Общий теплообмен на поверхности в помещении.
Количество тепла, которое воспринимает или отдает произвольная поверхность i в результате лучисто - конвективного теплообмена в помещении, равно количеству тепла, которое передается к поверхности или отводится от нее теплопроводностью.
Теплопроводностью передается количество тепла, которое при средних по всей площади, значениях температурного градиента около поверхности и коэффициента теплопроводности, составляет
В стационарных условиях, когда температурный градиент в толще ограждения остается неизменным во времени, уравнение удобнее написать в виде
где к- коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности ограждения до внешней среды, температура которой равна tcp.
Общее уравнение теплового баланса (1.1) поверхности i в помещении имеет вид
Как было сказано ранее, учет многократного отражения значительно усложняет расчет теплового баланса поверхности и в то же время не оказывает большого влияния на конечные результаты. В строительной практике обычно ограничиваются учетом только первого отражения. В этом случае тепловой баланс поверхности с учетом выражения описывается уравнением
В соответствии с особенностями теплообмена все поверхности в помещении можно разделить на три характерные группы: охлаждающие, нагревающие и нейтральные.
Охлаждающими помещение поверхностями в зимний период года будут внутренние поверхности наружных ограждений. Таких поверхностей может быть несколько. Особенность написания уравнения теплового баланса для наружных ограждений в том, что τi, заменяют на температуру внутренней поверхности наружного ограждения τв а Ki на приведенный коэффициент теплопередачи Kно от внутренней поверхности ограждения к наружному воздуху, отнесенный к площади Fi. Последняя определяется по размерам внутренней поверхности, обращенной в помещение. Температура внешней среды tсрi- это температура наружного воздуха tн.
Для нагретых поверхностей (зимой, например, это отопительные
панели или другие нагревательные приборы) значения отдельных величин в уравнении будут следующими: τi - температура панели τп; Ki- коэффициент теплопередачи от поверхности панели к теплоносителю Kп, tcpi- средняя температура теплоносителя в трубах панели tтн.
Для нейтральных поверхностей внутренних стен и перекрытий в уравнении составляющая передачи тепла теплопроводностью Т, (третье слагаемое) равна нулю. Эти поверхности в стационарных условиях не нагреваются и не охлаждаются со стороны ограждений и являются как бы адиабатическими отражателями, так как полученное тепло от помещения они ему же и отдают.
В теплообмене может участвовать тепло солнечной радиации, проникающее через лучепрозрачные ограждения. Прямые солнечные лучи нагревают отдельные части внутренних ограждений. Диффузно рассеянная радиация распределяется равномерно.
В помещении могут быть поверхности, которые омываются струей охлажденного или нагретого воздуха, подаваемого в помещение. Струя воздуха, настилаясь на ограждение, нагревает или охлаждает его. За счет подмешивания воздуха помещения и конвективного теплообмена струя изменяет температуру и постепенно достигает рабочей зоны помещения. По направлению движения изменяются температура и скорость воздуха в струе, а следовательно, и условия теплообмена.