Теплоотдача. Уравнение и коэф-т теплопередачи для плоской стенки.

Теплоотдача- процесс передачи тепловой энергии от более нагретого тела к менее нагретому, либо от одной среды к другой среде произвольной формы.

Теплообмен состоит из трех этапов:

1.Теплоотдача от нагретой среды к левой поверхности стенки

2.Теплопроводность через стенку

3.Теплоотдача от правой поверхности стенки к холодной среде

 

Коэф-т теплопередачи K представляет собой мощность теплового потока, проходящего от более нагретой среды к менее нагретой через 1 м² поверхности стенки за 1 час при разнице температур между средами 1 ⁰С

R-термическое сопротивление теплопередачи (м²К/Вт)

Микроклимат помещений

Под микроклиматом помещения понимается совокупность теплового, воздушного и влажностного режимов и их взаимосвязи. Основное требование к микроклимату – поддержание благоприятных условий для людей, находящихся в помещении.
Требуемый микроклимат в помещении создается следующими системами инженерного оборудования зданий:
– система вентиляции предназначена для удаления из помещений загрязненного и подачи в них чистого воздуха, при этом температура воздуха не должна меняться, то есть обеспечивается воздушный режим помещений. Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.
– система кондиционирования воздуха является более совершенными средством создания и обеспечения в помещениях улучшенного микроклимата, то есть заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещении. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещении, автоматического управления оборудованием и аппаратурой.
– система отопления служит для создания и поддержания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, то есть обеспечивается необходимый тепловой режим в помещении.

22. Сопротивление теплопередаче наружных ограждений(R^тр_, R_норм, R_о). Соотношение между ними
Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, R_o^норм, м^2oС/Вт, следует определять по формуле:
R_o^норм=R_o^тр*m_p
где R_o^тр - требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м^2оС/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, ^оС сут/год, региона строительства
m_p – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства принимаемый для стен не менее m_p = 0,63, для светопрозрачных конструкций не менее m_p = 0,95, для остальных ограждающих конструкций не менее m_p=0,80.
Определяют требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции по выражению:

, (м^2оС)/Вт (1)

где n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/ м^2ОС, t_В - расчетная температура внутреннего воздуха, ^ОС t_Н - расчетная температура наружного воздуха, принимаемая в зависимости от тепловой инерции Д ограждающей конструкции.

Обычно при подсчете R_О^ТР значение тепловой инерции Д заранее неизвестно, поэтому для определения t_Н следует ориентировочно принять величину Д с последующей проверкой в конце расчета.

Если Д ≤ 1,5, то t_Н=t_Х.С. обеспеченностью 0, 98;

1,5 < Д ≤4, то t_Н=t_Х.С. обеспеченностью 0,92;

4 < Д ≤ 7, то t_Н = обеспеченностью 0,92;

Д > 7, то t_н = t₅ обеспеченностью 0,92, округляя до целого градуса; _Dt^Н, ^ОС - расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Сопротивление теплопередаче R_О наружных дверей (кроме балконных), ворот принимают не менее 0,6 R_О^ТР стены, определяемого по формуле (1) при t_Н = t₅ обеспеченностью 0,92.

Определяют экономически целесообразное сопротивление теплопередаче R_эк, (м²·^ОС/ Вт) на основе выбора толщины утеплителя по формуле:

(2);

где t_В - то же, что и в формуле (1); С_Э - стоимость тепловой энергии, руб/Гдж, принимаемая по действующим ценам (в курсовом проекте принять С_Э = 3,35 руб/:); Z_ОТ - продолжительность отопительного периода, сут., t_Н.ОТ. - средняя за отопительный период температура наружного воздуха С_УТ - стоимость материала однослойной или многослойной ограждающей конструкции, руб/м³, принимаемая по действующим ценам; λ_ут - коэффициент теплопроводности материала теплоизоляционного слоя (м²·^ОС/ Вт).

23.Воздухопроницаемость ограждений; сопротивление воздухопроницаемости (R_и^тр; R_и).

Расчет сопротивления воздухопроницанию следует производить для наружных стен, перекрытий (покрытий), окон, балконных дверей. Сопротивление воздухопроницанию выше указанных элементов зданий R_u, , должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R_U^ТР, .

Величину R_U^ТР для окон и балконных дверей, определяют по формуле

,

где G_НОРМ - нормативная воздухопроницаемость окон и балконных дверей, кг/(м²·ч)

_D Р - разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон и балконных дверей, Па, определяется по формуле

_DР=0,55·H·( _Н - _В)+0,03· _Н·w², Па

где Н -высота здания (от поверхности земли до верха карниза),м;

_{Н, В} - удельный вес, Н/м³, соответственно наружного и воздуха помещения, определяемый по формуле

,,

t - температура воздуха (t = t₅, обеспеч. 0,92 или t = t_В);

w - максимальная из средних скоростей по румбам за январь, м/с

Сопротивление воздухопроницанию окон, балконных дверей следует принимать по СНиПу.

В случае несоблюдения условия R_U≥R_U^ТР следует взять отдельные слои ограждающих конструкций и вид заполнения светового проема с более высоким сопротивлением воздухопроницанию.
24.1 Определениетепловых потерь через ограждения. Правила обмера

Для определения тепловой мощности системы отопления определяют общие потери теплоты для расчетных зимних условий:

Вт, (5)

где Q – основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещения, Вт;

Q_инф – расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, Вт,

Q_быт – бытовые тепловыделения, регулярно поступающие в помещения здания от электрических приборов, освещения, людей и других источников

Основные потери теплоты F - расчетная площадь ограждения, м²;R - сопротивление теплопередаче ограждения, (м²·^оС)/Вт; t_В - расчетная температура внутреннего воздуха,⁰С, t_Н - расчетная температура наружного воздуха,⁰С, для холодного периода года n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, - добавочные потери теплоты через ограждения, принимаемые в долях от основных потерь:а) для наружных вертикальных и наклонных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад = 0,1; на юго-восток и запад - в размере = 0,05; на юг и юго-запад = 0.б) в угловых помещениях – дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно; ,где G_i– расход инфильтрующегося воздуха через неплотности ограждающих конструкций помещения, кг/ч; с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг ·°С); t_в, t_н – расчетные температуры воздуха, °С, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года; k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в ограждающих конструкциях ∆Р- разность давлений воздуха= ,

Н - высота здания, м, от уровня земли до верха карниза или устья вытяжной шахты;

h - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных двере

24.2 , – плотность, кг/м³, соответственно наружного и воздуха помещения, определяемый по формуле:

, кг/м³

t- температура воздуха t_Н, t_В;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

v– скорость ветра, м/сC_Н, C_П – аэродинамические коэффициенты Р_УП – условно-постоянное давление воздуха в помещении h_В – расстояние по вертикали от центра вытяжного отверстия (0,2-0,5 м от потолка помещения) до устья вытяжной шахты, м; - плотность наружного воздуха для температуры воздуха +5^оС, кг/м³; ,g- то же,.Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения в результате действия естественной вытяжной вентиляции (огранизованный приток):

, Вт (12)

где L_n – расход предварительно не подогреваемого приточного инфильтрующегося воздуха, м³/ч; для жилых зданий удельный нормативный расход – 3 м³/ч на 1 м² жилых помещений, что соответствует примерно однократному воздухообмену; то есть

, м³/ч При подсчете потерь теплоты в лестничной клетке здания вместо величины учитывают добавочные потери теплоты на подогрев холодного воздуха, поступающего при открывании наружных дверей, принимаемые по формуле

правила обмера площадей в плане и по высоте здания

линейные размеры ограждения определяют следующим образом:

1) площадь окон, дверей – по размерам строительных проемов в свету;

2) площади полов над холодным пространством и потолков – по размерам между осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

3) высота стен первого этажа:

24.3 при наличии пола, расположенного непосредственно на грунте – от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

при наличии пола, расположенного над подвалом, от нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

4) высота стен промежуточного этажа – между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей;

5) высота стен верхнего этажа – от уровня чистого пола до верха чердачного перекрытия или верха бесчердачного покрытия.

6) длина наружных стен неугловых помещений – между осями внутренних стен; а угловых помещений – от кромки наружного угла до оси внутренних стен;

7) длина внутренних стен – по размерам между осями внутренних стен