6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
6.1. Текущим контролем предусмотрены две письменные контрольные работы (коллоквиумы) по материалам теоретического курса. В каждой работе студенту предлагается ответить в письменной форме на 3 теоретических вопроса. Контрольные работы проводятся в течение 15-20 минут в часы, отведенные на лекции.
6.2. Промежуточная аттестация включает зачет по теоретическому курсу в заключение
5 семестра. Зачет учитывает результаты практических занятий.
Экзаменационный билет включает 3 вопроса: 1 вопрос по разделу 1, 1 вопрос по разделу 2, и 1 вопрос по разделам 3 или 4 . Например:
1. Сущность и формировка первого закона термодинамики.
2. Однотрубные системы отопления.
3. Оптимальные и допустимые метеорологические условия.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
|
Наличие в библиотеке
университета
|
Тихомиров Н.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция.: Учебник для вузов.- 4 изд. перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1991.- 480с.
|
131
|
Дополнительная литература
|
|
Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов.- 2 изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 295 с.
|
140
|
Пащенко Н.Е. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Учебное пособие для студентов вузов – М.: Высшая школа, 1981. – 344с.
|
10
|
Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика. В 3х частях. Часть 1. Отопление / Богословский В.Н. и др.; Под редакцией Староверова И.Г. и Шиллера Ю.И. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1990.- 344с.
|
Библиотека
кафедры
3
|
Нормативная и справочная литература
|
|
Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика. В 3х частях. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1. Под редакцией Павлова Н.Н., Шиллера Ю.И. – 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1992.- 319с.
|
Библиотека
кафедры
4
|
Внутренние санитарно-технические устройства. справочник проектировщика. В 3х частях. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 2. Под редакцией Павлова Н.Н. и Шиллера Ю.Н. – 4 изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1992 – 416с.
|
Библиотека
кафедры
4
|
СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий." М.: Госстрой России, 2004 – 27с.
|
Библиотека
кафедры
5
|
СНиП 23-01-99. Строительная климатология.- М.: Госстрой России, 2000,- 58с.
|
Библиотека
кафедры
2
|
СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование." М.: Госстрой России, 2004, - 60с.
|
Библиотека
кафедры
5
|
Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные нормы. СанПиН 2.2.4.548-96. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.- 20с.
|
Библиотека
кафедры
3
|
ГОСТ 30494-96. здания жилые и общественные параметры микроклимата в помещениях. – М.: Госстрой России, ГУПЦПП, 1999.- 9с.
|
Библиотека
кафедры
2
|
Программное и коммуникационное обеспечение
|
|
1. Комплекс «TEPLOOV»:
1.1. ПОТОК – расчет систем отопления, охлаждения, теплоснабжения калориферов и оборудования.
1.2. RTI - расчет потерь тепла и инфильтрации помещениями здания
1.3. KALOR - расчет калориферов и воздухонагревателей, подбор типовых приточных камер, секций орошения.
1.4. BOLER – тепловой расчет бойлерных установок.
1.5. STOL – расчет воздухообмена предприятий общественного питания, расчет, подбор и анализ работы кондиционеров (сплит-системы, фанкойл).
|
Библиотека
кафедры
|
2. VEZA - программа подбора типовых приточных камер, секций орошения.
|
Библиотека
кафедры
|
3. Программа «Расчет теплопоступлений в жилые, административные и производственные здания». «Евроклимат».
|
Библиотека
кафедры
|
4. Программа «Выбор оборудования систем кондиционирования и вентиляции». «Евроклимат».
|
Библиотека
кафедры
|
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
№
п.п
|
Наименование
|
Количество
|
|
Специальное оборудование. Не предусмотрено
|
|
|
Технические средства обучения
|
|
1
|
Мультимедийный проектор
|
1
|
2
|
Курс лекций, выполненный в виде презентации
|
1
|
|
Измерительные приборы
|
|
1
|
|
|
2
|
Термометр ртутный
|
2
|
3
|
Анемометр чашечный
|
1
|
4
|
Анемометр крыльчатый
|
1
|
5
|
Пневмометрическая трубка
|
6
|
6
|
Микроманометр
|
2
|
|
Специальные материалы
|
|
1
|
Электрозажим
|
30
|
|
Специализированная мебель и оргтехника
|
|
1
|
Стол демонстрационный
|
1
|
2
|
Стойка кафедры
|
1
|
3
|
Стол лектора
|
1
|
4
|
Стойка компьютерная
|
1
|
5
|
Стол аудиторный двухместный из металлопрофиля с покрытием из шпона
|
25
|
6
|
Стулья аудиторные
|
50
|
7
|
Доска аудиторная на основе стального эмалированного листа для написания мелом или фломастером (1000х750 мм)
|
1
|
8
|
Доска интерактивная
|
1
|
9. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1. Примерная тематика рефератов. Не предусмотрена.
9.2. Примерные вопросы для оценки качества освоения дисциплины на зачете
1 раздел
1.1 Основные параметры состояния газа. Первый и второй законы термодинамики.
1.2 Способы переноса теплоты в пространстве и теплообмена между телами.
1.3 Микроклимат помещения. Оптимальные и допустимые метеорологические условия.
1.4 Определение теплопотерь. Влияние объемно-планировочных решений зданий на микроклимат и тепловую мощность системы отопления.
2 раздел
2.1 Классификация систем водяного отопления.
2.2 Центральные и местные системы отопления. Теплоносители для систем отопления.
2.3 Виды и конструкции отопительных приборов и их технико-экономические показатели.
2.4 Общестроительные работы, связанные с устройством систем водяного отопления.
2.5 Принцип работы системы воздушного отопления.
2.6 Участие инженера-строителя в проектировании и монтаже систем панельно-лучистого отопления.
3 раздел
3.1 Принципиальная схема и конструктивные элементы канальной системы естественной вентиляции.
3.2 Приточные и вытяжные системы механической вентиляции.
3.3 Основные требования техники безопасности к проектированию систем вентиляции и КВ и противопожарные мероприятия.
4 раздел
4.1 Из каких компонентов состоит твердое, жидкое и газообразное топливо?
4.2 Тепловые камеры. Требования к конструкциям тепловых камер.
4.3 Техника безопасности при строительстве и эксплуатации систем газоснабжения.
Приложение №1
к рабочей программе по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция» для студентов профессии 280800 «Проектирование зданий»
Раскрытие сложной лекционной темы
Лекция 1.1 «Основы технической термодинамики и теории теплообмена»
ВОПРОСЫ:
Основы технической термодинамики.
Первый закон термодинамики.
Второй закон термодинамики.
Водяной пар.
Влажный воздух.
Основы теории теплообмена.
1. ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
Термодинамика - наука о преобразовании энергии. Начало формирования ее относится к середине 19 века. Она возникла как отрасль теплотехники, занимающаяся превращением теплоты в работу. В основу термодинамики положен закон сохранения и превращения энергии, являющийся объективным законом природы, который отражает особенности вечно движущейся материи.
Энергия есть мера движения материи. Движение материи не следует рассматривать только как механическое движение. Отсюда следует, что отдельные виды энергии имеют качественные различия.
Существует несколько ее видов:
тепловая, обусловливаемая движением молекул;
механическая, определяемая перемещением и взаимодействием микроскопических тел в пространстве;
энергия электрического поля;
атомная, связанная с определенным строением и составом ядер атомов и др.
Переход одного вида энергии в другой происходит в строго определенных соотношениях. Например, 1 кВт/ч электрической энергии эквивалентен 3600 кДж тепловой энергии, 1 кДж тепловой энергии эквивалентен 1 кДж энергии механической.
Отдельные отрасли народного хозяйства широко используют эти превращения энергии в разных целях.
Совокупность материальных тел, находящихся в энергетическом взаимодействии между собой и другими телами и могущих обмениваться с ними веществом, называется термодинамической системой.
Взаимный обмен энергией между термодинамическими системами либо внутри них обычно осуществляется посредством какого-либо упругого тела, называемого рабочим.
Состояние термодинамической системы характеризуется термодинамическими параметрами ее состояния, а именно: температурой, давлением и плотностью (удельным объемом).
2. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Раскрывает связь между тепловой энергией и механической. Представляет собой балансовое уравнение изменения энергии в термодинамической системе.
Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии для тепловых процессов) определяет количественное соотношение между изменением внутренней энергии системы дельта U, количеством теплоты Q, подведенным к ней, и суммарной работой внешних сил A, действующих на систему.
Первый закон термодинамики - Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведенного к системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее:
U1 – U2 = Q + А
где U1 – U2 – изменение удельной внутренней энергии тела;
Q –теплота, которой обменивается тело с окружающей средой;
A–работа, связанная с изменением объема.
Первый закон термодинамики является частным случаем закона сохранения и превращения энергии, открытого М.В. Ломоносовым.
q = u2 – u1 + a
Это уравнение является математическим выражением первого закона термодинамики: вся подведенная к рабочему телу теплота идет на изменение его внутренней энергии и на совершение работы.
Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме:
Первый закон термодинамики - количество теплоты, подведенное к системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами:
На рис. 2.1 условно изображены энергетические потоки между выделенной термодинамической системой и окружающими телами. Величина Q > 0, если тепловой поток направлен в сторону термодинамической системы. Величина A > 0, если система совершает положительную работу над окружающими телами.
|
Рисунок 2.1.
Обмен энергией между термодинамической системой и окружающими телами в результате теплообмена и совершаемой работы.
|
Если система обменивается теплом с окружающими телами и совершает работу (положительную или отрицательную), то изменяется состояние системы, т. е. изменяются ее макроскопические параметры (температура, давление, объем).
Так как внутренняя энергия, U ,однозначно определяется макроскопическими параметрами, характеризующими состояние системы, то отсюда следует, что процессы теплообмена и совершения работы сопровождаются изменением ΔU внутренней энергии системы.
Первый закон термодинамики является обобщением опытных фактов. Согласно этому закону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Важным следствием первого закона термодинамики является утверждение о невозможности создания машины, способной совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода. Многочисленные попытки создать такую машину неизменно заканчивались провалом. Любая машина может совершать положительную работу A над внешними телами только за счет получения некоторого количества теплоты Q от окружающих тел или уменьшения ΔU своей внутренней энергии.
3.ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Первый закон термодинамики устанавливает только количественную зависимость между теплотой и работой, не ограничиваясь условиями, при которых возможен переход теплоты в работу, и наоборот.
Второй закон термодинамики, как бы в дополнение к первому, говорит о необратимости всех реальных процессов, об условиях, при которых возможно превращение тепловой энергии в механическую, о направлении протекания того или иного процесса.
ПОСТУЛАТЫ (без доказательств):
Теплота не может быть полностью превращена в работу, поэтому КПД теплового двигателя никогда не может быть равна единице.
2. Для получения работы необходимо существование двух тел с разной температурой – теплоотдатчика с высокой температурой и теплоприемника с низкой температурой, куда переходит непревращенная в работу энергия.
Теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому сама собой.
Работа тепловых двигателей возможна при следующих условиях: они всегда должны работать в определенном перепаде температур от Т1 до Т2 и притом циклично, т.е. по принципу непрерывно повторяющихся циклов, возвращающих тело в первоначальное состояние.
ВОДЯНОЙ ПАР
Находит большое применение в народном хозяйстве. В энергетической технике он используется в качестве рабочего тела в тепловых двигателях – паросиловых установках. В качестве теплоносителя применяется для отопления помещений и подогрева воды.
Существует два способа парообразования: испарением воды и ее кипением.
Образование пара испарением воды происходит при любой ее тем-ре, отличной от 0, и с открытой поверхности в результате диффузии молекул воды в окружающую среду, если парциальное давление пара в окружающей среде ниже парциального давления пара на поверхности жидкости.
Получение пара при кипении воды происходит по всей ее массе и при строго определенной для данного давления температуре, называемой температурой кипения.
5. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ
В атмосферном воздухе содержится то или иное количество влаги в виде водяного пара. Такую смесь сухого воздуха с водяным паром называют влажным воздухом.
Сухая часть воздуха содержит по объему около 78% азота, примерно 21% кислорода, около 0,03% углекислоты и незначительное количество инертных газов.
Каждый газ в смеси, в том числе и пар, занимает тот же объем, что и вся смесь. Он имеет температуру смеси и находится под своим парциальным давлением.
В термодинамике атмосферный воздух рассматривают как смесь, состоящую из сухого воздуха и водяного пара, который может быть в перегретом, насыщенном или в сконденсированном взвешенном состоянии в виде капельного или ледяного (при отрицательной температуре) тумана.
Последнее состояние является неустойчивым и изучается обычно при решении некоторых специальных задач, например, в холодильной технике.
При расчетах систем вентиляции и кондиционирования атмосферный воздух считают бинарной гомогенной смесью, в состав которой входят сухой воздух и водяной пар.
Смесь сухого воздуха с перегретым водяным паром называется ненасыщенным влажным воздухом, а смесь сухого воздуха с насыщенным водяным паром - насыщенным влажным воздухом. При этом условие насыщения рассматривается как равновесное состояние между водяным паром во влажном воздухе и водой в жидкой или твердой фазах при одинаковой температуре на плоской поверхности раздела.
Количество водяного пара во влажном воздухе изменяется от нуля (сухой воздух) до некоторого максимального значения, которое зависит от температуры и барометрического давления, и в процессах кондиционирования обычно не превышает 3 ... 4%.
В технике вентиляции и кондиционирования свойства влажного воздуха характеризуются следующими основными параметрами: температура по сухому термометру t, влагосодержание d, относительная влажность , плотность , температура по мокрому термометру tм, температура точки росы tр, барометрическое давление Рб, удельная теплоемкость с и удельная энтальпия J (здесь и далее используются обозначения, принятые в кондиционировании воздуха).
Согласно закону Дальтона, барометрическое давление влажного воздуха равно сумме парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара
Рб = Рс + Рп. (5.1)
Величины Рб, Рс и Рп измеряют в Па или кПа. |
