Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz"— Zapis prezentacji:

1 Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz

2 Strata ciepła przez przegrodę Q =8,64*10 -5 *Sd*A/R Ilość energii cieplnej w GJ, która przeniknie przez ścianę przegrody budowlanej wielowarstwowej o powierzchni A [m2] i oporze cieplnym R [m2*K/W] w ciągu jednego roku, przeliczona na średniomiesięczną temperaturę powietrza zewnętrznego w formie stopniodni przyjętych dla danej stacji meteorologicznej na terenie Polski, za okres 10 lat, w odniesieniu do założonej temperatury wewnętrznej pomieszczeń ogrzewanych oraz normatywnego czasu trwania sezonu grzewczego.

3 Po co tu jesteśmy? -Aby zostać audytorem -Czym jest energia (promieniowanie, temperatura-ciepło, praca mechaniczna, reakcja chemiczna) -Po co jest energia -1 cal = 4,19 J (1g H 2 0 od 14,5 do 15,5 st.C przy ciśnieniu 1 atm) -Zrzucać kalorie czyli dieta 1000 cal (kcal)

4 Praca i ciepło Zadanie: Ile razy należy podnieść 1 kg cukru na wysokość 1 m, aby się napić 1 szklanki herbaty?

5 Szklanka herbaty N = F * s (siła * droga) - praca F = m*a (masa * przyspieszenie) Podnosimy: 1kG = m*g=1 kg * 9,81m/s^2=9,81J N cukru =9,81J przyjmujemy 10 J Uwaga 1J=1Ws Podnosimy 1kg na wysokość 1m w czasie 1 sekundy, czyli z mocą 10W (9,81W)

6 Ciepło właściwe Ilość energii cieplnej (w J) jaką należy dostarczyć do 1 kg substancji aby podnieść jej temperaturę o 1 stopień SubstancjaCiepło właściwe J/(kg*K) Aluminum/stal900/460 Polipropylen/PCV2000/980 Woda/lód/para4190/2050/1900 Powietrze1224

7 Gorąca szklanka herbaty Q=m*c*( )= =0,5 [dm3=kg]*4190[J/(kg*K)]*(100-10)[K] = [J] N cukru = 10 J Odpowiedz: ok. 19 tys. razy w czasie 5,5 godziny należy podnieść 1kg cukru aby zasłużyć na jedną szklankę herbaty

8 Moc Ilość energii dostarczonej w danym czasie mówi nam o mocy układu Zadanie1 Jaką moc potrzebujemy dla: a)podgrzania 1000 litrów wody (1m3) w jedną minutę z temperatury 10 do 50 st.C b)J.w. lecz w godzinę Q=m*c*( )= 1000 kg * 4,19 kJ/(kg*K)* 40K = = kJ (kWs) =168 MJ = 0,168 GJ [GWs] min) = kWs/60s = kW = 2,8 MW (1godz)= kWs/3600s = 46,6 kW Zadanie 2 Grzałki w bojlerach 200 litrów – 2,8 kW (1000) Ile czasu potrzebujemy aby ogrzać 1000 litrów wody z 10 do 50 st.C w takim bojlerze? 1MWh = 3,6 GJ (GWs)

9 Topnienie i parowanie Zadanie: Ile ciepła należy doprowadzić do 1 kg lodu o temp 73K aby otrzymać parę o temperaturze 400K (p=1,013 bar)

10 Ciepło topnienia i parowani SubstancjaTopnienieCiepło topnienia/ krzepnięcia Temp wrzenia Ciepło parowania/ kondensacji Ciepło właściwe Stopnie Celcjusza kJ/kg Stopnie Celcjusza kJ/kg kJ/(kg*K) Lód Woda Para ,1 4,19 2 Miedź Azot , ?

11 -200C=73K 2,1kJ/kg*K 0C=273K 100C=373K 4,19kJ/kg*K 100C 333kJ/kg 273K 127C=400K 2kJ/kg*K 2256 kJ/kg*K KRYSZTAŁ faza WODA faza PARA Q=2,1* ,19* *2 =3482 kJ/kg w tym ok. 65% parowanie

12 Ciśnienie a temperatura wrzenia GdzieCiśnienie mbar (absolutne) Temperatura wrzenia wody M.Everest39375,4 Bałtyk szybkowar Instalacja grzewcza Sieć wys. Param Para40 000?

13 Wymiana ciepła - promieniowanie Słońce, słoneczko, promiennik gazowy Ciepło rozprzestrzenia się przez fale elektromagnetyczne Przenoszenie ciepła nie zależy od materiału, ale jego przyjmowanie zależy od własności materiału (kolor, pojemność cieplna)

14 Wymiana ciepła - przewodzenie Ściana, pręt metalowy, ścianka kotła Rozprzestrzenianie się ciepła od cząsteczki materii do cząsteczki materii Cząsteczki materii są nieruchome (przewodzenie w ciałach stałych) – nagrzewanie pręta metalowego

15 Wymiana ciepła – konwekcja (unoszenie ciepła) Spaliny w kotle, powietrze w pokoju, woda grzewcza Rozprzestrzenianie ciepła przez unoszenie ogrzanych cząsteczek materii Przenoszenie ciepła przez wędrujące cząsteczki materii – ruch powietrza w pokoju

16 Przewodzenie ciepła w materiałach budowlanych Przewodność cieplna: W/K*m] Strumień cieplny przechodzący przez 1m2 substancji o grubości 1m przy różnicy temperatur 1K (st.C) w czasie 1s Opór przenikania ciepła: R=d/ m2*K/W] Współczynnik przenikania ciepła: U=1/R

17 Strumień ciepła (moc) = *A(Tsi-Tse)/d – stała materiału (przewodność cieplna) Tsi – temperatura wewnętrzna Tse – temperatura zewnętrzna d – grubość przegrody

18 Przewodności cieplne Substancja [W/m*K] Miedź/stal380/50 Szkło/tynk1/0,51 Woda0,6 Wełna mineral./styropian0,035 (0,028-0,04) Powietrze0,025

19 Przenikanie ciepła przez przegrodę Opór przenikania ciepła: [m2*K/W] R T = Rsi + Rse + R Rsi – opór ściany wewnętrznej przed przejęciem ciepła z powietrza do ściany Rse – jw. lecz ściany zewnętrznej R – opór przegród U=1/R T U [Wat] A – powierzchnia ściany (przegrody) m2 U – współczynnik przenikania ciepła dla przegrody [W/m2*K] – różnica temperatur po jednej i drugiej stronie przegrody

20 Opory przejmowania ciepła Opór przejmowa- nia ciepła Kierunek strumienia cieplnego W/m2*KW górępoziomoW dół Rsi – wewn opór 0,100,130,17 Rsi – zewn. opór 0,04

21 U [Wat] Tynk wap.2 cm, cegła 36 cm, styropian 10 cm, tynk cem. 3 cm A = 10m*20m=200 m2; si = 20 st.C; se = 2 st.C R=R si +R se +(d tw / tw +d c / c +d s / s +d tc / tc ) = = 0,13+0,04+(0,02/0,71+0,36/0,77+0,1/0,04+0,03/1) = 3,20 m2*K/W 200[m2]*(20-2)[K]/3,2[m2*K/W] = 1125 W Q = *t = 1125 W * 5000h*3600s = Ws = = Wh = 5,65 MWh = 20,25 GJ/rok Strata w PLN = 20,25 * (od 20 do120) zł/GJ = 400 do 2400 zł

22 S d = t wo – t e (m)]*L d (m) t wo – temperatura wewnętrzna t e (m) – temperatura średnia wieloletnia miesięczna L d (m) – liczba dni ogrzewania w danym miesiącu

23 Strata ciepła przez przegrodę Q =8,64*10 -5 *Sd*A/R Ilość energii cieplnej w GJ, która przeniknie przez ścianę przegrody budowlanej wielowarstwowej o powierzchni A [m2] i oporze cieplnym R [m2*K/W] w ciągu jednego roku, przeliczona na średniomiesięczną temperaturę powietrza zewnętrznego w formie stopniodni przyjętych, dla danej stacji meteorologicznej na terenie Polski, za okres 10 lat, w odniesieniu do przyjętej temperatury wewnętrznej pomieszczeń ogrzewanych oraz normatywnego czasu trwania sezonu grzewczego.

24 Strata ciepła przez przegrodę Q =8,64*10 -5 *Sd*A/R Q=8,64*3707*200/(3,2*10^5) Q = 20,02 GJ Poprzednią metodą: 20,25 GJ


Pobierz ppt "Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz"

Podobne prezentacje


Reklamy Google