Vaillant ecoTEC plus VU 486/5-5 [8/331] Теоретические основы и принцип работы конденсационной техники

Vaillant ecoTEC plus VU 486/5-5 [8/331] Теоретические основы и принцип работы конденсационной техники
7
Теоретические основы и принцип работы
конденсационной техники
Если мы будем охлаждать наш 1 кг
перегретого пара, отводя от него
теплоту, его температура будет по-
нижаться, пока не достигнет тем-
пературы конденсации т точки 5
до точки 6). При давлении водяно-
го пара, равном атмосферному, эта
температура также будет равнять-
ся 100°С (для насыщенного пара).
После этого в течение некоторо-
го количества времени температу-
ра пара меняться не будет, несмо-
тря на отводимую от него теплоту
это и есть процесс „возвращения“
затраченной при испарении „скры-
той“ теплоты. После того, как мы от-
ведем от пара то же самое количе-
ство теплоты, что затратили на его
испарение (2260 кДж), весь пар пе-
рейдет в жидкое состояние очка
7) и температура образовавшейся
воды при продолжающемся отводе
теплоты будет уменьшаться, пока
не достигнет температуры замер-
зания при атмосферном давлении
0°C. После этого, для того чтобы
перевести 1 кг жидкой воды в твер-
дую фазу, нам потребуется отвести
от нее такое же количество тепло-
ты фазового перехода, которое мы
затратили прежде на то, чтобы рас-
топить 1 кг льда, превратив его в во-
ду. Пока мы не отведем от воды эти
334 кДж, вода не замерзнет, и ее
температура будет оставаться по-
стоянной (0°C). И только отобрав у
воды теплоту таяния льда, мы смо-
жем дальнейшим охлаждением по-
низить температуру льда.
На самом деле описанный процесс
идет несколько иначе, намного
сложнее и не осуществим на прак-
тике, но хорошо иллюстрирует по-
нятие “скрытая теплота пара”.
Также можно привести следующие
примеры из обыденной жизни, где
мы также сталкиваемся с поняти-
ем “скрытая теплота фазового пе-
рехода”:
1. Чувство “холодка” при испарении
жидкости (например, пота) с поверхности
кожи. Причиной этого является отвод от
кожи теплоты, используемой для испаре-
ния жидкости, т.е. изменения ее фазового
состояния и перехода в пар.
2. Обледенение баллона со сжижен-
ным газом при интенсивном отборе газа
из него. При переходе сжиженного газа
из жидкой фазы в газообразную он от-
бирает теплоту, необходимую ему для
совершения фазового перехода из окру-
жающей среды. В результате этого тем-
пература жидкой фазы может настолько
понизиться, что стальная стенка баллона
будет иметь температуру не только ниже
точки росы для содержащихся в окружа-
ющем воздухе водяных паров (пар будет
конденсироваться на стенках баллона),
но и ниже точки замерзания воды при
атмосферном давлении (0°С), что и будет
вызывать образование льда.
В обоих этих случаях температура
испарения или конденсации очки
росы) была ниже 100°С, т.к. парци-
альное (частичное) давление водя-
ных паров в атмосферном возду-
хе при относительной влажности, к
примеру, 50%, температуре 20°С и
атмосферном давлении составляет
только 11 мбар. Температура точки
росы при этих условиях будет рав-
на 9°С.
От чего зависит
температура точки росы
Как уже было сказано выше, «кон-
денсирующие» котлы отличаются
от обычных «конвективных» тепло-
генераторов тем, что они отбирают
для нагрева протекающего через
них теплоносителя не только «яв-
ную» часть теплоты горячих про-
дуктов сгорания газовоздушной
смеси, но и часть их «скрытой» те-
плоты, за счет конденсации содер-
жащегося в продуктах сгорания
водяного пара. Конденсирующие
котлы не делают ничего иного, как
Рис. 2: Температура конденсации водяного пара и содержание воды в отходящих газах
для различных видов топлива.

Содержание