2.2. Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции

• При стационарном режиме теплопередачи график распределения температур по толщине конструкции, вычерченной в масштабе термических сопротивлений, является прямой линией (рис. 2.2,а). Тангенс угла наклона этой прямой к горизонтали выражает величину плотности теплового потока q через конструкцию.

• Температура в рассматриваемом сечении (например, на границе слоёв) определяется из условия равенства теплового потока в сечениях:

,

где R_i – термические сопротивления слоёв, расположенных между рассматриваемым сечением и внутренней поверхностью конструкции.

• Определяем значения температур на поверхности конструкции, на границах слоёв и дополнительно в трёх сечениях по толщине утеплителя для четырёх периодов года (осеннего, зимнего, весеннего и летнего); полученные данные вносим в табл. 2.3. Например, для зимнего периода:

• Графики распределения температур по толщине конструкции показаны на рис. 2.2,б.

• По найденным значениям температур в рассматриваемых сечениях t_i определяем давления насыщенного водяного пара Е_i, используя приведённые в п. 1.2 эмпирические формулы. Вычисленные значения вносим в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции

Обозначения		ti, °С по периодам года				Ei, Па по периодам года
		осенний	зимний	весенний	летний	осенний	зимний	весенний	летний
tint		20	20	20	20	2337	2337	2337	2337
int	Еint	19,3	18,9	19,2	19,8	2233	2179	2227	2307
t1	Е1	19,1	18,7	19,1	19,7	2214	2151	2207	2301
t2	Е2	17,2	15,6	17,0	19,2	1957	1776	1936	2222
t3	Е3	13,5	10,0	13,1	18,1	1545	1226	1506	2080
t4	Е4	9,8	4,3	9,2	17,1	1212	832	1162	1946
t5	Е5	6,1	-1,4	5,3	16,0	943	547	889	1820
t6	Е6	2,4	-7,0	1,3	15,0	728	338	674	1700
ext	Еext	1,5	-8,5	0,3	14,7	680	297	626	1671
text		1,2	-8,9	0,05	14,6	666	286	613	1662

2.3. Проверка возможности конденсации влаги внутри конструкции

• Как и в стационарном процессе теплопередачи, при стационарном режиме диффузии водяного пара график распределения упругости водяного пара по толщине конструкции, вычерченной в масштабе сопротивлений паропроницанию, при отсутствии конденсации является прямой линией (пунктир на рис. 2.3,а). Тангенс угла наклона этой прямой к горизонтали выражает величину плотности диффузионного потока водяного пара р через конструкцию.

• Упругость водяного пара в рассматриваемом сечении (например, на границе слоёв) определяется из условия равенства диффузионного потока в сечениях:

,

где R_vp,i – сопротивления паропроницанию слоёв, расположенных между рассматриваемым сечением и внутренней поверхностью конструкции.

• В отличие от процесса теплопередачи, сопротивления паропроницанию пограничных слоёв (наружного и внутреннего) конструкции малы и в расчёте не учитываются.

• Определяем значения упругости водяного пара на границах слоёв и в трёх сечениях по толщине утеплителя для четырёх периодов года (осеннего, зимнего, весеннего и летнего); полученные данные вносим в табл. 2.4. Например, для зимнего периода:

• График распределения упругости водяного пара по толщине конструкции (в предположении отсутствия конденсации) для зимнего периода показан на рис. 2.3,а.

• Найденные значения упругости водяного пара e_i в рассматриваемых сечениях сравниваем с давлением насыщенного водяного пара Е_i (табл. 2.4); если для какого-либо сечения получается E_i  е_i, то в данном сечении происходит конденсация влаги. В этом случае график распределения упругости водяного пара по толщине конструкции (см. рис. 2.3,а), вычерченной в масштабе сопротивлений паропроницанию, состоит из трёх участков. Два линейных участка образованы касательными, проведёнными из точек e_int и e_ext к графику Е, средний участок – нелинейный. Область между точками касания – зона конденсации. При совпадении точек касания получается плоскость конденсации. Тангенс угла наклона касательных к горизонтали выражает количество (плотность потока) проходящего водяного пара; касательные выражают равенство количеств пара, притекающего к границе зоны конденсации, и отдаваемого ей.

Таблица 2.4