Нам просто холодно, когда у нас немного и ненадолго снижается температура кожи, но уже более чем дискомфортно, если она падает значительно ниже 36-3 7° С. В большинстве случаев обогрева нужно и для комфорта, и для здоровья.
Много домов отапливается за счет сжигания в печах дров, угля, кокса или других видов твердого топлива. До XX в. это был обычный способ отопления. Впоследствии в развитых странах для отопления стали широко применять нефть, газ и электричество, потому что это удобнее и дешевле.
Теплопередача
От объекта тепло может передаваться излучением, проводимостью и конвекцией или их комбинациями.
Тепло в виде излучения - это форма электромагнитного излучения, как свет или радиоволны. Оно может проходить через воздух и даже космос. Некоторые среды, то именно воздух, поглощают небольшое количество лучевой энергии, пропуская основную ее часть. Другие - или отражающие излучение, или поглощают его. Соотношение поглощенного и отраженного излучения зависит от цвета, состава и структуры материала. Темные и грубые поверхности поглощают излучаемое тепло в больших количествах, чем светлые и полированные, которые отражают большую его часть.
Проводимость тепла от одного объекта к другому происходит при их непосредственном контакте - тепло переходит от горячего предмета к холодному. Например, во время глажки белья тепло передается от утюга к ткани.
Конвекция - передача тепла путем циркуляции, характерная для жидкости и газа. Например, воздух, нагретый радиатором, образует конвективные потоки в помещении. Нагреваясь, воздух расширяется, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх. Холодное, тяжелее воздуха занимает его место и нагревается радиатором. В верхних слоях оно постепенно охлаждается, отдавая свое тепло, и опускается вниз. В результате происходит постоянная циркуляция конвективных течений воздуха.
Различные отопительные приборы передают тепло разными способами.
При сгорании твердого топлива в каминах тепло излучается в помещение. Некоторые из устройств обогревают котел, расположенный сзади, для нагрева воды. В воде тепло передается конвекцией.
Газовые обогреватели обычно имеют элементы накаливания, излучающие тепло. В некоторых электрических обогревателей есть элементы накаливания с отражателями, расположенными за ними. Другой тип электрических обогревателей работает за счет конвекции. Отверстия дают возможность воздуху проходить через нагревательные элементы и создавать в помещении конвективные потоки.
Выбросы
Сжигание топлива в подогревателях ведет к образованию вредных газов и копоти. Для отвода дыма строят дымоход с трубой. При использовании некоторых маленьких газовых или масляных нагревателей для удаления дыма достаточно проветривания помещения.
Электрические нагреватели не выделяют дыма и не нуждаются в вентиляции. В них тепло образуется во время прохождения электрического тока через проволочный нагревательный элемент. Это не означает, что электричество менее вредна для окружающей среды. Ее часто получают на тепловых электростанциях сжиганием угля, газа или нефти. Таким образом, основное отличие электричества заключается в том, что вредные выбросы возникают при ее производстве, а не потреблении.
Поскольку электрические нагреватели не дымят, они очень удобны и просты в эксплуатации. В некоторых домах для отопления используют полы с подогревом, в которых керамические плиты нагреваются электрическими проволочными элементами в ночное время, когда нагрузка в электросети минимальное, а затем медленно отдают тепло в течение дня. Однако наиболее распространенными являются нагреватели, использующие теплоудерживающие блоки для обогрева помещений в течение дня.
Скрытое электрическое отопление является современной разработкой, но самой идеи сотни лет. Также не новый принцип центрального отопления, при котором один источник тепла обогревает несколько зданий. Оба эти принципы были использованы в древнеримском гипокаусте - первой системе центрального отопления.
Центральное отопление
В гипокаусте дрова сгорали в полости под каменным полом. Дым и горячий воздух циркулировали под полом, поднимались вверх через полости в стенах и выводились через расположенные вверху отверстия. Кроме отопления, топка также нагревала воду для мытья. Подобно им современные системы центрального отопления служат для отопления и нагрева воды. Вода является неотъемлемой частью таких систем. Обычно газ, нефть или уголь сжигают, нагревая воду, которая затем проходит через радиаторы, расположенные в каждой комнате. Радиаторы имеют большую площадь поверхности для увеличения количества излучаемого тепла. После прохождения системы радиаторов вода снова нагревается.
Вода из котла проходит через медный змеевик внутри бака. Змеевик действует как теплообменник, передавая тепло воде, которая подается в краны.
Крупные системы центрального отопления обеспечивают отопление и горячее водоснабжение для домов целого микрорайона. Некоторые системы имеют собственные котельные, другие используют избыток тепла от электростанций.
Много домов отапливается за счет сжигания в печах дров, угля, кокса или других видов твердого топлива. До XX в. это был обычный способ отопления. Впоследствии в развитых странах для отопления стали широко применять нефть, газ и электричество, потому что это удобнее и дешевле.
Теплопередача
От объекта тепло может передаваться излучением, проводимостью и конвекцией или их комбинациями.
Тепло в виде излучения - это форма электромагнитного излучения, как свет или радиоволны. Оно может проходить через воздух и даже космос. Некоторые среды, то именно воздух, поглощают небольшое количество лучевой энергии, пропуская основную ее часть. Другие - или отражающие излучение, или поглощают его. Соотношение поглощенного и отраженного излучения зависит от цвета, состава и структуры материала. Темные и грубые поверхности поглощают излучаемое тепло в больших количествах, чем светлые и полированные, которые отражают большую его часть.
Проводимость тепла от одного объекта к другому происходит при их непосредственном контакте - тепло переходит от горячего предмета к холодному. Например, во время глажки белья тепло передается от утюга к ткани.
Конвекция - передача тепла путем циркуляции, характерная для жидкости и газа. Например, воздух, нагретый радиатором, образует конвективные потоки в помещении. Нагреваясь, воздух расширяется, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх. Холодное, тяжелее воздуха занимает его место и нагревается радиатором. В верхних слоях оно постепенно охлаждается, отдавая свое тепло, и опускается вниз. В результате происходит постоянная циркуляция конвективных течений воздуха.
Различные отопительные приборы передают тепло разными способами.
При сгорании твердого топлива в каминах тепло излучается в помещение. Некоторые из устройств обогревают котел, расположенный сзади, для нагрева воды. В воде тепло передается конвекцией.
Газовые обогреватели обычно имеют элементы накаливания, излучающие тепло. В некоторых электрических обогревателей есть элементы накаливания с отражателями, расположенными за ними. Другой тип электрических обогревателей работает за счет конвекции. Отверстия дают возможность воздуху проходить через нагревательные элементы и создавать в помещении конвективные потоки.
Выбросы
Сжигание топлива в подогревателях ведет к образованию вредных газов и копоти. Для отвода дыма строят дымоход с трубой. При использовании некоторых маленьких газовых или масляных нагревателей для удаления дыма достаточно проветривания помещения.
Электрические нагреватели не выделяют дыма и не нуждаются в вентиляции. В них тепло образуется во время прохождения электрического тока через проволочный нагревательный элемент. Это не означает, что электричество менее вредна для окружающей среды. Ее часто получают на тепловых электростанциях сжиганием угля, газа или нефти. Таким образом, основное отличие электричества заключается в том, что вредные выбросы возникают при ее производстве, а не потреблении.
Поскольку электрические нагреватели не дымят, они очень удобны и просты в эксплуатации. В некоторых домах для отопления используют полы с подогревом, в которых керамические плиты нагреваются электрическими проволочными элементами в ночное время, когда нагрузка в электросети минимальное, а затем медленно отдают тепло в течение дня. Однако наиболее распространенными являются нагреватели, использующие теплоудерживающие блоки для обогрева помещений в течение дня.
Скрытое электрическое отопление является современной разработкой, но самой идеи сотни лет. Также не новый принцип центрального отопления, при котором один источник тепла обогревает несколько зданий. Оба эти принципы были использованы в древнеримском гипокаусте - первой системе центрального отопления.
Центральное отопление
В гипокаусте дрова сгорали в полости под каменным полом. Дым и горячий воздух циркулировали под полом, поднимались вверх через полости в стенах и выводились через расположенные вверху отверстия. Кроме отопления, топка также нагревала воду для мытья. Подобно им современные системы центрального отопления служат для отопления и нагрева воды. Вода является неотъемлемой частью таких систем. Обычно газ, нефть или уголь сжигают, нагревая воду, которая затем проходит через радиаторы, расположенные в каждой комнате. Радиаторы имеют большую площадь поверхности для увеличения количества излучаемого тепла. После прохождения системы радиаторов вода снова нагревается.
Вода из котла проходит через медный змеевик внутри бака. Змеевик действует как теплообменник, передавая тепло воде, которая подается в краны.
Крупные системы центрального отопления обеспечивают отопление и горячее водоснабжение для домов целого микрорайона. Некоторые системы имеют собственные котельные, другие используют избыток тепла от электростанций.
Комментариев нет :
Отправить комментарий