levegő hőmérsékletével tВ. Túlzott hő jelenlétében a befúvott levegőt csökkentett hőmérsékleten (5-8 ° C-kal) szállítjuk. 10°C alatti hőmérsékletű befúvott levegőt még jelentős hőkibocsátás esetén sem javasolt a helyiségbe juttatni a megfázás lehetősége miatt. A kivétel a speciális anemosztátok használata.
Az Fк m2 fűtőtestek szükséges felületét a következő képlet határozza meg:
ahol K— hőfogyasztás légfűtéshez, W (kcal/h); Nak nek- a fűtőberendezés hőátbocsátási tényezője, W / (m 2 -K) [kcal / (h-m 2 - ° C)]; t vö.T. — átlaghőmérséklet hűtőfolyadék, 0 С; t r.v. a fűtőtesten áthaladó felmelegített levegő átlagos hőmérséklete, °C, egyenlő (t n + t c)/2.
Ha a hűtőfolyadék gőz, akkor a hűtőfolyadék átlaghőmérséklete tav.T. egyenlő a telítési hőmérséklettel a megfelelő gőznyomáson.
A víz hőmérsékletére tav.T. a forró és a számtani középértékeként van definiálva vissza a vizet:
Az 1,1-1,2 biztonsági tényező figyelembe veszi a légcsatornákban a léghűtés hőveszteségét.
A K fűtőtestek hőátbocsátási tényezője a hűtőfolyadék típusától, a fűtőtesten áthaladó vp levegő tömegsebességétől, geometriai méretétől, ill. tervezési jellemzők fűtőtestek, a víz mozgásának sebessége a fűtőtest csövein keresztül.
A tömegsebesség alatt az a levegő tömege, kg, amely 1 s alatt áthalad a légfűtő élő részének 1 m2-én. A vp tömegsebességet kg/(cm2) a képlet határozza meg
A nyitott szakasz fЖ területe és az FK fűtőfelület alapján a fűtőtestek típusa, márkája és száma kerül kiválasztásra. A fűtőtestek kiválasztása után a levegő tömegsebessége a jelen modell fD fűtőtestének nyitott szakaszának tényleges területe szerint kerül meghatározásra:
ahol A, A 1, n, n 1 és t- együtthatók és kitevők, a fűtőberendezés kialakításától függően
A víz mozgásának sebességét a fűtőcsövekben ω, m/s, a következő képlet határozza meg:
ahol Q "a levegő fűtésének hőfogyasztása, kJ / h (kcal / h); rp a víz sűrűsége, 1000 kg / m3, sv a víz fajhője, egyenlő 4,19 kJ / (kg- K); fTP - nyitott terület a hűtőfolyadék áthaladásához, m2, tg - hőmérséklet forró víz a tápvezetékben, ° С; t 0 - visszatérő víz hőmérséklete, 0С.
A fűtőtestek hőátadását befolyásolja a csővezetékekkel való összekapcsolás módja. A csővezetékek csatlakoztatására szolgáló párhuzamos séma esetén a hűtőfolyadéknak csak egy része halad át egy külön fűtőberendezésen, és azzal együtt szekvenciális áramkör minden egyes fűtőelemen áthalad a hűtőfolyadék teljes áramlása.
A fűtőelemek ellenállását a levegő áthaladásával szemben p, Pa a következő képlettel fejezzük ki:
ahol B és z együttható és kitevő, amely a fűtőberendezés kialakításától függ.
A sorba kapcsolt fűtőtestek ellenállása egyenlő:
ahol m az egymás után elhelyezkedő fűtőtestek száma. A számítás a fűtőtestek hőteljesítményének (hőátbocsátásának) képlet szerinti ellenőrzésével zárul
ahol QK - fűtőtestek hőátadása, W (kcal / h); QK - ugyanaz, kJ/h, 3,6 - átváltási tényező W kJ/h-ra FK - fűtőtestek fűtőfelülete, m2, az ilyen típusú fűtőtestek számításának eredményeként; K - fűtőtestek hőátbocsátási tényezője, W/(m2-K) [kcal/(h-m2-°C)]; tav.v - a fűtőberendezésen áthaladó fűtött levegő átlagos hőmérséklete, °C; tav. T a hűtőfolyadék átlagos hőmérséklete, °С.
A fűtőtestek kiválasztásakor a becsült fűtőfelület 15-20%, a légáteresztéssel szembeni ellenállás 10% és a vízmozgással szembeni ellenállás 20% tartományba esik.
