КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Електрическо отопление. Предимства и недостатъци, приложение. Електрически уреди и оборудване. електрически отоплителни перспективи




Преглед

Когато електрическо отопление получават топлина се дължи на електрическа енергия преобразуването. Чрез получаване на топлина електрическо отопление може да бъде пряко преобразуване на електрическата енергия в топлинна и електрическа енергия в преобразуването на топлината в термопомпи.

електрическо отопление разделена на местните, когато електрическата енергия се превръща в топлина в отопляваното помещение или в непосредствена близост до тях, и център, например електрически бойлери.

Според степента на използване на електрическа енергия за отоплителни системи разграничение напълно покрити с натоварването отопление и нейното частично покритие (комбинирано отопление) като фон (базално) и части на системата загрява.

електрически отоплителни системи могат да работят в свободни и принудени (например, само през нощта) графици.

Предимствата на електрическо отопление са най-високите хигиенно изпълнение, нисък разход на метал, лесна инсталация с относително малък капитал инвестиции, транспортабилност, работа с широка гама от контрола на автоматизация. Гъвкаво управление на процеса на получаване на топлинна енергия ви позволява да създадете отоплителна система реагира бързо на промените в търсенето на топлина помещения.

Недостатъците на електрическо отопление включват, преди всичко, разхищението на гориво, топлината на нагревателните елементи, повишена опасност от пожар, въпреки че през последните години са използвани нагреватели и нагревателни кабели е значително по-малък риск от пожар. Разпределение на електрическо отопление в страната е ограничен от ограниченото ниво на производство на електроенергия. продажна цена на висока енергия се дължи на значителни инвестиции в електроцентрали и електропроводи, загуба по време на транспортирането.

Пълен електрическо отопление на сгради изисква значителен разход на енергия. Годишна консумация на електроенергия за отопление 100 м 2 площ на гражданско строителство на сградата на 90-те години, варира от 35 на юг до 125 GJ на север.

е препоръчително да се използват отоплителни системи, използващи термопомпи за намаляване на разхода на гориво. По този начин коефициентът на използване на гориво в топлоснабдяването на потребителите в различни източници на топлина варира в следните диапазони: от СНР 68 ... 75% от капацитета на котела над 60 MW 66 ... 73% от капацитета котел от по-малко от 60 MW 58 ... 70% от автономни котли вътрешен 65 ... 75% от автономните внос котлите 85 ... 99%, като електрически отоплителни уреди с директно преобразуване в топлина 25 ... 45%, с електрическо отопление с термопомпи, 65 ... 75%. Това е, помпи топлина са приблизително със същия темп като гориво за отопление или битови нужди от независими котли.



Възможността за използване на електрическо отопление в конкретен случай се определя чрез сравняване на техническата и икономическата ефективност на различни опции сграда отопление. При сравняване идват от разходи за гориво или електроенергия по отношение на тяхното транспортиране и загуба в същото използването на гориво време, разходите за изграждане и експлоатация на системи за отопление и отопление. Вземете също под внимание възможността за регулиране на устройства за пренос на топлина и понижаване на температурата в помещението след часа. Оценяване на подобряването на социалните и хигиенни условия при използване на електрическо отопление. Висока преносимост създава условия за използването на електрическа енергия за отопление на сгради и структури в отдалечени райони, които не разполагат с други източници на топлина, както и липсата на продуктите на горене - в екологично чисти райони. В съвременните условия на използването на електрическо отопление е икономически изгодно в големи райони местоположение хидро, и при липса на местно гориво. Използвайте електрическа енергия за загряване на разпръснати потребители селските райони на страната.

В съвременните условия на намалена консумация на енергия от промишлеността електрическо отопление се използва често в градските сгради за допълнително отопление през сезона на разстояние и при липса на газови мрежи в къщичките на страната като единствен източник на топлина.

Там е бил широко разпространен електрически въздушни завеси в обществени сгради.

Електрически нагреватели

Електрически апарати за пряко преобразуване на електрическата енергия в топлинна енергия, както конвенционални отоплителни уреди, са разделени от преобладаващите метода на пренос на топлина до радиация, конвекция и радиация и конвекция. Когато температурата на нагряване повърхност е под 70 ° С са по ниска температура над 100 ° С - за висока температура.

Електроуреди, които могат да бъдат стационарни и преносими (етаж, маса, стена, таван); инерция по-малко и с натрупването на топлина; нерегулиран и с една стъпка, плавно и автоматично регулиране. В зависимост от дизайна на електрически нагреватели, наречени Нагреватели, електрически нагреватели, електрически вентилатор. Предлага се като готварска печка, електрически въздушни завеси, висящи панели, топлина проследяване тапети панел с кабела за отопление.

Фигура 1. Кабелите за електрически подово отопление: A - кабелна TLE; B - FSLe саморегулиращи кабели (1) и FSS (2); B - две проводник резистор; D-двупроводна блиндирана кабел; D - единичен проводник брониран кабел; E - Кабелна ECO; I - черупка; 2 - оплетка от медна тел; 3 - изолация (термоустойчиво полимер); 4 - втори изолационен слой; 5 - тоководещи проводници; 6 - матрица на тоководещи вени; 7-черупка флуорополимер.

електрически отоплителни панели с кабела за отопление прави комбинирани с строителните конструкции и стълби, за да ги.

Съгласно принципа на топлина за отопление кабели, използвани в отопление панел са резистивен. В съпротивителни нагревателни кабели, се отделя топлина жилищни, заобиколен от изолация, екрани и предпазни капаци. Те могат да бъдат снабдени с два или един край (двойка проводници). Предимствата на тези кабели е прост дизайн, високи технологии (монтаж на отоплителни секции в съоръжението отнема малко време и е проста) и относително ниска цена. Недостатъкът е необходимостта строго раздели на предварително определена дължина.

Проектиране на отоплителни кабели (Фигура 1) се характеризира с присъствието или отсъствието, както и на изолационния материал, защитният екран и външната обвивка. кабелна Version кабелна определя нивото на защита срещу влиянието на околната среда и работната температура. Кабели, използвани за лъчисто отопление, ниска температура разглежда като температурата в нагревателните жици не надвишава 100 ° С

Нагревателен проводник според необходимото електрическо съпротивление, състояща се от един или повече проводници от сплави, поцинкована стомана, месинг, мед, алуминий. Електрическото съпротивление на модерни кабели, използвани в отопление панел, се намира в диапазона 0.041 ... 20 ома / M. Обикновено, кабел за отопление има проводник над един или два пласта от пластмасов изолация, щит оплетка от медни проводници 1 мм 2 напречно сечение и външна обвивка от PVC или полиетилен пластмаса. Съпротивление на изолация е приблизително равна на 1х10 5 ома / м. За да се увеличи механична защита и намаляване на електромагнитни полета, генерирани от прилага т.нар брониран кабел, чиято обвивка е изработен от закалено меден проводник. Защитен щит на кабела трябва да бъде свързан към заземителната верига на сградата (или неутралния проводник). Едноядрен кабели са кръгли с диаметър от 5 до 7 мм, а две-тел, обикновено овална измервателна около 5,3h7,6 мм.

Съвременните нагревателни кабели имат проводима жица, изработен от материал с нисък коефициент на температура на съпротивление, което значително опростява термични изчисленията. В момента тя се развива нов дизайн кабел, пренос на топлина, която се определя само от захранващото напрежение. В тези саморегулиращи топлинни кабели пуснати в полу-проводима пластмаса, която запълва пространството между проводниците (Фигура 1).

С повишаване на температурата, се увеличава пластмасови съпротивление и намалява разсейването на топлината, като по този начин се създава саморегулиране ефект. Дизайнът и е заобиколен от електрически изолационни защитни обвивки и щитове и се подава от единия край. Голямото предимство на този кабел е използването на произволна дължина, отсече мястото. В тези кабели трябва да бъде топлинно индукция се постига чрез промяна на терена на тяхното разположение. Самостоятелно регулиране на кабели не прегреят и изгарят. Недостатъкът на кабела трябва да се счита за висока пусков ток, който надхвърля оценени на 1.5 ... 2 пъти. В допълнение, недостатъците включва невъзможността да осигури усилен отопление. Саморегулиращи кабел е доста скъпо.

В резистивен кабел има линейна мощност от 15 до 25 W / m. Препоръчителна стъпка кабелна оформление с устройството, така че системата за повърхностна мощност не надвишава 150 W / m 2 в ниска инерция панели и 200 W / m 2 при натрупване на топлина. Етап пикап кабел трябва да се намира в диапазона от 10 ... 20 cm. Това обикновено се оставя минимален радиус на огъване на кабела 150 мм. Отоплителни секции при смяна на дължината на 5 до 125 m да се увеличи неговата мощност от около 100 до 2500 вата. Имаше раздели на нагревателния кабел, свързан към пластмасова мрежа. Равнинни участъци на мрежата се извършват в различни дължини на 0.5 m ширина.

Кой е най-широко използваният етаж електрическа система за отопление, в която кабела или проводник е поставен в припокриване на междуетажна. Фигура 2 показва вариации на този дизайн.

Принципът на подовото отопление на електрическия

принцип електрическо отопление polovpredstavlyaet система, в която кабелът за отопление се къпят в дебелината на замазката затопля пода до необходимия (22 - 30 ° C) температура, сензор за температура на пода следи неговия размер, и на сигнала на датчика, контролера активира или деактивира отоплението (Фигура 3 ) Ако изчисляването на електрическо отопление мощност на функцията за отопление избираем трябва да отговаря на загубите на стая топлина и, в крайна сметка, зависи от качеството на строителство и изборът на топлоизолационни материали.

Фигура 2. Кабелът за отопление в тавани на сгради: и - задочно монолитна; B - във въздушната междина; в - задочно монолитна с въздушна междина; 1 - подови покрития; 2 - замазка дебелина 20 ... 30 mm; 3 - монолитна слой с дебелина от 40 ... 50 mm; 4 - за отопление кабел; 5 -zvukoteploizolyatsiya; 6 - лагер стоманобетонна плоча; 7 - дебелина на слоя на въздуха от 40 ... 50 mm; 8 - изостане 50 × 50 mm; 9 - подова настилка с дебелина 20 мм; 10 - монолитна слой с дебелина до 20 мм; 11 - дебелина на слоя на въздуха от 30 мм.

В сгради с бетонни подове се използват растящия поликристален кабел отопление в подовата конструкция (фигура 1а). Топлинни слоеве съпротива изхвърлят между кабела и подовата настилка, предприети в рамките на 0,045 ... 0.2 м - ° C / W.

В сгради с подове на греди отопление Кабелна се поставят във въздушната междина (Фигура 1, б) да се изравни температурата на повърхността на пода. Когато това е по-малко вероятно да се локално прегряване на кабела. Е поставен върху метална решетка, така че да не докосва нагревател като в противен случай може да прегрее или кабелна изолация.

За да се засили топлинна конвекция във въздушната междина в ъглите на стаята остави вентилационните отвори, покрити с решетки. Недостатъкът на дизайна е превишен кабела се дължи на намаляване на неговата топлина.

Фигура 3. Схема на електрическо отопление: 1 - припокриване; 2 - изолация; 3 - температурен сензор; 4 - нагряване кабел; 5 - циментов под; 6 - подови покрития; 7 - носеща стена.

В сгради с подове на греди, използвани също растящия поликристален кабела и устройството над въздушната междина zamonolichivayuschim слой (фигура 1в). Този дизайн съчетава предимствата на първите две: увеличената трансфера на топлина и предотвратяване на прегряване на кабела.

Регламент на електрически отоплителни панели работят топлина за излитане.

Въздушни електрически панел

Окачен електрически панел се използва за отопление на промишлени помещения от по-голям обем. Топлинна енергия, изчислена от окачени панели на топлинни баланси в горната част (над панелите) и долната част (под таблото), части от помещенията. В същото време те вярват, че загубата на топлина от горната зона компенсира пренос на топлина панел нагоре, а долната зона на загубата на топлина - разсейване на топлината надолу. Фигура 4 дава схема дизайн на лентата на спиране. отделна Гъстотата на кабелна топлинния поток в тях е около 460 W / m (топлина надолу 85%), с неизолирани кабела - около 840 W / m (топлина надолу около 88%).

Фигура 4. Спиране панел с мощност на отопление кабел: 1 - стоманен корпус; 2 - изолация; 3 - нагревател в изолиран кабел.

Фигура 5. Електрическа печка (изглед отстрани): 1 - тръбни нагреватели; 2 стомана корпус; 3 - Cover; 4 - направление; 5 - Jumper; 6 - проводими шипове; 7 - дъно; 8 - входящ отвор мощност.

Електрическа пещ

За индивидуална стая отопление с помощта на електрически PET отопление пещ (Фигура 5). Пещта под перфорирана кофражни блокове са поставени върху порцелан тръбни електрически нагревателни елементи (радиатори) с капацитет от 0,5 ... 1 кВт. Температурата на повърхността нагревателният елемент да 130..150 ° С над температурата на околната среда. При инсталиране на пещта в хоризонтално и вертикално положение (с долния силата) на земята заземителен проводник прикрепен болт.

Electro-преносими устройства се използват за допълнително отопление на жилищни и обществени сгради, градински къщи.

Една обща устройство Electro електрически нагревател е, че изпълнението може да бъде стени, подове, универсален. Нагревателните елементи са същинските или линейни с температура от 750 ... 800 ° C.

Фигура 6. електрическа камина със сферичен рефлектор 1 - декоративна предпазна решетка; 2 - нагревателен елемент; 3 - отражател; 4 - Insert; 5 - AC захранващ кабел; 6 -kronshteyn; 7 - винтов; 8 - Stand.

Фигура 7. Декоративни и функционална електрическа камина: A - поглед отпред; б - страничен изглед; 1 от декоративен външен корпус; 2 - корпус вътрешен метал; 3 - бар симулация на гориво; 4 - декоративна и защитна решетка; 5 - прозрачен екран; 6 - фабрика; 7 - ръка с игла; 8 - червена лампа; 9 - отражател; 10 - Insert; 11 - нагревателни елементи.

Производство на електрически камини чисто функционални, предназначени само за отопление, както и декоративна и функционална, тя е също така част от интериора. Фигура 6 показва конструкцията на функционална електрическа камина със сферична рефлектор. За промяна на посоката на излъчване на дефлектор топлинния поток може да се върти. Декоративната и функционална електрическа камина (Фигура 7) симулира горенето на дърва за огрев. Топлият въздух се върти грамофона с карета на панела и на екрана е изложена на блясъка на светлината от червената лампа.

Electro

Electro-вземане на етаж (с междинен топлоносител - минерално масло) с капацитет от 0,5 кВт ... 3. Те са с ламперия (Фигура 8) и сечение, когато корпусът е сглобен от отделни секции, заварени заедно.

Фигура 8 Панел електрически нагревател: 1 - запечатана кутия, пълна с масло; 2 контрол регулира температурата; 3 - захранващ кабел; 4 - електрическия нагревател.

Electro Heat трансфер от радиация е 50% от общия топлинен поток. Максималната температура на повърхността на радиатора достигне 110 ° С, а средната - 85 ... 95 ° С Electro, са склонни да имат ограничител на температурата, която се изключва устройството ако температурата достигне 130 ° C по случая. Дистанционно термостат, който е оборудван с най-много електрически радиатори, позволява да се поддържа необходимата температура в отопляваното помещение.

Фигура 9. Нагреватели: 1 - делото; 2 - нагревателния елемент под формата на стоманени плочи; 3 - ключове, контакти; 4 - захранващия кабел.

Нагреватели

Топлината Нагреватели е предимно (90%) от естествена конвекция. Най-често е моделът на етаж (Фигура 9).

Фигура 10. Инсталиране на zlektrokonvektora с външен термостат: 1 - Електроконвектори; 2 - окабеляване; 3 - окабеляване връзка с термостат; 4 - термостат; 5 - праг; 6 - прозорец; 7 - линията на пода.

Електроконвектори мощност 0,5 кВт 3 ... е корпус, в който са разположени нагревателните елементи - спирала на висока устойчивост на сплавта (обикновено Нихром) или тръбен електрически нагревател. Температура отворена спирала 600 ... 900 ° C, за тръбен нагревател - 450 ... 500 ° C. Температура выходящего из конвектора воздуха не превышает температуры окружающего воздуха более чем на 85 °С. Новые конструкции конвекторов оснащают терморегуляторами (рисунок 10).

Рисунок 11. Воздушно — отопительный агрегат типа АО2: 1- осевой вентилятор с электродвигателем; 2- воздухонагреватель (калорифер); 3- многостворчатый клапан; 4- кронштейны.

Электротепловентилятор

Электротепловентилятор — отопительный прибор с теплоотдачей при вынужденной конвекции, создаваемой встроенным вентилятором (рисунок 11). Мощность прибора доходит до 9 кВт, поэтому тепловентилятор иногда называют тепловой пушкой, выбрасывающей мощную тепловую струю.

Нагревательные элементы в электротепловентиляторах такие же, как в электроконвекторах. Приборы имеют ступени регулирования мощности и, как правило, две частоты вращения вентилятора. Для защиты от перегрева в цепь нагревательных элементов включают термоограничитель.

Выпускают также комбинированные электроприборы: электрокамины-конвекторы и электрокамины-радиаторы.

Электрическое аккумуляционное отопление

Электротеплоаккумулирующие приборы потребляют электроэнергию только в периоды снижения других электрических нагрузок. Такие приборы, выравнивающие суточное потребление электроэнергии, повышают эффективность работы энергосистем. В настоящее время региональные энергетические комиссии пытаются решить проблему выравнивания нагрузок на энергосистему введением дифференцированных по времени суток тарифов. Низкий тариф действует с 23.00 до 7.00 часов, а в остальное время — обычный. Разница в тарифах составляет от 2,5 до 8 раз в зависимости от группы потребителей и региона, в котором они находятся.

Общий суточный цикл работы электротеплоаккумулирующего прибора включает в себя период «зарядки» (обычно ночной), в течение которого нагревательные элементы подключены к электрической сети, и период «разрядки», когда нагревательные элементы от сети отключены.

Наибольшее распространение получили теплоаккумулирующие печи. Для аккумуляции теплоты в печах имеется сердечник из теплоемкого, теплопроводного, взрывобезопасного дешевого материала без запаха. Эффективным материалом считается магнезит.

В бытовых электротеплоаккумулирующих печах температура сердечника не превышает 600 °С. Для увеличения продолжительности разряда и ограничения температуры кожуха 100 °С применяют тепловую изоляцию сердечника.

Рисунок 12. Электрические теплоаккумуляционные печи: а — нерегулируемая печь; б — аккумулирующий конвектор; в — динамический теплоаккумулятор; 1 — нагревательные элементы; 2 — теплоаккумулирующий слой; 3 — теплоизоляция; 4 — воздушный канал; 5 — клапан; б — решетка; 7 — байпасные воздушные клапаны; 8 — вентилятор.

Электротеплоаккумулирующие печи с твердым теплоаккумулирующим материалом подразделяют на три типа (рисунок 12):

- Нерегулируемые (рисунок 12, а) — наиболее простые и дешевые. При их применении возникают наибольшие колебания температуры помещения. Теплоту они отдают за счет излучения и конвекции примерно в равных долях;

- Аккумулирующие конвекторы (рисунок 12, б). Внутренний конвективный канал и регулирующий клапан позволяют поддерживать более ровную температуру помещения в течение суток;

- Динамические теплоаккумуляторы (рисунок 12, в) — наиболее совершенные, со встроенным двухскоростным вентилятором и регулирующим клапаном. Основной способ теплоотдачи — вынужденная конвекция. Высокотемпературный воздух, прошедший через п-образный канал, смешивается с воздухом помещения, что обеспечивает допустимую (обычно 40…50 °С) температуру на выходе из решетки. Сигнал на включение и выключение вентилятора поступает от датчика температуры, устанавливаемого в помещении.

Понастоящем Третият тип капацитет пещ в Русия от 2 до 7,5 кВт; за 8 часа на зареждане.

Фигура 13 показва схема от борда elektroakkumulyatsionnogo отопление еднофамилни къщи с зарядни устройства през нощта, по време на която се регулира в зависимост от външната температура и остатъчната топлина в устройствата.

Фигура 13. Elektroteploakkumulyatsionnaya отоплителни еднофамилни къщи: 1 температура на външния въздух сензор; 2 електрически кабел; 3 elektroteploakkumulyatsionny нагревател; температурен датчик 4-вътрешния въздух; 5, кабел за контрол; 6 - автоматичен блок за управление; 7 - трифазни входове.

В южните части на отопление страната elektroteploakkumulyatsionnoe може да се постигне с помощта не само на пещите, но и отоплителни панели с електрически кабел.

Когато устройствата за захранване elektroakkumuliruyuschih увеличават съответно площта на напречното сечение на входящите проводници и вътре електрическата мрежа на къщата.

Инфрачервените нагреватели

лъчиста отоплителна система с инфрачервен elektroizluchateley предлага комфортни топлинни условия на лице, при по-ниски температури на околната среда.

Инфрачервена радиация не абсорбира от въздуха и въвеждане на човешкото тяло нагрява подкожните слоеве на значителна дълбочина, намаляване или елиминиране на дефицит по този начин термично равновесие при хора. Механизмът на абсорбция на топлинното излъчване от организма осигурява чувство на топлинен комфорт за дълго време, дори след прекратяване на получаване на лъчиста енергия поток.

Термично усещане човек до голяма степен зависи от средната излъчване на човешкото тяло, и облъчване на отделните обекти. И тази схема, се определя от разположението на инфрачервени нагреватели.

Инфрачервените нагреватели (фигура 14), може да се конкурира дори с така наречените "топли етажи". Техният принцип на действие напомня на работата на слънцето, чиито лъчи преминават свободно през атмосферата и се загрява само на повърхността на земята и всичко, което е върху него. Въздухът се нагрява от земята и повдигане на горната част, създаване на комфортна топла пролетна вечер, която може само да мечтаят. По същия начин, актът и инфрачервени нагреватели, които лъчи като слънчевите лъчи преминават през дебелината на въздуха и затопля пода и предмети върху него. Особено ефективно е използването на тези obogrevateteley големи неотопляеми зони, където не е необходимо да се поддържа постоянна температура.

Фигура 14. Инфрачервен нагревател: 1 - делото; 2 - регулатори режим; 3 - инфрачервен излъчвател; 4 - отразяващ слой; 5 - посока на движение на топлинните лъчи.

Когато предавателят е включен има определено място на топлината веднага, и човек се чувства комфортно. В този случай разходите за единица продукция нагревател са минимални - цената на оборудването плюс незначителни разходи за монтаж. Нагреватели могат лесно да бъдат монтирани на монтаж осветително тяло системата на таван или стена, и т.н. Инфрачервените нагреватели не оказват отрицателно въздействие върху вътрешния климат, съдържанието на кислород, и спектъра на топлинното излъчване е безвреден за хората.

Електрическо отопление с използване на термопомпа

Наречен топлинна инсталация помпа за предаване на топлина от ниска температура източник към среда с по-висока температура. По отношение на електрическа помпа за отопление термопомпи на енергия от околната среда с по-ниска топлинна енергия за средни потенциал за по-висок потенциал, насочвайки го към топлина сгради. Теоретично, термопомпата е всеки чилър, защото заедно с студа и тя винаги генерира топлина. Въпреки това, термопомпа чилър повикване, само когато тя е предназначена за производство на топлина. В тази термопомпа обикновено работи при по-висока температура, по-долните и горните нива от охладителя.

Към днешна дата, създадена и управлявана от голям брой системи с термопомпи, различаващи се по топлинна схема, работни органи и оборудването, използвано. няколко основни видове термопомпи могат да бъдат идентифицирани по един цикъл творби:

- Air-компресия;

- Vapor компресия (механично сгъстяване на парите);

- Усвояване;

- Използване на ефекта на раната;

- Използвайте двойно цикъл на Ранкин;

- Работа по време на цикъла Stirling;

- Работа по време на цикъла на Брайтон;

- термометри;

- Да посрещнем горивната клетка;

- Използване на топлина на стапяне;

- Използване на Механохимична ефект;

- Използвайте магнитокалоричен ефект.

Всички термопомпи въз основа на взаимодействието на работни органи, могат да бъдат групирани в две основни групи: с отворен цикъл, в който се вземат на работния флуид и дадени на външната среда и затворен контур, в които оперират тяло се движи в затворен кръг, взаимодействащи с източника и мивката на топлина само чрез топлообмен апарат повърхност тип.

Има термопомпи (термопомпа) единични и два етапа и каскада. В допълнение, термопомпата може да бъде серийна връзка за отопление и охлаждане охладители за противодействие на тяхното движение. TNU дял:

- Изпълнение: за големи, средни и малки;

- Температурните условия: при висока температура, средна температура, ниска температура;

- На един непрекъснат режим на работа с цикличен действие и ефект;

- По вид на хладилния агент във въздуха, амоняк, фреон, в смесен хладилния агент;

- Консумация на енергия по вид задвижва от мотор или газова турбина, работещи на природните енергийни ресурси или вторична и др.

Отоплителните системи се използват главно сгъстяване на парите тип термопомпи. Принципът на компресия термопомпа с инсталирана Келвин през 1852 г.

Фигура 15. Схема на парното компресия термопомпа: 1 - компресор; 2 - хладник; 3 - управляващ клапан; 4 - изпарител.

Фигура 15 показва схематична диаграма на системата термопомпата сгъстяване на парите.

В компресора, при приближаване на механичната енергия на хладилния агент пара се пресова, като по този начин увеличаване на налягането и следователно, съответният температурата преход - кондензация. Минавайки през кондензатора (топлообменник), парата се превръща в течност, давайки отопляем среда (въздух в стаята или на междинно прехвърляне на средна температура) топлина и кондензация на топлина. Течен охладител потоци към дроселната клапа, след което, преодолявайки съпротивлението на потока и, бидейки на смукателния тръбопровод на компресора понижава налягането. След това, на хладилния агент преминава през изпарител до налягане пара, съответстваща на тази на по-ниска температура от топлинната енергия от изпаряването на ниска температура среда. Получената влажна пара отново влиза в компресора, и процесът се повтаря.

Обещаващ за отопление може да бъде термопомпа използва термоелектрически ефект (1834). РЕЗЮМЕ ефект емисии или поглъщане на топлина чрез преминаване на ток през контакта (възел) на две различни проводници, където количеството топлина, пропорционална на тока. академик AF Жофе през 1949 г. предложи използването на Пелтие схема за отопление. През 1957 г., отоплението на полупроводници и охлаждане единици, в които се отделя топлина на мястото на кръстовището на полупроводници с Разработени са перфорирани (положителен) проводимост и полупроводникови електрони (отрицателно) проводящ време на потока през кръстовището на DC. Топлината се освобождава, когато електрически ток, който протича от положително към отрицателно, и полупроводника се абсорбира, когато токът тече в обратна посока.

Фигура 16. Изграждане на термопомпи: една - термопомпа работи по полупроводници; б - помпа, действащ на принципа на "въздух-въздух"; в - същото като на принципа на "въздух-вода"; 1 - полупроводници; 2 - топлоизолация; 3 - перка горещи възли; 4 -orebrenie студените възли; 5 - връзка с решетката, за да влезе в горещия въздух; 6-фен да се движат на въздуха в затворени помещения; 7, 8 - Решетки за входа и на изхода на външния въздух; 9 - фен за преместване на атмосферния въздух; 10 - монтиране с решетка за изход от нагретия въздух; 11.12 - тръби за доставяне и премахване на нискотемпературна вода.

Термоелектрически батерия, състояща се от голям брой възли, се организира така, че съединенията на абсорбиране и освобождаване на топлина, са разделени и са изолирани един от друг канал. Един канал е охлаждаща среда, друг -nagrevanie (фигура 15а). В загрята среда се използва за отопление, като се използва схемата на "въздух-въздух" (Фигура 16б) или "въздух-вода" (Фигура 16, B). Предимствата на такава топлинна помпа са липсата на компресори, компактен, тиха работа, трайност, лесна поддръжка и управление.

Топлина, енергийни и икономически характеристики на термопомпите зависят от топлинните източници нискокачествени. идеален източник на топлина трябва да се осигури стабилна висока температура по време на отоплителния сезон, да е в изобилие, не предизвикват корозия и замърсяване на елементите на термопомпите, имат благоприятен топлинни характеристики, не изискват значителни разходи за своите разходи, използване и поддръжка.

Открит въздух, е напълно безплатна и достъпна за обществеността, е най-предпочитан източник на топлина. Въпреки това, термопомпи, въздух, кандидатстващи притежават характеристики е по-лошо в сравнение с вода термопомпа. Това се обяснява със следните обстоятелства:

- Бърз спад в мощността и производителността с падане на външната температура;

- Сравнително голяма разлика между температурата на кондензация и изпаряване в пери OD минималната температура зимата, което намалява ефективността на процеса;

- Консумация на енергия за изпаряване операцията за размразяване и батерията на феновете на изпарителя и кондензатора.

Реки и езера вода от теоретична гледна точка това е много привлекателен източник на топлина, но тя е с изключително ниска температура през зимата, отпадане до 0 ° C. Поради тази причина е необходимо специално внимание при проектирането, насочени към предотвратяване на изпарител замразяването. Морската вода на дълбочина от 25 до 50 m има постоянна температура в границите от 4 ... 8 ° С, която обикновено не причинява проблеми с лед формиране. Важно е да се използват само топлообменници, помпи и тръби, устойчиви на корозия и да се предотврати натрупването на органичния характер на депозитите в смукателните тръби, топлообменници, изпарителите и др.

Почвата като източник на топлина за термопомпата има предимство - една относително стабилна температура през цялата година. Топлината се вземат чрез тръби, положени в земята или хоризонтално или вертикално (често спирала). Топлинната мощност на почвата варира в зависимост от нейната влажност. Ако съдържанието на вода в почвата е голям, показатели се увеличават с увеличаване на топлопроводимост и добър контакт с тръбите. Голяма концентрация чакъл в земята причинява влошаване на изпълнението. С избирането на дълго топлината, температурата му се понижава.

Тъй като термопомпите са толкова по-голяма скоростта на нагряване, толкова по-ниска температурна разлика между източника на топлина и топлоносителя в отоплителната система, температурата трябва да е последният, може би по-долу. Може да се основава на следните стойности за коефициентите на термично отопление помпи вода-вода с качество, когато водата идва към изпарителя при 5 ° C:

- Радиатор или конвекторно отопление с температура дизайн спад от 60 ... 50 ° C по-, -2.5;

- Същата система за отопление с температура дизайн спад от 45 ... 35 ° C-3.5;

- Подово отопление с прогнозна разлика от температура 35 ... 30 ° C-4.

Скоростта на нагряване на термоелектрически термопомпата, когато се използват полупроводникови материали (бисмут-телур-бисмут и селен) идва на 2.5 ... 3.

Ефективността на термопомпи в последните години се е увеличил значително в резултат на промени, направени в дизайна на компресори, топлообменници и системи за контрол на базата на микропроцесори. В допълнение, термопомпи са достигнали ниво на структурна здравина, което осигурява достатъчно висока издръжливост и надеждност. Според изследването, отбелязва, трайността на термопомпата 15 ( "въздух-въздух") до 19 ( "вода-въздух") години. Трябва да се отбележи, че това заключение е направено, за инсталации, като в състава за бутални херметичен компресор. Съвременни инсталации, оборудвани със скрол компресори, дори по-надеждни и издръжливи.

Термопомпи за отопление на сгради са широко използвани в чужбина. През 1993 г. общият брой на заетите лица на TNU в развитите страни превишена 12 милиона, а годишното производство е повече от 1 милион. Според прогнозата на енергия Комитета за световно през 2020 г. в развитите страни делът на отопление и топла вода с помощта на термопомпи ще бъде 75%.

Въпреки относително ниска цена на вътрешните топлинни помпи в сравнение с чуждестранна при сегашната лошото финансово състояние на предприятията, въвеждане на термопомпите отговаря на определени трудности. Не е последната роля се играе от новостта и странността на тази технология за нашите клиенти. В чужбина, тези проблеми са преодолени чрез предоставяне на няколко години на ползите за бизнеса и собствениците на жилищни и обществени сгради, които разгръщат термопомпи за отопление на сгради.

Като стойността на средната скорост на нагряване η п = 2.5, ние откриваме, че потреблението на енергия за отопление с използване на термопомпа ще бъде 40 ... 45% от потока в системата за отопление с пряко преобразуване на електрическа енергия в топлина. Въпреки това, широкото използване на термопомпи за отопление на сгради в централната зона на страната ще изисква значителна (пет пъти) увеличаване на капацитета на мрежите и значително увеличение на мощността на електрическа енергия за отопление на сгради, построени преди 2000 година. С въвеждането на нова термична защита норми търсенето на топлинна енергия за отопление на новоизградени и реновирани сгради намалява, което прави използването на термопомпи за отопление истинско предизвикателство. Разходи за ток могат да бъдат намалени с натрупването на топлина за отопление в провала на електрически часа натоварване дневната програма. Въпреки това, в този случай, ние трябва да се увеличи мощността на термопомпи, които ще се произвеждат ежедневно количество топлина за отопление за 6 ... 8 ч.

топлина икономика помпа за отопление може да се подобри с помощта на термопомпата в комбинирана отоплителна система.

Комбинирано отопление с помощта на електрическа енергия

Съществува голямо разнообразие от комбинирани отоплителни системи, използващи електрическа енергия:

- ТЕЦ вода с електрически бойлер;

- Elektrovozdushnoe отопление с електрически нагреватели;

- А основните електрически отоплителни панели, печки за съхранение на топлина с загрява водата или въздуха за отопление;

- Загрява отопление електрически уреди с базовата система на отопление на вода и въздух.

Електрически котли се използват за отопление на различни сгради в редица райони на Сибир и северната зона. В някои случаи, при липса на газовите мрежи, електрически бойлери се използват за отопление на фамилни къщи, вили, някои обществени сгради, разположени в градските и селските райони. Електрическият бойлер, построена с наличието на електроенергия, намалено тегло оборудване, намалена ръчно въвеждане на труда (електрически бойлер работи без дежурен персонал). Въпреки това, той продължава да бъде основният недостатък на електрическо отопление - превишаване на първичното гориво.

Фигура 17. електрически бойлер: 1 - делото; 2 - пакет от диелектрични плочи; 3 - пакет електрод; 4 - тръба да влезе в загрятата вода; 5 - входа на захранващата мрежа; 6 - тръба.

отоплителни системи за топла вода се използват електроди котли, които са основани на пряко затопляне на вода от електрически ток. Токът протича през движещ водата в котела, което е резистентност. котелното тяло (фигура 17), изпълнена от специална стомана, има вход и изход за вода. Вода се движи между електродите на плочите или цилиндрични свързани в един пакет. Корпусът е поставено устройство за управление на мощността на котела като една партида диелектрични клишета или цилиндри, принадлежащи на пролуките между електродите и се движат по тях.

Ако тялото на котела и електроди, изработени от неръждаема стомана, отоплителната система може да бъдат наводнени с вода и антифриз. котелното тяло е с топлоизолация.

Котли произвеждат номинална мощност 3 кВт до 1 MW (ниско напрежение) и от 1 до 10 MW (високо напрежение) за работа на променлив ток. Когато на високо напрежение (6 ... 10 кВт) те са поставени в специална стая, и на по-ниско напрежение (0.4 кВ) - директно в загрята сградата. Произвежда се в Русия и в чужбина електрически котли, могат да извършват контрол по стъпка власт, която има от три до седем степени на регулиране.

Силови електрически бойлери, зависи от електрическо съпротивление на загрятата вода.

Електропроводимостта на природните смени на водата от 5000 ... 2000 в езерата и реките на север до 500 ... 3000 Ohm / см в артезиански кладенци.

За да бъде сигурно, отопление на жилищни сгради и други големи обекти серията от поне две бойлери (един резервни). Всеки котел е съединен с циркулационната помпа - котелът е изключен, когато помпата спира. Той също така предвижда резервен ключ помпа, когато спре да работи.

Работата на съвременните електрически бойлери е автоматизиран: от датчик нивото на охлаждащата течност сигнал се предава, което изключва включването на заготовката за котел отоплителна система. Както датчика за температурата на охлаждащата течност изключва възможността за превишаване на максимално допустимото (набор) температурата. При стайна температура се извършва сензор и изключване на котела, което позволява поддържане на желаната температура с точност до 0,5 ° С в границите от 5 до 30 ° С Едновременно с това, диагностиката на котелни, резултатите от които са показани на външните показатели.

Модерните електрически котли могат да бъдат снабдени с циркулационни помпи, разширителни съдове, сферични кранове, клапани за безопасност.

Системите за въздуха за отопление, селскостопански и промишлени сгради, използвани electrocalorifers. Налични electrocalorifers капацитет от 33 ... 99 кВт за отопление поне 3000 ... 7000 м 3 / ч на въздуха при 30 ... 100 ° C, с капацитет от 15 ... 90 кВт, с минимален капацитет на въздуха 1700-6000 м 3 / ч при разлика в температурата на нагретия и топъл въздух от 35 до 65 ° с и с капацитет от 4.8 до 157 кВт при капацитет на въздуха най-малко 500 ... 7500 m 3 / ч и температура капка 35 ... 60 ° с Електрически нагревател захранва от мрежово напрежение 380 V, докато в тръбните нагреватели са свързани по един "Star", подкрепена от 220 V електрически нагревател трябва да бъде инсталиран на закрито.

Електрически нагревател се състои от корпус, перки тръбни електрически нагреватели, изводи и гуми. Корпусът е изработен от листова стомана чрез заваряване. Трубчатые электронагреватели установлены внутри кожуха в три ряда в шахматном порядке. Каждый вертикальный ряд представляет собой самостоятельную тепловую и электрическую секцию, что позволяет работать на ступенях 100, 66,7 и 33,3 % установочной мощности.

При включении установки в сеть электрокалорифер работает на 100%-ной мощности. При повышении температуры воздуха в отапливаемом помещении выше установленного значения отключается одна секция, при дальнейшем повышении температуры — еще одна секция. Третья секция может автоматически отключаться при повышении температуры на поверхности оребрения выше 190 °С.

При больших электрокотельных или калориферных установках может оказаться экономически выгодным плавное регулирование мощности нагрева с помощью широтно-импульсной модуляции, при которой управляющий сигнал имеет постоянный период, а его длительность пропорциональна необходимому воздействию. Другими словами, можно уменьшить мощность калорифера или котла, подавая напряжение на установку в течение части, например, секундного периода.

При догревающем электроотоплении понижается общий расход первичного топлива на отопление зданий, и уменьшается установленная мощность электроотопительных приборов. В комбинированной системе, например, общественного здания с центральным базовым водяным или воздушным отоплением, обеспечивающим поддержание в течение отопительного сезона температуры 12… 14 °С, и электроотопительными приборами, повышающими температуру помещений в рабочее время, сочетаются преимущества автоматического поддержания требуемой температуры внутреннего воздуха с экономичностью центрального отопления от ТЭЦ и крупных тепловых станций.

Увеличение капитальных затрат на установку доводчиков или других дополнительных электроотопительных приборов частично компенсируется экономией от снижения тепловой мощности базовой системы отопления. Экономия первичного топлива в условиях автоматического поддержания необходимой температуры в течение суток составляет не менее 5 %, а при отключении дополнительной системы в нерабочий период времени увеличивается до 15 %.

Лекция 15