Тепловые потери

Тепловые потери

Контрольная работа

по теплофизике № 10

Тема: Тепловые потери

Содержание

. Меры по повышению температуры внутренней поверхности ограждения

. Вывести формулу для определения требуемого сопротивления теплопередаче

. Почему в качестве расчетной температуры наружного воздуха в расчете теплопередачи через ограждение принимают температуру наиболее холодной пятидневки

. Доказать, что линия снижения температуры в толще многослойного ограждения в координатах «температура-толщина» является ломаной

температура ограждение сопротивление теплопередача

1. Меры по повышению температуры внутренней поверхности ограждения

Иногда в зданиях возникают дополнительные тепловые потери за счет избыточного отопления, под которым подразумевается подача большего количества теплоты, чем необходимо для обеспечения теплового режима. При избыточном отоплении повышается температура внутреннего воздуха, и растут, соответственно, теплопотери. Для предупреждения избыточного отопления необходимо:

очень внимательно определять тепловые потери помещений и на этой основе правильно проектировать отопительную систему;

отрегулировать отопительную систему после монтажа;

регулировать расход энергии, чтобы в каждое помещение подавалось теплоты не больше, чем требуется.

Иногда для экономии энергоресурсов прибегают к снижению температуры внутреннего воздуха ниже требуемого значения.

Тепловые потери при этом уменьшаются, но возникающий тепловой дискомфорт заставляет использовать электрические нагреватели, что приводит лишь к дополнительным нерациональным затратам, т.к. КПД в этом случае (с учетом преобразования тепловой энергии на электростанции в электрическую) составляет не более 30%.

2. Вывести формулу для определения требуемого сопротивления теплопередаче

При проектировании наружных ограждений зданий необходимо задаваться минимально допустимыми значениями сопротивлений теплопередаче Rо, обеспечивающими теплозащитные качества ограждения.

Поэтому при проектировании наружных ограждений необходимо определять два значения требуемых сопротивлений теплопередаче  (одно - исходя из санитарно-гигиенических условий, другое - исходя из условий энергосбережения), из которых для дальнейших расчетов нужно выбрать наибольшее.

Нормирование сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных) по санитарно-гигиеническим условиям  построено на принципе поддержания на внутренней поверхности ограждения температуры, при которой на ней не образовывался бы конденсат, то есть температура внутренней поверхности должна быть не ниже точки росы, а для большей надежности - несколько выше ее.

Как отмечалось ранее, температуры поверхностей не нормируются, но зато нормами ограничивается температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждения: _max.

Тогда, при стационарном режиме теплопередачи  и . Значит , а  , где tв - расчетная температура внутреннего воздуха помещения, °С; tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, °С; αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²°С).

Требуемое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения (которое в большинстве случаев является определяющим в теплотехническом расчете)  определяется исходя из величины градуса - суток отопительного периода (то есть когда среднесуточные температуры наружного воздуха опускаются ниже +8 ^оС) района строительства, которая зависит от расчетной температуры внутреннего воздуха, средней температуры отопительного периода и продолжительности этого периода: .

То есть чем ниже температура t_оп или чем больше продолжительность периода отопления z_оп, тем и сопротивление теплопередаче конструкции должно быть больше. Значения самих сопротивлений определяются либо по формуле , где R - минимальное сопротивление теплопередачи ограждения в регионах без отопительного периода, β - связующий коэффициент.

Значения R и β приведены в справочнике (там они обозначены как b и a соответственно). Кроме этого, значения  можно определить по той же таблице в зависимости от ГСОП интерполяцией.

Требуемое сопротивление теплопередаче дверей и ворот, а также светопрозрачных конструкций (окон, балконных дверей, фонарей) следует определять по справочнику в зависимости от величины ГСОП района строительства.

Необходимо отметить, что при проектировании светопрозрачных ограждений жилых и общественных зданий должны соблюдаться условия, ограничивающие максимальную площадь оконных заполнений в соотношении с общей площадью фасадов зданий.

3. Почему в качестве расчетной температуры наружного воздуха в расчете теплопередачи через ограждение принимают температуру наиболее холодной пятидневки

В связи с этим для ограждающих конструкций большой инерционности расчетная температура наружного воздуха принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки. Период в 5 суток принят потому, что его длительность достаточна для того, чтобы низкая температура наружного воздуха, установившаяся в течение этого периода, вызвала максимальное уменьшение температуры на внутренней поверхности стены.

4. Доказать, что линия снижения температуры в толще многослойного ограждения в координатах «температура-толщина» является ломаной

В случае, когда конструкция состоит из нескольких слоев с разными коэффициентами теплопроводности, распределение температур (в ^оС) будет выглядеть следующим образом: Угол наклона изотермы к горизонту в каждом слое различен, так как зависит от коэффициента теплопроводности соответствующего материала. Тангенс угла наклона , то есть чем более теплопроводным является материал слоя, тем меньшим будет наклон изотермы к горизонту.