Температура воздуха
Содержание:
- Как рассчитать мощности
- Из чего состоит атмосфера и как она устроена
- Как все работает
- Презентация на тему: » Выполнила учитель географии Власенко С.Н.. 1.Как нагревается воздух атмосферы? 2.Какие факторы влияют на температуру воздуха?» — Транскрипт:
- Запаситесь грелками
- Средние значения и амплитуда температур
- Количество теплоты при различных физических процессах.
- Купите электрическое одеяло или простыню
- Плюсы и минусы кварцевых обогревателей
- Особенности монтажа ТН системы воздух-воздух
- Основные виды подобных систем
- Принцип работы компактной вентиляции.
- Количество теплоты при различных физических процессах.
- Энтропия сухого воздуха
Как рассчитать мощности
При выборе приточной вентиляции с обогревом нужно правильно рассчитать ее мощность. Для этого стоит руководствоваться такими параметрами:
Тип помещения и его площадь – квартира либо дом (один этаж либо несколько, наличие цокольного этажа, нежилых помещений), офис, завод, спортзал и т. д.
В промышленных объектах с большими площадями и в помещениях с особенными условиями эксплуатации используют специальную вытяжную установку с подогревом воздуха.
Планировка вентилируемого помещения.
Для бытовых объектов важно расположение комнат, проходные они либо изолированные. От таких показателей будет зависеть количество и расположение вентиляционных устройств
Предназначение пространства помещения и количество людей, постоянно пребывающих нем.
При проектировании системы приточной вентиляции с обогревом нужно учитывать тип помещения, его предназначение и вероятное количество людей, которые будут постоянно в нем пребывать. В соответствии с европейскими нормами воздухообмен должен составлять 12-20 м3 на 1 человека в час.
Наличие дополнительной техники (промышленные объекты, офисы), особенности в эксплуатации. Если в помещении много такой техники как: компьютеры, печатные машинки, сварочные аппараты, печи и т.д. при выборе установки приточно-вытяжной системы это обязательно нужно учитывать. Также немаловажны особенности эксплуатации помещения. Так как установка, которая предназначена для эксплуатации в частных домах — никак не подойдет для банных комплексов, с сауной и бассейном.
Значительные отличия приточных вытяжных установок также и для разных климатических зон.
Каждый владелец недвижимости хочет иметь в ней эффективную и надежную отопительную систему. Желательно, чтобы она создавала максимально комфортные условия в помещениях, при минимуме затрат. На данный момент отопление воздухом является одним из наиболее перспективных и современных видов обогрева.
Из чего состоит атмосфера и как она устроена
Атмосфера считается газовой оболочкой планеты Земля. Верхняя граница ее достигает 1000 км. Получается, что наше существование протекает на дне газового океана.
Из чего же состоит атмосфера? Эта оболочка представляет собой смесь газов, получивших название воздух. Состоит атмосфера из газов, но в воздухе достаточное количество различных веществ.
Атмосфера по своей структуре неоднородная и возможно отметить ряд слоев. Познакомимся с ними на рисунке.
У поверхности Земли расположен слой, получивший название тропосфера. Средняя ее высота составляет 10-11 км, а максимальная высота тропосферы достигает 17 км над экватором. В тропосфере сосредоточено 80% всего воздуха, состоящего из азота, кислорода, углекислого газа и некоторых других веществ.
По большей части атмосфера состоит из азота, который играет значительную роль в жизни всех организмов. Из азота состоят белки, которые формируют основу любого организма. Его соединения необходимы для питания растений.
Другим газом в составе воздуха является кислород. Его роль еще более велика, чем азота. Всем известно, что он используется для дыхания всеми живыми существами. При этом дефицит кислорода в воздушной оболочке регулярно пополняется растениями, потребляющими углекислый газ для его образования.
Углекислый газ можно сравнить с «утеплителем» Земли: он пропускает солнечную энергию, но задерживает тепло.
Атмосфера состоит в основном из двух газов, однако, в ней достаточно и других веществ.
Твердые частицы появляются вследствие пожаров, при извержениях вулканов.
Составной частью нижних слоев оболочки считается водяной пар, из него образуются различные осадки.
Очень интересно то, что с высотой меняется температура воздуха в тропосфере. При подъеме наблюдается снижение температуры, в связи с чем становится холоднее.
Почему же в тропосфере температура с увеличением высоты меняется в меньшую сторону? Такая закономерность связана с неравномерным нагреванием воздуха – нижние слои получают больше тепла от нагретой Солнцем поверхности земли. Излучение Солнца проходит через тропосферу, однако не нагревает ее, и не задерживается в ней, а поверхность планеты не может прогреть весь слой. Соответственно температура в тропосфере уменьшается с высотой, причем вверху она может достигать -50С.
Выше тропосферы идет следующий слой – стратосфера, которая достигает 50-60км. В среднем слое атмосферы – стратосфере– очень низкое содержание пара и практически не образуется облаков.
Изменение температуры в стратосфере также происходит иначе. На уровне 20 км наблюдается самая низкая температура -60С, начиная с 25 км, она растет и может достигать +10С.
Этот рост температуры объясняется поглощением солнечной радиации озоном, которого в данном слое до 60%. Образуется озон из кислорода под действием лучей Солнца, а также электрических разрядов. Из него формируется озоновый экран в стратосфере над нашей планетой. Экран поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца, которые в большом количестве губительно действуют на живые организмы.
Тропосфера считается наиболее изученным слоем газовой оболочки, а вот стратосфера и все, что находится выше, все больше привлекают внимание человека. Данные о них ученые получают с искусственных спутников и космических кораблей
В 2012 году был совершен уникальный прыжок из стратосферы.
Выше стратосферы находятся еще несколько слоев. Здесь формируются серебристые облака, состоящие из ледяных кристаллов. Также можно наблюдать полярное сияние, а иногда магнитные бури.
Полярное сияние на острове Исландия
Как все работает
Воздушное отопление все чаще избирается при строительстве объектов недвижимости. Подобный тип обогрева используется в частных домах и коттеджах, торговых и производственных помещениях, на складах, сельскохозяйственных и спортивных сооружениях и пр.
Основным рабочим элементом воздушной отопительной системы является теплогенератор. Как правило, работает он на газе либо электричестве, реже – на дизельном или твердом топливе. Теплообменник и горелка, в свою очередь — главные детали самого генератора тепла.
Тепловой обменник обдувается внутри воздухом. В это же время через него проходят разогретые продукты сгорания (газы). Воздух, нагретый за счет них до +45/65°, поступает через воздуховодную систему в отапливаемые помещения. Там он отдает свой избыток тепла более прохладному окружающему аналогу, а затем, по обратным трубам воздуховода, возвращается для следующего нагревания в теплогенератор.
Следует отметить, что циркуляция воздушных потоков в подобной системе бывает двух типов:
- естественная, создающаяся вследствие температурного градиента;
- принудительная, в данной случае воздух должен нагнетаться вентилятором.
Презентация на тему: » Выполнила учитель географии Власенко С.Н.. 1.Как нагревается воздух атмосферы? 2.Какие факторы влияют на температуру воздуха?» — Транскрипт:
1
Выполнила учитель географии Власенко С.Н.
2
1. Как нагревается воздух атмосферы? 2. Какие факторы влияют на температуру воздуха?
3
1. Как наклон земной оси влияет на освещенность? 2. Где и когда Солнце находится в зените в разные сезоны года?
4
Воздух прозрачен, и поэтому солнечные лучи свободно проходят сквозь него, практически его не нагревая. Они нагревают земную поверхность, От неё уже нагревается и воздух, находящийся близко к ней ( тропосфера ) Рассмотрим главную причину различия температур на Земле.
6
Эта причина – разность угла падения лучей на Земную поверхность. Пучок лучей одинаков, угол различен, площадь различна. Чем больше площадь, тем меньше нагрев. Чем меньше угол, тем меньше нагрев.
7
Их границами служат тропики и полярные круги Возникли из-за различия среднегодового угла падения солнечных лучей на земную поверхность.
8
угол падения солнечных лучей уменьшается при движении к полюсам Зима (ХОЛОДНО) Угол маленький. 35º Приполярные области
9
Лето (жарко) 80º Экватор Экватор Угол падения солнечных лучей- больше, и поэтому солнце дает больше тепла
10
ЗАПОМНИ ! Угол падения солнечных лучей при движении от экватора к полюсам УМЕНЬШАЕТСЯ поэтому и tº понижается
11
Температура воздуха зависит от подстилающей поверхности. Океан – аккумулятор тепла
12
Причиной того, что самые жаркие и холодные точки на Земле не совсем совпадают с экватором и полюсами является циркуляция (перемешивание) атмосферы
13
Амплитуда- разница между самой высокой и низкой температурой.
16
Дни недели Температура воздуха Атмосферное давление Облачность/ осадки Понедельник -7 о 755 мм.рт.ст.ясно Вторник -8 о 753 мм.рт.ст.ясно Среда -7 о 754 мм.рт.ст.ясно Четверг -7 о 752 мм.рт.ст.ясно Пятница -3 о 744 мм.рт.ст.Переменная облачность Суббота -1 о 740 мм.рт.ст.снег Воскресенье 0 о 0 о 739 мм.рт.ст.снег Понедельник +1 о 738 мм.рт.ст.облачно Вторник +1 о 738 мм.рт.ст.снег Среда 0 о 0 о 739 мм.рт.ст.облачно Температура воздуха Дни недели -8 о -7 о -6 о -5 о -4 о -3 о -2 о -1 о 0 о 0 о -9 о +1 о +2 о Понедельник Вторник Среда ЧетвергПятница ВоскресеньеСуббота Понедельник Вторник Среда
17
Дни недели Температура воздуха Атмосферное давление Облачность/ осадки Понедельник -7 о 755 мм.рт.ст.ясно Вторник -8 о 753 мм.рт.ст.ясно Среда -7 о 754 мм.рт.ст.ясно Четверг -7 о 752 мм.рт.ст.ясно Пятница -3 о 744 мм.рт.ст.Переменная облачность Суббота -1 о 740 мм.рт.ст.снег Воскресенье 0 о 0 о 739 мм.рт.ст.снег Понедельник +1 о 738 мм.рт.ст.облачно Вторник +1 о 738 мм.рт.ст.снег Среда 0 о 0 о 739 мм.рт.ст.облачно Понедельник Вторник Среда ЧетвергПятница ВоскресеньеСуббота Понедельник Вторник Среда Температура воздуха Дни недели -8 о -7 о -6 о -5 о -4 о -3 о -2 о -1 о 0 о 0 о -9 о +1 о +2 о Атмосферное д а в л е н и е мм. рт. ст. снег Суббота Воскресенье Вторник облачно Понедельник Среда Переменная облачность Пятница
18
Температура воздуха Дни недели -8 о -7 о -6 о -5 о -4 о -3 о -2 о -1 о 0 о 0 о -9 о +1 о +2 о Атмосферное д а в л е н и е мм. рт. ст. Понедельник Вторник Среда ЧетвергПятница ВоскресеньеСуббота Понедельник Вторник Среда Атмосферное давление высокое, ясно и холодно. Атмосферное давление пониженное, стало теплее, пасмурно и временами идет снег. Погода резко меняется
Запаситесь грелками
Конечно, электропростыня — это результат технического прогресса, но горячая вода в резиновой грелке или простой пластиковой бутылке была, есть и будет одним из самых простых и эффективных средств для обогрева кровати или тела. Недаром слуги клали медные грелки в кровати своих господ еще несколько веков назад. Вот и сейчас правила игры не изменились: положите грелку в свою постель перед сном — и наслаждайтесь теплом.
Стоит отметить, что в продаже есть специальные грелки, которые можно класть в микроволновую печь. Нагреваете ее в течение одной минуты — и можно пользоваться. Кроме того, существуют солевая грелка: она нагревается за счет кристаллизации соли. Температура такой грелки достигает 52 градуса по Цельсию.
Средние значения и амплитуда температур
Одна из характеристик климата географической точки — среднесуточная температура. Ее можно определить как среднее арифметическое от замеров, сделанных 4 раза за сутки:
- в час ночи;
- в семь часов утра;
- в 13 часов;
- в 19 часов.
Среднегодовая температура является средним арифметическим от суммы температур всех месяцев года. Соответственно, среднемесячная определяется по сумме ежедневных данных за месяц, разделенной на число дней в месяце.
Температурные колебания в каком-либо регионе характеризуются амплитудой температуры, т. е. разницей между самым высоким и самым низким значением, зафиксированным за определенный промежуток времени. Обычно говорят о суточной, месячной или годичной амплитуде.
Амплитуда колебаний зависит от многих факторов. Прежде всего — это температурные изменения на подстилающей поверхности, чем шире их диапазон, тем больше амплитуда температуры воздуха. Она зависит и от облачности: в ясную погоду колебания сильнее, чем в пасмурную. Сезонные показатели длительного воздействия также отличаются — зимой они меньше, чем летом. С увеличением широты амплитуда температуры воздушных масс идет на убыль, поскольку убывает высота, на которую поднимается солнце к полудню.
Суточная амплитуда неодинакова на разных формах рельефа земной поверхности. На склонах и вершинах холмов и гор она меньше, чем на равнинных территориях. Это объясняется тем, что у выпуклых рельефных форм площадь соприкосновения воздуха и подстилающей поверхности меньше, чем у плоских. Кроме того, на них воздушные массы быстро сменяются на новые.
В оврагах и лощинах форма рельефа вогнутая. Здесь происходит более сильный нагрев воздуха от поверхности и застаивание его в дневные часы. Ночью большие массы холодного воздуха стекают по стенкам вниз. Поэтому в таких местах наблюдается повышенная амплитуда температуры. Но в очень узких ущельях, где приток солнечной радиации небольшой, этот показатель даже меньше, чем в широких долинах.
На материковой широте 20—30° суточная амплитуда, взятая в среднем за год, составляет около двенадцати градусов Цельсия. На широте 60° — примерно 6 °C, а на широте 70° — всего 3 °C.
Суточный ход на суше
Изменения температуры воздуха происходят вместе с изменением температуры подстилающей поверхности с задержкой примерно 15 минут. В течение суток самые низкие показания у термометра наблюдаются в 4−6 часов утра. Так происходит потому, что воздушные массы, нагретые за дневные часы, в ночные постепенно остывают.
Пик процесса понижения приходится как раз на время перед восходом Солнца. С раннего утра солнечные лучи начинают постепенно нагревать воздух, успевший остыть за ночь. Днем солнце достигает зенита, согревая не только воздушные массы, но и поверхность земли. Самое большое значение термометр показывает в 14−16 часов.
К этому времени атмосфера начинает получать тепло и от солнечной энергии, и от нагретой подстилающей поверхности, а температурный показатель достигает своего максимального значения. Потом начинается постепенное остывание и земли, и воздуха. Правильные наблюдения за суточным ходом температуры желательно проводить при ясной погоде.
Особенности теплообмена над водными поверхностями
Суточные амплитуды над поверхностью морей и океанов больше значений на самой поверхности. Их диапазон колебаний небольшой — в пределах десятых долей градуса. В нижних слоях атмосферы над океанами колебания достигают 1−1,5 °C, над внутренними морями — до 5 °C. Это происходит потому, что днем солнечная радиация поглощается водяным паром в самых нижних слоях воздуха, а ночью от них исходит длинноволновое тепловое излучение.
Отличия условий прогревания воды и суши обусловлены тем, что теплоемкость твердой поверхности в два раза меньше, чем у водной. Одинаковое количество тепла нагревает сушу в два раза быстрее воды. При охлаждении наблюдается обратный процесс. Кроме того, тепло над водными поверхностями расходуется на испарение воды и на прогревание водных масс на значительную глубину. При этом происходит перемешивание воды в вертикальном направлении.
Все это причины того, что в океанах накапливается намного больше тепла, чем на материках. Вода удерживает его долгое время и расходует равномерней суши. Можно утверждать, что температура воздуха над океанами повышается и понижается значительно медленней, чем на суше.
Количество теплоты при различных физических процессах.
Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход
из одного агрегатного состояния в другое происходит при постоянной температуре
(при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.
Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т
от количества теплоты Q
, подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.
1.
Твердое тело, имеющее температуру T1
, нагреваем до температуры Tпл
, затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1
.
2.
Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл
(температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2—
Q1
.
3.
Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп
, затрачивая на это количество теплоты равное Q3
—Q2
.
4.
Теперь при неизменной температуре кипения Ткп
жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4
—Q3
.
5.
На последнем этапе происходит нагрев газа от температуры Ткп
до некоторой температуры Т2
. При этом затраты количества теплоты составят Q5
—Q4
. (Если нагреем газ до температуры ионизации, то газ превратится в плазму.)
Таким образом, нагревая исходное твердое тело от температуры Т1
до температуры Т2
мы затратили тепловую энергию в количестве Q5
, переводя вещество через три агрегатных состояния.
Двигаясь в обратном направлении, мы отведем от вещества то же количество тепла Q5
, пройдя этапы конденсации, кристаллизации и остывания от температуры Т2
до температуры Т1
. Разумеется, мы рассматриваем замкнутую систему без потерь энергии во внешнюю среду.
Заметим, что возможен переход из твердого состояния в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой процесс именуется возгонкой, а обратный ему процесс – десублимацией.
Итак, уяснили, что процессы переходов между агрегатными состояниями вещества характеризуются потреблением энергии при неизменной температуре. При нагреве вещества, находящегося в одном неизменном агрегатном состоянии, повышается температура и также расходуется тепловая энергия.
Купите электрическое одеяло или простыню
Лечь в холодную кровать? Даже думать об этом неприятно. Бывает, накроешься тремя одеялами, а все равно не можешь согреться и уснуть. Чтобы засыпать только в теплой кровати, используйте электрическую простыню или одеяло. Они оснащены специальным нагревательными элементами и имеют несколько температурных режимов. Включите простыню за 15–20 минут до отхода ко сну и занимайтесь своими делами. Вернетесь — а постель уже сухая и теплая.
Электропростыни совершенно безопасны, ведь они оснащены системой автоматического отключения, при этом время вы выбираете сами (обычно простыню нужно выключить через три-семь часов работы).
Мощность простыни — 40–100 Ватт, но многое зависит от модели и размеров девайса. И, кстати, электропростыню можно стирать (кабель, с помощью которого нагревается простынь, съемный).
Плюсы и минусы кварцевых обогревателей
Данные приборы нагревают воздух при помощи нагревательного элемента из нихрома. Чтобы увеличить теплообмен и минимизировать вредное влияние на окружающую среду используется кварцевый песок. Отражатель представляет собой пластину из металла, которая располагается позади нагревателя — при отражении инфракрасных лучей образуется направленный эффект.
Монолитные кварцевые обогреватели внешне похожи на привычные всем радиаторы отопления: внутри такого прибора находится нагреватель, который помещен в прессованный песок. Данная конструкция позволяет полностью изолировать нагреватель от влияния окружающей среды, что значительно удлиняет срок его службы.
Плюсы:
- Высокая энергоэффективность — данный способ нагрева позволяет значительно экономить электроэнергию;
- Безопасность — лампы не содержат вредных примесей (ртуть и жидкий металл), поэтому их можно утилизировать как обычный мусор;
- Обогреватели данного типа можно использовать на промышленных объектах, когда требуется быстрая просушка различных поверхностей или вещей, сушка овощей и т.д.;
- Моментальный нагрев помещения;
- Специальная колба для нагревателя позволяет исключить выжигание кислорода;
- Большой срок эксплуатации и высокая надежность;
Минусы:
- Относительно высокая масса (у кварцевых монолитных систем);
- Высокий нагрев поверхностей прибора во время работы на полную мощность — небрежное использование устройства может привести к получению ожога.
- Стоимость данных устройств довольно высока.
Особенности монтажа ТН системы воздух-воздух
Монтаж ТН воздух-воздух чем-то напоминает установку сплит-системы. В устройстве присутствует два блока – внешний и внутренний, соединенных между собой контуром, по которому циркулирует хладагент.
Наружный или внешний блок теплового насоса, монтируется на улице. Некоторые модели устанавливаются в специальный защитный кожух. Станция настолько легкая, что ее монтаж допускается даже на кровле здания. Рекомендуется, чтобы ТН воздух-воздух устанавливался приблизительно в 2-3 м от входа в жилые помещения.
Внутренний блок размещают таким образом, чтобы потоки нагретого воздуха, максимально эффективно распространялись по помещению. Допускается настенная и потолочная установка.
Централизованное воздушное отопление дома с помощью теплового насоса воздух-воздух, при постоянном проживании, требует использования системы принудительного нагнетания воздуха. Протяженность воздушных каналов и их расположение, тщательно просчитывается во время изготовления проектной документации.
Установка теплового насоса – это сложный технологический процесс, поэтому, выполнение работ выполняют специализированные монтажные бригады, имеющие соответствующую лицензию.
Преимущества и недостатки ТН воздух-воздух
Отзывы реальных владельцев о тепловых насосах системы воздух-воздух, помогают составить точную картину, относительно энергоэффективности использования альтернативных методов обогрева, а также получить представление о существующих преимуществах и недостатках.
Отопление дома ТН воздух-воздух имеет следующие плюсы:
- Экономия средств – даже при значительных первоначальных затратах, теплонасос самоокупается уже через 3-6 лет эксплуатации. Так как оборудование рассчитано на 30-50 лет службы, выгоды очевидны. Затраты на электроэнергию, в течение всего отопительного сезона, в 3-5 раз меньше чем у электрокотла.
Полная независимость от традиционных видов топлива. Главное преимущество отопления ТН воздух-воздух заключается в производстве тепловой энергии, без использования газа, твердого и жидкого топлива, и т.д. При условии установки солнечных панелей, можно отказаться и от внешнего электричества.
Экологичность – во время работы используют возобновляемые источники тепловой энергии, полностью отсутствуют вредные выбросы.
Конечно, у теплонасосов есть свои слабые стороны, которые время от времени пытаются исправить производители. К ним относятся:
- Зависимость КПД от наружной температуры – производители постоянно совершенствуют системы. Современное оборудование способно работать при -15 -25°С. Эффективность при низких температурах заметно снижается, что ограничивает применение модулей для отопления помещений в условиях Севера.
Большие материальные затраты на приобретение и монтаж теплонасоса. Главный недостаток ТН воздух – воздух, по причине которого, станции не получили широкого распространения в отечественных условиях.
Перспективы использования ТН воздух-воздух достаточно оптимистичные. Сравнительно недавно, несколько крупных производителей объявили о разработке модулей, способных работать при отрицательной температуре до -32°С. Постоянно делается акцент на удешевлении продукции, чтобы сделать ее доступной для потребителей среднего класса, улучшается производительность (средние показатели СОР у современных моделей равны 5-8 единицам).
Основные виды подобных систем
Как показано на фото, воздушный обогрев, по принципу его работы, разделяется на три вида:
- полностью рециркуляционная система;
- аналог с частичной рециркуляцией;
- прямоточное обогревание.
Рециркуляционное отопление
В подобной конструкции осуществляется постоянная циркуляция и нагревание воздуха в помещениях. Вентиляция, при этом, может быть как естественной, так и принудительной. В последнем случае понадобится дополнительное оборудование.
Обычно, подобное обогревание монтируется на базе свободно рассеивающих нагревателей. Следует отметить, что собираемые при этом вентиляция и отопление совершенно не зависят друг от друга.
Также есть возможность смонтировать рециркуляционную воздушную систему на основе канальных генераторов тепла.
Отопление, имеющее частичный приток
Такое отопление использует исключительно канальные нагреватели воздуха. Основное его отличие от вышеописанного варианта — это соединение воздушного обогрева и приточной вентиляции. В подобной системе на вытяжной (возвратной) ветке воздуховода монтируется ответвление, идущее за пределы постройки, необходимое для забора внешнего воздуха.
Первая вариация более рациональна, так как дает возможность не применять дополнительный кулер при монтаже отопления. Это значительно уменьшает нагрузки на основной вентилятор.
Однако есть системы, где смешивание воздуха происходит за нагревателем. При таком варианте, разогретый до высокой температуры воздух помещений перемешивается с приточным холодным. При этом получается смесь заданной температуры. Летом подобная конструкция может играть роль приточной вентиляции. А если установить дополнительные приспособления, то она будет увлажнять и охлаждать помещения.
Приточный вариант воздушного обогревания
В такой системе осуществляется нагревание только наружного воздуха. Как указывает любая инструкция, при монтаже подобного обогрева нужно обязательно спроектировать мощную вытяжную вентиляцию.
Следует сказать, что своими руками легче всего и дешевле сделать отопление на основе рециркуляции воздуха в помещениях. Но использовать такое обогревание не всегда удается, исходя из санитарных требований, а также строительных норм.
Обогревать помещение прибором, который для этого не предназначен, может быть смертельно опасным. Короткие замыкание в домах, электричество, утечка газа – вот далеко не полный список проблем, которые могут возникнуть и привести к большим трудностям.
Принцип работы компактной вентиляции.
- Массы уличного воздуха проходят через воздухозаборник, который оснащен пластиковой решеткой закрытого типа. Таким образом, происходит фильтрация воздушных масс от мусора и насекомых.
- Затем воздух проходит через воздуховод в корпус прибора. Для защиты стен от промерзания его делают из шумо- теплоизоляционной пластиковой трубы. При этом все стыки герметизируют.
- Затем проходит фильтрация от крупной и средней пыли с помощью специальных встроенных в прибор фильтров.
- После чего воздушная масса проходит в нагреватель и прогревается до заданной климат-контролем температуры. На таком устройстве можно задать желаемую температуру (до +25°С) и система будет ее поддерживать автоматически.
- После нагрева воздух проходит двухступенчатую фильтрацию от мелкой пыли, запахов, газов и аллергенов, поступает к вентилятору и выводится в помещение.
Управлять такой приточной вентиляцией можно дистанционно с помощью пульта.
Монтируется донное приспособление в течение одного часа.
Количество теплоты при различных физических процессах.
Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход
из одного агрегатного состояния в другое происходит при постоянной температуре
(при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.
Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т
от количества теплоты Q
, подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.
1.
Твердое тело, имеющее температуру T1
, нагреваем до температуры Tпл
, затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1
.
2.
Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл
(температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2—
Q1
.
3.
Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп
, затрачивая на это количество теплоты равное Q3
—Q2
.
4.
Теперь при неизменной температуре кипения Ткп
жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4
—Q3
.
5.
На последнем этапе происходит нагрев газа от температуры Ткп
до некоторой температуры Т2
. При этом затраты количества теплоты составят Q5
—Q4
. (Если нагреем газ до температуры ионизации, то газ превратится в плазму.)
Таким образом, нагревая исходное твердое тело от температуры Т1
до температуры Т2
мы затратили тепловую энергию в количестве Q5
, переводя вещество через три агрегатных состояния.
Двигаясь в обратном направлении, мы отведем от вещества то же количество тепла Q5
, пройдя этапы конденсации, кристаллизации и остывания от температуры Т2
до температуры Т1
. Разумеется, мы рассматриваем замкнутую систему без потерь энергии во внешнюю среду.
Заметим, что возможен переход из твердого состояния в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой процесс именуется возгонкой, а обратный ему процесс – десублимацией.
Итак, уяснили, что процессы переходов между агрегатными состояниями вещества характеризуются потреблением энергии при неизменной температуре. При нагреве вещества, находящегося в одном неизменном агрегатном состоянии, повышается температура и также расходуется тепловая энергия.
Энтропия сухого воздуха
В таблице представлены значения такого теплофизического свойства воздуха, как удельная энтропия. Значения энтропии даны для сухого воздуха в размерности кДж/(кг·град) в зависимости от температуры и давления. Удельная энтропия указана в таблице в интервале температуры от -50 до 50°С при давлении воздуха от 90 до 110 кПа. Следует отметить, что при нормальном атмосферном давлении (101,325 кПа) и температуре, например 30°С, удельная энтропия воздуха равна 0,1044 кДж/(кг·град).
- Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.
- Богданов С.Н., Бурцев С.И., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная теника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: Справ./ Под ред. С.Н. Богданова. 4-е изд., перераб. и доп. — СПб.: СПбГАХПТ, 1999.- 320 с.