17. Сопротивление теплопередаче. Коэффициенты теплоотдачи поверхностей.

Так как падение температуры при распространении теплового потока в среде пропорционально термическим сопротивлениям, при расчете температурных полей пользуются этими величинами.

Сопротивление теплопередаче – величина, обратная коэффициенту теплопередачи

Т.о. сопротивление теплопередаче является суммой трех сопротивлений:

-- сопротивление при переходе тепла от внутреннего воздуха внутренней поверхности стенки; это сопротивление теплоотдаче у внутренней поверхности (сопротивление тепловосприятию)

-- сопротивление при переходе тепла через ограждающую конструкцию; это термическое сопротивление ОК (стенки), в том числе и многослойной

-- сопротивление при переходе тепла от наружной поверхности к наружному воздуху; это сопротивление теплоотдаче у наружной поверхности

Коэффициенты теплоотдачи

Величины, обратные сопротивлениям теплоотдачи:

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности (коэффициент тепловосприятия) Вт/(м²·^оС);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности Вт/(м²·^оС).

Для инженерных расчетов принимаем значения коэффициентов по ТКП 45-2.04-43-2006 Строительная теплотехника

17. Расчет термического сопротивления неоднородных ОК

Е сли ОК неоднородна в направлении, параллельном тепловому потоку (имеет теплопроводные включения), расчет термического сопротивления такой конструкции усложняется.

а – панельная ОК с ребрами по контуру

б – стена с прокладными рядами из плотных

теплопроводных материалов

• Расчет рассмотрим на примере пустотелого камня

П римем теплофизические параметры:

бетон λ_б=1 Вт/(м·^оС)

минеральная вата λ_мв=0,08 Вт/(м·^оС)

Высота камня (условно) 1 м

1. Плоскостями, параллельными тепловому

потоку, мысленно разрезаем ОК на участки,

состоящие из одного или нескольких слоев

( I, II, III – на примере)

2 . Плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку, мысленно разрезаем ОК на слои, которые могут состоять из одного или нескольких материалов (1, 2, 3 – на примере; 1,3 – однородные слои, 2 – неоднородный слой)

2.1. Определяем термическое сопротивление однородных слоев

2.2. Определяем термическое сопротивление неоднородных слоев (слой 2)

Определяем термическое сопротивление

3. Если R_к∥ не превышает R_к⊥ более чем на 25 %, термическое сопротивление ограждающей конструкции необходимо определять по формуле

Разница между R_к∥ и R_к⊥ в примере менее 25 %

17. Расчет температуры в ОК. Выбор расчетной температуры наружного воздуха для зимнего периода при теплотехническом расчете ОК

При оценке теплотехнических качеств ОК необходимо рассчитывать:

1 ) Термическое сопротивление

2) Сопротивление теплопередаче:

3) Требуемое сопротивление теплопередаче:

для выполнения гигиенических требований

4) Температуры в любой плоскости ОК, в особенности на границах раздела слоев в многослойной ОК.

⇒ для расчета влажностного режима ОК

5) Температуры на внутренней и наружной поверхностях ОК

⇒ для определения возможности образования конденсата

⇒ для расчета теплового потока

В целях выполнения расчетов по п. 3), 4), 5) необходимо принять расчетную температуру наружного воздуха с учетом тепловой инерции ОК

О пределяем тепловую инерцию ОК

Тепловая инерция ограждающей конструкции D	Расчетная зимняя температура наружного воздуха tн, С
До 1,5 включ.	Средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98
Св. 1,5 “ 4,0 “	То же, обеспеченностью 0,92
“ 4,0 “ 7,0 “	Средняя температура наиболее холодных трех суток
“ 7,0	Средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспечен­ностью 0,92
Примечание — Расчетную температуру наружного воздуха при проектировании ограждающих конструкций зданий для переработки сельскохозяйственной продукции, эксплуатируемых только осенью или (и) весной (на сезонных предприятиях) следует принимать в соответствие со СНиП 2.10.02.

Р асчет температуры в ОК производим исходя из равенства плотностей тепловых потоков:

- проходящего через ОК

- воспринимаемого внутренней поверхностью ОК от внутреннего воздуха

Аналогично равными будут тепловые

потоки, проходящие через любое сечение стенки

⇒температура любого сечения (в произвольной плоскости х на рис):

-- сумма термических сопротивлений, начиная от внутренней поверхности ОК до плоскости х

в многослойной ОК это термическое сопротивление встречающихся слоев до плоскости х

-- сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности ОК