Передача тепла излучением

Передача тепла конвекцией

Закон Фурье

Тепло распространяется в ограждениях конструкции за счёт теплопроводности материала, путём соприкосновения частиц имеющих различную температуру.

Кол-во тепла Q_т передаваемого за счёт теплопроводности через плоскую однородную стену зависит от её площади f(м²) и от разности температур на внутренней поверхности стены τ₁, τ₂; от толщины (δ) и коэф. теплопроводности материала лямбда (λ ккал.мч/град.). определяют согласно закона Фурье:

Qт = λ/ δ f(τ₁-τ₂)

При повышенной влажности теплопроводность повышается в несколько раз. Различают 4 влажностных режима помещении:

1-сухой при относительной влажности помещения менее 50%;

2-нормальный процент влажности 50%-60%;

3-влажный режим 61%-75%;

4-мокрый более 75%.

Величина теплопроводности λ зависит от условий эксплуатации ограждения и определяется СНиП (П-3-79 прилож. 2).

Конвективный теплообмен осуществляется перемещением частицами жидкости или газа. При передачи через наружные ограждения поток частиц движется вдоль наружной и внутренней поверхности ограждения. Количество тепла, передаваемой конвекцией определяется по формуле Ньютона: Qк =d_к f(t_,1-t₂). d_к - коэффициент конвекции; f-площадь поверхности; t₁ t₂ - температурный режим воздуха внутри и снаружи.

Это результат теплообмена между телами, имеющих различную температуру. Тепловое излучение передаётся электромагнитными волнами. Количество тепла, передаваемого излучением, определяется по формуле: Q1 = d₁ f(t_,1-t₂).

Тема: «Теплопередача через ограждения».

Цель занятия: «Зависимая передача тепла от вида ограждающих конструкций».

Межпредметные связи: физика, строит, материалы, архитектура заданий.

Если в одно и тоже время измерить температуру внутри помещения t_B и на внутренней поверхности ограждения τ_В, а также и на наружную поверхность τ_Н и температуру окружающей среды t_H

Теплопередача через ограждения включает в себя передачу тепла к внутренней поверхности ограждения Qi передачу тепла,

Количество тепла Q₁ определяют как: Q₁ = d_В f(t_В- τ_В)., в - коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения равен количеству теплоты, воспринимаемым за один час 1 м² поверхности ограждения при разности температур внутри помещения и на внутренней поверхности ограждения равной 1 °С.

Определяем СНиП (таблица 4, стр.6) для стен, гладких потолков и потолков с выступающими рёбрами d_В=.8,7

Q₂ - кол-во тепла, проходящее через ограждения площадь f.

Q₂= λ/ δ f(τ_В-τ_Н)

Q₃ кол-во тепла, передаваемое наружной поверхностью f к наружному воздуху.

Q₃=d_Н f(t_Н- τ_Н)., d_Н - коэффициент на наружной поверхности ограждения равен кол-ву тепла, отдаваемого за один час с одного м при разности температур на наружной грани станы и наружного воздуха.

Согласно СНиП (таблица 6) коэффициент теплоотдачи d_Н для: 1 -наружных стен, 2-покрытий, 3 - перекрытий, 4 - перекрытия над проездом-равно 23. Перекрытия над холодным подвалом сообщающийся с наружным воздухом равен 17. Чердачное перекрытие над неотаплеваемым подвалом равно 12. Перекрытие, расположенное выше уровня земли над неотаплеваемым техподпольем, ниже уровня земли равно 6.

При стационарном режиме теплопередачи Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q. | Приведя вышеизложенное к следующему виду

к - коэффициент, определяющий кол-во тепла, проходящего за час xeрез 1 м² наружного ограждения. При разности температур Т_в и Т_н = 1⁰С, есл и ограждение многослойное типа «сендвич», то

Величина, обратная коэффициенту теплопередачи называется сопротивлением теплопередачи наружного ограждения (R_o)

Сопротивление теплопередачи R_o равно разности температур, Необходимой для того, чтобы через 1 м² поверхности ограждения за один час была передана одна ккал. тепла

Q = f / R₀(t_B-t_H).

Многие конструкции имеют не только материальный слой, но и воздушную прослойку, т. к. воздух имеет низки коэффициент теплопрогрева. Воздушная прослойка выполняет роль теплоизоляции, самым понижает потребность в строительных материалов. Наличие сопротивления тепловосприятия понижает температуру внутренней поверхности ограждения, по сравнению с внутренним температурным воздухом.

Тема:«Определение требуемого сопротивления теплопередачи наружных ограждений зданий».

Цель занятия: «Определить требуемое сопротивление, соотнести его с расчётами».

Межпредметные связи: строительные материалы, архитектура.

Температура на внутренней и наружной грани поверхности зависит от величины его термического сопротивления (R₁). При уменьшении толщины конструкции увеличивается теплопроводность потери тепла через ограждающую конструкцию, при этом понижается сопротивление (R_o), в свою очередь при соприкосновении с холодной внутренней поверхностью в помещении могут образовываться конденсатных парод. Увлажнение конструкций приводит к снижению теплопередачи, поэтому необходимо знать требуемые сопротивления ограждающих конструкций. R^тp₀= n (t_B-t_Н)/ ∆ t^H d_в, где. n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху равна: для наружных стен, полов на грунте, перекрытий над проездом равна 1; для чердачных перекрытии с вентиляционной прослойкой из черепичной кровли равна 0,9; для чердачной кровли со сплошным настилом 0,8; для чердачных перекрытий из рулонных настилов 0,75; для покрытий над техподполье, расположенных ниже уровня земли 0,4; выше уровня земли 0,6.

∆ t^H - разность между температурой (t_B иτ_в)

∆ t^H- разница для наружных стен жилых зданий 4 °С.

Для общественных зданий и административно-промышленных зданий 7⁰ С; для чердачных 4,5 С; безчердачных 5,5 °С. t_H - расчётная температура зимнего наружного воздуха, величина которого определяется как температура самой холодной пятидневки зависит от массивности конструкции и места расположения сооружения. Степень массивности конструкции определяется по характеру тепловой инерции (Д).

S₁-- коэффициент теплоусвоения материала, определяется по СНиП (приложение 3). Различают: массивные ограждения Д >7; средней массивности Д ≤4; меньше Д < 4.

Для массивных ограждений t_н - самая холодная пятидневка, для лёгких ограждений - холодные сутки. Для средней массивности средняя температура между холодными сутками и холодными пятидневками.

Пример.

Определить соответствие минимальной требуемой величине сопротивления, теплопередач ограждения R₀^Tp. Стена жилого дома в городе Тамбова выполнена из керамического кирпича, толщиной в 2,5 кирпича. Оштукатурен из нутрии слоем штукатурки 1,5 см. Влажный режим нормальный.

1.определ.

2.определ. Сопротивление теплопередачи стены:

R₀^ТР=1,29

=> R₀≥ R₀^ТР=>1,3>1,29

R₀=1,3

толщина стены достаточная.

Определяем величину R₀^TР для оконных заполнений. Она зависит от разности температур внутри помещения и снаружи.

Наименование зданий	tB-tH °С	R0^TР
1.жилые здания, больницы, детские сады, школы	Менее 25^0С 25-40 41-50 51-55 56-70 свыше70	0,2 0,35 0,4 0,44 0,6 0,65
Обществ. здания (кроме выше указанного), промышленные предприятия	менее 30 30-49 50-65 более 65	0,2 0,35 0,38 0,56

При выборе переплёта необходимо выполнения равенства R₀> R₀^TР.R₀ для: одинарных переплётов 0,2; двойных спаренных 0,4; двойных 'разделённых 0,44; тройных переплётов 0,6.

Определить оконных переплётов в городе Тамбове. t_H=-27 С; t_B-t_H=45; R₀^TР =0,4; R₀=0,44. Определяем дополнительные теплопотери в помещении. Если здание ориентированно но сторонам света: север, северо-запад, северо-восток, восток, добавляем 10%; на запад и юго-восток 5%. Необходимо учитывать теплопотери на обдувание ветром. Они зависят от скорости ветра: до 5м/с-5%, до 10м/с-10%, более 10м/с-15%.

Пример. Определить суммарные теплопотери в жилой комнате г. Тамбове. 1 стена выходит на запад S=10м², 2 такая же стена выходит на север ив этой стене 2 окна S=пoЗм². Помещение от ветра не защищено и скорость ветра 5м/с.

Определяем основные потери тепла:

1 определяем для стены S=10м²

2.для°наружной стены S=15м

3.наружное окно

Q_0CH =1433 ккал/ч

Определяем дополнительные теплопотери а) учёт сторон света ((300•0,05)+591•0,01)+(614•0,1)= 128,3 ккал/ч

Рассчитываем добавки

(367+519+614)0,05=75 ккал/ч

Надбавки учитывается обдуванием ветра

(467+519+514)0,05=75 ккал/ч

ΣQ_дан=278 ккал/ч

Q= ΣQ_дан + Q=278+1433=1711 ккал.

Перед тем как преступить к расчёту, необходимо определить площадь ограждения.

1. поверхность окон и дверей определяют по наименьшему размеру соответствующего проёма в свету:

2. поверхность полов и потолков - размерам между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружных стен.

3. высота стены первого этаж определяется от уровня чистого пола этажа до того же уровня второго этажа, если пол расположен на грунтах. Если пол на лагах отсчёт высоты начинают от нижнего уровня подготовки пола первого этажа. Высота стен промежуточного этажа принимается между уровнем данного этажа и выше лежащих этажей. Для стен верхнего этажа от уровня чистого пола до верха утеплителя чердака.

Удельная тепловая характеристика здания - это количества тепла, которая теряет 1м³ за 1 час, при разности температур внутри и снаружи и наружи здания 1 °С. q_o=Q_здан./V(t_B-t_H), где q₀ - удельная тепловая 1рактеристика здания, V- обьём здания по наружному обмеру, Q_здан.- расчётные потери здания.

q₀ является эксплуатационной характеристикой, чем выше q₀ тем выше затраты на отопление. q₀ недолжно превышать максимально допустимую величины удельной тепловой характеристики которая определяется по формуле

q₀

Тема: «Гигиеничное нормирование микроклимата»

Цель занятия: «Основные параметры микроклимата в помещении.»

Дата добавления: 2015-05-26