|
| |
|
Главная -> Экология
Clivet. Переработка и вывоз строительного мусораФактор сопротивление диффузии водяного пара - -фактор -фактор - отношение паропроницаемости сухого воздуха к паропроницаемости материала. Это безразмерная величина, описывающая во сколько раз материал лучше сопротивляется проникновению водяного пара по сравнению с сухим воздухом. Чем выше µ-фактор, тем лучше материал. Пример оценки эффективности теплоизоляционного материала: материал с = 7000 и (толщина изоляции) = 0,020 м: эквивалентная толщина сухого воздуха = · = 140 м материал с = 5000: для обеспечения той же эквивалентной толщины 140 м необходима изоляция с = 0,028 м материал с = 3000 для обеспечения той же эквивалентной толщины 140 м необходима изоляция с = 0,047 м Вспененные полимеры (пенопласты) - полимерные материалы с пористой структурой. Пористая структура пенопластов образуется в результате введения в расплав полимеров газа под давлением или твердых химических веществ, которые при нагревании превращаются в газ. Горячее применение - применение теплоизоляции в системах с температурой носителя выше температуры окружающей среды. Основным назначением изоляции при низкотемпературном применении (температура носителя ниже температуры окружающей среды) является предотвращение образования конденсата на поверхности изоляции. При определенном наборе условий необходимая толщина изоляции возрастает с увеличением диаметра изолируемой трубы. Например, для следующих условий: температура окружающей среды 25 С температура вещества -5 С относительная влажность воздуха 60% температура точки росы составит 16,7 С Необходимая толщина изоляции для обеспечения температуры на ее поверхности выше точки росы составит (для материала K-FLEX ST): Диаметр трубы, мм Необходимая толщина изоляции, мм 22 8,1 35 8,7 48 9,1 60 9,3 76 9,5 89 9,6 114 9,8 133 9,9 160 10,0 Если говорят, что материал имеет инженерную толщину стенки трубок, это значит, что трубки, обозначенные определенной условной толщиной (например, 9 мм), имеют фактическую толщину, зависящую от их диаметра. То есть, фактическая толщина трубок K-FLEX ST составляет: Условная толщина х Диаметр, мм Фактическая толщина изоляции, мм 9х22 10,0 9х35 11,0 9х48 11,0 9х60 11,5 9х76 11,5 9х89 11,5 9х114 12,0 9х133 12,0 9х160 12,0 Фактические толщины подобраны таким образом, чтобы исключить возможность образования конденсата на трубах различного диаметра при одинаковых условиях эксплуатации. Таким образом, инженерная толщина стенки исключает необходимость расчета толщины изоляции для каждого диаметра трубы. Ламельная структура минераловатной теплоизоляции образуется путем приклеивания полос минеральной ваты (ламелей) к материалу основы (бумаги, алюминиевой фольги и т.п.). В результате получается теплоизоляционный материал с ориентацией волокон перпендикулярно плоскости мата (плиты), обладающий высокими прочностными характеристиками на сжатие при невысокой плотности. Если жидкость находится в замкнутом объеме, то в определенный момент времени она перестает испаряться. Это состояние, когда жидкость не превращается в пар, а пар не превращается в жидкость, называется состоянием равновесия. Насыщающий (насыщенный) пар - пар, находящийся в равновесии с жидкостью. Давление насыщающего пара определенной жидкости при неизменной температуре является постоянной величиной. Некоторые значения давления насыщающего водяного пара: t, С p, Па -20 106 -10 253 0 613 10 1226 20 2333 30 4240 Относительная влажность воздуха, % - отношение давления пара, содержащегося в воздухе, к давлению насыщающего (насыщенного) пара при той же температуре. Коэффициент паропроницаемости - , кг/(м·с·Па) Паропроницаемость вещества измеряют количеством водяного пара, проходящим через 1 м2 площади толщиной 1 м в 1 с при разности давлений 1 Па. Дополнительные единицы измерения паропроницаемости: 1 кг/(м·с·Па) = 3600·кг/(м·ч·Па) 1 кг/(м·с·Па) = 2,778·10-13·мг·м/(Н·ч) 1 кг/(м·с·Па) = 10-9·г·м/(с·МН) 1 кг/(м·с·Па) = 479,17·10-6·г/(м·ч·мм рт.ст.) 1 кг/(м·с·Па) = 10-8·г/(м·с·бар) При насыщении водой, имеющей высокую теплопроводность, повышается теплопроводность теплоизоляционного материала. Поэтому чем ниже паропроницаемость, тем лучше теплоизоляционный материал. На паропроницаемость теплоизоляционных материалов влияют следующие факторы: замкнутость пор (ячеек) размер пор (ячеек) молекулярная связь стенок пор (ячеек) и конгезионная способность к сцеплению между ними однородность структуры теплоизоляционного материала Сопротивление теплопередаче (термическое сопротивление) - R, кв.м· С/Вт Линейное сопротивление теплопередаче (линейное термическое сопротивление) - RL, м· С/Вт Сопротивление теплопередаче измеряет площадь поверхности, через которую проходит 1 Вт теплоты при разности температур между внутренней и наружной поверхностью 1 С. Линейное сопротивление теплопередаче измеряет длину объекта, через которую проходит 1 Вт теплоты при разности температур между внутренней и наружной поверхностью 1 С. Суммарное термическое сопротивление складывается из: термического сопротивления кондуктивному переносу термического сопротивления теплоотдаче от внутренней и наружной поверхностей объекта. Чем выше термическое сопротивление, тем лучше теплоизоляционная конструкция. Составляющие термического сопротивления вычисляются по следующим формулам: Термическое сопротивление теплоотдаче R = 1/ , кв.м· С/Вт Где - коэффициент теплоотдачи, Вт/(кв.м· С) Термическое сопротивление кондуктивному переносу R = / , кв.м· С/Вт Где: - толщина материала, м - теплопроводность материала, Вт/(м· С) Линейное термическое сопротивление теплоотдаче RL = 1/( ·d· ), м· С/Вт Где d - диаметр объекта = 3,1415... Линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу RL = (1/(2 · ))·ln(dн/dвн) , м· С/Вт Где: dн - наружный диаметр объекта, м dвн - внутренний диаметр объекта, м Строительная теплоизоляция (изоляция) - материал, предназначенный для использования в ограждающих конструкциях зданий и сооружений. В сшитых полимерах между молекулами материала установлены прочные межмолекулярные связи, образующие пространственный каркас. Такие материалы утрачивают свойственную несшитым полимерам пластичность и становятся эластичными (при снятии нагрузки возвращаются в прежнее состояние), что сказывается на повышении их прочностных свойств и температурной стойкости. Например, процесс сшивки каучука называется вулканизацией и происходит путем добавления в состав сырья серы с последующим нагреванием смеси. Процесс химической сшивки полиэтилена аналогичен процессу вулканизации каучука, но с другим катализатором сшивки. Такой полиэтилен называется химически сшитым. Также, полиэтилен может быть сшит при помощи высокоэнергетического облучения. Такой полиэтилен называется радиационно сшитым. Теплопередача (поток тепла) - q, Вт/кв.м Линейная теплопередача (линейный поток тепла) - qL Вт/м Теплопередача измеряет количество теплоты, проходящее через 1 кв.м плоской поверхности в 1 с. Линейная теплопередача измеряет количество теплоты, проходящее через 1 м криволинейной поверхности (трубы) в 1 с. Тепловой поток состоит из трех составляющих конвекция - перенос тепла посредством свободного движения молекул газа или жидкости кондукция - перенос тепла посредством колебательного движения молекул твердого тела излучение - перенос энергии, выделяемой атомами вещества, температура которого выше абсолютного нуля (-273 С). Теплопередача прямо пропорциональна разности температур окружающей среды и среды внутри изолируемого оборудования и обратно пропорциональна суммарному термическому сопротивлению теплоотдаче и кондуктивному переносу теплоты изолируемого оборудования и теплоизоляционной конструкции. Поток тепла через объект можно вычислить по следующим формулам: q = (tвн - tн)/ R, Вт/кв.м qL = (tвн - tн)/ RL, Вт/м Где: tвн - температура среды внутри объекта tн - температура среды снаружи объекта R - суммарное термическое сопротивление объекта RL - суммарное линейное термическое сопротивление объекта Коэффициент теплопроводности - , Вт/(м·К) Теплопроводность вещества измеряют количеством теплоты, проходящим в 1 с через 1 кв.м площади толщиной 1 м при разности температур 1 К (1 С). Теплопроводность характеризует процесс кондуктивного теплопереноса вследствие движения частиц твердого тела. Чем ниже теплопроводность, тем лучше теплоизоляционный материал. Теплоизоляционные материалы имеют низкий коэффициент теплопроводности за счет наличия в их структуре воздушного пространства, расположенного между волокнами (для волокнистых материалов) или внутри пор (для пористых материалов) и имеющего более низкую теплопроводность по сравнению с теплопроводностью материала волокон или пор. На теплопроводность теплоизоляционных материалов влияют следующие факторы: плотность влагопоглощение структура материала (пор, волокон) Теплопроводности некоторых веществ: Сталь 46 Вт/(м·К) Медь 385 Вт/(м·К) Бетон 0,84 - 1,3 Вт/(м·К) Кирпич 0,63 - 0,84 Вт/(м·К) Дерево 0,13 - 0,42 Вт/(м·К) Лед 2,3 Вт/(м·К) Вода 0,60 Вт/(м·К) Воздух при 20 С 0,024 Вт/(м·К) Техническая теплоизоляция (изоляция) - материал, предназначенный для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов Коэффициент теплоотдачи - , Вт/(кв.м· С) Коэффициент теплоотдачи измеряет количество теплоты, уходящей с поверхности площадью 1 кв.м в 1 с при разности температур между поверхностью и окружающей средой в 1 С Теплоотдача характеризует процесс теплопереноса вследствие конвективного движения свободных частиц газа или жидкости, соприкасающихся с поверхностью объекта и вследствие излучения с поверхности объекта Теплоперенос при конвекции зависит от вида среды, соприкасающейся с поверхностью объекта (жидкость, газ), разности температур объекта и среды, вида потока среды (ламинарный, турбулентный) Теплоперенос при радиации зависит от температуры объекта в 4 степени и материала поверхности объекта. Точка росы, С - температура, при которой относительная влажность воздуха становится равной 100 % Очень важная величина при расчете изоляции на предотвращение образования конденсата. Если температура на поверхности изоляции будет выше точки росы, то конденсат на поверхности изоляции образовываться не будет. Удельная теплоемкость - с, Дж/(кг·К) Удельная теплоемкость измеряет количество теплоты, необходимое для изменения температуры 1 кг вещества на 1 К ( С). Удельная теплоемкость некоторых веществ: Сталь 460 Дж/(кг·К) Медь 380 Дж/(кг·К) Бетон 920 Дж/(кг·К) Кирпич 750 Дж/(кг·К) Дерево 2400 - 2700 Дж/(кг·К) Лед 2090 Дж/(кг·К) Вода 4220 Дж/(кг·К) Бензин 2090 Дж/(кг·К) Керосин 2210 Дж/(кг·К) Нефть 1670 - 2090 Дж/(кг··К) Спирт этиловый 2510 Дж/(кг·К) Аммиак при -50 С 4450 Дж/(кг·К) Аммиак при +50 С 5080 Дж/(кг·К) Топливное масло 1670 Дж/(кг·К) Азот при -180 С 2150 Дж/(кг·К) Удельная теплота плавления (отвердевания) - , Дж/кг Удельная теплота плавления (отвердевания) измеряет количество теплоты, необходимое для расплавления (выделяющееся при отвердевании) 1 кг вещества. Удельная теплота плавления равна удельной теплоте замерзания для одного и того же вещества. Удельная теплота плавления (отвердевания) для некоторых веществ: Лед 332000 Дж/кг Спирт этиловый 108000 Дж/кг
Ананьев В.А., заместитель руководителя департамента вентиляции и профессионального оборудования компании ЕВРОКЛИМАТ, Волков В.А., технический специалист департамента вентиляции и профессионального оборудования компании ЕВРОКЛИМАТ При разработке современного климатического оборудования особое значение уделяется проблеме энергосбережения. В Европе количество энергии, потребляемой оборудованием в течение годового цикла эксплуатации, является одним из основных критериев для принятия решения при рассмотрении предложений, представленных на тендер. С каждым годом этому вопросу уделяется все большее внимание и в России. Указом Президента РФ энергосбережение введено в ранг государственной политики, что значительно способствует увеличению внимания к энергетическим характеристикам оборудования. На сегодняшний день существенным потенциалом для повышения энергоэффективности является разработка и создание климатической техники, способной как можно точнее покрывать график нагрузки при постоянно меняющихся условиях работы. Например, согласно исследованиям, проведенным фирмой Clivet, колебания средней величины нагрузки на систему кондиционирования в течение сезона составляют до 80%, в то время как работа на полную мощность необходима всего лишь несколько дней в году (см. рис.1). В то же время, суточный график тепловых избытков имеет также неравномерный характер c явно выраженным максимумом. Таким образом, точное выполнение графика нагрузок является сложной технической задачей, для решения которой фирма CLIVET разработала два новых типа чиллеров: ELFOenergy и SPIN-чиллер. Традиционно в чиллерах мощностью 20–80 кВт устанавливают два одинаковых компрессора и делают два независимых холодильных контура. В результате агрегат способен работать в двух режимах на 50% и 100% своей номинальной мощности. Новое поколение чиллеров серии ELFOenergy (WSAT EE — для работы только в режиме охлаждения и WSAN EE с тепловым насосом) с холодильной мощностью от 20 до 80 кВт позволяет выполнять трехступенчатое регулирование производительности. В этом случае полная холодильная мощность распределяется между компрессорами в соотношении 63% и 37%. У чиллеров серии ELFOenergy оба компрессора включены параллельно и работают на один холодильный контур, то есть имеют общий конденсатор и испаритель. Такая схема значительно увеличивает коэффициент преобразования энергии (КПЭ) холодильного контура при работе с неполной нагрузкой. Для чиллеров серии ELFOenergy при 100%нагрузке и температуре наружного воздуха 250С КПЭ = 4, а при работе на 37% КПЭ = 5. Учитывая то, что 50% времени чиллер работает с нагрузкой 37% (см. рис. 2) это дает существенную экономию энергии. Для эффективной реализации нового решения на чиллеры устанавливаются микропроцессорные контроллеры серии ELFO (см. рис.3), которые позволяют: контролировать все рабочие параметры оборудования; регулировать установленное значение температуры воды на выходе из чиллера в соответствии с параметрами наружного воздуха, технологическими процессами или командами от централизованной системы управления (диспетчеризации); осуществлять выбор оптимального шага регулирования мощности; в случае реальной необходимости быстро и эффективно выполнять цикл размораживания (для моделей с тепловым насосом). В результате автоматически происходит минимизация кратковременных включений компрессора, оптимизация времени работы компрессоров и корректировка параметров воды на выходе из чиллеров в соответствии с реальными потребностями. Как показали проведенные испытания, в среднем, в течение суток происходит всего 22 включения компрессоров чиллера серии ELFOenergy, в то время как компрессора обычных чиллеров включаются 72 раза. Среднегодовой КПЭ чиллера достигает 6, а экономия электроэнергии, при применении чиллера ELFOenergy вместо обычного чиллера, составляет 7,5 кВт•час на 1м2 площади обслуживаемого объекта за сезон, или 35%. Кроме того, новая конструкция обеспечивает значительно меньшие пусковые токи, что особенно актуально для ряда регионов России. Еще одно важное преимущество, которое дает применение новых чиллеров ELFOenergy, состоит в том, что исчезает необходимость установки громоздких аккумулирующих баков, а встроенный в корпус чиллера циркуляционный насос позволяет обойтись без дополнительной насосной станции. Чиллер ELFOenergy является полностью собранным, готовым к работе агрегатом, и для его включения в общую систему нужно всего лишь подключить водяные трубопроводы и электропитание. Конструкция чиллера представлена на рис. 3. Стоимость чиллера ELFO-energy со встроенным насосом ниже, чем обычного чиллера с насосной станцией во всем диапазоне холодильной мощности. Очевидно, что чиллеры ELFOenergy являются очень перспективным оборудованием, но по-настоящему эволюционным решением в данной области стал новый SPIN-чиллер, также разработанный фирмой CLIVET. SPIN-чиллеры выпускаются в трех исполнениях: WSAT SC — для работы только в режиме охлаждения холодопроизводительностью от 180 до 1150 кВт, WSAN SC — с тепловым насосом производительностью от 180 до 520 кВт и версия WSAT с freecooling холодопроизводительностью от 180 до 1150 кВт. Как известно, для точности выполнения графика нагрузки чиллеров большое значение имеет тип используемых компрессоров. Традиционно в чиллерах большой мощности применялись поршневые или винтовые компрессоры. Поршневой компрессор имеет большое количество движущихся частей и, как следствие, низкую эффективность из-за больших потерь на трение. В процессе эксплуатации поршневых компрессоров возникает высокий уровень шума и вибрации, а также существует необходимость их регулярного обслуживания. Винтовые компрессоры, в свою очередь, имеют сложную конструкцию, и, как следствие, очень высокую стоимость. Производство винтовых компрессоров оказывается низкорентабельным. Обслуживание подобных компрессоров трудоемко и требует высокой квалификации персонала. В последние годы на рынке появились новые компрессора типа SCROLL, которые лишены характерных недостатков поршневых и винтовых компрессоров. Scroll-компрессоры обладают высокой энергетической эффективностью, низким уровнем шума и вибраций и не нуждаются в обслуживании. Этот тип компрессоров прост по конструкции, очень надежен и, вместе с тем, недорог. Однако, производительность Scroll-компрессоров, как правило, не превышает 40 кВт. Применение в SPIN-чиллерах множества небольших, но очень надежных компрессоров типа Scroll, а также нескольких холодильных контуров, позволило получить очень маневренный чиллер, который, как показано на рис. 4, способен с высокой точностью выдавать требуемую холодильную мощность. Очевидно, что применение такого чиллера делает ненужным установку насосной станции, а широкий выбор встраиваемых в корпус чиллера насосов разной производительности решает все вопросы, связанные с циркуляцией охлажденной воды. Особо следует выделить очень маленькие пусковые токи нового оборудования. Ведь пуск небольших Scroll-компрессоров, имеющих низкое электропотребление, происходит поочередно, в соответствии с возрастанием нагрузки на агрегат. Принято считать, что увеличение узлов агрегата снижает его надежность, однако в случае со SPIN-чиллером все не так однозначно. Срок службы компрессора определяется, прежде всего, количеством его стартов и остановок, а не временем суммарной наработки. Новый принцип конструкции чиллера обеспечивает минимальное число включений каждого отдельного компрессора, а общий ресурс SPIN-чиллера становится выше, чем у обычного. Как и у чиллеров серии ELFOenergy, современная микропроцессорная система управления позволяет регулировать установленное значение температуры воды на выходе из чиллера в соответствии с параметрами наружного воздуха, технологическими процессами или командами от централизованной системы управления (диспетчеризации). С экономической точки зрения, использование большого числа Scroll-компрессоров и установка встроенного циркуляционного насоса вместо отдельной насосной станции оказывается более выгодным вариантом, чем применение дорогих, мощных и сложных полугерметичных компрессоров.
Постановление совета министров р. Страна сэкономленного солнца. Надстройка котельных газотурбинн. Системы комбинированной выработк. Хитра. Главная -> Экология 
|