ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕПЛООБМЕНА

Сбережение или сохранение тепловой энергии во многом зависит от процессов распространения теплоты в телах и процессов обмена теплотой между телами. Процессы теплообмена являются составной частью тепло­вых процессов машин, двигателей, аппаратов, ограждающих конструкций зданий и сооружений. В вопросах теплообмена и энергосбережения можно выделить две основные задачи.

1. Определение количества теплоты, которое при заданных условиях проходит из одной части тела в другую или передается от одного тела к другому. Эта задача является главной при расчетах теплообменных аппара­тов, теплопередачи через плоские, цилиндрические стенки, определении потерь теплоты через изоляцию и т. п.

2. Определение температуры в различных участках тела, участвующе­го в процессе теплообмена. Эта задача является важной при расчете дета­лей машин, ограждающих конструкций, так как прочность материалов за­висит от температуры, а неравномерное распределение температуры вызы­вает появление термических напряжений.

Существуют три основных способа переноса тепловой энергии:

1) теплопроводность - перенос теплоты от более нагретых к менее на­гретым участкам тела за счет теплового движения и взаимодействия мик­рочастиц, что приводит к выравниванию температуры тела;

2) конвекция - перенос теплоты за счет перемещения частиц вещества в пространстве и наблюдается в движущихся жидкостях и газах;

3) тепловое излучение - перенос энергии электромагнитными волнами при отсутствии контакта между телами.

В большинстве случаев передача теплоты между телами осуществля­ется одновременно двумя или тремя способами. Например, обмен теплотой между твердой поверхностью и жидкостью (или газом) происходит путем теплопроводности и конвекции одновременно и называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. В паровых котлах в процессе переноса теплоты от топочных газов к теплоносителю (воде, пару, воздуху) одно­временно участвуют все три вида теплообмена - теплопроводность, кон­векция и тепловое излучение. Перенос теплоты от горячей жидкости к хо­лодной через разделяющую их стенку называют процессом теплопередачи.