Опалення лекційної аудиторії вищого навчального закладу за допомогою інфрачервоних обігрівачів
Loading...
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UKR: У теперішній час для опалення приміщень у вищих навчальних закладах застосовується, як правило, конвекційний вид опалення, при якому повітря гріється водяними радіаторами. До недоліків цього виду опалення відносяться великий перепад температур в приміщені та неможливість вентиляції приміщення без втрат теплової енергії. При конвекційному опаленні холодне приміщення нагрівається теплим повітрям. При цьому стіни завжди будуть більш холодні ніж повітря, і якщо припинити подавання теплого повітря, то вже через годину температура впаде на 5…7 ºС. Вказані недоліки суттєво впливають на мікроклімат в лекційній аудиторії. А мікроклімат суттєво впливає на продуктивність праці та фізичний стан студентів та лектора. Інфрачервоні промені гріють не повітря, а поверхню, на яку вони попадають, яка в свою чергу виділяє теплову енергію і гріє повітря в аудиторії. При цьому поверхня тепліша, ніж повітря. Якщо припинити подачу інфрачервоних променів, то повітря буде охолоджуватись повільніше, не більше ніж на один градус за годину. Інфрачервоне опалення забезпечує мінімальне відхилення від заданої температури. При цьому електроенергія потрібна тільки для короткотривалого підтримання температурного режиму. Для вирішення задачі по застосуванню інфрачервоних обігрівачів для опалення конкретної реальної лекційної аудиторії складено рівняння теплового балансу її приміщення з урахуванням діючих вимог до мікроклімату лекційної аудиторії вищого навчального закладу. Дослідження цього рівняння дозволили визначити значення сумарної потужності інфрачервоних обігрівачів, об’єм припливного та витяжного повітря, при яких температура в лекційній аудиторії підтримується на рівні 20 ºС згідно діючих нормативних документів. Отримані чисельні значення вказаних параметрів можуть бути використані як вихідні дані для проектування автоматизованої системи вентиляції та опалення базової аудиторії.
RUS: В настоящее время для отопления помещений в высших учебных заведениях применяется, как правило, конвекционный вид отопления, при котором воздух нагревается водяными радиаторами. К недостаткам этого вида отопления относятся большой перепад температур в помещении и невозможность вентиляции помещения без потерь тепловой энергии. При конвекционном отоплении холодное помещение нагревается теплым воздухом. При этом стены всегда будут более холодные чем воздух, и если отключения теплого воздуха, то уже через час температура упадет на 5…7 ºС. Указанные недостатки существенно влияют на микроклимат в лекционной аудитории. А микроклимат существенно влияет на производительность труда и физическое состояние студентов и лектора. Инфракрасные лучи греют не воздух, а поверхность, на которую они попадают, которая в свою очередь выделяет тепловую энергию и греет воздух в аудитории. При этом поверхность теплее, чем воздух. Если прекратить подачу инфракрасных лучей, то воздух будет охлаждаться медленнее, не более чем на один градус в час. Инфракрасное отопление обеспечивает минимальное отклонение от заданной температуры. При этом электроэнергия нужна только для кратковременного поддержания температурного режима. Для решения задачи по применению инфракрасных обогревателей для отопления конкретной реальной лекционной аудитории составлен уравнение теплового баланса ее помещения с учетом действующих требований к микроклимату лекционной аудитории вуза. Исследование этого уравнения позволили определить значение суммарной мощности инфракрасных обогревателей, объем приточного и вытяжного воздуха, при которых температура в лекционной аудитории поддерживается на уровне 20 °С согласно действующих нормативных документов. Полученные численные значения указанных параметров могут быть использованы в качестве исходных данных для проектирования автоматизированной системы вентиляции и отопления базовой аудитории.
ENG: Nowadays the heating of higher educational institutions premises is performed, as a rule, by a conventional type of heating, at which the air is heated by water heaters. The disadvantages of this heating method include the high temperature drop in a room and the impossibility of ventilation of a room without losses in thermal energy. At a conventional heating the cold room is heated by warm air. At this, the walls will always remain cooler than the air, and if the supply of warm air would be stopped, then within an hour the room temperature would drop by 5…7 ºС. The mentioned disadvantages substantially influence the microclimate in a lecture room. And the microclimate makes a substantial influence on the productivity and physical state of students and lecturer. The infrared heaters heat not the air, but the surface on which they are directed, which, in turn, radiates the heating energy and heats the air in a room. At this, the surface is warmer than the air. If the infrared heater would be turned off, the air temperature would drop slowly, by less than one degree per hour. The infrared heating makes a minimum deviation from the set temperature. Besides, the electric energy for this is required only for a short period of supporting the temperature mode. In order to solve the problem for the usage of infrared heaters in a chosen lecture room, a heat balance equation has been set up for its area, subject to the requirements for microclimate in a lecture room at a higher educational institution. Calculation of the equation allowed estimating the value of total power of infrared heaters, volume of forced and exhaust ventilation, at which the temperature in a lecture room is held at 20 ºС in accordance with acting normative documents. The calculated values of the mentioned parameters may be used as an output data for designing of an automated system of ventilation and heating of a lecture room.
RUS: В настоящее время для отопления помещений в высших учебных заведениях применяется, как правило, конвекционный вид отопления, при котором воздух нагревается водяными радиаторами. К недостаткам этого вида отопления относятся большой перепад температур в помещении и невозможность вентиляции помещения без потерь тепловой энергии. При конвекционном отоплении холодное помещение нагревается теплым воздухом. При этом стены всегда будут более холодные чем воздух, и если отключения теплого воздуха, то уже через час температура упадет на 5…7 ºС. Указанные недостатки существенно влияют на микроклимат в лекционной аудитории. А микроклимат существенно влияет на производительность труда и физическое состояние студентов и лектора. Инфракрасные лучи греют не воздух, а поверхность, на которую они попадают, которая в свою очередь выделяет тепловую энергию и греет воздух в аудитории. При этом поверхность теплее, чем воздух. Если прекратить подачу инфракрасных лучей, то воздух будет охлаждаться медленнее, не более чем на один градус в час. Инфракрасное отопление обеспечивает минимальное отклонение от заданной температуры. При этом электроэнергия нужна только для кратковременного поддержания температурного режима. Для решения задачи по применению инфракрасных обогревателей для отопления конкретной реальной лекционной аудитории составлен уравнение теплового баланса ее помещения с учетом действующих требований к микроклимату лекционной аудитории вуза. Исследование этого уравнения позволили определить значение суммарной мощности инфракрасных обогревателей, объем приточного и вытяжного воздуха, при которых температура в лекционной аудитории поддерживается на уровне 20 °С согласно действующих нормативных документов. Полученные численные значения указанных параметров могут быть использованы в качестве исходных данных для проектирования автоматизированной системы вентиляции и отопления базовой аудитории.
ENG: Nowadays the heating of higher educational institutions premises is performed, as a rule, by a conventional type of heating, at which the air is heated by water heaters. The disadvantages of this heating method include the high temperature drop in a room and the impossibility of ventilation of a room without losses in thermal energy. At a conventional heating the cold room is heated by warm air. At this, the walls will always remain cooler than the air, and if the supply of warm air would be stopped, then within an hour the room temperature would drop by 5…7 ºС. The mentioned disadvantages substantially influence the microclimate in a lecture room. And the microclimate makes a substantial influence on the productivity and physical state of students and lecturer. The infrared heaters heat not the air, but the surface on which they are directed, which, in turn, radiates the heating energy and heats the air in a room. At this, the surface is warmer than the air. If the infrared heater would be turned off, the air temperature would drop slowly, by less than one degree per hour. The infrared heating makes a minimum deviation from the set temperature. Besides, the electric energy for this is required only for a short period of supporting the temperature mode. In order to solve the problem for the usage of infrared heaters in a chosen lecture room, a heat balance equation has been set up for its area, subject to the requirements for microclimate in a lecture room at a higher educational institution. Calculation of the equation allowed estimating the value of total power of infrared heaters, volume of forced and exhaust ventilation, at which the temperature in a lecture room is held at 20 ºС in accordance with acting normative documents. The calculated values of the mentioned parameters may be used as an output data for designing of an automated system of ventilation and heating of a lecture room.
Description
О. Маренич: ORCID 0000-0003-3602-5851
Keywords
електроопалення навчальної лабораторії, рівняння теплового балансу приміщення, система вентиляції, потужність інфрачервоного обігрівача, переваги електричного опалення, электроотопление учебной лаборатории, уравнение теплового баланса помещения, система вентиляции, мощность инфракрасного обогревателя, преимущества электрического отопления, electric academic laboratories, the heat balance equation facilities, ventilation, power infrared heater, electric heating benefits, КТЕМ
Citation
Маренич О. Л., Чайка Н. Ю. Опалення лекційної аудиторії вищого навчального закладу за допомогою інфрачервоних обігрівачів. Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. 2016. № 11. С. 35–39. DOI: 10.15802/ecsrt2016/91323.