Параметры микроклимата помещений. Теплопроводность плоской стенки. Коэффициент теплопроводности материала

Параметры микроклимата.

t_int – внутренняя температура воздуха, ^оС, ^оК

φ_int – относительная влажность воздуха, %

v_int – подвижность воздуха, м/с

t_si – средняя температура внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^оС, ^оК.

Теплопроводность плоской стенки. Плоская стенка – простейший вид расчетной модели ограждающей конструкции здания, разделяющая воздушные среды с разными температурами.

Рассматривается холодный период, температура наружного t_se и внутреннего t_si воздуха заданы и не меняются с течением времени. То есть процесс теплопроводности через стенку является стационарным.

Рассмотрим однородную стенку (выполненную из одного материала) толщиной δ, коэффициент теплопроводности которой равен λ. Выделим внутри стенки слой толщиной dx, ограниченный двумя изотермами (линии на диаграмме состояния, изображающие процесс, происходящий при постоянной температуре). В пределах этого слоя температура изменяется на dt.

На основании закона Фурье уравнение для этого случая можно записать как , откуда

Величина плотности теплового потока q при стационарных условиях постоянна в каждом сечении. Поэтому, интегрируя, получим:

Постоянная С определяется из граничных условий, а именно: при x = 0 t = t_si= C, при x = δ t = t_se.

Подставим эти значения и получим выражение для плотности теплового потока:

Можно сделать вывод: количество теплоты, проходящее через единицу поверхности стенки в единицу времени, прямо пропорционально коэффициенту теплопроводности λ, разности температур на поверхностях стенки (t_si - t_se) и обратно пропорционально толщине стенки δ.

Последнюю формулу можно записать как

.

Отношение δ/λ называется термическим сопротивлением однородного ограждения или отдельного слоя в многослойном ограждении

Тогда:

откуда

.

Термическое сопротивление численно равно разности температур, при которой через стенку проходит тепловой поток плотностью 1 Вт/м², и измеряется в м²·ºС/Вт.

Для многослойной конструкции, состоящей из n слоев, термическое сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных слоев

где δ_i – толщины отдельных слоев, м; λ_i – коэффициенты теплопроводности материалов этих слоев, Вт/(м · ˚C); i = 1, 2,…, n.

Коэффициент теплопроводности материала - характеризует способность материала проводить тепло.

Численно коэффициент теплопроводности равен количеству теплоты, проходящему за 1 сек через 1 м² поверхности при grad t, равном 1˚C/м. Единица измерения λ: Вт/(м · ˚C). Большое влияние на теплопроводность материалов оказывает их влажностное состояние: λ увеличивается с повышением влажности.

Дата добавления: 2015-05-26