Расчет толщины тепловой изоляции

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 (-3^оС) не изолируются, а, следовательно, изоляция для пола не рассчитывается. Расчет толщины теплоизоляции производится по формуле:

где δ_из - толщина теплоизоляции, м;

λ_из – теплопроводность теплоизоляционного материала, Вт/(м • К);

К –коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м² • К);

m – коэффициент конструктивного качества теплоизоляционной конструкции ограждения,

δ_огр –толщина отдельных слоев строительной конструкции огражде­ния, м;

λ_огр– 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 δ_1,2,...,n - толщины определенных слоев строительных матери­алов конструкции данного вида ограждения, м;

λ_1,2,...,n - коэффициенты теплопроводности этих строительныхматериалов ограждения, Вт/м °С.

В качестве теплоизоляционного материала будем использовать пенопласт полистирольный марки ПС-БС с коэффициентом теплопроводности λ_из = 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, δ_{жел.бет} – 320 мм, λ_{жел.бет} = 1,5 Вт/м К, λ_из = 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, δ_штук. = 3х10=30 мм, λ_штук. = 0,9 Вт/м К, δ_бит. = 8 мм,

λ_бит = 0,18 Вт/м К, α₁ = ∞ Вт/м² К, α₂ = 8 Вт/м² К.

δ_из= 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, δ_штук. = 3х10=30 мм, λ_штук. = 0,9 Вт/м К, δ_бит. = 8 мм,

λ_бит = 0,18 Вт/м К, α₁ = 23,3 Вт/м² К, α₂ = 8 Вт/м² К.

δ_из= 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, δ_штук. = 3х10=30 мм, λ_штук. = 0,9 Вт/м К, δ_бит. = 8 мм,

λ_бит = 0,18 Вт/м К, α₁ = ∞ Вт/м² К, α₂ = 16 Вт/м² К.

δ_из= 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, δ_штук. = 3х10=30 мм, λ_штук. = 0,9 Вт/м К, δ_бит. = 8 мм,

λ_бит = 0,18 Вт/м К, α₁ = 23,3 Вт/м² К, α₂ = 16 Вт/м² К.

δ_из= 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,

δ_кирп.= 250 мм, λ_кирп. = 0,82 Вт/м К, λ_из = 0,047 Вт/м К, λ_штук. = 0,9 Вт/м К,

δ_бит. = 8 мм, λ_бит = 0,18 Вт/м К, δ_штук. = 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.

δ_из = 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.

δ_из = 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.

δ_из = 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.

δ_из = 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).