Расчет толщины теплоизоляционного слоя

Для расчета прежде всего необходимо принять строительно-изоляционную конструкцию ограждения (или она задается), толщину каждого отдельного слоя строительного материала, а также теплоизоляционный материал. Затем по оптимальному коэффициенту теплопередачи ограждения рассчитывают необходимую толщину теплоизоляционного материала.

Рекомендуемые коэффициенты теплопередачи для наружных ограждений даны в

табл. , а для внутренних ограждений — в табл. .

Таблица

Таблица

Примечание. В числителе даны значения коэффициентов теплопередачи для наружных стен, в знаменателе — для бесчердачных перекрытий. Для чердачных перекрытий коэффициент теплопередачи следует принимать на 10% больше, чем для бесчердачных.

Рекомендуемые коэффициенты теплопередачи для полов с подогревом даны ниже.

Для камер с температурой, ^оС —30 ÷ —20 —10 — 4 ÷ +4

Коэффициент теплопередачи, 0,21 0,29 0,41

Вт/(м²·К)

Для камер торговых холодильников коэффициент теплопередачи можно принять в зависимости от разности между температурами с двух сторон ограждения:

0, °С 50-35 35—25 25-16 15-10

k, Вт/(м²·К) 0,28-0,35 0,4—0,46 0,52-0,58 0,64—0,70

Таблица

Внутренние ограждения	k, Вт/(м2·К)	1/ k, м2·К/Вт
Перегородки (и перекрытия) между
камерами
замораживания и охлаждения	0,23	0,43
замораживания и хранения	0,26	0,38
охлажденных грузов
замораживания и хранения мо-	0,47	0,21
роженых грузов
хранения охлажденных и моро-	0,28	0,35
женых грузов
охлаждения и хранения мороже-	0,33	0,3
ных грузов
охлаждения и хранения охлаж-	0,52	0,19
денных грузов
с одинаковыми температурами	0,58	0,17
Перегородки, отделяющие коридоры,
тамбуры, вестибюли, от камеры с
температурой, °С
—40 ÷ -30	0,27	0,37
—20 ÷ —10	0,28-0,33	0,35—0,3
—4 ÷ +4	0,35—0,52	0,28-0,19

Толщину слоя тепловой изоляции определяют по фор­муле

где

δ_из — толщина слоя теплоизоляции, м;

λ_из — коэффициент теплопроводности теплоизоляционно­го материала, Вт/м·К (принимают по табл. );

k — коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²·К) (принимают по табл. и );

α_н и α_вн — коэффициенты теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности и от внутренней поверхности ограж­дения к воздуху камеры, Вт/(м²·К) (принимают по табл. );

δ₁, δ₂..... δ_n —толщина слоев строительных материалов, входя­щих в состав ограждения, м;

λ₁, λ₂.....λ_n —коэффициенты теплопроводности строительных ма­териалов, входящих в состав ограждения, Вт/(м·К) (принимают по табл. ).

Коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней поверхности и тепловые сопротивления теплоотдачи ог­раждений холодильника даны в табл. .

При использовании тепловой изоляции, изготовленной в виде стандартных плит или блоков, требуемую по рас­чету толщину изоляции ограждения не всегда можно точно выполнить. В таких случаях ее округляют до вели­чины, кратной толщине изготовляемых плит или блоков. Если в качестве изоляционного материала используют плиты пенополистирола толщиной 0,05 м, а по расчету требуется толщина слоя 0,18 м, то принимают изоляцию в четыре слоя (0,20 м). Коэффициент теплопередачи ог­раждения тогда пересчитывают соответственно принятой толщине изоляции.

Таблица

Поверхности ограждений	α, Вт/(м2·К)	1/α, м2·К/Вт
Наружная поверхность наружных	23,3	0,043
стен и покрытия
Внутренняя поверхность камер без
принудительной циркуляции воздуха
стены	8	0,125
полы и потолки	6—7	0,167—0,143
Внутренняя поверхность стен пола и
потолка
при умеренной циркуляции воз­духа (хранение охлажденных грузов) с усиленной циркуляцией возду-	9 10,5	0,11 0,095
ха (камера охлаждении и замо-
раживания)
Поверхность от грунта к полу или	—	0
стенам подвала

Действительное значение коэффициента теплопереда­чи k_д определяют по формуле

Полученное после пересчета значение коэффициента теплопередачи используют при расчете теплопритоков и камеры через ограждения холодильника.

Пример. Определить необходимую толщину теплоизоляции на­ружной стены холодильной камеры для хранения мороженых грузов при —20° С. Холодильник расположен в средней полосе Советского Союза со среднегодовой температурой 1—8° С. Стена выполнена из железобетона и изолирована пенополистиролом ПСБ-С (см. рис. ,а). В ней последовательно расположены железобетонная панель [δ_Ж.6 = 0,1 м, λ_ж._б =1,4 Вт/(м·К)], битум [δ_бит =0,003 м, λ_бит =0,2 Вт/(м·К)], пенополистирол ПСБ-С [λ_пп =0,045 Вт/(м·К)], асбестоцементные листы [δ_ац = 0,01 м, λ_ац=0,35 Вт/(м·К)].

По табл. принимают коэффициент теплопередачи наружной стены k =0,25 Вт/(м²·К).

Коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны стены принимают по табл. :

α _н = 23,3 Вт/(м²·К), α_вн=8 Вт/(м²·К).

По формуле (62) определяют необходимую толщину тепловой изоляции

Принимают четыре слоя плит пенополистирола ПСБ-С толщиной 0,05·4 = 0,20 м.

Значение коэффициента теплопередачи, соответствующее приня­той толщине изоляции 0,20 м, пересчитывают по формуле (63)