Kafedrasi “sanoat korxonalarida energiya tejamkor tadbirlarni samaradorligini baholash”

11-mavzu. Sanoat korxonasining issiqlik yo‘qotishlarini kamaytirish usullari va ularning tahlili
Reja:

1. Sanoat binolari va inshootlarda energiya tejash tadbirlarini baholash.

   
   

2. Isitish tizimlarida, havo almashinuvida va sovutishda energiya tejash tadbirlarini baholash.

   
   

Issiqlik uzatishga qarshilik.
Binolar va inshootlarning eng muhim issiqlik va quvvat ko'rsatkichlaridan biri bu odatda tushuniladigan bino va inshootlarning konvert elementlarining issiqlik o'tkazuvchanligiga chidamliligi (devorlar, shiftlar, tomlar, derazalar, eshiklar va shunga o'xshash binolar va inshootlarning boshqa konstruktiv elementlari). Devorlarning tashqi va ichki yuzalarida konvektiv qarshiliklar yig'indisi va bino konvertining qatlamlarining umumiy o'tkazuvchanlik qarshiligi (OK):

Bu erda ain va aout havodan OC ning ichki yuzasiga va OC ning tashqi yuzasidan tashqi havoga issiqlik uzatish koeffitsientlari, hi va li - qalinligi (m) va issiqlik o'tkazuvchanligi (Vt / m K) i-qavat. Tenglama OC qatlamlari orasidagi ideal termal aloqani nazarda tutadi.

Adabiyotlardan [3] ko'rinib turibdiki, (3.18) tenglamaning o'ng tomonidagi birinchi va oxirgi hadlarning umumiy qarshilikka qo'shgan hissasi ahamiyatsiz va OK ning dizayniga qarab, 5% dan oshmaydi.
Issiqlik yo'qotilishini aniqlash usullari
Bino va inshootlarni ishlatish jarayonida yuzaga keladigan issiqlik yo'qotishlarining kattaligini sifatli va eng muhimi, miqdoriy baholash uchun OC ning issiqlik qarshiligini aniqlash kerak. Bunday holda, printsipial ravishda ikkita yondashuvdan foydalanish mumkin: statsionar bo'lmagan va statsionar. OC ning issiqlik qarshiligini aniqlash uchun statsionar bo'lmagan yondashuvning kuchi hisob-kitoblar uchun zarur bo'lgan nisbatan qisqa o'lchash vaqti (bir ish kunidan kam).
Statsionar yondashuv bilan o'lchash vaqti 15 kun yoki undan ko'proqni tashkil qiladi [4, 5]. Mualliflar, hisoblash va eksperimental tadqiqotlar asosida, termal inertiyaga qarab, OC ning barqaror termal holatiga 120-150 soat ichida erishiladi, deb ta'kidlaydilar. Bunday holda, harorat farqi ∆t(t) (xona ichidagi va tashqarisidagi havo harorati o'rtasidagi farq) bir nechta o'lchovlarni bajarish kerak.
A. V. Shishkin [2] tomonidan taklif qilingan yondashuv umumiy shaklda statsionar bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligining differensial tenglamasini boshlang'ich va chegara sharoitlari bilan echishdan, natijani atmosfera bilan issiqlik almashinuvi yuzasida issiqlik balansi tenglamasiga keyinchalik almashtirishdan iborat. Muallifning fikricha, bunday yondashuv bilan faqat OC ning tashqi yuzasi uchun yechim olish mumkin. Lekin OC ning tashqi yuzasidagi harorat va solishtirma issiqlik oqimini hisoblash uchun [2] da keltirilgan formulalar noqulay va foydalanish uchun yaroqsiz. Biroq, statsionar bo'lmagan issiqlik uzatishning differentsial tenglamasini echishga asoslangan yondashuv istiqbolli.
Yilning deyarli istalgan vaqtida, isitilmaydigan xonalarda foydalanish mumkin, uni amalga oshirish uzoq vaqt talab qilmaydi.
Issiqlik oqimlarini parametrik identifikatsiyalash va OC materiallarining termofizik xususiyatlarini yaxshilash yordamida masalani hal qilish usulini taqdim etamiz [6]. Xona ichidagi harorat issiqlik ta'minoti tizimi tomonidan deyarli doimiy ravishda saqlanib qolganligi sababli, issiqlik yo'qotishlarining qiymati OC ning tashqi yuzasida issiqlik uzatish koeffitsienti va tashqi havo harorati sezilarli darajada ta'sir qiladi. Devorning ichki yuzasi haroratining o'zgarishi bilan OC ning issiqlik qarshiligi unchalik katta bo'lmagan darajada o'zgaradi, shuning uchun OC ning tashqi yuzasi haroratini o'lchash va OC ning o'rganilayotgan qismi orqali o'ziga xos issiqlik oqimini hisoblash yoki o'lchash orqali. , OC ning ko'rib chiqilgan kesimining issiqlik qarshiligini hisoblash mumkin.
OCda bir o'lchovli issiqlik uzatish dinamikasini oddiy differensial tenglamalar tizimi bilan tasvirlash mumkin. Issiqlik uzatish maydoni bir o'q bo'ylab diskretlashtirilgan va vaqt uzluksiz deb hisoblangan matematik modellar odatda differentsial-farq modellari (DDM) deb ataladi [7].
DRM dan turli xil termal sxemalarning bir o'lchovli OC devorlarida issiqlik uzatishning asosiy universal modeli sifatida foydalanish taklif etiladi. Misol sifatida, termofizik xususiyatlarga ega h = 0,2 m qalinlikdagi yon yuzasida issiqlik izolyatsiyalangan plastinka sifatida ifodalanishi mumkin bo'lgan bir hil devorni ko'rib chiqing: l = 0,076 Vt / m K, cr = 1,69⋅10⁵ J / m³ K, bu erda λ, c, ρ - OC materialining issiqlik o'tkazuvchanligi, issiqlik sig'imi va zichligi. Rasmda plastinka ko'rinishidagi OC ning issiqlik sxemasi (a) va topologiyasi (b) ko'rsatilgan (tst.in tst.out - mos ravishda ichki v a tashqi devorlarning harorati, q - issiqlik oqimi).
Termal model (a) va DRM topologiyasi (b)
DRM qurish uchun plitani h qalinligi bo'yicha t1, t2, ..., t11 haroratli n ta qatlamga (bu holda n = 11) ajratamiz. Bunday holda, hisob-kitoblar uchun chegara qatlamlarining qalinligini ∆/2 qilib belgilash va ularning haroratlarining o'rtacha qiymatlarini, t1 va t11, oxirgi sirtlarga murojaat qilish qulay.