Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций зданий

Виды теплообмена.понятие о сложном теплообмене.

Естест,вынужден,лучистая.(формула на стр 1)

Теплопроводность - это вид теплообмена, при котором происходит непосредственная передача энергии от частиц более нагретой части тела к частицам его менее нагретой части. При теплопроводности само вещество не перемещается вдоль тела - переносится лишь энергия.

Конвекция - это теплообмен в жидких и газообразных средах, осуществляемый потоками (или струями) вещества.

Лучистый теплообмен - это теплообмен, при котором энергия переносится различными лучами. Это могут быть солнечные лучи, а также лучи, испускаемые нагретыми телами, находящимися вокруг нас.

Сложный теплообмен

В действительных условиях работы различных теплообменных устройств теплота передается одновременно теплопроводностью, конвекцией и излучением. Такое явление называется сложным теплообменом.

Например, в газоходах паровых котлов теплота передается не только излучением, но и конвекцией. Вэтомслучае суммарный тепловой поток

 

 

Теплопередача через плоскую однослойную стенку.

).Однородная плоская стенка Температуры поверхностей стенки –tст1 и tст2. Плотность теплового потока: q = -λ∙ ∂t/∂n = - λ∙ ∂t/∂x = - λ∙ (tcт2 - tcт1)/(xcт2 - xcт1)∙ или q = λ∙ (tcт2 - tcт1)/(xcт2 - xcт1)∙ Dt/Dx. Тогда q = λ/δ∙(tст1 – tст2) = λ/δ∙Δt, Если R =δ/λ -термическое сопротивление теплопроводности стенки [(м2∙К)/Вт], то плотность теплового потока: q = (tст1 – tст2)/R. Общее количество теплоты, которое передается через поверхность F за время τ определяется: Q = q∙F∙τ = (tст1 – tст2)/R·F∙τ. Температура тела в точке с координатой х находится по формуле: tx = tст1 – (tст1 – tст2)∙x/ δ. (9.17)

Теплопередача через плоскую многослойную стенку.

3. Теплопередача через плоскую многослойную стенку

 

 

Многослойная плоская стенка. Рассмотрим 3-х слойную стенку. Температура наружных поверхностей стенокtст1 и tст2, коэффициенты теплопроводности слоевλ1, λ2, λ3, толщина слоевδ1, δ2, δ3. Плотности тепловых потокок через каждый слой стенки: q = λ1/δ1∙(tст1 – tсл1), q = λ2/δ2∙(tсл1 – tсл2), q = λ3/δ3∙(tсл2 – tст2), Решая эти уравнения, относительно разности температур и складывая, получаем: q = (t1 – t4)/(δ1/λ1 + δ2/λ2 + δ3/λ3) = (tст1 – tст4)/Ro, где: Ro = (δ1/λ1 + δ2/λ2 + δ3/λ3) – общее термическое сопротивление теплопроводности многослойной стенки. Температура слоев определяется по следующим формулам: tсл1 = tст1 – q∙(δ1/λ1). tсл2 = tсл1 – q·δ2/λ2).

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций зданий.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (англ. R-value) (также коэффициент теплосопротивления, теплосопротивление и термическое сопротивление) применяется в строительстве.

Коэффициент теплосопротивления отражает свойства любого материала и выражается как плотность материала, делённая на теплопроводность. Для определения теплосопротивления всей площади материала, мера теплосопротивления делится на площадь материала. Например, если имеется расчётная мера теплосопротивления стены, её необходимо разделить на площадь среза стены и получить нужное теплосопротивление. Коэффициент теплопроводности материала, обозначаемый как k, обратно пропорционален теплосопротивлению. Он также называется коэффициентом поверхностной проводимости и обозначается h[1] Чем больше это число, тем лучше эффективность изоляции.[2] Мера теплосопротивления R обратно пропорциональна коэффициенту теплоусвоения U.

В метрической системе СИ теплосопротивление измеряется разностью температуры в Кельвинах (либо в градусах Цельсия), требуемой для переноса 1 Вт энергии на 1 кв.м. площади (м²·K/Вт.)

Расчёт

, где d — толщина слоя материала, (м), k- коэффициент теплопроводности материала, (Вт/м°С). Чем больше полученное значение R при анализе материала, тем лучше его теплозащитные свойства.[4] Коэффициент термосопротивления строительной конструкции состоит из суммы коэффициентов материалов составляющих конструкцию.

При поддержании температуры в комнате, скажем, на уровне +20°С, необходимо узнать среднюю температуру крыши зимой (допустим, -10°С).