Спосіб обігріву приміщень

1. Спосіб обігріву приміщень шляхом локального нагрівання повітря опалювальним приладом одночасно з примусовою подачею повітря в робо 33867 Існує тісний причинно-наслідковий зв'язок між усією сукупністю суттєви х ознак та технічним результатом, що заявляється. Так, примусове спрямовування верхнього шару теплого повітря, що тільки-но зібралось угорі, в зону самого холодного у приміщенні повітря (тобто в саму нижчу точку) призводить до оптимізації процесу мікшування повітря і до рівномірного температурного розподілу, бо шар теплого повітря, потрапляючи в зону холодного повітря, змішується з ним і частково його нагріває за рахунок частки своєї теплової енергії. Таким чином, верхній шар повітря виконує функцію додаткового нагрівача. Активне мікшування повітря не дає збиратись надлишковому теплу в верхній частині приміщення за рахунок його нестачі в нижньому шарі (за законами фізики). Такий примусовий перерозподіл тепла в приміщенні дає можливість зробити комфортним перебування в робочій зоні приміщення холодної пори, а також оптимізує процес обігріву приміщення і таким чином зменшує потребу в енергоносіях. Задача вирішується за рахунок встановлення по меншій мірі одного каналу (наприклад, м'якого рукава з вентилятором у верхній частині) в приміщенні для з'єднання самої верхньої зоні (під стелею) із самою нижньою (біля підлоги). Завдяки такому алгоритму обігріву приміщення стає можливим оптимізувати температурний режим в приміщений з будь-яким об'ємом. На фіг. зображено схему розподілу повітряних мас в способі обігріву приміщень. Спосіб здійснюється таким чином. Нагрівають частину повітря поблизу нагрівача 1 (наприклад, системи водяного опалення), яка піднімається вгору. Потім приточним вентилятором 2 збирають верхній шар нагрітого повітря і примусово спрямовують через канал 3 в нижню частину приміщення. Нагріте повітря дифуз ує в загальній повітряній масі, віддаючи їй частину теплової енергії. Так поступово нагрівають решту повітряної маси, починаючи знизу. Нагріте повітря продовжує дифузува ти, піднімаючись догори. Таким чином забезпечують концентрацію теплової енергії в робочій частині приміщення, тобто в нижній третині об'єму. Приклад 1. Для двокімнатної квартири за опалювальний період витрачується Q=964 квт/год. При населенні України 50 млн чол. Чисельність мешканців міст 40 млн чол. Приймаємо, що в 2-кімнатній квартирі проживають 3 чоловіки, тоді кількість двокімнатних квартир становіть: М= 40млн : 3 = 13,3 х 109 квартир. Загальне загублене тепло: А = 964 х 13,3 х 109 = 12532 х 106 квт/год на рік. Ф = 12532 х 106 х 0,11 = 1,38 млрд. на рік. Вага 1 куб. м повітря Р = 1,2 кг. Тепло 860 ккал = 1 квт на рік. Кількість годин опалювального сезону 180 4320 год При температурі зовнішнього повітря -10°С параметри повітря в квартирі складають: І поверх II поверх ТемТепТемТеппература лоутри- пература лоутриповітря мування повітря мування (°С) (ккал\кг) (°С) (ккал\кг) Верх+22 12,6 +25 14,6 ній шар Сере+19 10,6 +21 12,0 дній шар Ниж+16 8,6 +19 10,6 ній шар Різниця між теплоутримуванням верхнього та нижнього шарів в кімнатах І і III поверхів однакова: І: ΔJ = JВ – JН =12,6 - 8,6 = 4 ккал/кг; ІІІ: ΔJ = J В – JН = 14,2 – 10,6 = 4ккал/кг. Таким чином, розрахунок зробимо для І поверху: ΔJ = 4 ккал/кг - це загублене тепло. При обсязі верхнього шару V= 40 куб. м загублене тепло дорівнює: Q = ΔJ х V х 1,2 = 4 х 40 х 1,2 = 192 ккал/кг на рік. Кількість потрібного тепла для нагрівання повітря в квартирі V= 100куб. м (40х2,5) дорівнює: Q = cm(t2 – t1) = 0,24 х 100 х 1,2 х (25 - (-10)) = 1238 ккал/рік, де с - теплоємність повітря; m - маса повітря; t2 = tверхн ; t1 = tнижн . Загублене тепло від потрібного складає: 1238 - 100%; 192 – X; Х = 192 х 100/1238 = 15,5%. Загублене тепло в двокімнатній квартирі за добу складає: Qд = 192 х 24 = 4608 ккал/кг. За опалювальний сезон (з 15 жовтня по 15 квітня) = 180 діб: Qn = 4608 х 180 = 829440 ккал; Або А = 829440/860 = 964 квт на рік; Або А 964/40 = 24,1 квт на рік/ кв. м. Для переміщення теплого повітря використовують вентилятор потужністю 18 вт або 0,018 квт в кількості 2 шт на двокімнатну квартиру. Продуктивність Ф = 2,3 куб. м/хвилин. Якщо вони будуть працювати 24 години цілодобово, то затрати енергії: А = 2 х 0,018 х 24 х 180= 155 квт х год = 6 місяців. Джерела інформації. 1. Тепловий розрахунок опалювальних приладів систем водяного опалення // Методичні рекомендації. – К.: КДТУБА, 1998. - С. 18. 2. Каменев П.Н., Богословський В.Т. и др. "Опалення та вентиляція". - M.: "Вища школа". С. 98 – прототип. 3. Рекламний проспект фірми "ДЕВИТЕМП", 1998. 6 Р ком = 12532 ´ 10 4320 Рком = 2,9 Мвт за 6 місяців. В цьому розрахунку немає витрат тепла або електроенергії, загублених в приватному секторі, адміністративному та виробничому секторах. Площа 2-кімнатної квартири дорівнює 40 кв. м. Обсяг верхнього та нижнього шарів Vв = VH = 40 куб. м. 2 33867 Фіг. ______________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3