5. Спектр солнечного излучения.

В состав атмосферы входят водяной пар, углекислый газ,озон.

Поглощение солнечного излучения атмосферными газами. Проходя через атмосферу солнечная радиация частично рассеивается и большей частью поглощается земной поверхностью, нагревая ее. В атмосфере как правило поглощается инфракрасная часть спектра. Азот-малые волны УФ-спектра. Кислород – видимую часть и УФ-волны. Азон до нескольких % УФ-части спектра. Основной поглотитель водяной пар в тропосфере- инфракрасная часть спектра. Таким образом до земной поверхности как правило походят волны до 0,29мкм. В целом газы поглощают до 15-20%солнечной радиации

Парниковый эффект.

6. Применение законов излучения для объяснения некоторых явлений. (ночное охлаждение поверхностей)

теплообмен поверхностей ограждения с окр средой.

α-коеффициент теплоотдачи

q=α (t поверх 1 –tвозд и окр предм)

отдача тепла поверхностью ограждения может происходить конвекцией и излучением, поэтому

α=α_{к(конвекц)}+α_{Λ(излучен)}

для внутр поверхности ограждения коэффициент теплоотдачи обознается α_в

для наружной - α_в

q =α_в(t _в -t_п1)

q=α_н(t_п2-t_н)

α_в = 8,7 Вт/м²˚С

α_н=23 Вт/м²˚С

анализ составляющих элементов теплообмена.

- доля участия излучения в α_в составляет 60%, в α_н 14%

- величина α_н в 3,2 раза больше α_в , что явилось следствием воздействия ветра

- в коэф α_к для наружной пов-ти естеств конвекция (второе слагаемое в формуле для α_к) даже при несильном ветре не снижается до нуля.

- на величину α_в главное влияние оказывает разность температур (t _в - t_п1) и коэф излучения поверхности.

-.на величину α_н оказывает влияние скорость ветра

Сопротивление теплопередаче ограждения

q=t₁-t₂/Rk

t – темп пов-ти ограждения, Rk термическое сопротивление

q=t_в-t_н/Rо где Rо сопротивление теплопередаче, t внутреннего и наружного воздуха

Rо – физическая величина, численно равная разности температур воздуха по разные стороны ограждения при плотности потока теплоты через ограждение в 1 Вт/м²

Формула сопротивления теплопередачи ограждения без теплопроводных включений

7. Виды теплопередачи.

8. Теплопередача конвекцией. Коэффициент теплоотдачи конвекцией.

9. Теплопередача излучением. Коэффициент теплоотдачи излучением. Альфа-к=т теплоотдачи излучением . С-к-т лучистого теплообмена

Коэффициенты излучения тел.

Принцип действия тепловизора.

Оптико- электронная система, предназначенная для получения видимого изображения объектов, испускающих тепловое (инфракрасное) излучение.

Тела нагреты неравномерно, прибор показывает картину распределения ИК-излучения. Применяется для оценки теплоизоляционных свойств конструкции, выявляя области наибольших теплопотерь.

10. Коэффициенты теплоотдачи поверхностей ограждающих конструкций.

Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче иногда называют просто сопротивления теплопереходу. Они выражаются разностью температур на внутр и наруж стороне ограждения. Величины обратные сопротивлению теплоперехода называют коэффициенты теплоотдачи. Альфа внутр.=1/Rв, альфа наруж=1/Rн (вт/м кВ.*С) в СНиП 2-3-79* «Строительная теплотехника» вошли значения альфа в=8,7, альфа н=23

q=αв(tв-tп1),q=αн(tп2-tн)

Термическое сопротивление и сопротивление теплопередаче однослойной ограждающей конструкции

11. Теплофизические свойства строительных материалов.

Плотность материала,- ро=m/V(кг/м куб)

пористость- определяет процентное содержание пор в материале и выражается процентным соотношением Vпор к Vматериала. Объемный вес- (гамма)-вес материала в том сотоянии что он будет использоваться в строительстве. Зависит от пористости. Удельный вес- (g)материал без пор. p=(g-(гамма))/g*100%. Количество пор на единицу объема

Плотность скелета материала(гамма)-масса образца материала, отнесенная к его объему без учета объема пор, (кг/м куб). гамма=m/(V-Vпор)=m/(V(1-p))=po/(1-p). Формула, связывающая пористость и плотность p=1 – (ро/гамма)

Влажность материала- количество химически несоединенной воды в материале.

По массе: (омега)=(mв-mс)/mс*100%, mв-масса образца во влажн.mс-сухой

По объему: (омега)= Vвл-po(вл)/V*po , Vмах=Vпор/Vобр=p

Водопоглощение материала. Влажность материала по массе, которую мат-л приобретает при определенных условиях увлажнения(погруж. На 24 ч.)мах водопоглощение равно мах влажности

Теплопроводность материала. - вид передачи теплоты между неподвижными частицами твердого, жидкого или газообразными вещества. Таким образом, теплопроводность - это теплообмен между частицами или элементами структуры материальной среды, находящимися в непосредственном соприкосновении друг с другом. λ - теплопроводность материала, Вт/м^{. о}С; уравнение Фурье.

С увеличением объемного веса к-т теплопроводности увеличивается. С увеличением влажности (омега) к=т теплопроводности увеличивается. Чем выше плотность материала (меньше пористость), тем больше значение его теплопроводности

Зависисмость от температуры(формула Власова) =λ t/(1+бета*t), λ t-к-т теплопроводности при tградус, λ = λ 0(1+бета), бета=0,00251к-т для различных стройматериалов

Режим эксплуатации огражд.конструкций.

Дельта t=tв-tвп=tв-tн/R0*1/альфа в, мах повысить tвп, нельзя понижать альфа в. Около внутренней поверхности ограждения нельзя ликвидировать конвективный поток, при понижении понимается температура внутр поверхности

расчетная теплопроводность стройматериалов.

Снижение теплозащитных св=в конструкции. Лямбда=лямбда 0+дельта лямбда*омега=лямбда0(1+дельта лямбда/лямбда 0*омега), дельта лямбда/лямбда 0*100%-постоянная для каждого вида материала(2..4,5%)

12. Стационарная передача через ограждающую конструкцию. Стационарные условия характеризуются постоянством во времени величины теплового потока и температуры ограждения.Q=k(tв-tн)Fz, k-к-т теплопередачи, лямбда –кт теплопроницания

Термическое сопротивление однородной пластины.

Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек.

Для внесения единообразия сопротивление теплопередаче замкнутых воздушных прослоек, расположенных между слоями ограждающей конструкции, называют термическим сопротивлением R_{в. п}, м^{2. о}С/Вт.

Схема передачи теплоты через воздушную прослойку представлена на рис.5.

Рис.5. Теплообмен в воздушной прослойке

Тепловой поток, проходящий через воздушную прослойку q_{в. п}, Вт/м², складывается из потоков, передаваемых теплопроводностью (2) q_т, Вт/м², конвекцией (1) q_к, Вт/м², и излучением (3) q_л, Вт/м².

q_{в. п}=q_т+q_к+q_{л. (}2.12)

q_{к=(тау1-тау2)/(лямбда/толщину)} зависит от толщины прослойки

q_{л.=(тау1-тау2)альфа луч. для воздушных прослоек применяют лямбда э-=лямбда1+лямбда2+альфа л*толщину}

При этом доля потока, передаваемого излучением самая большая. Рассмотрим замкнутую вертикальную воздушную прослойку, на поверхностях которой разность температуры составляет 5^оС. С увеличением толщины прослойки от 10 мм до 200 мм доля теплового потока за счет излучения возрастает с 60% до 80%. При этом доля теплоты, передаваемой путем теплопроводности, падает от 38% до 2%, а доля конвективного теплового потока возрастает с 2% до 20% [38].

Прямой расчет этих составляющих достаточно громоздок. Поэтому в нормативных документах [32] приводятся данные о термических сопротивлениях замкнутых воздушных прослоек, которые в 50-х годах ХХ века была составлена К.Ф. Фокиным [38] по результатам экспериментов М.А. Михеева [21]. При наличии на одной или обеих поверхностях воздушной прослойки теплоотражающей алюминиевой фольги, затрудняющей лучистый теплообмен между поверхностями, обрамляющими воздушную прослойку, термическое сопротивление следует увеличить в два раза. Для увеличения термического сопротивления замкнутыми воздушными прослойками в [38] рекомендуется иметь в виду следующие выводы из исследований:

1) эффективными в теплотехническом отношении являются прослойки небольшой толщины;2) рациональнее делать в ограждении несколько прослоек малой толщины, чем одну большой;3) воздушные прослойки желательно располагать ближе к наружной поверхности ограждения, так как при этом в зимнее время уменьшается тепловой поток излучением;4) вертикальные прослойки в наружных стенах необходимо перегораживать горизонтальными диафрагмами на уровне междуэтажных перекрытий;5) для сокращения теплового потока, передаваемого излучением, можно одну из поверхностей прослойки покрывать алюминиевой фольгой, имеющей коэффициент излучения около ε=0,05. Покрытие фольгой обеих поверхностей воздушной прослойки практически не уменьшает передачу теплоты по сравнению с покрытием одной поверхности.

13. Эквивалентное термическое сопротивление стройизделий и конструкций при последлвательном расположении слоев.

14. Эквивалентное термическое сопротивление стройизделий и конструкций при параллельном расположении слоев.

15. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции. Вывод формулы теплопередачи слоистого ограждения без теплопроводных включений.

Формула сопротивления теплопередаче ограждения без теплопроводных включений (см. билет 6 вывод)

R₀= +R_k+

R_в= R_H=

Приведенное сопротивление теплопередаче участка ограждения

R₀^пр=r * R₀

r≤1, коэф-т теплотехнической однородности

16. Распределение температур в многослойном ограждении при стационарной теплопередаче.(одномерное температурное поле).

Температурное поле-

совокупность значений температур во всех точках рассматриваемого пространства в данный момент времени. Рассматриваться зависимость Т. п. от двух координат. Графически Т. п. изображают посредством изотерм(линия на диаграмме состояния, изображающая процесс, происходящий при постоянной температуре), соединяющих все точки поля с одинаковой температурой. Расстояние между изотермами обратно пропорционально градиенту температуры; при этом скалярному Т. п. соответствует векторное поле градиентов температуры

R- термич. Сопротивление пластины, м²⁰С/Вт

где  — толщина слоя, м;

—расчетный

Коэффициент

теплопроводности материала слоя, Вт/(м • С), принимаемый по

Перенос теплоты через многосл. стену при последовательном расположении слоев.(для послед. располож. пластин)

q=

R_k-эквивалентное термич. сопротивление многослойной к-ции

t₁иt₂ - т-ра на границах слоев сечения

q R₁₌ (t₁-t_п1)

q R₂₌ (t_п1-t_п2)

q R₃₌ (t_п1-t_п2)

q R_n= (t_п-1-t_п)

В конструкции отсутствуют источники и стоки теплоты ,из этого следует плотность потока теплоты одинакова в любом сечении

Температура по поверхности ограждения и методы ее повышения.

Температура на внутренней поверхности огражд. конструкций

t_x= t_в- *R_x Δ t = = _*

Уменьшение разницы т-р в зимний период эквивалентно повышению т-ры внутренней поверхности. Чем меньше разница т-р между т-рой внутреннего воздуха и т-рой внутренней поверхности тем комфортнее условия в помещении.

Методы повышения :

-увеличением R₀

-увеличение а_в(альфа)

Нельзя понижать A_в(альфа),этот коэф-т равен сумме коэф-в лучистой и конвективной теплоотдачи.

а_в(альфа)= а_ла_к

Около внутренней поверхности стены нельзя ликвидировать конвективный поток воздуха, н-р мебелью, коврами, т.к. в этом случае понижается коэффициент конвективной теплопередачи и а(альфа) т-ра поверхности.