Предмет ТГВ. История развития.

Обеспечение нормальных микроклиматических условий в помещениях жилых, общественных зданий и зданий промышленного назначения, обеспечение нормального хода технологических процессов в промышленности, обеспечение чистоты атмосферы в помещениях и на рабочих местах — далеко не полный перечень сторон разнообразной деятельности и жизни человека, требующих применения тепловой энергии. Поэтому так остро поставлены вопросы развития техники теплогазоснабжения и вентиляции.

Теплогазоснабжение и вентиляция как самостоятельная отрасль науки и техники сформировалась относительно недавно, однако отдельные ее составляющие имеют многовековую историю.

К самому древнему разделу этой науки можно отнести отопление, которое с момента возникновения человеческого общества служило для обогрева жилья. По мере развития общества развивалась и отопительная система.

Одним из основоположников теплотехники был великий русский ученый Ломоносов. Его классические труды и легли в основу последующего развития теплотехники как науки.
к знаменательному этапу развития техники теплоснабжения относят разработку и внедрение централизованного способа отопления зданий, при котором несколько помещений или все здания отапливаются из одного центра.

Первая система водяного отопления в России была предложена и осуществлена в 1834 году Соболевским. Пар, впервые использованный для обогрева оранжерей, получил широкое распространение для отопления в России только в 19 веке, в отличии от западных стран. Но в жилых домах, так как оно не отвечало сан-гиг. требованиям оно почти не применялось.
Отечественным ученым и инженерам принадлежит большая заслуга в развитии воздушного отопления. Эта система под названием «русская система» стала широко применяться на западе для отопления дворцов и других больших помещений. Чаплин 1903г-разраб и внедрил систему пароводяного отопления, Яхимович 1905г-панельно-лучистое отопление, Мельников 1909г-водяное отопление. В 1924 году с СССР была построена первая теплофикационная установка с тепловой сетью, по которой подавалась подогретая вода в несколько общественных зданий. Создание электростанций большой мощности вызвало появление крупных систем теплоснабжения, объединяющих тепловые станции, тепловые сети, отопление и вентиляцию, что позволило резко снизить затраты на выработку тепловой энергии.

Одновременно с техникой теплоснабжения развивалось и техника вентиляции зданий. В 60 – х годах 19 века в России была устроена приточно- вытяжная вентиляция в нескольких госпиталях и в других общественных зданиях. В настоящее время большое значение придается вопросам сохранения здоровья и оздоровления населения. Эту задачу должна решить, совместно с другими отраслями науки и техники, вентиляция, занимающаяся обеспечением чистоты атмосферы в помещениях зданий и сооружений, а также очисткой воздуха, выбрасываемого из помещений в окружающую среду. Стало широко применяться кондиционирование воздуха.

Газификацияначала развиваться лишь в первой четверти 20 столетия. Газ как топливо используется для выполнения технологических процессов на производстве, для приготовления тепловой энергии на теплостанциях, для приготовления пищи и т.д., поэтому в настоящее время добыче, транспорту и рациональному использованию газообразного топлива придается большое значение.

Основные понятия теплофизики

Совокупность всех факторов и процессов (внешних и внутренних воздействий), влияющих на формирование теплового микроклимата помещений, называется тепловым режимом здания. Перемещение теплоты всегда происходит от более теплой среды к более холодной. Процесс переноса теплоты из одной точки пространства в другую за счет разности температуры называется теплопередачейи является собирательным, так как включает в себя три элементарных вида теплообмена: 1)теплопроводность (кондукцию), 2)конвекцию и 3)излучение. Таким образом, потенциалом переноса теплоты является разность температуры. Теплопроводность - вид передачи теплоты между неподвижными частицами твердого, жидкого или газообразными вещества. Таким образом, теплопроводность - это теплообмен между частицами или элементами, находящимися в непосредственном соприкосновении друг с другом. При изучении теплопроводности вещество рассматривается как сплошная масса, его молекулярное строение игнорируется. В чистом виде теплопроводность встречается только в твердых телах, так как в жидких и газообразных средах практически невозможно обеспечить неподвижность вещества. Способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности (удельной теплопроводностью). Численно эта характеристика равна количеству теплоты, проходящей через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м², за единицу времени (секунду) при единичном температурном градиенте.

Конвекция- перенос теплоты движущимися частицами вещества. Конвекция имеет место только в жидких и газообразных веществах, Различают естественную и вынужденную конвекцию. В первом случае движение газа происходит за счет разности температуры поверхности и газа, во втором - за счет внешних для данного процесса сил (работы вентиляторов, ветра).

Излучение(лучистый теплообмен) - перенос теплоты с поверхности на поверхность через лучепрозрачную среду электромагнитными волнами, трансформирующимися в теплоту

Термическое сопротивление — тепловое сопротивление, способность тела (его поверхности или какого-либо слоя) препятствовать распространению теплового движения молекул. Люди, находящиеся в жилых, в общественных и промышленных зданиях, а также технологические процессы, осуществляемые в промышленных цехах, требуют поддержания в помещениях необходимых метеорологических условий – определенного микроклимата.