Ειδικοί Τύποι Εναλλακτών: Αναγεννητές Πύργοι Ψύξης

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ειδικοί Τύποι Εναλλακτών: Αναγεννητές Πύργοι Ψύξης"

Transcript

1 Ειδικοί Τύποι Εναλλακτών: Αναγεννητές Πύργοι Ψύξης Επιβλέποντες: Καδή Στυλιανή Χατζηαθανασίου Βασίλειος Διπλωματική εργασία Ράπτης Ιωάννης Α.Ε.Μ.: 4576 Θεσσαλονίκη, Μάρτιος 2011

2 Ειδικοί Τύποι Εναλλακτών: Αναγεννητές Πύργοι Ψύξης Διπλωματική Εργασία Ράπτης Ιωάννης Α.Ε.Μ.: 4576 Επιβλέποντες: Καδή Στυλιανή Χατζηαθανασίου Βασίλειος Θεσσαλονίκη, Μάρτιος

3 Ευχαριστίες Θα ήθελα να εκφράσω τις ειλικρινείς μου ευχαριστίες προς τους ανθρώπους που συνέβαλλαν στην δημιουργία της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Ευχαριστώ θερμά τους επιβλέποντες, την κα Στέλλα Καδή, Λέκτορα και τον κ. Βασίλη Χατζηαθανασίου, Επίκουρο Καθηγητή, για την εμπιστοσύνη που μου έδειξαν στην ανάθεση της εργασίας, για την επιμονή τους στην ποιότητα του αποτελέσματος και για την υποστήριξή τους με υλικό, προτάσεις και επισημάνσεις σε όλη την πορεία αυτού του έργου. Ευχαριστώ επίσης τον κ. Πασπαλά Κωνσταντίνο, επιστημονικό συνεργάτη του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών για την πραγματικά πολύτιμη βοήθειά του, το υλικό και το χρόνο που μου διέθεσε. Τέλος οφείλω να εκφράσω τις μεγαλύτερες ευχαριστίες μου προς την οικογένειά μου για την ανεκτίμητη συμπαράσταση, κατανόηση και υποστήριξη που έδειξε όλα τα χρόνια των σπουδών μου. Ράπτης Ιωάννης Θεσσαλονίκη, Μάρτιος

4 Περιεχόμενα 1. Εναλλάκτες Θερμότητας Διάκριση εναλλακτών θερμότητας με τον τρόπο μεταφοράς θερμότητας Διάκριση εναλλακτών θερμότητας ανάλογα με τον τύπο της ροής και την κατασκευαστικής τους διάταξη Εφαρμογές εναλλακτών στην βιομηχανία 7 2. Αναγεννητές Κατηγορίες αναγεννητών Σταθερό αναγεννητικό σύστημα Προθερμαντήρας αέρα κατά Cowper Διαμόρφωση της μάζας αποθήκευσης Πορεία της θερμοκρασίας Συντελεστής θερμοπερατότητας Υπολογισμός της πορείας της θερμοκρασίας Μέθοδος κατά βήματα I Μέθοδος κατά βήματα II Χαρακτηριστικά των δύο μεθόδων Κινούμενο αναγεννητικό σύστημα Κατασκευή Κινούμενο σύστημα αναγεννητών σε εργοστάσια παραγωγής ρεύματος Διαμόρφωση της μάζας αποθήκευσης Κινούμενο αναγεννητικό σύστημα στην τεχνική του κλιματισμού και των διεργασιών Διαμόρφωση της μάζας αποθήκευσης Ψύξη με απορροφητικούς αναγεννητές Υπολογισμός της μετάδοσης θερμότητας και της μετάδοσης της ύλης Μέθοδος υπολογισμού Μοντέλο ισοζυγίου για την μετάδοση θερμότητας Μοντέλο ισοζυγίου για την συζευγμένη μετάδοση.39 θερμότητας και μάζας σε απορροφητικούς αναγεννητές 3. Πύργοι ψύξης Εισαγωγή Κλειστά συστήματα ψύξης Συστήματα εξαναγκασμένου αερισμού Πύργοι ψύξης φυσικού ελκυσμού Συστήματα ψύξης με εξάτμιση Ειδικές σχέσεις για υγρό αέρα Συστήματα ψύξης αντιρροής Ακριβέστερη μέθοδος Μέθοδος Merkel Συστήματα ψύξης σταυρωτής ροής Χαρακτηριστικές καμπύλες των εσωτερικών στοιχείων Υπολογισμός συμπεριφοράς ψύξης ψυκτικών συστημάτων αντιρροής υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες λειτουργίας Πύργοι ψύξης φυσικού ελκυσμού 70 Βιβλιογραφία..75 4

5 1. Εναλλάκτες Θερμότητας Εναλλάκτες θερμότητας είναι οι συσκευές στις οποίες έχουμε μεταφορά ενέργειας με τη μορφή θερμότητας μεταξύ δύο ρευστών που βρίσκονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες και διαχωρίζονται συνήθως από κάποιο στερεό τοίχωμα. Το πολύ αυξημένο ενδιαφέρον για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας σε παγκόσμιο επίπεδο τις τελευταίες δεκαετίες καθώς και τα οικονομικά κίνητρα που δόθηκαν από την πλειονότητα των κεντρικών κυβερνήσεων παγκοσμίως, οδήγησε αρκετές παραγωγικές εταιρείες ανεξαρτήτου μεγέθους να αναπτύξουν τεχνολογίες αποτελεσματικότερης αξιοποίησης της ενέργειας. Ένα από τα μέσα που δύναται να χρησιμοποιηθούν προς την επίτευξη του παραπάνω σκοπού είναι η χρήση των συσκευών εναλλαγής θερμότητας οι οποίοι βρίσκουν εφαρμογές σε σχεδόν όλους τους βιομηχανικούς τομείς όπως στη μεταλλουργική και χημική βιομηχανία. Στη συνέχεια θα γίνει μία προσπάθεια διάκρισης τους με βάση κάποια κριτήρια όπως τον τρόπο μεταφοράς θερμότητας, τον τύπο της ροής και την κατασκευαστική τους διάταξη. 1.1 Διάκριση εναλλακτών θερμότητας με τον τρόπο μεταφοράς θερμότητας I. Εναλλάκτες άμεσης μετάδοσης Η θερμότητα μεταφέρεται από το θερμό ρευστό στο ψυχρό με άμεση επαφή ή με ανάμιξη των δύο ρευστών. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αυτού του τύπου των εναλλακτών είναι οι δίσκοι εναλλαγής των στηλών απόσταξης καθώς και οι πύργοι ψύξης των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. II. Εναλλάκτες έμμεσης μετάδοσης Το θερμό και το ψυχρό ρευστό ρέουν ταυτόχρονα μέσα στον εναλλάκτη, ενώ ο διαχωρισμός τους γίνεται από ενδιάμεσα τοιχώματα μέσω των οποίων γίνεται η μεταφορά θερμότητας. Είναι προφανές ότι το υλικό κατασκευής των τοιχωμάτων αυτών είναι υλικό με καλή αγωγιμότητα.oι εναλλάκτες του τύπου αυτού αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των εμπορικών εναλλακτών. Χαρακτηριστικά δείγματα εναλλακτών έμμεσης μετάδοσης αποτελούν οι ατμολέβητες, οι συμπυκνωτές όπως και τα θερμαντικά σώματα. III. Εναλλάκτες ημιάμεσης μετάδοσης Μέσα σε αυτές τις διατάξεις η ίδια επιφάνεια θέρμανσης εκτίθεται διαδοχικά στο θερμό και στο ψυχρό ρευστό. Αρχικά απάγει θερμότητα από το ρευστό υγρό και στη συνέχεια την αποδίδει στο ψυχρό ρευστό. Οι εναλλάκτες αυτού του τύπου είναι γνωστοί ως αναγεννητές. Στα τρία είδη εναλλακτών τα οποία προαναφέρθηκαν η θερμότητα μεταφερόταν από ένα ρευστό σε ένα άλλο. Υπάρχει και μία ειδική κατηγορία εναλλακτών στους οποίους ρέει μόνο ένα ρευστό, το οποίο παραλαμβάνει 5

6 θερμότητα από εσωτερικές πηγές θερμότητας. Εναλλάκτες με εσωτερική πηγή είναι ο ηλεκτρικός θερμοσίφωνας και ο πυρηνικός αντιδραστήρας. Στην κατηγορία αυτή των εναλλακτών με μόνο ένα ρευστό ανήκουν και οι εναλλάκτες ακτινοβολίας, όπως ο ηλιακός θερμοσίφωνας όπου η ηλιακή ακτινοβολία παραλαμβάνεται και αποδίδεται σε ένα ρευστό φορέα. 1.2 Διάκριση εναλλακτών θερμότητας ανάλογα με τον τύπο της ροής και την κατασκευαστικής τους διάταξη. I. Ανάλογα με τη ροή των ρευστών Ο απλούστερος τύπος εναλλάκτη είναι αποτελούμενος από δύο ομοαξονικούς σωλήνες μέσα στους οποίους τα δύο ρευστά ρέουν προς την ίδια κατεύθυνση (εναλλάκτες ομορροής ) ή αντίθετες διευθύνσεις ( εναλλάκτες αντιρροής ). Ακόμη αν οι ροές των δύο ρευστών είναι εγκάρσιες (σταυρωτή ροή) τότε οι εναλλάκτες μπορεί να είναι πτερυγιοφόρων ή μη σωλήνων πράγμα το οποίο καθορίζει αν οι ροές θα είναι μιγνυόμενες ή μη μιγνυόμενες. Κάθε ροή είναι δυνατό να αναμιγνύεται ή όχι στη διεύθυνση την εγκάρσια προς τη διεύθυνση κίνησης του ρευστού ανάλογα με το αν αυτό ρέει ή όχι μέσα σε κανάλια ή σωλήνες. Επίσης ένας πολύ διαδεδομένος τύπος εναλλακτών είναι οι εναλλάκτες δέσμης σωλήνων-κελύφους, στους οποίους συνήθως τοποθετούνται διαφράγματα στο κέλυφος τα οποία προκαλούν διαταραχές στη ροή και την καθιστούν τυρβώδη, με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο συντελεστής συναγωγής του ρευστού που ρέει στο κέλυφος. II. Με βάση τη φύση των ρευστών Όπως διαπιστώσαμε, στους περισσότερους εναλλάκτες η θερμότητα μεταφέρεται από ένα ρευστό σε ένα άλλο. Με βάση την φύση των ρευστών οι εναλλάκτες διακρίνονται σε: Αερίου-αερίου Αερίου-υγρού και αντίστροφα Υγρού-υγρού Συμπύκνωσης ατμού με υγρό Συμπύκνωσης ατμού με αέριο Εξάτμισης υγρού με θερμό αέριο ή υγρό Εξάτμισης υγρού με συμπυκνούμενο ατμό Οι εναλλάκτες αερίου-αερίου συνήθως είναι εφαρμογές στις οποίες ένα καυσαέριο θερμαίνει ένα άλλο αέριο. Η περίπτωση αυτή συναντάται στους αεριοστρόβιλους και στους ατμολέβητες. Οι εναλλάκτες υγρού-αερίου έχουν ευρύ πεδίο εφαρμογής. Τυπικά παραδείγματα είναι το ψυγείο αυτοκινήτου, τα θερμαντικά σώματα εξαναγκασμένης κυκλοφορίας (fan coils). Είναι προφανές ότι ο συνδυασμός των ροών και των κατασκευαστικών διατάξεων οδηγεί σε μεγάλη ποικιλία εναλλακτών. Η πλειοψηφία των εμπορικών 6

7 εναλλακτών ανήκει σε έναν από τους τρείς βασικούς τύπους: ομορροής ή αντιρροής, δέσμης σωλήνων-κελύφους και σταυρωτής ροής. Οι συνδυασμοί τέλος ροής και τύπων κατασκευής είναι καθοριστικής σημασίας για τη θερμορροή που λαμβάνει χώρα στον εναλλάκτη. 1.3 Εφαρμογές εναλλακτών στη βιομηχανία Στη χημική και μεταλλουργική βιομηχανία οι τυπικές εφαρμογές των εναλλακτών διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες: a) Ενεργειακά και οικονομικά αποδοτικοί τρόποι θέρμανσης(heating) Η θέρμανση οποιουδήποτε ρεύματος ρευστού που οδεύει σε βιομηχανικό αντιδραστήρα γίνεται συνήθως με χαμηλής πίεσης ατμό με εξαίρεση τις περιπτώσεις που απαιτείται θέρμανση σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες. Το ρευστό το οποίο πρέπει να εισέλθει στον αντιδραστήρα θερμαίνεται μέσα στον εναλλάκτη θερμότητας έως την επιθυμητή θερμοκρασία από χαμηλής πίεσης ατμό ή σε ορισμένες περιπτώσεις από άλλα θέρμανσης όπως θερμό νερό και ειδικά λάδια. Ένα απλοποιημένο διάγραμμα ροής μιας τέτοιας εφαρμογής δίνεται στο παρακάτω σχήμα. b) Ανάκτηση θερμότητας από θερμά ρεύματα(heat Recovery) Κάθε βιομηχανική δραστηριότητα χαρακτηρίζεται από ένα μεγάλο αριθμών θερμών ρευμάτων τα οποία πρέπει να ψυχθούν ή θερμών ρευστών αποβλήτων τα οποία πριν υποστούν κατεργασία προς απόρριψη πρέπει επίσης να ψυχθούν για να ανακτηθεί η περιεχόμενη σε αυτά ενέργεια. Ο αποτελεσματικότερος τρόπος ανάκτησης της θερμότητας, είναι μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας ο οποίος όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα χρησιμοποιείται συνήθως για την προθέρμανση του νερού που τροφοδοτεί ένα λέβητα παραγωγής ατμού μειώνοντας με αυτόν τον τρόπο την κατανάλωση ενέργειας στο λέβητα. 7

8 c) Αναγέννηση θερμότητας (Regenerative Heat Exchange) H φιλοσοφία της αναγέννησης θερμότητας είναι η ανάκτηση της ενέργειας ενός θερμού ρεύματος μίας παραγωγικής διαδικασίας που απαιτεί ψύξη για την άμεση θέρμανση ενός άλλου ψυχρού ρεύματος της ίδιας παραγωγικής διαδικασίας, το οποίο απαιτεί θέρμανση πριν την περαιτέρω κατεργασία του (παρακάτω σχήμα). Ονομάζεται αναγέννηση θερμότητας διότι μεταφέρει άμεσα ένα ποσό ενέργειας από ένα θερμό ρεύμα εξόδου σε ένα ψυχρό ρεύμα εισόδου της ίδιας παραγωγικής διαδικασίας. 8

9 2. Αναγεννητές Με τον όρο αναγεννητές, εννοούνται συσκευές μετάδοσης θερμότητας με μία μάζα πλήρωσης, μέσα από τις οποίες διέρχονται δύο διαφορετικά αέρια με χρονική εναλλαγή, και στα οποία αποθηκεύεται προσωρινά, η προς μετάδοση θερμότητα. Αυτή η μάζα πληρώσεως ονομάζεται και μάζα αποθήκευσης. Η αναγεννητική θερμική μετάδοση εξαρτάται από τοπικά, μεταβατικά φαινόμενα, τα οποία γενικά χαρακτηρίζονται ως θέρμανση και ψύξη. Ανάλογα με τη θεώρηση, οι χαρακτηρισμοί αυτοί αναφέρονται είτε στη μάζα αποθήκευσης, είτε στις διάφορες ροές των αερίων. Ο τρόπος λειτουργίας των αναγεννητών φαίνεται στην εικόνα 2.1, όπου απεικονίζεται ένα ζεύγος αναγεννητών από το πεδίο της τεχνικής χαμηλών θερμοκρασιών. Στα δύο κυλινδρικά δοχεία περιέχονται θερμικές μάζες αποθήκευσης, οι οποίες μπορούν να είναι πορώδεις, διαπερνώμενες από κανάλια ή διαμορφωμένες με μορφή δικτυώματος. Μέσα από τις μάζες αποθήκευσης ρέουν τα δύο διαφορετικά αέρια, εναλλάξ και σε αντίθετες κατευθύνσεις, έτσι ώστε να έχουμε οιωνεί αντιρροή με χρονικά μετατιθέμενες ροές αερίων. Μέσω τακτικών αλλαγών ζεύξης, διακυμαίνεται η θερμοκρασία της μάζας αποθήκευσης περιοδικά: Η μάζα αποθήκευσης κατά την περίοδο της θέρμανσης παραλαμβάνει προσωρινά θερμότητα, την οποία και αποδίδει κατά την περίοδο της ψύξης στο ψυχρότερο αέριο. Η αναγεννητική μετάδοση θερμότητας είναι έτσι μία τοπικά εναλλασσόμενη μη μόνιμη μετάδοση θερμότητας κατ αρχήν μεταξύ της ροής του αερίου 1 και της μάζας αποθήκευσης και στην συνέχεια μεταξύ της μάζας αποθήκευσης και της ροής του αερίου 2. Κατά τη διαδικασία αυτή και οι δύο ροές αερίων έρχονται σε επαφή με την ίδια επιφάνεια θέρμανσης της μάζας αποθήκευσης. Εικόνα 2.1 Τρόπος λειτουργίας ενός ζεύγους αναγεννητή 9

10 2.1 Κατηγορίες αναγεννητών Κατασκευαστικά οι αναγεννητές διακρίνονται σε 2 κατηγορίες: Σταθερό αναγεννητικό σύστημα (πατέντα των Siemens/Cowper): Αναγεννητής με ασυνεχή αλλαγή ζεύξης μεταξύ θέρμανσης και ψύξης. Μία αδιάκοπη μετάδοση θερμότητας απαιτεί τότε τουλάχιστον δύο επί μέρους αναγεννητές (ζεύγος αναγεννητών), ώστε να μπορούν ταυτόχρονα η μία ροή αερίου να ψύχεται και η άλλη να θερμαίνεται, όπως φαίνεται στην εικόνα 1. Η θερμοκρασία των εξερχόμενων αερίων δεν είναι σταθερή. Κινούμενο αναγεννητικό σύστημα (πατέντα Ljungström): Αναγεννητής με συνεχή αλλαγή ζεύξης μεταξύ θέρμανσης και ψύξης. Στην περίπτωση αυτή υφίσταται μόνο μία μάζα αποθήκευσης για μια αδιάκοπη μετάδοση θερμότητας από το ένα αέριο στο άλλο. Αυτή έρχεται σε επαφή με τη μία ή την άλλη ροή αερίου, είτε ως μία περιστρεφόμενη μάζα, είτε ως μία σταθερή μάζα αποθήκευσης, στην οποία μέσω χοανών με πτερύγια προσάγονται οι ροές αερίων, έτσι ώστε και στις περιπτώσεις αυτές να μπορεί μία περιοχή της μάζας αποθήκευσης να διαρέεται από το θερμό ή ψυχρό αέριο. Η θερμοκρασία των εξερχόμενων αερίων μπορεί σε αυτήν την περίπτωση να διατηρείται σταθερή. 2.2 Σταθερό αναγεννητικό σύστημα Προθερμαντήρας αέρα κατά Cowper Παραδείγματα για την κλασική χρησιμοποίηση αναγεννητών σε υψηλές θερμοκρασίες είναι οι προθερμαντήρες αέρα στις υψικαμίνους, καθώς και στους αναγεννητικούς θαλάμους σε φούρνους οπτανθράκωσης (παραγωγή κωκ), στους φούρνους Siemens-Martin και στους φούρνους τήξης γυαλιού. Τελευταία η αρχή λειτουργίας των αναγεννητών χρησιμοποιείται και στους καλούμενους αναγεννητικούς καυστήρες. Στον προθερμαντήρα αέρα της εικόνας 2.3 το μεγαλύτερο μέρος του χώρου καταλαμβάνεται από ένα πλέγμα που αποθηκεύει θερμότητα και αποτελείται από πυρίμαχους μορφόλιθους. Δίπλα οι προθερμαντήρες αέρα έχουν ένα φρεάτιο καύσης (εικόνα 2.3, αριστερά), όπου καίγεται π.χ. το αέριο της υψικαμίνου και δημιουργείται θερμό καυσαέριο. Αυτό ρέει από πάνω προς τα κάτω μέσα από τη μάζα αποθήκευσης θερμότητας και αποδίδει σ αυτήν την θερμότητά του. Μετά την αλλαγή ζεύξης ρέει αέρας, ο οποίος στη μεταλλουργική βιομηχανία ονομάζεται άνεμος, μέσα 10

11 από τη μάζα αποθήκευσης θερμότητας από κάτω προς τα πάνω και έτσι θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, και ως καυτός άνεμος οδηγείται στον υψικάμινο. Συχνά δεν απαιτείται μόνον υψηλή θερμοκρασία για τον θερμό αέρα, αλλά η θερμοκρασία πρέπει να είναι και κατά το δυνατόν σταθερή. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί, εάν κατά την περίοδο ροής του αέρα, ένα χρονικά μειoύμενο μέρος της συνολικά αμετάβλητης ποσότητας αέρα οδηγείται σε μια παράκαψη (bypass) στον προθερμαντήρα αέρα και αναμιγνύεται με το θερμό αέρα τον εξερχόμενο από τον προθερμαντήρα αέρα. Εικόνα 2.2 Προθερμαντήρας αέρα κατά Cowper 11

12 Εικόνα 2.3 Προθερμαντήρας αέρα κατά Cowper, διαμήκης και εγκάρσια τομή Ο αέρας ο οποίος ρέει μέσα από τον προθερμαντήρα πρέπει να θερμανθεί τόσο, ώστε η μειωνόμενη θερμοκρασία εξόδου στο τέλος της περιόδου ροής αέρα να είναι τουλάχιστον ίση ή λίγο μεγαλύτερη από την ζητούμενη σταθερή θερμοκρασία ανάμιξης. Μία άλλη μέθοδος για την παραγωγή θερμού αέρα με κατά το δυνατόν σταθερή θερμοκρασία έγκειται στη λειτουργία τεσσάρων ή περισσοτέρων προθερμαντήρων, ώστε πάντοτε δύο προθερμαντήρες να αποδίδουν θερμό αέρα. Έτσι μπορούμε σε κάθε χρονικό σημείο να αναμίξουμε δύο ροές αερίων διαφορετικής θερμοκρασίας, ώστε να λαμβάνεται μία κατά το δυνατόν ομοιόμορφη θερμοκρασία ανάμιξης. 12

13 2.2.2 Διαμόρφωση της μάζας αποθήκευσης Οι μάζες αποθήκευσης στην περιοχή των υψηλών θερμοκρασιών π.χ. σε προθερμαντήρες αέρα, αποτελούνται από πυρίμαχους μορφόλιθους με αρχικό πάχος περίπου 200 mm. Ο χρόνος μεταξύ δύο αλλαγών ζεύξης κυμαίνεται μεταξύ 1 και 2 ώρες. Ωστόσο σταδιακά έχει πάντως επιτευχθεί, ιδιαίτερα στους αναγεννητές στην χημική βιομηχανία, να χρησιμοποιούνται μορφόλιθοι με πάχος μικρότερο από 40 mm. Έτσι και ο χρόνος της αλλαγής ζεύξης μπόρεσε να μειωθεί στο ένα τέταρτο της ώρας. Όπως φαίνεται στην εικόνα 2.4a, μπορούν να δημιουργηθούν με ορθογώνιους μορφόλιθους πλέγματα με λεία φρεάτια ή με περιπλοκότερη διάταξη. Συμπλέγματα μπορούν να δημιουργηθούν και από μορφόλιθους, εικόνες 2.4b έως 2.4d. Η παλαιότερα χρησιμοποιούμενη μέθοδος, να μεταβάλλεται η διατομή των κάθετων καναλιών κατά μήκος, μέσω της τοποθέτησης πληρωτικών στοιχείων διαφορετικού μεγέθους και σχήματος, δεν χρησιμοποιείται πλέον σήμερα. Σε χαμηλές ή μέτριες υψηλές θερμοκρασίες μπορούν οι μάζες αποθήκευσης να κατασκευαστούν από μέταλλο, π.χ. ατσάλι ή αλουμίνιο, ώστε να δημιουργηθούν στενότερα κανάλια για την ροή του αερίου, εικόνα 2.5 Στην τεχνική χαμηλών θερμοκρασιών χρησιμοποιούνταν αρχικά λωρίδες από έλασμα αλουμινίου με λοξή κυμάτωση. Τοποθετούνταν η μία πάνω στην άλλη με εναλλασσόμενη κατεύθυνση της κυμάτωσης, ώστε να δημιουργηθούν διασταυρωμένα κανάλια. Αργότερα αυτό το ακριβό είδος μάζας αποθήκευσης αντικαταστάθηκε με επιτυχία από χαλίκι ή σύντριμμα. Οι κατατομές θερμαινόμενων ελασμάτων που δείχνονται στην εικόνα 2.5 χρησιμοποιούνται σήμερα κυρίως σε αναγεννητές με την μέθοδο Ljungström για την προθέρμανση του αέρος ή του καυσαερίου σε εγκαταστάσεις λεβήτων. Το πάχος του ελάσματος κυμαίνεται μεταξύ 0,5 και 1 mm. Τα κανάλια αερίου έχουν μία υδραυλική διάμετρος 4 μέχρι 9 mm. Εικόνα 2.4 Στοιχεία μορφής (μορφόλιθοι) για αναγεννητές υψηλών θερμοκρασιών a) Σύμπλεγμα στοιχείων για αναγεννητές σε φούρνους τήξης γυαλιού b) Στοιχεία μορφής για αναγεννητές σε φούρνους τήξης γυαλιού c) Στοιχεία μορφής για προθερμαντήρες αέρα υψικαμίνων d) Στοιχεία μορφής για αναγεννητές σε φούρνους κωκ 13

14 a) b) Εικόνα 2.5 Μεταλλικές κατατομές (προφίλ) ειδικά για αναγεννητές Ljungström a) πρότυπες κατατομές b) ειδικές κατατομές για δύσκολα καύσιμα Εξαιρετικά μικρές διαστάσεις έχουν οι αναγεννητές της ψυκτικής μηχανής αερίου Philips η οποία εξελίχθηκε για την τεχνική χαμηλών θερμοκρασιών, η μάζα αποθήκευσης των οποίων αποτελείται από λεπτά σύρματα χαλκού. Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά ενός πλέγματος περιγράφονται από τα ακόλουθα τέσσερα μεγέθη: υδραυλική διάμετρος του καναλιού ροής d h, κλάσμα της ελεύθερης διατομής ροής φ, ειδική επιφάνεια θέρμανσης ανοιγμένη σε 1 m 3 συμπλέγματος f v, ισοδύναμο πάχος τοιχώματος δ gl μιας μάζας αποθήκευσης αποτελούμενης από πλάκες Ο Heiligenstaedt έδειξε ότι τα τέσσερα αναφερόμενα μεγέθη συνδέονται μεταξύ τους, έτσι ώστε με την επιλογή δύο μεγεθών, τα άλλα δύο είναι ήδη καθορισμένα. Ισχύουν οι ακόλουθες σχέσεις: fv δ gl φ dh (1) dh φd h (2) 2 Στα δύο διαγράμματα στην εικόνα 2.6 έχουν χαραχθεί για διάφορους αναγεννητές τα στοιχεία των συνηθέστερων μαζών αποθήκευσης. Διακρίνουμε ότι τα χρησιμοποιούμενα πλέγματα έχουν εντελώς διαφορετική γεωμετρική διαμόρφωση σε αντιστοιχία με τις διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας των επί μέρους αναγεννητών. 14

15 κλάσμα ελεύθερης διατομής φ κλάσμα ελεύθερης διατομής φ Εικόνα 2.6 Σύγκριση γεωμετρικών στοιχείων διαφόρων πλεγμάτων αναγεννητών υψηλών θερμοκρασιών Πορεία της θερμοκρασίας Οι εναλλασσόμενες διαδικασίες ψύξης και θέρμανσης σε αναγεννητές μπορούν να παρουσιασθούν με το παράδειγμα μιας μεταλλικής μάζας αποθήκευσης, επειδή η λεπτότοιχη μάζα αποθήκευσης από αλουμίνιο ή χάλυβα άγει την παραλαμβανόμενη θερμότητα από την επιφάνεια επαφής τόσο καλά, ώστε σε μία διατομή του ελάσματος να μην μπορεί να μετρηθεί μία διαφορά θερμοκρασίας. Αλλά και σε αυτήν την απλή περίπτωση με σχεδόν σταθερή θερμοκρασία εγκάρσια στη διεύθυνση της ροής, η θερμοκρασία μεταβάλλεται όχι μόνον τοπικά αλλά και με το χρόνο. Εισάγοντας πάντως χρονικά μέσες τιμές θ 1 και θ 2 των θερμοκρασιών θ 1 και θ των δύο ροών αερίων 1 και 2 σε μια διατομή του ζεύγους αναγεννητών, όπως 2 φαίνεται στην εικόνα 2.7, λαμβάνεται τότε κατ αρχή μία σχέση από το ισοζύγιο θερμότητας, η οποία μοιάζει πολύ με μία εξίσωση για τον κοινό εναλλάκτη με χρονικά μη μεταβαλλόμενη καμπύλη θερμοκρασίας. Με τη βοήθεια της εικόνας 2.7 θα εξηγηθούν καλύτερα αυτές οι σχέσεις: Αν είναι t 1 η διάρκεια της περιόδου θέρμανσης και t 2 η διάρκεια της περιόδου ψύξης, W 1 και W 2 οι θερμοχωρητικές ροές, δηλαδή η εκάστοτε θερμοχωρητικότητα των ποσοτήτων αερίων 1 και 2 που ρέουν μέσα στον αναγεννητή στη μονάδα του χρόνου, τότε τα γινόμενα W 1 t 1 και W 2 t 2 είναι η εκάστοτε θερμοχωρητικότητα των ποσοτήτων αερίου που ρέουν κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης ή ψύξης. Περαιτέρω έστω θ 2 είναι η θερμοκρασία εισόδου του αρχικά ψυχρότερου αερίου, θ1 η μέση τιμή της θερμοκρασίας εξόδου του αρχικά θερμότερου αερίου στο κατώτερο άκρο του αναγεννητή. Από την παραδοχή, ότι στην κατώτερη περιοχή του αναγεννητή μέχρι τη θεωρούμενη τομή A-B στην κατάσταση ισορροπίας το ένα αέριο στην περίοδο ψύξης παραλαμβάνει την ίδια ποσότητα θερμότητας την οποία αποδίδει το άλλο κατά την περίοδο θέρμανσης, λαμβάνεται W θ θ W t θ 2t θ1 (3) 15

16 Η μετατροπή δίνει W2t2 W1t θ 1 1 θ2 θ1 θ2 θ2 θ2 W1t 1 (4) Με την εξ.(4) έχει περιγραφεί η διαφορά των μέσων τιμών θερμοκρασιών θ1 θ 2 των δύο ροών αερίων σε μια τομή αναγεννητή σε εξάρτηση από τη χρονικά μέση τιμή της θερμοκρασίας θ 2 του ψυχρότερου αερίου. Η εξ. (4) μπορεί να είναι χρήσιμη ως ένα πρώτο στοιχείο για την μεταβολή της θερμοκρασίας στην διαμήκη διεύθυνση του αναγεννητή. Μια ακριβέστερη εικόνα για την χρονική και χωρική μεταβολή της θερμοκρασίας στην κατάσταση ισορροπίας μπορούμε να λάβουμε, εάν θεωρήσουμε την διαδικασία στον αναγεννητή ως μια εξαναγκασμένη ταλάντωση της διακύμανσης της θερμοκρασίας και αυτή να την αναλύσουμε ομοίως όπως τις ταλαντώσεις μιας χορδής στη βασική ταλάντωση και στις ανώτερες ταλαντώσεις. H εικόνα 2.8 δείχνει γι αυτό τη θερμοκρασία στην μάζα αποθήκευσης σε εξάρτηση από τη διαμήκη συντεταγμένη στη διεύθυνση ροής με τον χρόνο ως παράμετρο. Σ αυτήν η διαμήκης συντεταγμένη ξ και ο χρόνος η είναι μεγέθη σε ανηγμένη κλίμακα, τα οποία αντιστοιχούν στο ανηγμένο μήκος του αναγεννητή Λ και στην ανηγμένη περιόδου Π σύμφωνα με την εξ.(9) που παρουσιάζονται κατωτέρω. Εάν οι θερμοχωρητικότητες W 1 t 1 και W 2 t 2 των αερίων τα οποία ρέουν στις δύο περιόδους μέσα από τον αναγεννητή είναι ίσες μεταξύ τους, τότε η βασική ταλάντωση παριστά μια χωρικά και χρονικά μια ευθεία γραμμή, όπως φαίνεται στην εικόνα 2.8, επάνω, για την περίοδο ψύξης. Εικόνα 2.7 Θερμοκρασίες αερίων σε ζεύγος αναγεννητών 16

17 Εικόνα 2.8 Ανάλυση της πορείας της θερμοκρασίας στην μάζα αποθήκευσης στη διαμήκη διεύθυνση ενός αναγεννητή σε βασική ταλάντωση και ανώτερες ταλαντώσεις Αυτή η γραμμική πορεία της θερμοκρασίας δεν είναι συμβατή με την κατά κανόνα μη μεταβλητή θερμοκρασία εισόδου των αερίων. Η πραγματική πορεία της θερμότητας μπορεί επομένως να παρασταθεί σωστά μόνον εάν λάβουμε υπόψη και ανώτερες αρμονικές. Η εικόνα 2.8, μέσο, δείχνει το άθροισμα των ανώτερων ταλαντώσεων. Εδώ κάθε μία είναι πολλαπλασιασμένη με ένα συντελεστή επιλεγμένο έτσι ώστε με την πρόσθεση όλων των ανώτερων αρμονικών στη βασική ταλάντωση να προκύπτει μια αμετάβλητη θερμοκρασία εσόδου του αερίου που ρέει μέσα από τον αναγεννητή κατά τη θεωρούμενη περίοδο. Ως συνολική εικόνα λαμβάνεται τελικά για την κατάσταση ισορροπίας η πορεία της θερμοκρασίας η οποία είναι σχεδιασμένη στην εικόνα 2.8, κάτω. Η ευθεία πορεία της θερμοκρασίας σύμφωνα με την βασική ταλάντωση είναι εκ τούτου καμπυλωμένη και στα δύο άκρα του αναγεννητή. Σε αναγεννητές υψηλών θερμοκρασιών, η επίδραση των ανώτερων ταλαντώσεων και κατά συνέπεια η καμπύλωση των θερμοκρασιακών καμπύλων, μπορεί να είναι εμφανής έως και στο μέσον των αναγεννητών. Πάντως η επίδραση αυτή είναι συνολικά μικρότερη σε σχέση με αναγεννητές με μεταλλική μάζα αποθήκευσης. 17

18 Εικόνα 2.9 Διακύμανση της θερμοκρασίας στην τομή ενός μορφόλιθου Εικόνα 2.10 Τοπική μεταβολή της θερμοκρασίας στον μορφόλιθο για χρονικά μεταβλητή θερμοκρασία αερίου Ενώ η εικόνα 2.8 περιγράφει πλήρως της θερμοκρασιακές μεταβολές μιας μεταλλικής μάζας αποθήκευσης, σε αναγεννητές, οι οποίοι είναι κατασκευασμένοι από μορφόλιθους, οι θερμοκρασιακές διαφορές οι οποίες εμφανίζονται στους μορφόλιθους αλληλοπροστίθενται. Σε διαδοχικές ψυχρές και θερμές περιόδους, η θερμοκρασία στο εσωτερικό ενός μορφόλιθου διακυμαίνεται περιοδικά μεταξύ δύο ορίων θ max και θ min, όπως φαίνεται στην εικόνα 2.9 για την κατάσταση ισορροπίας. Η εικόνα 2.10 επιτρέπει την αναγνώριση της τοπικής πορείας της θερμοκρασίας στη διατομή του μορφόλιθου σε διάφορα χρονικά σημεία της ψυχρής περιόδου. Αντίθετα στην εικόνα 2.8, κάτω, οι καταχωρισμένες τιμές των θερμοκρασιών είναι εκάστοτε μόνον η τοπικά μέση τιμή της θερμοκρασίας των μορφόλιθων σε ένα συγκεκριμένο χρονικό σημείο. Παρόμοια ισχύουν και όταν οι εκάστοτε θερμοχωρητικότητες W 1 t 1 και W 2 t 2 των αερίων τα οποία ρέουν ανά περίοδο δεν είναι ίσες. Η ουσιαστική διαφορά έγκειται στο ότι σ αυτή τη γενικότερη περίπτωση η βασική ταλάντωση δεν παριστάνεται με μία ευθεία αλλά με μια καμπύλη πορεία της θερμοκρασίας. Η τοπική μεταβολή στη διαμήκη διεύθυνση του αναγεννητή συμφωνεί ακόμη τότε στο πλαίσιο της βασικής ταλάντωσης κατά μέσο με τη μεταβολή σε ένα κοινό εναλλάκτη ο οποίος λειτουργεί υπό τις ίδιες συνθήκες. Η μεταβολή της θερμοκρασίας στη διαμήκη διεύθυνση των αναγεννητών και τις χρονικές μεταβολές του μπορούν να υπολογισθούν σύμφωνα με τη μέθοδο την παρουσιαζόμενη στην παράγραφο Στην πράξη συχνά δεν χρειάζεται η ακριβής πορεία της θερμότητας, επειδή και χωρίς τη γνώση της πορεία της θερμότητας μπορούμε να υπολογίσουμε το συντελεστή θερμοπερατότητας k, με τον οποίο μπορεί να υπολογισθεί η μετάδοση της θερμότητας σε αναγεννητές τόσο απλά όσο στους κοινούς εναλλάκτες. 18

19 2.2.4 Συντελεστής Θερμοπερατότητας Ο συντελεστής θερμοπερατότητας στην κατάσταση ισορροπίας των αναγεννητών μπορεί να υπολογισθεί ως εξής: Η διάρκεια t 1 +t 2 μιας θερμής και ψυχρής πλήρης περιόδου ονομάζεται πλήρης περίοδος. Περαιτέρω έστω Δθ m η μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των ροών αερίων η οποία μπορεί επίσης να υπολογισθεί όπως στους συνήθεις εναλλάκτες θερμότητας αντιρροής. Εάν η θερμοχωρητικότητα των αερίων δεν εξαρτάται από την θερμοκρασία, τότε η Δθ m ισούται με τη λογαριθμική μέση τιμή των διαφορών θερμοκρασίας στα άκρα του αναγεννητή. Εδώ πρέπει μόνο να προσεχθεί ότι για τη θερμοκρασία εξόδου των αερίων πρέπει μόνο να χρησιμοποιηθούν οι χρονικά μέσες τιμές θ 1 και θ 2. Ο συντελεστής θερμοπερατότητας k θα πρέπει να προσδιορισθεί έτσι, ώστε η θερμότητα η μεταδιδόμενη κατά μία πλήρης περίοδο σε ένα αναγεννητή με επιφάνεια θέρμανσης Α να μπορεί να υπολογισθεί από την σχέση: Qper kat1 t2 Δθm (5) Αυτή η θερμότητα παραλαμβάνεται από τη μάζα αποθήκευσης του αναγεννητή στην θερμή περίοδο και αποδίδεται κατά την ψυχρή περίοδο. Ο συντελεστής θερμοπερατότητας k σύμφωνα με την εξ. (5), ο οποίος περιλαμβάνει και τις τοπικές θερμοκρασιακές διαφορές στους μορφόλιθους σύμφωνα με την εικόνα 2.10, μπορεί να υπολογιστεί σε 2 βήματα, όπου η επίδραση της βασικής ταλάντωσης και των ανώτερων αρμονικών πρέπει να ληφθεί υπ όψη ξεχωριστά. Ο συντελεστής θερμοπερατότητας ο οποίος προκύπτει μόνον από τη βασική ταλάντωση συμβολίζεται με k 0. Με τους συντελεστές συναγωγής οι οποίοι ισχύουν για τις δύο περιόδους α 1 και α 2 ο k 0 προκύπτει από τη σχέση δ (t1 t2 ) Φ (6) k0 α1t1 α2t2 t1 t2 λs 2 δ 1 1 Σ αυτήν η Φ είναι μια συνάρτηση της παράστασης, η οποία λαμβάνεται 2α t1 t2 από την εικόνα Εδώ δ είναι το πάχος των πλακών, ή η διάμετρος ενός κυλίνδρου ή μιας σφαίρας, λ s ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας και α ο συντελεστής θερμικής διαχυτότητας της μάζας αποθήκευσης. 2 δ 1 1 Κατά κανόνα, δηλ. όσο η ποσότητα δεν είναι πολύ μεγάλη, μπορεί 2α t1 t2 η Φ, αντί να ληφθεί από την εικόνα 2.11 να υπολογισθεί ακριβέστερα με τα ακόλουθες εξισώσεις: Πλάκα: Κύλινδρος: Σφαίρα: δ 1 1 δ 1 1 Φ 0, α για 10 t1 t2 2α t1 t (7a) δ 1 1 δ 1 1 Φ 0, α για 15 t1 t2 2α t1 t (7b) 2 19

20 2 2 1 δ 1 1 δ 1 1 Φ 0, α για 20 t1 t2 2α t1 t (7c) 2 Ι πλάκα ΙΙ κύλινδρος ΙΙΙ σφαίρα δ πάχος πλάκας ή διάμετρος α συντελεστής θερμικής διαχυτότητας Εικόνα 2.11 Βοηθητική συνάρτηση Φ για τον υπολογισμό του συντελεστή θερμοπερατότητας σύμφωνα με την εξ.(6) Σε όλες τις περιπτώσεις μπορούμε κατά προσέγγιση να χρησιμοποιήσουμε την καμπύλη ή την σχέση για την πλάκα, εάν για το δ εισάγουμε ένα ισοδύναμο πάχος πλάκας ή πάχος τοιχώματος δ gι : δ gl δ V s (8) 2 A όπου δ είναι το μέσο πάχος της πλάκας ή η μέση διάμετρος ενός στοιχείου μάζας αποθήκευσης, V s ο όγκος και Α η επιφάνεια της μάζας αποθήκευσης ή ενός μέρους της. Με αυτήν μπορούμε να προσδιορίσουμε την Φ ακόμη και για μάζες αποθήκευσης με οποιαδήποτε διαμόρφωση, αφού γίνει υπολογισμός με την εξ.(8) με κατά το δυνατόν καλύτερη εκτίμηση των τιμών δ gι. Εάν αντιθέτως είναι γνωστά τα στοιχεία του πλέγματος π.χ. για ένα πλέγμα δομημένο από μορφοστοιχεία, τότε το δ gι υπολογίζεται ευκολότερα με την εξ. (2). Για να βρούμε από την τιμή του k 0 η οποία λαμβάνεται από την εξ. (6) τον αληθινό συντελεστή θερμοπερατότητας k του αναγεννητή, προσδιορίζεται κατ αρχή ο λόγος k / k0. Για το σκοπό αυτό υπολογίζεται το ανηγμένο μήκος του αναγεννητή Λ και η ανηγμένη διάρκεια της περιόδου Π ως εξής: k0 t1 t2 A Λ 2 CPer Π k0t1 t2 A C 2 Per Λ (9) Cs Cs όπου W t W t / 2 CPer η μέση θερμοχωρητικότητα και των δύο ροών αερίων κάθε περιόδου και C s η θερμοχωρητικότητα της μάζας αποθήκευσης ενός αναγεννητή. Με τις τιμές των Λ και Π μπορεί να προσδιορισθεί ο λόγος το k / k0 από την εικόνα 2.12 ή Πολλαπλασιάζοντας στην συνέχεια με k 0 βρίσκουμε το k του αναγεννητή. Μετά τον προσδιορισμό του k μπορούν οι αναγεννητές να υπολογισθούν όπως και οι 20

21 κοινοί εναλλάκτες. Με την εξ. (5) λαμβάνεται είτε η μεταδιδόμενη θερμότητα Q Ρer είτε η αναγκαία επιφάνεια Α της μάζας αποθήκευσης για μια απαιτούμενη μετάδοση. Εάν είναι γνωστή η διαμόρφωση της μάζας αποθήκευσης προκύπτει μ αυτή το μήκος του αναγεννητή. Ο πορεία του υπολογισμού επεξηγείται στο τέλος της παραγράφου με ένα αριθμητικό παράδειγμα. Στις θεωρήσεις μέχρι τώρα έχουμε προϋποθέσει ότι οι θερμοχωρητικότητες της μάζας αποθήκευσης και των αερίων καθώς και του k δεν εξαρτώνται από την θερμοκρασία. Εάν δεν επιτρέπεται πάντως να αμεληθεί η εξάρτησή τους από τη θερμοκρασία, μπορεί κατά κανόνα να επιτευχθεί με τη χρήση κατάλληλων μέσω τιμών επαρκής ακρίβεια των υπολογισμών. Για τις έννοιες k / k0 και Λ πρέπει να επισημάνουμε τα ακόλουθα. Οι χρονικές μεταβολές της θερμοκρασίας της μάζας αποθήκευσης στα άκρα του αναγεννητή και στη γειτονιά τους κατά τη θερμή και ψυχρή περίοδο σχηματίζονται ένα είδος βρόχων υστέρησης. Το μέσο ύψος αυτών των βρόχων υστέρησης είναι μη ενεργό για την μετάδοση θερμότητας. Γι αυτό πρέπει η συνολικά μέση τιμή αυτών των υψών να αφαιρεθεί από τη μέση θερμοκρασιακή διαφορά η οποία υπολογίζεται με το συνήθη τρόπο, για να ληφθεί η ενεργή μέση θερμοκρασιακή διαφορά. Από αυτή προκύπτει ο λόγος k / k0. Θα ήταν σωστότερο το μέγεθος το χαρακτηριζόμενο με k / k0 να θεωρηθεί ως ο λόγος της ενεργής μέσης θερμοκρασιακής διαφοράς προς την πλήρη μέση θερμοκρασιακή διαφορά των 2 αερίων. Αυτή η διαφορά εκφράσθηκε από ένα λόγο των συντελεστών θερμοπερατότητας, επειδή ο Rummel στον ορισμό του συντελεστή θερμοπερατότητας με την εξ. (5) έχει χρησιμοποιήσει το μέγεθος Δθ m ως την πλήρη μέση θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ δύο ροών αερίων. Θερμικές ή ψυκτικές απώλειες των αναγεννητών στο περιβάλλον στην τεχνική συνήθων μεγάλων διαστάσεων δεν παίζουν κανένα ρόλο. 21

22 Εικόνα 2.12 Λόγοςk / k0 υπολογιζόμενος από τις ανώτερες αρμονικές σε εξάρτηση από το Λ και το Π σύμφωνα με την εξ.(9) Εικόνα 2.13 Μεγεθυμένο τμήμα της εικόνας

23 2.2.5 Υπολογισμός της πορείας της θερμοκρασίας σε αναγεννητές Στην παράγραφο έγινε ήδη υπόδειξη, ότι για τον υπολογισμό των αναγεννητών δεν είναι αναγκαία η ακριβής γνώση της τοπικής και χρονικής πορείας της θερμοκρασίας, και ότι γι αυτό κατά κανόνα αρκεί περισσότερο ο προσδιορισμός του συντελεστή θερμοπερατότητας σύμφωνα με τη μέθοδο τη περιγραφόμενη στην παράγραφο Παρά τις τοπικές διαφορές θερμοκρασίας στην τομή ενός μορφόλιθου που απεικονίζονται στις εικόνες 2.9 και 2.10, η πορεία της θερμοκρασίας σε μια μάζα αποθήκευσης σχηματισμένη από μορφόλιθους μπορεί επίσης να υπολογισθεί όπως για μια μεταλλική μάζα αποθήκευσης και να χαραχθεί όπως στην εικόνα 2.8, κάτω, εφ όσον ο υπολογισμός γίνει με την τοπική μέση τιμή θ sm της θερμοκρασίας του μορφόλιθου στην εκάστοτε θεωρούμενη τομή του αναγεννητή. Και ο συντελεστής θερμοπερατότητας αναφέρεται σκόπιμα στη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του αερίου και της μέσης τιμής της θερμοκρασίας του μορφόλιθου θ sm. Αυτός ο συντελεστής θερμοπερατότητας α m υπολογίζεται από τον αληθινό συντελεστή συναγωγής α, το πάχος δ και το συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ s του υλικού του μορφόλιθου με την εξίσωση 1 1 δ Φ αm α λ s (10) Για να μπορέσουμε να υπολογίσουμε την πορεία της θερμοκρασίας στην διαμήκη κατεύθυνση ενός αναγεννητή και ανεξάρτητα από τον χρόνο, είναι γνωστές μια σειρά από διάφορες μεθόδους. Πρέπει να προτιμώνται αυτές που βασίζονται στην μέθοδο πεπερασμένων διαφορών, στις οποίες προχωρούμε κατά βήματα, και οι οποίες είναι κατάλληλες για τον υπολογισμό μέσω υπολογιστή. Θα επεξηγηθούν δύο μέθοδοι, οι οποίες από αρχικά σχεδιαστικές μεθόδους του Hausen μετατράπηκαν σε καθαρά υπολογιστικές. Σύμφωνα με τη μέθοδο I, την οποία ο Willmott έφερε σε υπολογιστική μορφή, σε κάθε βήμα προσδιορίζονται εναλλάξ η θερμοκρασία της μάζας αποθήκευσης και του αερίου. Αντιθέτως σύμφωνα με τη μέθοδο IΙ, η οποία σχεδόν από την αρχή μπορούσε να εφαρμοσθεί υπολογιστικά, υπολογίζεται κατ αρχή μόνον η θερμοκρασία της μάζας αποθήκευσης. Και οι δύο μέθοδοι θα αναλυθούν ως προς τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους στις παραγράφους έως Αρχικά θα επεξηγηθεί το τοπικό και χρονικό πλαίσιο για την πορεία του υπολογισμού με τη βοήθεια της εικόνας Ως διαμήκης συντεταγμένη στη διεύθυνση της ροής, θα ληφθεί η επιφάνεια μετάδοσης θερμότητας f του τμήματος της μάζας αποθήκευσης, το οποίο βρίσκεται μεταξύ του σημείου εισόδου της ροής του αερίου και του εκάστοτε θεωρούμενου σημείου του αναγεννητή. Στην εικόνα 14 έστω ότι είναι γνωστές στο παράδειγμα μιας ψυχρής περιόδου κατά τον χρόνο t οι θερμοκρασίες s1 θ και θ s2 της μάζας αποθήκευσης στα σημεία f και f+δf, και κατά τον θ στο σημείο f. Ζητείται η θερμοκρασία της μάζας χρόνο t+δt η θερμοκρασία s3 αποθήκευσης θ s4 κατά τον χρόνο t+δt στο σημείο f+δf. Όλες οι τιμές θερμοκρασιών της μάζας αποθήκευσης είναι τοπικά μέσες τιμές θερμοκρασιών. Για συνοπτικότητα παραβλέπεται στις ακόλουθες εξισώσεις ο δείκτης m στη θερμοκρασία της μάζας 23

24 αποθήκευσης. Οι αντίστοιχες θερμοκρασίες των αερίων θ g1, θ g2, θ g3, θ g4 δεν παρουσιάζονται στην εικόνα Εικόνα 2.15 Βήμα υπολογισμού για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας της μάζας αποθήκευσης Μέθοδος κατά βήματα I Σύμφωνα με την μέθοδο του Willmott, η οποία ονομάζεται μέθοδος κατά βήματα I, οι ζητούμενες τιμές της θερμοκρασία της μάζας αποθήκευσης θ s4 και του αερίου θ g4 λαμβάνονται από τις ακόλουθες σχέσεις: θ s4 2W 1 θ αm f Δ 2 dcs 2W 1 θ 1 θ α t df s2 m am f Δ Δ 2w 2 dc 1 s 1 1 αm f αm t df Δ Δ g2 g3 θ s3 (11) θs3 θs4 2θg3 θg4 θg3 2W 1 αmδf (12) Στις εξ. (11) και (12) W είναι η ροή θερμοχωρητικότητας του αερίου, C s η θερμοχωρητικότητα της μάζας αποθήκευσης και dc s ένα μέρος της, το οποίο αναφέρεται σε μια μικρή επί μέρους επιφάνεια df ο συντελεστής α m προσδιορίζεται με την εξ. (10). Σε πολύ λεπτά ή μεταλλικά στοιχεία αποθήκευσης ισχύει α m =α. Η κατά βήματα εφαρμογή αυτής της μεθόδου Ι γίνεται καλύτερα με την βοήθεια ενός υπολογιστικού προγράμματος. Εκεί παρουσιάζεται και η έτσι επιτυγχανόμενη πορεία της θερμοκρασίας του αερίου και της μάζας αποθήκευσης για την θερμή και ψυχρή περίοδο. 24

25 2.2.7 Μέθοδος κατά βήματα II Σύμφωνα με τη μέθοδο την προταθείσα από τον Hausen, η οποία χαρακτηρίζεται ως μέθοδος κατά βήματα II, υπολογίζεται στην αρχή μόνον η θερμοκρασία της μάζας αποθήκευσης. α f df θ θ 2θ m Δ s2 s3 s1 Δtθs2 θs3 2 W dcs θ s4 θs1 α f df 1 m Δ (13) Δt 2 W dcs Οι συμβολισμοί είναι οι ίδιοι με εκείνους των εξ. (11) και (12). Οι εξ. (11) και (13) απλοποιούνται, εάν επιλέξουμε το τοπικό και χρονικό μέγεθος του βήματος έτσι ώστε 1 df να είναι Δf Δt. Αυτό αφορά προπαντός την εξ.(13), η οποία απλοποιείται: W dc s θ θ 2θ θ θ s2 s3 s1 s4 s1 (14) α 1 m Δf W Στην μέθοδο κατά βήματα II η θερμοκρασία του αερίου, η οποία αντιστοιχεί στην υπολογιζόμενη πορεία της θερμοκρασίας της μάζας αποθήκευσης, προσδιορίζεται στο τέλος του υπολογισμού, π.χ. όταν επιτευχθεί κατάσταση ισορροπίας. Για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας του αερίου στην μέθοδο κατά βήματα II ισχύει η εξ. (12), όπως στη μέθοδο κατά βήματα I Χαρακτηριστικά των δύο μεθόδων Σύμφωνα με τις δύο μεθόδους μπορούμε να υπολογίσουμε με την βοήθεια των εξ. (11) και (12) ή αντίστοιχα 13 ή (14) κατά βήματα, από f σε f+δf, f+2δf κ.ο.κ προχωρώντας, την συνολική πορεία της θερμοκρασίας στον χρόνο t+δt, και με αντίστοιχο τρόπο αλλά και για άλλα χρονικά βήματα. Επίσης μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και τις δύο μεθόδους και για μεταβλητές, κυρίως εξαρτώμενες από τη θερμοκρασία τιμές των α m, W και C s, εάν θέσουμε σε κάθε επόμενο βήμα τιμές αυτών των μεγεθών κατά λίγο διαφοροποιημένες. Συνιστάται να χρησιμοποιούνται οι τιμές των α m, W και C s. οι οποίες ισχύουν εκάστοτε για την 1 θ s θ. Εάν είναι σταθερές οι τιμές των α m, W και C s, τότε θερμοκρασία θ s1 ή 2 s3 2 λαμβάνουμε την παραπέρα χρησιμοποιούμενη θερμοκρασία αποθήκευσης στο σημείο εισόδου του αερίου από την σχέση: αmdf t dc θ s θg θ s0 θg e s Από τα γνωστά μεγέθη στην εξ.(15) 25 θ s της μάζας (15) θ g είναι η σταθερή θερμοκρασία εισόδου του αερίου και θ s0 η θερμοκρασία της μάζας αποθήκευσης στο χρόνο t=0. Εάν θέλουμε να υπολογίσουμε τις τιμές της θερμοκρασίας για περισσότερες διαδοχικές περιόδους, πρέπει να δοθεί προσοχή ότι η τοπική πορεία της θερμοκρασίας της μάζας

26 αποθήκευσης η οποία λαμβάνεται στο τέλος μίας περιόδου ισούται με την πορεία της θερμοκρασίας στην αρχή της επόμενης περιόδου. Η περιοδική κατάσταση ισορροπίας του αναγεννητή λαμβάνεται εάν χρησιμοποιήσουμε τις μεθόδους κατά βήματα για τόσες διαδοχικές περιόδους, μέχρι να μην μεταβάλλεται πλέον η πορεία της θερμοκρασίας στο τέλος της συνολικής περιόδου. Και οι δύο μέθοδοι κατά βήματα επιτρέπουν να υπολογίσουμε τις χρονικές μεταβολές της μέσης θερμοκρασίας των μορφόλιθων. Οι χρονικές μεταβολές της θερμοκρασίας του αερίου όμως αποδίδονται σωστά μόνον κατά χρονικά μέση τιμή. Αιτία αυτού είναι η χρήση του α m σύμφωνα με την εξ. (10). Με αυτήν δεν λαμβάνονται υπ όψη οι γρήγορες χρονικές μεταβολές της θερμοκρασίας του αερίου και της επιφάνειας των μορφόλιθων αμέσως μετά την αλλαγή ζεύξης. Εάν επιλεγούν και για τις δύο μεθόδους τα βήματα υπολογισμού τοπικά και χρονικά ίσα, τότε κοντά στην είσοδο της ροής αερίου στον αναγεννητή η μέθοδος κατά βήματα Ι είναι ακριβέστερη από τη μέθοδο κατά βήματα ΙΙ. Πάντως μπορεί να επιτευχθεί σ αυτή την περιοχή η ίδια ακρίβεια με τη μέθοδο κατά βήματα ΙΙ, εάν χρησιμοποιηθούν μισού μεγέθους τοπικά και χρονικά βήματα σε σχέση με τη μέθοδο κατά βήματα Ι. Λίγο μακριά από την είσοδο, τουλάχιστον περίπου από την τοπική συντεταγμένη (α m /W)f=5 και οι δύο μέθοδοι κατά βήματα για ίδια βήματα έχουν την ίδια ακρίβεια, έτσι ώστε ο υπολογισμός να μπορεί να γίνει με μεγάλα βήματα, π.χ. με (α m /W)f=3. Εδώ η μέθοδος κατά βήματα ΙΙ έχει το πλεονέκτημα, να μπορεί να περιορισθεί μόνον στον υπολογισμό της θερμοκρασίας της μάζας αποθήκευσης χωρίς απώλεια σε ακρίβεια. Αυτό μειώνει σημαντικά το χρόνο για τον υπολογισμό, ιδιαίτερα όταν τότε πρέπει να χρησιμοποιηθεί η εξ. (14). 2.3 Κινούμενο αναγεννητικό σύστημα Κατασκευή Στους αναγεννητές με κινούμενο σύστημα, έχουμε μία σχετική κίνηση της μάζας αποθήκευσης έναντι των ροών αερίων. Στην περίπτωση αυτή είτε περιστρέφεται συνεχώς η μάζα αποθήκευσης του αναγεννητή έναντι της σταθερής στο χώρο ροής (σύστημα Ljungström, εικόνα 2.16 και 2.17) είτε η προσαγωγή του θερμού και ψυχρού αέρα γίνεται με συνεχώς, συγχρονισμένα περιστρεφόμενους διανομείς αέρα στην είσοδο και την έξοδο της σταθερής στο χώρο μάζας αποθήκευσης (σύστημα Rotemühle). Οι εικόνες 2.16 και 2.17 δείχνουν την κατασκευαστική μορφή ενός προθερμαντήρα αέρα Ljungström σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Η κατασκευαστική μορφή του αναγεννητή Rotemühle για παρόμοια χρήση φαίνεται στην εικόνα Και στα δύο συστήματα μέσω της συνεχούς περιστροφής, η μάζα αποθήκευσης διαρρέεται εναλλάξ με ένα θερμό και ψυχρό μέσο. Κάθε νοητά θεωρούμενο τμήμα της μάζας αποθήκευσης ενός κινητού αναγεννητή (στην εικόνα 1 παρουσιάζεται διαγραμμισμένο) υφίσταται κατά μία περιστροφή στην πλευρά του θερμού αέρα μια συνεχή θέρμανση, ενώ στην πλευρά του ψυχρού αέρα μία συνεχή 26

27 ψύξη. Κατά τη φάση θερμού αέρα εισέρχεται στο τμήμα αυτό ο θερμός αέρας με συνεχώς σταθερή θερμοκρασία. Το θεωρούμενο στοιχείο όγκου υφίσταται μία συνεχή θέρμανση. Η μετάβαση του θεωρούμενου στοιχείου όγκου στην πλευρά ψυχρού αέρα αντιστοιχεί με την αλλαγή των ροών αερίων σε έναν αναγεννητή με σταθερή μάζα αποθήκευσης. Προϋπόθεση γι αυτήν την αναλογία είναι, ότι στην περιφερειακή διεύθυνση, δηλαδή από ένα σφηνοειδές στοιχείο στο επόμενο δεν έχουμε ροή θερμότητας. Στις χρησιμοποιούμενες εδώ μάζες αποθήκευσης αυτό θα έπρεπε να είναι επαρκώς ακριβές. Επομένως ένας αναγεννητής με κινούμενη μάζα αποθήκευσης λειτουργεί το ίδιο, όπως ένα ζεύγος συνεργαζόμενων ζεύγος αναγεννητών με σταθερή μάζα αποθήκευσης. Ενώ η θερμοκρασία εξόδου σε χωρικά σταθερούς αναγεννητές μεταβάλλεται χρονικά, αλλά τοπικά είναι σταθερή, σε κινούμενους αναγεννητές προκύπτουν διαφορετικές θερμοκρασίες εξόδου στην περιφερειακή διεύθυνση. Για ισοδύναμο αριθμό στροφών και ίδιες συνθήκες εισόδου αυτές οι τοπικές θερμοκρασίες εξόδου είναι χρονικά σταθερές. Έτσι στην περίπτωση αυτή μέση τιμή των θερμοκρασιών εξόδου είναι χρονικά σταθερή. Για αντιστάθμιση των τοπικών θερμοκρασιακών διαφορών θα έπρεπε στην πρακτική λειτουργία, ιδιαίτερα σε αναγεννητές με μεγάλη διάμετρο, να γίνει ανάμειξη της εξερχόμενης ροής αέρα. Σε εφαρμογές του κλιματισμού αυτό συμβαίνει συχνά με τη διάταξη ενός ανεμιστήρα μετά τον αναγεννητή. Εικόνα 2.16 Σχήμα ενός αναγεννητή με περιστρεφόμενη μάζα αποθήκευσης 27

28 Εικόνα 2.17 Αναγεννητής με συνεχώς περιστρεφόμενη μάζα αποθήκευσης (σύστημα Ljungström) Εικόνα 2.18 Αναγεννητής με σταθερή μάζα αποθήκευσης και συνεχώς περιστρεφόμενο σύστημα διανομής (σύστημα Rotemühle) 28

29 Εικόνα 2.19 Αναγεννητής με περιστρεφόμενη μάζα αποθήκευσης Τα πλεονεκτήματα κινούμενων συστημάτων αναγεννητών, έγκεινται στην ομοιόμορφη, συνεχή λειτουργία, χωρίς διακοπή των ροών αερίων, στις χρονικά σταθερές μέσες θερμοκρασίες εξόδου και στους μικρότερους χρόνους των κύκλων, οι οποίοι επιτρέπουν μία πιο συμπαγή κατασκευή. Αυτά τα πλεονεκτήματα οδήγησαν στην ευρεία χρήση των κινούμενων αναγεννητών στα εργοστάσια παραγωγής ρεύματος, στις τεχνικές εξαερισμού και κλιματισμού, όπως επίσης και στην ρύθμιση της ποιότητας του αέρα στην τεχνική των διεργασιών. Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα έγκειται στη συνεχή (χωρίς βήματα) ρύθμιση βαθμού απόδοσης μέσω του αριθμού στροφών του αναγεννητή. Σε σύγκριση με κοινούς εναλλάκτες θερμότητας, οι αναγεννητικοί εναλλάκτες θερμότητας παρουσιάζουν τα ακόλουθα πρόσθετα πλεονεκτήματα. Με αναγεννητές μπορεί να επιτευχθεί η ίδια θερμική ισχύς έναντι των κοινών εναλλακτών με τρεις φορές μικρότερη θερμοκρασιακή διαφορά. Πρέπει ακόμη να αναφερθεί η περιορισμένη ευαισθησία σε ρύπανση των αναγεννητών ιδιαίτερα για τις χρησιμοποιούμενες στον κλιματισμό μάζες αποθήκευσης με ευθύγραμμα κανάλια ροής, υποστηριζόμενες από ορισμένο αυτοκαθαρισμό λόγω της αλλαγής στην κατεύθυνση ροής. Επί πλέον οι όποιες επικαθήσεις επηρεάζουν πολύ λιγότερο τον βαθμό απόδοσης από ότι στους κοινούς εναλλάκτες: λόγω των επικαθήσεων η μετάδοση θερμότητας και μ αυτήν η θερμική ισχύς επηρεάζεται μόνο σε μικρό βαθμό, επειδή και οι επικαθήσεις λειτουργούν και ως μάζα αποθήκευσης. Αντίθετα η ρύπανση ενός κοινού εναλλάκτη μειώνει την απαιτούμενη μετάδοση θερμότητας. 29

30 Λόγω της καλύτερης προσβασιμότητας των θερμαντικών επιφανειών στους αναγεννητές είναι επί πλέον δυνατός ευκολότερος καθαρισμός. 2.4 Κινούμενο σύστημα αναγεννητών σε εργοστάσια παραγωγής ρεύματος Η προθέρμανση του αέρα καύσης στην εστία καύσης των ατμολεβήτων είναι μια κλασική περιοχή εφαρμογής για κινούμενους αναγεννητές. Η θέρμανση του αέρα καύσης γίνεται με την ψύξη των καυσαερίων. Οι θερμοκρασίες εισόδου στην πλευρά των καυσαερίων είναι 320 C μέχρι 350 C, ενώ οι θερμοκρασίες εξόδου είναι περίπου 120 C. Η προθέρμανση του αέρα καύσης γίνεται από τους 50 C στους περίπου 300 C. Τυπικές τιμές της ταχύτητας ροής είναι μεταξύ 12 m/s και 15 m/s στα επί μέρους κανάλια. Στον υπολογισμό πρέπει να προσέξουμε ότι οι παροχές όγκου του αέρα και των καυσαερίων διαφέρουν, όπου ο λόγος ποσοτήτων εξαρτάται από το είδος του καυσίμου. Οι αναγεννητές γι αυτές τις περιπτώσεις εφαρμογής κατασκευάζονται για παροχές όγκου μέχρι 1,5 εκ. Nm 3 /h με διαμέτρους μέχρι 20 m. Η περιστρεφόμενη μάζα φθάνει μέχρι τους 1000 t. Όπως φαίνεται στις εικόνες 2.16, 2.17 και 2.18, σε αυτές τις περιπτώσεις, η μάζα του αναγεννητή είναι χωρισμένη σε επί μέρους κυκλικά τμήματα. Ο αριθμός στροφών του ρότορα είναι μεταξύ 0,5 min -1 και 2 min -1. Εκτός από την προθέρμανση του αέρα, οι κινούμενοι αναγεννητές χρησιμοποιούνται στα εργοστάσια παραγωγής ρεύματος και για ψύξη και για αναθέρμανση των καυσαερίων σε συνδυασμό με εγκαταστάσεις υγρής αποθείωσης καυσαερίων και απομάκρυνσης οξειδίων του αζώτου (DENOX). Μια περαιτέρω περιοχή εφαρμογής είναι η χρήση τους σε αεριοστροβίλους Διαμόρφωση της μάζας αποθήκευσης Στα εργοστάσια παραγωγής ρεύματος χρησιμοποιούνται συνήθως μάζες αποθήκευσης από ελάσματα. Η εικόνα 2.20 δείχνει μερικά τυπικά προφίλ ελασμάτων θέρμανσης. Το πάχος των ελασμάτων είναι μεταξύ 0,5 mm και 1 mm. Το μέσο ύψος του καναλιού για εφαρμογές στην τεχνική των καυσαερίων είναι μεταξύ 5 mm και 15 mm. Για την επίτευξη συγκεκριμένων θερμοκρασιακών κατανομών μπορούν να διαταχθούν και διαφορετικά προφίλ σε σειρά. Απαιτήσεις για τη μάζα αποθήκευσης έγκεινται σε περιορισμένη απώλεια πίεσης και περιορισμένη τάση για ρύπανση. Γι αυτόν τον λόγο τα χρησιμοποιούμενα ελάσματα θέρμανσης παρουσιάζουν κυρίως στη διεύθυνση της ροής διευθετημένα κανάλια με διαφορετική μορφή διατομής. Λόγω της περιεκτικότητας σε σκόνη των καυσαερίων μπορούν να δημιουργηθούν επικαθήσεις στα ελάσματα θέρμανσης, τα οποία συνήθως καθαρίζονται περιοδικά κατά την λειτουργία με ατμό ή πεπιεσμένο αέρα. Για την αποφυγή μιας διεύρυνση της δέσμης του πεπιεσμένου αέρα κατά κανόνα χρησιμοποιούνται σε τέτοιες 30

31 περιπτώσεις τα κλειστά προφίλ που παρουσιάζονται στην εικόνα 2.20b, στα οποία εκάστοτε η μία στρώση αποτελείται από μη μορφοποιημένο έλασμα. Για μικρότερα προβλήματα ρύπανσης χρησιμοποιούνται τα ανοιχτά προφίλ που παρουσιάζονται στην εικόνα 2.20a. Η διαμόρφωση αντικριστών ελασμάτων θέρμανσης, δημιουργεί εγκάρσια διαπερατότητα, ως επακόλουθο μικρότερες οριακές στοιβάδες και επομένως υψηλότερη μετάδοση θερμότητας. Για χρήση σε αεριοστροβίλους χρησιμοποιούνται πολλαπλώς κεραμικές μάζες αποθήκευσης. Σε νεώτερες κατασκευαστικές μορφές αυτές σχηματίζονται από ένα στρώμα κυματοειδούς και λείου κεραμικού φύλλου. Αυτός ο τύπος κατασκευής επιτρέπει την δημιουργία ιδιαίτερα λεπτών διαστάσεων καναλιών, ώστε να έχουμε υψηλή μετάδοση θερμότητας, συνδεδεμένη με μία μεγάλη, ειδική επιφάνεια μετάδοσης θερμότητας. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνονται οι απαιτούμενοι πολύ υψηλοί βαθμοί απόδοσης. a b Εικόνα 2.20 Μεταλλικά προφίλ από ελάσματα για αναγεννητές σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς a) ανοικτά προφίλ για υψηλή μετάδοση θερμότητας b) κλειστά προφίλ για καλό καθαρισμό Για τις εφαρμογές σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, το μεγαλύτερο μέρος της μάζας αποθήκευσης αποτελείται από χαλύβδινο έλασμα. Στις περιπτώσεις στις οποίες στο ψυχρό άκρο του ρότορα δεν μπορεί να αποκλεισθεί παραβίαση του σημείου δρόσου, λόγω κινδύνου διάβρωσης χρησιμοποιούνται σ αυτή την περιοχή επισμαλτωμένα ελάσματα. Για δύσκολες εφαρμογές είναι γνωστές και μάζες αποθήκευσης από πλαστικό (π.χ. φθοριούχα συνθετικά υλικά). Επειδή τα ελάσματα θέρμανσης υπόκεινται λόγω της εναλλασσόμενης φόρτισης από αέρα και καυσαέριο σε μία συνεχή διακύμανση της θερμοκρασίας, δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της παραβίασης του σημείου δρόσου η μέση θερμοκρασία των ελασμάτων θέρμανσης στο ψυχρό άκρο του ρότορα, αλλά πρέπει να ληφθεί υπ όψη η ελάχιστη θερμοκρασία των ελασμάτων θέρμανσης η εμφανιζόμενη κατά τη διάρκεια ενός κύκλου. Λόγω των χρησιμοποιούμενων λεπτών ελασμάτων θέρμανσης μπορούμε να ξεκινήσουμε από μία ενιαία θερμοκρασία στο πλάκος ελάσματος. 31

32 2.5 Κινούμενο σύστημα αναγεννητών στην τεχνική του κλιματισμού και των διεργασιών Στην τεχνική του εξαερισμού και του κλιματισμού οι αναγεννητές με κινούμενη μάζα αποθήκευσης θεωρούνται ως τεχνολογία πρώτης γραμμής στην ανάκτηση θερμότητας. Στη διαδεδομένη εφαρμογή του κλιματισμού κατά την διάρκεια του χειμώνα γίνεται προθέρμανση του προσαγόμενου αέρα γίνεται με τον απαγόμενο αέρα, ενώ το καλοκαίρι πρόψυξη του προσαγόμενου αέρα και έτσι εξοικονόμηση ψυκτικής ισχύος. Ιδιαίτερα στην επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων αέρα έχουν χρησιμοποιηθεί εδώ και πολύ καιρό αναγεννητές με περιστρεφόμενη μάζα αποθήκευσης. Παραδείγματα εφαρμογής είναι συστήματα εξαερισμού και κλιματιστικά για κτίρια γραφείων, πολυκαταστήματα κτίρια παραγωγής κλπ. Για τις εφαρμογές του κλιματισμού διακρίνουμε δύο κατασκευαστικές διαμορφώσεις: Η πρώτη χωρίς στοχευόμενη ανάκτηση υγρασίας και η δεύτερη με στοχευόμενη ανάκτηση υγρασίας. Στην πρώτη κατασκευή μεταδίδεται μέσω της μάζας αποθήκευσης αισθητή θερμότητα. Μόλις ο απαγόμενος αέρας ψυχθεί μέσα στο ρότορα κάτω από το σημείο δρόσου, ακολουθεί μετάδοση της υγρασίας μέσω συμπύκνωσης στην πλευρά του απαγόμενου αέρα (χειμερινή λειτουργία) και εξάτμισης στην πλευρά του νωπού αέρα. Η μετάδοση της υγρασίας μεταβάλλεται ανάλογα με τις θερμοκρασίες και υγρασίες του απαγόμενου και προσαγόμενου αέρα. Μειονέκτημα είναι η δημιουργία συμπυκνώματος πάνω στις επιφάνειες αποθήκευσης θερμότητας, αφ ενός λόγω της μεγαλύτερης τάσης ρύπανσης των υγρών επιφανειών και αφ ετένου λόγω του πιθανού σχηματισμού πάγου για χαμηλές θερμοκρασίες προσαγόμενου αέρα. Το καλοκαίρι ο εξωτερικός αέρας είναι συχνά πιο θερμός και υγρός από τον αέρα του δωματίου. Σε αυτήν την περίπτωση ένας αναγεννητής χωρίς επίστρωση μειώνει μόνον τη θερμοκρασία του προσαγόμενου αέρα, με σταθερή περιεκτικότητα σε υγρασία. Ο προσαγόμενος αέρας με αυτόν τον τρόπο αποκτάει μία υψηλότερη σχετική υγρασία. Για στοχευόμενη μετάδοση υγρασίας στην τεχνική του κλιματισμού, χρησιμοποιούνται αναγεννητές κυρίως με μία επίστρωση της μάζας αποθήκευσης, η οποία απορροφά τους υδρατμούς. Έτσι στο θερμό κύκλο κατά την ψύξη του απαγόμενου αέρα επιτυγχάνεται απορρόφηση του υδρατμού στην απορροφητική επιφάνεια. Κατά την θέρμανση του νωπού αέρα στον ψυχρό κύκλο έχουμε εκρόφηση των υδρατμών και έτσι ύγρανση του προσαγόμενου αέρα. Αυτή η κατασκευή μπορεί να μεταδίδει καθ όλο το έτος τόσο αισθητή όσο και λανθάνουσα θερμότητα. Τον χειμώνα εκτός από την ανάκτηση θερμότητας έχουμε και ανάκτηση υγρασίας, ενώ το καλοκαίρι εκτός από την ψύξη και μία αφύγρανση του προσαγόμενου αέρα. Αυτή η κατασκευαστική μορφή χαρακτηρίζεται και ως απορροφητικός αναγεννητής. Λόγω της ταυτόχρονης μετάδοσης υγρασίας μπορεί να αποφευχθεί η παραβίαση του σημείου δρόσου και έτσι η συμπύκνωση της υγρασίας στην επιφάνεια. Η ανάκτηση της υγρασίας είναι και από οικονομικούς λόγους χρήσιμη. Έτσι το χειμώνα μπορεί το ποσοστό της λανθάνουσας θερμότητας το συνδεδεμένο με την υγρασία του αέρα να αποτελεί το 40% της ολικής ενθαλπίας του απαγόμενου αέρα. Οι αναγεννητές με περιστρεφόμενη μάζα αποθήκευσης έχουν ευρεία εφαρμογή και για ανάκτηση της θερμότητας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις αλλά και 32

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers)

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers) 1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exangers) Οι εναλλάκτες θερµότητας είναι συσκευές µε τις οποίες επιτυγχάνεται η µεταφορά ενέργειας από ένα ρευστό υψηλής θερµοκρασίας σε ένα άλλο ρευστό χαµηλότερης θερµοκρασίας.

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας

Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Εργαστήριο Θερμοδυναμικής & Φαινομένων Μεταφοράς Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας Εισαγωγή Σκοπός των συστημάτων ανάκτησης θερμότητας είναι η αξιοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 5: Εναλλάκτες θερμότητας. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 5: Εναλλάκτες θερμότητας. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ενότητα 5: Εναλλάκτες θερμότητας Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Άδειες Χρήσης Το

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες 11 1.1 Εισαγωγή... 11 1.2 Μηχανισμοί μετάδοσης θερμότητας... 12 1.2.1 Αγωγή... 12 1.2.2 Συναγωγή... 13 1.2.3 Ακτινοβολία... 14 2. Αγωγή 19 2.1 Ο φυσικός μηχανισμός...

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 4.1 Εισαγωγή - τύποι εναλλακτών Εναλλάκτες θερμότητας είναι οι συσκευές στις οποίες έχουμε μεταφορά ε- νέργειας, με τη μορφή θερμότητας, μεταξύ δύο ρευστών που βρίσκονται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο.

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο. 1 ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο. Οι ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου για ζεστό νερό χρήσης, ήταν η αρχική αιτία της επινόησης των εναλλακτών θερμότητας. Στους εναλλάκτες ένα θερμαντικό

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα 1η ενότητα 1. Εναλλάκτης σχεδιάζεται ώστε να θερμαίνει 2kg/s νερού από τους 20 στους 60 C. Το θερμό ρευστό είναι επίσης νερό με θερμοκρασία εισόδου 95 C. Οι συντελεστές συναγωγής στους αυλούς και το κέλυφος

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η Επιστήμη της Θερμοδυναμικής ασχολείται με την ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται σε ένα κλειστό και απομονωμένο σύστημα από μια κατάσταση ισορροπίας σε μια άλλη

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5 Eναλλάκτες Θερμότητας

Κεφάλαιο 5 Eναλλάκτες Θερμότητας Κεφάλαιο 5 Eναλλάκτες Θερμότητας 5. Εισαγωγή Σε πολλές εφαρμογές απαιτείται η μετάδοση θερμότητας μεταξύ δύο ρευστών. Οι διεργασίες αυτές λαμβάνουν χώρα σε συσκευές που αποκαλούνται εναλλάκτες θερμότητας

Διαβάστε περισσότερα

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης)

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης) Θερμοκρασία - Θερμότητα (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης) Θερμοκρασία Ποσοτικοποιεί την αντίληψή μας για το πόσο ζεστό ή κρύο είναι

Διαβάστε περισσότερα

Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων

Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων Χ. Τζιβανίδης, Λέκτορας Ε.Μ.Π. Φ. Γιώτη, Μηχανολόγος Μηχανικός, υπ. Διδάκτωρ Ε.Μ.Π. Κ.Α. Αντωνόπουλος, Καθηγητής

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΤΕΧΝ. ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ Φ.Α. Τ.Ε. & ΜΗΧ/ΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ Τ.Ε. ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΑΞΗΣ Καθηγήτρια, Ε. ΑΠΟΣΤΟΛΙΔΟΥ 2017-2018 Άσκηση 1

Διαβάστε περισσότερα

Συνοπτική Παρουσίαση Σχέσεων για τον Προσδιορισμό του Επιφανειακού Συντελεστή Μεταφοράς της Θερμότητας.

Συνοπτική Παρουσίαση Σχέσεων για τον Προσδιορισμό του Επιφανειακού Συντελεστή Μεταφοράς της Θερμότητας. 5 η ΔΙΑΛΕΞΗ Στόχος της διάλεξης αυτής είναι η κατανόηση των διαδικασιών αλλά και των σχέσεων που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του ρυθμού μεταφοράς θερμότητας, Q &, αλλά και του επιφανειακού συντελεστή

Διαβάστε περισσότερα

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σύντομο Βιογραφικό.... - v - Πρόλογος.....- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί..... - xii - ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1.1 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 8 η : Εναλλάκτες θερμότητας Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης reative mmns.

Διαβάστε περισσότερα

Ειδική Ενθαλπία, Ειδική Θερµότητα και Ειδικός Όγκος Υγρού Αέρα

Ειδική Ενθαλπία, Ειδική Θερµότητα και Ειδικός Όγκος Υγρού Αέρα θερµοκρασία που αντιπροσωπεύει την θερµοκρασία υγρού βολβού. Το ποσοστό κορεσµού υπολογίζεται από την καµπύλη του σταθερού ποσοστού κορεσµού που διέρχεται από το συγκεκριµένο σηµείο. Η απόλυτη υγρασία

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ(ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 5 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΡΟΗ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ Σκοπός της άσκησης Η κατανόηση

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΝΕΣΗ ΚΛΕΙΩ ΑΞΑΡΛΗ

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΝΕΣΗ ΚΛΕΙΩ ΑΞΑΡΛΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΝΕΣΗ ΚΛΕΙΩ ΑΞΑΡΛΗ το κέλυφος του κτιρίου και τα συστήματα ελέγχου του εσωκλίματος επηρεάζουν: τη θερμική άνεση την οπτική άνεση την ηχητική άνεση την ποιότητα αέρα Ο βαθμός ανταπόκρισης του κελύφους

Διαβάστε περισσότερα

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ (ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ Σκοπός της άσκησης Η κατανόηση της χρήσης της εξίσωσης Fourier

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΣΕΙΣ ΒΡΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΦΑΣΕΙΣ ΒΡΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ο εναλλάκτης ψύξης ονομάζεται και εξατμιστής. Τούτο διότι στο εσωτερικό του λαμβάνει χώρα μετατροπή του ψυκτικού ρευστού, από υγρό σε αέριο (εξάτμιση) σε μια κατάλληλη πίεση, ώστε η αντίστοιχη θερμοκρασία

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Σελίδα ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 1

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Σελίδα ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 1 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Σελίδα ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 1 ΑΣΚΗΣΗ 1 Ενεργειακό ισοζύγιο Ατμοηλεκτρικού Σταθμού 5 Θερμότητα αποδιδόμενη από το καύσιμο Ισχύς ατμοστροβίλου Συνολική θερμότητα που χάνεται στο περιβάλλον Συνολικός βαθμός

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12 Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12 Πως αντιδρά ένα υλικό στην θερμότητα. Πως ορίζουμε και μετράμε τα ακόλουθα μεγέθη: Θερμοχωρητικότητα Συντελεστή

Διαβάστε περισσότερα

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός 1 Συναγωγή Γενικές αρχές Κεφάλαιο 6 2 Ορισµός Μηχανισµός µετάδοσης θερµότητας ανάµεσα σε ένα στερεό και σε ένα ρευστό, το οποίο βρίσκεται σε κίνηση Εξαναγκασµένη

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 3 η : Αγωγή Σύνθετα τοιχώματα Άθροιση αντιστάσεων Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ ΑΓΩΓΗ () Νυμφοδώρα Παπασιώπη Φαινόμενα Μεταφοράς ΙΙ. Μεταφορά Θερμότητας και Μάζας

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1 ΑΡΧΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Προβλήματα μεταφοράς θερμότητας παρουσιάζονται σε κάθε βήμα του μηχανικού της χημικής βιομηχανίας. Ο υπολογισμός των θερμικών απωλειών, η εξοικονόμηση ενέργειας και ο σχεδιασμός

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. όπου το κ εξαρτάται από το υλικό και τη θερμοκρασία.

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. όπου το κ εξαρτάται από το υλικό και τη θερμοκρασία. Εισαγωγή Έστω ιδιότητα Ρ. ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ α) Ρ = Ρ(r, t) => μη μόνιμη, μεταβατική κατάσταση. β) P = P(r), P =/= P(t) => μόνιμη κατάσταση (μη ισορροπίας). γ) P =/= P(r), P(t) σε μακροσκοπικό χωρίο =>

Διαβάστε περισσότερα

v = 1 ρ. (2) website:

v = 1 ρ. (2) website: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ρευστών Βασικές έννοιες στη μηχανική των ρευστών Μαάιτα Τζαμάλ-Οδυσσέας 17 Φεβρουαρίου 2019 1 Ιδιότητες των ρευστών 1.1 Πυκνότητα Πυκνότητα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΘΕΡΜΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 5o Μάθημα Διδάσκων: Επ. Καθηγητής Ε. Αμανατίδης ΤΡΙΤΗ 2/5/2017 Τμήμα Χημικών Μηχανικών Πανεπιστήμιο Πατρών Περίληψη Ηλιακά θερμικά συστήματα: Ορισμοί

Διαβάστε περισσότερα

Εναλλαγή θερμότητας. Σχ. 4.1 (α) Διάταξη εναλλάκτη θερμότητας καθ` ομορροή (πάνω) και αντίστοιχο θερμοκρασιακό προφίλ (κάτω)

Εναλλαγή θερμότητας. Σχ. 4.1 (α) Διάταξη εναλλάκτη θερμότητας καθ` ομορροή (πάνω) και αντίστοιχο θερμοκρασιακό προφίλ (κάτω) Εναλλαγή θερμότητας Σχ. 4.1 (α) Διάταξη εναλλάκτη θερμότητας καθ` ομορροή (πάνω) και αντίστοιχο θερμοκρασιακό προφίλ (κάτω) Σχ. 4.1 (β) Διάταξη εναλλάκτη θερμότητας καντ` αντιρροή (πάνω) και αντίστοιχο

Διαβάστε περισσότερα

ΔΡΟΣΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Σύστημα με δυναμικό εξαερισμό και υγρό τοίχωμα

ΔΡΟΣΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Σύστημα με δυναμικό εξαερισμό και υγρό τοίχωμα ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Ι. Λυκοσκούφης ΔΡΟΣΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Σύστημα με δυναμικό εξαερισμό και υγρό τοίχωμα Ο εξαερισμός του θερμοκηπίου, ακόμη και όταν

Διαβάστε περισσότερα

Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Περιεχόμενα ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1.1 Θερμοδυναμική και Μετάδοση Θερμότητας 1 1.2

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Μετάδοση Θερμότητας Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Μετάδοση Θερμότητας Κωνσταντίνος - Στέφανος Νίκας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 1. Να υπολογιστεί η μαζική παροχή του ατμού σε (kg/h) που χρησιμοποιείται σε ένα θερμαντήρα χυμού με τα παρακάτω στοιχεία: αρχική θερμοκρασία χυμού 20 C, τελική θερμοκρασία

Διαβάστε περισσότερα

Ψυκτικές Μηχανές 21/10/2012. Υποπλοίαρχος (Μ) Α.Δένδης ΠΝ 1. Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές (6.2)

Ψυκτικές Μηχανές 21/10/2012. Υποπλοίαρχος (Μ) Α.Δένδης ΠΝ 1. Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές Εξατμιστές Επανάληψη - Εισαγωγή 1. Ποιός είναι ο σκοπός λειτουργίας του εξατμιστή; 4 3 1 2 Υποπλοίαρχος (Μ) Α.Δένδης Π.Ν. 1 2 Ρόλος Τύποι Εξατμιστών Ψύξης αέρα ( φυσικής εξαναγκασμένης

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: ΘΕΡΜΙΚΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗ ΝΕΡΟΥ ΝΕΡΟΥ ΤΥΠΟΥ ΟΜΟΑΞΟΝΙΚΩΝ ΣΩΛΗΝΩΝ Σπουδαστής:

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 1. Πώς ορίζεται η περίσσεια αέρα και η ισχύς μίγματος σε μία καύση; 2. Σε ποιές περιπτώσεις παρατηρείται μή μόνιμη μετάδοση της θερμότητας; 3. Τί είναι η αντλία

Διαβάστε περισσότερα

Τ Ε Χ Ν Ο Λ Ο Γ Ι Α Κ Λ Ι Μ Α Τ Ι Σ Μ Ο Υ ( Ε ) - Φ Ο Ρ Τ Ι Α 1

Τ Ε Χ Ν Ο Λ Ο Γ Ι Α Κ Λ Ι Μ Α Τ Ι Σ Μ Ο Υ ( Ε ) - Φ Ο Ρ Τ Ι Α 1 Τ Ε Χ Ν Ο Λ Ο Γ Ι Α Κ Λ Ι Μ Α Τ Ι Σ Μ Ο Υ ( Ε ) - Φ Ο Ρ Τ Ι Α 1 ΦΟΡΤΙΑ Υπό τον όρο φορτίο, ορίζεται ουσιαστικά το πoσό θερµότητας, αισθητό και λανθάνον, που πρέπει να αφαιρεθεί, αντίθετα να προστεθεί κατά

Διαβάστε περισσότερα

Βελτιστοποίηση εναλλακτών θερμότητας

Βελτιστοποίηση εναλλακτών θερμότητας Βελτιστοποίηση εναλλακτών θερμότητας Το πρώτο βήμα για την εύρεση των βέλτιστων διαστάσεων ή/και συνθηκών λειτουργίας, είναι ο καθορισμός του μεγέθους που θα βελτιστοποιηθεί, δηλαδή της αντικειμενικής

Διαβάστε περισσότερα

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ(ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΡΟΗ ΣΕ ΑΓΩΓΟ Σκοπός της άσκησης Σκοπός της πειραματικής

Διαβάστε περισσότερα

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Σειρά Ασκήσεων σε Συναγωγή Θερμότητας Οι λύσεις θα παρουσιαστούν στις παραδόσεις του μαθήματος μετά την επόμενη εβδομάδα. Για να σας φανούν χρήσιμες στην κατανόηση της ύλης του μαθήματος,

Διαβάστε περισσότερα

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας 2 η Διάλεξη Μηχανισμοί μετάδοσης θερμότητας Εμμανουήλ Σουλιώτης Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Ακαδημαϊκό Έτος 2018-2019 Μαθησιακοί στόχοι

Διαβάστε περισσότερα

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός Μετάδοση Θερµότητας ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕΙ Σερρών Μετάδοση Θερµότητας 1 Εισαγωγή στη Μετάδοση Θερµότητας Κεφάλαιο 1 ΤΕΙ Σερρών Μετάδοση Θερµότητας Ορισµός Μετάδοση θερµότητας: «Μεταφορά

Διαβάστε περισσότερα

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΑΤΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ. Ανεµιστήρες. Ανεµιστήρες κατάθλιψης. ίκτυο αέρα καύσης-καυσαερίων

ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΑΤΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ. Ανεµιστήρες. Ανεµιστήρες κατάθλιψης. ίκτυο αέρα καύσης-καυσαερίων ίκτυο αέρα καύσηςκαυσαερίων ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΑΤΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Ανεµιστήρες κατάθλιψης (FDF, Forced Draught Fan) Ανεµιστήρες ελκυσµού (IDF, Induced Draught Fan) Προθερµαντής αέρα (air preheater) Ηλεκτροστατικά φίλτρα

Διαβάστε περισσότερα

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L Κεφάλαιο 1 Εισαγωγικές Έννοιες της Μετάδοσης Θερμότητας ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΆΣΚΗΣΗ 1.1 Ένα διαχωριστικό τοίχωμα σκυροδέματος, επιφάνειας 30m, διαθέτει επιφανειακές θερμοκρασίες 5 ο C και 15 ο C, ενώ έχει

Διαβάστε περισσότερα

4ο Εργαστήριο: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ

4ο Εργαστήριο: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ 4ο Εργαστήριο: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ Συστήματα θέρμανσης Στόχος του εργαστηρίου Στόχος του εργαστηρίου είναι να γνωρίσουν οι φοιτητές: - τα συστήματα θέρμανσης που μπορεί να υπάρχουν σε ένα κτηνοτροφικό

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η επιστήμη της Θερμοδυναμικής (Thermodynamics) συσχετίζεται με το ποσό της μεταφερόμενης ενέργειας (έργου ή θερμότητας) από ένα σύστημα προς ένα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός 1 Φυσική (ελεύθερη) συναγωγή Κεφάλαιο 8 2 Ορισµός του προβλήµατος Μηχανισµός µετάδοσης θερµότητας ανάµεσα σε ένα στερεό και σε ένα ρευστό, το οποίο βρίσκεται

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Μεταφορά θερµότητας Εναλλάκτες θερµότητας

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Μεταφορά θερµότητας Εναλλάκτες θερµότητας ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Μεταφορά θερµότητας Εναλλάκτες θερµότητας Μεταφορά θερµότητας Για την θέρµανση ενός σώµατος (γενικότερα) ή ενός τροφίµου (ειδικότερα) απαιτείται µεταφορά θερµότητας από ένα θερµαντικό

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Καθηγητής Δ. Ματαράς image url 0.Μεταφορά Θερμότητας σε Ρευστά Εναλλάκτης Κελύφους-Αυλών E 2 Β 2 Ατμός F C K Εξαέρωση Β Θερμό Υγρό J E D 2 Α D H Ψυχρό Υγρό Eικόνα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα Κεφάλαιο 20 Θερμότητα Εισαγωγή Για να περιγράψουμε τα θερμικά φαινόμενα, πρέπει να ορίσουμε με προσοχή τις εξής έννοιες: Θερμοκρασία Θερμότητα Θερμοκρασία Συχνά συνδέουμε την έννοια της θερμοκρασίας με

Διαβάστε περισσότερα

ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ

ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ Α. Κύκλος Rankine ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ. Ατμοστροβιλοεγκατάσταση λειτουργεί μεταξύ των πιέσεων 30 bar και 0,08 bar.η θερμοκρασία του υπέρθερμου ατμού είναι 400 C. Να υπολογιστεί ο θεωρητικός

Διαβάστε περισσότερα

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ(ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΡΟΗ ΕΠΑΝΩ ΑΠΟ ΕΠΙΠΕΔΗ ΠΛΑΚΑ Σκοπός της άσκησης Η κατανόηση

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΝΕΟ ΚΑΙ ΠΑΛΑΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ ΚΑΙ HMEΡΗΣΙΩΝ ΚΑΙ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α A ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ ΟΜΑ Α Β ) ΣΑΒΒΑΤΟ 28

Διαβάστε περισσότερα

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά 2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά 2.1 Εισαγωγή Η θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ δυο σημείων μέσα σ' ένα σύστημα προκαλεί τη ροή θερμότητας και, όταν στο σύστημα αυτό περιλαμβάνεται ένα ή περισσότερα

Διαβάστε περισσότερα

Αφυγραντήρες με ανάκτηση θερμότητας

Αφυγραντήρες με ανάκτηση θερμότητας Αφυγραντήρες με ανάκτηση θερμότητας ECOdry CN REC Αφυγραντήρες για συστήματα θέρμανσης Dehumidifiers ECOdry CN REC_Visual_1.1 Αφυγραντήρες ECOdry CN REC Πεδίο εφαρμογής: Αφύγρανση Εναλλαγή θερμότητας με

Διαβάστε περισσότερα

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Η θερμοκρασία του εδάφους είναι ψηλότερη από την ατμοσφαιρική κατά τη χειμερινή περίοδο, χαμηλότερη κατά την καλοκαιρινή

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 03 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ T.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα: Τεχνολογία Υδραυλικών, Θερμικών

Διαβάστε περισσότερα

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δίοδος Schottky Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τι είναι Ημιαγωγός Κατασκευάζεται με εξάχνωση μετάλλου το οποίο μεταφέρεται στην επιφάνεια

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ηλεκτρικό ρεύμα ampere Ηλεκτρικό ρεύμα Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός με τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από μια περιοχή του χώρου. Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού ρεύματος στο σύστημα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογιστικές Μέθοδοι Ανάλυσης και Σχεδιασμού

Υπολογιστικές Μέθοδοι Ανάλυσης και Σχεδιασμού EΘNIKO ΜEΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΙΙ: Ανάλυσης, Σχεδιασμού & Ανάπτυξης Διεργασιών & Συστημάτων Υπολογιστικές Μέθοδοι Ανάλυσης και Σχεδιασμού Μάθημα Επιλογής 8 ου εξαμήνου Διδάσκων:

Διαβάστε περισσότερα

Αντλία Θερμότητας με Θερμική Συμπίεση και Παραγωγή Ενέργειας από Θερμότητα

Αντλία Θερμότητας με Θερμική Συμπίεση και Παραγωγή Ενέργειας από Θερμότητα Αντλία Θερμότητας με Θερμική Συμπίεση και Παραγωγή Ενέργειας από Θερμότητα Τεχνολογικό πεδίο Η μελέτη αναφέρετε σε αντλίες θερμότητας, δηλαδή μεταφορά θερμότητας σε ψηλότερη θερμοκρασία με συνηθέστερη

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΨΥΚΤΙ- ΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΨΥΚΤΙ- ΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΨΥΚΤΙ- ΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟ ΠΑΡΟΝ ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΔΙΝΟΝΤΑΙ ΟΛΑ ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Ceative Cmmns.

Διαβάστε περισσότερα

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία 3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία 3.1 Εισαγωγή Η μετάδοση θερμότητας, στην πράξη, γίνεται όχι αποκλειστικά με έναν από τους τρεις δυνατούς μηχανισμούς (αγωγή, μεταφορά, ακτινοβολία),

Διαβάστε περισσότερα

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ενότητα 7: Βοηθητικά ατμογεννητριών Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας ΑΣΚΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΚΟΠΟΣ Ο υπολογισμός του μεταφερόμενου ποσού θερμότητας σε εναλλάκτη ομόκεντρων σωλήνων, ο συνολικός θερμικός βαθμός απόδοσης, οι θερμοκρασιακές αποδόσεις των δύο ρευμάτων

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΡΥΘΜΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ. Δρ. Λυκοσκούφης Ιωάννης

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΡΥΘΜΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ. Δρ. Λυκοσκούφης Ιωάννης ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΡΥΘΜΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ Δρ. Λυκοσκούφης Ιωάννης 1 Ισόθερμες καμπύλες τον Ιανουάριο 1 Κλιματικές ζώνες Τα διάφορα μήκη κύματος της θερμικής ακτινοβολίας

Διαβάστε περισσότερα

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Επίλυση φαινομένων μετάδοσης θερμότητας σε κώδικα C

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Επίλυση φαινομένων μετάδοσης θερμότητας σε κώδικα C ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Επίλυση φαινομένων μετάδοσης θερμότητας σε κώδικα C Σπουδαστής: Κρητικός Γεώργιος Εισηγητής: Τζιράκης Κων/νος Οκτώβριος 2017

Διαβάστε περισσότερα

ΤΑΞΙΝOΜΗΣΗ ΦΛΟΓΩΝ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΥΣΗΣ. Μ. Φούντη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2004

ΤΑΞΙΝOΜΗΣΗ ΦΛΟΓΩΝ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΥΣΗΣ. Μ. Φούντη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2004 ΤΑΞΙΝOΜΗΣΗ ΦΛΟΓΩΝ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΥΣΗΣ Μ. Φούντη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2004 Oρισµός φλόγας Ογεωµετρικός τόπος στον οποίο λαµβάνει χώρα το µεγαλύτερο ενεργειακό µέρος της χηµικής µετατροπής

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ HMEΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ ΠΕΜΠΤΗ 26 ΜΑΪΟΥ 2016 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΨΥΞΗΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΤΕΣΣΕΡΙΣ (4) ΘΕΜΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ

ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ ΣΚΟΠΟΣ Ο προσδιορισμός του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας μεταλλικού υλικού και ο υπολογισμός του συνολικού συντελεστή μεταφοράς θερμότητας

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ ΒΑΘΜΟΙ ΑΠΟΔΟΣΗΣ Συντελεστής διάθεσης ενέργειας - EUF (Energy Utilisation Factor) ΒΑΘΜΟΙ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΑΛΛΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ P ch-s : η συνολική χημική ισχύς των καυσίμων

Διαβάστε περισσότερα

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 2

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 2: Η ροή της θερμότητας από τον κλιματιζόμενο χώρο στο περιβάλλον Κωνσταντίνος Παπακώστας Μηχανολόγων Μηχανικών Άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας Inverter ACTEA SI

Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας Inverter ACTEA SI Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας Inverter ACTEA SI Actea SI Πεδίο εφαρμογής: Θέρμανση Ψύξη Ζεστό νερό χρήσης Χρήσεις: Διαμερίσματα, γραφεία και καταστήματα Συνδυασμός με ακτινοβόλα συστήματα Συνδυασμός με

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Α ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΕΥΤΕΡΑ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ

Διαβάστε περισσότερα

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1 ΜΜΚ 31 Μεταφορά Θερμότητας Εξαναγκασμένη Συναγωγή και Σφαίρες ΜΜΚ 31 Μεταφορά Θερμότητας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής ΜΜK 31 Μεταφορά Θερμότητας 1 και Σφαίρες (flow across cylinders

Διαβάστε περισσότερα

1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά

1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά 1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά 1.1 Εισαγωγή Όταν ένα ρευστό ρέει μέσα σ' έναν αγωγό και η θερμοκρασία του διαφέρει από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, τότε μεταδίδεται θερμότητα: από το ρευστό προς

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόµενα. Ενότητα 1. Συστήµατα θέρµανσης...9. Ενότητα 2. Το µονοσωλήνιο σύστηµα κεντρικής θέρµανσης...15. Ενότητα 3. Θερµικές απώλειες...

Περιεχόµενα. Ενότητα 1. Συστήµατα θέρµανσης...9. Ενότητα 2. Το µονοσωλήνιο σύστηµα κεντρικής θέρµανσης...15. Ενότητα 3. Θερµικές απώλειες... Περιεχόµενα Ενότητα 1 Συστήµατα θέρµανσης...9 Ενότητα Το µονοσωλήνιο σύστηµα κεντρικής θέρµανσης...15 Ενότητα 3 Θερµικές απώλειες...19 Ενότητα 4 Σωληνώσεις...41 Ενότητα 5 Θερµαντικά σώµατα...63 Ενότητα

Διαβάστε περισσότερα

Εξοικονόμηση ενέργειας και θέρμανση κτιρίων

Εξοικονόμηση ενέργειας και θέρμανση κτιρίων Εξοικονόμηση ενέργειας και θέρμανση κτιρίων Μέρος 1 ο : Σύγκριση τοπικών και κεντρικών συστημάτων θέρμανσης "Μύρισε χειμώνας" και πολλοί επιλέγουν τις θερμάστρες υγραερίου για τη θέρμανση της κατοικίας

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. ΘΕΜΑ 1o Α. Να αναφέρετε, ονομαστικά, τα επτά (7) θερμοδυναμικά (ψυχρομετρικά) χαρακτηριστικά του αέρα.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. ΘΕΜΑ 1o Α. Να αναφέρετε, ονομαστικά, τα επτά (7) θερμοδυναμικά (ψυχρομετρικά) χαρακτηριστικά του αέρα. ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Α ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΤΕΤΑΡΤΗ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ

Διαβάστε περισσότερα

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή 5 Μετρητές παροχής 5.Εισαγωγή Τρεις βασικές συσκευές, με τις οποίες μπορεί να γίνει η μέτρηση της ογκομετρικής παροχής των ρευστών, είναι ο μετρητής Venturi (ή βεντουρίμετρο), ο μετρητής διαφράγματος (ή

Διαβάστε περισσότερα

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι 1

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι 1 ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι ιδάσκων: Καθ. Α.Γ.Τοµπουλίδης ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ, ΚΟΖΑΝΗ Εαρινό εξάµηνο 2003-2004 Άσκηση 1: Κυλινδρικό έµβολο περιέχει αέριο το

Διαβάστε περισσότερα

Απορρόφηση Αερίων (2)

Απορρόφηση Αερίων (2) Απορρόφηση Αερίων (2) Λεπτομερής Ανάλυση Θεωρούμε έναν πύργο απορρόφησης που μπορεί να περιέχει δίσκους ή να είναι τύπου πληρωτικού υλικού ή άλλου τύπου. Τελικός σκοπός είναι να βρούμε το μέγεθος του πύργου.

Διαβάστε περισσότερα

Πρόχειρες Σημειώσεις

Πρόχειρες Σημειώσεις Πρόχειρες Σημειώσεις ΛΕΠΤΟΤΟΙΧΑ ΔΟΧΕΙΑ ΠΙΕΣΗΣ Τα λεπτότοιχα δοχεία πίεσης μπορεί να είναι κυλινδρικά, σφαιρικά ή κωνικά και υπόκεινται σε εσωτερική ή εξωτερική πίεση από αέριο ή υγρό. Θα ασχοληθούμε μόνο

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 009 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (ΙΙ) ΘΕΩΡHΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα: Τεχνολογία Υδραυλικών, Θερμικών

Διαβάστε περισσότερα

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 5

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 5 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 5: Συστήματα μεταβλητής παροχής αέρα Κωνσταντίνος Παπακώστας Μηχανολόγων μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑ ΣΕ ΘΑΛΑΜΟΥΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑ ΣΕ ΘΑΛΑΜΟΥΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑ ΣΕ ΘΑΛΑΜΟΥΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ Νίκος Χαριτωνίδης, Πολιτικός Μηχ/κός ΕΜΠ, M.Eng Univ. οf Sheffield, Πρόεδρος Σ ΨΥΓΕΙΑ ΑΛΑΣΚΑ food logistics, ιευθυντής Cryologic Εκπαιδευτική

Διαβάστε περισσότερα

Το smart cascade και η λειτουργία του

Το smart cascade και η λειτουργία του Καινοτομία HITACHI Έξυπνος διαδοχικός ψυκτικός κύκλος (Smart Cascade) Από τον Γιάννη Κονίδη, Μηχανολόγο Μηχανικό Τομέας Συστημάτων Κλιματισμού ΑΒΒ Ελλάδος Το συνεχώς αυξανόμενο κόστος θέρμανσης, με τη

Διαβάστε περισσότερα

Αντιμετώπιση ενεργειακού προβλήματος. Περιορισμός ενεργειακών αναγκών (εξοικονόμηση ενέργειας)

Αντιμετώπιση ενεργειακού προβλήματος. Περιορισμός ενεργειακών αναγκών (εξοικονόμηση ενέργειας) Αντιμετώπιση ενεργειακού προβλήματος Μεγάλο μέρος των συνηθειών μας αλλά και της τεχνολογίας έχει δημιουργηθεί σε περιόδους «ενεργειακής ευημερίας» Περιορισμός ενεργειακών αναγκών (εξοικονόμηση ενέργειας)

Διαβάστε περισσότερα

Σταθµοί ηλεκτροπαραγωγής συνδυασµένου κύκλου µε ενσωµατωµένη αεριοποίηση άνθρακα (IGCC) ρ. Αντώνιος Τουρλιδάκης Καθηγητής Τµ. Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήµιο υτικής Μακεδονίας 1 ιαδικασίες, σχήµατα

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΩΝ. Εύη Τζανακάκη Αρχιτέκτων Μηχ. MSc

ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΩΝ. Εύη Τζανακάκη Αρχιτέκτων Μηχ. MSc ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΩΝ Εύη Τζανακάκη Αρχιτέκτων Μηχ. MSc Αρχές ενεργειακού σχεδιασμού κτηρίων Αξιοποίηση των τοπικών περιβαλλοντικών πηγών και τους νόμους ανταλλαγής ενέργειας κατά τον αρχιτεκτονικό

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΛΟΓΟΣ. ΜΕΡΟΣ Α : Βασικές αρχές Ψυχρομετρίας. Νίκος Χαριτωνίδης

ΠΡΟΛΟΓΟΣ. ΜΕΡΟΣ Α : Βασικές αρχές Ψυχρομετρίας. Νίκος Χαριτωνίδης ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΜΕΡΟΣ Α : Βασικές αρχές Ψυχρομετρίας 1. Γενικά 2. Μερικές βασικές Θερμοδυναμικές ιδιότητες του νερού 3. Η σύσταση του Αέρα 4. Ο νόμος των μερικών πιέσεων του Dalton 5. Ο Γενικός Νόμος των αερίων

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: «ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ» ΕΠΑΛ

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: «ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ» ΕΠΑΛ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: «ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ» ΕΠΑΛ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Α ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Θέρμανσης θερμοκηπίων. Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος Ν. Κατσούλας, Κ. Κίττας

Συστήματα Θέρμανσης θερμοκηπίων. Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος Ν. Κατσούλας, Κ. Κίττας Συστήματα Θέρμανσης θερμοκηπίων Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος Ν. Κατσούλας, Κ. Κίττας Θέρμανση Μη θερμαινόμενα Ελαφρώς θερμαινόμενα Πλήρως θερμαινόμενα θερμοκήπια Συστήματα

Διαβάστε περισσότερα

4.1 Εισαγωγή. Μετεωρολογικός κλωβός

4.1 Εισαγωγή. Μετεωρολογικός κλωβός 4 Θερμοκρασία 4.1 Εισαγωγή Η θερμοκρασία αποτελεί ένα μέτρο της θερμικής κατάστασης ενός σώματος, δηλ. η θερμοκρασία εκφράζει το πόσο ψυχρό ή θερμό είναι το σώμα. Η θερμοκρασία του αέρα μετράται διεθνώς

Διαβάστε περισσότερα

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος ΕΞ ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος ΕΞ.1 Εισαγωγή Αντικείµενο της συµπύκνωσης είναι κατά κύριο λόγο η αποµάκρυνση νερού, µε εξάτµιση, από ένα υδατικό διάλυµα που περιέχει µια ή περισσότερες διαλυµένες ουσίες,

Διαβάστε περισσότερα

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 7

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 7 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 7: Ανάκτηση θερμότητας Παπακώστας Κωνσταντίνος Μηχανολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα