- Энергосбережение в системах теплоснабжения при использовании отопительных электрокалориферов А А Олексюк, Н Ф Радько - страница 1

Страницы:
1 

ный метод рекомендуется при решении прикладных экологических задач, в частности при прогнозировании характеристик природных объектов в рамках экологического мониторинга.

1.Баранник В. А., Проскурнин О.А. Применение метода статистических испытаний в регрессионном анализе данных экологических исследований // Экологическая, техно­генная безопасность и социальный прогресс: Вестник ХИСП. Вып.1. - Харьков, 2001. -С.9-21.

2.Проскурнин О.А. Численный подход к оценке качества решения регрессионной задачи при различных базисах функционального пространства. // Экологическая, техно­генная безопасность и социальный прогресс: Вестник ХИСП. Вып.1(2). - Харьков, 2002. - С.70-78.

3.Проскурнин О.А. Сравнение результатов решения регрессионной задачи мето­дом Монте-Карло при различных базисах функционального пространства // Коммуналь­ное хозяйство городов: Науч.-техн.сб. Вып.45. - К.: «Техніка, 2002. - С.194-198.

4.Смирнов Н.В. Краткий курс математической статистики для технических при­ложений. - М.: Физматгиз, 1959.- 436 с.

5.Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. - М.: Наука, 1977. - 342 с.

6.Худсон Д. Статистика для физиков.- М.: Мир, 1970. - 152 с.

7.Баранник В.А. Непараметрический метод оценки точности и достоверности оп­ределения интегральных показателей по данным выборочных наблюдений // Проблемы охраны окружающей природной среды и техногенной безопасности: Сб.научн.тр. -Харьков: УкрНИИЭП , 2000. - С.129-136.

8.Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши. Бассейн Северского Донца, реки Крыма и Приазовья. - К., 1984-1986.

Получено 24.07.2003

 

УДК 697.38

А.А.ОЛЕКСЮК, канд. техн. наук, Н.Ф.РАДЬКО, канд. экон. наук

Донбасская государственная академия строительства и архитектуры, г.Макеевка

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОКАЛОРИФЕРОВ

Приведена методика исследований сложного лучистого теплообмена между высо­котемпературными электронагревателями, окружающими их экранами и корпусом ото­пительного электрокалорифера.

Анализ существующих переносных электронагревателей показы­вает, что основным их недостатком является большой расход электро­энергии при высоких затратах тепловой энергии и низкой сменной производительности. Кроме того, нагреватели, выполненные из кера­мических стержней с натянутой нихромовой проволокой, часто выхо­дят из строя, поэтому они не нашли широкого применения в практике строительного производства [1, 2]. В связи с этим необходима разра­ботка более совершенных конструкций электрокалориферов, отве­чающих высоким требованиям экономических показателей по тепло­съему, расходу электроэнергии, весу, геометрическим размерам, стои­мости и др.

Для выявления рациональной конструкции электрокалорифера были проработаны различные варианты, например, по форме распо­ложения электронагревателей (с температурой нагрева до 3000 0С) с продольным и поперечным расположением электродов по отношению к потоку воздуха, подаваемого вентилятором [3-6].


Рассмотрим методику описания сложного теплообмена между электродом и двухслойным перфорированным экраном, размещенным в замкнутом пространстве, являющимся корпусом отопительного электрокалорифера (рисунок). В корпусе прибора могут находиться несколько электронагревателей, окруженных аналогичными экранами. В этом случае нужно учитывать их взаимное воздействие на теплооб­мен соседних электродов с экранами.

Для теплотехнических расчетов обычно должны быть заданы: ка­чество и материал поверхностей; конструктивные размеры, длина и диаметры; температура на их поверхностях. По этим данным энергия излучения тел может быть определена на основании закона Стефана-Больцмана, Вт/м2:

 

 

 

где с0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела:с0 =s0108 = 5,67 Вт/(м2-К4). Согласно рисунку (поз. а) с единицы поверхности тела электрода F1 отводится лучистый поток плотностью Е1, Вт/м2, который определяет­ся температурой и физическими свойствами тела. Однако со стороны других тел на рассматриваемое тело падает лучистая энергия в количе­стве Е2, часть которой поглощается телом А1Е2, а остальная часть в количестве (1-А1)Е2 отражается первым экраном площадью F2. По­этому эффективное излучение Еэфф всегда больше собственного излу­чения тела Е1 на величину отраженного излучения (1-А1)Е2. Тогда:

Еэфф = Е1 + (l - А1 )Е2 (2)

В нашем случае с электрода общей поверхностью F1 излучается по всем радиальным направлениям поток энергии Е1, часть которой по­глощается экраном F2, а другая часть через перфорированные поверх­ности F2 и F3 попадает на F4, при этом поток энергии ослабевает от Е1 до Е2, Е3 и Е4 (см. рисунок, поз. а). Остаточная энергия Е4 частично поглощается АфЕ4, а большая часть отражается. Не вся отраженная энергия попадает на экраны, остальное ее количество проходит мимо и снова попадает на поверхность F4 с энергией Е5 и т. д. Внутри экранов происходит аналогичная картина, показанная стрелками. Теплопро­водностью между первым и вторым экранами можно пренебречь, так как они соединены между собой небольшими тонкими перегородками по длине (см. рисунок, поз. б).

Так как конструктивные размеры и материал, состояние поверх­ности и температура на этих поверхностях известны, то с учетом сте­пени черноты, e 1 можно легко подсчитать поток собственного излу­чения Е1. В этом случае расчетное уравнение (1) примет вид

Е1 1 ■ Ео 1 ■ со ^)  F1. (3)

Значения степени черноты Є1 для технически важных материалов

приведены в справочнике, которые изменяются в пределах от 0 до 1.

Аналогично можно записать лучистый теплообмен между элек­тродом, первым F2 и вторым F3 экранами и корпусом прибора F4:

Е2 =Є2 ■ с01 ]   F2; 2     2    0^100)Ез = Єзсо (F3; (4)

г,        (Т4 >|4 F

{100 j

Результирующее уравнение для цилиндрических поверхностей запишем в виде100


T2 )4"

100

j J

— I 2


100


100


F23


TL 100 100


F3100


100 j(5)

где en - приведенная степень черноты серых тел Є12з,Є4 общей поверхностью F[, F2, F3, F4 соответственно:

1Є


1

F2.

1

1 1

— +-------- ^ +------- ^ +

Є1    Є2   F2    Є3 F3


1

Є4


1


F3 F4 (6)Если в отопительном электронагревательном приборе размещено m электродов, окруженных двухслойными керамическими экранами, то для повышения эффективности теплосъема с электродов и экранов необходимо определить оптимальные размеры экранов и расстояния от электродов до них в зависимости от температуры нагреваемого воз­духа на выходе из отопительного электрокалорифера, dopt = J(tKan)- То­гда теплопроизводительность прибора с учетом эффективного тепло­обмена уравнение (5) примет видйэфф =Єпс0 ^ F1


100

Tl )4 - (TT4_)4

100 j


(7)где m - число высокотемпературных электродов с керамическими эк­ранами, шт.; kg - опытный коэффициент эффективности теплосъема, зависит от оптимального зазора между электродом и экранами; ктурб - опытный коэффициент эффективности, учитывающий нали­чие винтообразных насадок для турбулизации потока обдуваемого воздуха экранов с электродами.

Определение коэффициентов эффективности (kg, и kтурб) с це­лью повышения теплопроизводительности отопительного электрока­лорифера и составляет основную задачу его исследования.

Так как длина электродов находится в пределах от 300 до 1200 мм, то и габаритные размеры электрокалорифера будут дикто­ваться его длиной и теплопроизводительностью нагревательного эле­мента, а также мощностью вентилятора. Опытные партии электрока­лориферов используются не только в строительстве, но и для обогрева стволов шахт от обледенения, при сушке стекловолокнистых отходов на технологической линии по изготовлению прошивных матов, при обогреве цехов и гаражей, складских помещений и ангаров в зимних условиях, а также для создания микроклимата в неотапливаемых по­мещениях при ремонтных работах и др.

Для интенсификации тепломассообмена учитывали и аэродина­мические характеристики конструкций, создаваемые винтообразными турбулизаторами потока нагретой струи, коническими рассекателями и насадками, формирующими на выходе компактную дальнобойную струю горячего воздуха.

Таким образом, разработанные конструкции и методика расчета новых высокоэффективных электрокалориферов уменьшают потреб­ление электроэнергии нагревателя на 50% и увеличивают срок службы в 3-5 раз по сравнению с нагревателями из нихромовых спиралей.

Компактность установки и ее маневренность снижают затраты при эксплуатации и обслуживании на 40-45%.

Размещение нагревателя вдоль оси струи воздуха с двумя кера­мическими экранами, окружающими его, позволяет осуществить сложный теплообмен путем конвекции, теплового излучения и тепло­проводности, что повышает теплопроизводительность устройства бо­лее чем в 2 раза при одинаковых энергозатратах.

Внедрение высокоэффективных электрокалориферов с карбид-кремниевыми электродами на ряде объектов различного назначения подтвердило их высокие теплотехнические характеристики и эконо­мические показатели, что обеспечило получение экономического эф­фекта в сумме 1,5 млн. рублей (в ценах 1980-1989 гг.).

1.Аханов B.C. Электронагревательные устройства в строительстве и коммуналь­ном хозяйстве. - М.: Стройиздат, 1978.

2.Никонов А. Применение переносных электрокалориферов для сушки помеще­ний при отделочных работах // Экспресс-информация (ЦБНТИ Минтяжстроя СССР). Сер. 1. Вып.4. - 1979. - С.24-26.

З.Олексюк А.А. и др. Электрокалорифер. А.с. №943494, 16.03.82. 4.Олексюк А.А. и др. Электрокалорифер А.с. №785608, 07.08.80. 5.Олексюк А.А. и др. Эффективный электрокалорифер // Городское хозяйство Ук­раины. - 1981. - №5. - С.11.

б.Олексюк А.О. Високонапірний електрокалорифер / Патент України №44542 А,

15.02.2002. Бюл. №2.

Получено 24.07.2003

 

УДК 696.2 : 622.691

С.Н.ТЫЩИК, В.Ф.ГУБАРЬ, д-р техн. наук, В.И.ЗАХАРОВ

Донбасская государственная академия строительства и архитектуры, г.Макеевка

АНАЛИЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ

Анализируется потребление природного газа в жилых зданиях с учетом темпера­туры наружного воздуха.

В структуре мирового потребления энергоресурсов доля природ­ного газа непрерывно растет. По самым осторожным оценкам в бли­жайшие 15 лет его мировое потребление увеличится не менее чем на 20%. Основным первичным энергетическим ресурсом Украины на ближайшие 15-20 лет также будет природный газ. Уже сегодня его доля в топливном балансе страны составляет около 50% и будет воз­растать по мере восстановления работы промышленности и за счет газификации, в основном сельских населенных пунктов.


В структуре потребления природного газа происходят изменения за счет увеличения его потребления в жилых зданиях (см. табл. 1).

Страницы:
1 


Похожие статьи

- Неизлечимая болезнь

- Страдания и беды

- Обращение

- Глосарій

- Structural refinements on intermediate phases -Автор неизвестен