1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент теплоусвоения материала

Коэффициент теплоусвоения материала

Общие понятия

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛОВОМ ПОТОКЕ

Теплопередача при стационарном тепловом потоке предполагает постоянство температурных условий снаружи и внутри помещения. В действительности температура внутреннего и наружного воздуха ограждающих конструкций не остается постоянной. Достигая за определенный промежуток времени максимальной или минимальной величины, она периодически изменяется, что вызывает изменение и теплового потока. Теплопередача в таких условиях носит название теплопередача при нестационарных тепловых условиях.

Изменения температуры могут возникать: 1) в результате смены холодных и теплых масс наружного воздуха в зимнее время в течение одних или нескольких суток; 2) при периодическом отоплении зданий; 3) под воздействием солнечной радиации летом. Такие периодические воздействия вызывают изменения температуры внутренней поверхности ограждения, что может привести зимой к созданию условий конденсации влаги, а летом – к повышению температуры внутреннего воздуха помещения. Эти обстоятельства должны учитываться в теплотехнических расчетах ограждений, для чего необходимо рассмотреть процесс теплопередачи в нестационарных условиях, а также проявляющиеся при этом свойства материалов и конструкции ограждения.

Предположим, что через толщу ограждения проходит нестационарный тепловой поток, величина которого меняется во времени по закону синуса с периодом колебания z и амплитудой АQ (рис. 6).

Изменение величины потока, проходящего через ограждение, вызывает, в свою очередь, колебания тепературы на внутренней его поверхности, которые также имеют синусоидальный характер с амплитудой Аτ и такой же период, но с некоторым запаздыванием во времени. Отношение величины амплитуды колебания теплового потока АQ к величине амплитуды колебания температуры на внутренней поверхности ограждения Аτ называется коэффициентом теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Yв, который определяется по формуле

Коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности зависит от периода колебаний теплового потока Z и от теплотехнических свойств самого ограждения. Величина Yв представляет собой максимальное изменение амплитуды колебания теплового потока, воспринимаемого внутренней поверхностью ограждения при амплитуде колебания температуры, равной 1 о С, и имеет размерность ккал/(м 2 ·ч· о С).

Если ограждение большой толщины состоит из однородного материала, то теплоусвоение его внутренней поверхности при заданном периоде колебания температуры зависит от физических свойств материала и называется коэффициентом теплоусвоения материала S. Величину коэффициента теплоусвоения в общем случае можно найти по формуле

где λ – коэффициент теплопроводности материала, ккал/(м·ч· о С);

γ – объемная масса, кг;

с – удельная теплоемкость, ккал/(кг· о С);

z – период колебания теплового потока, ч.

При периоде колебания теплового потока 24 ч формула примет вид

(15)

Из этих формул видно, что величина коэффициента теплоусвоения материала зависит от периода колебания теплового потока и от таких физических свойств материала, как λ, с и γ.

Наглядно свойство теплоусвоения материала можно представить следующим образом. Если приложить одновременно обе руки к двум поверхностям из бетона и дерева (например, сосны), имеющим одинаковую температуру, то первая будет восприниматься как более холодная. Это ощущение вызывается тем, что бетонная поверхность более интенсивно отбирает (усваивает) тепло от руки, чем деревянная, так как бетон имеет больший коэффициент теплоусвоения (Sб = 12,5 ккал/(м 2 ·ч· о С), Sсос = 3,6 ккал/(м 2 ·ч· о С)).

Величина коэффициента теплоусвоения материалов слоев при периоде 24ч согласно СНиП РК 2.04-03-2002, с учетом условий эксплуатации ограждений А и Б определяется по формуле

где λ – коэффициент теплопроводности принимаемый по СНиП РК 2.04-03-2002;

сw – удельная теплоемкость материала.

Величина сω определяется по формуле

где со – удельная теплоемкость сухого материала;

w – весовая влажность материала;

Значения со и w принимаются по данным СНиП РК 2.04-03-2002.

Таким образом, теплоусвоение является важным свойством материала, которое следует учитывать при проектировании ограждений.

Читать еще:  Клумбы из подручного материала на даче

3 Расчёт теплоусвоения поверхности ограждающих конструкций

Свойство поверхности ограждения в большей или меньшей степени воспринимать тепло при периодических колебаниях теплового потока или температуры воздуха характеризуется теплоусвоением. Колебания тепловых потоков Qz, Вт, и температуры поверхностей τв, С, являются гармоническими и происходят по закону синусоиды (рисунки 6, 7) с периодом z.

Колебания теплового потока, проходящего через ограждения , Вт, вызывают колебания температуры на внутренней поверхности Аτв, С, с тем же периодом z, но с запаздыванием во времени на величину zτв. В то время как значение , Вт, достигает своего минимума и начинает увеличиваться, температура на внутренней поверхности ограждения Аτв, С, продолжает понижаться еще некоторое время zτв.

Величина Аτв, С, зависит от амплитуды колебания теплового потока , Вт, периода колебания z и теплофизических свойств ограждения: теплоусвоения материала S, Вт/(м 2 ·°С), инерционности D, термического сопротивления R, (м 2 ·°С)/Вт.

Отношение амплитуды колебания теплового потока , Вт, к амплитуде колебания температуры на внутренней поверхности ограждения Аτв называется показателем теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Yвп, Вт/(м 2 ·°С),

Yвп = τв. (29)

Чем больше значение Yвп при одном и том же значении , тем меньше амплитуда колебания Аτв на внутренней поверхности. Значение Yвп главным образом зависит от коэффициента теплоусвоения материала S, который характеризует способность материала ограждения воспринимать теплоту при колебаниях Аτв, C.

Колебания температуры на внутренней поверхности конструкции, в свою очередь, вызывают колебания температуры в толще ограждения и по мере удаления от внутренней поверхности уменьшаются и затухают в основном в толще первого слоя ограждения, который называется слоем резких колебаний. Таким образом, на величину Yвп оказывают влияние только теплофизические свойства материалов первых слоев, остальная часть ограждения, лежащая за пределами слоя резких колебаний, не оказывает влияния на Yвп. Эти свойства материалов необходимо учитывать при строительстве зданий и, особенно, при сооружении полов.

При рассмотрении многослойных ограждающих конструкций нумерация слоев осуществляется, начиная от внутреннего слоя к наружному.

Значение Yвп необходимо устанавливать с учетом расположения границы слоя резких колебаний, при этом могут встретиться следующие три случая:

Если слой резких колебаний температуры Аτв полностью расположен в первом слое конструкции пола и имеет показатель тепловой инерции D1 = R1 ·S1 ≥0,5, то показатель теплоусвоения поверхности пола Yвп, Вт/(м 2 ·°С), следует определять по формуле:

В этом случае показатель теплоусвоения внутренней поверхности Yвп равен показателю теплоусвоения материала первого слоя и на его величину свойства материала следующих слоев влияния не оказывают.

Если слой резких колебаний температуры расположен в двух первых слоях и первый слой ограждения имеет D1 0,5, то показатель Yвп, Вт/(м 2 ·°С), определяется по формуле:

. (31)

Если слой резких колебаний температуры Аτв, расположен в трех первых слоях и первые два слоя ограждения имеют D1+D2 0,5, то показатель Yвп определится из выражения:

, (32)

где R1, R2, R3 – термические сопротивления соответственно первого, второго и третьего слоев, (м 2 ·°С)/Вт;

S1, S2, S3 – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала пола соответственно первого, второго и третьего слоев, Вт/(м 2 ·°С), принимаемые по [2, таблица 5].

Следовательно, теплоусвоение внутренней поверхности полов Yвп, Вт/(м 2 ·°С), будет зависеть от порядка расположения слоев. При расположении у внутренней поверхности пола материалов, имеющих большое значение коэффициента теплоусвоения S, повышается значение Yвп, Вт/(м 2 ·°С), что отрицательно сказывается на комфортных условиях. Следовательно, для полов первый слой конструкции должен иметь минимальное значение теплоусвоения S и максимальное значение термического сопротивления R.

Конструкция полов будет отвечать требованиям теплоусвоения на внутренней поверхности, если выполняется условие

Читать еще:  Кровельные материалы для плоской крыши

, (33)

где Y н вп – нормативное значение показателя теплоусвоения внутренней поверхности пола, Вт/(м 2 ·°С) (таблица 15).

Таблица 15 – Нормативный показатель теплоусвоения поверхности пола Yвп

Показатель теплоусвоения Y н вп, Вт/(м 2 ·°С)

Здания жилые, больницы, интернаты, школы, детские сады и ясли

Если условие (33) не выполняется, т.е. , необходимо заменить первый внутренний слой полов и принять материал с меньшим значением коэффициента теплоусвоения S и с большим значением термического сопротивления R.

Пример 8. Расчет теплоусвоения поверхности полов

Конструкция полов над подвалом: паркет из дуба толщиной δ1 = 0,025 м; объемной массой γ1 = 700 кг/м 3 ; λ1 = 0,18 Вт/(м·°С); утеплитель – пенобетон толщиной δ2 = 0,10 м; γ2 = 300 кг/м 3 ; λ2 = 0,11 Вт/(м·°С); пароизоляция − битумная мастика толщиной δ3 = 0,003 м; γ3 = 1400 кг/м 3 ; λ3 = 0,27 Вт/(м·°С); железобетонная пустотная плита с объемной массой γ4 = 2500 кг/м 3 ; толщиной δ4 = 0,22 м; λ4 = 1,92 Вт/(м·°С).

Район строительства – г. Пенза.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Зона влажности – сухая.

Условие эксплуатации – А.

Расчетные значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

R1 = 0,025/0,18 = 0,14 (м 2 ·°С)/Вт;

R2 = 0,10/0,11 = 0,91 (м 2 ·°С)/Вт;

R3 = 0,003/0,127 = 0,01 (м 2 ·°С)/Вт;

R4 = =0,175 (м 2 ·°С)/Вт, (см. пример 2 «многопустотная плита»);

S1 = 5,00 Вт/(м 2 ·°С); S2 = 1,68 Вт/(м 2 ·°С); S3 = 6,80 Вт/(м 2 ·°С); S4 = 17,98 Вт/(м 2 ·°С), (приложение А, таблица А.2);

= 12 Вт/(м 2 ·°С), (таблица 15).

Определяем тепловую инерцию первого слоя конструкции пола из паркета по формуле:

Слой резких колебаний температуры Аτв, расположен полностью в первом слое.

Определяем показатель тепловой инерции Yвп для случая, когда D1 > 0,5, по формуле (30):

Таким образом, конструкция полов отвечает требованиям теплоусвоения, т.к. выполняется условие (33):

Коэффициент теплоусвоения материала конструкции

2.2. Коэффициент теплоусвоения материала конструкции

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

См. также в других словарях:

коэффициент теплоусвоения материала конструкции — величина, численно равная квадратному корню из произведения круговой частоты колебания температуры, коэффициента теплопроводности и плотности. (Смотри: МГСН 2.01 99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению … Строительный словарь

коэффициент теплоусвоения материала — 3.6 коэффициент теплоусвоения материала: Отношение амплитуды колебания теплового потока к амплитуде колебания температуры на поверхности материала при заданной частоте. Источник: ГОСТ Р 54852 2011: Здания и сооружения. Метод тепловизион … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент теплоусвоения материала — Коэффициент теплоустойчивости (Кт) – величина, отражающая способность материала воспринимать теплоту при колебании температуры на его поверхности. [Словарь основных терминов, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Коэффициент теплоусвоения — 3.8. Коэффициент теплоусвоения : величина, отражающая способность материала воспринимать теплоту при колебании температуры на его поверхности. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54852-2011: Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций — Терминология ГОСТ Р 54852 2011: Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций оригинал документа: 3.1 абсолютно черное тело: Тело, которое полностью поглощает все падающее на него… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СТ-НП СРО ССК-02-2013: Оценка энергетической эффективности зданий. Контроль соблюдения требований тепловой защиты наружных ограждающих конструкций зданий — Терминология СТ НП СРО ССК 02 2013: Оценка энергетической эффективности зданий. Контроль соблюдения требований тепловой защиты наружных ограждающих конструкций зданий: 3.1. Воздухопроницаемость ограждающей конструкции : свойство ограждающей… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

24.32/05: Наружные стены, стены подвала, покрытия, чердачные перекрытия, перегородки, ограждающие конструкции мансард и полы с теплоизоляцией из минераловатных плит производства ЗАО «ТехноНИКОЛЬ» — Терминология 24.32/05: Наружные стены, стены подвала, покрытия, чердачные перекрытия, перегородки, ограждающие конструкции мансард и полы с теплоизоляцией из минераловатных плит производства ЗАО «ТехноНИКОЛЬ»: 3.4. В конструкциях стен с … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Читать еще:  Ковры какой материал выбрать

ТСН 301-23-2000-ЯО: Теплозащита зданий жилищно-гражданского назначения — Терминология ТСН 301 23 2000 ЯО: Теплозащита зданий жилищно гражданского назначения: 3.13. Воздухопроницаемость ограждающей конструкции G кг/(м2 · ч) Определения термина из разных документов: Воздухопроницаемость ограждающей конструкции 1.13.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СП 23-101-2000: Проектирование тепловой защиты зданий — Терминология СП 23 101 2000: Проектирование тепловой защиты зданий: 3.2. Воздухопроницаемость ограждающей конструкции G кг/(м2×ч) Определения термина из разных документов: Воздухопроницаемость ограждающей конструкции 1.15. Градусо сутки Dd °С×сут … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Тепловые свойства материалов — Термины рубрики: Тепловые свойства материалов Влажностное состояние ограждающей конструкции Влажность эксплуатационная … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Мера теплосопротивления — теплоизоляционного материала (англ. R value) (также коэффициент теплосопротивления, теплосопротивление и сопротивление теплопередаче) применяется в строительстве. При общих равных условиях, это отношение разности температур по краям… … Википедия

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Коэффициент — теплоусвоение — материал

Коэффициент теплоусвоения материала представляет собой расход тепла за единицу времени для единичной площади поверхности при разности температур в один градус. [1]

Коэффициент теплоусвоения материала численно равен количеству теплоты, усваиваемой стенкой площадью 1 м2 в течение 1 ч при температурном перепаде в один градус, и зависит от продолжительности периода работы отопления и физических свойств материала. [2]

Коэффициент теплоусвоения материала S показывает способность поверхности стенки площадью в 1 м2 усваивать теплоту в течение 1 с при температурном перепаде в 1 С. D15 tB принимается равной абсолютной минимальной температуре. [3]

Коэффициент теплоусвоения материала S показывает способность поверхности стенки площадью в 1 м2 усваивать теплоту в течение 1 с при температурном перепаде в 1 С. [4]

Коэффициент теплоусвоения материала S в ккал / м — час-град показывает способность усваивать теплоту стенкой, площадью 1 л2, в течение одного часа при температурном перепаде 1 и зависит от продолжительности периода работы отопление г час. [5]

Следовательно, коэффициент теплоусвоения материала характеризует способность материала более или менее интенсивно воспринимать тепло при колебании температуры vna его поверх-лости. [6]

Следовательно, коэффициент теплоусвоения материала характеризует способность материала более или менее интенсивно воспринимать тепло при колебании температуры на его поверхности. [7]

Таким образом, коэффициент теплоусвоения материала характеризует способность материала более или менее интенсивно воспринимать тепло при колебании температуры на его поверхности. [8]

Определяем термическое сопротивление и коэффициенты теплоусвоения материалов отдельных слоев. [9]

Из таблицы видно, что коэффициент теплоусвоения материала еще не служит показателем теплоощущае-мости, например гипсовые плиты и камни имеют коэффициент теплоусвоения, равный 4 25, дуб ( поперек волокон) 5, а сосна и ель вдоль волокон 5 05 ккал / м2 ч — град. Нетрудно убедиться на опыте, что при одинаковой степени гладкости поверхности деревянные покрытия более теплоощущаемы, чем гипсовые. [10]

Формула ( 47) показывает, что коэффициент теплоусвоения материала увеличивается с уменьшением периода Z. [11]

Я — термическое сопротивление слоев ограждения; STj 0 51 j / Xcpp — коэффициент теплоусвоения материалов этих слоев, представляющий отношение амплитуды колебания теплового потока, проходящего через внутреннюю поверхность ограждения, к амплитуде колебания температуры на этой поверхности; А. [12]

Если первый материальный слой ограждений имеет Dt 1, то Т0 можно принимать равным коэффициенту теплоусвоения материала этого слоя ( см. прил. [14]

В противном случае на величину коэффициента теплоусвоения поверхности оказывают влияние последующие слон, лежащие в пределах слоя резких колебаний температур, и коэффициент теплоусвоения материала первого слоя уже не будет выражать коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности. [15]

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector