Реферат на тему способи зберігання тепла в приміщеннях

Обновлено: 04.07.2024

С каждым годом на удовлетворение наших бытовых потребностей расходуется всё большее количество энергетических ресурсов. Растет число бытовой техники: домашние кинотеатры, компьютеры, холодильники, стиральные машины… Тем временем источники ресурсов заканчиваются, и на первый план выходит экономия электроэнергии и тепла. Доказано, что каждая единица денежных средств, потраченных на мероприятия, связанные с экономией электроэнергии, даёт такой же эффект, как в два раза большая сумма, израсходованная на увеличение её производства.

Файлы: 1 файл

реферат.doc

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

Энергетический институт Томского политехнического университета

Наименование учебной дисциплины: Энергосбережение и энергоаудит предприятия

Реферат на тему:

Экономия электрической энергии и тепла в быту

студент гр. 5АМ15: Кононов М.В.

доцент кафедры ЭСПП: Климова Г.Н.

Жилые дома являются самыми крупными потребителями электроэнергии и тепла коммунально-бытовом хозяйстве. В них ежегодно расходуется в среднем 400 кВт*ч на человека, из которых примерно 280 кВт*ч потребляется внутри квартиры на освещение и бытовые приборы различного назначения и 120 кВт*ч – в установках инженерного оборудования и освещения общедомовых помещений. При том что значительная часть этой электроэнергии сжигается впустую: горит свет в пустой комнате, работает телевизор, даже в положении "stand by" (это когда аппарат подключен к сети и ждет сигнала от пульта дистанционного управления) расходуется, казалось бы незначительные копейки, которые при годовом калькулировании могут обернуться в тысячи рублей.

Потребление тепла ещё один важный аспект энергосбережения. Казалось бы, простому жильцу квартиры сложнее сэкономить на тепле, нежели на электричестве, но это не так. Простая установка водосчетчика позволит существенно сэкономить на горячей и холодной воде. Также следует учитывать, что очень много тепла теряется:

- через оконные и дверные проёмы — 40 . 50 %;

- через перекрытия подвалов и чердаков — 20 %;

- через наружные стены — 30 . .40 %.

Рассмотрим все возможные варианты сохранения становящихся всё более драгоценными электроэнергии и тепла.

С 1 июля 2010 года организации, которые осуществляют снабжение водой, природным газом, тепловой энергией, электрической энергией или их передачу и сети инженерно- технического обеспечения которых имеют непосредственное присоединение к сетям, входящим в состав инженерно-технического оборудования объектов, подлежащих оснащению приборами учета используемых энергетических ресурсов, обязаны осуществлять деятельность по установке, замене, эксплуатации приборов учета используемых энергетических ресурсов, снабжение которыми или передачу которых они осуществляют.

До 1 января 2013 года в отношении жилых домов и многоквартирных домов вышеуказанные организации обязаны совершить действия по оснащению приборами учета используемых энергетических ресурсов, если указанные объекты не были оснащены приборами учета используемых энергетических ресурсов в установленный срок (до 01.01.2012). Лицо, не исполнившее в установленный срок обязанности по оснащению данных объектов приборами учета используемых энергетических ресурсов, должно обеспечить допуск указанных организаций к местам установки приборов учета используемых энергетических ресурсов и оплатить расходы указанных организаций на установку этих приборов учета. В случае отказа от оплаты расходов в добровольном порядке лицо, не исполнившее в установленный срок обязанности по оснащению данных объектов приборами учета используемых энергетических ресурсов, должно также оплатить понесенные указанными организациями расходы в связи с необходимостью принудительного взыскания. При этом граждане - собственники жилых домов, граждане - собственники помещений в многоквартирных домах, не исполнившие в установленный срок обязанностей по оснащению данных объектов приборами учета используемых энергетических ресурсов, если это потребовало от указанных организаций совершения действий по установке приборов учета используемых энергетических ресурсов, оплачивают равными долями в течение пяти лет с даты их установки расходы указанных организаций на установку этих приборов учета при условии, что ими не выражено намерение оплатить такие расходы единовременно или с меньшим периодом рассрочки. В случае предоставления рассрочки расходы на установку приборов учета используемых энергетических ресурсов подлежат увеличению на сумму процентов, начисляемых в связи с предоставлением рассрочки, но не более чем в размере ставки рефинансирования Центрального банка Российской Федерации, действующей на дату начисления, за исключением случаев, если соответствующая компенсация осуществляется за счет средств бюджета субъекта Российской Федерации, местного бюджета.

Оснащение жилых домов и многоквартирных домов приборами учета используемых энергетических ресурсов позволит:

- оплачивать только тот объем коммунальных ресурсов, который Вы получили;

- эффективно экономить на коммунальных ресурсах.

Рисунок 1. Двухтарифный счетчик

Между отдельными источниками света существует большая разница в световой отдаче.

Таблица 1. Световая отдача различных типов ламп

Тип лампы	Светоотдача, лк/Вт
Лампа накаливания	12
Галогенная лампа	22
Люминесцентная лампа	55
Ртутная лампа высокого давления	55
Галогенная лампа высокого давления	80
Натриевая лампа высокого давления	95

Лампы накаливания являются традиционными и широко применяемыми источниками света. Весьма ощутимую экономию электроэнергии при использовании ламп накаливания могут дать следующие мероприятия:

- применение криптоновых ламп накаливания, имеющих световую отдачу на 10% выше, чем у ламп накаливания с аргоновым наполнением;

- замена двух ламп меньшей мощности на одну несколько большей мощности. Например, использование 1 лампы мощностью 100 Вт вместо 2 ламп по 60 Вт каждая экономит при той же освещённости потребление энергии на 12%;

- поддержание допустимого напряжения. Для нормальной работы электрических ламп необходимо, чтобы отклонение напряжения не выходило за пределы –2,5% и +5% от номинального. Световой поток ламп зависит от уровня напряжения. Так, при снижении напряжения на 1% у ламп накаливания световой поток уменьшается на 3-4%;

- периодическая замена ламп к концу срока службы (около 1000 ч). Световой поток ламп накаливания к концу срока службы снижается на 15%;

- периодическая чистка от пыли и грязи ламп, плафонов и осветительной арматуры. Не чистившиеся в течение года лампы и люстры пропускают на 30% света меньше, даже в сравнительно чистой среде. На кухне с газовой плитой лампочки грязнятся намного быстрее;

- снижение уровня освещённости в подсобных помещениях, коридорах, туалетах и т.п.;

- широкое применение светорегуляторов, позволяющих в широких пределах изменять уровень освещённости;

Теплоизоляция, тепловая изоляция, термоизоляция, защита зданий, тепловых промышленных установок (или отдельных их узлов), холодильных камер, трубопроводов и прочего от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Так, например, в строительстве и теплоэнергетике Т. необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Т. обеспечивается устройством специальных ограждений, выполняемых из теплоизоляционных материалов (в виде оболочек, покрытий и т. п.) и затрудняющих теплопередачу; сами эти теплозащитные средства также называются Т. При преимущественном конвективном теплообмене для Т. используют ограждения, содержащие слои материала, непроницаемого для воздуха; при лучистом теплообмене - конструкции из материалов, отражающих тепловое излучение (например, из фольги, металлизированной лавсановой плёнки); при теплопроводности (основной механизм переноса тепла) - материалы с развитой пористой структурой.

Эффективность Т. при переносе тепла теплопроводностью определяется термическим сопротивлением (R) изолирующей конструкции. Для однослойной конструкции R=d/l, где d - толщина слоя изолирующего материала, l - его коэффициент теплопроводности. Повышение эффективности Т. достигается применением высокопористых материалов и устройством многослойных конструкций с воздушными прослойками.

Задача Т. зданий - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях в течение суток при колебаниях температуры наружного воздуха (см. Строительная теплотехника). Применяя для Т. эффективные теплоизоляционные материалы, можно существенно уменьшить толщину и снизить массу ограждающих конструкций и таким образом сократить расход основных стройматериалов (кирпича, цемента, стали и др.) и увеличить допустимые размеры сборных элементов.

В тепловых промышленных установках (промышленных печах, котлах, автоклавах и т. п.) Т. обеспечивает значительную экономию топлива, способствует увеличению мощности тепловых агрегатов и повышению их кпд, интенсификации технологических процессов, снижению расхода основных материалов. Экономическую эффективность Т. в промышленности часто оценивают коэффициентом сбережения тепла h= (Q₁ - Q₂ )/Q₁ (где Q₁ - потери тепла установкой без Т., а Q₂ - c Т.). Т. промышленных установок, работающих при высоких температурах, способствует также созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала в горячих цехах и предотвращению производственного травматизма. Большое значение имеет Т. в холодильной технике, так как охлаждение холодильных агрегатов и машин связано со значительными энергозатратами.

Т. - необходимый элемент конструкции транспортных средств (судов, ж.-д. вагонов и др.), в которых роль Т. определяется их назначением: для средств пассажирского транспорта - требованием поддержания комфортных микроклиматических условий в салонах; для грузового (например, судов, вагонов-рефрижераторов и грузовых автомобилей для перевозки скоропортящихся продуктов) - обеспечения заданной температуры при минимальных энергетических затратах. К эффективности Т. на транспорте предъявляются повышенные требования в связи с ограничениями массы и объёма ограждающих конструкций транспортных средств. См. также Теплозащита, Теплоизоляционные работы.

3. Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы, материалы и изделия, применяемые для теплоизоляции зданий (сооружений), технологического оборудования, средств транспорта и др. Т. м. характеризуются низкой теплопроводностью [коэффициент теплопроводности не более 0,2 вт/(м × К)], высокой пористостью (70—98%), незначительными объёмной массой и прочностью (предел прочности при сжатии 0,05—2,5 Мн/м 2 ).

Основной показатель качества Т. м. — коэффициент теплопроводности. Однако его определение весьма трудоёмко и требует применения специального оборудования, поэтому на практике в качестве такого показателя — марки Т. м. — используют выраженную в кг/м 3 величину их объёмной массы в сухом состоянии, которая в достаточном приближении характеризует теплопроводность Т. м. Различают 19 марок Т. м. (от 15 до 700). В эксплуатационных условиях Т. м. должны быть защищены от проникновения влаги; их теплопроводность при насыщении водой возрастает в несколько раз.

Основные области применения Т. м. — изоляция ограждающих строительных конструкций, технологического оборудования (промышленных печей, тепловых агрегатов, холодильных камер и т. д.) и трубопроводов. Различают Т. м. жёсткие (плиты, блоки, кирпич, скорлупы, сегменты и др.), гибкие (маты, матрацы, жгуты, шнуры и др.), сыпучие (зернистые, порошкообразные) или волокнистые. По виду основного сырья Т. м. подразделяют на органические, неорганические и смешанные.

К органическим Т. м. относят прежде всего материалы, получаемые переработкой неделовой древесины и отходов деревообработки (древесноволокнистые плиты и древесностружечные плиты), с.-х. отходов (соломит, камышит и др.), торфа (торфоплиты) и др. местного органического сырья. Эти Т. м., как правило, отличаются низкой водо- и биостойкостью. Указанных недостатков лишены так называемые газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты, сотопласты и др.) — высокоэффективные органические Т. м. с объёмной массой от 10 до 100 кг/м 3 .

Характерная особенность большинства органических Т. м. — низкая огнестойкость,

поэтому их применяют обычно при температурах не свыше 150 °С.

Более огнестойки Т. м. -смешанного состава (фибролит, арболит и др.), получаемые из смеси минерального вяжущего вещества и органического наполнителя (древесные стружки, опилки и т. п.).

Неорганические Т. м. — минеральная вата и изделия из неё (среди последних весьма перспективны минераловатные плиты — твёрдые и повышенной жёсткости), лёгкие и ячеистые бетоны (главным образом газобетон и пенобетон), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических (главным образом доменных) шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 75—350 кг/м 3 .

Неорганические Т. м., используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовые картон, бумага, войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита). Для изоляции промышленного оборудования и установок, работающих при температурах выше 1000 °С (например, металлургических, нагревательных и др. печей, топок, котлов и т. д.), применяют так называемые легковесные огнеупоры, изготовляемые из огнеупорных глин или высокоогнеупорных окислов в виде штучных изделий (кирпичей, блоков различного профиля); перспективно также использование волокнистых Т. м. из огнеупорных волокон и минеральных вяжущих веществ (коэффициент их теплопроводности при высоких температурах в 1,5—2 раза ниже, чем у традиционных, имеющих

4. Теплоизоляционные работы,

Работы по устройству теплоизоляции конструкций зданий и сооружений, трубопроводов, промышленного оборудования, средств транспорта и др. Различают Т. р. строительные (теплоизоляция ограждающих конструкций зданий и сооружений) и монтажные (теплоизоляция трубопроводов, тепловых агрегатов, холодильников и др.). В зависимости от размеров изолируемой поверхности, её конфигурации и вида теплоизоляционного материала устройство теплоизоляционного ограждения производится: укладкой и закреплением крупных изделий заводского изготовления (плиты, блоки, сегменты), мягких рулонных материалов (маты, шнуры), мелкоштучных изделий (кирпич); засыпкой; обмазкой; набрызгом или заливкой. Наиболее трудоёмки Т. р., связанные с обмазкой и засыпкой. При засыпке предусматриваются меры по предотвращению самоуплотнения слоя теплоизоляционного материала (с течением времени) и образования в нём пустот. Набрызг и заливка — относительно новые методы Т. р., основанные на применении главным образом полимерных теплоизоляционных материалов в виде отверждающихся пен. Используются как заранее приготавливаемые полимерные пены, получаемые перемешиванием жидкого полимера с пенообразователем (например, мипора), так и полимерные композиции, вспенивающиеся в процессе твердения (например, фенольные или полиуретановые заливочные композиции).

Комплекс Т. р., помимо устройства (нанесения) слоя собственно теплоизоляционного материала, включает работы по гидро- и пароизоляции этого слоя и обеспечению его защиты от механических повреждений. Устройство гидро- и пароизоляционных слоев предусматривается в тех случаях, когда теплоизоляционный слой подвергается увлажнению (например, на трубопроводах, проложенных на открытом воздухе, под землёй и др.) или когда одна из сторон изолируемой конструкции испытывает воздействие отрицательных температур (ниже 0°С) (холодильные установки, здания в условиях холодного климата и др.). В последнем случае водяные пары конденсируются на холодной поверхности, поэтому пароизоляция производится с тёплой стороны конструкции. Защита теплоизоляционного слоя от механических повреждений осуществляется облицовкой его плотными материалами, установкой специальных защитных кожухов (например, металлических), оштукатуриванием и другими способами.

В современном индустриальном строительстве Т. р. выполняются преимущественно в заводских условиях, в процессе изготовления сборных конструкций и изделий (например, однослойных панелей из теплоизоляционно-конструктивных материалов или многослойных панелей, где теплоизоляционный материал несёт только функции тепловой защиты). Для монтажной теплоизоляции выпускаются полностью готовые элементы, сводящие Т. р. лишь к закреплению (монтажу) этих элементов на изолируемой поверхности; это существенно повышает производительность труда и качество Т. р.

5. Как лучше утеплять стены - снаружи или изнутри?

Стены построенного дома, не обеспечивающие достаточный уровень теплозащиты, нуждаются в утеплении. Для этого используют различные теплоизоляционные материалы, располагая их с наружной или внутренней стороны стены.

При внутреннем утеплении существующая стена, расположенная перед утеплителем, находится в зоне отрицательных температур, которая отчасти захватывает и собственно утеплитель. Кроме того, нарушается естественная диффузия водяных паров, и создаются условия для образования конденсата в толще конструкции на границе утеплителя и стены.

Следует обратить внимание на тот факт, что при внутреннем утеплении практически невозможно установить теплоизоляционный материал в местах примыкания перекрытий к наружной стене. Здесь образуются 'мостики холода', причем потери тепла в этих зонах могут превышать потери через остальную площадь стены

При наружном утеплении снижение температуры по толщине существующей стены происходит достаточно медленно и плавно. Резкое падение температуры наблюдается ближе к наружной стороне, а зона отрицательных температур располагается в толще слоя дополнительной теплоизоляции.

Расположение плотных, плохо пропускающих водяные пары материалов изнутри, а легких и пористых снаружи благоприятно влияет на влажностный режим стены и не создает условий для скопления в ней влаги. Если теплоизоляционный материал надежно защищен от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечной радиации), такая стена в течение всего года сохраняет высокие теплозащитные свойства.

Сточки зрения поддержания нормального температурно-влажностного режима утепление с наружной стороны стены является оптимальным. Однако этот процесс отличается повышенной сложностью и трудоемкостью, требует тщательного подбора отделочных материалов, а также штукатурных и клеевых составов. Выполнение работ желательно поручить специалистам, хорошо знакомым с особенностями различных систем утепления. Наружное утепление с использованием штукатурных фасадных систем может выполняться только квалифицированными специалистами, имеющими лицензию на производство этих работ.

Существующие конструктивные решения по защите утеплителя можно разделить на две группы:

системы утепления фасадов с вентилируемой воздушной прослойкой (так называемые 'вентилируемые фасады');

штукатурные системы наружного утепления.

6. Облицовка стен кирпичом и мелкими блоками

Деревянные и кирпичные стены для повышения уровня теплозащиты часто облицовывают с наружной стороны кирпичом, мелкими блоками, керамическими или бетонными камнями. В качестве утепляющего материала используют плиты из минеральной или стекловаты, размещаемые в пространстве между облицовкой и существующей стеной, и предусматривают вентилируемую воздушную прослойку толщиной 60 мм.

Новая стенка (облицовка) может опираться на обрез существующего фундамента (если позволяют его несущая способность и ширина) или на специально подведенный для нее фундамент. Поверх цоколя укладывают гидроизоляционный материал с перехлестом полотнищ не менее 100 мм.

Плиты утеплителя устанавливаются с перевязкой швов (подобно кирпичной кладке) и крепятся к существующей стене специальными дюбелями или анкерами со шляпками, прижимающими плиту к поверхности несущей стены. Одним концом анкера укладываются в швы новой кладки, другим крепятся к существующей стене с шагом 600 мм по вертикали и 500-1100 мм по горизонтали. Для вентиляции полости стены в нижнем ряду кладки устраивают специальные продухи из расчета 75 см на каждые 20 м 2 поверхности стены. Для нижних продухов можно использовать щелевой кирпич, положенный на ребро таким образом, чтобы наружный воздух через отверстия в кирпиче имел возможность проникать в воздушную прослойку в стене. Верхние продухи предусматривают в карнизной части стены.

Вентиляционные отверстия также могут быть выполнены путем частичного заполнения цементным раствором вертикальных швов между кирпичами или блоками нижнего ряда кладки. Ограничительная деревянная рейка, помещенная в середине вертикального шва, позволит оставить его нижнюю часть не заполненной раствором. Для защиты волокнистых утеплителей от продувания их укрывают со стороны воздушной прослойки ветрозащитным стеклохолстом или стеновым 'Тайвеком'.

Деревянные дома из бруса также облицовывают кирпичом, керамическими и бетонными камнями или мелкими блоками.

Утепляющий материал размещают между деревянной стеной и облицовкой. С наружной стороны утеплителя необходимо предусмотреть вентилируемую воздушную прослойку, обеспечивающую удаление влаги из древесины , а также вентиляционные продухи, устройство которых описано выше. При отсутствии воздушной прослойки стены дома станут влажными, покроются плесенью, а древесина начнет быстро разрушаться.

Облицовочную кладку соединяют со стеной из бруса при помощи металлических связей с антикоррозийным покрытием. Один конец связи закладывают в горизонтальный шов кладки, другой крепят к брусу. Приступать к облицовке стен из бруса кирпичом желательно через год-полтора после возведения коробки, когда древесина полностью высохнет.

Для повышения теплозащиты деревянных каркасных домов их тоже можно обложить с наружной стороны кирпичом или каменными блоками.

Кирпичную облицовку устанавливают с наружной стороны каркасной стены с зазором 60 мм. Для вентиляции зазора в нижнем ряду кладки и в верхней (карнизной) части облицовки предусматривают специальные продухи. Кладка связывается с каркасом при помощи полос шириной 30-50 мм из оцинкованной стали, согнутых вдвое. Одной стороной полосу закладывают в кладку с перегибом конца на 90° вдоль облицовки, другой прибивают к брусьям каркаса. Облицовка кирпичом возможна при уширенном цоколе здания. Поверх цоколя устраивают гидроизоляцию с перехлестом полотнищ на 100 мм.

7. Штукатурные системы утепления фасадов

Штукатурная система утепления фасадов предусматривает крепление теплоизоляционного материала к существующей стене при помощи анкеров, дюбелей и клеевых составов, с последующим нанесением штукатурного слоя (по армирующей сетке).

Этот вид утепления представляет собой не набор отдельно взятых строительных материалов утеплителя, клеящих и штукатурных составов, дюбелей и сеток, а единую систему, все элементы и детали которой подобраны определенным образом, обеспечивающим длительную совместную работу всех составляющих. По этой причине для утепления фасадов могут использоваться только сертифицированные штукатурные системы, а сами работы должны выполняться специалистами, хорошо знакомыми с технологией производства работ. Планируя сроки проведения работ, необходимо учитывать, что наружное утепление стен с последующим оштукатуриванием предполагает использование мокрых процессов, которые должны производиться при температуре наружного воздуха не ниже +5 °C.

Жесткие плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна или стекловаты, чаще всего применяемые для утепления наружных стен, наклеивают вплотную друг к другу без образования щелей, обеспечивая перевязку стыков (по типу кирпичной кладки).

Крепление плит утеплителя к стене производится механическим способом с помощью распорных дюбелей-втулок, полиамидных дюбелей и пластмассовых дюбелей 'тарельчатого' типа из расчета 8 -12 дюбелей на 1 м 2 поверхности. Дюбеля должны быть заглублены в толщу бетонных стен на 35-50 мм, кирпичных - на 50 мм, в кладку из пустотного кирпича и легкобетонных блоков - на 90 мм.

Армирующую сетку укладывают поверх прикрепленных к фасаду плит с перехлестом полотнищ на ширину 100 мм.

Особое внимание следует обратить на усиление сеткой углов оконных и дверных проемов.

При утеплении углов необходимо обеспечить перевязку торцов теплоизоляционных плит и защитить их металлическим перфорированным уголком для предохранения кромок углов от сколов.

Нижний край штукатурной системы утепления должен располагаться на высоте 500 мм от поверхности земли.

Необходимо обратить особое внимание на качество горизонтальной гидроизоляции между цоколем и утепляемой стеной.

В местах примыканий штукатурной системы утепления к карнизу верхняя часть утеплителя должна быть защищена специальной уплотнительной лентой.

Необходимая толщина слоя утеплителя (табл. 4) зависит от конструкции утепляемой стены и вида утепляющего материала.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Тепловые потери в зданиях и сооружениях

Тепловая изоляция зданий и сооружений

Энергетическая паспортизация зданий, мониторинг застроенных территорий и экспертиза проектов теплозащиты

Список использованных источников

В Республике Беларусь за истекшее десятилетие создана эффективная и динамично развивающаяся экономика, ориентированная на неуклонный рост благосостояния и повышение качества жизни граждан, защиту их материальных, социальных и культурных интересов.

Последовательно осуществляется курс на инновационное развитие страны. За годы независимости сформирована современная социальная инфраструктура.

В республике, оставшейся после распада Советского Союза без источников энергетических и сырьевых ресурсов, проведена большая работа по внедрению энерго- и ресурсосберегающих технологий.

В результате в 1997 - 2006 годах прирост валового внутреннего продукта обеспечен практически без увеличения потребления топливно-энергетических ресурсов. Это в комплексе с другими мерами позволило минимизировать отрицательные последствия для экономики повышения цен на нефть и газ, а главное - не допустить падения жизненного уровня нашего народа.

Энергоемкость валового внутреннего продукта у нас в полтора - два раза выше, чем в развитых государствах со сходными климатическими условиями и структурой экономики. Высока и материалоемкость отечественной продукции. Недостаточно полно используются вторичные ресурсы и отходы производства.

Экономное расходование тепла, электроэнергии, природного газа, воды и других ресурсов является первостепенной задачей каждой белорусской семьи, каждого человека.

Объектом исследования выступают правоотношения, касающиеся института энергосбережения в промышленных и общественных зданиях и сооружениях в полном их объеме.

Цель данной работы – рассмотреть теоретические и практические вопросы, связанные с энергосбережением в промышленных и общественных зданиях и сооружениях. В данной работе определена правовая природа энергосбережения. Это позволило решить ряд исследовательских задач:

- рассмотреть тепловые потери в зданиях и сооружениях;

- рассмотреть тепловую изоляцию зданий и сооружений.

Выполнение данных задач позволит более полно рассмотреть выбранную тему, что поможет не только овладеть теоретическим материалом, но и использовать приобретенные знания на практике.

Структура данной работы состоит из введения, двух частей и заключения.

В данной работе были использованы следующие методы исследования: анализ, изучение, оценка, синтез и так далее.

1. Тепловые потери в зданиях и сооружениях

Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участников теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителей (пара или горячей воды) транспортируется от источников к тепловым потребителям.

Основными элементами тепловых сетей являются трубопровод, состоящий из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки, изоляционная конструкция, предназначенная для защиты трубопровода от наружной коррозии и тепловых потерь, и несущая конструкция, воспринимающая вес трубопровода и усилия, возникающие при его эксплуатации.

Наиболее ответственными элементами являются трубы, которые должны быть достаточно прочными и герметичными при максимальных давлениях и температурах теплоносителя, обладать низким коэффициентом температурных деформаций, малой шероховатостью внутренней поверхности, высоким термическим сопротивлением стенок, способствующим сохранению теплоты, неизменностью свойств материала при длительном воздействии высоких температур и давлений.

Причиной относительно высокого энергопотребления в зданиях и сооружениях нашей страны по сравнению с зарубежными странами является то, что все существующие здания были построены в соответствии с имевшимися на момент строительства строительными нормами и стандартами.

Теплоснабжение производственных помещений (цехов) всегда считалось задачей неординарной, поскольку они, как правило, занимают огромные площади (от нескольких сотен до нескольких тысяч квадратных метров) и высоту до 14—18 м. Рабочая (обитаемая) зона производственных зданий составляет всего 20—30 % их общего объема, которые и требуют поддержания комфортных условий. Нагрев 70-80 % .воздуха, находящегося над рабочей зоной, относятся к прямым потерям. Всем известно, что удержать теплый воздух внизу невозможно и температура его от пола к потолку возрастает на 1,5°С в расчете на метр высоты. Это значит, что в зданиях высотой 12 м при средней температуре в рабочей зоне 15°С воздух под крышей оказывается нагретым до 30°С. Такой перегрев внутреннего воздуха зданий приводит к резкому возрастанию тепловых потерь через наружные ограждения, верхние перекрытия, стены, световые проемы и фонари [9, с.151].

К этому следует добавить и большие затраты энергии на перемещение значительных масс воздуха с помощью вентиляторов, поскольку основным способом отопления производственных помещений является воздушное. Отопить даже среднее производственное помещение с помощью водяной или паровой системы весьма проблематично и в большинстве случаев невозможно. Для этого требуются десятки километров трубопроводов, которые перекрывают проходы и создают другие неудобства.

Вместе с удаляемым нагретым воздухом из верхней зоны промышленных зданий с помощью вытяжных крышных вентиляторов выбрасывается большое количество теплоты. Для ее утилизации целесообразно применять крышные приточно-вытяжные установки с тепло-утилизаторами.

Значительны потери тепла в производственных зданиях и сооружениях в зависимости от принятого режима работы предприятий в течение суток и дней месяца. Как правило, большинство из них работают в две смены, а это означает, что количество рабочего времени за отопительный сезон составляет около 5000 часов, из которых собственно рабочими являются не более 2300 часов, или 44 % календарного времени. Остальные 2700 часов предприятия вынуждены отапливать здания, в которых никто не работает.

Перевод системы отопления в дежурный режим сложен, малоэффективен и небезопасен из-за возможных резких перепадов температур, создающих угрозу размораживания системы из-за возможных высоких суточных колебаний температуры.

Одним из возможных путей решения проблемы уменьшения тепла на отопление больших производственных зданий может быть децентрализация системы теплоснабжения их по теплоносителю, воде и пару за счет внедрения систем газового лучистого отопления (СГЛО) и газовых воздухонагревателей. Лучистое отопление — это передача тепла от более нагретых поверхностей к менее нагретым посредством инфракрасного излучения. Главной отличительной особенностью этой системы является обогрев помещения с помощью потока лучистой энергии инфракрасного спектра. Поток лучистой энергии, направляемый в расположенный непосредственно над обогреваемой зоной лучистыми обогревателями, не нагревая окружающий воздух, нагревает поверхность пола, установленное оборудование в обслуживаемой зоне и людей.. Это принципиальное отличие системы ГЛО от радиационных систем отопления позволяет достигать наиболее полного комфорта для работников.

Для снижения затрат теплоты на нагрев воздуха, поступающего через проемы в стенах общественных зданий, а также для многоэтажных жилых домов применяют воздушно-тепловые завесы. Во многих случаях целесообразно устройство тамбура [9, с.153].

2. Тепловая изоляция зданий и сооружений

В строительстве и теплоэнергетике теплоизоляция необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Теплоизоляция обеспечивается устройством специальных ограждений, выполняемых из теплоизоляционных материалов (в виде оболочек, покрытий и т. п.) и затрудняющих теплопередачу; сами эти теплозащитные средства также называются теплоизоляцией. При преимущественном конвективном теплообмене для теплоизоляции используют ограждения, содержащие слои материала, непроницаемого для воздуха; при лучистом теплообмене - конструкции из материалов, отражающих тепловое излучение (например, из фольги, металлизированной лавсановой плёнки); при теплопроводности (основной механизм переноса тепла) - материалы с развитой пористой структурой.

Задача теплоизоляции зданий - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях в течение суток при колебаниях температуры наружного воздуха. Применяя для тепловой изоляции эффективные теплоизоляционные материалы, можно существенно уменьшить толщину и снизить массу ограждающих конструкций и таким образом сократить расход основных стройматериалов (кирпича, цемента, стали и др.) и увеличить допустимые размеры сборных элементов.

В тепловых промышленных установках (промышленных печах, котлах, автоклавах и т. п.) теплоизоляция обеспечивает значительную экономию топлива, способствует увеличению мощности тепловых агрегатов и повышению их КПД, интенсификации технологических процессов, снижению расхода основных материалов. Экономическую эффективность теплоизоляции в промышленности часто оценивают коэффициентом сбережения тепла h= (Q₁ - Q₂)/Q₁ (где Q₁ - потери тепла установкой без теплоизоляции, а Q₂ - c теплоизоляцией). Теплоизоляция промышленных установок, работающих при высоких температурах, способствует также созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала в горячих цехах и предотвращению производственного травматизма.

Проблеме получения теплых и, соответственно, энергосберегающих конструкций в последние годы в нашей стране уделяется все больше внимания. Они должны быть, во-первых, прочными, жесткими и воспринимать нагрузки, то есть быть несущими конструкциями, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных воздействий, т.е. обладать низкой теплопроводностью, быть водостойкими и морозоустойчивыми.

В природе не существует материала, который удовлетворял бы двум этим требованиям. Для жестких конструкций идеальным материалом является металл, бетон или кирпич. Для утепления годится только эффективный утеплитель, например, каменная вата. Поэтому для того, чтобы ограждающая конструкция была прочной и теплой, используют композицию или комбинацию как минимум двух материалов — конструкционного и теплоизоляционного.

Композиционная ограждающая конструкция в свою очередь может быть представлена в виде нескольких отличных друг от друга систем и конструкций:

1. Жесткий каркас с заполнением межкаркасного пространства эффективным утеплителем.

2. Жесткая ограждающая конструкция (например, кирпичная или бетонная стена), утепленная со стороны внутреннего помещения, или так называемое внутреннее утепление.

4. Тонкая ограждающая конструкция (стена) с утеплителем с внешней стороны, так называемое внешнее утепление.

Теплоизоляционные системы, применяемые для наружной теплоизоляции, подразделяются на системы:

— с тонкими штукатурными и накрывочными слоями;

— с толстыми штукатурками (до 30 мм);

— из ячеистого бетона с объемной массой ниже 400 кг/м 3 .

Применение той или иной системы определяется конструктивными особенностями модернизируемого здания и технико-экономическими расчетами, основанными на приведенных затратах, т.к. стоимость утепления 1 м 2 наружной стены колеблется от 15 до 50 долларов США без учета стоимости заполняемых оконных блоков, модернизации систем вентиляции и отопления. Тем не менее, потенциал энергосбережения при эксплуатации существующего жилого фонда достаточно велик и составляет около 50 % [9, с.154].

Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства и недостатки, и выбор ее зависит от многих факторов местных условий. Но из всех названных конструкций четвертый тип утепления здания с внешней стороны хотя и имеет недостатки, но и обладает следующими достоинствами:

1. Надежная защита от неблагоприятных внешних воздействий суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерным деформациям стен, что приводит к образованию трещин, раскрытию швов, отслоению штукатурки.

2. Невозможность образования какой-либо поверхностной флоры на поверхности стены из-за избытка влажности, образования льда в толще стены, который имеет место из-за конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающих конструкций из-за повреждения поверхностного защитного слоя.

3. Препятствование охлаждению массива ограждающей конструкции до температуры точки росы и, соответственно, выпадению конденсата на внутренних поверхностях.

4. Снижение уровня шума в изолируемых помещениях.

5. Отсутствие зависимости температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, т.е. от нагрева поверхностей солнцем и охлаждения этих же поверхностей ветром, и др.

в) отделочного покрытия из:

3. Энергетическая паспортизация зданий, мониторинг застроенных территорий и экспертиза проектов теплозащиты

Потребление энергии в коммунально-бытовой сфере составляет 38 % общего годового расхода ТЭР Беларуси. Это обусловливает поиск и разработку мер законодательного характера по более экономному расходу энергии в этой сфере. Для осуществления эффективного управления процессом энергосбережения необходимо разработать и внедрить автоматизированную систему управления теплопотреблением застроенных территорий Республики Беларусь, обеспечивающую государственную программу энергосбережения на основе энергетических паспортов зданий и сетевых компьютерных технологий.

Энергетическая паспортизация жилых и общественных зданий представляет собой мероприятие по установлению фактических показателей энергопотребления жилых и общественных зданий, а также по созданию соответствующего банка данных. Цель энергетической паспортизации зданий - проверка фактического состояния энерго- и теплопотребления в жилищном секторе, выделение зданий, требующих первоочередных мероприятий по повышению теплозащитных свойств, а также поиск оптимальных путей снижения расхода теплопотребления.

Постоянно действующий энергетический мониторинг ставит своей целью:

-контроль в режиме реального времени за количеством поставляемой энергии и ее расходом;

-выявление наиболее значительных источников потерь энергии;

-информационное обеспечение планирования и проведения первоочередных мероприятий по снижению энергопотерь и ликвидации источников наиболее высоких энергопотерь;

-контроль за соответствием количества поставленного тепла требуемому для обеспечения нормального микроклимата в помещениях и комфортных условий проживания людей.

Организуемая энергетическая экспертиза проектов теплозащиты и капитального ремонта зданий позволит:

-вскрыть энергетические резервы при эксплуатации зданий и застроенных территорий в целом;

-эффективно планировать и своевременно организовать выполнение энергосберегающих мероприятий на застроенных территориях республики;

-осуществлять постоянный контроль за плановым снижением уровня энергопотребления на отдельных территориях;

- совместить теплозащиту зданий с их плановыми ремонтами и реконструкцией, что значительно повысит рентабельность работ по тепловой защите зданий;

- обеспечить информационную поддержку в разработке технико-экономических обоснований при создании энергоэкономических зон.

К энергосберегающим мероприятиям, финансируемым из источников, предусмотренных в соответствии с законодательством, относятся:

1) мероприятия, обеспечивающие внедрение на действующих объектах новых технологий, оборудования, устройств, систем автоматизации, регулирования, контроля расхода и потребления энергоресурсов, новых схемных решений, проектные и научно-исследовательские работы по этим направлениям, тепловая модернизация зданий и теплофизический контроль эффективности ограждающих конструкций зданий и сооружений, предварительной изоляции трубопроводов, в результате реализации которых достигается экономия топливно-энергетических ресурсов на единицу продукции (работ, услуг) или снижение предельных уровней потребления энергоресурсов;

2) реконструкция, модернизация, новое строительство энергетических мощностей, объектов и коммуникаций с использованием местных видов топлива (дрова, торф), возобновляемых и вторичных энергоресурсов, избыточного энергопотенциала (избыточное давление пара, природного газа), предварительной изоляции трубопроводов, в результате эксплуатации которых достигается экономия топливно-энергетических ресурсов на единицу продукции (работ, услуг), замещение импортируемых видов топлива или снижение предельных уровней потребления энергоресурсов;

3) мероприятия, стимулирующие энергосбережение (информационное обеспечение, разработка нормативно-технической документации, обучение и переподготовка специалистов для сферы энергосбережения, энергетическое обследование предприятий, учреждений, организаций).

Экономическая эффективность отражает результаты внедрения энергосберегающих мероприятий и определяется разностью между денежными доходами и расходами от реализации мероприятий, а также отражает изменение величины спроса на топливно-энергетические ресурсы в результате замещения более дорогих видов топлива менее дорогими.

Расчет капитальных вложений и годовой экономии производится в соответствии с методическими рекомендациями по составлению технико-экономических обоснований для энергосберегающих мероприятий, разрабатываемыми Комитетом по энергоэффективности при Совете Министров Республики Беларусь.

При написании данной работы автором также были изучены нормативно-правовые акты, касающиеся энергосбережения в нашей республике, перечень которых указан в списке использованных источников.

В ходе написания контрольной работы были решены следующие задачи: рассмотрены тепловые потери в зданиях и сооружениях; рассмотрена тепловую изоляцию зданий и сооружений.

Список использованных источников

Список нормативных источников

Список литературных источников

Андриевский А.А. Энергосбережение и энергетический менеджмент: учебное пособие. – Минск: Высшая школа, 2005.

Кравченя Э.М. Охрана труда и основы энергосбережения. - Минск, 2005.

Самойлов М.В. Основы энергосбережения. Учебное пособие. – Минск: БГЭУ, 2002.

Для ответа на эти вопросы нужны некоторые экспериментальные исследования, а значит необходимо провести опыты, позволяющие утеплить жилое помещение своими руками.

Вложение	Размер
issledovatelskaya_rabota_lips_e.k._27.11.16_1.doc	475 КБ

Предварительный просмотр:

XVIII Научная и инженерная выставка молодых исследователей

Сохраним тепло своими руками

Россия, г. Снежинск

Автор: Липс Екатерина

МБОУ СОШ №135 имени академика Б.В. Литвинова

Научный руководитель: Бижова Татьяна Васильевна

МБОУ СОШ №135 имени академика Б.В. Литвинова

Работа состоит из следующих частей:

введение;
теоретические основы физических явлений;
практикум;
результаты и выводы.

Мероприятия по утеплению комнаты:

Исключение предметов экранирующих радиатор центрального отопления от комнаты;
размещение между радиатором и стеной отражающего экрана из фольги;
укладка ковра на пол в центре комнаты;
экранирование шторами окон для предотвращения потери тепла.

Цель данного проекта - показать, что эксперименты и наблюдения позволяют проверить истинность теоретических выводов, научиться проводить исследования различных явлений, понять природу происхождения этих явлений и научиться применять основы физики в повседневной жизни каждого человека. Для достижения цели рассматриваются некоторые физические процессы, изучение и объяснение которых осуществляется через постановку проблемы, выдвижение гипотезы, ее доказательство или опровержение.

В работе сформулирована гипотеза: многие явления, изучаемые в школьном курсе физики, имеют практическое применение в различных областях повседневной жизни (в частности, при утеплении жилья). Для доказательства гипотезы проводятся эксперименты (опыты) по таким разделам физики, как тепловые явления, теплообмен, способы переноса тепла с использованием бытовых предметов и всего того, чем пользуется человек в обыденной жизни.

Основные задачи исследования:

Расширение теоретической и практической частей учебной программы;
развитие творческой самостоятельности;
усиление связи обучения с жизнью;
развитие склонностей к изучению физики.

Актуальность исследования состоит в том, что, изучив данный вопрос можно найти ему практическое применение, объяснить те или иные явления, происходящие в природе, доме и т.д.

В заключительной части работы подведены некоторые итоги. Отмечено, что практически все физические процессы, описанные в работе, нашли применение и имеют место в жизни человека. Данная работа может быть использована на уроках физики, как вспомогательное пособие при изучении процесса теплообмена. Привлечение имеющегося бытового опыта способствует повышению мотивации к изучению физики, как общеобразовательного предмета.

1. Законы физики в помощь моим исследованиям………..

2. Способы утепления комнаты без капитального ремонта

и обоснование этих способов с помощью физических

3. Наблюдение за изменением температуры воздуха в

4. Анализ результатов измерений………………..

6. Список использованной литературы……………………..

Я - теплолюбивый человек и мне комфортно, когда в квартире тепло. В нашей квартире очень уютно, но бывают такие периоды в зимнее время, когда я чувствую себя не комфортно из-за того, что в моей комнате просто холодно, особенно ночью. Хорошо бы добавить температуру отопления, но батареи в комнате и так включены на полную мощность. Родители считают, что температура в комнате нормальная (20 0 С), но мне этого мало. Можно, конечно, включить обогреватель (масляный радиатор), но на ночь для безопасности я его отключаю, и, к тому же будет затрачено много электроэнергии, а, значит, родителям придется доплачивать некоторую сумму денег. Я заметила, что в моей комнате становится холодно когда: температура воздуха на улице ниже – 22…25 о С, дует сильный холодный ветер с улицы, слабо греет батарея центрального отопления. И я стала задумываться, как утеплить комнату и не использовать обогреватель, расходующий большое количество электроэнергии?

Чтобы разобраться с этим вопросом, я воспользовалась Интернетом. Для этого, посещала множество сайтов и изучала рекомендации по утеплению жилых помещений. Из всех рекомендаций я выбрала для себя четыре простых и доступных для меня способа утепления комнаты и решила проверить эти способы на практике.

1. Законы физики в помощь моим исследованиям.

Микроклимат в квартире в холодный период года в значительной степени зависит от температуры воздуха в квартире. В этот период обогрев жилого помещения в основном осуществляется батареей центрального отопления. Передача тепла от батареи центрального отопления (теплопередача) сопровождается следующими физическими процессами:

- передача тепла от горячей воды к внутренним поверхностям радиатора, а затем передача тепла за счет теплопроводности от внутренних поверхностей к наружным поверхностям радиатора;

- конвективно-лучистый перенос тепла (совместный перенос тепла излучением и конвекцией) от батареи в комнату – нагрев воздуха и предметов в комнате.

Теплопередача – это процесс передачи теплоты от более нагретых тел менее нагретым телам. Ни какой холод, ни куда передаваться не может – передается только тепло.

Существуют три основных способа передачи тепла от одного тела к другому:

1.Теплопроводность – это процесс передачи теплоты от более нагретых участков тел менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Рисунок 1. Конвекция воздуха в комнате.

3. Тепловое излучение (лучистый теплообмен) – это передача теплоты от одного тела другому с помощью электромагнитных волн (электромагнитного излучения), которые излучает любое нагретое тело. Лучи Солнца проходят через космическое пространство и нагревают Землю. Человек осуществляет передачу тепла излучением постоянно и во всех направлениях, в это время все, что окружает человека, так же испускает тепловое излучение в сторону человека. Когда тело человека имеет такую же температуру, как и у всех окружающих его тел, то все тела и человек в такой системе находятся в тепловом равновесии и человеческому организму комфортно. Если же окружающие человека тела не излучают достаточно тепла, то человек замерзает. Таким образом, если предметы в квартире (стены, пол, потолок, мебель и т.д.) не нагреты до определенной температуры и не излучают необходимое тепло, то человек в комнате начинает замерзать и ему в этой комнате не комфортно.

2. Способы утепления комнаты без капитального ремонта и обоснование этих способов с помощью физических процессов.

2.1. Способы утепления комнаты без капитального ремонта.

На рисунке 2 представлена схема квартиры, в которой я проживаю. Наиболее холодной по ощущениям стеной в детской комнате является стена, совмещенная с подъездным помещением.

В детской комнате имеется алюминиевый радиатор центрального отопления, состоящий из 10 секций. До утепления в комнате отсутствовал на полу ковер, окна были закрыты тонкими капроновыми шторами. Пять секций радиатора были закрыты комодом, стоящим у оконной стены.

Рисунок 2. Схема квартиры.

После изучения способов утепления жилых помещений я выбрала четыре простых и доступных для меня способа утепления комнаты:

1. Исключение предметов закрывающих (экранирующих) радиатор центрального отопления от комнаты;

2. Размещение между радиатором и стеной отражающего экрана из фольги;

3. Укладка ковра на пол в комнате;

4. Экранирование шторами окон в ночное время.

Следуя этим способам, в детской комнате на пол был постелен ковер, а на окна дополнительно были повешены ночные шторы из плотного текстильного материала. От радиатора центрального отопления бал отодвинут комод. Изучение физических процессов переноса тепла помогло мне понять за счет чего возможно повышение температуры воздуха в моей комнате после реализации, выбранных мною способов утепления.

2.2. Обоснование способов утепления комнаты с помощью физических процессов.

2.2.1. Исключение предметов закрывающих (экранирующих) радиатор центрального отопления от комнаты.

Предметами, закрывающими батарею центрального отопления в моей комнате, были ночные шторы и комод. Шторы, изготовленные из плотного текстильного материала, обладают сложной пористой структурой. Текстильный материал состоит из переплетенных определенным образом нитей. Каждая нить состоит из тончайших волокон. Поры и зазоры между волокнами заполнены воздухом. Поры располагаются как между волокнами, так и внутри них. Учитывая, что текстильные материалы обладают высокой пористостью, их теплопроводность определяется в значительной мере теплопроводностью воздуха, находящегося в волокнах.

Комод в моей комнате имеет высоту 0,9 м от пола и он закрывал от комнаты почти половину радиатора батареи. Комод изготовлен из древесно-стружечной плиты. В той части комода, которая перекрывала батарею, хранятся книги и журналы. Шторы и комод в моей комнате имеют низкую теплопроводность и являются теплоизоляторами, они препятствуют нагреванию воздуха в моей комнате от батареи.

Теплопроводность – это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых тел к менее нагретому телу. Перенос внутренней энергии осуществляется хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т.п.). Теплопроводность- это способность тела проводить тепло. Теплопроводность материала характеризуется (определяется) коэффициентом теплопроводности. Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м·К) показывает, какое количество теплоты проходит в единицу времени через 1 м2 материала толщиной 1 м при разности температур в 1 К. Коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества и характеризует способность вещества проводить тепло. Коэффициент теплопроводности имеет различные значения для различных веществ и зависит от структуры этого вещества и плотности, влажности, температуры и других физических характеристик. Чем больше значение коэффициента теплопроводности материала, тем лучше материал передает тепло и тем хуже у этого материала теплозащитные свойства. Например, коэффициент теплопроводности алюминия – 230 Вт/(м·К), а чугун имеет значение коэффициента теплопроводности – 56 Вт/(м·К), поэтому батарея отопления, изготовленная из алюминия, лучше нагревается от горячей воды, чем батарея из чугуна. Пластмасса или резина имеют коэффициент теплопроводности – 0,15…0,18 Вт/(м·К). Батарея, изготовленная из пластика или резины, не способна нагреется от горячей воды и передать тепло в квартиру. Воздух имеет коэффициент теплопроводности воздуха – 0,02. Воздух плохой теплопроводник и хороший теплоизолятор. Коэффициент теплопроводности:

- текстильного материала – 0,03…0,09 Вт/(м·К) (меньшее значение для более плотного текстильного материала, большее значение для менее плотного текстильного материала);

- древесно-стружечной плиты, из которой изготовлен комод, – 0,15… 0,2 Вт/(м·К).

Таким образом, ночные шторы и комод, обладая низкой теплопроводностью (низким коэффициентом теплопроводности), являлись не проводниками тепла, а теплоизоляторами. Следовательно, освободив батарею отопления от экрана из штор и комода можно рассчитывать на большую передачу тепла от батареи и увеличение температуры воздуха в комнате.

2.2.2. Размещение между радиатором и стеной отражающего экрана из фольги с целью отражения теплового излучения от стены в комнату и тем самым исключения потери тепла на нагрев наружной стены.

Разогретая батарея центрального отопления с помощью теплового излучения (электромагнитных волн, электромагнитного излучения) передает тепло предметам, расположенным в комнате (мебели), а так же полу, стенам и потолку комнаты. Тепловое излучение не нагревает воздух. Предметы, расположенные ближе к батарее отопления, нагреваются интенсивнее и их температура выше, чем температура предметов удаленных от батареи. Батарея отопления в моей комнате расположена на расстоянии 3,5 см от стены. Одна сторона этой стены находится в моей комнате, другая сторона выходит на улицу. Стена за батареей отопления (при включенном отоплении) всегда теплая. Измерения температуры участка стены, находящегося за батареей показало, что температура стены в этом месте достигает 40…48 о С. Схема измерения температуры участка стены, расположенного за батареей, приведена на рисунке 3. Исходя из этого, можно сделать вывод, что радиатор отопления расходует тепло на прогрев тепловым излучением наружной стены дома и дальше на прогрев воздуха от стены на улице, вместо того, чтобы нагревать предметы внутри комнаты.

Для исключения нагрева участка стены за батареей, отражения в комнату теплового излучение направленного на стену и уменьшения потери тепла, необходимо между батареей и стеной расположить отражающий экран (рисунок 3). Отражающий экран состоит из слоя алюминиевой фольги и слоя пенопласта. Фольга с гладкой и зеркальной поверхностью имеет способность отражать тепловые излучения. Слой пенопласт толщиной 0,5 см будет служить теплоизолятором.

Рисунок 3. Размещение отражающего экрана.

2.2.3. Укладка ковра на пол в комнате для исключения расхода тепла на нагрев бетонного пола.

В моей комнате на полу постелено напольное покрытие – линолеум. Коэффициент теплопроводности линолеума – 0,17…0,19 Вт/(м·К). Шерстяной ковер также как и шторы имеет сложную пористую структуру из переплетенных нитей, состоящих из тончайших волокон. Поры и зазоры между волокнами заполнены воздухом. Толщина ковра в 10 раз превышает толщину материала штор. Коэффициент теплопроводности шерстяного ковра сравним с коэффициентом теплопроводности шерстяного войлока, и составляет – 0,045 Вт/(м·К). Шерстяной ковер очень хороший теплоизолятор и совместно с линолеумом очень эффективно предотвращает потери тепла на нагрев бетонного пола.

2.2.4. Экранирование шторами окон в ночное время для предотвращения потери тепла на нагрев окна и оконной стены.

Как уже было сказано, текстильные шторы являются теплоизолятором, препятствующим передачи тепла от более нагретых тел менее нагретым. Плотно закрыв шторы в ночное время, мы можем сократить потерю тепла на нагрев окна и оконной наружной стены. Воздух в комнате будет теплее, чем воздух между шторой и окном или стеной. Плотно закрыв шторы, следует помнить, что при этом батарея отопления должна быть открыта. Чем плотнее будут ночные шторы, тем эффективнее они будут препятствовать передаче тепла к окну и наружной стене.

3. Наблюдение за изменением температуры воздуха в комнате до и после утепления комнаты.

Чтобы оценить эффективность четырех способов утепления детской комнаты, в процессе выполнения исследовательской работы проводились измерения:

- температуры воздуха в комнате до и после утепления комнаты;

- температуры на поверхности батареи отопления;

- температуры воздуха на улице.

Измерение температуры воздуха в комнате и на поверхности батареи производилось электронным термометром. При измерении термометры воздуха в комнате измерительный элемент электронного термометра располагались на высоте 0,6 м от пола. Измерение температуры на улице производилось спиртовым термометром.

На рисунке 4 представлена схема детской комнаты, в которой проводилось утепление. На схеме показаны места измерения температуры воздуха в комнате: Т К 1, Т К 2, Т К 3 и Т К 4.

В ходе исследования 14.11.16 после 19.00 было проведено утепление комнаты описанными выше способами. Для оценки влияния утепления на температуру воздуха в комнате 20.11.16 после 19.00 комната была приведена в состояние до утепления.

Рисунок 4. Схема детской комнаты, в которой проводилось утепление.

Результаты измерения температур на поверхности батареи отопления Т Б , температур воздуха на улице и в комнате Т К 1, Т К 2, Т К 3 и Т К 4 за период времени с 09.11.16 по 21.11.16 сведены в таблицу 1. В таблице Т К-СР – это среднее значение температуры в комнате четырех температур Т К 1, Т К 2, Т К 3 и Т К 4.

Читайте также:

Реферат на тему способи зберігання тепла в приміщеннях

Оглавление

Файлы: 1 файл

реферат.doc

Предварительный просмотр: