Министерство транспорта Республики Беларусь

УО «Белорусский Государственный Университет Транспорта»

Кафедра «Энергоэффективные технологии на транспорте»

Курсовая работа

по дисциплине:

«ТЕПЛОТЕХНИКА И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ»

Выполнил: Проверил:

студент гр. ПК-31 преподаватель

Гоман А. В. Колдаева С.Н.

Гомель 2015

Оглавление

1 Расчет сопротивления теплопередачи, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя 3

1.1 Расчет наружной стены из штучных материалов 3

1.2 Расчёт термического сопротивления горизонтальной ограждающей конструкции. 6

2 Расчет температурного поля в многослойной конструкции 10

3. Определение сопротивления паропроницанию вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций 15

3.1 Расчет сопротивления паропроницанию наружной стены 15

4. Определение сопротивления воздухопроницания 19

Литература 22

1 Расчет сопротивления теплопередачи, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя

1.1 Расчет наружной стены из штучных материалов

Исходные данные:

• Гродненская область.

• Влажностной режим помещения – нормальный.

• Температура внутреннего воздуха - t_в = 18 °С.

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания

Влажностной режим нормальный, условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б» по таблице 4.2[1].

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «Б»:

- кирпич глиняный обыкновенный

λ ₁ = 0,81 Вт/( м ∙°С); S₁ = 10,12 Вт/(м² ∙°С);

- маты минераловатные прошивные

λ ₂ = 0,051 Вт/( м ∙°С); S₂ = 0,66 Вт/(м² ∙°С);

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм = 3,2(м²∙°С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м ;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

- слои кирпичной кладки

(м² ∙ ºС)/Вт;

Термическое сопротивление мат минераловатных прошивных R₂ находим из формулы:

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по табл.5.4[1], α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по табл. 5.7[1], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

– термическое сопротивление ограждающей конструкции

(м²∙°С)/Вт.

Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя мат минераловатных прошивных находится по формуле:

.

Подставив значения в эту формулу, получим:

(м²∙°С)/Вт.

Вычисляем тепловую инерцию по формуле:

где S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м²∙°С).

D=R₁∙S₁+ R₂∙S₂;

D=0,53∙9,2+2,51∙0,6=6,38

По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией свыше 7,0 (стены средней инерционности) за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 , которая для Гродненской области составляет: -22 ° С (таблица 4.3[1]).

Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

м.

Рассчитаем общую толщину стены:

м.

Вывод: Определили расчетную температуру наружного воздуха t_н=-22 °С. Рассчитали сопротивление теплопередаче слоя мат минераловатных прошивных R₂=2,51 (м² ∙ ºС)/Вт, тепловую инерцию наружной стены из штучных материалов D=6,38(стена средней инерционности). Определили толщину слоя мат минераловатных прошивных м и общую толщину стены м.

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены по формуле:

R_T^тр= (м^{2 0}С)/Вт.

Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередачи.

(м^{2 0}С)/Вт.

Где, С_м стоимость материала бел.руб/м³. С_м=580000 бел.руб/м³

Сведения взяты с сайта: http://deal.by/

Ссылка: http://deal.by/p1824315-maty-proshivnye-mineralnoj.html

- стоимость тепловой энергии, руб/ГДж;

—продолжительность отопительного периода согласно таблице 4.4, сут;

– средняя за отопительный период температура наружного воздуха, принимаемая по таблице 4.4, С;

- коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации,(1, таблица А.1) в зависимости от расчётной температуры и относительной влажности внутреннего воздуха, ( )/Вт