Научная статья на тему 'Температурні та теплові характеристики утворення льоду на стінах буферної зони будівлі, що опалюється теплотою кристалізації води'

Температурні та теплові характеристики утворення льоду на стінах буферної зони будівлі, що опалюється теплотою кристалізації води Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
42
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОПАЛЕННЯ / ХОЛОДОПОСТАЧАННЯ / ТЕПЛОТА КРИСТАЛіЗАЦії ВОДИ / ТЕПЛОВі ПОТОКИ / ТЕПЛОіЗОЛЯЦіЯ ФАСАДіВ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Пуховий І.І., Денисова А.О., Лужанська Г.В.

Розглянута можливість використання льодяної огорожі буферної зони будівлі, що розташована між житловою зоною і довкіллям. Отримано рівняння для визначення температури зовнішньої поверхні стіни буферної зони, коли на внутрішній поверхні відбувається кристалізація води. На основі отриманих температур знайдені величини густини теплових потоків та визначена питома витрата води. Витрата води зменшується з зростанням товщини льоду і для всіх розрахованих випадків (тепловіддача в повітря атмосфери, його температура, товщина стіни) лежить в межах 0,3 5 кг за годину на квадратний метр.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Температурні та теплові характеристики утворення льоду на стінах буферної зони будівлі, що опалюється теплотою кристалізації води»

Анализируя график отношения суммарного месячного поступления удельного теплового потока на 1 м2, рассчитанного по различным методикам можно увидеть, что для угла наклона 300 процентное соотношение для периода июнь-ноябрь колеблется в пределах 25%, для декабря, января-марта около 45%, для апреля-июня 35%. Для угла наклона 450 соотношение в течение года равно 40%. При угле наклона 600 соотношение суммарного месячного поступления удельного теплового потока 1 м2 возрастает и составляет для разных месяцев в пределах 50%. При угле наклона 900 для летних месяцев процентное соотношение колеблется в пределах от 5% до 20%, для осеннего, весеннего, зимнего периодов - от 25% до 55%.

ВЫВОДЫ

На стадии разработки технико-экономического обоснования проекта системы солнечного теплоснабжения выбор методики расчета поступления интенсивности солнечной радиации имеет важное значение. В результате расчетов были получены графики зависимостей суммарного поступления удельного теплового потока на 1 м2 в течение года, рассчитанные по различным методикам. Расчеты показали - количество поступающего тепла рассчитанного по различным методикам значительно отличается. Приведен график соотношение значений полученных результатов, в процентах. В значениях суммарного месячного поступления удельного теплового потока на 1 м2 рассчитанных аналитическим методом учитываются такие факторы как: прозрачность атмосферы, реальные условия облачности, движение Солнца в течение суток по небесной сфере, которые оказывают значительное влияние на конечные результаты расчета.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ДСТУ-Н Б В.2.5-43-2010 Настанова з улаштування систем сонячного теплопосточання в будинках житлового 1 громадського призначення. Кшв. Мшрегюнбуд Украши, 2010 - с. 45.

2. Справочник по климату СССР. Выпуск 10. Украинская ССР. Гидрометиздат, Л., 1966.

3. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика, Госстрой СССР, Москва , 1984.г

4. НИИ строительной физики. Руководство по строительной климатологии.- Москва, 1977.

5. Гершкович В. Ф. Солнечные установки горячего водоснабжения. Пособие по

проектированию. Изд. КиевЗНИИЭП, 2006.

6. Даффи Дж.А., Бекман У.А., Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.: Мир, 1977.

УДК 697.4:621.58 Пуховий 1.1., д.т.н., професор,

Нацюнальний техтчний утверситет «Кигвський полтехтчний Iнститут»

Денисова А.О., д.т.н., професор, Лужанська Г.В., к.т.н., доцент

Одеський нацгональний полтехтчний университет

ТЕМПЕРАТУРН1 ТА ТЕПЛОВ1 ХАРАКТЕРИСТИКИ УТВОРЕННЯ ЛЬОДУ НА СТ1НАХ БУФЕРНО1 ЗОНИ БУД1ВЛ1, ЩО ОПАЛЮеТЬСЯ ТЕПЛОТОЮ КРИСТАЛ1ЗАЦ11 ВОДИ

Розглянута можлив1сть використання льодяног огорож1 буферной зони буд1вл1, що розташована мгж житловою зоною г довкгллям. Отримано ргвняння для визначення температури зовтшньог поверхт ст1ни буферной зони, коли на

внутршнт поверхнг вгдбуваеться кристалгзацгя води. На основг отриманих температур знайдеш величини густини теплових пототв та визначена питома витрата води. Витрата води зменшуеться з зростанням товщини льоду I для вс1х розрахованих випадтв (теплов1ддача в повтря атмосфери, його температура, товщина стти) лежить в межах 0,3 - 5 кг за годину на квадратний метр. Опалення, холодопостачання, теплота кристал1зацн води, теплов1 потоки, тепло1золящя фасад1в.

ВСТУП ТА АНАЛ1З ПУБЛ1КАЦ1Й

Вщновлюваш джерела енерги знаходять все бшьше застосування в рiзних крашах, а види використовуваних джерел залежать вщ кшматичних умов. В крашах з холодними зимами, до яких вщноситься i Украша, не говорячи вже про Росш, можуть широко використовувати теплоту фазового переходу води в лщ, яка називаеться теплотою кристалiзащi (ТК). Згадана теплота дозволяе пiдiгрiвати пов^я в системах вентиляци i забезпечувати до 50- 70 % економи традицшнох енерги [1], пiдiгрiвати повтря перед тепловими насосам, що е альтернативою грунтовим теплообмiнникам [2]. Також в помiрному i суворому кшмат ТК може бути ефективно використана [3] для пвд^вання повiтря буферних зон (БЗ) бiля фасадiв будiвель, яю утворюються при встановленнi прозорих огорож пасивних систем сонячного опалення чи шших огорож. Пасивнi системи сонячного опалення розташовуються лише зi сторони освiтлених сонцем фасадiв, але утворення буферних зон само по собi зменшуе тепловi втрати будiвель, що мають житлову зону (ЖЗ) з температурою ^ завдяки додатковому термiчному опору огорож БЗ та конвективно! тепловiддачi - В залежносп вiд термiчних опорiв стш житлово'1 зони Я температура пов^я в буферних зонах 1ь пщвищуеться до 10 градусiв в порiвняннi з атмосферною 1д, що позитивно впливае на зменшення теплових втрат iз житлово'1 зони в буферну.

В комбшацп з пасивними системами сонячного опалення ТК можна використовувати для опалення БЗ лише вночi при вщсутносп сонячного випромшювання. Швшчш, пiвнiчно -схiднi та пiвнiчно -захщш фасади взимку не отримують сонячного випромшювання, тому використання ТК найбшьш ефективно на цих фасадах. При використанш емнiсних кристалiзаторiв виникають проблеми видалення примерзлого льоду; заморожування води в краплях, що утворюються розпилювальними пристроями при температурах до мiнус 10 - 15 градуав неможливе через переохолодження крапель i вiдсутнiсть центрiв кристалiзацii води. Розпилена вода може замерзти лише попаданш на тверду поверхню. Найкращою технолопею кристалiзацii води при згаданих температурах е використання бурульок [4], яю теж, але з меншими проблемами, потрiбно видаляти.

ПОСТАНОВКА МЕТИ ТА ЗАДАЧ ДОСЛ1ДЖЕННЯ

Запропоновано [5] в якосп теплообмiнника для пiдiгрiвання ТК пов^я БЗ використати стiну виготовлену з льоду, по поверхнi яко'1 подають гравiтацiйно плiвку води з одше!' чи двох сторiн. При цьому стiна одночасно може слугувати i огорожею буферно'1 зони, ообливо на згаданих фасадах. Така огорожа може бути встановлена як тимчасова на перюд сильних морозiв або на весь морозний перюд. При необхщносп збшьшити виробництво льоду та спростити вщведення незамерзло'1 води, може бути оргашзована подача води зi сторони довк1лля. Температури на внутршнш i зовнiшнiй поверхнях ЖЗ далi будуть позначенi через 11 та Ь, а на вiдповiдних поверхнях БЗ - через 13 та

На систему з льодяною стшою отримано охоронний документ Украши [6] i досi нiяких дослщжень такого варiанту опалення нам не вщомо. Перевагою льодяно'1 стiни, як теплообмшника е можливiсть використання теплоти кристалiзацii при менших значеннях негативних температур тому, що 1;3 нижча температури повтря у буфернiй зош ( 1ь,) через низьке значення коефщента тепловiддача вiд повiтря БЗ до стши БЗ; крiм того, не потрiбно видаляти перiодично лщ, а збiльшення товщини льоду приводить до збiльшення термiчного опору льодяно'1 огорож1.

Недолгом огорожi у виглядi льодяно'1 стши е те, що пiд час вщлиг при невеликiй товщинi стши вона може розтанути [ 7] i потрiбно зводити нову стшу, тому наморожування льоду можно проводити i на постiйнiй огорожi буферно'1 зони, виконанiй iз традицiйних водостшких матерiалiв (скла, полiкарбонату тощо). Легка огорожа з традицшних матерiалiв на сезон з позитивними температурами пов^ря вище 5-10°С може знiматись при потребi додатково'1 територп чи з метою осв^лення вiкон. Може також використовуватись ця огорожа для охолодження пов^ря влiтку при зрошеннi й холодною артезiанською чи колодязною водою.

В робот будуть розглянутi температурш i тепловi характеристики системи опалення будiвлi з буферною зоною, що опалюеться ТК, а також визначена витрата холодно!' води на зрошення поверхнi з льоду та виробництво льоду, який можна використовувати для холодопостачання при руйнуванш стши тд час вщлиг або весною. Для вщокремлення льоду вщ традицiйноi огорож не потрiбна при позитивнiй температурi довкiлля додаткова теплова енергiя.

Температурш режими будiвлi з льодяною чи традицшною стiною БЗ (без зрошення водою). Для знаходження повних термiчних опорiв потрiбно знати коефiцiенти теплообмiну а1, а2, а3 та а4 (нумерaцiя по ходу теплового потоку з ЖЗ у БЗ та в довкшля). Першi три коефiцiенти були розраховаш на ЕОМ з використанням формул для вшьно'1' конвекцп. В залежносп вiд температур величина цих а змшюеться вiд 2,5 до 5 Вт/(м2 К). Термiчнi опори конвективного теплообмiну огорож буферно'1' зони грають основну роль в загальному значенш ЯЬ для БЗ. Якщо а3 не сильно вiдрiзняеться вщ а1та а2, то а4 може зростати при нaявностi вiтру.

Проведет розрахунки впливу товщини льодяно'1 стшки на 1! термiчний опiр. Приймаючи завищене значення а3 = 5 Вт/(м2 К) , а при вiтрi в aтмосферi а4 = 15 Вт/(м2 К). отримано, що при змш товщини стiнки вщ 0,02 до 0,2 м загальний термiчний опiр ЯВ буде змшюватися вiд 0,25 до 0,33 (м2 К)/Вт - (коефiцiент теплопередaчi КЬ =3,08 Вт/(м2 К) при теплопровщносп льоду 2,2 Вт/(м К). Для традицшно! тонко'! огорожi БЗ в перюд вiдсутностi льоду термiчний отр буде трохи нижчий, але з врахуванням того, що а3 та а4 грають основну роль, зниження ЯВ е мiнiмaльним.

Розглянемо вплив повних термiчних опорiв теплопередaчi через стшу житлово! зони Яё при рiзних його значеннях вiд 0,2 до 7(м2 К)/Вт (в так званих пасивних будiвлях опiр Яё може бути i вищим) на густину теплового потоку iз житлово! зонi в атмосферу

при температурах в aтмосферi i в ЖЗ вщповщно мiнус 20 та 20° С (^ =40 °С) отримаемо, що при змiнi загального опору теплопередaчi вiд повiтря житлово! зони до атмосфери в межах 0,5 - 7,33 (м2 К) /Вт) - останне значення е сумою максимально прийнятих вище значень Яё та ЯЬ, значення д змшюються вiд 80 до 5 Вт/м2 при зазначених вище величинах Яё. Вплив товщини льодяно'1 стши чи традицшно! стiни БЗ на д помiтний лише до Яё менших 1(м2 К)/Вт.

Температуру в БЗ у випадку вщсутносп сонячного випромшювання та шфшьтрацп можна знайти за рiвнянням [6], в якому вщношення термiчних опорiв ф = КО/ЯВ та вiдношення поверхонь БЗ i ЖЗ ю = ЕВ/ББ

в ~ Т,

1 + Ф® . (1)

Наприклад. при вщношенш термiчних опорiв ф =3,5 i ю = 1 у випадку змiни

ор

температури довкiлля вiд мiнус 10 до мiнус 15 с температура в БЗ складатиме вiд мiнус

3.3 до мiнус 6,4 с, а при ю = 2 - вщ мiнус 6 до мiнус 10,6 с. Збiльшення ф, яке вiдбувaеться при зростaннi Яё дiе aнaлогiчно зростанню ю. При ю = 1, Яё =7,33 та ЯВ =0,33 маемо ф =21.3 i за температури атмосфери м^с 10° С матимемо 1;Ь = -8.6 °С , а при ю = 1,5 та тих же значеннях Я при 1Л = -20°С величина температури у БЗ буде вищою вщ атмосфернох' приблизно на 1°С.

Температура пов^ря в буфернш зонi при заданих величинах термiчних опорiв огорож зменшуеться при зменшеннi температури навколишнього середовища i при збiльшеннi площi поверхнi буферно'1 зони за рахунок бокових стшок при зростаннi вщсташ мiж огорожами ЖЗ та БЗ. При великих термiчних опорах стш житлово'1 зони температура на поверхнях льодяно'1 чи традицшно'1 стiни БЗ буде вiдрiзнятися менше нiж на 1 °С, а при малих - ця рiзниця може сягати 5-8 градуав. 1з збiльшенням Яё температура льодяно'1 огорожi наближатиметься до температури атмосфери.

Наявшсть негативних температур у буфернш зош та (або) негативно!' температури внутршньо!' поверхнi льодяно'1' огорожi е необхiдною умовою використання ТК.

Температурнi характеристики льодяно'1 стши та буферно'1 зони при зрошенп внутршньо!' стiни водою в перюд морозiв.

Будемо вважати, що температура поверхш 13, на якiй вщбуваеться кристалiзацiя води, е 0 °С, що е фiзичним законом фазового переходу. При такш температурi льодяно!' поверхнi температура у буфернiй зош залежить вщ величин площ звичайних та льодяних огорож БЗ, що з середини зрошуються та не зрошуються водою. Зрошення ззовнi можливе лише на перiод прогрiвання холодно'' льодяно!' стiни i стацiонарно у випадку значно!' площi незрошуваних водою огорож БЗ, коли холод буде надходити в пов^ря БЗ i стша не буде танути з середини..

Значення температури 14 зовшшньо!' стiнки БЗ нам потрiбно для розрахунюв теплових потокiв через стшку та витрати холодно!' води. Визначимо температуру на зовшшнш поверхнi стши в умовах коли на внутршнш пщтримуеться довiльна постiйна температура 13. Вважаемо задачу одномiрною, коли тепловий потш йде лише через спну. Для вирiшення задачi в умовах стащонарного режиму скористаемось тим, що густина теплового потоку теплопровщнютю через спну та конвективною тепловiддачею вщ стiни е однаковою. В загальному випадку при довшьнш постiйнiй температурi внутршньо!' поверхнi температура стiни на меж1 з атмосферою буде

14 = (Х-13 + 5 -а4 -1А) /( X + 5-а4) , (2)

де X, 5 та а4 вiдповiдно е коефщентом теплопровiдностi стiнки, !'!' товщиною та коефщентом тепловiддачi вiд стiнки в пов^ря, який змiнюеться в залежносп вiд вiтру. Приймаючи в рiвняннi (2) температуру 13 = 0 °С , отримаемо залежнiсть:

14 = (5 -а4 -1А) /( X + 5-а4)

-25 -20 -15 -10 -5 0

Рис.1. Графж залежносп температури зовшшньо!' температури в1д температури

• •••• 2 ♦ ♦ атмосфери 1:4 при коефщ1снт1 теплов1ддач1 а4= 5 Вт/(м -К) для р1зни\ товщин стшки з

льоду 5: ♦ - 5 =0,01 м; ■ - 5 =0,1 м; ▲ - 5 =0,5м

Товщина стшки е змiнною величиною, але для певного часу вважатимемо незмшною. Виконаемо розрахунки 14 для рiзних товщин стiнки з льоду: 0,01; 0,1 та 0,5 м. Коефщенти тепловiддачi а4 прийнятi мiнiмaльнi 5 Вт/(м2 -К) (вiльна конвекцiя) та максимальш при вiтрi 25 Вт/(м2-К), що е близькими до рекомендованих СН1П. Температуру довкiлля змiнюемо в межах мшус 5 - 20°С . Вважаемо, що термiчним опором матерiалу традицшно'' стiнки з розташованим на нiй льодом (X = 2,2 Вт/м К) при п малш товщинi можна нехтувати, тому результати будуть справедливими для вах варiантiв виконання стiни. Результати розрахунюв показанi на рис.1 та 2.

-25 -20 -15 -10 -5 0

Рис.2. График залежносп температури зовшшньоУ температури tA вiд температури

• •••• 2 ♦ ♦ атмосфери t4 при коефiцieнтi тепловiддачi а4= 25 Вт/(м -К) для рпних товщин стiнки

з льоду 5: ♦ - 5 =0,01 м; ■ - 5 =0,1 м; ▲ - 5 =0,5м

Графши показують, що залежнiсть температури зовшшньо'' стiнки вiд температури атмосфери е прямолшшною.

Розрахунки густини теплового потоку через стшку можна виконувати через рiвняння теплопровiдностi плоско'1 стiнки або через рiвняння конвективно'1 тепловiддачi при наявност значень температур на поверхш стiнки та коефiцiентiв тепловiддачi в атмосферне пов^ря. Щоб розкрити вплив товщини стiнки ми вибрали перший варiант.

Проведенi розрахунки показали, що за а4 =5 Вт/(м2 К), при темперaтурi атмосфери мiнус 5 i товщинi стiнки 0,1м д складае бiля 30 Вт/ м2, а за а4 = 25 Вт/(м2 К), бiля 58 Вт/ м2. За температури довкiлля мшус 10 при товщинах стiнки 0, 1 та 0,5 м при а4 = 5 д складали вiдповiдно 45 та 33 В Вт/ м2, а за 1А =-20 при товщинах стiнки 0,01; 0,1 та 0,5 м значення д е вщповщно 96, ;81 та 47 Вт /м2 . Таким чином, як i слщ було чекати, термiчний опiр льодяно'1 стiни грае значну роль в зменшенш теплового потоку i , вщповщно, в зменшенш маси утвореного льоду при постшному стоянш негативних температур.

Змiнa температури довкiлля в сторону п зниження приводить до зростання д, якi при а4 =25 Вт/(м2 К), для товщин 0,1 м для температур атмосфери мiнус 5, 10 та 20°С мають значення вiдповiдно 58, 116 та 233 Вт/ м2. При мшмальнш з згаданих темперaтурi густина теплового потоку для товщини 0,01м доходить до 440 Вт/ м2 .

При визначенш витрати води на зрошення льодяно'1' стши вважаемо, що теплота не передаеться iз буферно'1 зони до стiни i вщ стiни до повiтря буферно'1 зони, що е допущенням, яке незначно впливатиме на кiнцевi результати. При конкретних розрахунках потрiбно визначати температуру у буфернш зонi, яка, як показано вище , залежить вщ багатьох фaкторiв.

Розрахунки витрати води тв зробленi на 1 м2 льодяно! стiни (кг/(с м2)) без врахування ентальпп води за рахунок теплоемносп, що дае похибку не бшьше 5%, за формулою

тв = д/Ь.

де Ь = 334 кДж/кг - теплота кристалiзацii води.

Результати розрахункiв показують, що при а4 =25 Вт/(м2 К) питома витрата води доходить при товщиш стiни 0,01 м за температури довкшля мiнус 20°С до 0,0013 кг/( м2с), або 4,7 кг/годину на кв. м, а для цих же умов при товщиш стшки 0,5м вона складае

0.61.кг за годину на кв.м., що бшьше шж 7 разiв менше. Таким чином для одного поверху при довжиш фасаду 10 м площа фасаду складе 30 м2 i витрата холодно!' води в напрших умовах не перевищить 147 кг за годину в початковш стадп формування льодяно'' стши.

За температури довкшля мiнус 20 °С в умовах без в^ру (а4 =5 Вт/(м2 К)) для згаданих товщин стши витрата води складае при мiнус 20°С вiд 0,00028 до 0,000156 кг/( м2с ) . а при мiнус 5 °С для стши 0,1 м бшя 0,0001 кг/( м2с), , що складае на спну в 30 кв.м бшя 11 кг за годину. Приймаючи грубо середню за зиму витрату на фасад бшя 30 кг за годину i 30 дiб морозiв з температурою нижче мiнус 7°С отримаемо, що буде використано бшя 22 т води i вщповщно буде отримано стшьки ж льоду, який дасть холод вл^ку для кондицiювання повiтря при його акумулюванш в льодосховищi з розмiром сторони куба до 3 м. Для згадано'' стiни п товщина при безперервних морозах може зрости до 0,7м. Розглянута система забезпечуе у буфернш зош температуру бшя 0°С i зменшуе втрати з житлово" зони через вщповщний фасад в умовах Укра'ни до 2 раз. А в цшому для будiвлi економiя залежить вщ кiлькостi фасадiв [7] обладнаних такою системою. При комбшацп з пасивними системами сонячного опалення типу засклена веранда чи лодж1я, стiна нижче вшна, де спостерiгаються меншi температури пов^ря БЗ, теж може бути льодяним теплообмшником. Встановлення теплоiзоляцii на стшах житлово" зони лише сприяе використанню теплоти кристалiзацii води i цi два заходи економп енергл повиннi використовуватись в умовах холодного ^мату одночасно.

ВИСНОВКИ:

1. При кристалiзацii води на внутрiшнiй поверхш на основi отриманого рiвняння визначеш температури зовшшньо" поверхнi льодяно'' вертикально'' стши буферно'' зони.

2. На основi температур зовшшньо" поверхнi розраховаш питомi тепловi потоки та питомi витрати води для рiзних товщин стши, температур атмосфери та коефщенпв тепловiддачi вiд стiни в атмосферу.

3. Питома витрата води на кв. м поверхш стши для комбшацп рiзних умов складае вщ 0,3 до 5 кг за годину.

4.Використання льодяно'' стши для опалення може забезпечити також холодопостачання чи кондишювання повггря влггку за рахунок акумульованого льоду. Теп^золяшя фасадiв сприяе використанню теплоти кристалiзацii води.

ПЕРЕЛ1К ПОСИЛЕНЬ:

1. Пуховий 1.1. Безпосередне використання теплоти довкiлля в системах тепло- i холодопостачання // Техн. електродинамша.- 2003.- Тем. вип. - с.31-33.

2. Пуховий 1.1., Безродний М.К., Мхiтарян Н.М., Кудря С.О. Економiя природного газу при замЫ котлiв тепловими насосами та використання теплоти кристалiзацii води, як альтернативи теплоп грунту // Вщновлювана енергетика.-2006.-№1.-с.15-19.

3. Пуховий 1.1. Аналiз теплообмiну в процесi зростання льодяних бурульок, що використовуються для акумулювання природного холоду та пвд^ву пов^ря в системах теплопостачання // Вщновлювана енергетика. - 2007.- №1.- с.16-19.

4. Пуховой И.И.. Система отопления здания И.И.Пухового. Пат. СССР № 1388665А1.. Б24Б 15/00.- 0п.14.03.88 р. Бюл.14.

5. Пуховий 1.1., Приймак К.О.. Споаб опалення будiвлi пiд час морозiв з використанням холодно'' води. Пат. Укра'ни на кор.. модель № 46112. Б24Б 15/00 . Опубл. 10.12.2009. Бюл. № 23.

6. Пуховой И.И. Система отопления зданий без теплового насоса с использованием природной холодной воды // Промышленная теплотехника.- 1992.- Том 14, № 1- 3.- с.57 -61.

7. Драшк Т.В., Пуховий 1.1. Експериментальне дослщження на^вання та танення льодяно'1' пластни в умовах вшьно! конвекци. Тези доп. IX мiжн. наук. практ. конф „Сучасш проблеми наукового забезпеченн енергетики", 18 - 22 04.2011р., ТЕФ, НТУУ КП1.

8. Пуховий 1.1. Економiя палива в комбшованих системах опалення на основi трaдицiйних i низькопотенцiйних нетрaдицiйних джерел енергл з рiзними температурними рiвнями //Енергетика: економiкa, технологи, екологiя. - 2003.- с. 70-77.

УДК 662.612-428.4 Топорен С.С.

Национальная академия природоохранного и курортного строительства

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК МАЛОЙ МОЩНОСТИ ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИКОЙ

ТОПКИ

Рассмотрен способ организации сжигания топлива в топках жаротрубных котлов основанный на эффекте Ранка

Теплогенератор, эффект Ранка, возвратно-вихревые течения, энергосберегающий эффект

АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ.

Рассмотрение существующей ситуации теплоснабжения промышленного и коммунальнно-бытового сектора выявило большой физический износ оборудования, и, как следствие, достаточно значительные потери тепловой энергии. Это приводит к отказу от централизованного теплоснабжения для улучшения качества получаемой тепловой энергии и децентрализации теплоснабжения с использованием теплогенерирующих установок малой мощности.

При разработке и проектировании нового оборудования особое внимание уделяется эффективному использованию топлива и снижению выбросов вредных веществ [1].

Исследования, проведенные в последнее десятилетие показали, что величина выбросов оксида углерода, оксида азота и бензопирена в продуктах сгорания значительно увеличивается при тепловой нагрузке теплогенератора, отличающейся от 100%.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Цель работы - снижение выбросов вредностей в продуктах сгорания теплогенерирующих установок малой мощности при перераспределении тепловой энергии дымовых газов.

Для достижения поставленной цели решалась следующая задача: получить пространственное распределение линий тока при численном решении уравнений Навье-Стокса с заданными граничными условиями для данных условий работы теплогенератора, используя эффект Ранка-Хилша и на основании чего разработать конструкцию теплогенерирующей установки малой мощности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.