Transcript Заняття №2

Дата
21.10 2013
Урок №2
Як виробляється та подається тепло
Спеціалізована школа І-ІІІ ступенів № 251 імені Хо Ши Міна
з поглибленим вивченням англійської мови
Деснянського району м. Києва
Звідки береться тепло?
Опалення житла людини стало можливим після винаходу способу видобутку вогню.
Учені думають, що користуватися вогнем людство навчилося ще в епоху Кам'яного віку,
трохи пізніше було створене вогнище, за допомогою якого опалювали свої житла
первісні люди. Але назвати цей спосіб видобутку тепла системою досить складно, хоча
вогнище було джерелом теплової енергії аж до XIV століття нашої ери. Перші
прототипи систем опалення (грубні) з'явилися на початку XV століття, і поступово
витіснили вогнища. Перші в історії автономні печі, що не передбачали монтажу в камін,
були випущені близько 300 років тому в Голландії. Трохи пізніше такі пристрої
з'явилися в скандинавських країнах і інших державах Європи. Конструкція їх являла
собою цілісний ящик, що складається із шести пластин металу. Такі печі також
забезпечувалися піддувалом і спеціальною трубою, яка монтувалася в окремий отвір.
Основними енергоносієм у той час були дрова й вугілля.
Звідки береться тепло?
Паралельно з розвитком грубної системи опалення розвивалося парове опалення, початок
якому було покладено конструкторами Древнього Рима. Римська Імперія вперше
запропонувала опалювати приміщення централізовано - через спеціальні канали в підлозі
й стінах, по яких проходив гаряча пара з великих печей, розташованих в окремій кімнаті.
Перші системи водяного опалення з'явилися в XVIII столітті в Європі. Значною подією в
історії опалення був винахід Францом Сан-Галлі першого радіатора в 1855 році.
Конструкція опалювального приладу містила в собі каркас із труб і вертикальні диски, які
забезпечували досить гарний ступінь тепловіддачі. До початку XX століття опалювальні
системи працювали на вугіллі або дровах, електричні й газові казани з'явилися значно
пізніше, і сьогодні є одними з найпоширеніших типів котельного обладнання.
Опалення — штучний обігрів приміщень в холодний період року з метою відшкодування
у них тепловтрат і підтримки на заданому рівні температури, що відповідає умовам
теплового комфорту.
Хто виробляє та постачає тепло?
Підприємства, що виробляють теплову енергію та постачають її своїм
споживачам, називають підприємствами теплопостачання.
Споживачами підприємства теплопостачання є населення, різні організації та
установи (школи, дитячі садки, лікарні тощо), великі та малі промислові
підприємства.
Переважна більшість підприємств теплопостачання є міськими
комунальними підприємствами. Слово «комунальний» походить від
французького слова «commune»(комуна, громада). Тобто комунальне
підприємство належить територіальній громаді, отже всім мешканцям міста.
Паливо та його види
Тверде паливо:
а) природне – дрова, кам’яне вугілля, антрацит, торф,
б) штучне – деревне вугілля, кокс і пилоподібна, яке виходить з подрібнених вугілля,
паливні брикети.
Рідке паливо:
а) природне – нафта,
б) штучне – бензин, гас, мазут, смола.
Газоподібне паливо:
а) природне – природний газ,
б) штучне – генераторний газ, одержуваний при газифікації різних видів твердого палива
(торфу, дров, кам’яного вугілля та ін), коксувальні, доменний, світильний та інші гази.
Кількість тепла, що виділяється паливом при згорянні, вимірюється калоріями. Кожне
паливо при горінні виділяє неоднакова кількість тепла. Кількість тепла (калорій), яке
виділяється при повному згорянні 1 кг твердого або рідкого палива або при згоранні 1
м куб. газоподібного, називається теплотворною здатністю.
Теплотворна здатність різних видів палива має широкі межі. Наприклад, для мазуту
теплотворна здатність становить близько 10000 ккал/кг, для якісного кам’яного
вугілля – 7000 ккал/кг і т. д. Теплотворна здатність нафтового (природного) газу
близько 8000 – 8500 ккал/м куб. і може доходити до 15000 ккал/м куб.
Чим вище теплотворна здатність палива, тим воно цінніше, тому що для отримання
одного і того ж кількості тепла його потрібно менше .
Для порівняння теплової цінності палива застосовується загальна одиниця виміру. В
якості такої одиниці прийнято паливо, що має теплотворну здатність 7000 ккал/кг. Ця
одиниця називається умовним паливом.
Паливні ресурси України
Па́ливно-енергети́ чні ресу́рси Украї́ни - сукупність всіх природних і перетворених
видів палива та енергії, які використовуються в національному господарстві.
Україна належить до числа держав світу, які мають запаси всіх видів ПЕС, але ступінь
забезпеченості запасами, їх видобуток та використання далеко неоднакові і в сумі
вони не дають необхідний рівень енергетичної безпеки (власними енергоресурсами
Україна забезпечує себе приблизно на 47 %).
Основні запаси кам’яного вугілля зосереджені в Донецькому (98%) і ЛьвівськоВолинському (2%) басейнах
Запаси бурого вугілля здебільшого зосереджені в Придніпровському басейні.
Найбільшими родовищами є Коростишівське (Житомирська обл.), Звенигородське
(Черкаська обл.) та Олександрійське (Кіровоградська обл.).
Родовища нафти і газу зосереджені в трьох регіонах: Придніпровському,
Прикарпатському і Причорноморському. Основні запаси містяться на північному сході
України.
Карта паливної промисловості України
Як тепло подається споживачам?
Коли у котельні спалюють газ, то продукти його згоряння нагрівають воду, яка
стаєдуже гарячою або навіть перетворюється у пару. Гарячу воду і пару, які
утворюються у результаті нагрівання, називають теплоносієм.
Воду традиційно застосовують як теплоносій, оскільки вона є в достатній кількості,
коштує недорого і має відносно велику енергоємність. Але використовуючи воду як
теплоносій, її слід попередньо підготувати: видалити з неї розчинене повітря; додати
різні хімічні речовини, аби на внутрішні стінки трубопроводів не випадали розчинені
уnводі мінерали.
З котла теплоносій надходить у так звану центральну розподільну систему.
Центральна розподільна система – це мережа трубопроводів різного діаметра: від
150-200 до 700-900 мм. З центральної розподільної системи теплоносій подається на
центральні теплові пункти. Там він проходить крізь спеціальні теплообмінні апарати
івіддає значну частину своєї теплоти, нагріваючи воду у системі опалення будинків
іводу, яка надходить від підприємства водопостачання та використовується для
гарячого водопостачання.
Віддавши тепло, теплоносій повертається назад у котельню через центральну
розподільну систему, знову нагрівається продуктами згоряння природного газу, і весь
процес повторюється, тобто теплоносій увесь час циркулює (рухається по
замкненому колу) у системі теплопостачання.
Оскільки підприємство теплопостачання виробляє тепло для всього міста, то
кількість виробленого ним тепла є дуже великою. Цю кількість вимірюють у
гігакалоріях (Гкал).
1 Гкал = 1000000 ккал = 1000000000 кал
Схема процесу подачі тепла споживачам
Запитання для обговорення
1.
Чому у ХVІ столітті почали використовувати вугілля замість
деревини?
2. Який вид палива нині є найбільш популярним і чому?
3. Яку речовину використовують як теплоносій на підприємствах
теплопостачання? Якою має бути температура теплоносія?
Домашнє завдання
1. Обговорити з батьками основні показники роботи комунального
підприємства теплопостачання.
2. Розрахувати, скільки метрів теплових труб належить кожному
мешканцеві міста
Інтернет ресурси
http://mestectvo.com/zvnovost/444-istopalennia.html
http://junction.in.ua/264
http://geoknigi.com/view_map.php?id=37