Толщина теплоизоляционного материала зависит от разности температур вне и внутри холодильной камеры и от интенсивности теплообмена на поверхности ограждений. Расчет толщины теплоизоляции холодильной камеры производится для каждого вида ограждения, т.е. для наружной стены, внутренней стены, перегородки в тамбур и перекрытия. Полы в холодильных камерах с температурой выше (-3оС) не изолируются, а, следовательно, изоляция для пола не рассчитывается. Расчет толщины теплоизоляции производится по формуле:
где δиз - толщина теплоизоляции, м;
λиз – теплопроводность теплоизоляционного материала, Вт/(м • К);
К –коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 • К);
m – коэффициент конструктивного качества теплоизоляционной конструкции ограждения,
δогр –толщина отдельных слоев строительной конструкции ограждения, м;
λогр– теплопроводность отдельных слоев строительной конструкции ограждения, Вт/(м • К);
α1, α2 –коэффициенты теплоотдачи по обе стороны стенки ограждения с внешней и внутренней соответственно, Вт/(м2 • К).
,
где δ1,2,...,n - толщины определенных слоев строительных материалов конструкции данного вида ограждения, м;
λ1,2,...,n - коэффициенты теплопроводности этих строительныхматериалов ограждения, Вт/м °С.
В качестве теплоизоляционного материала будем использовать пенопласт полистирольный марки ПС-БС с коэффициентом теплопроводности λиз = 0,047 Вт/м.оС. Промышленность выпускает пенопласт полистирольный стандартными плитами толщиной 0,025 м, 0,05 м, 0,1 м. Полученную при расчете толщину слоя теплоизоляции округляют в большую сторону до значения стандартной толщины плиточного теплоизоляционного материала.
Произведем расчет толщины теплоизоляционного слоя для каждого вида ограждения.
3.3.1 Наружная стена.
Рис. 2. Конструкция наружной стены.
1- штукатурка; 2 - кирпичная кладка (железобетонная плита, бетонный блок); 3 - паро-гидроизоляция 4 - тепловая изоляция
Материал – железобетон, δжел.бет – 320 мм, λжел.бет = 1,5 Вт/м К, λиз = 0,047 Вт/м К.
Наружная стена располагается со стороны камер № «3» и № «4» - объединенной камеры и камеры с фруктами, овощами и напитками. Все остальные стены периметра камеры являются внутренними, так как блок холодильных камер с трех сторон окружен различными помещениями. Поскольку у нас полуподвальное помещение, а также две камеры со стороны наружной стены, то необходимо посчитать теплоизоляцию четыре раза: для камер «3» и камеры «4» и их наземных и подземных частей.
1) Камера «3» - подвальная часть:
= 0,52 Вт/м2 К, δштук. = 3х10=30 мм, λштук. = 0,9 Вт/м К, δбит. = 8 мм,
λбит = 0,18 Вт/м К, α1 = ∞ Вт/м2 К, α2 = 8 Вт/м2 К.
δиз= 0,047 * [1/0,52 – (1/∞ + 0,008/0,18 + 0,03/0,9 + 0,32/1,5 + 1/8)] = 0,071 м = 0,075 м (1 пласт теплоизоляционного слоя толщиной 0,025 ми 1 пласт толщиной 0,05 м).
2) Камера «3» - наземная часть:
= 0,52 Вт/м2 К, δштук. = 3х10=30 мм, λштук. = 0,9 Вт/м К, δбит. = 8 мм,
λбит = 0,18 Вт/м К, α1 = 23,3 Вт/м2 К, α2 = 8 Вт/м2 К.
δиз= 0,047 * [1/0,52 – (1/23,3 + 0,08/0,18 + 0,03/0,9 + 0,32/1,5 + 1/8)] = 0,066 м = 0,075 м (1 пласт теплоизоляционного слоя толщиной 0,025 ми 1 пласт толщиной 0,05 м).
3) Камера «4» – подземная часть:
= 0,58 Вт/м2 К, δштук. = 3х10=30 мм, λштук. = 0,9 Вт/м К, δбит. = 8 мм,
λбит = 0,18 Вт/м К, α1 = ∞ Вт/м2 К, α2 = 16 Вт/м2 К.
δиз= 0,047 * [1/0,58 – (1/∞ + 0,08/0,18 + 0,03/0,9 + 0,32/1,5 + 1/16)] = 0,066 м = 0,075 м (1 пласт теплоизоляционного слоя толщиной 0,025 ми 1 пласт толщиной 0,05 м).
4) Камера «4» – наземная часть:
= 0,58 Вт/м2 К, δштук. = 3х10=30 мм, λштук. = 0,9 Вт/м К, δбит. = 8 мм,
λбит = 0,18 Вт/м К, α1 = 23,3 Вт/м2 К, α2 = 16 Вт/м2 К.
δиз= 0,047 * [1/0,58 – (1/23,3 + 0,08/0,18 + 0,03/0,9 + 0,32/1,5 + 1/16)] = 0,066 м = 0,075 м (1 пласт теплоизоляционного слоя толщиной 0,025 ми 1 пласт толщиной 0,05 м).
3.3.2 Внутренние стены и перегородки в тамбур.
Рис. 3. Конструкция внутренних стен и перегородок в тамбур
1 – штукатурка; 2 – кирпичная кладка (железобетонная плита, бетонный блок); 3 – паро-гидроизоляция; 4 – тепловая изоляция
Материал – кирпич,
δкирп.= 250 мм, λкирп. = 0,82 Вт/м К, λиз = 0,047 Вт/м К, λштук. = 0,9 Вт/м К,
δбит. = 8 мм, λбит = 0,18 Вт/м К, δштук. = 30 мм.
Внутренние стены есть у всех четырех камер, поэтому расчет необходимо произвести четыре раза.
1) Камера «1»:
= 0,58 Вт/м2 К, α1 = 23,3 Вт/м2 К, α2 = 8 Вт/м2 К.
δиз = 0,047*[1/0,46-(1/23,3 + 0,25/0,82 + 0,03/0,9 + 0,008/0,18 + 1/8)] = 0,055 м = 0,06 м (2 пласта теплоизоляционного слоя толщиной 0,03 м).
2) Камера «2»:
= 0,56 Вт/м2 К, α1 = 23,3 Вт/м2 К,α2 = 8 Вт/м2 К.
δиз = 0,047*[1/0,46 – (1/23,3 + 0,25/0,82 + 0,03/0,9 + 0,008/0,18 + 1/8)] = 0,058 м = 0,06 м (2 пласта теплоизоляционного слоя толщиной 0,3 м).
3) Камера «3»:
= 0,64 Вт/м2 К, α1 = 23,3 Вт/м2 К, α2 = 8 Вт/м2 К.
δиз = 0,047*[1/0,46 – (1/23,3 + 0,25/0,82 + 0,03/0,9 + 0,008/0,18 + 1/8)] = 0,048 м = 0,05 м (1 пласт теплоизоляционного слоя толщиной 0,05 м).
4) Камера «4»:
= 0,7 Вт/м2 К, α1 = 23,3 Вт/м2 К, α2 = 16 Вт/м2 К.
δиз = 0,047*[1/0,46 – (1/23,3 + 0,25/0,82 + 0,03/0,9 + 0,008/0,18 + 1/8)] = 0,044 м = 0,05 м (1 пласт теплоизоляционного слоя толщиной 0,05 м).