5.3. Излучение

Излучение (лучистый теплообмен) - перенос теплоты с поверхности на

поверхность через лучепрозрачную среду электромагнитными волнами,

трансформирующимися в теплоту.

Лучистый теплообмен происходит между поверхностями,

обращенными в помещение, между наружными поверхностями различных

зданий, поверхностями земли и неба. Важен лучистый теплообмен между

внутренними поверхностями ограждений помещения и поверхностью

отопительного прибора. Во всех этих случаях лучепрозрачной средой,

пропускающей тепловые волны, является воздух.

4. Влагопередача

Процесс влагопередачи через ограждающие конструкции весьма сложен с физической стороны, поскольку он обычно сопровождается изменениями агрегатного состояния влаги и в натурных условиях осложняется тем, что протекает при переменных наружных температурах.

Процесс влагопередачи в ограждениях зданий зависит от температуры, влажности материалов и окружающих сред, числа слоев конструкции, изменчивости условий влагообмена, а также от физических свойств материалов. Он слагается из многих частных явлений, которые мало изучены.

Процесс влагопередачи через ограждение с вентилируемой прослойкой полностью аналогичен, теплопередаче. Учитывая это и соответствие условий, решение задачи о влагопередаче через ограждение с вентилируемой прослойкой оказывается полностью одинаковым с рассматриваемым решением о теплопередаче.

Для того чтобы при контакте воздуха с водой процесс тепло-и влагопередачи мог завершиться полностью, требуется много времени. Так как реальное время контакта составляет величину порядка нескольких секунд, то процесс тепло - и влагообмена не успевает завершиться и конечные параметры воздуха не соответствуют конечным параметрам идеального процесса.

Воздух помещения обычно более влажный, чем наружный. Вследствие разности влажностей и температур внутреннего и наружного воздуха и воздухопроницаемости конструкций происходит перенос влаги через ограждение. В процессе влагопередачи отдельные слои ограждения могут переувлажняться. Это приводит к заметному снижению теплозащитных качеств ограждения. Таким образом, при расчете передачи тепла через наружные ограждения вопрос о влажностном состоянии материалов в конструкциях является одним из основных.

6. Теплоустоичивость помещения

Теплоустойчивостью помещения называется его свойство поддерживать относительное постоянство температуры при периодически изменяющихся теплопоступлениях.

Теплоустойчивость помещений - cвойство результирующей температуры внутреннего воздуха и внутренних поверхностей ограждающих конструкций сохранять относительное постоянство при колебаниях теплопотерь и теплопоступлений снаружи и теплопоступлений внутри, обеспечиваемых системами поддержания микроклимата.

Интенсивность колебания температуры в помещении будет также зависеть от степени неравномерности лучистой и конвективной составляющих теплоотдачи приборов и их соотношения.

По характеру изменения во времени все возможные виды поступлений и потерь тепла можно разделить на гармонические и прерывистые. Сложные случаи подачи тепла могут быть представлены их сочетанием.

Имеется определенная специфика в теплоустойчивости помещения при лучистых и конвективных поступлениях тепла, связанная с разной последовательностью передачи тепла к воздуху и поверхностям помещения.

При рассмотрении задачи теплоустойчивости пользуются методом наложения (суперпозиции), основанным на независимости действия отдельных тепловых возмущений. Совместный эффект действия всех источников и стоков тепла получают суммированием частных результатов.

Теплоустойчивость помещений обычно связывают с установившимися периодическими тепловыми воздействиями, но теплоинерционные свойства проявляются также и при других изменениях теплового режима. Для выбора отопления нужно знать, как различные помещения реагируют на прекращение или частичное изменение подачи тепла. Возможно аварийное отключение отопления; при центральном теплоснабжении подача тепла в систему отопления связана с водоразбором в работающих параллельно с ней системах горячего водоснабжения. При прекращении подачи тепла помещение начинает постепенно охлаждаться. Вначале резко снижается температура воздуха tB, достигая уровня осредненной температуры поверхностей tR. Затем температура во всех точках начинает понижаться одновременно, основные потери тепла происходят через окна.

Процесс охлаждения можно достаточно точно рассчитать, пользуясь методом определения теплоустойчивости помещения при прерывистой подаче тепла. Разовое отключение системы можно рассматривать как прерывистую подачу с периодом большой продолжительности.

Возможен и другой подход, который заключается в следующем. Переходный тепловой процесс выхолаживания помещения подобен охлаждению тела. В этом процессе вначале (непродолжительное время) происходит неупорядоченное (иррегулярное) изменение температуры, которое быстро сменяется регулярным режимом понижения температуры.

Применительно к помещению в целом оказывается справедливой общая закономерность регулярного режима охлаждения, согласно которой скорость изменения логарифма избыточной температуры — темп охлаждения К является постоянной и независящей от координат точки, времени, начального распределения температуры. Натурными наблюдениями и лабораторными экспериментами определены значения коэффициента К, которые заметно отличаются друг от друга в зависимости от конструктивного решения здания, вида строительных материалов, положения помещения в здании. При частичном изменении поступлений тепла конечной температурой переходного процесса является температура нового стационарного режима при измененной теплоподаче. Значение коэффициента К несколько изменяется во времени, что связано с уменьшением коэффициентов конвективного и лучистого теплообмена, которые заметно влияют на темп охлаждения помещения. Скорость охлаждения помещения, определенная с постоянным значением К, обычно несколько больше фактической.

Список литературы

1. Теплотехника. Учеб. для вузов / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, О.К. Витт, и др. 2-е издание, перераб. –М.: Теплопередача

2. Нащокин, В. В. Техническая термодинамика и теплопередача[Текст] : учебное пособие для вузов / В. В. Нащокин. – М. : Высш. шк.,1980 – 469 с.

3. Ерофеев, В. Л. Теплотехника [Текст] : учебник для вузов / В. Л. Ерофеев, П. Д. Семенов, А.С. Пряхин. – М. : Академкнига, 2006. – 670 с.

4. 8. Мазур, Л. С. Техническая термодинамика и теплотехника [Текст] : учебник для вузов / Л. С. Мазур. – М. : Высш. шк., 2003 – 352 с.

5. Архаров, А. М. Теплотехника [Текст] : учебник для вузов /А. М. Архаров. – М. : МГТУ им. Баумана, 2004. – 712 с.

Вопросы:

1. Определение теплоснабжения. Состав систем теплоснабжения.

2. От чего зависит микроклимат помещения?

3. Различия зависимой и независимой систем теплоснабжения.

4. Что такое теплопроводность?

5. Поверхности, участвующие в конвективном теплообмене.

6. Три элементарных вида теплообмена.

7. Виды теплоносителей.

8. Что значит термин «теплоустоичивость помещения».

9. От чего зависят теплопотери в помещении

10. Источники тепла в помещении.