Теплообмен через ограждающую конструкцию

1. ТЕПЛООБМЕН через ограждающую конструкцию  

ТЕПЛООБМЕН
через
ограждающую
конструкцию

2.

_
+
t в ,о С
t н ,о С
tв -tн
0 ,о С
Поток тепловой энергии

3.

этот перепад температур
вызывает процесс
ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
через ограждение,
т.е. прохождение через него
теплового потока

4.

_
+
Поток тепловой
энергии
( в зимний период)

5.

_
Излучение
t в ,о С
Конвекция
t н ,о С
Внутренняя среда
ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ
Наружная среда
+

6.

_
+
t н ,о С
Внутренняя среда
ТЕПЛОПРОВОДНОВТЬ
Наружная среда
t в ,о С

7.

Излучение
ТЕПЛООТДАЧА
Конвекция
_
+

8.

t,оС
_
+
t в ,оС
0 ,оС
t н ,оС
t 5 x.с. ,оС
τ в ,о С

9.

t,о С
_
+
t в ,оС
τ в ,оС
0 ,о С
τ н ,оС
t н ,оС

10.

t,о С
_
+
0 ,о С
τ н ,оС
tн
,оС
τв -τн
t в ,оС
Перепад
температур на
поверхностях
ограждения

11.

_
+
t в ,оС
0 ,о С
t н ,оС
τв
,оС
Δt,о С
Санитарногигиенический
параметр
микроклимата

12. Δ t = t в -  в , оС

Δ t = t в - в , оС
Чем ниже Δ t
тем выше тепловой
комфорт в помещении

13. Δt ≤ Δtн

Δtн нормируемый
температурный перепад
назначается по
СНиП 23-02-2003
в зависимости от:

14.

•Назначения помещения;
•Местоположения ограждающей
поверхности ( наружная стена,
покрытие, чердачное перекрытие…)

15.

Δt н
Здания и помещения
Наружные стены Покрытия и
чердачные
перекрытия
Жилые, лечебно-профилактические
и детские учреждения, школы
4.0
3,0
Общественные, административные
и бытовые
4,5
4,0
…

16. Rо , ( м2 х оС ) / Вт  

Теплотехнические
свойства ограждения
характеризуются его
СОПРОТИВЛЕНИЕМ
ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ
Rо , (
2
о
м х С
) / Вт

17. Rо = Rв + Rкон + Rн  

Rо = Rв + Rкон + Rн

18.

Rо = Rв + Rкон + Rн
Сопротивление теплоотдаче
наружной поверхностью
ограждения

19.

Rо = Rв + Rкон + Rн
Термическое сопротивление
толщи конструкции

20.

Rо = Rв + Rкон + Rн
Сопротивление
тепловосприятию
внутренней поверхностью
ограждения

21.

Rо
целесообразно
=
Rн
+
Rкон
целесообразно
целесообразно
+
Rв
?

22.

_
+
t в ,оС
0 ,о С
τв
,оС
Δt,о С
Rв в
Δt
t н ,оС
это плохо!

23.

Фактическая величина
Δt
находится в зависимости
от Rв
величины сопротивления
внутренней поверхности
ограждения
тепловосприятию

24.

Т.о. : при проектировании
ограждения целесообразно
Rо Rн и Rкон ;
но Rв
сопротивление теплопередаче
увеличивать за счет увеличения
Rн и Rкон ,
но не за счет
Rв

25. Rв = 1 /  в ,

Rв = 1 / в ,
в
коэффициент
ТЕПЛООТДАЧИ
внутренней поверхности
ограждающей конструкции,
Вт / ( м2 х оС),
принимаемый по табл.
СНиП 23 – 02-2003
-

26.

Rв
в
следует уменьшать
целесообразно увеличивать
в

27.

в = л (лучистая) + к (конвекционная)

28.

Чтобы в следует
л (лучистая)
к (конвекционная)

29.  к (конвекционная)

к (конвекционная)
Зависит от движения
воздушных потоков
около поверхности

30.

Для к СЛЕДУЕТ
организовать около
поверхности интенсивное
движение воздуха:
• Низко располагать
приборы отопления;
• Не завешивать коврами
наружную стену.

31.

л - зависит от
излучательной способности
материала поверхностного
слоя, т.е. от его
КОЭФФИЦИЕНТА
ИЗЛУЧЕНИЯ
С

32.

Тело, полностью
отражающее тепло
абсолютно
БЕЛОЕ

33.

Тело, полностью
пропускающее сквозь себя
тепловую энергию
называется
абсолютно
ПРОЗРАЧНЫМ

34.

Тело, полностью поглощающее
тепловую энергию,
использует её на самонагрев это абсолютно
ЧЕРНОЕ тело

35.

В природе нет
Абсолютно белых
прозрачных тел
черных
Все материалы обладают
какой-то «степенью черноты»

36.

Способность материала излучать
энергию тепла характеризуется:
С – коэффициентом
излучения
(степенью «черноты»
материала)

37.

Степень «черноты» материала
не зависит от его цвета, а зависит
от его способности
воспринимать и излучать тепло.
Характеризуется величиной
С – коэффициент излучения
Для АЧТ: С = 5,77 Вт/(м2·К4)

38.

Близким к единице коэффициентом поглощения (излучения)
обладают сажа и платиновая чернь. Сажа, поглощает до 99 %
падающего излучения в видимом диапазоне длин волн.
Наиболее чёрное из всех известных веществ — изобретённая в
2014 году субстанция Vantablack, состоящая из параллельно
ориентированных углеродных нанотрубок, — поглощает
99,965 % падающего на него излучения в диапазонах видимого
света, микроволн и радиоволн.

39.

С л
в = Rв
Δ t факт

40.

л
Следует принимать материал
ВНУТРЕННЕЙ отделки
с высоким коэффициентом
излучения С

41.

ГИПС 5,21
ДЕРЕВО (ДУБ) 5,16
БЕТОН 3,61
ГРАНИТ 2,44

42. Rн = 1 /  н ,  

Rн = 1 / н ,
Коэффициент
теплоотдачи наружной поверхности
ограждающей конструкции, Вт/м2 х 0С,
принимаемый по табл. СП 23-101-2004

43.

Rн
целесообразно
увеличивать
н целесообразно
уменьшать

44.

н = л (лучистая) + к (конвекционная)

45.

н л + к
л
Следует применять
материал наружных слоев
ограждения с низким коэф.
излучения С

46.

Алюминиевый сайдинг
0,26
Оцинкованная сталь
1,31

47.

К - зависит от
движения воздуха
около поверхности
( ветер )
и почти не зависит от
Проектировщика.