ТЕПЛОТЕ́ХНИКА

ТЕПЛОТЕ́ХНИКА, от­расль нау­ки и тех­ни­ки, изу­чаю­щая ме­то­ды по­лу­че­ния, пре­об­ра­зо­ва­ния, пе­ре­да­чи и ис­поль­зо­ва­ния те­п­ло­ты, а так­же прин­ци­пы дей­ст­вия и кон­ст­рук­тив­ные осо­бен­но­сти те­п­ло­вых ма­шин и уст­ройств. Осн. ис­точ­ни­ком те­п­ло­ты яв­ля­ют­ся при­род­ное ор­га­нич. то­п­ли­во (вы­де­ля­ет те­п­ло­ту при сжи­га­нии), ядер­ное то­п­ли­во, а так­же гео­тер­маль­ные ре­сур­сы, энер­гия сол­неч­ной ра­диа­ции (см. Ге­лио­тех­ни­ка). В кон. 20 в. раз­ра­бо­та­ны тех­но­ло­гии сжи­га­ния твёр­дых бы­то­вых и пром. от­хо­дов с це­лью их унич­то­же­ния и од­но­врем. по­лу­че­ния те­п­ло­ты. Для сжи­га­ния то­п­ли­ва ис­поль­зу­ют топ­ки, пе­чи, па­ро­вые кот­лы, кот­лы-ути­ли­за­то­ры и др. Важ­ней­шая ха­рак­те­ри­сти­ка то­п­ли­ва – удель­ная те­п­ло­та сго­ра­ния; для срав­нит. рас­чё­тов при­ме­ня­ет­ся по­ня­тие ус­лов­но­го то­п­ли­ва.

В Т. раз­ли­ча­ют два на­прав­ле­ния ис­поль­зо­ва­ния те­п­ло­ты: те­п­ло­ис­поль­зо­ва­ние (те­п­ло­та мо­жет не­по­сред­ст­вен­но по­треб­лять­ся к.-л. тех­но­ло­гич. про­цес­сом для на­прав­лен­но­го из­ме­не­ния свойств тел – рас­плав­ле­ния, за­твер­де­ва­ния, из­ме­не­ния струк­ту­ры); те­п­ло­энер­ге­ти­ка (те­п­ло­та пре­об­ра­зу­ет­ся в др. ви­ды энер­гии – ме­ха­нич., элек­три­че­скую). Це­ли и ме­то­ды те­п­ло­ис­поль­зо­ва­ния мно­го­об­раз­ны. Напр., на­грев ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся в ме­тал­лур­гии (в про­из-ве чу­гу­на, ста­ли), хи­мич. и пи­ще­вой пром-сти. Под­вод или от­вод те­п­ло­ты осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в те­п­ло­об­мен­ни­ках с по­мо­щью те­п­ло­но­си­те­лей (наи­бо­лее час­то ис­поль­зу­ют­ся во­да и во­дя­ной пар). В те­п­ло­энер­гети­ке для по­лу­че­ния ме­ха­нич. энер­гии (ис­поль­зу­ет­ся для при­во­да к.-л. ра­бо­чих ма­шин или элек­тро­ге­не­ра­то­ров) при­ме­ня­ют те­п­ло­вые дви­га­те­ли. Сис­те­ма те­п­ло­фи­ка­ции обес­пе­чи­ва­ет цен­тра­ли­зов. те­п­ло­снаб­же­ние жи­лых зда­ний, пром. пред­при­ятий и уч­ре­ж­де­ний в боль­шин­ст­ве го­ро­дов РФ. Пе­ре­да­ча те­п­ло­ты осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по те­п­ло­вым се­тям от про­из­во­ди­те­ля (те­п­ло­элек­тро­цен­тра­ли) по сис­те­ме те­п­ло­гид­ро­изо­ли­ров. тру­бо­про­во­дов по­тре­би­те­лю. В нач. 21 в. в жи­лых до­мах ин­ди­ви­ду­аль­ной по­строй­ки ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние (по­ми­мо ис­поль­зо­ва­ния во­до­грей­но­го кот­ла, печ­но­го или элек­трич. ото­пле­ния) по­лу­ча­ет при­ме­не­ние те­п­ло­вых на­со­сов для ото­пле­ния и го­ря­че­го во­до­снаб­же­ния. Для пря­мо­го пре­об­ра­зо­ва­ния те­п­ло­ты в элек­трич. энер­гию слу­жат маг­ни­то­гид­ро­ди­на­ми­че­ские ге­не­ра­то­ры, тер­мо­элек­три­че­ские ге­не­ра­то­ры, тер­мо­эмис­си­он­ные пре­об­ра­зо­ва­те­ли энер­гии.

Тео­ре­ти­че­ски­ми раз­де­ла­ми Т., в ко­то­рых ис­сле­ду­ют­ся за­ко­ны пре­враще­ния, свой­ст­ва, а так­же про­цес­сы рас­про­стра­не­ния те­п­ло­ты, яв­ля­ют­ся тех­ни­че­ская тер­мо­ди­на­ми­ка и тео­рия те­п­ло­об­ме­на. В те­п­ло­тех­нич. уст­рой­ст­вах те­п­ло­та мо­жет пе­ре­да­вать­ся лу­чи­стым те­п­ло­об­ме­ном, кон­век­тив­ным те­п­ло­об­ме­ном, те­п­ло­про­вод­но­стью.

Для ус­та­нов­ле­ния оп­ти­маль­ных па­ра­мет­ров ис­поль­зо­ва­ния те­п­ло­вой энер­гии, ана­ли­за эко­но­мич­но­сти ра­бо­чих про­цес­сов те­п­ло­вых ма­шин и ус­та­но­вок, а так­же соз­да­ния но­вых, наи­бо­лее со­вер­шен­ных уст­ройств при­ме­ня­ют ме­то­ды ком­пью­тер­но­го мо­де­ли­ро­ва­ния и на ос­но­ве раз­ра­бо­тан­ных мо­де­лей соз­да­ют ком­пь­ю­тер­ные про­грам­мы для рас­чё­та сис­тем те­п­ло­фи­ка­ции, про­цес­сов и цик­лов те­п­ло­энер­ге­тич. ус­та­но­вок, те­п­ло­вых по­терь с их на­руж­ной по­верх­но­сти, оцен­ки по­треб­ле­ния те­п­ло­вой энер­гии зда­ния­ми и др.