Расчет сопротивления теплопередачи многослойной ограждающей конструкции и оценка ее пригодности для целей термоизоляции помещения в заданной климатической зоне

Задание 2.

Проверил преподаватель:

Щербатых Сергей Валерьевич

Выполнила: Малая Дарья

10-312-01 гр.

Вариант № 9

Цех в городе Ставрополь, плоское трехслойное ограждение: 1 и 3 -ДВП, 2 – ЕЛЬ.

ᵟ1=ᵟ3= 4см, ᵟ 2= 25 см. Коэффициенты теплопередачи на внутренней и наружной границах стенки: на внутренней границе αв = 8,72 Вт/м2*град; на внешней границе αн = 23,25 Вт/м2*град.

Теплотехнические характеристики материалов слоев

Материалы слоев	Коэффициент теплопроводности λ (Вт/м*град)	Объемный вес γ (кг/м3)	Удельная теплоемкость С (кДж/кг*град)	Коэффициент теплоусвоения S (Вт/м2*град)
ДВП	0,29		2,51	6,6
ЕЛЬ	0,29		2,51	4,23

Порядок расчета.

I.

1. Сопротивление теплоотдачи (тепловосприятия) на внутренней (обращенной в помещение) поверхности ограждения за счет конвективного теплообмена внутреннего воздуха со стенкой (в тонком приграничном слое)

=1/8,72= 0,115

2. Сопротивление теплоотдачи на наружной поверхности ограждения-стенки за счет конвективного теплообмена наружного воздуха со стенкой (в тонком приграничном слое)

т. к. снаружи стенки теплообмен с воздухом интенсивнее, чем внутри помещения

3. Термические сопротивления слоев (за счет механизма теплопроводности)

Слой 2: 0,862

Слой1-3: 1,379

4. Общее сопротивление теплопередачи данного ограждения - стенки.

= 0,115 + 1,379+ 0,862 + 1,379 + 0,043 = 3,778

II. Сравнение расчетного сопротивления теплопередачи с требуемым для данного помещения и данной климатической зоны.

1. Требуемое сопротивление теплопередачи

=

=19 - температура воздуха внутри помещения

- наружная температура воздуха

= - нормируемый температурный перепад между воздухом в помещении и обращенной внутрь помещения поверхность ограждения - стены.

Для отапливаемых помещений производственных зданий с влажностью ˂ 50% =10⁰

2. Чтобы по таблице 2.1 взять значение наружной температуры воздуха, предварительно вычислим показатель тепловой инерции ограждения

Д = ,

где S = - коэффициент теплоусвоения материала

Т- период колебаний теплового потока (24 часа)

Д = 1,379*6,6+0,862*4,23+1,379*6,6 = 21,8(безразмерная величина)

3. Т.к. Д≥7(массивная конструкция), то берется как средняя температура из 5-и самых холодных дней в году.

Для г. Ставрополя =-20⁰

4. Тогда

= 0,115 = 0,437

Вывод:Из сравнения величин и (расчетная) видно, что ˂ , то есть данное ограждение удовлетворяет требованиям теплоизоляции для зимы г. Ставрополя.

III Определение коэффициента теплоусвоения поверхности ограждения

1. Найдем толщину "слоя резких колебаний температуры" при периодическом (Т=24часа) изменении теплового потока через внутреннюю поверхность ограждения. Она находиться их условия:

Отсюда: = = 0,04 м

для вычисления коэффициента теплоусвоения поверхности ограждения (а не просто одного материала ) используется формула:

Коэффициент определяет амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждения (воспринимающий тепло) при периодическом изменении теплового потока сквозь это ограждение.