1 / 24

Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie

Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie. Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz andrzej.jurkiewicz@egie.pl. Strata ciepła przez przegrodę. Po co tu jesteśmy?. Aby zostać audytorem Czym jest energia (promieniowanie, temperatura-ciepło, praca mechaniczna, reakcja chemiczna) Po co jest energia

bud
Download Presentation

Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Podstawowe pojęcia i wzory w ciepłownictwie Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz andrzej.jurkiewicz@egie.pl

  2. Strata ciepła przez przegrodę

  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 H20 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 Ncukru=9,81J przyjmujemy 10 J Uwaga 1J=1Ws Podnosimy 1kg na wysokość 1m w czasie 1 sekundy, czyli z mocą 10W (9,81W)

  6. Ilość energii cieplnej (w J) jaką należy dostarczyć do 1 kg substancji aby podnieść jej temperaturę o 1 stopień Ciepło właściwe

  7. Gorąca szklanka herbaty Q=m*c*(q1-q2)= =0,5 [dm3=kg]*4190[J/(kg*K)]*(100-10)[K] =188.550[J] Ncukru= 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: • podgrzania 1000 litrów wody (1m3) w jedną minutę z temperatury 10 do 50 st.C • J.w. lecz w godzinę Q=m*c*(q1-q2)= 1000 kg * 4,19 kJ/(kg*K)* 40K = = 167.600 kJ (kWs) =168 MJ = 0,168 GJ [GWs] F(1min) = 168.000 kWs/60s = 2.800 kW = 2,8 MW F(1godz) = 168.000 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

  11. KRYSZTAŁ faza WODA faza PARA 127C=400K 2kJ/kg*K 100C=373K 2256 kJ/kg*K 100C 4,19kJ/kg*K 0C=273K 273K 333kJ/kg 2,1kJ/kg*K Q=2,1*200+333+4,19*100+2256+27*2 =3482 kJ/kg w tym ok. 65% parowanie -200C=73K

  12. Ciśnienie a temperatura wrzenia

  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: l [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/l [m2*K/W] Współczynnik przenikania ciepła: U=1/R

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

  18. Przewodności cieplne

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

  20. Opory przejmowania ciepła

  21. F= A*U*DQ [Wat] Tynk wap.2 cm, cegła 36 cm, styropian 10 cm, tynk cem. 3 cm A = 10m*20m=200 m2; Qsi = 20 st.C; Qse = 2 st.C R=Rsi+Rse+(dtw/ltw+dc/lc+ds/ls+dtc/ltc) ==0,13+0,04+(0,02/0,71+0,36/0,77+0,1/0,04+0,03/1) = 3,20 m2*K/W F=200[m2]*(20-2)[K]/3,2[m2*K/W] = 1125 W Q = F*t = 1125 W * 5000h*3600s = 20.250.000.000 Ws = = 5.625.000 Wh = 5,65 MWh = 20,25 GJ/rok Strata w PLN = 20,25 * (od 20 do120) zł/GJ = 400 do 2400 zł

  22. Sd = S[two – te(m)]*Ld(m) two – temperatura wewnętrznate(m) – temperatura średnia wieloletnia miesięczna Ld(m) – liczba dni ogrzewania w danym miesiącu

  23. Strata ciepła przez przegrodę

  24. Strata ciepła przez przegrodę

More Related