Válogatott fejezetek az elméleti fűtéstechnika köréből

Tartalom

Bevezetés. A fűtéstechnika elméleti kérdései 11
1. A fűtött terek hőigényének számítása 13
1.1. A hőigények valószínűségelméletének vizsgálata 14
1.1.1. A fűtési hőigény valószínűségi jellege 14
1.1.2. A mértékadó (névleges, maximális)
fűtési hőigény tervezése 16
1.1.3. Két valószínűségi változó összege 17
1.1.4. Két valószínűségi változó szorzata 19
1.2. Egy fűtési fogyasztó hőigényének bizonytalansága,
a valószínűségeloszlás meghatározása 25
1.3. Az egyidejű fűtési hőigények meghatározása
a fogyasztók csoportjára 30
2. Hőátvitel a fűtött terek határoló szerkezeteiben 32
2.1. Az időben állandósult hőterjedés alapeseteinek
elméleti összefoglalása 32
2.1.1. Hővezetés 33
2.1.2. Számítási eljárások egy- és többrétegből álló szerkezetekben végbemenő hővezetésre hőmérséklettől függő hő vezetési tényező esetében 39
2.1.3. Hőátadás 58
2.1.4. Hősugárzás 66
2.1.5. Hőátvitel 67
2.2. Instacionárius hőátvitel a fűtött terek határoló szerkezeteiben 68
2.2.1. A hővezetést leíró differenciálegyenletek 68
2.2.2. Peremfeltételek 69
2.2.3. A hővezetés differenciálegyenletének
néhány partikuláris megoldása 72
2.2.4. Tranziens problémák elhanyagolható felületi hőátadási
ellenállás esetén. Elsőfajú peremfeltétel 76
2.2.5. Tranziens problémák véges felületi hőellenállás
esetében (harmadfajú határfeltétel) 101
2.2.6. Falakban terjedő hőmérséklethullámok 136
3. Egyszerű tranziens problémák 151
3.1. Tartályban tárolt közegek fűtése vagy hűtése 151
3.1.1. Gőzfázist nem tartalmazó telítetlen folyadék vagy gáz 151
3.1.2. Gőzfázist tartalmazó telített folyadék 154
3.2. Csőben áramló összenyomható közeg lehűlése 163
3.2.1. Telített gőz lehűlése 163
3.3. Folyadékkal töltött tartályok tranziens jelenségei 165
3.4. Egyszerű alakú szilárd testek lehűlése és melegedése 170
4. Sugárzófűtések elmélete és méretezése 175
4.1. Sugárzófűtések osztályozása és hőleadása 175
4.1.1. Sugárzó fűtőberendezések osztályozásának alapjai 175
4.1.2. Különböző helyzetű és megoldású sugárzó fűtőtestek hőleadása 177
4.2. Kis felületi hőmérsékletű sugárzófűtések 188
4.2.1. Méretezés a lineáris hővezetés alapján 188
4.2.2. Betonrétegbe ágyazott csősor hőközlése x-y (síkbeli) hővezetés esetén 204
4.3. Közepes felületi hőmérsékletű (70-200 °C) sugárzófűtések 213
4.3.1. Kollmar számításmódszere 223
4.4. Magas hőmérsékletű és kis hőtehetetlenségű sugárzófűtések 225
4.4.1. Általános ismertetés 225
4.4.2. Gázüzemű sugárzó fűtőtest 227
4.4.3. Villamos hősugárzók 228
4.4.4. Olajüzemű infravörös sugárzók 229
4.5. Sugárzófűtések hőérzeti méretezése 229
4.5.1. Az emberi test hőegyensúlyán alapuló méretezési módszer 230
4.5.4. Az emberi test hőegyensúlyán alapuló általános méretezési módszerek 239
4.5.5. Az emberi test sugárzásos hőcseréjének pontos számítása 248
4.6. Csarnokszerű épületekkel kapcsolatos hőáramlási kérdések 266
4.6.1. Padlófűtés 267
4.6.2. Sugárzó ernyő vagy infravörös sugárzófűtés esete 270
4.7. Sugárzóhűtések 274
5. Melegvíz-fűtések elméleti kérdései 275
5.1. Bonyolult fűtési hálózatok hidraulikai analízisének módszerei 276
5.2. Csőhálózatok gráfja és topológiai leírása 276
5.3. A csőhálózati áramlások megmaradási egyenletei, „peremfeltételei" és meghatározottsága ' 281
5.3.1. Csomóponti egyenletek 283
5.3.2. Hurokegyenletek 284
5.3.3. Útegyenletek 285
5.4. A csőhálózati áramlást leíró megmaradási egyenletek megoldása 287
5.4.1. A Newton-Raphson-eljárás 287
5.4.2. A linearizáló eljárás 291
6. Melegvíz-fűtésű hőleadók hőleadásának számításával kapcsolatos
elméleti problémák 295
7. Melegvíz-fűtések áramlástani és hidraulikai kérdései.
Az áramlási nyomásveszteség számítása meleg vízre 296
7.1. Súrlódásmentes, hőszigetelt (adiabatikus) áramlás 297
7.2. Súrlódásos, hőszigetelt (adiabatikus) áramlás.
Áramlási veszteség, hidraulikai ellenállás 298
7.2.1. Nyomásveszteség egyenes csőben való áramláskor 298
7.2.2. Nyomásveszteség csővezetéki elemeken 304
7.2.3. A szivattyúteljesítmény meghatározása 329
7.2.4. Az ellenállás-tényező és az átfolyási szám kapcsolata
csővezetéki szerelvényeknél 330
7.3. Politropikus, súrlódásos, kívülről fűtött vagy hűtött áramlás
állandó áramlási keresztmetszetű csőben 336
7.4. Politropikus, kívülről fűtött vagy hűtött áramlás súrlódás nélkül,
állandó áramlási keresztmetszetű csőben 338
7.5. Izotermikus, izentropikus és izentalp súrlódásos áramlás
állandó áramlási keresztmetszetű csőben 338
7.6. Politropikus, súrlódásos áramlás változó áramlási
keresztmetszetű csőben 338
7.6.1. Izobár áramlás súrlódással, hőátvitellel,
változó áramlási keresztmetszetű csőben 340
7.6.2. Izoterm és izentrop áramlás súrlódással, hőátvitellel,
változó áramlási keresztmetszetű csőben 340
7.6.3. Izentalp áramlás súrlódással, hőátvitellel,
változó áramlási keresztmetszetű csőben 340
7.7. Politropikus áramlás súrlódás nélkül, hőátvitellel,
változó áramlási keresztmetszetű csőben 340
7.8. Adiabatikus áramlás súrlódással, hőátvitel nélkül,
változó áramlási keresztmetszetű csőben 341
7.9. Kidolgozott példák a 7. fejezethez 341
8. Szimmetrikus előremenő és visszatérő vezetékekből álló
fűtési hálózatok hidraulikai analízise 345
8.1. Az eredő (helyettesítő) ellenállás meghatározása
hálózatrészekre 345
8.1.1. Párhuzamosan kötött vezetékszakaszok 346
8.1.2. Sorba kötött vezetékszakaszok 348
8.2. Az alapfeladatok megoldásai vízszintes fűtési hálózatokra 349
8.2.1. A nyomáskép, a szükséges fojtások és a betáplálási
jellemzők - a szivattyúmunkapont - meghatározása
előírt fogyasztási kép esetén 349
8.2.2. Adott betáplálási jellemzők esetén a
térfogatáram-eloszlás és nyomáskép a hálózaton 351
8.3. Függőleges elrendezésű kétcsöves központi fűtési hálózatok
hidraulikai analízise 352
8.3.1. Az alapfeladat: előírt fogyasztásokhoz a nyomáskép,
a szükséges fojtások és a szivattyúmunkapont
meghatározása 352
8.3.2. Az inverz feladat: ismert szivattyú-jelleggörbe esetén
a kialakuló áram- és nyomáskép meghatározása 357
8.3.3. Tetszőleges számú felszálló vezetékpárt tartalmazó
fűtési hálózatok hidraulikai analízise 363
8.4. Fűtési hálózatok ismeretlen ellenállásainak identifikációja 365
8.4.1. Ellenállások identifikációja állandó értékű
fogyasztások esetén 367
8.4.2. Az eljárások pontossága 371
8.4.3. Az ellenállások lineáris regressziója 376
9. Melegvíz-fűtés hidraulikai méretezése 382
9.1. A hőmérsékletlépcső meghatározása
a mértékadó (leghidegebb) állapotra 382
9.2. A fűtési vezetékrendszer átmérőinek meghatározása 383
9.2.1. Hagyományos tervezés 383
9.2.2. A vezetékátmérők meghatározása
parciális optimalizációval 384
9.2.3. Optimalizáció vezetékszakaszonként 385
10. Melegvíz-fűtések szabályozása 386
10.1. A hőszállítással kapcsolatos alapismeretek
melegvízfűtési rendszerekben 386
10.1.1. A hőszállítás feladata 386
10.1.2. A hőszállítással kapcsolatos alapfogalmak 387
10.1.3. A hőszállítás mennyiségi jellemzői 387
10.2. A névleges szabályozási diagramok készítésének elvei 388
10.3. A hőigények rendezett gyakorisági diagramja, tartamdiagramja 391
10.4. A változó tömegáramú fűtő víz-keringetés szabályozása 392
10.4.1. Az optimális munkapont meghatározása számítással 392
10.4.2. Az optimális munkapont beállítása automatikus szabályozással 393
10.4.3. A szivattyú fordulatszám-szabályozásának időfüggvény e 397
11. A meleg vizes fűtési rendszerek üzemeltetésének komplex tervezése 399
11.1. A hőellátás üzemeltetésének alapelvei és feladatai 399
11.2. Távhőszolgáltató rendszerre illeszkedő fűtési rendszerek optimális üzemeltetése 400
Felhasznált irodalom 402
Jelölések 405
I. Függelék - Hővezetési ellenállások különböző geometriákra
és hővezetési anyagjellemzők 409
II. Függelék - Bordahatásfokok kifejezései és
hőáramképletek különleges geometriákra 447
III. Függelék - A besugárzási tényezők és a kölcsönös sugárzási
együtthatók, valamint a sugárzási anyagjellemzők értékei 457

Témakörök