CC BY
39
Ершов Сергей Викторович, канд. техн. наук, доцент, erschov. serrg@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Шефер Сергей Юрьевич, магистр, Kafelene@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MODELING OF WIND LOAD ENERGY INDICATORS S.V. Ershov, S.Y. Shefer
When building power supply systems based on Autonomous power sources, such as wind-diesel complexes, the problem of determining the energy characteristics of the wind load arises. This article analyzes the possible methods of determining wind load indicators.
Key words: autonomous power supply, wind diesel installation, wind load.
Ershov Sergey Victorovich, candidate of technical sciences, docent, erschov. serrg@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Shefer Sergey Yurievvich, magister, Kafelene@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 697.7
ИНФРАКРАСНЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ КАК ПЕРЕДОВОЙ СПОСОБ
ОБОГРЕВА ПОМЕЩЕНИЙ
И.М. Базыль, А.Ю. Ключникова
Рассмотрены основные особенности инфракрасных обогревателей, их принцип работы, достоинство и недостатки.
Ключевые слова: обогреватели, инфракрасный диапазон, инфракрасные приборы, электрическая энергия, отопление.
В последнее время электрическое отопление получает все большую актуальность. Инфракрасные обогреватели - это востребованные приборы электрического отопительного оборудования. На сегодняшний день существует много разновидностей приборов.
При производстве инфракрасных обогревателей применяют современные технологии, которые дают возможность получить приборы с высокой производительностью, которыезначительно сокращают затрат на электроэнергию. Поэтому это отопление является наиболее передовым способом обогрева помещений разного назначения.
Работа инфракрасных обогревателей состоит из подачи напряжения на нагревательный элемент, где из-за внутренней конструкции тепловая энергия переходит в электромагнитные волны, которые излучаются в инфракрасном диапазоне, а металлический отражатель помогает их распространению по помещению. Если используются тонкие пластины (настенные модели), то тепло охватывает небольшую территорию.
190
1] 8 ' [7\б_ 2 9
Рис. 1. Схема инфракрасного обогревателя: 1 - теплоизлучающие панели; 2 - корпус; 3 - торцевые крышки; 4 - трубчатые электронагреватели; 5 - кронштейны; 6 - клеммная колодка;
7 - кронштейн; 8 - кабельный вход; 9 - отражатель;
10 - теплоизоляция
При использовании схем отопления с водяными контурами и радиаторами передача энергии в помещение от теплоносителя происходит двумя путями.
Первый путь - прямая тепловая передача от разогретых радиаторов поверхностей к воздуху. Данный принцип является не самым совершенным, поскольку теплообмен ограничивается рабочей площадью прибора. Это пытаются уравновесить высокой температурой системы.
Второй путь - конвекция, связанная напрямую с теплообменом. Особая конструкция радиаторов вызывает конвекционные потоки разогретого воздуха, переносящие тепло по всемупомещению. Однако нагрев происходит неравномерно, так как преобладают высокие температуры вверху и перемещаютсяхолодные потоки воздуха вдоль пола. В дополнение, конвекционные потоки переносят пыль, создают сквозняки, что также доставляет неудобства человеку.
Также от батарей топления исходит тепловое излучение. Но оно является недостаточно сильным для оказания влияния на всю эффективность системы. Действует на ограниченном участке вблизи радиатора.
Базовым принципом работы инфракрасных приборов отопления является передача энергии с помощью электромагнитных волн, которые лежат в диапазонемежду красной границей спектра видимого света (длина волны X ~ 0,74 мкм) и областью микроволнового радиоизлучения (X ~ от 1000 до 2000 мкм).
Данный принцип работы взят у природы. Планета Земля получает большую часть солнечной энергии, которая необходима для всех форм жизни. Для невидимых волн атмосферный воздух не является серьезным препятствием, и они достигают Земли, вызывая нагрев веществ. Тогда нагретые поверхности дают своё тепло воздуху.
Производители выпускают различные виды электрических инфракрасных обогревателей: пленочные, керамические, микатермические, галогенные, карбоновые.
Рис. 2. Виды инфракрасных обогревателей: 1 - пленочный; 2 - микатермический; 3 -керамический; 4 - карбоновый
Пленочные модели представляют широкие ленты из диэлектрического материала, куда встроены тонкие нагревательные нити. Данные обогреватели практически не видны, безопасны и долговечны, работают автономно.
Микатермические обогреватели объединяют обогрев окружающей среды длинноволновым инфракрасным излучением с конвекционным эффектом. В них электрическая спираль нагревает спрессованные листы слюды, которая называется миканитовая панель.
Керамические обогреватели изготавливают в виде настенных панелей. Их нагревательный элемент заключён в керамическую панель, которая хорошо аккумулирует тепло и долго его отдает. Обычно данные модели работают одновременно как инфракрасный излучатель и конвектор. Инфракрасные лучи напрямую нагревают предметы и тепло распространяется потоками воздуха по помещению.
По своему строению похожи карбоновые и галогенные электрообогреватели, электрическая спираль в которых заключена в стеклянную трубку. Отличиями являются материал, из которого создана нагревательная нить, газ, заполняющий стеклянную трубку. У карбоновых приборов нить сделана из углеродного волокна - карбона.
Инфракрасные обогреватели имеют множество достоинств. Данные приборы эффективно обогревают без нанесения вреда здоровью, имеют высокий КПД. Инфракрасные обогреватели не сжигают кислород и частицы пыли в воздухе, поэтому не появляется запах, вызывающий головную боль. Приборы безопасны с точки зрения экологии, возгорания и отравления угарным газом. На монтирование и эксплуатацию данных обогревателей не требуется больших расходов. Они мобильны при установке, имеется возможность устанавливать на стене, потолке или на алюминиевой телескопической стойке. Скорость передачи тепла начинается через 27 секунд после включения прибора. Практически бесшумны и имеют возможность направлять тепло и регулировать температуру.
Среди множества достоинств имеются и свои недостатки. Основной недостаток инфракрасных обогревателей заключается в длительном прогреве большого помещения. Второй существенный недостаток - это интенсивное световое излучение, доставляющее неудобство при использовании приборов в ночное время.
Инфракрасные обогреватели - это доступное на сегодня отопительное электрическое оборудование. Обогреватели с инфракрасным излучением экономичны и удобны в использовании. Они подходят для жилых домов и промышленных помещений.
Список литературы
1. Устройство и принцип работы электрических инфракрасных обогревателей, как выбрать лучший вариант для отопления [Электронный ресурс]. URL: https://labofbiznes.ru/obogrevateli infrakrasnye.html (дата обращения: 05.08.2019).
2. Электрические инфракрасные обогреватели [Электронный ресурс]. URL: https:// otoplenie.site/ otoplenie/ obogrevateli/ infakrasnye/ elektricheskie- infrakrasnye-obogrevateli.html (дата обращения: 05.08.2019).
3. Sagdatullin A., Emekeev A., Muravyova E. Intellectual control of oil and gas transportation system by multidimensional fuzzy controllers with precise terms // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 756. P. 633 - 639.
Базыль Илья Михайлович, канд. техн. наук, доцент, energy@tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Ключникова Алина Юрьевна, студентка, alinka. klyuchnikova@yyandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
INFRARED HEATERS AS THE ADVANCED METHOD OF HEA TING THE ROOMS
I.M. Bazyl, A.Y. Klyuchnikova 193
The main features of infrared heaters, their principle of operation, advantages and disadvantages are considered.
Key words: heaters, infrared range, infrared devices, electric energy,
heating.
Bazyl Ilya Mikhailovich, candidate of technical sciences, docent, energy@tula. ru, Russia, Tula, Tula state University,
Klyuchnikova Alina Yurievna, student, alinka. klyuchnikova@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 537.3
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ
ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
В.Ю. Карницкий, А.Н. Князев
Рассмотрена возможность совмещения нескольких природных возобновляемых источников энергии для получения автономной энерговырабатывающей установки.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, ветроустановка, ветро-генератор, солнечные панели, аккумуляторная батарея, лопасти.
Солнечная энергия наряду с ветровой присутствуют в любой точке поверхности Земли.
Солнце посылает на Землю огромное количество энергии. Энергия ветра - это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур и давлений в атмосфере [1].
В данной статье рассматривается возможность совмещения двух источников природной энергии - ветра и солнца.
Автономная энергоустановка на базе возобновляемых источников энергии является законченным устройством для получения электрической энергии, позволяющая работать без подключения к питающей сети. Во время перебоя с возобновляемыми источниками энергии используется резервное питание установки.
Установка состоит из следующих основных составных частей: генератор переменного/постоянного тока; лопасти; основание конструкции; солнечные панели; аккумуляторы, накапливающие энергию, что позволяет использовать ее при небольшом ветровом/солнечном потоке или его полном отсутствии; контроллер - преобразователь переменного напряжения,
194
