День: 06.06.2018

6Июн

Реферат классификация систем отопления: Реферат на тему система отопления

6 Июн 2018 alexxlab Комментировать

Реферат на тему система отопления

1

обеспечивает балансировку системы только в расчетном режиме (режиме

максимум). Установка этих регуляторов возможна для некоторой юстировки

расходов теплоносителя по стоякам. Хотелось бы вернуться ко второму мифу

про системы отопления – необходимости повсеместной установки БК.

Конечно, в том случае, если в разводящих магистралях мы теряем

значительный напор, сравнимый с потерей давления в стояках и термостатах

(например, 15–20 кПа), установка БК обязательна. Однако, если в

разводящих магистралях мы теряем напор незначительный (3–4 кПа), то БК,

по нашему мнению, можно не устанавливать. Дело в том, что в двухтрубной

системе разрегулировка наступает из-за изменения потерь давления в

нерегулируемых элементах (трубопроводах, задвижках, вентилях и т. п.) при

изменениях расхода теплоносителя, а также из-за изменения

гравитационного напора. БК, установленные в основании стояка, не в

состоянии изменить разбалансировки, возникающие после них (потери в

стояках, гравитационный напор), потому что их основная функция –

поддерживать постоянный перепад давления после себя, что бы после них ни

происходило. Они могут ликвидировать только те разрегулировки, которые

возникают до них (в случае установки регулятора постоянства перепада

давления в узле ввода – разрегулировки от изменения потери давления в

разводящих магистралях). Установка дорогостоящей арматуры, которая

требует дополнительных затрат на наладку и эксплуатацию, для ликвидации

разрегулировки в 3 кПа при наличии разрегулировок в 17 и 9 кПа, с

которыми мы не способны справиться в принципе, мероприятие довольно

странное. Ведь при минимальной потере давления в термостатах, равной 10

кПа, разрегулировка 3 кПа практически не окажет никакого влияния на

работу системы. Получить такие небольшие потери давления в разводящих

магистралях без значительного завышения диаметров труб вполне реально

при проектировании посекционных тупиковых систем отопления. Зона

применения двухтрубных систем отличается от зоны применения

однотрубных: стояки двухтрубных системы могут быть и одноэтажными.

Классификация систем отопления и основные составляющие

Схема работы системы водяного отопления

Организация отопления частного дома без преувеличения считается целой наукой. Разнообразие предложений на рынке потребовало классификации систем отопления. Они имеют как принципиальные, так и незначительные отличия. Потребитель имеет возможность выбора наиболее подходящего варианта для своих потребностей. Но прежде необходимо разобраться в конструктивных особенностях, преимуществах и недостатках каждой схемы.

Классификация

Чаще всего в качестве теплоносителя выступает вода. Именно поэтому системы с использованием жидкости для транспортировки калорий принято называть водяными. Хотя они могут использовать сложные химические составы с низкой температурой замерзания. Существуют и другие варианты отопительных схем:

  • Паровое отопление. В роли теплоносителя выступает перегретый пар. Он подается по магистралям под давлением. Высокая температура позволяет использовать более компактное отопительное оборудование. В крайнем случае, устройства таких же размеров отличаются более высокой продуктивностью.
  • Воздушное отопление. Прогретый до комфортной температуры воздух распространяется по отапливаемым помещениям. Данная система дополнительно вентилирует здание.
  • Децентрализованное отопление. Отдельная категория, которая характеризуется смешанным способом теплообеспечения. К примеру, в одной части дома может использоваться печное отопление, а в другой – электрическое. Даже если везде применяется однотипный способ обогрева, система имеет право называться децентрализованной, когда используется более одного теплогенератора.

Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки, особенности использования и монтажа. Рассмотреть все в одной статье нереально и нецелесообразно. Поэтому следует отдать предпочтение наиболее распространенному способу обеспечения жилья теплом – водяному. Он характеризуется множеством показателей, которые и являются отличительными особенностями конкретной системы.

Зависимые и независимые

Принадлежность к какой-либо группе определяет способ подачи теплоносителя. Если он поступает извне, такая схема называется зависимой. Она может служить чисто для отопления зданий, а может обеспечивать и хозяйственные потребности в горячей воде. Именно такой способ теплообеспечения положен в основу городских систем. Следует отметить, что и частные домовладения подключаются к централизованным магистралям, если предоставляется такая возможность.

Независимые варианты – это копия централизованных систем в миниатюре. Они имеют свой индивидуальный источник тепловой энергии и магистрали. Основное отличие заключается в том, что автономные системы малопродуктивны и обслуживаются владельцами жилья. Специалисты привлекаются периодически в качестве консультантов или исполнителей определенного рода работ.

Гравитационные

Схема гравитационной проточной системы отопления одноэтажного дома

Схемы с естественной циркуляцией в последнее время уступают свои позиции. Доступными стали циркуляционные насосы, а преимущества их использования выглядят впечатляюще. Тем не менее, такие системы обеспечения теплом нередко встречаются в небольших домах. Основное их преимущество – полная независимость от поставок электроэнергии.

В основу их функциональности положен факт разной плотности холодного и нагретого теплоносителя — горячая вода всегда стремится вверх. В замкнутом пространстве холодные потоки вытесняют нагретые и заставляют их двигаться в сторону от источника тепла. При соблюдении некоторых правил монтажа создаются системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Здесь очень важно соблюсти уклоны тепловых магистралей.

Создание гравитационных систем подчиняется ряду требований:

  1. Котел желательно расположить ниже контура. Иногда его выносят в подвалы (за исключением газовых приборов) или же монтируют в углублении относительно пола. Стоит отметить, что современные отопительные устройства далеко не всегда нуждаются в подобном подходе.
  2. От котла подающий трубопровод поднимается вертикально вверх до максимально возможной точки. Таким способом создается возможность разгона теплоносителя.
  3. Открытые системы в самой верхней точке нуждаются в установке расширительного бака. В закрытых системах в этом месте монтируется автоматический отводчик воздуха. Реже устанавливается кран Маевского, который может работать исключительно в ручном режиме. Расширительный бачок в закрытых системах может быть установлен в любой другой части контура.
  4. Теплоноситель, имея потенциал кинетической энергии, проходит все радиаторы отопления, отдавая запас тепла. По возвращении к отопительному агрегату цикл повторяется.

В системах с естественной циркуляцией количество запорной арматуры сводится к минимуму. Жесткие требования и относительно диаметра труб — он не должен быть меньше 32 мм. Все это направлено на снижение гидравлического сопротивления схемы.

Принудительные

Подключение к котлу

В данных вариантах систем используется внешняя подача теплоносителя, а в автономных схемах монтируется циркуляционный насос. При этом они успешно используются в закрытых и открытых вариантах. Преимущества данного решения:

  1. Монтаж труб может выполняться без уклона строго в горизонтальной плоскости. Хотя на практике большинство специалистов рекомендуют оставлять хотя бы небольшой уклон. Это предоставляет некоторые дополнительные возможности (описаны ниже).
  2. Принудительная циркуляция позволяет быстро и равномерно обогреть все помещения. В гравитационных схемах радиаторы, расположенные ближе к котлу, всегда теплее, чем те, что установлены дальше.

Почему же предпочтительнее соблюдать уклоны? Все очень просто. Это дает возможность полноценно использовать систему при отключениях электричества. Циркуляционные насосы всегда монтируются через байпас. На основной трубе ставится кран, который закрыт при работающем насосе. Если нет электричества, кран открывается, и теплоноситель может циркулировать под воздействием гравитации. Получается практически энергонезависимая система.

Одно- или двухтрубные варианты

Вариант двухтрубной системы

Однотрубная отопительная система выглядит довольно просто — к одной магистрали параллельно или последовательно подключены радиаторы отопления. Здесь нет обратки. Несомненным достоинством такого решения является минимальный расход материалов. Однако недостаток еще более существенный — очень большая разница температуры между первым и последним радиатором отопления.

Двухтрубная система лишена этого недостатка. Более того, установив на каждой батарее кран, пользователь имеет возможность регулировки температуры по комнатам. Использование системы сопровождается дополнительными преимуществами:

  • Приблизительно одинаковая температура батарей. Естественно, что некоторый разброс все-таки остается. Однако назвать его существенным никак нельзя.
  • Экономия ресурсов. Неиспользуемые помещения можно закрыть и снизить температуру в них до минимума.

Магистрали для обратной циркуляции желательно выполнять из труб меньшего диаметра. Так удастся избежать движения теплоносителя по короткому контуру, когда горячим остается только первый радиатор отопления.

Вертикальная или горизонтальная разводка

Подключение отопления в многоэтажном доме

Варианты отличаются способом транспортировки теплоносителя. К примеру, одноэтажные здания все без исключения имеют горизонтальную разводку системы теплоснабжения. Вертикальная возможна в строениях большей этажности. В многоквартирных домах она доминирует. Хотя на практике чаще всего встречаются комбинированные методы подачи тепла:

  • В домах советской постройки. Наряду с вертикальными там встречаются участки горизонтальной подачи теплоносителя.
  • Во многих новостройках. Здесь все еще более запутанно. Многие здания оснащены разводкой, которая сочетает оба метода. Специалисты уже успели окрестить ее перекрестной.

В частных постройках тоже возможны комбинированные варианты. Они встречаются в двухэтажных домах и одноэтажных строениях, если котельная расположена в подвале.

Подключение отопительных приборов

Разные подходы используются, в основном, при монтаже секционных отопительных устройств. Радиаторы и конвекторы могут подключаться такими способами:

  • Боковой. Наиболее популярный вариант. Он используется в квартирах и подавляющем большинстве частных домов. Характеризуется тем, что ввод и вывод отопительного прибора расположены с одной боковой стороны. Очень короткая подводка от основной магистрали. К недостаткам можно отнести небольшой перепад температуры между отдельными секциями батареи.
  • Диагональный. Отличается тем, что ввод выполнен с одной стороны, а обратная магистраль подключена по диагонали устройства. Обеспечивается равномерный прогрев всей поверхности радиатора. Однако прибор требует периодической промывки — нижние части могут заиливаться.
  • Нижний. С точки зрения равномерности обогрева – практически идеальный вариант. Тем более что заиливание нижней части устройства исключено. Недостатком остается только сравнительно высокая стоимость батарей отопления и монтажных работ. Обязательно потребуется установка крана Маевского или автоматического устройства для отвода воздуха.

Стоит отметить, что способ подключения не играет существенной роли в эффективности работы системы отопления. Наверное, из-за этого потребители не придают особого значения решению этого вопроса.

Ключевые элементы системы

Если в городской квартире пользователя интересуют только батареи, то в частном домовладении важны все основные элементы системы отопления.

Котел

Элемент отопительной системы

Это теплогенератор, превращающий потенциал энергетических ресурсов в тепло. Приборы отличаются по типу используемого топлива:

  • Газовые. Наиболее экономные устройства. Они выгодны, прежде всего, из-за низкой стоимости магистрального газа. Сжиженное или баллонное топливо поднимают стоимость киловатта тепловой энергии в разы.
  • Твердотопливные. По экономичности уверенно занимают вторую позицию. Могут использоваться практически в любом регионе страны, где есть ресурс, который способен гореть. В качестве топлива используются дрова, уголь, брикеты, торф, твердые органические отходы и прочее. Основное неудобство – потребность в частых загрузках топлива.
  • Жидкотопливные. Могут работать полностью в автоматическом режиме. Используются нечасто из-за сравнительно высокой стоимости сырья и выделяемого во время работы запаха. Небезопасно и хранение запасов горючей жидкости на приусадебном участке.
  • Электрические. Используют самый дорогой ресурс. Очень редко монтируются в качестве основного источника тепла. Намного чаще встречаются как дополнительный вариант. Комбинируются с любым другим из перечисленных выше способов отопления.

Производители даже предлагают к реализации комбинированные отопительные котлы. Приобретая такое оборудование, стоит иметь в виду, что КПД устройства уступает специализированным моделям.

Трубы

Магистрали, выполненные из стальных труб, довольно часто устанавливаются в городских многоэтажках по сей день. А вот в частном строительстве используют преимущественно более современные материалы:

  • Оцинкованная сталь. По прочности не уступает традиционной черной стали, а по устойчивости к коррозии значительно превосходит ее.
  • Гофрированная нержавейка. Кроме всех преимуществ, характерных для оцинкованных металлов, отлично гнется. Соединения выполняются специальными фитингами и силиконовыми уплотнителями. При сборке магистралей не используются резьбы, что позволяет выполнить работы быстро.
  • Полиэтилен. Легкий и прочный полимер соединяется обыкновенным низкотемпературным паяльником. Для систем отопления и горячего водоснабжения производители предлагают трубы, армированные фиброй или алюминием. Они очень прочные и обладают низким коэффициентом линейного расширения.
  • Сшитый полиэтилен. Отличный материал для обустройства популярных «теплых полов». Высокая стойкость к температурным колебаниям, механическая прочность и гибкость отличают его от обыкновенного полиэтилена.

Радиаторы

Форма и размер радиатора выполнены под заказ

Розничная сеть насыщена самыми разными предложениями. Подобно трубам, отопительные приборы принято различать по материалу изготовления:

  • Чугунные. Хорошо противостоят коррозии и устойчивы к высоким температурам. Не выдерживают резких ударов и частых циклов «нагрева-охлаждения».
  • Стальные. Существует несколько вариантов исполнения этих устройств — трубчатые, пластинчатые, регистры и конвекторы. Уязвимы для ржавчины, а пластинчатые модели и для механического воздействия. Выгодно отличаются низкой стоимостью.
  • Алюминиевые. Еще один сравнительно недорогой вид приборов. Обладают отличной теплоотдачей и устойчивостью к окислительным процессам. Нельзя использовать в системах, содержащих медь. Эти два металла образуют гальваническую пару, что отрицательно сказывается на сроке службы алюминиевых радиаторов.
  • Биметаллические. Удачное конструктивное решение, позволяющее собрать в одном устройстве достоинства двух разных металлов.

Вот вкратце об основных отличительных особенностях и конструктивных элементах отопительных систем для частного дома. Готового рецепта отопления нет. Для каждой постройки всегда найдется исключение, которое категорически не подойдет для другой. Важно к составлению проекта привлекать квалифицированных специалистов с большим практическим опытом. Их знания помогут избежать многих ошибок.

Вопрос 1. Назначение, устройство, классификация систем отопления.

Отопление – это искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них тепловых потерь и поддержания температуры воздуха, отвечающей условиям теплового комфорта для людей или требованиям технологического процесса.

Отопление – искусственное нагревание помещения в холодный период года для компенсации тепловых потерь и поддержания нормируемой температуры со средней необеспеченностью 50 ч/год. [п. 3.22 СП 60.13330.2012] (необеспеченность – это отклонение параметров внутреннего воздуха от нормируемых (расчетных), допускаемое СП).

Комплекс технических устройств, обеспечивающих заданный тепловой режим, называется системой отопления. Основными элементами отопительных систем являются генератор теплоты, теплопровод и нагревательные приборы.

Системы отопления классифицируются по ряду признаков.

В зависимости от места размещения генератора теплоты относительно отапливаемого помещения различают системы местного и центрального отопления.

По виду теплоносителя различают системы водяного, парового, и воздушного отопления.

Сравнительная характеристика теплоносителей позволяет правильно выбрать вид теплоносителя (отопления) с учетом экономических, технических и противопожарных требований. Теплоноситель должен быть негорючим, теплоемким, подвижным и дешевым. Наряду с этим он не должен ухудшать санитарных условий в отапливаемых помещениях.

В качестве теплоносителей в системах отопления используются вода, водяной пар, дымовые газы и воздух.

Вода легко подвергается нагреву в широком диапазоне температур, обладает большой теплоемкостью, что позволяет передавать значительные количества теплоты при небольшом ее расходе. В центральных и местных системах отопления производственных, жилых, общественных и административных зданиях чаще используется вода с температурой 60-95 С, поэтому температура магистральных трубопроводов сравнительно невысока и тепловые потери в системах водяного отопления значительно меньше, чем в системах парового отопления. При теплоносителе «вода» теплоотдача от нагревательных приборов к воздуху помещения может регулироваться из теплового пункта путем изменения температуры воды. Это позволяет при смене климатических условий легко изменять тепловой режим в отапливаемых помещениях.

Основные недостатки воды как теплоносителя заключается в том, что она имеет большую плотность, поэтому при ее перемещении требуются большие затраты энергии, а так же при длительной аварийной остановке системы возможно ее замерзание.

Водяной пар, используемый в системах отопления, в нагревательных приборах конденсируется, выделяя скрытую теплоту парообразования. Высокое теплосодержание пара и малая плотность позволяет передавать на большие расстояния значительные количества теплоты при малых затратах энергии. В системах парового отопления используется водяной пар с температурой 105-130 С. При одинаковой температуре воды и пара теплоотдача системы парового отопления выше, чем при водяном отоплении.

Однако пар имеет существенные недостатки, значительно ограничивающие область его применения. В отопительных системах парового отопления нагревательные приборы имеют температуру более 100 С, при которой органическая пыль, осевшая на поверхности приборов, разлагаются и в воздух помещения выделяются продукты разложения (в числе которых и окись углерода). При этом теплоносителе невозможна централизованная регулировка теплоотдачи нагревательных приборов.

Дымовые газы являются теплоносителем в отопительных установках, работающих при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива. Передача теплоты от продуктов горения к воздуху помещения осуществляется путем нагрева конструкций печей или аппаратов. Дымовые газы в отопительных установках имеют температуру от 1300 С в топливнике до 130 С на выходе из дымовой трубы. Раскаленные сажистые частицы, содержащиеся в дымовых газах, при отсутствии искрогасителя на дымовой трубе могут быть источником воспламенения сгораемых кровель и других сгораемых предметов.

Воздух имеет малую теплоемкость и плотность, температура его в системах отопления не превышает 70 С. Подавать воздух на большие расстояния при воздушном отоплении нецелесообразно. Достоинством воздуха как теплоносителя является возможность обеспечивать в отапливаемых помещениях необходимые санитарно-гигиенические условия.

В пожарном отношении вода, пар и воздух с учетом их физических свойств не представляют опасности (известны случаи, когда разрушение трубопровода водяной или паровой системы отопления при пожаре приводило к ликвидации горения). Однако в производственных помещениях могут использоваться вещества, способные в контакте с водой или паром образовывать взрывоопасные смеси, самовозгораться или самовоспламеняться, поэтому для данных помещений применение воды или пара не допускается.

Пожарная опасность отопительных систем обусловлена наличием нагретых поверхностей элементов отопительного оборудования (калориферов, нагревательных приборов, трубопроводов и др. ). Так, в системах парового и водяного отопления с насосной рециркуляцией воды температура поверхности нагревательных приборов может превышать 100С. При этой температуре возможно самовоспламенение таких веществ, как сероуглерод, ацетальдегид и др. Поэтому для помещений, в которых используются данные вещества, температура теплоносителя должна быть ниже температуры самовоспламенения наиболее опасного вещества.

Пожароопасные свойства теплоносителей следует учитывать при разработке мероприятий противопожарной защиты и выбора отопительных систем.

Виды систем отопления, классификация, плюсы, минусы

Для того чтобы в холодный зимний период обеспечить в жилом помещении необходимые условия для проживания, нужна система, которая помогала бы поддерживать нужный температурный режим. Система отопления является наиболее удачным инженерным решением данной проблемы. Отопительная система поможет поддерживать в доме комфортные условия на протяжении всего холодного периода, но следует знать, какие бывают системы отопления в современности.

Не самый лучший способ обогрева своего дома

Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев. Существуют такие основные виды систем отопления, как: воздушное отопление, электрическое отопление, водяное отопление, водяные теплые полы, и другие. Несомненно, важным вопросом является выбор вида системы отопления для своего жилища. Классификация систем отопления включает множество видов. Рассмотрим основные из них, а также проведем сравнение видов топлива для отопления.

Водяное отопление

Среди всей классификации систем отопления наибольшей популярностью пользуется водяное отопление. Технические преимущества такого отопления были выявлены в результате многолетней практики.

Несомненно, на вопрос, какие виды отопления бывают, именно водяное отопление первым приходит на ум. Водяное отопление обладает такими преимуществами, как:

  • Не очень большая температура поверхности различных приборов и труб;
  • Обеспечивает одинаковую температуру во всех помещениях;
  • Экономится топливо;
  • Повышены эксплуатационные сроки;
  • Бесшумная работа;
  • Простота в обслуживании и ремонте.

Главным компонентом системы водяного отопления является котел. Такое устройство необходимо для того чтобы нагревать воду. Вода является в таком виде отопления теплоносителем. Она циркулирует по трубам замкнутого типа, а потом тепло передается в различные отопительные компоненты, а от них уже обогревается все помещение.

Составные части водяного отопления

Наиболее простым вариантом является циркуляция естественного типа. Такая циркуляция достигается благодаря тому, что в контуре наблюдается разное давление. Однако такая циркуляция может быть и принудительного характера. Для подобной циркуляции водяные варианты отопления должны быть оснащены одним или несколькими насосами.

После того, как теплоноситель проходит по всему контуру отопления, он полностью охлаждается и возвращается назад в котел. Здесь он снова нагревается и, таким образом, снова позволяет отопительным приборам выделять тепло.

Классификация систем водяного отопления

Водяной тип отопления может различаться по таким критериям, как:

  • метод циркуляции воды;
  • расположение магистралей разводящего типа;
  • конструкционные особенности стояков и схема, по которой соединяются все приборы обогрева.

Наибольшую популярность обретает система отопления, где циркуляция воды происходит посредством насоса. Отопление с циркуляцией воды естественного плана в последнее время применяется крайне редко.

В насосной отопительной системе нагрев теплоносителя может иметь место и благодаря водогрейной котельной, или термо воды, которая поступает из ТЭЦ. В отопительной системе вода может нагреваться даже посредством пара.

Водяное отопление с циркуляционным насосом

Прямоточное соединение используют тогда, когда допустима в системе подача воды с очень высокой температурой. Такая система будет стоить не так дорого, расход металла будет несколько меньше.

Минусом прямоточного присоединения считается зависимость теплового режима от «обезличенной» температуры теплоносителя в подающем тепловоде наружного типа.

Рекомендуем к прочтению:

Воздушное отопление

Такие виды отопления различных помещений считаются одними из самых старых. Впервые подобную систему применяли еще до нашей эры. На сегодняшний день такая отопительная система получила широкое распространение – как в общественных помещениях, так и производственных.

Воздушное отопление частного дома

Популярностью для обогрева зданий также пользуется нагретый воздух. При рециркуляции такой воздух может подаваться в помещение, где происходит процесс смешивания с внутренним  воздухом и, таким образом, воздух охлаждается до температуры помещения и снова нагревается.

Воздушное отопление может быть местного характера, в случае если в здании нет центральной приточной вентиляции, или же если поступающее количество воздуха меньше, чем необходимо.

В системах воздушного отопления нагревание воздуха происходит за счет калориферов. Первичный отопитель для таких компонентов является горячий пар или вода. Для того чтобы прогреть воздух в помещении, можно использовать и другие приборы для отопления или любые источники тепла.

Местное воздушное отопление

При вопросе, какое бывает отопление, местное отопление часто приравнивается только к производственным помещениям. Приборы местного отопления используются для таких помещений, которые используются лишь в определенные периоды, в помещениях вспомогательного характера, в помещениях, которые сообщаются с наружными воздушными потоками.

Главными приборами системы местного отопления являются вентилятор и нагревательный прибор. Для воздушного отопления могут применяться такие устройства и приборы, как: воздушно-отопительные устройства, тепловые вентиляторы или тепловые пушки. Такие приборы работают на принципе воздушной рециркуляции.

Тепловая пушка

Центральное воздушное отопление

Центральное воздушное отопление делается в помещениях любого плана, если здание располагает центральной системой вентиляции. Такие типы систем отопления можно организовать по трем различным схемам: с прямоточной рециркуляцией, с частичной или полной рециркуляцией. Полная рециркуляция воздуха может использоваться, в основном, в нерабочие часы для дежурных видов отопления, или для того чтобы обогреть помещение перед началом рабочего дня.

Центральное воздушное отопление

Однако отопление по такой схеме может иметь место, если оно не противоречит никаким правилам противопожарной безопасности или основным требованиям гигиены. Для такой отопительной схемы должна быть использована система приточной вентиляции, но воздух будет забираться не с улицы, а с тех помещений, которые отапливаются. В центральной воздушной отопительной системе применяются такие конструктивные виды приборов отопления, как: радиаторы, вентилятор, фильтры, воздуховоды и другие приборы.

Воздушные занавесы

Холодный воздух может поступать в большом количестве с улицы, если в доме слишком часто открываются входные двери. Если не предпринять ничего для того чтобы ограничить количество холодного воздуха, который проникает в помещение, или не обогревать его, то он может негативно сказаться на температурном режиме, который должен соответствовать норме. Чтобы предотвратить данную проблему, можно в открытом дверном проеме создать воздушный занавес.

Рекомендуем к прочтению:

Во входах зданий жилого или офисного плана можно установить низкорослый воздушно-тепловой занавес.

Ограничить количество поступающего холодного воздуха снаружи здания имеет место благодаря конструктивным изменением входа в помещение.

Электрические воздушные завесы

Все большей популярностью в последнее время пользуются воздушно-тепловые занавесы компактного типа. Самыми эффективными занавесами считаются занавесы «щиберующего» вида. Такие занавесы создают струйную воздушную преграду, которая защитит открытый дверной проем от проникновения холодных воздушных потоков. Как показывает сравнение видов отопления, такой занавес позволяет сократить потери тепла почти в два раза.

Электрическое отопление

Нагрев помещения имеет место благодаря распределению воздуха, проходящего через приборную панель без того, чтобы нагревалась ее лицевая сторона. Это полностью обезопасит от различных ожогов и предотвратит любое возгорание.

Посредством электрических конвекторов можно обогреть любой тип помещения, даже если у вас имеется всего один источник энергии, такой как электричество.

Такие виды систем отопления зданий не требуют больших затрат для установки или ремонта, к тому же, могут обеспечить максимальный комфорт. Электрический конвектор можно просто поставить в определенное место и подключить его к питанию сети. Делая выбор системы отопления, можно обратить внимание на данный тип – довольно эффективный.

Электрический настенный конвектор

Принцип действия

Холодный воздух, который находится в нижней части здания, проходит через нагревательный компонент конвектора. Затем его объем увеличивается и он уходит вверх через выходные решетки. Обогревательный эффект имеет место и благодаря дополнительному излучению тепла с передней стороны панели электрического конвектора.

Принцип действия электрического конвектора

Уровень комфорта и экономичность такой обогревательной системы достигается благодаря тому, что в электрических конвекторах применяется электронная система, которая помогает поддерживать определенную температуру. Нужно всего-навсего установить необходимый температурный показатель и датчик, который установлен в нижней области панели начнет через заданный период времени определять температуру воздуха, который проникает в помещение. Датчик подаст сигнал на термостат, который в свою очередь подключит или наоборот выключит обогревательный элемент. Посредством такой системы для поддержания определенной температуры, которая даст возможность соединить электрические конвекторы в разных помещениях, для того чтобы обогреть целое здание.

Какая система лучше

Конечно же, вопрос какая система отопления лучше является нецелесообразным, так как та или иная система является эффективной в определенных условиях. Сравнение систем отопления следует производить, учитывая все их плюсы и минусы, ориентируясь на условия установки и собственные возможности.

Рассмотрев, какие системы отопления существуют, можно сделать для себя определенные выводы. Но в целом, лучшим вариантом станет посоветоваться с профессионалами.

5fan_ru_Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха в прои — БЖД

Подборка по базе: Самостоятельная работа по теме 1.docx, Система_корп оративного_права- Реферат.docx, Библиотечный поиск литературы по теме.docx, деловые коммуникации реферат.docx, ИНФормация и ЗАДАНИЕ к теме ОФС.docx, Решить задачи по теме древесина.docx, Информационно коммуникационные технологии. Часть 1. Реферат..doc, Физическая культура и спорт Реферат.doc, ответы тесты по теме СТРАТЕГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ И МАРКЕТИНГ ТЕРРИ, 8. Темы реферативных работ.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра

Безопасности жизнедеятельности

Реферат по теме :

«Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха в производственных помещениях»

Выполнил : ст. 31 гр., зем.

факультета Горбулин Роман
Проверил:

Омск 2014

Содержание
Введение…………. ………………………………………………………… 3


  1. Вентиляция

1.1 Общие сведения и назначения…………………………………… 4

1.2 Общие требования и показатели микроклимата………………… 4

1.3 Классификация систем вентиляции……………………………… 5


  1. Отопление

2.1 Виды и их классификация ………………………………………..7

  1. Кондиционирование воздуха

    1. Классификация систем кондиционирования………………….. 10

Вывод……………………………………………………………………….. 14

Список используемой литературы………………………………………… 15

Приложение………………………………………………………………… 16

Введение
Здоровье, работоспособность, да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в жилых и производственных помещениях, где он проводит большую часть своего времени.

Системы кондиционирования и вентиляции влияют на комфорт в нашей жизни, поэтому этот вопрос очень актуален, что и послужило причиной написания данной работы, целью которой будет являться исследование этих систем.

Вот некоторые задачи которые послужат для достижения этой цели:


  1. Выяснить значение кондиционирования воздуха.

  2. Классифицировать системы отопления и вентиляции.

  3. Классифицировать системы кондиционирования воздуха.

1.1 Общие сведения и назначение

Для жизнедеятельности человека огромное значение имеет качество воздуха. От него зависит самочувствие, работоспособность и здоровье человека. Поэтому в помещениях необходимо создавать такие условия, которые бы соответствовали физиологическим потребностям организма и способствовали бы сохранению структурной и функциональной целостности на протяжении длительного периода.

Наличие воздуха является необходимым условием жизни человека. Важнейшей жизнеобеспечивающей функцией организма человека является дыхание, для которого требуется определенный химический состав воздуха .

Из-за незначительных перемен в составе воздуха по определенным компонентам может привести, к различным заболеваниям или гибели организма. Вот для дыхания человека необходимо содержание кислорода в пределах 19-21 % (по объему). Если содержание кислорода снижается то в первую это сказывается на работе сердечно-сосудистой и центральной нервной системы, также приводит к повышенной утомляемости, ослаблению функции внимания, повышению числа допускаемых ошибок.
1.2 Общие требования

Воздушная среда закрытого помещения должна удовлетворять ряду

требований, которые предъявляются, во-первых, людьми, находящимися в данном помещении, и, во-вторых, размещенным в помещении оборудованием или хранящимся имуществом.

Основное требование — высокие эксплуатационные характеристики, то есть эффективность выполнения основных функций, а также надежность функционирования, наладки и регулирования системы, удобства в ее обслуживании и ремонте.

Также важнейшим требованием к вентиляционным системам

является то, что они не должны мешать нормальному протеканию производственного процесса. Например, вентиляционные каналы или сооружения ни каким образом не должны препятствовать на пути перемещения рабочего оборудования. Вентиляционные элементы системы не должны затруднять монтаж, ремонт эксплуатацию технологического оборудования.

Системы вентиляции должны быть компактными, чтобы площадь для размещения соответствующего оборудования была минимальной, а также по возможности конструкции вентиляционных сооружений должны сочетаться с архитектурными решениями и отвечать требованиям

производственной эстетики.

И немаловажным требованием является экономичность , то есть максимально возможно экономить энергию при обеспечении высоких технических показателей.

1.3 Классификация систем вентиляции
Системы вентиляции делят по следующим признакам: по способу перемещения воздуха, направлению его потока, зоне действия и времени работы. Вообще различают естественную и механическую (искусственную) вентиляцию. При естественной вентиляции движение воздуха происходит при разности температур и, следовательно, плотностей наружного и внутреннего воздуха, а также под воздействием давления или разряжения, создаваемого ветром. При механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется с помощью вентиляторов.

Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной (аэрация). При неорганизованной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него через не плотные наружные ограждения, а также через окна, форточки и другие проемы. Организованная(поддающаяся регулированию) вентиляция осуществляется при наличии в помещении световых фонарей с открывающимися створками, через которые происходит вытяжка воздуха, и окон в боковых стенах, работающих на приток. Изменяя степень открытия створок в окнах и фонарях, регулируют объем подачи и удаления воздуха. Устройство аэрации особенно целесообразно в больших производственных помещениях и горячих цехах.

Механическая вентиляция в зависимости от направления потока воздуха бывает приточной и вытяжной. Приточная вентиляция предназначена для подачи чистого воздуха на рабочие места и участки, вытяжная для удаления загрязненного воздуха. По зоне действия механическую вентиляцию подразделяют на общеобменную, местную и смешанную. При общеобменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении. Ее применяют в случаях, когда выделения вредных веществ и незначительны и они равномерно распределены по всему объему помещения.

Местная вытяжная вентиляция предназначена для локализации и удаления вредностей непосредственно в местах их образования. Вытяжные устройства при этом могут быть закрытого и открытого типов. Местная приточная вентиляция обеспечивает заданные параметры воздушной среды в определенной части помещения, где человек находится наиболее продолжительное время (основная рабочая площадка). Разновидностями этой вентиляции являются воздушные души, оазисы, завесы. Воздушный душ представляет собой струю воздуха, подогреваемую зимой и охлаждаемую при необходимости летом, которая направляется на человека. Воздушные оазисы устраивают в виде площадок, отделенных от основного помещения перегородками высотой около 2 м.

Их используют для того, чтобы предотвратить проникновение загрязненного или холодного воздуха из соседних помещений и в проемы между отапливаемыми и неотапливаемыми

помещениями.

По времени действия различают вентиляцию рабочую (постоянно действующую) и аварийную. Аварийная вентиляция предназначена для быстрого удаления из помещений значительных объемов воздуха с большим

содержанием вредных и взрывоопасных веществ, поступивших в помещение при нарушении технологического процесса или аварии. Она, как правило, проектируется вытяжной и должна обеспечивать не менее чем восьмикратный воздухообмен. Кратность воздухообмена, равная отношению часового проходящего через помещение воздуха объему помещения, показывает, сколько раз в течение часа полностью заменяется воздух в помещении, то есть характеризует интенсивность вентиляции. Естественная

вентиляция может обеспечивать 20-кратный воздухообмен,

механическая 10- кратный.

2.1 Виды и их классификация
Для нагревания воздуха в системах вентиляции (путем сообщения ему явной теплоты) применяются воздухонагреватели-калориферы. Существуют различные типы калориферов:

• по конструкции различают кирпичные, из радиаторов,

гладкотрубные, ребристые (пластинчатые), спирально-навивные;

• по виду теплоносителя — огневые, водяные, паровые, электрические;

• по типоразмерам — малой, средней и большой моделей;

• по движению теплоносителя — одноходовые и многоходовые.
Огневые калориферы устраиваются из кирпича. Воздух в них нагревается внешней поверхностью кирпичных колодцев, обогреваемых изнутри отходящими дымовыми газами. Достоинством является почти полное отсутствие металла, незначительное гидравлическое сопротивление проходу воздуха (преимущества для применения воздухонагревателя в приточных системах вентиляции воздушном отоплении с естественным побуждением).А их недостатки сложны в эксплуатации(при необходимости очистки от сажи колодцев-газоходов), пожароопасные. В настоящее время огневые калориферы практически ни где не применяются

Калориферы из радиаторов. Воздух нагревается во время контакта с внешней поверхностью радиаторов, обогреваемых водой или паром. Достоинство калорифера из радиаторов — небольшое гидравлическое сопротивление проходу нагреваемого воздуха – позволяет применять его в приточных системах с естественным побуждением. Недостаток- металлоемкость, большие габариты.

Калориферы гладкотрубные. Состоят из гладких стальных труб, ввариваемых в коллектор в виде коробок. Применяются при необходимости нагрева относительно небольшого количества воздуха.

Калориферы пластинчатые. Состоят из стальных труб диаметром 15 мм, укрепляемых в две металлические коробки. Пластины калориферов выполнены из листовой стали толщиной 0,5 мм, крепятся к трубам

на расстоянии 5 мм друг от друга. Кроме пластинчатых нашли применение оребренные калориферы, в которых вместо пластин на трубы

навивается стальная гофрированная лента.

Преимущества таких калориферов в их компактности (по сравнению с

калориферами из радиаторов), высокой тепловой отдаче (количество отдаваемой теплоты, отнесенное к 1 кг металла при разности температур теплоносителя и нагреваемого воздуха в 1 °С). Недостаток в большом гидравлическом сопротивлении движения воздуха через калорифер,

вследствие чего они, как правило, применяются в системах механической приточной вентиляции. Получили применение пластинчатые калориферы

большой и средней моделей, имеющих соответственно

по направлению движения воздуха четыре и три ряда

трубок: одноходовые типа и многоходовые. Многоходовые калориферы

при использовании пара в качестве теплоносителя не применяются.



Рисунок 1. Схемы калориферов по движению теплоносителя а) одноходовые б) многоходовые
Электрические калориферы применяются относительно

редко, как правило, для нагревания небольшого количества воздуха. Электрокалорифер состоит из кожуха и нагревательных элементов. Нагревательные элементы: трубки с накатным алюминиевым оребрением

для увеличения поверхности нагрева. Трубки установлены внутри кожуха в несколько рядов и разделены на самостоятельные секции, с помощью которых можно регулировать теплоотдачу калорифера.

3.1Классификация систем кондиционирования.
Кондиционирование воздуха — это создание и регулирование в помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечить оптимальные метеорологические условия, для благоприятного самочувствия людей и ведения технологического процесса.

    Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления. 

    Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний атмосферных условий.

     Прежде чем перейти к классификации систем кондиционирования, следует отметить, что общепринятой классификации СКВ до сих пор не существует и связано это с многовариантностью принципиальных схем, зависящих не только от технических возможностей самих систем, но и от объектов применения (кондиционируемых помещений). 

    Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам:

    • по основному назначению : комфортные и технологические;

    • по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные;

    • по наличию собственного источника тепла и холода: автономные и неавтономные;

    • по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные;

    • по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием;

    • по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса;

    • по количеству обслуживаемых помещений: однозональные и многозональные;

    • по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.

    Помимо приведенных классификаций также существуют системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, они включают системы с изменяющимися во времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами. 

    Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха.

    Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в большей степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды.

    Центральные СКВ снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр. 

    Такие системы расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение, больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток).

    Преимущества центральных СКВ:

    1) Возможность эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях;

    2) Сосредоточенность оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта.

    3) Возможности обеспечения эффективного шумогашения и виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достигнуть наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радио- и телевизионные студии и т. п.
Местные СКВ разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях. Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа.

  Автономные СКВ снабжаются извне только электрической энергией, например шкафные кондиционеры и т. п.

    Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22.

    Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное и зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого «теплового насоса»

   

 Неавтономные СКВ делятся на:

    • воздушные, при которых в помещение подается только воздух.

    • водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подается воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе

    Однозональные центральные СКВ используются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла, влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т. д.

    Многозональные центральные СКВ применяются для обслуживания также больших помещений, в которых оборудование размещено неравномерно, для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений. Такие системы более экономичны, чем отдельные системы для каждой зоны или каждого помещения.

    Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение.

    Рециркуляционные СКВ работают без притока или с частичной подачей (до 40%) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100%), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение.

    

Вывод

Индустрия климата стремительно движется вперед, и год от года в мире вырастает число людей, активно использующих кондиционеры , системы вентиляции и отопления. Общество всегда стремится создать вокруг себя комфортные условия: удобное кресло, хорошее освещение, благоприятный микроклимат и т. п.

Особенно это важно для производственных помещений где люди проводят 50 % своей жизни , а то и больше. Поэтому нужно знать виды и классификацию систем отопления вентиляции и кондиционирования воздуха, для более лучшего, экономичного и подходящего для того или иного производства выбора этих систем.

Список использованной литературы.


  1. «Системы вентиляции и кондиционирования, теория и практика».,  В.А. Ананьев/ 2001 г.- 416 стр.

  2. Каледина Н.О. Вентиляция производственных объектов: Учеб.пособие. -4-е изд., стер.- М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2008.- 193 с.: ил.

  3. Безопасность жизнедеятельности: учебник/ под ред. проф. Э. А. Арустамова. – 10-е изд., перераб. И доп. – М.: Издательство-торговая корпорация «Дашков и К», 2006.- 476с.

  4. http://ohrana-bgd.narod.ru/mashin/mashin_013.html

Системы воздушного отопления

Системы воздушного отопления в качестве теплоносителя используют воздух, который, нагреваясь в калорифере до заданной температуры за счет первичного теплоносителя – пара, горячей воды или газов, подается в отапливаемое помещение и, остывая, отдает свою теплоту. Количество теплоты, полученное при остывании воздуха, должно быть равно теплопотерям помещения.
Основным преимуществом воздушного отопления являются высокие санитарно-гигиенические показатели, основными недостатками – значительные размеры воздуховодов, сложность регулирования и повышенные требования к герметичности здания.

Классификацию систем воздушного отопления осуществляют по нескольким признакам:

  • по способу побуждения движения теплого воздуха – системы с естественной циркуляцией и механическим побуждением за счет вентилятора;
  • по месту приготовления воздуха – местные системы, где нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении с помощью отопительных и отопительно-вентиляционных агрегатов, и центральные системы, где воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в одно или несколько помещений;
  • по выполняемым функциям – только отопительные, полностью рециркуляционные и системы, совмещенные с вентиляцией, т. е. частичной рециркуляцией, или прямоточные, при этом количество наружного воздуха определяется требованиями вентиляции;
  • по качеству подаваемого воздуха – системы с полной рециркуляцией, прямоточные или с частичной рециркуляцией.

В системе с полной рециркуляцией воздух, нагретый в калорифере, с помощью вентилятора направляется по вентиляционным каналам в помещение, где он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения и охлажденный возвращается по каналу в агрегат. Затем воздух вновь нагревается, и описанный процесс повторяется. В циркулирующем воздухе постепенно накапливаются вредности, выделяющиеся в помещении, и гигиена помещения ухудшается. Рециркуляционной системе присущи высокая экономичность и низкие гигиенические качества. Такое отопление широко используется в школах, административных и общественных зданиях, как дежурное, т.е. в нерабочее время, а также в складских, коммунально-бытовых и других помещениях, где нормами не предусматривается вентиляция.
В прямоточной системе наружный воздух из воздухозаборной шахты вентилятором прогоняется через калорифер и по каналам подается в помещение. Там он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения, ассимилирует выделяющиеся в помещении вредности и удаляется через вытяжную шахту. Прямоточная система отопления обладает самыми высокими гигиеническими качествами, но характеризуется самыми большими потерями тепловой энергии, уходящей вместе с отработанным воздухом.
В системе с частичной рециркуляцией в калорифере нагревается смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Приточный подогретый воздух по каналам подается в помещение. Там он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения, ассимилирует вредности и частично удаляется через вытяжную шахту, а оставшаяся часть поступает по каналу на смешение с наружным воздухом. Такая система экономически целесообразнее, так как использует теплоту отработанного воздуха, но применение ее ограничено ( зависит от вида выделяющихся в помещении вредностей). Объем наружного воздуха определяется требованиями вентиляции.

Система воздушного отопления с рекуперацией теплоты отработанного воздуха наиболее совершенна в гигиеническом и технико-экономическом отношении.
Системы воздушного отопления рекомендуется совмещать с вентиляцией, если вентиляция работает две или три смены. При остановке технологического оборудования предусматривается дежурное отопление, работающее при полной рециркуляции.
В центральных системах подача воздуха в помещения может осуществляться: сосредоточенно и с помощью воздуховодов.

Отопление с сосредоточенной подачей воздуха получило широкое применение в производственных зданиях больших объемов и общественных, таких, как кинотеатры на 300-600 зрителей, плавательные бассейны, гимнастические, торговые и выставочные залы. При этом способе возможно равномерное достижение распределения температур в помещении, а отсутствие воздуховодов делает систему экономически выгодной. Выпуск воздуха при сосредоточенной подаче осуществляется компактными или веерными струями.

Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, экономично, так как для отопления используется все оборудование механической системы вентиляции – вентилятор, электродвигатели, воздуховоды, и только поверхность нагрева калориферов несколько больше, чем для вентиляционной установки.
До настоящего времени воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, устанавливается в больших производственных и общественных зданиях, но пока практически не нашло применения в строительстве жилых, гостиничных, административных зданиях, но имеется зарубежный опят строительства таких зданий.

Комбинированные системы отопления в последнее время широко применяются в зданиях с кратковременным пребыванием людей. Они состоят из централизованной водяной части упрощенной конструкции с приборами уменьшиной и одинаковой мощности, создающее устойчивое «фоновое» отопление, рассчитанное на температуру 5-10 гр. С, и периодически действующего воздушного отопления для обогрева помещений перед началом работы и во время работы. В настоящее время системами воздушного отопления оборудованы многочисленные здания школ. При введении прерывистого обогревания учебных помещений сократились теплозатраты зданий.

Воздушно-тепловая завеса в открытом проеме входа является одним из мероприятий по пресечению холодного воздушного потока извне, который возникает при движении людей или транспорта через входные двери и ворота, когда в здание поступает холодный наружный воздух, переохлаждая прилегающие помещения.
В проемах ворот промышленных зданий создаются высокоскоростные воздушные завесы шиберующего типа, ограничивающие или даже предотвращающие попадание внутрь холодного воздуха.
Во входах гражданских зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий устраивают низкоскоростные (скорость выпуска воздуха не более 5 м/с) воздушно-тепловые завесы смесительного типа, рассчитанные на нагревание холодного воздуха, проникающего снаружи. Завесы предусматриваются также во входах в помещения, оборудованных системами кондиционирования воздуха, в помещения со значительным выделением влаги или с близким к входам расположением постоянных рабочих мест.
Воздушно-тепловые завесы применяют: при tн= -15….-25 гр.С и проходе в течение 1 ч более 400 человек; при tн= — 25….-45 гр.С и проходе в 1 ч более 200 человек; при tн= -45 гр.С и проходе в 1 ч более 100 человек. Воздушно-тепловая завеса создается рециркуляционной установкой местного или централизованного воздушного отопления. Внутренний воздух забирается обычно из верхней зоны помещения и подогревается до температуры не выше 50 гр.С.
Воздухопроницание обычного входа можно сократить на 30% путем замены его обычными двойными дверями с тамбуром, в 2 раза – при замене его входом с тройными дверями – в 7-7,5 раза при установке на входе вращающейся (турникетной) двери.

▶▷▶ курсовые работы систем отопления

▶▷▶ курсовые работы систем отопления
ИнтерфейсРусский/Английский
Тип лицензияFree
Кол-во просмотров257
Кол-во загрузок132 раз
Обновление:15-02-2019

курсовые работы систем отопления — Yahoo Search Results Yahoo Web Search Sign in Mail Go to Mail» data-nosubject=»[No Subject]» data-timestamp=’short’ Help Account Info Yahoo Home Settings Home News Mail Finance Tumblr Weather Sports Messenger Settings Want more to discover? Make Yahoo Your Home Page See breaking news more every time you open your browser Add it now No Thanks Yahoo Search query Web Images Video News Local Answers Shopping Recipes Sports Finance Dictionary More Anytime Past day Past week Past month Anytime Get beautiful photos on every new browser window Download КОНТРОЛЬНЫЕ, КУРСОВЫЕ, ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, РЕФЕРАТЫ kontrolnye-proektirovanie-sistem-ventiljacii-otoplenijaru Cached КОНТРОЛЬНЫЕ, КУРСОВЫЕ , ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ , РЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ НА ЗАКАЗ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И ОТОПЛЕНИЯ Курсовые работы отопление, системы отопления здания, жилого chertezhiru/modules/files/viewlabelphp?aid=161 Cached Курсовые отопление Проектирование и расчет систем отопления и вентиляции 2-х этажного Курсовые Работы Систем Отопления — Image Results More Курсовые Работы Систем Отопления images Расчет системы отопления курсовой — Официальный сайт sitesgooglecom/site/veidownsig/ras Курсовые , рефераты, контрольные помощь студентам в написании курсовых работ и рефератов , расчет системы отопления — расчет системы отопления загородного дома или коттеджа — отапливаемая Реферат виды систем центрального отопления — Pastebincom pastebincom/vks9iJtX Cached Рефераты, курсовые работы , лекции и доклады Размещение магистрали определяется назначением и шириной здания, видом системы отопления Изоляция теплопроводов Реферат: Моделирование интеллектуальных сенсорных систем worldeconomyru/referat-modelirovanie-intellekt Cached [5]Данная модификация прибора позволяет использовать его для циркуляционных систем горячего водоснабжения, систем отопления с контролем утечек, а также в других системах теплоснабжения Реферат виды систем центрального отопления — Pastebincom pastebincom/sAAUJVby Cached Дипломы, курсовые , рефераты, контрольные По виду основного (вторичного) теплоносителя местные и центральные системы отопления принято называть системами водяного, парового, воздушного и газового отопления ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Курсовая работа | Решебник reshebniksu/exercise/5108 Cached Курсовые по В процессе работы Значения температур сетевой воды для систем отопления Курсовая по водоснабжению и канализации — Официальный сайт sitesgooglecom/site/softrentrockpa/kursovaa-po Курсовые работы на заказ! Написание курсовых на заказ Бурение и обустройство скважин Продажа и монтаж оборудования для водоснабжения, отопления , канализации для коттеджа Дипломный Проект По Системе Отопления — wingskindl wingskindlweeblycom/blog/diplomnij-proekt-po-sisteme Cached Бесплатные Рефераты, дипломные работы , курсовые работы , доклады и тп — скачать бесплатно Подробнее о работе Дипломный проект Отопление и вентиляция общественного здания по ул Советской Курсовая Проектирование эксплуатация систем отопления reshatelorg/orders/kursovaya-proektirovanie Cached Курсовая Проектирование эксплуатация систем отопления , вентиляция кондиционирования в Promotional Results For You Free Download | Mozilla Firefox ® Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of Yahoo 1 2 3 4 5 Next 27,200 results Settings Help Suggestions Privacy (Updated) Terms (Updated) Advertise About ads About this page Powered by Bing™

  • необходимого для поддержания температуры на заданном уровне Основные конструктивные элементы системы отопления Скрыть 2 Курсовая работа : Монтаж двухтрубной системы bestreferatru › referat-108942html Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Подробнее о сайте В данной курсовой работе рассмотрим двухтрубную систему отопления
  • водяное отопление
  • производство- Курсовая работа Отопление – это искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры Читать ещё Промышленность

переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемые помещения Основные конструктивные элементы системы отопления (рис11) эксплуатационные — эффективность действия в течение всего периода работы

переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты

  • контрольные По виду основного (вторичного) теплоносителя местные и центральные системы отопления принято называть системами водяного
  • системы отопления здания
  • видом системы отопления Изоляция теплопроводов Реферат: Моделирование интеллектуальных сенсорных систем worldeconomyru/referat-modelirovanie-intellekt Cached [5]Данная модификация прибора позволяет использовать его для циркуляционных систем горячего водоснабжения

Яндекс Яндекс Найти Поиск Поиск Картинки Видео Карты Маркет Новости ТВ онлайн Знатоки Коллекции Музыка Переводчик Диск Почта Все Ещё Экономичные обогреватели 2 400 руб – От производителя Купить обогреватель От производителя Сертификаты Вопросы и ответы teplekoru › Системы-отопления Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама Экономичные и безопасные обогреватели «ТеплЭко» Гарантия 5 лет! Экономично Надежно Безопасно Европейское качество Контактная информация +7 (831) 429-17-36 пн-сб 10:00-20:00 Нижний Новгород «Zаочник»™ – Официальный сайт / zaochnik2com zaochnik2com Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама Решаем проблемы студентов уже более 18 лет! Индивидуальный подход Звоните! 1 Системы отопления Реферат Строительство 2016-05-12 BiblioFondru › viewaspx?id=891195 Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Подробнее о сайте Системы отопления Вид работы : Реферат Предмет Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев 1 Общее понятие системы отопления Система отопления — это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все Читать ещё Системы отопления Вид работы : Реферат Предмет: Строительство Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев Существуют такие основные виды систем отопления , как: воздушное отопление , электрическое отопление , водяное отопление , паровое, и другие Классификация систем отопления включает множество видов 1 Общее понятие системы отопления Система отопления — это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне Основные конструктивные элементы системы отопления Скрыть 2 Курсовая работа : Монтаж двухтрубной системы bestreferatru › referat-108942html Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Подробнее о сайте В данной курсовой работе рассмотрим двухтрубную систему отопления , которая последнее время становиться более распространенной Системы отопления с принудительной циркуляцией лишены неудобств гравитационных систем отопления В них перемещение теплоносителя производится Читать ещё В данной курсовой работе рассмотрим двухтрубную систему отопления , которая последнее время становиться более распространенной I Современные методы выполнения Монтаж системы отопления является ответственным звеном в цепи построения современного дома, поскольку грамотно установленное отопление прослужит не один десяток лет, обеспечивая комфортный температурный режим помещения Системы отопления с принудительной циркуляцией лишены неудобств гравитационных систем отопления В них перемещение теплоносителя производится специальными насосами, которые заставляют теплоноситель циркулировать по системе Скрыть 3 Отопление — Реферат | «Сердце» отопительной системы worksdokladru › view/GZzkSfbFBvY/allhtml Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Промышленность, производство- Курсовая работа Отопление – это искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры Читать ещё Промышленность, производство- Курсовая работа Данная курсовая работа носит учебно-исследовательский характер В ее основе лежит самостоятельная творческая деятельность Для ее выполнения потребоваполностью Отопление Главная Реферат Промышленность, производство Сохрани ссылку в одной из сетей: Страницы: следующая → Отопление – это искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры Отопление , водоснабжение – две системы , без которых сегодня не обходится ни одно жилище Отопление является одной из важнейших составляющих уюта и комфорта Скрыть 4 Тепловой расчет системы водяного отопления stud-bazaru › teplovoy-raschet-sistemyi…otopleniya… Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Курсовой проект по дисциплине « Отопление » «Тепловой расчет системы водяного отопления » Выполнил 17 Расчет тепловой мощности системы отопления 171 Уравнение теплового баланса 172 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания 173 Дополнительные потери Читать ещё Курсовой проект по дисциплине « Отопление » «Тепловой расчет системы водяного отопления » Выполнил: студент гр 6671 17 Расчет тепловой мощности системы отопления 171 Уравнение теплового баланса 172 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания 173 Дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции 18 Выбор системы отопления 181 Выбор и размещение стояков 182 Выбор и размещение отопительных приборов 19 Расчет поверхности нагревательных приборов 110 Гидравлический расчет системы отопления 1101 Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельным потерям на трение 111 Подбор оборудования узла управления Скрыть 5 Курсовая работа « Отопление и вентиляция жилого или» StudFilesnet › preview/5711377/ Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Подробнее о сайте Работа по теме: Моя курсовая по отоплению и вентиляции (2) Глава: Курсовая работа « Отопление и Инженерный факультет Кафедра «Строительство» Курсовая работа « Отопление и вентиляция жилого или общественного здания» Выполнила студентка гр З-5100: /Новинская ОС/ Проверила:/Ткач Читать ещё Работа по теме: Моя курсовая по отоплению и вентиляции (2) Глава: Курсовая работа « Отопление и вентиляция жилого или общественного здания» ВУЗ: ЮГУ Инженерный факультет Кафедра «Строительство» Курсовая работа « Отопление и вентиляция жилого или общественного здания» Выполнила студентка гр З-5100: /Новинская ОС/ Проверила:/Ткач ЛЮ/ Скрыть 6 Курсовые работы отопление , системы отопления chertezhiru › Чертежи › Системы отопления здания Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Важной частью любого здания или сооружения являются системы отопления Курсовая работа по этой теме выполняется на основании исходных данных Такой информацией выступают проектные параметры здания, определяемые по строительным нормативам Это следующие данные: — толщина и вид Читать ещё Важной частью любого здания или сооружения являются системы отопления Курсовая работа по этой теме выполняется на основании исходных данных Такой информацией выступают проектные параметры здания, определяемые по строительным нормативам Это следующие данные: — толщина и вид стен; — количество оконных и дверных проемов, вид остекления, материал, из которого сделаны двери; — вид конструкций перекрытия по материалу, толщина плит перекрытия; — отопление здания ( курсовая ) также зависит от наличия утеплителя при устройстве кровли, его разновидности и параметров; — отопление ( курсовой проект) обяза Скрыть 7 курсовая работа — Отопление здания webkursovikru › kartgotrabasp?id=-103093 Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Кафедра вентиляции и отопления Определение мощности системы отопления Курсовая работа по отоплению Студент: Печурин ЯП ТГВ, 4 курс вечернего отделения, группа 1 Преподаватель: Крупнов БА МОСКВА 2011 Читать ещё Кафедра вентиляции и отопления Определение мощности системы отопления Курсовая работа по отоплению Студент: Печурин ЯП ТГВ, 4 курс вечернего отделения, группа 1 Преподаватель: Крупнов БА МОСКВА 2011 СОДЕРЖАНИЕ Введение…… 1Исходные данные: 11 Район строительства…… 12 Наименование объекта……… 13 Расчетные наружные и внутренние условия………………… Скрыть 8 Реферат : Общие сведения о системах отопления dodiplomru › ready/45938 Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте 2Классификация систем отопления 3Теплоносители в системах отопления Система отопления — это совокупность конструктивных элементов со связями эксплуатационные — эффективность действия в течение всего периода работы , связанная с надежностью и техническим совершенством системы Читать ещё 2Классификация систем отопления 3Теплоносители в системах отопления 1 Виды систем отопления Система отопления — это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемые помещения Основные конструктивные элементы системы отопления (рис11) эксплуатационные — эффективность действия в течение всего периода работы , связанная с надежностью и техническим совершенством системы Деление требований на пять групп условно, так как в них входят требования, относящиеся как к периоду проектирования и строительства, так и эксплуатации зданий Скрыть 9 Реферат : Курсовая работа : Проектирование системы neuchru › referat/191450html Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Курсовая работа по дисциплине: Теплогазоснабжение и вентиляция Тула 2010 Введение Системы отопления – это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания Читать ещё Курсовая работа по дисциплине: Теплогазоснабжение и вентиляция Тула 2010 Введение Системы отопления – это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне Системы отопления подразделяются на местные и центральные Центральными называют системы предназначенные для отопления многих помещений из одного теплового центра Тепловой центр может обслуживать одно обогреваемое сооружение и группу сооружений( в этом случае систему отопления именуют район Скрыть 10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ , Отопление referatbooksru › kursovaya…sistem-otopleniya/ Сохранённая копия Показать ещё с сайта Пожаловаться Информация о сайте Проектирование систем отопления Пример готовой курсовой работы по предмету: Отопление и вентиляция В данной работе проектируется система отопления жилого пятиэтажного дома Для отопления дома подводятся сети от Читать ещё Проектирование систем отопления Пример готовой курсовой работы по предмету: Отопление и вентиляция Содержание Введение 2 В данной работе проектируется система отопления жилого пятиэтажного дома Для отопления дома подводятся сети от существующей котельной Задание на проектирование: Система отопления и вентиляции проектируется для 2-х этажного жилого здания Система отопления : Кондиционирование воздуха — создание и автоматическое поддержание в помещении заданных параметров воздушной среды по температуре, влажности, чистоте, газовому составу, уровню шума и скорости движения, наиболее благоприятных для технологического процесса или труда и отдыха человека Скрыть Экономичные обогреватели 2 400 руб – От производителя Купить обогреватель От производителя Сертификаты Вопросы и ответы teplekoru › Системы-отопления Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама Экономичные и безопасные обогреватели «ТеплЭко» Гарантия 5 лет! Контактная информация +7 (831) 429-17-36 пн-сб 10:00-20:00 Нижний Новгород Как сделать Курсовую Работу ? / studymediaru Курсовая на 5 Пошаговая инструкция Сэкономь время Скачай книгу studymediaru › Скачать-Бесплатно Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама «Пишем Топовый Курсовик» — Бесплатная онлайн-книга Мы помогли сдать 13000 работ ! Контактная информация +7 (800) 100-03-20 пн-пт 10:00-20:00 Автор24 – Подбор материала онлайн author24expert › Для-Студентов Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама Образовательный проект Мы помогаем студентам с 2012 года! Онлайн 24/7 Контактная информация +7 (800) 100-03-20 пн-пт 10:00-20:00 Rosdiplom™ – Все для студента! – Сейчас скидка до 25% Качественно Без плагиата 17 лет на рынке Любая сложность rosdiplombiz › Для-Студентов Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама Индивидуальный подход Уникальный материал Поможем по сложным проектам Узнай Контактная информация 8 (800) 555-05-66 пн-пт 10:00-18:00, сб-вс 12:00-18:00 м Сухаревская Системы отопления VALTEC / valtecru Каталог Где купить Поддержка Обучение valtecru › Системы-отопления Не подходит по запросу Спам или мошенничество Мешает видеть результаты Информация о сайте реклама Системы отопления VALTEC Гарантия 7 лет Техподдержка Вместе с « курсовые работы систем отопления » ищут: готовые курсовые работы курсовая работа на тему дипломные работы готовые курсовые дипломная работа скачать курсовую работу бесплатно курсовая работа образец сайт курсовых работ заказать курсовую работу банк курсовых работ 1 2 3 4 5 дальше Браузер Все новые вкладки с анимированным фоном 0+ Скачать Будьте в Плюсе

Систематическая классификация систем и компонентов HVAC (конференция)

Ли, Хан, Чен, Янь, Чжан, Цзянь, Атхали, Рахул А. , Мендон, Врушали В. и Се, ЮЛун. Систематическая классификация систем и компонентов HVAC . США: Н. П., 2017. Интернет.

Ли, Хан, Чен, Ян, Чжан, Цзянь, Атали, Рахул А., Мендон, Врушали В., Се, ЮЛонг. Систематическая классификация систем и компонентов HVAC . Соединенные Штаты.

Ли, Хан, Чен, Янь, Чжан, Цзянь, Атхали, Рахул А., Мендон, Врушали В. и Се, ЮЛун. Сидел . «Систематическая классификация систем и компонентов HVAC». Соединенные Штаты.

@article {osti_1440660,
title = {Систематическая классификация систем и компонентов HVAC},
автор = {Ли, Хан и Чен, Янь и Чжан, Цзянь и Атхали, Рахул А.and Mendon, Vrushali V. and Xie, YuLong},
abstractNote = {В зависимости от приложения сложность системы HVAC может варьироваться от небольшого фанкойла до большой централизованной системы кондиционирования воздуха с первичными и вторичными распределительными контурами и центральными компонентами установки. В настоящее время классификация систем HVAC и компонентов имеет различные аспекты, которые могут стать довольно сложными из-за различных компонентов и конфигураций системы. Например, на основе охлаждающей и нагревающей среды, подаваемой в оконечные устройства, системы можно классифицировать как воздушные, водяные или воздушно-водяные.Кроме того, некоторые из названий систем могут часто сбивать с толку, например «унитарная система» или «упакованная система». Без систематической классификации эти компоненты и системная терминология могут затруднять понимание или различать друг друга, что создает неоднозначность в общении, интерпретации и документации. Полезно организовать и классифицировать системы и компоненты HVAC, чтобы их можно было легко понять и использовать последовательно. Этот документ направлен на разработку систематической классификации систем и компонентов HVAC.Во-первых, мы суммируем информацию о компонентах HVAC и определения, основанные на опубликованной литературе, такой как справочники, правила и рейтинговые стандарты ASHRAE. Затем мы определяем общие типы систем HVAC и значимым образом сопоставляем их с собранными компонентами. Диаграммы классификации создаются и описываются на основе информации о компонентах. Для компонентов и оборудования HVAC определены шесть основных категорий, то есть производство отопления и охлаждения, отбор и отвод тепла, процесс обработки воздуха, система распределения, использование терминала и автономная система.Компоненты каждой основной категории анализируются и детально классифицируются. Идентифицировано и сгруппировано более пятидесяти имен систем на основе их характеристик. Результат, полученный в этой статье, будет полезен для обучения, общения, а также для документации систем и компонентов.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1440660}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {2017},
месяц = ​​{6}
}

(PDF) Классификация оборудования для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC)

Классификация оборудования для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC)

Д-р Лиляна Марьянович-Халбурд

1

, Иван Королия

2 9000 . Доктор Вик Хэнби

2

1

Департамент искусственной среды, Университет Англия Раскин, Челмсфорд, Великобритания

2

Институт энергетики и устойчивого развития, Университет Де Монфор, Лестер, Великобритания

Докладчик: M / Mr Иван Королия, Институт энергетики и устойчивого развития, Университет Де Монфор, Queens

Building, The Gateway, Leicester, LE1 9BH, UK, телефон: +441162551551 доб. 6848, электронная почта: [email protected]

Abstract

Прошлые усилия по сокращению выбросов углерода в небытовом строительном секторе имели ограниченный успех в Великобритании.

Одной из причин этого является общее отсутствие данных, относящихся к небытовому строительному сектору, что ведет к

еще больше к отсутствию прозрачных и проверенных методов для эталонных показателей использования энергии и как статистического, так и прогнозного моделирования использования энергии

. В этом документе рассматривается этот вопрос, предлагая таксономию оборудования для обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), которая обеспечит совместимость по моделированию энергопотребления в строительном секторе, сравнительному анализу и обзору

.

В документе представлена ​​исчерпывающая, но легко расширяемая и удобная в использовании классификация оборудования HVAC. Основная цель

таксономии оборудования HVAC — помочь как в прогнозирующем, так и в статистическом моделировании конечного использования энергии в зданиях, в полевых исследованиях

и анализе всех типов зданий и распределении энергии по конечным потребителям.

Разработанная таксономия оборудования HVAC также включает информацию об энергоэффективности оборудования с точки зрения коэффициентов эффективности

или вспомогательного потребления энергии как для расчетной, так и для частичной нагрузки.Это подтверждается обзором

иногда противоречивых и неточно определенных показателей энергоэффективности, особенно в отношении работы с частичной нагрузкой

.

Введение

Содействие повышению энергоэффективности зданий в Европейском союзе приобрело известность с принятием в 2002 году Директивы

по энергетическим характеристикам зданий (EPBD). EPBD требует нескольких различных мер для обеспечения осмотрительного и рационального использования

энергоресурсов и снизить воздействие на окружающую среду от использования энергии в

зданиях.Три основных компонента для реализации Директивы: методология расчетов, энергетический сертификат

и проверки котлов и систем кондиционирования воздуха. Основными категориями схемы энергетических сертификатов

являются рейтинг активов, основанный на расчетном использовании энергии, и рейтинг эксплуатации, основанный на измеренной энергии. Предстоящее в апреле 2008 года внедрение схемы энергетических сертификатов

в Великобритании показало, что существующие наборы контрольных показателей

были ограничены и что проектные данные вряд ли будут доступны в существующем фонде зданий.

Совсем недавно в соответствии с Планом действий ЕС в области энергоэффективности Великобритания взяла на себя обязательство достичь ориентировочной цели

энергосбережения к концу 2010 года, и в следующем Плане действий в 2011 году должен быть отражен прогресс в этом направлении. Хотя цели

являются ориентировочными и, следовательно, не являются обязательными, у государств-членов есть четкое юридическое обязательство принять и стремиться к достижению цели

, используя соответствующие экономически эффективные энергетические услуги и другие меры по повышению энергоэффективности

, со строительным сектором уже определены как имеющие самый большой потенциал рентабельной экономии.

Успешная реализация любой меры по повышению энергоэффективности в строительном секторе и особенно оценка ее масштабов

практически невозможны без детального знания текущего энергетического профиля строительного фонда Великобритании

. Хотя в некоторой степени уже имеется информация о внутренних запасах, гораздо меньше

информации о внешнем секторе. Наблюдается устойчивый рост кондиционирования воздуха и бытовых приборов, таких как

компьютеров, телефонии и различных удобств, используемых в небытовом строительном секторе, и он определил

как потенциальную область для снижения общего энергопотребления здания (Careiro 2006, Brow 2007 , Марьянович-

Халбурд 2008). В то же время информации о наличии систем кондиционирования в

существующих зданиях, не говоря уже об их типовом распределении, практически нет. Отсутствие статистики о жилищном фонде Великобритании делает этот сектор

приоритетным. Его разнообразие как в деятельности, так и в формах постройки делает его намного более сложным, чем внутренний сектор.

Конечное потребление энергии в небытовых зданиях обычно группируется по следующим категориям:

• Энергия, используемая для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которая потребляется зданиями HVAC

оборудование,

• Энергия, используемая для горячего бытового потребления вода поступает либо от источника отопления здания, либо от специальных бытовых водонагревателей

,

Основы систем отопления

Что вы узнаете

Вы получите представление о различных типах систем отопления для коммерческих и жилых зданий и о трех основных компонентах каждой системы отопления: источник топлива; установка преобразования энергии; и система распределения энергии. После прохождения курса вы должны понимать:

  • Основные критерии выбора любой системы отопления.
  • Факторы, которые необходимо учитывать при проектировании коммерческой системы отопления.
  • Различные типы коммерческих систем отопления, которые можно использовать.
  • Основные типы и критерии проектирования промышленных систем отопления.
  • Основные типы и критерии проектирования систем отопления жилых помещений.
  • Как рассчитать затраты на отопление.
  • Соответствующие нормы и стандарты, касающиеся систем отопления.
  • Пусконаладочные работы и обслуживание систем отопления.

Содержание курса

  • Введение — Обзор курса и терминология.
  • Обзор систем отопления — Основные компоненты системы отопления, источник топлива, установка преобразования энергии и система распределения энергии.
  • Основные критерии выбора — Основные критерии выбора, соображения занятости и комфорта, тепловая оболочка, требования к вентиляции, региональные предпочтения и наличие топлива.
  • Коммерческие системы отопления — Типы коммерческих зданий, центральные мультизональные системы, воздушные печи и унитарные системы отопления.
  • Промышленные системы отопления — Основные системные соображения, централизованное теплоснабжение и охлаждение, утилизация отработанного тепла, а также высокотемпературные водяные и паровые системы.
  • Системы отопления жилых помещений — Типы систем, односемейные системы, многоквартирные системы и градирни.
  • Расчет затрат на отопление — Методы оценки энергии, затраты на установку, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, простые расчеты окупаемости и расчеты стоимости жизненного цикла.
  • Коды и стандарты — Что такое кодексы и стандарты, нормы и стандарты безопасности, стандарты производительности, а также организации, занимающиеся разработкой кодов и стандартов.
  • Ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание здания — Краткое изложение проекта системы отопления, ввод в эксплуатацию систем отопления и требования к техническому обслуживанию.

Кому следует записаться на этот курс?

Это отличный курс для всех, кому нужен общий обзор систем отопления.Вы получите пользу от этого курса, если вы:

  • Недавний выпускник инженерных специальностей, работающий в сфере HVAC & R.
  • Опытный инженер, который пришел в сферу HVAC & R из другой инженерной области.
  • Архитектор, техник, специалист по строительству или управлению зданиями, который хочет расширить свои знания о системах HVAC.

Начало работы:

Самостоятельное обучение Групповое обучение
Цена :
189 долларов (член ASHRAE: 142 доллара)

Цена : (минимум 10)
ASHRAE Chapter : 66 долларов за учебник
Университет / колледж : 66 долларов за учебник
Компания : 88 долларов за учебник

Заработайте 35 PDH / 3. 5 CEU Участники зарабатывают CEU в соответствии с количеством проведенных часов обучения
Купить I-P Edition Отправить в программу текстов группового обучения

Классификация промышленных потребителей тепла для интеграции солнечного тепла Научно-исследовательская работа по «Машиностроению»

CrossMark

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Энергетическая процедура 91 (2016) 650 — 660

SHC 2015, Международная конференция по солнечному отоплению и охлаждению для зданий и промышленности

Классификация промышленных потребителей тепла для интеграции солнечного тепла

Доктор.-Ing. Бастиан Шмитт

Институт децентрализованных энергетических технологий IdE gGmbH, Standeplatz 15, 34117 Kassel, Germany

Аннотация

Несмотря на большой потенциал, развитие рынка солнечного тепла для промышленного или коммерческого применения пока идет довольно медленно. Важным препятствием для развития рынка являются большие усилия по выполнению технико-экономического обоснования, включая предварительный расчет подходящей солнечной тепловой системы.В частности, для облегчения определения подходящих точек интеграции для солнечного тепла в промышленности требуются инструменты и руководства. Чтобы сократить усилия по поиску подходящей точки интеграции в рамках промышленности, было проведено всестороннее исследование сектора продуктов питания и напитков, чтобы выявить возможности интеграции солнечного тепла. Анализ показывает, что используемые технологические установки и особенно современное оборудование для отопления имеют особое значение для интеграции солнечного тепла.

На основе результатов анализа нескольких секторов пищевой промышленности и традиционных технологий технологического нагрева была разработана классификация для интеграции солнечного тепла в производственные процессы и системы теплоснабжения. Эта классификация не зависит от сектора и содержит концепции гидравлической интеграции солнечного тепла для большинства промышленных процессов и операций. Наконец, представлен подход, упрощающий выбор подходящей точки интеграции для солнечного тепла в промышленности.Этот подход включает выявление и оценку возможных точек интеграции, а также использование разработанной классификации и другие важные шаги в рамках оценки осуществимости.

© 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.Org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Рецензирование комитетом научной конференции SHC 2015 под ответственностью PSE AG

Ключевые слова: Технологическое солнечное тепло; концепции интеграции; процессы; классификация; промышленные тепловые нагрузки; подход к оценке осуществимости

Номенклатура

P Процесс Qконв Обычное тепло

PL Уровень процесса Qsol Солнечное тепло

PM Технологическая среда SL Уровень поставки

1876-6102 © 2016 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Рецензирование комитетом научной конференции SHC 2015 под ответственностью PSE AG doi: 10.1016 / j.egypro.2016.06.225

1. Введение

Промышленность представляет собой очень многообещающую область применения солнечной тепловой технологии, поскольку она требует очень высокого тепла со значительной долей ниже 150 ° C [1], [2].Кроме того, промышленность и торговля обычно имеют очень постоянную потребность в тепле как в рабочие дни, так и в течение года. Это значительное преимущество по сравнению со стандартными приложениями солнечной энергии в жилом секторе. Часто очень большие солнечные системы отопления могут применяться в промышленности из-за постоянных и высоких тепловых нагрузок, что может привести к очень низким затратам на производство солнечного тепла. Несмотря на большой потенциал, который был оценен в ходе нескольких исследований по всему миру, и благоприятные граничные условия в промышленности для использования солнечного технологического тепла, развитие рынка идет довольно медленно. Доля солнечных систем технологического тепла в общемировом объеме установки солнечных систем отопления составляет всего один процент [3].

Одной из важных причин медленного развития рынка является сложность промышленности как новой области применения солнечной тепловой энергии. В зависимости от размера компании и применяемых процессов определение подходящей точки интеграции солнечного тепла и оценка усилий по интеграции солнечного тепла в существующую инфраструктуру производственной площадки может занять очень много времени.Кроме того, могут быть применимы различные возможности интеграции солнечного тепла в зависимости от множества промышленных тепловых нагрузок, что приведет к различным подходящим гидравлическим концепциям для систем солнечного отопления. Однако до сих пор не существует стандартизированных конфигураций систем для солнечного технологического тепла, что приводит к очень высоким затратам на технико-экономическое обоснование и планирование этих систем.

Для лучшего развития рынка и уменьшения усилий по оценке осуществимости в прошлом различные сектора или приложения анализировались более подробно.Частично руководящие принципы для конкретного сектора или приложения были разработаны и опубликованы, чтобы уменьшить усилия по разработке и реализации проектов солнечных технологических тепловых систем [4], [5], [6]. Однако по-прежнему отсутствовала обобщенная методология для передачи результатов конкретных секторов промышленности или приложений другим, которые до сих пор не анализировались.

В прошлом приоритеты исследований в области солнечного технологического тепла были в основном сосредоточены на разработке коллекторов, определении подходящих отраслей и процессов, а также на проведении тематических исследований и запуске пилотных и демонстрационных установок.Подходы к упрощению интеграции солнечного тепла в производственные процессы встречаются редко. [7] определили широко используемые единичные операции, которые кажутся подходящими для использования солнечной энергии из-за их низкотемпературной потребности в тепле. Выявленные единичные операции включают подачу горячей воды или пара, процессы сушки и обезвоживания, предварительный нагрев исходных материалов и сырья, процессы концентрирования, пастеризацию и стерилизацию, промывку и очистку, химические реакции и обогрев производственных помещений.Идентификация и описание типичных низкотемпературных процессов Schnitzer et al. может использоваться для определения подходящих областей применения солнечного технологического тепла. Однако в отношении интеграции солнечного тепла этот подход не может сделать какого-либо общего утверждения. Это может быть показано, например, для категории стирка и уборка. Подробный анализ пивоваренного сектора и дополнительных секторов пищевой промышленности, проведенный [8], показывает большое разнообразие процессов мойки и очистки. Применяемые установки для этих процессов могут варьироваться в зависимости от продукта, который необходимо очистить, или применяемой техники.Таким образом, способ и установка для мытья ящиков на пивоваренном заводе полностью отличаются от мойки многоразовых бутылок или очистки мясного производства. Это приводит к трем совершенно разным концепциям интеграции использования солнечного тепла. Таким образом, представленный подход не приводит к упрощению интеграции солнечного тепла.

Аналогичный подход представлен в [9]. Основываясь на нескольких проверках, проведенных в компаниях различных секторов промышленности, авторы определили многообещающие области применения для интеграции солнечного тепла, которые часто возникают в рамках проверок.К этим применениям относятся: нагрев пресной воды для процессов очистки, предварительный нагрев подпиточной воды для паровых котлов, нагрев промышленных ванн и конвективная сушка горячим воздухом. Из-за их широкого распространения, значительного спроса на энергию и относительно низкого уровня температуры было определено, что эти приложения имеют высокий потенциал для интеграции солнечной тепловой энергии. Что касается уровней температуры, потребности в энергии и скорости диффузии, этот выбор кажется разумным, так как он обобщает большое количество промышленных процессов. Однако, за исключением предварительного нагрева подпиточной воды для паровых котлов, для обозначенных применений может применяться большое количество возможных конфигураций системы солнечного отопления. Например, подача горячей воды для целей очистки может осуществляться непрерывно с помощью теплообменника или накопителя, который нагревается внутренним теплообменником. Обогрев промышленных ванн дает еще больше возможностей. Поэтому подход перспективных приложений не может упростить задачу интеграции. Однако общее различие нагрева пресной воды и

Отопление промышленных бань — разумный подход.В рамках анализа процессов потребления тепла в промышленности для определения потенциала солнечного технологического тепла в Германии [10] обнаружено, что почти все процессы, если они приведены к их основным характеристикам, могут быть отнесены к двум категориям: «нагрев жидкостных потоков» или «нагрев ванн, оборудования или резервуаров». Используя это различие, промышленные процессы можно разделить на категории независимо от отрасли или продукции.

Третий подход состоит в том, чтобы различать уровень интеграции солнечного тепла.Как описано в [11], можно различать уровень подачи (обычно сети пара или горячей воды) и уровень процесса. Многие предприятия имеют центральную котельную для производства и распределения тепла. В основном природный газ или мазут используется для выработки пара или горячей воды, которая передается через центральную распределительную систему в различные децентрализованные процессы потребления тепла. Общее различие между уровнем подачи и технологического процесса кажется разумным для упрощения интеграции солнечного тепла, поскольку могут быть сделаны обобщения относительно требуемых уровней температуры и, таким образом, могут быть сделаны выводы относительно подходящих технологий коллектора.

Кроме того, разные теплоносители на уровне подачи уже могут привести к разным концепциям интеграции солнечного тепла. Следовательно, это различие имеет значение только на уровне подачи, поскольку (в зависимости от соответствующего теплоносителя) доступны лишь некоторые возможности для интеграции солнечного тепла. На уровне процесса это различие не помогает из-за множества различных тепловых нагрузок.

2. Соответствующие параметры для интеграции солнечного тепла

Чтобы разработать общую классификацию для интеграции солнечного технологического тепла, необходимо учитывать все соответствующие параметры, которые влияют на интеграцию солнечного тепла в существующую систему.В соответствии с оценкой существующих подходов к интеграции солнечного тепла, различие между уровнем подачи и технологического процесса, а также используемыми теплоносителями были определены как важные параметры. Чтобы разрешить разбивку на уровне процесса, представляется разумным сгруппировать тепловые нагрузки по одной из следующих категорий: «(предварительный) нагрев потоков жидкости» или «нагрев и поддержание температуры ванн, механизмов или резервуаров». Помимо этого различия, подробный анализ технологических цепочек и оборудования в пищевой промышленности и производстве напитков показал, что конструкция обычного нагревательного оборудования является еще одним очень важным параметром для интеграции солнечного тепла [8].

Актуальность этого параметра покажем на примере пастеризации. Этот процесс широко распространен в пищевой промышленности и производстве напитков и используется для консервирования произведенных товаров. Как показано на Рисунке 1, существует три различных метода пастеризации пищевых продуктов и напитков, для которых могут использоваться разные системы. В то время как мгновенная пастеризация может быть отнесена к категории «(предварительный) нагрев потоков жидкости», распылительная пастеризация и термическая обработка относятся ко второй категории «нагрев и поддержание температуры ванн, оборудования или резервуаров».

Метод

Оборудование

Обычное отопительное оборудование

Термизация

Судно

Флэш-пастеризация

Многозонный HEX

м К м

E i «» rö

дюйма ÎË a3

Пастеризация распылением

Пастеризатор туннельный

Пастеризатор камерный

Пастеризация

Рис. 1. Различные методы и оборудование для пастеризации продуктов питания и напитков.

При более внимательном рассмотрении используемой установки для этих процессов становится очевидным, что для этих двух категорий должны применяться разные концепции интеграции солнечного тепла. Но даже в пределах одной категории могут возникнуть разные возможности интеграции солнечного тепла в зависимости от обычного отопительного оборудования. Таким образом, интеграция солнечного тепла для термизации, которое обычно нагревается с помощью нагревательной рубашки, значительно труднее по сравнению с интеграцией в туннельный пастеризатор, который обычно нагревается с помощью внешнего теплообменника.Это показывает, что интеграция солнечного тепла определяется как категорией тепловой нагрузки, так и обычным отопительным оборудованием.

Различные возможности пастеризации пищевых продуктов и напитков показывают, что разбивка на уровне процесса по процессам или единичным операциям (например, представленная [7]) не имеет значения для интеграции солнечного тепла. Таким образом, кажется довольно неважным, используется ли внутренний пучок труб для обычного нагрева туннельного пастеризатора или машины для мойки бутылок.Можно сделать вывод, что следующие параметры имеют особое значение для интеграции солнечного тепла и должны быть учтены для общей классификации возможностей интеграции:

• Различие между уровнем снабжения и процессом

• Используемый теплоноситель на уровне подачи

• Категория тепловой нагрузки на технологическом уровне

• Обычное нагревательное оборудование на уровне процесса

Каждый из этих параметров сам по себе не является достаточно явным.Однако совместное рассмотрение отдельных параметров может привести к различным классам интеграции солнечного тепла. Хотя теплоноситель напрямую влияет на потенциальные приложения на уровне подачи, включая одну или две подходящие концепции интеграции, этот параметр играет второстепенную роль на уровне процесса.

На уровне процесса разумно разделить множество промышленных тепловых нагрузок на разные категории. Это «(предварительный) нагрев потоков текучей среды», который относится как к продукту, так и к технологической среде, и «нагревание и поддержание температуры ванн, оборудования или резервуаров».Учитывая часто применяемые в промышленности процессы с их установками, третья категория кажется разумной, чтобы включить множество процессов выпаривания и сушки. Поэтому третья категория — это «процессы термического разделения». В эту категорию входят сушка, выпаривание, дистилляция и ректификация. Наряду с различием между этими тремя категориями необходимо учитывать обычное нагревательное оборудование, поскольку очень важно, нагревается ли процесс с помощью внешних теплообменников, нагревательных рубашек или прямого впрыска пара.

3. Классификация промышленных тепловых нагрузок

Рассматривая наиболее важные параметры для интеграции солнечного тепла, описанные в главе 2, результаты классификации могут быть применены к большинству промышленных процессов. Эта классификация показана на Рисунке 2. В соответствии с этой классификацией необходимо различать уровень поставки и уровень процесса. На уровне подачи выполняется дальнейшее деление по теплоносителю.Для интеграции на уровне подачи проводится различие между паровой и жидкой теплоносителями. Концепции интеграции жидких теплоносителей действительны для горячей воды, синтетических сред или термальных масел. Различная среда приведет только к различиям в требуемом типе теплообменника. Принципиально концепции интеграции жидких теплоносителей применимы и к воздуху в качестве теплоносителя.

Используя пар в качестве обычного теплоносителя, можно применить три различных концепции (SL_1 / 2/3) для интеграции солнечного тепла: SL_1 — солнечное производство пара (параллельная интеграция), SL_2 — нагрев питательной воды котла и SL_3 — нагрев воды. подпиточная вода (обе серийные интеграции).Параллельная интеграция может быть реализована прямо или косвенно (например, с использованием термомасла или воды под давлением). Концепции последовательной интеграции для нагрева питательной или подпиточной воды котла различаются в основном соответствующим уровнем температуры и потенциальными мерами рекуперации тепла, которые необходимо учитывать. Помимо параллельной (SL_4) и последовательной интеграции (SL_5) солнечного тепла в обычные системы теплоснабжения с жидким теплоносителем, также существует возможность для аккумуляторов тепла или каскадов (SL_6), которые являются частью традиционной системы теплоснабжения.

В) с -о -о

Среда теплопередачи

Приложение

Концепция интеграции

Категория

Обычный

Отопительное оборудование

Концепция интеграции

Классификация промышленных радиаторов

Производство пара

(предварительный) нагрев

Жидкий теплоноситель

Питательная вода котла

подпиточная вода

Параллельная интеграция

Увеличение обратного потока

Хранилище или каскад

Отопление и обслуживание. Температура

Внешний пар Внешний пар

HEX впрыск HEX впрыск

Внутренний HEX

Процессы термического разделения

Я Я

Испаритель

Сушилки сушилки

I P _1 I PL_1 I

I PL_4 I

I P _1 I P _1 I PL_1 I

I PL-2 I I PL_2 I

I PL_1 I

UPLZ] I PL_4 I

и Пл-1 и

I P _4 I PL_4 I

Рис.2. Классификация промышленных тепловых нагрузок по питательному и технологическому уровню.

На уровне процесса первое различие проводится по категории тепловой нагрузки. Если процесс определен как подходящий для интеграции солнечного тепла в рамках оценки осуществимости (например, на основе уровня температуры и профиля нагрузки), он должен быть отнесен к одной из трех категорий «(предварительный) нагрев потоков жидкости», нагревание и поддержание температуры ванн, оборудования или резервуаров »или« процессы термического разделения ». Затем проводится еще одно различие с помощью нагревательного оборудования, которое обычно используется для подачи тепла в процесс. Для категории «(предварительный) нагрев жидкостных потоков» различают два способа нагрева: внешние теплообменники и прямой впрыск пара. Процессы, отнесенные ко второй категории «нагрев и поддержание температуры ванн, оборудования или резервуаров», могут дополнительно нагреваться с помощью внутренних теплообменников (включая нагревательные рубашки и змеевики, пучки труб, пластинчатые теплообменники, электрические нагревательные элементы и прямое сгорание. ).В рамках третьей категории «процессы термического разделения» различают конвективные и контактные сушилки, которые охватывают большую часть всех сушильных установок в промышленности, а также испарители, которые используются для дистилляции и ректификации помимо общих процессов выпаривания.

Таблица 1: Обзор концепций интеграции для приложений SHIP.

Уровень интеграции Различие Концепция интеграции солнечного тепла

Уровень подачи Теплоноситель Средний Пар SL_1 параллельная интеграция (прямая или косвенная) солнечного тепла

SL_2 солнечный (предварительный) нагрев питательной воды котла

SL_3 солнечный (предварительный) нагрев подпиточной воды

Liquid SL_4 параллельная интеграция (прямая или косвенная) солнечного тепла

SL_5 Повышение обратного потока солнечной энергии

PL_6 солнечное отопление хранилищ или каскадов

Уровень процесса Конв. Нагревательное оборудование Внешний теплообменник PL_1 солнечный нагрев продукта, ТЧ, промежуточного контура горячей воды или входных потоков

PL_2 солнечное отопление ванны, оборудования или резервуара

Внутреннее солнечное отопление HEX PL_3 с внутренним HEX

Подача пара ПЛ_4 Подача пара гелиосистемы при вакууме или низком давлении

В зависимости от категории тепловой нагрузки в сочетании с обычным отопительным оборудованием на уровне процесса могут быть применены четыре различных концепции интеграции солнечного тепла, которые перечислены в таблице 1.Первая концепция заключается в интеграции дополнительного внешнего теплообменника, который питается от солнечной тепловой энергии. Этот теплообменник интегрирован последовательно с обычным теплообменником для нагрева продукта или технологической среды, промежуточного контура горячей воды или входных потоков. Вторая концепция — это интеграция дополнительного внешнего теплообменника, который используется для нагрева или поддержания температуры ванн, оборудования или резервуаров. Третья концепция может применяться для интеграции дополнительной поверхности теплообменника в ванны, механизмы или резервуары.Четвертая концепция используется для производства пара на технологическом уровне с пониженной температурой, либо при вакууме, либо при низком давлении.

4. Примеры концепций интеграции для приложений SHIP

В следующей главе показаны три примера концепций интеграции: один на уровне предложения и два на уровне процесса. Все концепции интеграции, представленные в классификации в главе 3, проиллюстрированы и объяснены в [8], [12].

Как правило, интеграция солнечного тепла на уровне подачи менее сложна по сравнению с технологическим уровнем.Помимо нагрева подпиточной воды, все концепции интеграции имеют высокую заданную температуру, которую должна обеспечивать система солнечного отопления. Минимальная заданная температура для солнечной системы отопления составляет приблизительно 100 ° C и может легко превысить 200 ° C в зависимости от концепции соответствующей системы (параллельная или последовательная интеграция) и граничных условий системы производства и подачи тепла (горячая вода или паровой контур, открытая или закрытая система конденсата и т. д.) Следовательно, интеграция на уровне подачи должна быть предпочтительной в регионах с очень хорошим облучением.

Используя концентрирующие коллекторы в местах с достаточным прямым облучением, можно генерировать солнечный пар, который подается в существующую систему теплоснабжения. Следовательно, может применяться концепция интеграции SL_1, показанная на рисунке 3. Концентрационные коллекторы с водой под давлением или термомаслом в качестве теплоносителя используются для питания специального теплообменника для испарения (обычно ребойлера котельного типа). Теплообменник работает при том же давлении, что и обычная паровая система.Произведенный пар подается в паропровод и подается на различные тепловые нагрузки на заводе. В то время как солнечный пар подается в существующий контур, обычный паровой котел снижает выработку пара аналогично режимам работы с пониженной нагрузкой. Фактическая потеря эффективности парового котла, вызванная солнечной системой отопления, зависит от соотношения установленной солнечной мощности к обычной мощности котла, типичной нагрузки и производительности парового котла (диапазон регулирования).

Рис. 3. Концепция интеграции SL_1 для косвенного солнечного производства пара на уровне подачи.

Интеграция на уровне процесса обычно сопровождается более низкими заданными температурами солнечной энергии, поскольку все процессы работают при температуре ниже температуры подачи. Однако затраты на интеграцию солнечного тепла могут быть выше уровня предложения. Рисунок 4 иллюстрирует концепцию PL_1, которую можно применить для интеграции солнечного тепла на технологическом уровне за счет использования дополнительного внешнего теплообменника.Как показано в общей концепции интеграции (слева), теплообменник может использоваться для (предварительного) нагрева продукта или технологической среды (например, воды, щелока, фруктового сока и т. Д.), Который также может быть замкнутым промежуточным горячим водоснабжением. цепь или входные потоки, которые подаются в процесс. Теплообменник устанавливается последовательно к обычному. Эта последовательная интеграция может быть реализована таким образом, что нагревается только часть всего потока продукта или технологической среды, и, следовательно, размеры поверхности теплообменника, насоса и трубы могут быть небольшими.

Процесс (*

г т т р

Рис. 4. Концепция интеграции солнечного нагрева продукта или технологической среды с внешним теплообменником. Общая схема интеграции (слева), процесс стерилизации с автоклавом (в центре) и процесс ошпаривания при забое кур (справа).

Наряду с общей концепцией интеграции на рис. 4 приведены два примера. С другой стороны, автоклав частично нагревается солнечной энергией.Для запуска и во время процесса стерилизации вода откачивается из автоклава и нагревается путем впрыска пара. Частичный поток этой воды нагревается солнечным теплообменником, который последовательно соединен с паровым инжектором, что позволяет снизить потребление пара. С другой стороны, проиллюстрирован процесс ошпаривания курицы с помощью солнечной энергии. Ванна для ошпаривания при забое цыплят обычно нагревается путем прямого впрыска пара. За счет сброса воды тушами и потерь на испарение в ванну для ошпаривания подается значительное количество пресной воды, которую можно предварительно нагреть за счет солнечной энергии.

Помимо интеграции внешних теплообменников, процессы могут снабжаться тепловой энергией с помощью внутренних теплообменников. Следовательно, концепция интеграции PL_3 может применяться для интеграции дополнительной поверхности теплообменника в ванны, оборудование или резервуары. Обычно дополнительная внутренняя поверхность нагрева, приводимая в действие солнечными батареями, устанавливается параллельно обычному источнику тепла. Для этой концепции важно учитывать доступное пространство в технологическом оборудовании, поскольку оно обычно ограничено из-за обрабатываемого продукта (например,

Паровое молоко

Сыр, сыворотка

Пресная вода

Туши

Туши

Рис. 5. Концепция интеграции солнечного нагрева ванн, оборудования или резервуаров с внутренним теплообменником. Общая технологическая схема интеграции (слева) и емкость для творога для производства сыра, нагреваемая с помощью обычной нагревательной рубашки и дополнительных ямок с солнечными батареями (справа).

Рядом с общей концепцией интеграции для нагрева солнечных ванн слева на рисунке 5 проиллюстрировано приложение в дневнике. Для производства сыра используются емкости для творога, которые обычно нагреваются с помощью нагревательных рубашек или путем добавления горячей воды. На проиллюстрированном примере показана интеграция дополнительного внутреннего теплообменника, работающего от солнечной энергии, в емкость для творога.

5. Подход к идентификации и выбору подходящих точек интеграции

На основании данных соответствующей компании, которая анализируется для оценки возможностей использования солнечного технологического тепла, можно определить несколько подходящих точек интеграции для солнечного тепла.Чтобы ускорить оценку осуществимости, необходимо пройти четыре основных шага. Как показано на Рисунке 6, анализ производственной площадки начинается с предварительной оценки осуществимости, цель которой — выяснить, подходит ли компания в целом для внедрения системы солнечного отопления. Следовательно, можно применить несколько решающих факторов:

• Доступная крыша или участок земли, который можно использовать для установки солнечных коллекторов (ориентация, затенение, статика)

• Значительная доля потребности в технологическом тепле ниже 150 ° C, в зависимости от расположения завода, даже ниже 100 ° C

• Постоянная потребность в технологическом тепле в течение недели и в течение года

• Срок окупаемости более 3..5 лет принимаются компанией или применимыми моделями ESCO

Если перечисленные факторы могут быть подтверждены, целесообразно собрать более подробные данные и посетить производственную площадку. Посещение объекта важно для ознакомления с производственной площадкой, тепловыми нагрузками и системой теплоснабжения. Поэтому полезно собирать, рисовать и обсуждать эскизы (производственный процесс, площади крыши, места для складских помещений и т. Д. ) С техническим персоналом компании. На основе этой информации и соответствующих данных, предоставленных компанией, статус-кво может быть проанализирован путем перекрестной проверки собранных данных с доступными контрольными показателями, составления энергетических балансов и технологических схем производственных процессов, а также путем попытки оценить энергопотребление отдельных производственных участков или процессов.Фактическая глубина этого анализа зависит от сложности производственной площадки, доступных данных и ресурсов аудитора.

1. Предварительная оценка осуществимости 2. Анализ компании

3. Определение соответствующих радиаторов 4. Оценка точек интеграции

Рис. 6. Важные этапы интеграции солнечного технологического тепла.

На основе посещения объекта и анализа существующих данных о профилях нагрузки и потреблении энергии должно быть возможно определить наиболее важные тепловые нагрузки на производственной площадке. Поэтому важно собрать наиболее важные параметры для каждой тепловой нагрузки, такие как: прибл. время работы (ежедневно, еженедельно, ежегодно), общая потребность в тепле и типичная потребность в тепле для запуска и во время работы, температура процесса, установленное отопительное оборудование, температура подачи и возврата используемого теплоносителя или возможности для рекуперации тепла. Кроме того, подходящие концепции интеграции могут быть назначены каждой тепловой нагрузке на производственной площадке с помощью классификации, представленной в главе 3.

После определения соответствующих тепловых нагрузок необходимо сравнить и оценить все потенциальные точки интегрирования солнечного тепла, чтобы выбрать наиболее подходящую точку интегрирования солнечного тепла. Следовательно, можно использовать три важных критерия: уровень температуры, профиль нагрузки и усилие для интеграции.

Температура

Как правило, эффективность коллектора снижается с повышением температуры и, таким образом, также уменьшается выход солнечной энергии. По этой причине уровень температуры, который должна обеспечивать солнечная система отопления, является наиболее важным критерием при выборе точки интегрирования.

Исходя из граничных климатических условий, следует отдавать предпочтение низкотемпературным применениям или процессам, допускающим предварительный нагрев. Однако следует отметить, что сама температура процесса не всегда напрямую связана с температурой, которая должна поддерживаться солнечной системой отопления. Эта температура определяется путем включения тепла в существующий технологический процесс или систему теплоснабжения.Следовательно, необходимо учитывать не только температуру установленной тепловой нагрузки, но и расчетную среднюю температуру солнечной системы отопления. Если, например, ванна для очистки металлических деталей, которая работает при 60 ° C, нагревается с помощью дополнительного внешнего теплообменника, работающего от солнечной энергии, заданная температура солнечной энергии составляет прибл. На 10 К выше температуры процесса. При использовании нагревательной рубашки с солнечным приводом требуемая заданная температура солнечной энергии будет значительно выше 70 ° C.

Профиль нагрузки

Вторым важным критерием выбора точки интегрирования является профиль нагрузки.В основном следует отдавать предпочтение процессам с длительными и постоянными периодами работы. Поскольку многие промышленные компании не производят продукцию по воскресеньям или даже субботам, буферный накопитель солнечной системы отопления должен быть рассчитан таким образом, чтобы можно было сохранить солнечную энергию по крайней мере за один день. В этом случае вместимость магазина достаточна для компенсации любых колебаний дневной загрузки. По этой причине дневной профиль нагрузки (за исключением компаний, которые производят семь дней в неделю) имеет второстепенное значение для выбора подходящей точки интеграции по сравнению с недельным профилем нагрузки.В течение недели возможная точка интеграции должна работать во все рабочие дни.

Однако трудно дать точное определение минимального рабочего времени процесса в течение одной недели. Например. процесс, который выполняется каждый второй день, гораздо больше подходит для интеграции солнечного тепла по сравнению с процессом, который выполняется в течение того же времени, но в последовательные дни. Это основано на размерах хранилища. Возможно, сочетание более двух или даже более точек интеграции может помочь собрать более равномерную нагрузку.

Что касается годового профиля нагрузки, подходящая точка интеграции не должна иметь значительных перерывов в летние месяцы. Как показано в [13], две недели перерыва во время сильного облучения могут снизить годовой выход солнечной энергии на 5%, что может затруднить реализацию.

Что касается профиля нагрузки, особенно выгодна интеграция солнечного тепла на уровне подачи. Из-за количества тепловых нагрузок, подключенных к сети пара или горячей воды, в результате получается относительно постоянный профиль нагрузки в течение производственного периода. Даже вне производственных периодов солнечное тепло можно использовать для компенсации потерь в системе теплоснабжения, например на выходных.

Усилия по интеграции

Последний важный критерий для оценки возможности интеграции солнечного тепла — это попытка интегрировать солнечное тепло в существующую систему. Это может значительно различаться в зависимости от соответствующих установок. В то время как интеграция солнечного тепла в оборудование для горячего водоснабжения для целей очистки может быть реализована только с одним дополнительным теплообменником и некоторыми периферийными устройствами в лучшем случае, интеграция для нагрева ванны может привести к гораздо более сложной модернизации существующего процесса с дополнительными внутренними теплообменники.Как правило, процессы, которые обычно нагреваются с помощью внешних теплообменников, могут быть намного легче обеспечены солнечным теплом по сравнению с процессами с внутренним отоплением из-за доступности и возможности последовательного подключения теплообменника, приводимого в действие солнечными батареями. Помимо дополнительного оборудования, важно также оценить усилия, необходимые для настройки существующей системы управления.

Рассматривая эти три критерия, можно оценить все выявленные точки интеграции и ранжировать их в зависимости от их пригодности для реализации.Как работать с несколькими подходящими точками интеграции, можно показать на примере проиллюстрированного процесса ошпаривания (см. Рисунок 4). Для процессов категории «нагрев и поддержание температуры ванн, оборудования или резервуаров», которые нагреваются прямым впрыском пара, четыре концепции интеграции предлагаются классификацией на Рисунке 2: Внешний теплообменник для солнечного нагрева входных потоков (PL_1) , внешний теплообменник для нагрева солнечной бани (PL_2), внутренний теплообменник для нагрева солнечной бани (PL_3) и подачи пара солнечной энергии с низким давлением (PL_4).

В этом случае возможный подход к выбору наилучшей концепции интеграции состоит в проверке требований рассматриваемых концепций, начиная с минимальной требуемой температуры. Для процесса ошпаривания это будет PL_1. Если в варочную ванну подается большое количество пресной воды, такая концепция интеграции дает возможность интегрировать солнечное тепло на самом низком уровне температуры. Если по техническим причинам в концепцию интеграции ванны должна входить холодная вода (например,г. для охлаждения продукта) PL_1 можно исключить. Далее следует рассмотреть PL_2 и PL_3, основанные на концепциях интеграции уровней температуры. На осуществимость этих концепций влияет возможность удаления технологической среды для нагрева с помощью внешнего теплообменника или доступное пространство для внутреннего теплообменника внутри ванны. Что касается усилий по интеграции, концепция PL_4 (солнечная подача пара с пониженным давлением) намного проще, поскольку нет вмешательства в существующий процесс.Однако для этой концепции должна обеспечиваться самая высокая температура от солнечной отопительной установки.

6. Резюме и заключение

Хотя производство солнечного технологического тепла в промышленности и торговле представляет собой многообещающую область применения солнечной энергии, проникновение на рынок все еще относительно низкое. Одна из важных причин такого медленного развития — большие усилия, необходимые для выполнения технико-экономического обоснования этого приложения. Необходимые шаги для изучения статус-кво фабрики, определения и оценки потенциальных точек интеграции для солнечного тепла, а также для выполнения предварительного определения размеров и оценки производительности солнечной системы отопления могут быть очень сложными и трудоемкими.Обычно это препятствует запуску новых проектов солнечного технологического тепла. В прошлом исследования солнечного технологического тепла были в основном сосредоточены на разработке коллекторов, определении подходящих отраслей и процессов, а также на проведении тематических исследований и запуске пилотных и демонстрационных установок. Можно найти лишь несколько подходов, которые пытались упростить интеграцию солнечного тепла в производственные процессы. Однако эти подходы были сосредоточены больше на выявлении широко используемых единичных операций или подходящих приложений для солнечного тепла в промышленности, а не на самой проблеме интеграции.

Подробный анализ сектора продуктов питания и напитков показал, что особенно установленное технологическое оборудование имеет влиятельный параметр для интеграции солнечного тепла. Принимая во внимание этот факт, была разработана классификация для интеграции солнечного тепла в производственные процессы и системы теплоснабжения, которая не зависит от отрасли и действительна для большинства всех промышленных процессов и операций. В классификации проводится различие между интеграцией на уровне поставок и процессов.На уровне подачи — дальнейшее деление по теплоносителю (пар и жидкий теплоноситель). Для обоих теплоносителей были найдены три различных применения солнечного технологического тепла, в результате чего было получено шесть концепций интеграции для уровня подачи.

На уровне процесса первое различие проводится по категории тепловой нагрузки. Следовательно, идентифицированная тепловая нагрузка на уровне процесса должна быть отнесена к одной из следующих трех категорий: «(предварительный) нагрев потоков жидкости», «нагрев и поддержание температуры ванн, оборудования или резервуаров» или «процессы термического разделения». Затем рассматривается нагревательное оборудование, которое обычно используется для подачи тепла в технологический процесс. На уровне процесса в общей сложности были определены четыре общие концепции интеграции, которые могут применяться в зависимости от категории тепловой нагрузки и текущего отопительного оборудования.

Наконец, представлен подход для упрощения первой части технико-экономического обоснования проектов солнечного технологического тепла. Таким образом, объясняются четыре наиболее важных шага: предварительная оценка осуществимости, анализ производственной площадки, определение соответствующих тепловых нагрузок и оценка точек интеграции.Используя разработанную классификацию, можно ускорить технико-экономическую оценку за счет уменьшения усилий по идентификации подходящей точки интеграции и заданных концепций интеграции, которые иллюстрируют, как интегрировать солнечное тепло в существующий процесс или систему теплоснабжения.

Благодарности

Автор с благодарностью отмечает финансовую поддержку, оказанную Reiner-Lemoine-Stiftung и Федеральным министерством экономики и энергетики Германии, контракт No. 0325541A. 0329601T.

Список литературы

[1] Müller, T., Weiß, W., Schnitzer, H., Brunner, C., Begander, U., Themel, O., 2004. ОБЕЩАНИЕ — Produzieren mit Sonnenenergie: Potenzialstudie zur thermischen Solarenergienutzung in österreich-ischen Gewergienutzung und Industriebetrieben. Studie im Auftrag des Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie. Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energien — Institut für Nachhaltige

Technologien, Вена.

[2] Лаутербах К., Шмитт Б., Джордан У., Вайен К., 2012. Потенциал солнечного тепла для промышленных процессов в Германии, Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, том 16, выпуск 1, 2012 г. (стр. 5121 — 5130).

[3] Маутнер, Ф., Вайс, В., 2013. Солнечное тепло во всем мире. Рынки и вклад в энергоснабжение 2011. Выпуск 2013. AEE INTEC, Gleisdorf, Österreich.

[4] Шмитт, Б., Лаутербах, К., Вайен, К., 2012. Branchenkonzept solare Prozesswärme в Brauereien, Teil 2 des Abschlussberichtes zum Forschungsvorhaben «SOPREN — Solare Prozesswärme und Energieeffizienz», Förderkennzeichen: 0329601T.

[5] Aidonis, A., Drosou, V., Mueller, T., Staudacher, L., Fernandez-Llebrez, F., Oikonomou, A., Spencer, S., 2005b. PROCESOL II — Солнечные тепловые установки в промышленных процессах: Руководство по проектированию и обслуживанию. Центр возобновляемых источников энергии, Пикерми, Греция.

[6] Гесс, С., Олива, А., 2011. Производство солнечного тепла в процессе: Руководство по проектированию солнечной тепловой энергии для отдельных промышленных процессов, Фрайбург, Германия. Загрузите через http://www.solar-process-heat.eu/publications/.

[7] Шнитцер, Х., Бруннер, К., Гвехенбергер, Г., 2007. Минимизация выбросов парниковых газов за счет применения солнечной тепловой энергии в промышленных процессах. Приближение к нулю выбросов. Журнал чистого производства 15, 1271-1286.

[8] Шмитт Б., 2014, Интеграция солнечных отопительных установок для снабжения технологическим теплом промышленных предприятий (на немецком языке), Кассельский университет, Шакер Верлаг, Ахен, Германия.

[9] Хес, С., Олива, А., Херманн, М., Стрый-Хипп, Г., Хэнби, В., 2011. Технологическое солнечное тепло — Проектирование системы для избранных низкотемпературных применений в промышленности. Труды Всемирного конгресса по солнечной энергии (ISES), Кассель, 1060-1071.

[10] Лаутербах, К., Джавид Рад, С., Шмитт, Б., Ваджен, К., 2011а. Оценка осуществимости применения солнечного технологического тепла. Материалы Всемирного конгресса по солнечной энергии в Касселе.

[11] Schmitt, B., Lauterbach, C., Vajen, K., 2011. Исследование выбранных приложений солнечного технологического тепла в отношении их технических требований к системной интеграции, Proc. Мировой конгресс ISES по солнечной энергии.

[12] Muster, B. , Ben Hassine, I., Helmke, A., Heß, S., Krummenacher, P., Schmitt, B., Schnitzer, H., 2014, Руководство по интеграции — Руководство для проектировщиков солнечной энергии, консультанты по энергетике и инженеры-технологи дают общую процедуру интеграции солнечного тепла в промышленные процессы путем определения и ранжирования подходящих точек интеграции и концепций солнечных тепловых систем.Результат B2, IEA SHC Task 49.

[13] Лаутербах, К., 2014: Потенциал, системный анализ и предварительное проектирование низкотемпературных систем солнечного технологического тепла, Диссертация университета Касселя, издательство Kassel University Press, Кассель, Германия.

Energy Conversion — обзор

1.1.1 Energy

Невозобновляемым сырьем считается такое сырье, скорость потребления которого намного превышает скорость его регенерации, и поэтому может спровоцировать его истощение.Это случай ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или природный газ. В течение долгого времени невозобновляемые ресурсы были основными источниками энергии, и, по подсчетам, запасы ископаемого топлива будут исчерпаны в течение 50–100 лет. Среди распространенных альтернатив использованию традиционных ископаемых видов топлива есть тот, который в настоящее время является одним из наиболее часто используемых для производства электроэнергии, каковыми являются атомные электростанции. Такие страны, как Франция и Бельгия, среди прочих, используют эту технологию для производства примерно 50% необходимой электроэнергии [1].

Атомная энергия является альтернативой ископаемым видам топлива, поскольку она снижает эффект глобального потепления за счет сокращения выбросов CO 2 , производимых в основном за счет сжигания ископаемого топлива. Однако из-за аварий, таких как Фукусима, и радиационного облучения, вызванного ядерной аварией такого рода, опасения стали более распространенными, и имидж атомных электростанций был серьезно подорван. Кроме того, это благоприятно с экологической точки зрения только потому, что основным источником CO 2 является автомобильный транспорт, а ядерная энергия практически не используется в качестве топлива для транспортных средств. Более того, хотя результаты являются прибыльными из-за взаимосвязи между полученной энергией и количеством потребляемого топлива, что положительно, затраты на строительство АЭС и ее ввод в эксплуатацию очень высоки, а срок ее службы сокращается. Поэтому следует прибегать к возобновляемым природным ресурсам, которые могут генерировать энергию более экологически безопасным способом, а производственные процессы которых более благоприятны [2].

Возобновляемые природные ресурсы — это те, которые постоянно сохраняются в природе, поскольку они цикличны, пока они способны к их восстановлению.То есть, даже если люди потребляют природные ресурсы, их можно восстановить, поддерживая непрерывный поток. Растения и животные, вода и пахотные земли, среди прочего, являются возобновляемыми ресурсами, если они всегда используются таким образом, чтобы обеспечивать их восстановление естественным или индуцированным человеком. Другие функции, такие как воздух, солнечный свет или ветер, доступны на постоянной основе независимо от потребления [3].

Сегодня возобновляемые источники энергии необходимы для развития общества.Энергопотребление обычного человека очень велико, если принять во внимание количество энергии, потребляемой на человека в повседневных процессах. Хотя запаса источника энергии может хватить на многие годы, обработка этих характеристик в настоящее время обходится дороже, например, из-за добычи нефти, поскольку скважины необходимо бурить глубже, что увеличивает затраты. Кроме того, качество также ниже, поскольку расходуется топливо самого высокого качества, что снижает затраты нефтяных компаний. Следовательно, необходимо будет обеспечить использование альтернативных источников энергии, которые уменьшают воздействие на окружающую среду на биосферу.В этом отношении биомасса может быть очень полезной, потому что при ее переработке углеродный след нейтрален [4].

Энергия присутствует во всем и в каждый момент жизни. Однако дать определение трудно, возможно, потому, что это нечто абстрактное, не осязаемое. Наиболее распространенное физическое понятие — энергия как способность системы выполнять работу. Работа — это произведение силы, приложенной к телу (системе) известной массы путем ее последующего смещения. Упрощенно говоря, система — это совокупность взаимодействующих элементов [5].

Термодинамика, энергетическая наука, имеет другие классификации систем. Термодинамическая система может быть изолирована, если она не подвергается воздействию внешней среды; закрыты, когда нет массопереноса, но возможна передача энергии в окружающую среду; и открываются, когда есть массообмен и энергия с окружающей средой [6].

Понимание термодинамических систем помогает понять законы термодинамики. Первый закон, Закон сохранения энергии, гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, но преобразована, таким образом проясняя передачу энергии на границах систем.Однако неясен процесс преобразования энергии. Второй закон, Закон рассеяния энергии, гласит, что потеря энергии на границе системы необратима и способствует увеличению энтропии или состоянию максимального беспорядка, которое вызывает смерть тепловой системы [7].

Тогда термодинамика требует более широкого определения энергии. Например, тепло — это энергия в пути, но в некоторых случаях она представляет собой процесс рассеивания энергии в системе, и их восстановление невозможно.Таким образом, ни одна работа не имеет 100% эффективности, и всегда будет потеря энергии. В нескольких исследованиях подчеркивается определение Максвелла (1872 г.) как правильное: «энергия — это то, что позволяет изменить конфигурацию системы, в отличие от силы, которая сопротивляется этому изменению» [8]. Другие исследования пришли к более простой концепции определения энергии как «что предоставить материальной системе или удалить из нее, чтобы изменить или модифицировать ее» [9].

Энергию можно далее разделить на две части: эксергия, или доступная энергия, и энергия, или недоступная энергия.В отличие от анергии, эксергия может быть преобразована в работу [10]. Эксергию можно понимать как работу, а анергию — как потерю энергии в процессе преобразования. Источники энергии могут быть первичными, если они исходят от природы (солнце, ветер, реки, приливы и т. Д.), Или вторичными, когда они подвергаются некоторому процессу преобразования (алкоголь, древесный уголь, нефтепродукты и т. Д.). Преобразование энергии имеет место для получения конечной формы энергии, которая удовлетворяет конкретный спрос в виде тепла или света, который определяется как полезная энергия [11].

Источники энергии можно разделить на возобновляемые и невозобновляемые.Разница между этими двумя источниками заключается в соотношении нормы потребления и нормы замещения по природе. Невозобновляемые источники энергии потребляются быстрее, потому что для их замены требуются процессы, продолжающиеся миллионы лет, как в случае с нефтью, природным газом, углем или радиоактивными элементами. Замена возобновляемых источников энергии является относительно короткой, например, биомасса может занять 7 лет на плантациях эвкалипта или даже быть постоянной и постоянной, как реки и ветры в определенных регионах [12].

Преобразование энергии выражает способы, которыми энергия представлена ​​в природе.Следовательно, энергия может быть найдена как [13]:

•

Ядерная энергия: энергия атомов, которая может выделяться в результате синтеза или деления, но ее трудно контролировать;

•

Химическая энергия: энергия, запасенная в связях между атомами и молекулами и высвобождаемая при разрыве этих связей;

•

Электричество: движение электрических зарядов в потенциальном электрическом поле, возможно, наиболее широко используемая форма, являющаяся основной целью процессов преобразования энергии;

•

Тепловая энергия: энергия в форме тепла, передаваемая посредством процессов проводимости, конвекции или излучения;

•

Механическая энергия: делится на потенциальную и кинетическую энергию.Потенциальная энергия связана с положением и может быть упругой или гравитационной. Кинетическая энергия связывает массу и скорость тела;

•

Магнитная энергия: Накопленная в магнитных полях, она используется для передачи и обработки электроэнергии в трансформаторах.

Изучите типы систем отопления и воздухонагреватели

Существует много различных типов систем отопления, но некоторые из них встречаются гораздо чаще.В некоторых домах есть системы водяного отопления или геотермальные тепловые насосы, а в других используются системы воздушного отопления или электрические обогреватели.

Независимо от того, какой тип устройства используется в вашем доме, для установки, обслуживания и ремонта систем отопления необходим лицензированный специалист. Таким образом, он улучшает качество воздуха в помещении, работает эффективно и сохраняет комфорт в доме даже в холодную зиму.

Кроме того, регулярное техническое обслуживание помогает избежать ненужного ремонта.Владельцам недвижимости также следует подумать о замене своих старых систем отопления, чтобы не потерять деньги на работающее оборудование, срок службы которого подошел к концу.

Самая распространенная система отопления помещений в Северной Америке — это система воздушного отопления. В этой статье мы обсудим некоторые основные аспекты принудительных воздухонагревателей.

Узнайте о наших услугах по отоплению

Типы систем отопления: объяснение систем воздушного отопления

Система принудительного воздушного отопления — это разновидность системы отопления, в которой воздух используется в качестве первичной среды передачи тепла.Мощные вентиляторы всасывают воздух из комнаты в воздуховоды. Эти вентиляторы направляют воздух в кондиционер. После нагрева и фильтрации теплый воздух снова закачивается в комнату через систему воздуховодов. В системе принудительной подачи воздуха воздух рециркулируется, поскольку это система с замкнутым контуром.

Система воздушного отопления состоит из следующих компонентов:

  • теплообменник
  • источник тепла
  • воздуходувки
  • вентиляторы
  • фильтры воздушные
  • воздуховоды
  • вентс
  • регистров

Источник тепла может быть разным.Это может быть пропановая печь, газовая печь, мазутная печь или электрическая печь. В любом случае движущийся воздух, проходящий через теплообменник, передает тепло, вырабатываемое нагревателем.

Хотя наиболее распространенным источником тепла для системы принудительного воздушного отопления является печь, существуют также геотермальные тепловые насосы и тепловые насосы. Поскольку обычно температура под землей постоянна и может быть выше температуры окружающей среды зимой, многие используют наземный тепловой насос, чтобы обеспечить доступный источник тепла.

Ознакомьтесь с нашими услугами по техническому обслуживанию HVAC

Преимущества использования блока принудительного воздушного отопления

По сравнению с другими типами отопления помещения, система воздушного отопления намного эффективнее. Используя систему принудительного воздушного отопления, вы сможете насладиться оптимальным домашним комфортом и сэкономить деньги.

Во-вторых, для охлаждения можно использовать принудительную воздушную систему. В конце концов, воздух из помещения нужно направлять только в испаритель, а не в теплообменник. Это делает систему удобной и доступной.

Система принудительного отопления имеет эффективную систему фильтрации. Это означает, что аллергены, пыль и другие виды переносимых по воздуху частиц улавливаются и выводятся из системы подачи воздуха. Этот аспект помогает улучшить качество воздуха в помещении, а также улучшить ваше здоровье.

Вы можете легко установить осушители и увлажнители с системой принудительного обдува, чтобы еще больше улучшить качество воздуха в помещении.

Запланировать настройку HVAC

Как правильно обслуживать систему принудительного воздушного отопления

Эти системы требуют регулярного технического обслуживания HVAC.При сезонном техническом обслуживании домовладелец может обнаружить проблемы до того, как возникнут серьезные проблемы в системе отопления. Кроме того, это помогает повысить производительность и эффективность системы. Ежегодная настройка помогает улучшить качество воздуха внутри здания. Это связано с тем, что профессиональное обслуживание включает в себя смазку движущихся частей, замену воздушных фильтров, очистку деталей и многое другое.

Когда вы планируете регулярное техническое обслуживание, контракт HVAC проверяет воздуховоды на предмет вмятин, утечек и других дефектов.

Домовладельцы также должны регулярно проверять свои регистры, чтобы убедиться, что их мебель и другие предметы не блокируют их.

Чтобы еще больше повысить комфорт в доме и сэкономить на счетах за электроэнергию, домовладельцы должны установить программируемые термостаты для автоматической регулировки системы отопления. Вам не нужно обогревать на максимум днем, когда в доме никого нет, или ночью, когда вы спите и согреваетесь своими постельными принадлежностями.

Независимо от ваших потребностей в HVAC, убедитесь, что вы нанимаете опытного подрядчика HVAC, который может предоставить необходимые вам услуги.

Заключение

McAllister Energy — это надежная компания, работающая в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, на которую вы можете положиться при правильном обслуживании и обслуживании вашей системы. Наши сертифицированные специалисты NATE могут отлично поработать за вас.

Здесь, в McAllister Energy, мы обеспечиваем первоклассные установки, ремонт, замену и настройку HVAC.

Наши специалисты обладают всеми необходимыми знаниями, инструментами и навыками, чтобы предоставить вам необходимые услуги и знания.Работая с нами, вы получите быстрое и дружелюбное обслуживание. Нашим главным приоритетом является предложение конкурентоспособных цен и превосходных услуг для всех наших клиентов.

Звоните сейчас: (856) 665-4545

Позвоните нам сегодня, и мы будем рады Вам помочь. Мы будем рады ответить на любые ваши вопросы. Обязательно спросите нас о наших бесплатных домашних оценках.

Свяжитесь с McAllister Energy сегодня, и мы будем рады помочь вам. Щелкните здесь, чтобы связаться с нами, или позвоните нам по телефону (856) 665-4545, чтобы узнать больше!

Консервативные стратегии гибернации и активации РНК-полимеразы I

Конструирование S.pombe штамм

Конструкция для геномной вставки тега 10xHis / Flag была заказана в виде плазмиды (Gene Art). Конструкцию амплифицировали и геномно вставляли в гаплоид S. pombe , штамм 972h-: 100 мл культуры YPD начинали с оптической плотностью (OD 600 ) 0,25 из культивирования в течение ночи при 30 ° C. Через 5-6 часов OD 600 была равна 1,0, и клетки собирали в конические пробирки объемом 250 мл (1361 г , 5 мин). Клетки ресуспендировали в 25 мл стерильной воды встряхиванием и снова центрифугировали.Клетки ресуспендировали в 1 мл стерильного 100 мМ раствора Li 2 Ac. Затем суспензию переносили в реакционную пробирку на 1,5 мл и центрифугировали в течение 15 с (настольная центрифуга, полная скорость). Супернатант удаляли и осадок ресуспендировали в 400 мкл свежих 100 мМ Li 2 Ac. Параллельно 500 мкл ДНК спермы лосося (2 мг / мл) кипятили при 95 ° C в течение 5 минут и быстро охлаждали на льду. Затем клетки разделяли на аликвоты по 100 мкл, осаждали и удаляли супернатант. К осадку добавляли следующую смесь для трансформации в следующем порядке: (1) 240 мкл стерильного PEG3350 (50% мас. / Об.), (2) 36 мкл 1 M Li 2 Ac, (3) 50 мкл спермы лосося. ДНК (2 мг / мл) и (4) 34 мкл продукта ПЦР вставленной конструкции.Пробирки интенсивно встряхивали более 1 мин и инкубировали при 30 ° C в течение 30 мин при встряхивании. Затем реакционную смесь переносили на 42 ° C и инкубировали при встряхивании в течение 25 мин. Затем клетки осаждали (настольная центрифуга при 6000 g в течение 15 с), супернатант удаляли и клетки ресуспендировали в 1 мл среды YPD. Клетки переносили в конические пробирки объемом 15 мл и встряхивали при 30 ° C в течение 3 часов. После центрифугирования при 1361 g в течение 5 минут осадок ресуспендировали в 500 мкл стерильной воды и высевали на планшеты YPD с канамицином / G418.Планшеты инкубировали при 30 ° C в течение 3-4 дней, отдельные колонии собирали и повторно высевали на свежие чашки. Для проверки правильности вставки генома соответствующие области амплифицировали с помощью ПЦР и секвенировали.

Ферментация S. pombe

Клетки S. pombe высевали на планшеты YPD и выращивали при 30 ° C в течение 48–72 часов. Начинали предварительную культуру объемом 500 мл и выращивали в течение ночи в YPD при 30 ° C при встряхивании. Клетки проверяли на загрязнение с помощью световой микроскопии, и вторичные культуры по 2 мкл каждая инокулировали при исходной OD 600 , равной 0.3–0,5. Через 10–12 ч клетки проверяли визуально и переносили в ферментер на 200 л при исходном OD 600 0,30–0,35. Среду YPD готовили в ферментере, но pH не регулировали и поэтому изначально составляли ~ 6,0. Среду автоклавировали и добавляли ампициллин и тетрациклин до конечных концентраций 100 мкг / мкл и 12,5 мкг / мкл соответственно. Добавлен противовспенивающий реагент, чтобы уменьшить пенообразование во время ферментации. Ферментер работал при притоке воздуха 22 нл / мин (нормальные литры в минуту) и при перемешивании 250 об / мин при 30 ° C.Через 11–13 ч был достигнут OD 600 от 6,0 до 7,5, и клетки были собраны с помощью центрифуги с непрерывным потоком, ресуспендированы в замораживающем буфере (150 мМ HEPES pH 7,8, 60 мМ MgCl 2 , 20% об. / v глицерин, 5 мМ DTT, 1 мМ PMSF, 1 мМ бензамидин, 60 мкМ лейпептин, 200 мкМ пепстатин; 0,5 мл буфера для каждого г клеток) и мгновенно замораживали в жидком азоте для хранения при -80 ° C.

Pol I purification

Протокол очистки Sc Pol I 5,45 был немного изменен, чтобы быть применимым для 10x His, меченного S.pombe Pol I:

Замороженные гранулы ферментера (= 150 г клеток в общем объеме 225 мл) оттаивали и концентрацию сульфата аммония доводили до 400 мМ. Клетки лизировали после добавления 3 мл PI (100x) и 200 мл стеклянных шариков (диаметр 0,5 мм) путем взбивания шариков в течение 90 мин (30 с перемешивание, 60 с перерыв) при постоянном охлаждении. После лизиса клеток стеклянные шарики удаляли фильтрованием и промывали буфером для разведения (100 мМ HEPES pH 7,8, 20 мМ MgCl 2 , 400 мМ (NH 4 ) 2 SO 4 ).Затем неочищенный клеточный экстракт центрифугировали (4 ° C; 8600 g; JLA 16.250) в течение 60 минут для удаления клеточного дебриса. Затем супернатант подвергали ультрацентрифугированию (4 ° C, 167 424 г; ротор 45 Ti) в течение 90 мин. Верхний жировой слой осторожно удаляли с помощью пипетки на 25 мл, затем собирали средний слой, не нарушая вязкий нижний осадок ДНК. Аспирированный средний слой подвергали диализу в течение ночи (16 ч +) при 4 ° C против диализного буфера (50 мМ KAc, 20 мМ HEPES pH 7,8, 1 мМ MCl 2 , 10% об. / Об. Глицерина, 10 мМ ß-меркаптоэтанол. , 1x ИП (бензамидин и ФМСФ)).Диализованный экстракт ультрацентрифугировали в течение 2 ч (4 ° C; 41856 г; ротор 45Ti). Осадок, содержащий Pol I, ресуспендировали, и осадки объединяли в буфере Res / W1 (1,5 М KAc, 20 мМ HEPES, pH 7,8, 1 мМ MgCl 2 , 10 мМ имидазол, 10% об. Глицерина, 10 мМ ß-меркаптоэтанол, 0,5 PI). После 2 ч инкубации на вращающемся колесе (4 ° C; 10 об / мин) к суспензии добавляли 4 мл уравновешенных шариков Ni-NTA и дополнительно инкубировали в течение 4 часов (4 ° C, 7 об / мин). После инкубации суспензию декантировали в гравитационные колонки, гранулы Ni-NTA, связывающие Pol I, затем промывали буфером Res / W1 (5 CV) и буфером W2 (300 мМ KAc, 20 мМ HEPES pH 7.8, 1 мМ MgCl 2 , 25 мМ имидазол, 10% об. / Об. Глицерина, 10 мМ -меркаптоэтанол) (5 CV). Pol I затем элюировали общим объемом 20 мл буфера E200 (300 мМ KAc, 20 мМ HEPES pH 7,8, 1 мМ MgCl 2 , 200 мМ имидазол, 10% об. / Об. Глицерина, 10 мМ ß-меркаптоэтанол).

Таким образом, элюат ультрацентрифугировали (4 ° C; 46378 г ; ротор 45 Ti) в течение 20 минут и загружали в колонку MonoQ 10/100 (GE Healthcare), уравновешенную 15% B (монобуфер A: 20 мМ HEPES. pH 7,8, 1 мМ MgCl 2 , 10% об. / об. глицерина, 5 мМ DTT; монобуфер B: 2 M KAc, 20 мМ HEPES pH 7.8, 1 мМ MgCl 2 , 10% об. / Об. Глицерина, 5 мМ DTT). Pol I элюировали с линейным градиентом 13 CV от 0,3 M до 1,4 M KAc (элюирование при примерно 0,9 M KAc). Фракции, содержащие Pol I, объединяли и разбавляли 200 мМ KAc буфером A и снова центрифугировали (4 ° C; 16 696 г; ротор 45 Ti). Затем образец загружали в колонку MonoS 5/50 (GE Healthcare), уравновешенную 200 мМ KAc. Pol I элюировали линейным градиентом от 0,2 M до 0,7 M KAc с плато 5 CV при 0,35 M (элюирование при примерно 0.5 млн KAc). Пиковые фракции анализировали на геле, объединяли, концентрировали (Amicon; отсечение молекулярной массы 100 кДа), мгновенно замораживали в жидком азоте и хранили при -80 ° C.

Анализы удлинения и расщепления РНК

Очищенный Sc или Sp Pol I (1, 0,5 или 0,25 пмоль) предварительно инкубировали с 0,25 пмоль предварительно отожженного минимального каркаса нуклеиновой кислоты (матричная ДНК: 5′-CGAGGTCGAGCGTGTCC -3 ‘, нематричная ДНК: 5′-CGCTCGACCTCG-3′; РНК: 5’-FAM-GACCAGGAC-3 ‘) в буфере для транскрипции (20 мМ HEPES, pH 7.8, 60 мМ (NH 4 ) 2 SO 4 , 8 мМ MgSO 4 , 10 мкМ ZnCl 2 , 10% (об. / Об.) Глицерина, 10 мМ ДТТ) в течение 20 мин при 20 ° C. Для удлинения РНК добавляли NTP (каждая концевая концентрация 1,4 мМ) и реакционную смесь инкубировали в течение 30 мин при 28 ° C. Чтобы исследовать активность расщепления, предварительно инкубированную реакцию с двукратным молярным избытком Pol I по сравнению с каркасом инкубировали в течение 30 мин при 28 ° C без добавления NTP. Чтобы остановить реакцию, равное количество красителя для загрузки РНК (8 M мочевина, 2 × TBE, 0.Добавляли 02% бромфенолового синего, 0,02% цианола ксилола) и образец нагревали до 95 ° C в течение 5 минут. В качестве контроля 0,25 пмоль скаффолда обрабатывали идентично, без добавления полимеразы и NTP. 0,125 пмоль FAM-меченого РНК-продукта (а также маркера, содержащего 9 н., 15 н. И 21 н. FAM-меченные РНК: 5′-FAM-GACCAGGAC-3 ‘, 5′-FAM-AACGGAGACCAGGAC-3’, 5 ‘-FAM-UGUUCUUCUGGAAGUCCAGTT-3’) разделяли гель-электрофорезом (20% полиакриламидный гель, содержащий 7 М мочевины) и визуализировали с помощью Typhoon FLA9500 (GE Healthcare).

Получение комплекса элонгации Pol I

Олигонуклеотиды синтетической ДНК (IDT) и РНК (Qiagen) были сконструированы и собраны, как описано 15 , с последовательностью каркаса для матричной ДНК (5′-AAGCTCAAGTACTTAAGCCTGGTCATTACTAGTACTGCC, не- -шаблонная ДНК (5′-GGCAGTACTAGTAAACTAGTATTGAAAGTACTTGAGCTT-3 ‘) и РНК (5’-UAUCUGCAUGUAGACC AGG C-3′; для подчеркнутых нуклеотидов метиленовый мостик между 2′-O и 4′-C рибозы кольцо было сформировано, таким образом создавая заблокированную нуклеиновую кислоту, LNA).Отжиг достигался эквимолярным перемешиванием (40 мкМ), затем нагреванием до 95 ° C и постепенным снижением температуры до 20 ° C в течение 90 мин. Pol I (1 мг / мл) инкубировали с 1,35-кратным молярным избытком предварительно отожженного EC-каркаса в течение 30 мин при комнатной температуре.

Crosslinking

Очищенный Pol I (элюат Mono S в концентрации 1,0–1,3 мг / мл) инкубировали с BS3 (конечная концентрация 1 мМ) в течение 30 мин (30 ° C, 300 об / мин), реакцию останавливали добавлением Asp. -Lys (конечный результат 9 мМ; 25 ° C, 300 об / мин) в течение 20 минут, затем гидрокарбонат аммония (конечный результат 60 мМ; 25 ° C; 300 об / мин) в течение 20 минут.

Подготовка решетки Cryo-EM

Образцы центрифугировали (4 ° C; 21 130 g; настольная центрифуга Eppendorf) в течение 5 минут для удаления агрегатов, и супернатант осторожно переносили в свежую пробирку. Затем образец наносили на колонку Superose 6 Increase 3.2 / 300 в буфере Solo4 (5 мМ HEPES pH 7,8, 1 мМ MgCl 2 , 10 мкМ ZnCl 2 , 150 мМ KCl, 5 мМ DTT). Фракцию, содержащую Pol I, снова центрифугировали (4 ° C; 21 130 г) в течение 5 мин, и концентрацию доводили до приблизительно 100 мкг / мл.Четыре мкл образца наносили на решетку с тлеющим разрядом (2x; 0,4 мбар, 15 мА; 100 с) R1.2 / 1.3 Cu # 300 (Quantifoil) и погружали замороженным в жидкий этан (Vitrobot Mark IV, Thermo Fisher Scientific; 100% влажность; 4 ° C; время ожидания 5 с; время блоттинга 5 с; сила блоттинга 12).

Крио-ЭМ с одной частицей

Изображения получали на электронном микроскопе Titan Krios (Thermo Fisher Scientific) при 300 кэВ. Фильмы из 40 кадров были получены на прямом электронном детекторе Falcon III при 75000-кратном увеличении (размер пикселя 1.0635 Å). Фильмы были записаны в линейном режиме с мощностью дозы ~ 19 e — / пикс / с и общей дозой около 86 e — / Å 2 . Диапазон расфокусировки от -1,4 мкм до -2,4 мкм, чередующийся с интервалами 0,2 мкм, всего четыре экспозиции на отверстие.

Обработка данных

Набор данных EC был обработан с использованием пакета RELION 3.0 46 (дополнительный рис. 2). Кадры фильмов были выровнены и взвешены по дозе с использованием собственной реализации Relion MotionCor, а параметры функции передачи контраста (CTF) были оценены с помощью GCTF.Всего было выбрано 3598 фильмов на основе накопленных значений движения, визуального осмотра и CTF, астигматизма, расфокусировки и максимального разрешения. Набор из 100 случайно выбранных микрофотографий по всему набору данных был выбран для автоматического выбора без ссылки с использованием процедуры лапласиана-гаусса (LoG) и дал 2829 частиц. Двумерная классификация привела к созданию шаблонов для автоматического выбора на основе ссылок, в результате чего было получено 299 038 частиц. Частицы с двойным бункером (блоки 128 пикселей) были подвергнуты безреференсной двухмерной классификации (маска 250 Å).После удаления загрязняющих веществ было выбрано 156 493 несвязанных частицы и выровнено в 3D с использованием исходной модели, созданной в RELION в качестве эталона. Затем эти частицы подверглись CTF-очистке, байесовской полировке с последующим еще одним раундом CTF-очистки. Автоматическое уточнение с маской привело к реконструкции с общим разрешением 3,89 Å (0,143 FSC). Удаление частиц, показывающих повышенную гибкость субдоменов Jaw и Clamp, было удалено с помощью 3D-классификации, в результате чего было получено 61 954 частицы, которые позволяют реконструировать Sp Pol I EC на 4.Разрешение 00 Å.

Набор данных «мономер» был обработан с использованием пакета RELION 3.0 46 , если не указано иное (дополнительный рисунок 1). После импорта предварительно усредненных кадров фильма (сумм) параметры функции передачи контраста (CTF) были оценены с помощью встроенной программы Gctf. Предварительная обработка была выполнена, как описано для набора данных EC. Выборка LoG привела к 11 594 частицам, из которых 1142 были выбраны для автоматического выбора на основе шаблона после двухмерной классификации.Удаление ~ 90% первоначально собранных частиц можно отнести к загрязнению и повреждению в результате нагрузки на границу раздела воздух-буфер. Первоначальный автоматический подбор выявил 874 753 частицы на 4 333 микрофотографиях, из которых ~ 50% были выброшены как загрязнения на основании 2D-классификации. Всего 477 791 частицы были подвергнуты трехмерной классификации с использованием PDB 5M3M в качестве эталона. Это позволило удалить поврежденные частицы и частицы Pol I с очень гибкими субдоменами. Остальные 79 313 частиц были подвергнуты CTF-очистке и байесовской полировке, как для частиц EC.Окончательная 3D-реконструкция мономера Sp Pol I при номинальном разрешении 3,84 Å показывает равномерное ориентационное распределение частиц и некоторую гибкость в периферических областях челюсти, зажима и ножки.

В исходных двухмерных классификациях были замечены минорные классы димеров. Таким образом, автоматически выбранные частицы были повторно извлечены в более крупные блоки размером 360 пикселей и проанализированы во втором независимом дереве обработки. Из 510 315 Pol-подобных частиц, отобранных по двухмерной классификации, 17 552 частицы можно отнести к четко определенным димерам.Частицы были сосредоточены на границе раздела между обоими Pols, повторно извлечены, и еще 450 бедных частиц были удалены на основе 2D-классификации без отбора проб. Окончательное автоматическое уточнение 3D с наложением симметрии C2 дало реконструкцию димеров Sp Pol I с общим разрешением 4,5 Å.

Построение модели

При номинальном разрешении 3,8–4,0 Å мы получаем модели, близкие к атомным, для большинства областей мономеров Sp, Pol I и ЭК. Чтобы начать интерпретацию модели, мы построили модели гомологии субъединиц A190, A135, AC40, AC19, A43, A14 (ker1 в Sp ) и A12.2 на основе сравнения последовательностей с их гомологами Sc , выравнивания фактических и прогнозируемых вторичных структур и поиска доменов с использованием HHPRED 47 . Для построения моделей гомологии была использована реализация UCSF Chimera в MODELLER 48 49 . Структуры общих субъединиц Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10 и Rpb12 были импортированы из кристаллической структуры Sp Pol II 50 . Границы субдоменов определяли на основе гомологии Sc (рис.1 и дополнительный рис. 4). Затем субдомены были подогнаны к плотностям EC (которые были впервые получены) с использованием COOT 51 . В то время как многие регионы позволяли точно подогнать ориентацию боковых цепей на крио-ЭМ карте с повышенной четкостью, другие страдали от плохого отслеживания основной цепи. Следовательно, моделирование на основе плотности было выполнено в зажимной головке, вставке в док-станцию, вставке ступни и в части областей челюсти в субъединице A190, а также в субъединице A12.2 и в пальцевом домене субъединицы AC40. Моделирование стебельчатых субъединиц A43 и A14 было ограничено подгонкой жесткого тела обрезанных доменов модели гомологии в неотостренной крио-ЭМ плотности.В качестве заключительного шага было выполнено уточнение в реальном пространстве с использованием phenix.refine 52 . Мономер Sp Pol I был построен путем размещения модели EC и корректировки субдоменов в COOT с последующей ручной проверкой и уточнением в реальном пространстве с помощью phenix.refine. Модель димера была построена путем размещения двух мономеров, подгонки субдоменов твердым телом и уточнения в феникс-уточнении с использованием ограничений NCS.

Концентрационно-зависимая димеризация с использованием динамического рассеяния света

Frozen Sp Pol I разморозили и разбавили (1.5 мкМ, 1,0 мкМ, 0,75 мкМ, 0,5 мкМ) в буфере S600 (10 мМ HEPES pH 7,8, 1 мМ MgCl 2 , 0,01 мМ ZnCl 2 , 5 мМ DTT, 1,5% (об. / Об.) Глицерина и 0,6 M KAc) до конечного объема 20 мкл. Технические дубликаты по 10 мкл каждой концентрации Pol I загружали в стеклянные капилляры (стандартные капилляры серии nanoDSF Prometheus NT.48), и каждый капилляр устанавливали в Prometheus Panta (NanoTemper Technologies GmbH). Было выполнено сорок последовательных измерений DLS каждого капилляра при 75% мощности светодиода, 100% мощности лазера и 15 ° C (общее количество измерений для каждого условия: n = 80).Расчет и визуализация выполнялись с использованием GraphPad Prism версии 8.0.1 для Windows, GraphPad Software, La Jolla California USA, www.graphpad.com. Прямоугольники простираются от 25-го до 75-го процентилей 53 . Усы на рис. 2b опущены до 10-го процентиля и до 90-го. Точки ниже и выше усов изображены как отдельные точки.

Аналитическая эксклюзионная хроматография

Всего 50 мкг замороженного Sp Pol I оттаивали и разбавляли до 2.93 мкМ с буфером SEC (5 мМ HEPES pH 7,8, 1 мМ MgCl 2 , 10 мкМ ZnCl 2 , 5 мМ DTT и 1,5 М KAc (S1500), 600 мМ (S600) или 300 мМ (S300) ) общим объемом 30 мкл. Образец центрифугировали (4 ° C; 21 130 g; настольная центрифуга Eppendorf) в течение 5 минут для удаления агрегатов, а супернатант осторожно переносили в свежую пробирку. Затем образец наносили на колонку Superose 6 Increase 3.2 / 300 (GE Healthcare; поток 0,035 мл / мин; фракции 50 мкл) в соответствующем буфере (S1500, S600 или S300).Пиковые фракции (фиг. 2) разбавляли и окрашивали отрицательно. После каждого цикла 30 мкл смеси маркерных белков (тиреоглобулин (669 кДа), ß-амилаза (223 кДа), альбумин (66,5 кДа), кальмодулин (29 кДа) наносили на колонку для калибровки в каждом буфере.

Отрицательное окрашивание, сбор данных ЭМ и обработка изображений

Аналитические фракции пиков SEC разбавляли до 20% (об. / Об.) И 10% (об. / Об.) В соответствующих буферах и центрифугировали (4 ° C; 21 130 g; стол Eppendorf) центрифуга) в течение 5 мин.Затем пять мкл образцов наносили на медные сетки 400 меш (G2400C; Plano) с самодельной углеродной пленкой толщиной ~ 7 нм (самодельной). Через 30 с сетки промывали в 200 мкл ddH 2 O в течение 30 с и окрашивали трижды в 20 мкл насыщенного раствора уранилформиата (30 с). После каждого этапа лишнюю жидкость удаляли фильтровальной бумагой. Изображения были получены на просвечивающем электронном микроскопе JEOL 2100-F, работающем при 200 кэВ и оборудованном CMOS-детектором TVIPS-F416 (4kx4k) с увеличением 40,000x (размер пикселя 2.7 Å) с переменной дефокусировкой (от −2,5 до −4,5 мкм).

Изображения обрабатывались с помощью RELION 3.1 (см. Выше). Для фракции пика SEC с высоким содержанием соли (S1500) было проанализировано всего 90 из 98 собранных микрофотографий. Набор из 10 случайно выбранных изображений использовался для обучения и оптимизации автоматического выбора без ссылки с помощью процедуры лапласиана-гаусса (LoG). Эти настройки затем были применены ко всем 90 изображениям, что дало 40 544 частицы, которые были применены для безреференсной 2D-классификации (маска 380 Å).После удаления мусора 20 054 частицы были разделены на 16 классов.

Для показанной фракции пика SEC с низким содержанием соли (S300) было проанализировано 129 микрофотографий. Набор из 10 случайно выбранных изображений использовался для обучения и оптимизации автоматического выбора без ссылки с помощью процедуры лапласиана-гаусса (LoG). Эти частицы прошли отбор на основе двухмерной классификации и трехмерного центрирования, в результате чего было получено 3532 частицы, которые впоследствии были использованы в качестве шаблона для автоматического выбора на основе ссылок из всех 129 изображений, что дало 36 733 частицы.После трехмерного центрирования с использованием фильтрованной плотности PDB 5M3M в качестве эталона и удаления ненужных частиц с помощью двухмерной классификации (маска 380 Å) осталось 24 462 частицы.