Добірка наукової літератури з теми "Тепловий графік"

Системи та обладнання для зберігання теплової енергії є ключовими елементами при розгортанні відновлюваної теплової енергетики, актуальність якої на даному етапі розвитку набуває масштабного значення. Представлена стаття охоплює короткий аналіз сучасного стану основних технологій інтенсифікації процесів збереження теплоти, аналіз основних технологічних, технічних аспектів, що виникають при розробці теплових акумуляторів та за реальних умов їх експлуатації. Зокрема, обґрунтовано доцільність застосування теплового акумулювання, проаналізовано шляхи підвищення ефективності економії енергії, визначено основні аспекти процесів акумуляції теплоти. При обґрунтуванні доцільності застосування теплового акумулювання проаналізовано співвідношення поверхні та об’єму теплового акумулятора, що тісно пов'язані з розмірами складових елементів та продуктивністю системи зберігання теплоти. Це співвідношення теоретично вказує, як можливо підвищити коефіцієнт корисної дії та продуктивність систем зберігання теплової енергії. Доведено підвищення ефективності та економії енергії при врахуванні сезонних факторів та пікових навантажень. Розглянуто основні аспекти технологічної інтенсифікації процесів акумуляції теплоти, які полягають у подоланні теплової стратифікації рідинних теплових акумуляторів, обґрунтуванні модульного дизайну конструкції, посиленні передачі теплоти та маси, а також в зміні властивостей матеріалу при фазовому переході. Розглянуті аспекти при їх реалізації дозволяють оптимізувати роботу генеруючого обладнання з максимально можливим ККД системи теплопостачання, шляхом вирівнювання графіку навантаження у співвідношенні «генерація - споживання», а також розвантажити технологічне обладнання, знизити споживання паливно-енергетичних ресурсів. Як наслідок, знижується собівартість отриманої енергії та зменшуються шкідливі викиди в оточуюче середовище.

Розглянуто актуальний науково-прикладний аспект аналізу режимів за тепловим потенціалом сушильного середовища – тепловмістом вологого повітря. Наведено розрахункові формули для визначення тепловмісту і вологовмісту повітря, як агента сушіння. Обрано для дослідження низькотемпературні режими сушіння букових пиломатеріалів: за редакцією професора І. В. Кречетова, професора П. В. Соколова та європейської фірми Brunner-Hildebrand. Проаналізовано режими сушіння за величиною зміни ентальпії повітря для різних ступенів режимів сушіння та різних товщин букових пиломатеріалів (товщина від S1 = 19 мм до S1 = 70 мм). Наведено в підсумку таблиць інтегральне значення ентальпії для обраних режимів і товщин пиломатеріалів. Застосовано для апроксимації зміни ентальпії повітря залежно від вологості деревини рівняння параболи третього порядку. Наведено інтегральний вигляд формули зміни ентальпії повітря залежно від вологості деревини. Апроксимаційні залежності мають адекватне наближення до розрахункових, що видно з наведених у роботі графіків. Визначено, що для всіх наведених у роботі режимів сушіння інтегральне значення ентальпії зменшується із збільшенням товщини пиломатеріалів, що підтверджує той факт, що для сушіння більших товщин пиломатеріалів тепловий потенціал має бути нижчим, через менші витрати теплоти на процес сушіння. Визначено, що найбільших витрат теплової енергії потребує період зміни вологості від W = 40 % до W = 20 % через найбільший градієнт вологості по товщині матеріалу. Доведено, що відповідно до витрат теплової енергії на процес сушіння потрібно регулювати роботу агрегатів теплової енергії.

Викладено результати досліджень ефективності використання в теплоутилізаційних технологіях газоспоживальних опалювальних котелень удосконалених комбінованих систем утилізації теплоти, призначених для нагрівання води систем теплопостачання та хімічного водоочищення і повітря на горіння. Дослідження виконано для водогрійного котла ТВГ-8 за різних режимів його роботи згідно з тепловим графіком котельні залежно від температури навколишнього середовища в опалювальний період. Визначено в розглянутих умовах для відповідних теплообмінників-теплоутилізаторів такі основні параметри, як: теплопродуктивність, приріст коефіцієнта використання теплоти палива КВТП котла та кількість утвореного в системі конденсату за нормованих значень витрати води на підживлення теплових мереж. За отриманими основними показниками проведено порівняльний аналіз пропонованих систем теплоутилізації та відомих комбінованих систем з нагріванням тільки зворотної тепломережної води та дуттьового повітря. Показано, що доповнення відомої системи додатковим теплообмінником, призначеним для попереднього нагрівання холодної води на хімводоочищення (ХВО), дає змогу шляхом глибшого охолодження вихідних газів котельної установки підвищити її КВТП максимально на 9,4 %, що на 0,5 % більше порівняно з відсутністю нагрівання води на ХВО.

Особенностью современного этапа развития энергетики РФ является увеличение физически изношенного оборудования на тепловых электростанциях, наращивание электрических мощностей в европейской части страны атомных электростанций, работающих преимущественно в базовой части суточного электрического графика. В этих условиях станции на органическом топливе вынуждены работать в переменной части электрического графика, что приводит к ухудшению показателей тепловой экономичности и удорожанию вырабатываемой энергии. В статье рассматривается эффективность замены паротурбинного оборудования ТЭЦ на газотурбинное, обладающего высокими маневренными характеристиками В качестве основного оборудования была выбрана отечественная газотурбинная установка ГТЭ-65. Для расчета термодинамических и экономических показателей ТЭЦ-ГТУ, при работе по электрическому графику нагрузок, была разработана и составлена математическая модель, а также блок-схема алгоритма расчета характеристик и показателей эффективности станции для двух вариантов: при глубокой разгрузке ГТУ в ночной период и при остановке ГТУ в ночное время. В результате расчетов было установлено, что наибольший экономический эффект достигается при эксплуатации ГТУ без останова в ночной период.

Состояние проблемы. При проведении проектных расчетов тепловых сетей (в частности, расчетов толщины теплоизоляционных конструкций, удлинений при тепловом расширении, нормативных потерь при транспортировке тепловой энергии) потребителю часто приходится пользоваться проектными значениями среднегодовых температур теплоносителя, указанными в зависимости от проектного температурного графика в современных нормативах[18,24]. По мнению ряда исследователей, рекомендуемые значения среднегодовых температур теплоносителя не учитывают климатологические характеристики, и их использование может приводить к значительным ошибкам[1-3]. Кроме того, за последние несколько лет значения рекомендуемых температур изменились, и наблюдается противоречие в нормативах. В настоящее время отсутствуют обоснованные значения проектных среднегодовых температур теплоносителя в тепловой сети, учитывающие климатологические данные. Результаты. Для проектных температурных графиков центрального качественного регулирования 95/70-150/70 для населенных пунктов территории центрального федерального округа, представленных в последней редакции строительной климатологии, определены значения среднегодовых температур воды в подающей магистрали тепловой сети. Получены осредненные значения температур для рассмотренных температурных графиков. Выводы. Для большинства температурных графиков установлены значительные расхождения между полученными расчетными значениями среднегодовых температур воды в тепловой сети и рекомендуемыми СП «Тепловые сети» последней редакции. Максимальная разница наблюдается для графика 150/70 и составляет 12°С. Statement of the problem. When carrying out design calculations of heating networks, in particular, calculating the thickness of thermal insulation structures, thermal elongations during thermal expansion, standard losses during the transportation of thermal energy to the consumer, it is often necessary to use the design values of the average annual temperatures of the coolant indicated depending on the design temperature schedule in modern standards [18, 24]. According to a number of researchers, the recommended values of average annual coolant temperatures do not take into account climatological characteristics and their use can lead to significant errors [1-3]. In addition, recommended temperatures have changed over the past few years and there has been a contradiction in regulations. Currently, there are no substantiated values of the design average annual temperatures of the heat carrier in the heating network taking into account climatological data. Results. For the design temperatures of the temperature graphs of the central quality regulation 95/70-150/70 for the settlements of the territory of the central federal district presented in the latest edition of building climatology the values of the average annual water temperatures in the supply line of the heating network have been determined. The averaged values of temperatures for the considered temperature graphs are obtained. Conclusions. For most of the temperature graphs, significant discrepancies have been established between the calculated values of the average annual water temperatures in the heating network and those recommended by the JV “Heating Networks” of the latest edition. The maximum difference is observed for the 150/70 graph and is 12°C.

В работе приведены результаты моделирования трубопровода теплоснабжения из стали с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Основной задачей исследования явилось моделирование надежности, срока службы и жизненного цикла теплопроводов с полимерной оболочкой из полиэтилена низкого давления высокой плотности с помощью специализированного программного обеспечения. Представлен возможный вариант режима работы тепловых сетей. Сделаны выводы об увеличении срока эксплуатации трубопроводов в пенополиуретановой тепловой изоляции с защитной оболочкой из полиэтилена низкого давления высокой плотности. Описана зависимость выбора исходных материалов для изоляции и защитной оболочки. Проанализирована надежность систем теплоснабжения, которая напрямую зависит от срока службы теплопроводов. Представлен расчет срока службы пенополиуретановой изоляции труб тепловых сетей при переменном температурном графике по методике интегральной оценки.

Актуальність теми дослідження. Сучасний стан багатоквартирних житлових будинків (ЖБ), побудованих до кінця 90-х років, потребує повної або часткової модернізації та значного підвищення енергоефективності. Крім заходів з енергозбереження, які активно впроваджуються як для будинку загалом, так і окремими власниками квартир, є проблема з розподілом теплоти між квартирами системами теплопостачання ЖБ. Постановка проблеми. Для умов централізованого теплопостачання в Україні типовим є недотримання температурного графіка подачі теплоносія, який відповідає проектним вимогам, і спроби забезпечення умов комфортності мешканцями індивідуально, без урахування системних зв’язків у центральному опаленні будівлі. Зважаючи на це, у роботі проведено аналіз показників роботи однотрубної проточної системи опалення та дотримання умов комфортності при експлуатації типової багатоквартирної 12-поверхової будівлі. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Враховуючи, що для підвищення рівня енергоефективності ЖБ значна увага приділяється питанням термосанації, питання розподілу теплоти в інженерних мережах будівлі лишаються недостатньо висвітленими та проаналізованими. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Недотримання температурних графіків систем опалення в багатоквартирних будинках із частковою заміною опалювальних приладів. Постановка завдання. Визначення відхилень в умовах експлуатації системи опалення будівель та створення математичної моделі розрахунку, яка дозволяє визначити та аналізувати тепловий стан приміщень багатоквартиних житлових будинків. Виклад основного матеріалу. Метою цієї роботи є аналіз показників роботи системи однотрубної проточної системи опалення та дотримання умов комфортності типових багатоквартирних житлових будинків. Висновки відповідно до статті. У роботі проведено аналіз показників роботи однотрубної проточної системи опалення та дотримання умов комфортності при експлуатації типової багатоквартирної будівлі. Для системного аналізу цих впливів за різних умов експлуатації в програмному середовищі Mathcad розроблено математичну модель для визначення теплового стану приміщень будівлі на прикладі одного стояка.

Рассмотрена задача о тепловом излучении идеального графена. В качестве основы взяты теоретические представления о поверхностных электромагнитных волнах и поверхностном импедансе. Вычислена интенсивность теплового излучения графена как функция частоты внешнего излучения. Обсуждается роль размерного эффекта теплового излучения в формировании широкополосного ("белого") излучения графеновой пены. Ключевые слова: графен, тепловое излучение, поверхностные электромагнитные волны, коэффициенты Френеля, поляризация, поверхностный импеданс.

Актуальность. Модернизация существующего теплоэнергетического оборудования является одним из приоритетных направлений развития энергетики. Внедрение газотурбинной установки в тепловую схему паросилового энергоблока с сохранением инфраструктуры станции может быть менее затратным вариантом по сравнению с сооружением новых энергоблоков парогазовых установок. Одним из малозатратных вариантов интеграции газотурбинных установок в тепловую схему паротурбинных энергоблоков является использование тепловой мощности котла-утилизатора для промежуточного перегрева отработавшего в паровой турбине рабочего тела с утилизацией оставшейся теплоты для нагрева питательной воды и основного конденсата. По сравнению с наиболее распространенными схемами с вытеснением регенерации в котел-утилизатор предложенный альтернативный вариант позволяет повысить тепловую экономичность паротурбинного контура. Такая схема уступает в тепловой экономичности схеме с параллельной генерацией пара в котле-утилизаторе, однако не требует испарительного контура, что упрощает проектирование котла-утилизатора. Проведенный анализ энергетических характеристик газотурбинных установок показал необходимость исследования схемы и параметров промежуточного перегрева для теплофикационных энергоблоков с учетом режимов работы паровой турбины. Объект: паротурбинный энергоблок Т–165/210–130 с газотурбинной надстройкой (ГТ-надстройкой) для промежуточного перегрева отработавшего в паровой турбине рабочего тела с утилизацией оставшейся теплоты для нагрева питательной воды и основного конденсата. Цель: выбор схемы и расчет оптимальных параметров промежуточного перегрева применительно к паротурбинному энергоблоку Т–165/210–130 с ГТ-надстройкой, анализ его основных показателей при работе по тепловому графику при изменении температуры промежуточного перегрева в котле-утилизаторе. Методы: системный анализ и математическое моделирование. Результаты. Разработана математическая модель и программа расчета предложенной схемы. Выполнен анализ особенностей, связанных с организацией промежуточного перегрева в котле-утилизаторе ГТ-надстройки. Показано, что эффективность работы теплофикационного энергоблока с промежуточным перегревом может быть повышена путем организации промежуточного перегрева в котле-утилизаторе ГТ-надстройки. Определено, что в этом случае наивысшая экономичность паротурбинного энергоблока с ГТ-надстройкой при работе в расчетном теплофикационном режиме достигается при температуре промежуточного перегрева ниже номинального значения.

Метою статті є аналіз застосування сезонного геотермального акумулювання (СГА) у системах сонячного централізованого теплопостачання (ССЦТ). Такі системи, що акумулюють теплоту, вироблену за рахунок сонячної енергії в теплий період року, з подальшим використанням акумульованої теплоти в холодний період року для забезпечення потреб теплопостачання, буде позначено в статті як ССЦТ-СГА. Було виконано класифікацію ССЦТ-СГА та проаналізовано вибір СГА. Найоптимальнішим варіантом вважається акумулювання з використанням «штучних озер». Щодо інших варіантів, то вони переважно є дорожчими за вказане рішення. Що стосується впровадження ССЦТ-СГА, то серед факторів, які сприяли їх широкому розповсюдженню, були: зниження вартості сонячних колекторів, висока ціна на корисні копалини, наявність розгалужених систем теплопостачання, зниження температурного графіку в теплових мережах. Проте в умовах України впровадження ССЦТ-СГА наразі може бути значно ускладненим через значну кількість систем централізованого теплопостачання (ЦТ), що перебувають у вкрай занедбаному стані. ССЦТ-СГА є порівняно новим видом систем ЦТ, вартість теплоти від них ще не є усталеною величиною, як і вартість самих систем. За рахунок постійного удосконалення, напрацювання нових технічних рішень та збільшення досвіду впровадження нових систем кінцева вартість теплопостачання від них постійно зменшувалась протягом минулих десятиліть. Тому в роботі розглянуто поточний стан досліджень щодо зменшення вартості ССЦТ-СГА та необхідні умови для ефективного впровадження ССЦТ-СГА. Як показав проведений економічний аналіз, зі збільшенням об’єму значно знижується вартість акумулятора, що дозволяє обґрунтувати його використання в ЦТ у разі високої щільності споживання теплоти. Бібл. 45, табл. 1, рис. 2.

Одним з шляхів зменшення витрат на опалення будівлі є узгодження теплових втрат будівлі та теплових надходжень від системи опалення. Тобто, уникнення «перетопів» будівлі. У системах централізованого опалення це досягається додержанням теплового графіку подачі теплоносія та розрахунком базового теплового навантаження будівлі. Користуючись цими даними можливо розрахувати кількість теплової енергії, яку має спожити будівля протягом доби (години), з урахуванням температури повітря зовнішнього середовища.

Актуальність: Дана робота дає можливість подивитися на інноваційний метод аналізу термографічних знімків, а саме: відкриває широкі можливості в використанні тривимірних моделей на основі отриманих термограм методом інфрачервоної термографії. Так, як просторове моделювання є мало дослідженою областю термографії, але має велику перспективу для використання у багатьох галузях діяльності людини (медицина, ботаніка, металургія, ракетне будівництво, військова галузь тощо), тема даної роботи є перспективною та актуальною. Такий підхід допоможе у майбутньому значно полегшити методики виконання ряду задач та допоможе подивитися на деякі проблеми з іншого боку, що дасть можливість вирішити їх з меншими затратами по часу. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: Дисертаційна робота виконувалась відповідно до планів міжфакультетської навчально-наукової лабораторії неінвазивних методів досліджень спільно з Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, з яким багато років діє договір про співпрацю в області термографічних досліджень. Результати даної магістерської дисертації також можуть бути використані безпосередньо у навчальному процесі кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла, при викладанні курсу «Інфрачервона термографія як інструмент наукових досліджень», та «Комп`ютерне моделювання фізичних процесів», атакож при подальшому вдосконаленні алгоритмів тривимірного моделювання термограм шляхом виконання магістерських робіт кафедри. Задача дослідження: Провести аналіз існуючих методів створення тривимірних зображень; розробити алгоритм та програмне, забезпечення, для створення тривимірних термографічних моделей на основі двомірних термограм, отриманих методом інфрачервоної термографії. Об’єкт дослідження: Методи моделювання тривимірних об’єктів. Предмет дослідження: Алгоритм моделювання об’єктів основаних на зображеннях дійсних об’єктів. Мета роботи Розробити алгоритм та програмне забезпечення для моделювання тривимірних об’єктів на основі зображень об’єктів, отриманих за допомогою інфрачервоного термографу, з метою спрощення інтерпретації та аналізу термографічних зображень. Методи дослідження: Інфрачервона термографія, програмне середовище C#, комп’ютерне моделювання, комп’ютерна 3D-графіка. Наукова новизна одержаних результатів: 1. Вперше розроблено алгоритм та програмне забезпечення для спрощення аналізу термографічних зображень, що представляє собою інноваційний інструмент аналізу термограм для відносно невеликих об`єктів досліджень. Це програмне забезпечення дозволяє отримати тривимірну термограму, яка створюється на основі термографічних знімків досліджуваного об’єкту. 2. Визначено, що на теперішній час не існує схожих методів створення об`ємних зображень, тому запропонований метод відкриває нові можливості для подальшого розвитку технології тривимірного моделювання теплових зображень. Практичне значення одержаних результатів:1. З метою практичної реалізації, проаналізовано та визначено три основні методики моделювання просторових моделей та обрано як базовий - метод полігональної сітки для моделювання тривимірних зображень. 2. Визначено, що сучасні інфрачервоні термографи дають можливість проводити аналіз температурних полів об`єктів досліджень з високою точністю, а також з великої відстані, що у свою чергу надає можливість здійснювати аналіз отриманих даних навіть в небезпечних для життя людини умовах. 3. Проведене тестування розробленого програмного забезпечення показало, що отримані в ході роботи програми тривимірні об’єкти дають можливість швидко проаналізувати термографічні знімки, та є основою для подальших досліджень щодо удосконалення програмного забезпечення Мета індивідуального завдання: - ознайомитись з фізичними основами термографії; - ознайомитись з принципом отримання термографічних зображень; - ознайомитись з можливостями сучасних інфрачервоних термографів; - провести аналіз методів моделювання тривимірних моделей; - розробити програмне забезпечення для моделювання тривимірних об’єктів на основі термографічних знімків; - протестувати алгоритм на реальних термографічних зображеннях; - провести аналіз отриманих результатів та виявити недоліки алгоритму.
Topicality: This work provides an opportunity to look at an innovative method of analysis of thermographic images, namely, opens wide opportunities in the use of threedimensional models based on thermograms obtained by infrared thermography. Since spatial modeling is a little-studied field of thermography, but has great potential for use in many fields of human activity (medicine, botany, metallurgy, missile construction, military industry, etc.), the topic of this work is promising and relevant. This approach will help in the future to greatly facilitate the methods of performing a number of tasks, and will help to look at some problems from the other side, which will allow to solve them with less time. Connection of work with scientific programs, plans, themes of the department: The dissertation was performed in accordance with the plans of the interdepartmental educational and scientific laboratory of non-invasive research methods together with the Institute of Semiconductor Physics. V.Ye. Lashkareva of the National Academy of Sciences of Ukraine, with which a cooperation agreement in the field of thermographic research has been in force for many years. The results of this master's dissertation can also be used directly in the educational process of the Department of General Physics and Solid State Physics in teaching the course "Infrared thermography as a tool for research" and "Computer modeling of physical processes", as well as further improvement of three-dimensional thermogram modeling algorithms. by performing master's theses of the department. The task of the study: To analyze the existing methods of creating threedimensional images; develop an algorithm and software for creating three-dimensional thermographic models based on two-dimensional thermograms obtained by infraredthermography. Object of research: Methods of modeling three-dimensional objects. Subject of research: Algorithm for modeling objects based on images of real objects. Scientific novelty of the obtained results: 1. For the first time an algorithm and software for simplification of analysis of thermographic images was developed, which is an innovative tool for analysis of thermograms for relatively small objects of research. This software allows you to obtain a three-dimensional thermogram, which is created on the basis of thermographic images of the object under study. 2. It is determined that at present there are no similar methods of creating threedimensional images, so the proposed method opens new opportunities for further development of technology for three-dimensional modeling of thermal images. Practical significance of the obtained results: 1. For the purpose of practical realization, three main methods of modeling of spatial models are analyzed and defined and the method of a polygonal grid for modeling of three-dimensional images is chosen as basic. 2. It is determined that modern infrared thermographs make it possible to analyze the temperature fields of research objects with high accuracy, as well as from a great distance, which in turn makes it possible to analyze the data even in life-threatening conditions. 3. Testing of the developed software showed that the three-dimensional objects obtained during the operation of the program allow to quickly analyze thermographic images, and are the basis for further research to improve the software. The purpose of the individual task: - get acquainted with the physical basics of thermography; - to get acquainted with the principle of obtaining thermographic images; - to get acquainted with the possibilities of modern infrared thermographs; - to analyze the methods of modeling three-dimensional models; - develop software for modeling three-dimensional objects based onthermographic images. - test the algorithm on real thermographic images; - analyze the results and identify the shortcomings of the algorithm.