Energetik audit

Masalalar echish uchun namunalar



Masla 1
Sharti
^{Bir yil ichida doimiy ravishda ishlab turgan d}u ^{= 108x4 uzunligi 10m bo’lgan bug’} o’tkazgich quviri ustidan izolyatsiya qoplash hisobiga issiqlik energiyasini tejalishini aniqlang. Issiqlik tashuvchini harorati 150 ⁰C. Bug’ quviri harorati +25 ⁰C va havo oqimini tezligi W=2m/s bo’lgan yopiq bino ichida joylashgan. Izolyatsiyani qalinligi uning yuzasi haroratini 35⁰C bo’lishini taminlaydi.


Echish
Izolyatsiyalanmagan quvirni issiqlik yoqotishini hisoblash uchun, quvirdan tashqi havoga issiqlik berish koeffitsentini topamiz:


^{α = 10 + 6· = 10 + 6 · = 18,5 Vt/m2·K}
Bunda izolyatsiyalanmagan issiqlik o’tkazuvch quvirdan issiqlikni yo’qotilishi quyidagini tashkil qiladi:


^QTR ^{= πdα (t}nar ^{− t}v^{)L =3,14·0,108·18,5·(150 - 25)·10 = 7842 Vt}

Xuddi shunday izolyatsiyalangan bug’ quviri uchun

^Q'TR ^{= πdα (t'}nar ^{− t'}v^{)L =3,14·0,108·18,5·(35 - 25)·10 = 627 Vt}

U holda issiqlikni yillik tejalishi quyidagicha:

^{ΔQ = (Q}TR ^–Q'TR^{)·τ = (7842 – 627)·8760 = 63,2·103 kvt·s}


Masala 2
Sharti
Sexda va undan tashqaridagi estakadada yotqizilgan va tashqi nam sindirishga qarshi izolyatsiya qatlamiga ega bo’lmagan bug’ o’tkaz quvirining ohiridagi bug’ haroratini yillik o’rtacha pasayishini quyidagi dstlabki ma’lumotlarda solishtiring:

1. 
   Bug’ quviriga kirishidagi o’ta qizitilgan bug’ning parametrlari: ^P1 ^{– bosim}
   

^t1 ^{- harorat
h}1 ^{– entalpiya
υ}1 ^{– solishtirma xajm t}s1 ^{– to’yinish harorati
c}p ^{– solishtirma issiqlik sig’im}

2. 
   ^{Bug’ tezligi: w}P
   
3. 
   Quvir uzunligi:
   

^l1^{- sexda o’tqazilgan bug’ quvirini uzunligi
l}2^{- sexdan tashqarida estakadada o’tqazilgan bug’ quvirini uzunligi}

4. 
   Bug’ quvirini diametric: D
   
5. 
   ^{Yillik o’rtacha yog’in miqdori: H}os^{, mm 6.Yillik o’rtacha shamol tezligi: w}v
   

7. 
   ^{Yillik o’rtacha haroratlar: t}ich ^{– sex ichida}
   

^ttas^{<0 °S – sex tashqarisida}

7. 
   ^{Izolyasiyani termik qarshiligi: R}iz
   

Tahminiy hisoblashlarda bug’ o’tkazuvchi quvir ichki devorining haroratini bug’ning haroratiga teng deb olish mumkin. Konvektiv issiqlik berish koeffitsentlarini esa hisoblash lozim (3.3a, 3.3b orqali chamalash mumkin):

Bino ichida joylashgan diametri 2m dan kichik bo’lgan silindrsimon yuzalar uchun:
^αn ^{= 8,1+ 0,045(t}stn ^{− t}v ^{) bu erda t}stn ^{- izolyatsiyani tashqi yuzasini harorati.}
Tashqarida joylashgan diametri 2m dan kichik bo’lgan silindrsimon yuzalar uchun:


Echish

1. 
   Sexda yotqizilgan bug’ o’tkazgichni ko’rib chiqamiz.
   
   1. 
      ^{Bug’ o’tkazgich yuzasidan uzatilayotgan solishtirma issiqlikni q}1 ^aniqlaymiz.
      

Bug’ o’tkazgichnind metal devori termik qarshiligini inobatga olmaymiz


^αn ^{= 8,1+ 0,045(t}stn ^{− t}v ⁾

Yuqorida keltirilgan tenglamalarni birgalikda echib, bug’ o’tkazgichni 1 m² yuzasidan ^q1 ^{- solishtirma issiqlik oqimini aniqlaymiz.}

2. 
   Bug’ o’tkazgichinimg oxiridagi bug’ haroratini aniqlaymiz:
   

^Q1 ^{= q}1^·F1


^{bu yerda F}1 ^{- bug’ o’tkazgichinimg sirti yuzasi;}
.

bu erda G - bug’ o’tkazgichidagi bug’ sarfi

^{To’rtta tenglamani birgalikda echib t}chiq^{- bug’ o’tkazgichdan chiqayotgan bug’ni} haroratini aniqlaymiz.
^{Hosil bo’lgan t}chiq ^{qiymatini bug’nngi to’yinish harorati t}s1 ^{bilan solishtiramiz va bug’ni} kondensatsiyalanishi mumkinligini hulosa qilamiz.

2. 
   Sexdan tashqarida yotqizilgan bug’ o’tkazgichni ko’rib chiqamiz.
   

Bug’ o’tkazgich sexdan tashqarida bo’lgani va nam singdirishga qarshi izolyatsuya qatlami mavjud emasligi sababli uni yuzasiga yog’inlar tushadi va bug’lanadi.

1. 
   Bug’ o’tkazgich yuzasiga tushadigan yog’inlarni miqdorini aniqlaymiz.
   

Yog’inlar bug’ o’tkazgichni faqat ustki yarmiga tushadi deb hisoblasak, yog’ingarchilik tushadigan yuzaning maydoni quyidagicha bo’ladi:

Bug’ o’tkazgichga tushayotgan yog’inlar xajmini aniqlaymiz:

1 m² ga yog’inlar tushishini yillik o’rtacha solishtirma tezligi:

bu erda – suvning zichligi;
n - bir yilda bug’ o’tkazgichni ish soatlari soni.
^{2.2. Bug’ o’tkazgich yuzasidan chiqadigan solishtirma issiqlik oqimini q}2 ^{aniqlaymiz. Sexdan tashqaridagi yillik o’rtacha harorat t}tas ^{bo’lsa, yog’inlar qor holida bo’ladi.}
Bug’ o’tkazgichni yuzasidagi issiqlik oqimi, konvektsiya va sublimatsiya issiqlik oqimlari yig’indisi hisobiga yuzaga keladi.

bu yerda
^rсубл

• 
  ^ttas ^{haroratidagi muzning sublimatsiya issiqligi (ma’lumotnomalardan)}
  

^{berilgan ohirgi ikki tenglamani birgalikda echib bug’ o’tkazgichni 1 m2 yuzasidan q}2 ^— solishtirma issiqlik oqimini aniqlaymiz.
2.3 Bug’ o’tkazgichni ohiridagi bug’ haroratini aniqlaymiz

^F2 ^{- bug’ o’tkazgich sirti yuzasi.}


G - bug’ o’tkazgichdagi bug’ satfi


^{Ohirgi to’rtta tenglamani birgalikda echib , t}chiq ^{– bug’ o’tkazgichdan chiqayotgan} bug’ning haroratini aniqlaymiz.
^{Hosil bo’lgan t}chiq ^{qiymatini bug’ning to’yinish harorati t}s1 ^{bilan solishtiramiz va bug’ni} kondensatsiyalanishi mumkinligini haqida hulosa qilib chiqaramiz.


Masala 3
Sharti


^{Agar tirqichlarni umumiy yuzasi S = 15 mm2 bo’lsa, bosimi P}1^{-1.7 ata bo’lgan} to’yingan suv bug’ini bug’ o’tkazgichning zich bo’lmagan joylaridan soatdagi sarfini aniqlang.


Echish
1 soatda bug’ni cizib chiqib ketishi tashkil qiladi:
To’yingan suv bug’ining bosimi P = 1,7 ata, - V = 1,07 m³/kg (to’yingan suv bug’ini jadvallari bo’yicha).
Bug’ o’tkazgichdagi bug’ning bosimi,


Mn/m²
U holda bug’ning zichligi:
Shunday qilib, kg/soat
energiyani behuda yillik yoqotishlari quyidagini tashkil etadi:


Vt.

Xatto uncha katta bo’lmagan tirqishlardan bug’ni yil mobaynidagi yoqotishlari ko’p miqtorda issiqlik energiyasini yoqotishga olib keladi.

Masalan, diametri 1mm bo’lgan tirqishdan suv bug’ini cizib chiqib ketishi quyidagilarni tashkil etadi:

Mutloq bosim, kgs/sm^2	2	5	7	10	15
bug’ini cizib chiqishi, kg/soat	0,6	1,4	1,9	2,7	4,1

bug’ini cizib chiqishi, t/yil	5	12,2	17	24	35,5
suvni cizib chiqishi, kg/soat	4,5	7,1	8,4	10	12

3.3 Mustaqil echush uchun masalalar
Masala 1
Issiqlik o’tkazgichni harorati 170⁰C, havo harorati +20⁰C va shamol tezligi w = Z m/s bo’lganda, uzunligi yigirma metr bo’lgan yuzasi 10m² izolyatsiyalanmagan yassi devordan va yuzasi 10m² izolyatsiyalanmagan diametri 100mm bo’lgan quvirni issiqlik yoqotishlarini aniqlang (plastina va quvir havo bilan bo'ylama yo'nalishda yuvilib turiladi). Quvir va devor yuzasini qoralik darajasi 0.8 ga teng deb qabul qilinadi


Masala 2
Diametri 340 mm va uzunligi 3m bo’lgan issiqlik izolyatsiyasi mavjud bo’lmagan bug’ kollektorini yillik issiqlik yo'qotishlarini solishtiring, agar u quyidagi joylarda bo’lsa:

1. 
   havo harorati +23 °S bo’lgan bino ichida;
   
2. 
   tashqi harorati +23 °S va shamol tezligi w = 1 m/s bo’lgan ochiq havoda. Bug’ni harorati 190
   

^oS, ish soatlari soni 8500.


Masala 3
Bug’ o’tkazuvchi quvirdagi bosim R = 1,5 ÷ 5,0 kgs/sm² bo’lganda dametri d = 0,3÷5,0 mm oraliqda bo’lgan tirqishlardan sizib chiqib ketayotgan bug’ning soatdagi sarf yo'qotishlarini aniqlang.


Masala 4
Kondentsat to’plagich izolyatsiya qilinishidan issiqlik energiyasini yillik tejalishini ^{aniqlang. Kondentsat harorati t}k^{= 95 °S. Izolyatsiya yuzasidagi harorat t}iz ^{= 33 0S. Mumkin bo’lgan issiqlik yoqotishlar q}p^{=65 kkal/m2 ·soat. Izolyatsiya yuzasi N = 32 m2. Izolyatsiya} materiali – fenol bog’lamasidagi mineral paxta to'shak. Atrof muhit havoni harorati +25 ⁰C. Ish soatlari soni τ = 7200 .


Masala 5
Izolyatsiya asosiy qatlamini 15 metri 75% i zichlangan (2 - ilova) va 5 dona izolyatsiyalanmagan armatura joylashgan uzunligi 100m, diametri 250mm bo’lgan issiqlik o’rkazgichni yillik issiqlik yoqotishini aniqlang. Issiqlik o’tkazgichni ichidagi yillik o’rtacha harorati 400 ⁰C , izolyatsiya yuzasiniki 40⁰C tashqi muhitniki esa +6⁰C, shamolni yillik o’rtasha tezligi 3m/s.


Masala 6
Agar ishlash vaqti ma’lum bo’lib , u 8500s, issiqlik o’tkazgichni ichidagi harorati doimiy

1. 
   ⁰C , izolyatsiya yuzasi 35⁰C, tashqi muhit 0⁰C , yillik yog’inlar normasi h=150mm, shamolni o’rtacha tezligi 3m/s ga teng bo’lsa, yomg'r va qor havo yog’inlarini to’liq singdirib, namdan izolyatsiyalangan qatlamga ega bo’lmagan, tashqaridan o’tkazilgan, diametri 800mm, uzunligi 50m li issiqlik o’tkazgichiga sarflangan issiqlikni yillik behuda harajatlarini baholang. Izolyatsiyani qoralik darajasini 0.8 ga teng deb olamiz. Konvektsiya, nurlanish va namlikni bug’lanishi hisobiga issiqlik yoqotish ulushini baholang.
   

Masala 7
3.6 - Masalani sharti uchun 200 markali mineralvatali tikma buyumdan qilingan izolyatsiya qatlamini qalinligini, izolyatsiyani optimal va kritik qalinligini aniqlang. O’lchamlarni hisoblash uchun mustaqil ravishda kerakli qiymatlar olinadi.
Masala 8
Quvurni diametri va joylashgan chuqurligiga ko’ra nam va quruq tuproqda yotqizilgan izolyatsiyalanmagan quvurdagi issiqlik yoqotilishining egri chizig’ini aniqlang.


Masala 9
^{Devorni harorati t}st ^{= 20 °S, bo’lgan bino ichida tashqi diametri 350mm, yuzasini tashqi harorati t}nar ^{= 20 °S, metal qoralik darajasi ε = 0,8 bo’lgan 12 m li izolyatsiyalanmagan bug’} o’tkazgich o’tkazilgan. Nurlanish va konvektsiya tufayli yillik issiqlik yoqotishlar topilsin.


Masala 10
Quvirni gorizontal o’rnatilgan joyida issiqlikni yoqotilishini va ohirgi qismidagi suvning ^{haroratini aniqlang, agar quyidagilar ma’lum bo’lsa, suvni sarfi G}v^{= 0,4 kg/s, quvurni tashqi diametri d= 0,15 m, devorni qalinligi δ}st ^{= 1 mm, uchastkani uzunligi L = 80 m, devorni issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsenti λ}st^{= 56 Vt/m•K, izolyatsiya qatlamini qalinligi δ}iz^{= 20, izolyatsiyani issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsenti λ}iz ^{= 0,046 Vt/m·K. Quvirni boshidagi suvning harorati t}v ^{= 90 oS, atrof muhitni harorati esa t}o.s ^{= 10 oC.}