Тепловые сети. Потери энергии при транспортировке тепла

Качество тепловой энергии, ее распределение при помощи водных тепловых сетей. Основной прибор для теплоснабжения. Учет потребления теплоты потребителем. Способы уменьшения теплопотерь. Эффективность работы отопительных приборов. Пути энергосбережения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 28.11.2021
Размер файла 12,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тепловые сети. Потери энергии при транспортировке тепла

тепловая энергия сеть

Потребление энергии подразумевает преобразование у потребителя получение энергии в форму, требующуюся потребителю, или для создания определенных условий, продукта, действия (механическая энергия, химические преобразования, температурной уровень и т.д.).

Качество тепловой энергии должно быть таким, чтобы у потребителя при потреблении ее реализовались требуемые условия: при отоплении - необходимая температура нагревательных приборов, вентиляции - температура воздуха, на паровых машинах - требуется механическая мощность, в технологических процессах - вывод соответствующей продукции (например, количество и качество бетонных или керамических изделий). Поэтому с точки зрения потребителя тепловая энергия должна иметь показания по следующим параметрам: температура теплоносителя (обычно воды или пара); давление(особенно пара); расход теплоты и общее количество теплоты.

Работоспособность (эксергия) характеризуется превышением температуры теплоносителя над температурой окружающей среды; для ее определения нужно знать исходные и конечные величины энтальпии и энтропии, которые определяются по температуре и давлению. Тепловая энергия от теплоносителя передается потребителю через теплообменник, его эффективность тем выше, чем больше исходная температура. Однако при теплообмене работоспособность теряется. Поэтому необходимо оптимум, выражающийся в максимальном суммарном эффекте. Такой оптимум в настоящее время практически не определяется, и это одно из направлений энергосбережения при производстве и потреблении теплоты.

Температура измеряется различными термометрами, давление - манометрами. Основной прибор для теплоснабжения - тепломер (счетчик тепловой энергии). Его действия основано на уравнении теплового баланса: потребленная энергия равна подведенной в прямой трубопроводе минус возвращенная в обратный трубопровод (если не возвращаться, то минус состояние при температуре окружающей среды). Следовательно, расход теплоты равен произведению расхода теплоносителя, его теплоемкости, разности температур теплоносителя на входе и выходе у потребителя. Поэтому тепломер представляет собой расходомер воды (пара), в котором учитывается указанная разность температур. Конструкции тепломера различны. Обычно приборы учета потребления теплоты потребителем находятся в тепловых пунктах, их обслуживает жилищно-коммунальная служба.

Необходимо также учитывать расход топлива. Если расход газа и нефти определяется достаточно точно известными типами расходомеров, то данные по расходу твердого топлива (уголь, торф, дрова) менее точны.

Тепловая энергия с точки зрения потерь при транспорте намного сложнее. Основное количество теплоты транспортируется в холодное время года, т.е. при значительной разности температур теплоносителя и окружающей среды; эта разность обуславливает величину потерь. Коэффициент теплоотдачи от элементов теплопередающей системы в окружающую среду даже нормативный, проектируемый составляет существенную величину: от 8 до 35 Вт/(м2к), в условиях эксплуатации он может быть еще выше. Если путь теплоносителя к потребителю несколько километров, доля потерь теплоты по отношению к исходному ее количеству может составлять 20…60%.

Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от ТЭЦ или котельных к потребителям по специальным трубопроводам, которые называются тепловой сетью.

Тепловая энергия распределяется при помощи водных тепловых сетей:

Прямой ток: давление 4…10 атм., температура 90…200 оС;

Обратный ток: давление 2…4 атм., температура 70 оС;

Тепловые сети: магистральные (по главным направлениям населенного пункта), распределительные (внутри кварталов), ответвления (подвод к домам), - делятся на водяные (прямая и обратная трубы) и паровые (паропровод и конденсатопровод), используются стальные трубы от 20 до 600 мм диаметром, покрытые теплоизоляцией. Эти трубы находятся в проходных каналах (одновременно с другими инженерными коммуникациями), в непроходных каналах (обычно коробчатой конструкции из бетонных блоков), или в виде бесканальной прокладки. Чем длиннее трубы (больше радиус действия тепловых сетей), тем больше энергии на прокачку теплоносителя, больше тепловой потери. Поэтому радиус ограничен 10 км. Для последующих потребителей требуется уже другой источник теплоты.

По ходу теплоносителя устраиваются специальные камеры, колодцы (задвижки, вентили, манометры), компенсаторы ("П" - образные, линзовые, сальниковые), стойки, фиксаторы и т.д., увеличивающие теплопотери. Особенно велики теплопотери при открытой прокладке труб (так называемые "воздушные" тепловые сети), требуется большие расходы на теплоизоляцию. Плохая эксплуатация (открытые люки, поврежденная изоляция, влажность, сквозняки и т.д.) увеличивает теплопотери.

Вода нагревается в водогрейном котле ТЭЦ или котельной (или в специальных подогревателях) и насосом подается в тепловую сеть города. Неплотности по трассе, в сальниках насосов ведут к утечкам горячей воды. Температура горячей воды из централизованного теплоисточника колеблется от 90 до 200оС. От теплоносителя вода возвращается с расчетной температурой 70оС. При меньшей обратной температуре: а) необходимы большие размеры нагревательных приборов у потребителей; б) кородируют трубы котлов из-за конденсации водяных паров из продуктов сгорания.

Пар образуется в парогенераторах и с давлением 1,5…2 атм поступает в паровую тепловую сеть; в нагревательных приборах потребителя он конденсируется, остывает и возвращается на ТЭЦ или котельную.

Место подсоединения теплопотребителя к тепловой сети (ввод), называется тепловым пунктом, они подразделяются на индивидуальные - ИТП (для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения оного здания) и центральные - ЦТП (два и более здания). В тепловых пунктах устанавливается оборудование для преобразования вида теплоносителя или его параметров, контроля параметров, регулирования расхода теплоносителя и его распределения, защиты от аварийного повышения параметров, заполнения и подпитки систем, сбора и возврата конденсата, аккумулирования теплоты, водоподготовки для горячего водоснабжения. Утечки теплоносителя, плохая теплоизоляция оборудования дают теплопотери.

Основная часть тепловой энергии идет на отопление. Отопление - это компенсация тепловых потерь в окружающую среду данного помещения, объекта при условии поддержания в нем заданной температуры. Если температура в помещении больше, чем снаружи, то всегда имеется тепловой поток, называемый теплопотерями. Этот поток никогда не равен нулю (только при равенстве температур). т.е. все тепло, введенное в помещение, в конце концов оказывается в окружающей среде. Поэтому неуместны восклицания о том, что "греем небо". Другое дело - величина, интенсивность этого потока (количество тепла в единицу времени). Она зависит от термического сопротивления наружных ограждений - стен, окон, потолка, пола и т.д. (толщина деленная на теплопроводность). Очевидно, увеличивая толщину и переходя на более совершенный теплоизоляционный материал, можно уменьшить теплопотери, уменьшить необходимую мощность системы отопления, уменьшить расход топлива на получения тепловой энергии. Однако при этом возрастает стоимость сооружения, поэтому термическое сопротивление нормируется. Нахождение оптимума по минимуму затрат - наиболее правильный путь энергосбережения, но чаще нормы усредняют расчет для разных потребителей. Поэтому с точки зрения энергосбережения желательно для конкретных практических случаев уточнять экономически целесообразные термические сопротивления ограждений.

В системах отопления тепло передается в помещении при помощи нагревательных (отопительных) приборов; обычно это чугунные и стальные радиаторы и конвекторы. Для повышения эффективности работы отопительных приборов следует:

1. не ограждать их декоративными решетками;

2. не заглублять в ниши;

3. использовать темную окраску;

4. при большом количестве секций делить на несколько батарей;

5. не располагать их высоко;

6. при установке на наружных стенах применять теплоизоляцию со стороны стены;

7. иметь отключающий и регулирующий вентиль;

8. следить за чистотой межреберного пространства в конвекторах.

По условиям энергосбережения недопустимо использовать электроэнергию для отопления зданий, т.к. для производства единицы электроэнергии необходимо несколько единиц тепловой (получающейся при сжигании топлива). Конечно, бывают единичные случаи, когда вынуждены применять электрообогрев, но надо стремиться к получению теплоты при сжигании топлива, ибо КПД в этом случае близко к 100%. Отрицательные факторы при этом - топливное хозяйство, необходимость очистки газов, пожарная безопасность. При правильном использовании совершенных теплогенераторов огневого типа эффект энергосбережения

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Тепловые сети, их характеристика. Потери тепловой энергии при транспортировке к потребителю. Источники потерь, сложность их выявления. Существующие трубопроводы теплосетей. Теплоизоляционные материалы.

    реферат [35,3 K], добавлен 24.07.2007

  • Измерение расхода и количества тепла, поставляемого потребителю, его роль в системах энергосбережения и автоматизации тепловых сетей. Теплосчетчики как вид приборов учета тепловой энергии, общие принципы их работы. Типы теплосчетчиков и их характеристика.

    реферат [2,3 M], добавлен 24.07.2012

  • Потребление тепловой и электрической энергии. Характер изменения потребления энергии. Теплосодержание материальных потоков. Расход теплоты на отопление и на вентиляцию. Потери теплоты с дымовыми газам. Тепловой эквивалент электрической энергии.

    реферат [104,8 K], добавлен 22.09.2010

  • Пути уменьшения расходов энергии на отопление жилых домов: теплоизоляция зданий, рекуперация тепла в системах вентиляции. Способы достижения нулевого потребления полезной энергии. Использование альтернативных источников водоснабжения в пассивных домах.

    реферат [351,4 K], добавлен 03.10.2010

  • Определение понятия тепловой энергии и основных ее потребителей. Виды и особенности функционирования систем теплоснабжения зданий. Расчет тепловых потерь, как первоочередной документ для решения задачи теплоснабжения здания. Теплоизоляционные материалы.

    курсовая работа [65,7 K], добавлен 08.03.2011

  • Основы энергосбережения, энергетические ресурсы, выработка, преобразование, передача и использование различных видов энергии. Традиционные способы получения тепловой и электрической энергии. Структура производства и потребления электрической энергии.

    реферат [27,7 K], добавлен 16.09.2010

  • Принцип устройства и действия тепловой трубки Гровера. Основные способы передачи тепловой энергии. Преимущества и недостатки контурных тепловых труб. Перспективные типы кулеров на тепловых трубах. Конструктивные особенности и характеристики тепловых труб.

    реферат [1,5 M], добавлен 09.08.2015

  • План цеха малого предприятия с оборудованием системы отопления. Расчет теплопотерь здания через ограждающие конструкции. Тип остекления и пола, материал перекрытия крыши. Общее количество теплоты на цех. Выбор и размещение отопительных приборов.

    контрольная работа [150,2 K], добавлен 24.05.2015

  • Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012

  • Характеристика Солнца как источника энергии. Проектирование и постройка зданий с пассивным использованием солнечного тепла, способы уменьшения энергопотребления. Виды концентрационных станций, конструкции активной гелиосистемы и вакуумного коллектора.

    реферат [488,8 K], добавлен 11.03.2012

  • Основные требования к размещению трубопроводов, оборудования и арматуры в тепловых пунктах. Учет тепловых нагрузок, расходов теплоносителя и конденсата. Заполнение систем потребления теплоты. Сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества.

    реферат [23,4 K], добавлен 16.09.2010

  • Характеристика тепловой нагрузки. Определение расчётной температуры воздуха, расходов теплоты. Гидравлический расчёт тепловой сети. Расчет тепловой изоляции. Расчет и выбор оборудования теплового пункта для одного из зданий. Экономия тепловой энергии.

    курсовая работа [134,1 K], добавлен 01.02.2016

  • Требуемое тепловое сопротивление конструкции для случая стационарного теплообмена. Тепловые потери помещений через стены, крушу и полы. Теплопоступления в помещения. Расчет отопительных приборов. Гидравлический расчет системы. Приточная вентиляция.

    курсовая работа [181,9 K], добавлен 14.03.2013

  • Характеристика объектов теплоснабжения. Расчет тепловых потоков на отопление, на вентиляцию и на горячее водоснабжение. Построение графика расхода теплоты. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети. Расчет магистрали тепловой сети.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.08.2012

  • Основные технические направления энергосбережения в Республике Беларусь. Энергосберегающие технические системы и оборудование: использование тепловых насосов, газовых низкотемпературных отопительных котлов. Энергосберегающие осветительные приборы.

    реферат [390,4 K], добавлен 23.03.2012

  • Системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Потери энергии в трансформаторах и тяговой сети: сложности определения и анализ основных параметров. Экономическая эффективность перехода к системе с экранирующими и усиливающими проводами.

    дипломная работа [931,9 K], добавлен 02.07.2012

  • Производство электрической и тепловой энергии. Гидравлические электрические станции. Использование альтернативных источников энергии. Распределение электрических нагрузок между электростанциями. Передача и потребление электрической и тепловой энергии.

    учебное пособие [2,2 M], добавлен 19.04.2012

  • Определение максимальной тепловой мощности котельной. Среднечасовой расход теплоты на ГВС. Тепловой баланс охладителей и деаэратора. Гидравлический расчет тепловой сети. Распределение расходов воды по участкам. Редукционно-охладительные установки.

    курсовая работа [237,8 K], добавлен 28.01.2011

  • Сущность и краткая характеристика видов энергии. Особенности использования солнечной и водородной энергии. Основные достоинства геотермальной энергии. История изобретения "ошейника" А. Стреляемым, принцип его работы и потребления энергии роста растений.

    презентация [911,5 K], добавлен 20.12.2009

  • Определение величин тепловых нагрузок района и годового расхода теплоты. Выбор тепловой мощности источника. Гидравлический расчет тепловой сети, подбор сетевых и подпиточных насосов. Расчет тепловых потерь, паровой сети, компенсаторов и усилий на опоры.

    курсовая работа [458,5 K], добавлен 11.07.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.