DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.11.13

НЕРЕГУЛЬОВАНА ТЕПЛОВІДДАЧА ВІД ЕЛЕКТРОТЕПЛОАКУМУЛЮЮЧИХ ОБІГРІВАЧІВ

Oleg Віталійович Lysak

Анотація


В статті розглянуто фактори, що визначають теплообмін між зовнішніми поверхнями електротеплоакумулюючого обігрівача та оточуючим повітрям. Даний теплообмін є нерегульованим і його визначення є необхідною умовою для оцінки діапазону регулювання цього типу приладів. Було проведено аналіз літератури щодо рекомендацій по вибору теплоізоляційних матеріалів для кожної з зовнішніх поверхонь приладу: так, в закордонних джерелах є рекомендації з використання різних типів теплоізоляції в залежності від типу приладу та поверхні, в той час як у вітчизняних джерелах прийнято розглядати застосування єдиного типу теплоізоляції для всієї конструкції. В результаті було узагальнено інформацію за типами використовуваної теплоізоляції. Зокрема, в роботі було розглянуто їх характеристики: теплопровідність, теплоємність та густину. Продемонстровано, що найнижче значення теплопровідності має матеріал Microtherm, що забезпечує найменший внесок в габаритні показники електротеплоакумулюючих обігрівачів у порівнянні з альтернативними варіантами теплоізоляції, зокрема базальтовим волокном. Також приведено методику визначення максимального допустимого теплового потоку від фронтальної поверхні електротеплоакумулюючого обігрівача. В свою чергу, отримане значення максимально допустимого теплового потоку від фронтальної поверхні слугує для визначення необхідної товщини її теплоізоляції.

Повний текст:

PDF

Посилання


Klyon, A. (2015), "Effektivnost primeneniya teplonakopiteley v chastnykh domovladeniyakh Ukrainy[Efficiencyofstorageheaters in private housing estates of Ukraine]", Technology audit and production reserves, v. 6, n. 1(26),pp.46-49,ISSN 2226-3780, doi: 10.15587/2312-8372.2015.56645.

Malkin, E. S. and Lysak, O. V. (2014), "Teploakumuljujuchi elektropechi. Terminologija i klasyfikacija [Storage heaters.Theterminology and the classification]", Promyslova elektroenergetyka ta elektrotehnika (Promelektro)[Industrialpowerandelectricalengineering], no. 3, pp. 69–74, ISSN 2409-2924.

Himenko, A. V. (2016), "Research of dynamic characteristics for electric thermal storage", Vidnovliuvana enerhetykaka[Renewable energy], no. 2, pp. 22–26, ISSN 2409-2924.

Belimenko, S. S. (2015), "Sovershenstvovanie konstruktivnyh i rezhimnyh parametrov tverdotel'nyh jelek-troteploakkumuljatorov [Improvement constructive and regime parametres solid electricthermalbatteries]",AbstractofPh.D.dissertation, 05.14.06, National Metallurgical Academy of Ukraine,Dnepropetrovsk,Ukraine.

Romero, I. B (2015), "An experimental investigation of an electrical storage heater in the context of storagetechnologies:Master’s thesis", Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty ofEngineering,UniversityofStrathclyde,UnitedKingdom, 2013, availableat:http://www.esru.strath.ac.uk/Documents/MSc_2013/Becerril.pdf(accessed23September 2016).

Tarasova, V. A. and Khimenko, A. V. (2013), "Vybor racional'nyh geometricheskih parametrov jelementajelektricheskogoteplovogo akkumuljatora [Choice of rational geometrical parameters element of electricthermalstorage]", BulletinofNTU"KhPI".Series: Power and heat engineering processes and equipment, No. 13(987),pp.110–115, ISSN 2078-774X.

Khimenko, A.V. (2013), "Computational and experimental research of thermal processes in solid heat storage materialswithhigh thermal storage properties", Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineering processesandequipment, No. 10(1182), pp. 44–49. – ISSN 2078-774X. – doi: 10.20998/2078-774X.2016.10.06.

Lysak, O. and Malkin, E. (2015), "Vybor teploakkumurilujushhih jelektropechej pri vnedrenii v Ukraine [Selection ofstorageheaters for implementation in Ukraine]", Construction of optimized energy potential, No. 1, pp. 117–125,PolitechnikaCzęstochowska, Częstochowa, Poland, ISSN 2299-8535.

Lysak, O. (2016), "Heat output control of a storage heater", Bulletin of the Kiev National University Technologies andDesign: Technical Science Series, No. 5, pp. 29–38, ISSN 1813-6796.

(2016), "Storage Heater Benefits", available at: https://www.elnur.co.uk/products/storage-heaters/storage-heaters-further-information/storage-heater-benefits/ (accessed 15 July 2016).

(2016), "Teplovye nakopiteli, assortiment", available at: files.prom.ua/160149_catalogelnurfaeton.pdf (accessed14September 2016).

Malkin, E. S. and Lysak, O. V. (2014), "Improving storage heater performance", Energy-efficiency in civil engineeringandarchitecture, No. 6, pp. 188–191, ISSN 2310-0516.

Oughton, D. R. and Hodkinson, S. L. (2008), Faber & Kell's Heating and Air-Conditioning of Buildings, 10thedition,Butterworth-Heinemann, Amsterdam, London, XIX, ISBN 978-0-75-068365-4.

(2016), "Ogneupornye mullitokremnezemistye materialy", available at: http://nstomsk.ru/ogneupornye-materialy(accessed15 July 2016).

(2016), "MICROTHERM: Thermal Insulation Solutions", availableat:http://www.microthermgroup.com/low/EXEN/assets_db/ITEMSKEYWORDS3/items/documents/100907-B_ProdPerfBroch.pdf(accessed 14 October 2016).

(2016), "Vysokotemperaturnaja izoljacija: mikroporistaja tehnologija", availableat:http://pptech.ru/MICROTHERM_technology (accessed 14 October 2016).

(2016), "Vysokotemperaturnaja teploizoljacija: Svojstva i harakteristiki materialov", availableat:http://pptech.ru/MICROTHERM_property (accessed 14 October 2016).

Hughes, J. T. (1994), "Simple Method for measuring pipe insulation performance", Thermal Conductivity 22, CRC Press,pp.425-434, ISBN 978-1566761727.

Esipov, V. G. et al (2010), "Analiz jekonomicheskoj jeffektivnosti primenenija teploizoljacii iz bazaltovogosupertonkogovolokna [Analysis of economic efficiency of the use of thermal insulation made of superthinbasaltfiber]", Budіvelne vyrobnyctvo[Construction production], No. 52, pp. 66-68, ISSN 0135-1702.

Komkov, M. A., Badanina, Ju. V. and Timofeev, M. P. (2014), "Developing and testing heat-resistant pipelines coatingsmadeof short basalt fibers", Engineering Journal: Science and Innovation, No. 2(26), ISSN 2308-6033,doi:10.18698/2308-6033-2014-2-1203.

(2016), "PMTB-2: plity mjagkie teploizoljacionnye", available at: http://rotys.com/pliti (accessed 15 July 2016).

(2016), "Bazaltovaja vata. Sravnitelnye harakteristiki", available at: http://www.bstv-mat.ru/comparison.html (accessed15July 2016).

(2016), "Holst iz bazaltovogo supertonkogo volokna (BSTV)", available at: http://magmawool.com/bstv-holst-bazaltovyy.html (accessed 15 July 2016).

(2016), "Promtehkomplekt: PLITA MKRP–340 Teploizoljacionnaja", available at: http://ptk-nsk.ru/plita_mkrp340_teploizolyacionnay (accessed 15 July 2016).

(2016), "Jenergoresurs: Teploizoljacionnye plity MKRP-340", available at: http://www.enresurs.com/plita340.html(accessed15 July 2016).

(2016), "PromtehTeplo: Plita MKRP-340", available at: http://www.ogneupor.net.ua/mkrp_340.html (accessed 15 July2016).

Malkin, E. S. and Lysak, O. V. (2014), "Storage materials in storage heaters: analysis and practice of use",Ventilation,Lighting and Heat-gas Supply, No. 17, pp. 133–1444, ISSN 2409-2606.

(2016), "MICROTHERM PANEL - TECHNICAL DATA SHEET", available at: http://www.promat-hpi.com/downloads/get/en/CFF8BD566CBF4B0189C6A982914B6EEE (accessed 15 July 2016).

Lysak, O. (2015), "Analiz konvektyvnoi' teploviddachi vid frontal'noi' poverhni teploakumuljujuchoi' elektropechi [Analysisofconvective heat transfer from storage heater front panels]", Bulletin of the KievNationalUniversityTechnologiesandDesign,Technical Science Series, No. 5(90), pp. 15–23, ISSN 1813-6796.

Lysak, O. (2016), "Analysis of radiative heat transfer from the isoflux front panel of a storage heater", Energy-efficiencyincivil engineering and architecture, No. 8, pp. 179–184, ISSN 2310-0516.

Lysak, O. (2016), "Analysis of convective heat transfer from storage heater external surfaces", Bulletin of NTU "KhPI".Series:Power and heat engineering processes and equipment, No. 10(1182), pp. 105–110, ISSN 2078-774X,doi:10.20998/2078-774X.2016.10.16.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1 Клён, А. Н. Эффективность применения теплонакопителей в частных домовладениях Украины/А.Н.Клён//Технологический аудит и резервы производства. – 2015. – No. 6/1 (26). – C. 46–49. – ISSN 2226-3780. –doi:10.15587/2312-8372.2015.56645.
2 Малкін, Е. С. Теплоакумулюючі електропечі. Термінологія і класифікація / Е. С. Малкін, О. В. Лисак //Промисловаелектроенергетика та електротехніка (Промелектро). – 2014. – № 3. – С. 69–74. – ISSN 2409-2924.
3 Хименко, А. В. Исследование динамических характеристик электротепловых аккумуляторов / А. В. Хименко//Відновлювана енергетика. – 2016. – № 2. – С. 22–26. – ISSN 2409-2924.
4 Белименко, С. С. Совершенствование конструктивных и режимных параметровтвердотельныхэлектротеплоаккумуляторов : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.14.06/СергейСергеевичБелименко;Национальнаяметаллургическая академия Украины. – Днепропетровск, 2015. –21с.
5 Romero, I. B. An experimental investigation of an electrical storage heater in the context of storage technologies :Master’sthesis [Online document] / Ignacio Becerril Romero. – Department of MechanicalandAerospaceEngineering,FacultyofEngineering, University of Strathclyde, United Kingdom, 2013. –Modeofaccess:Url:http://www.esru.strath.ac.uk/Documents/MSc_2013/Becerril.pdf. – 23.09.2016.
6 Тарасова, В. А. Выбор рациональных геометрических параметров элемента электрическоготепловогоаккумулятора / В. А. Тарасова, А. В. Хименко // Вісник НТУ «ХПІ». Серія:Енергетичнітатеплотехнічніпроцесийустаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2013. – № 13(987). – С. 110–115. –ISSN2078-774Х.
7 Химеко, А. В. Расчётное и экспериментальное исследование тепловых процессов в твердомтеплоаккумулирующемматериале с высокими теплоаккумулирующими свойствами / А. В. Хименко // ВісникНТУ«ХПІ».Серія:Енергетичнітатеплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2016. – № 10(1182). –С. 44–49.–ISSN 2078-774X. – doi: 10.20998/2078-774X.2016.10.06.
8 Лысак, Олег. Выбор теплоаккумурилующих электропечей при внедрении в Украине / Олег Лысак, ЭдуардМалкин// Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym. – Częstochowa (Poland) : Politechnika Częstochowska,2015.–№1.– С. 117–125. – ISSN 2299-8535.
9 Лисак, О. В. Регулювання тепловіддачі електротеплоакумулюючих обігрівачів / О. В. Лисак // ВісникКиївськогонаціонального університету технологій та дизайну. Серія: Технічні науки. –Київ:Київськийнаціональнийуніверситеттехнологій та дизайну. – 2016. – № 5. – С. 29–38. – ISSN 1813-6796.
10 Storage Heater Benefits [Електронний ресурс]. – 2016. – Режим доступу: https://www.elnur.co.uk/products/storage-heaters/storage-heaters-further-information/storage-heater-benefits/. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
11 Тепловые накопители, ассортимент [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:files.prom.ua/160149_catalogelnurfaeton.pdf. – Назва з екрану. – 14.09.2016.
12 Малкін, Е. С. Шляхи удосконалення роботи місцевих теплоакумулюючихиелектропечей / Е. С. Малкін, О. В. Лисак//Енергоефективність в будівництві та архітектурі. – Київ : Київськийнаціональнийуніверситетбудівництваіархітектури,2014. – Вип. 6. – С. 188–191. – ISSN 2310-0516.
13 Oughton, D. R. Faber & Kell's Heating and Air-Conditioning of Buildings / D. R. Oughton, S. L. Hodkinson. – 10th edition. –Amsterdam ; London : Butterworth-Heinemann, 2008. – XIX, 786 p. – ISBN 978-0-75-068365-4.
14 Огнеупорные муллитокремнеземистые материалы [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://nstomsk.ru/ogneupornye-materialy. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
15 MICROTHERM: Thermal Insulation Solutions. [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://www.microthermgroup.com/low/EXEN/assets_db/ITEMSKEYWORDS3/items/documents/100907-B_ProdPerfBroch.pdf. –Назва з екрану. – 14.10.2016.
16 Высокотемпературная изоляция: микропористая технология [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://pptech.ru/MICROTHERM_technology. – Назва з екрану. – 14.10.2016.
17 Высокотемпературная теплоизоляция: Свойства и характеристики материалов [Електронний ресурс]. – 2016. –Режим доступу: http://pptech.ru/MICROTHERM_property. – Назва з екрану. – 14.10.2016.
18 Hughes, J. T Simple Method for measuring pipe insulation performance [Text] / Thermal Conductivity 22. – CRC Press,1994,P. 425-434. – ISBN 978-1566761727.
19 Єсипов, В. Г. Анализ экономической эффективности применения теплоизоляции из базальтовогосупертонкоговолокна / В. Г. Єсипов, Е. И. Зубко, Ю. Е. Зубко, А. С. Гриценко, Д. М. Олейник //Будівельневиробництво. – 2010. –№52. – С. 66–68. – ISSN 0135-1702.
20 Комков, М. А. Разработка и исследование термостойких покрытий трубопроводов из короткихбазальтовыхволокон / М. А. Комков, Ю. В. Баданина, М. П. Тимофеев // Инженерный журнал: Наука и инновации. – 2014. – № 2(26).–ISSN2308-6033. – doi: 10.18698/2308-6033-2014-2-1203.
21 ПМТБ-2: плиты мягкие теплоизоляционные [Електронний ресурс]. – 2016. – Режим доступу: http://rotys.com/pliti. –Назва з екрану. – 15.07.2016.
22 Базальтовая вата. Сравнительные характеристики [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://www.bstv-mat.ru/comparison.html. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
23 Холст из базальтового супертонкого волокна (БСТВ) [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://magmawool.com/bstv-holst-bazaltovyy.html. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
24 Промтехкомплект: ПЛИТА МКРП–340 Теплоизоляционная [Електронний ресурс]. – 2016. – Режим доступу:http://ptk-nsk.ru/plita_mkrp340_teploizolyacionnay. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
25 Энергоресурс: Теплоизоляционные плиты МКРП-340 [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://www.enresurs.com/plita340.html. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
26 ПромтехТепло: Плита МКРП-340 [Електронний ресурс]. – 2016. – Режимдоступу:http://www.ogneupor.net.ua/mkrp_340.html. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
27 Малкін, Е. С. Теплоакумулюючі матеріали в теплоакумулюючих електропечах: аналіз та практика використання /Е.С. Малкін, О. В. Лисак // Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. –Київ:Київськийнаціональнийуніверситетбудівництва і архітектури, 2014. – Вип. 17. – С. 133–144. – ISSN 2409-2606.
28 MICROTHERM PANEL - TECHNICAL DATA SHEET [Електронний ресурс]. – 2016. – Режим доступу: http://www.promat-hpi.com/downloads/get/en/CFF8BD566CBF4B0189C6A982914B6EEE. – Назва з екрану. – 15.07.2016.
29 Лисак, О. В. Аналіз конвективної тепловіддачі від фронтальної поверхні теплоакумулюючої електропечі / О.В.Лисак // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. Серія: Технічні науки. –Київ:Київськийнаціональний університет технологій та дизайну. – 2015. – № 5. – С. 15–23. – ISSN 1813-6796.
30 Лисак, О. В. Аналіз радіаційного теплообміну фронтальної поверхні електричного теплоакумуляційного обігрівачазасталого значення конвективного теплового потоку на ній / О. В. Лисак//Енергоефективністьвбудівництвітаархітектурі. – Київ : Київський національний університет будівництваіархітектури, 2016. – Вип. 8. –С.179–184. – ISSN 2310-0516.
31 Лисак, О. В. Аналіз конвективної тепловіддачі від зовнішніх поверхонь твердотільноготеплоакумулюючогообігрівача / О. В. Лисак // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні татеплотехнічніпроцеси й устаткування. –Харків:Національний технічний університет «Харківськийполітехнічнийінститут», 2016. – № 10. – С. 105–110. –ISSN2078-774X. – doi: 10.20998/2078-774X.2016.10.16.