Приведенный коэффициент теплопередачи здания: приведенный коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции

Содержание

Теплотехнический расчет онлайн — расчет энергоэффективности дома

Теплотехнический расчет онлайн — расчет энергоэффективности дома | ISOVER Перейти к основному содержанию

СП 50.13330.2012 “Тепловая защита зданий”

Материал:

Установить алюминиевую фольгу

λA = Вт/(м °С)
λB = Вт/(м °С)
Плотность кг/м3
Кратность мм
Паропроницание мг / (м·ч·Па)
Δw %
Модель расчёта:Однородный слойНеоднородный слойКаркасПерекрёстный каркасКладкаПустотная плитаПрофилированный лист

Коэффициент однородности r:

Выберите материал

Шаг каркаса, s мм
Ширина элемента каркаса, a мм
λkА каркаса Вт/(м °С)
λkБ каркаса Вт/(м °С)
Выберите материал

Шаг каркаса, s мм
Ширина элемента каркаса, a мм
λkА каркаса Вт/(м °С)
λk
Б
каркаса
Вт/(м °С)
Выберите материал

Длина блока, a мм
Высота блока, b мм
Толщина швов, c мм
λkА шва Вт/(м °С)
λk
Б
шва
Вт/(м °С)
Армирование шва кладки

Сетка кладочная Вр I
λсвА арматуры Вт/(м °С)
λсвБ арматуры Вт/(м °С)
Площадь сечения, Sсвср мм
2
Площадь сечений связей (арматуры), приходящихся на 1 погонный метр сечения шва. Включает только те связи, которые перпендикулярны плоскости стены.

Диаметр выреза, d мм
Расстояние между вырезами, s мм
Толщина плиты, δ мм

Размер, a мм
Размер, h мм
Толщина листа, δ мм

Быстрый поиск:

Пожалуйста, выберите материал.

Ваш файл успешно загружен.

Что нужно вычислить?

δ = ?

Расчёт требуемой толщины теплоизоляции
(требуемое сопротивление теплопередаче определяется по СП 131.13330)

R = ввести
δ = ?

Расчёт требуемой толщины теплоизоляции
по заданному сопротивлению теплопередаче

(например, согласно территориальным строительным нормам – ТСН)

проверка
δ

Проверка толщины теплоизоляции
на соответствие нормативным требованиям
(производится согласно СП 131.13330 и СП 50.13330)

Для какой части здания производится расчёт?

Покрытие

Стена

Перекрытие

Плоская кровля (железобетон)

Плоская кровля (профлист)

Скатная кровля

Каркасная

Штукатурный фасад

Многослойная

Навесной вентилируемый фасад

Над проездом

Чердачное

Над холодным подвалом, сообщающимся с наружным воздухом

Над неотапливаемым подвалом со световыми проёмами в стенах

Над неотапливаемым подвалом без световых проёмах в стенах, расположенное выше уровня земли

Над неотапливаемым подвалом без световых проёмах в стенах, расположенное ниже уровня земли

Над холодными подпольями без ограждающих стенок

Над холодными подпольями c ограждающими стенками

Где находится здание?

Расчётная температура наружного воздуха (text):

(обеспеченностью 0,92, СП 131. 13330.2020 т.3.1)

Расчётная средняя температура отопительного периода (tht):

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

Продолжительность отопительного периода (zht):

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

Зона влажности:

нормальная

Каково функциональное назначение здания и помещения?

 

Температура пребывания (tint):

(по ГОСТ 30494-2011)

Относительная влажность воздуха, не более (ф):

(по ГОСТ 30494-2011, СП 131.13330.2020 т.3.1)

Коэффициент однородности конструкции (r):

(по ГОСТ Р 54851-2011)

Коэффициент зависимости положения ограждающей конструкции (n):

(по СП 50. 13330.2012 ф.5.3)

Наличие в конструкции рёбер с соотношением высоты
ребра к шагу h/a ≥ 0.3

ДаНет

Коэффициент a:

(СП 50.13330.2012, т.3)

Коэффициент b:

(СП 50.13330.2012, т.3)

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности (α
int
):

(по СП 50.13330.2012, т.4)

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

(по СП 50.13330.2012, т.5)

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности (αext):

(по СП 50.13330.2012, т.6)

Влажностный режим помещения:

(СП 50.13330.2012 т.1)

Условия эксплуатации ограждающих конструкций:

(СП 50.13330.2012 т.2)

Структура теплоизолирующей конструкции

Недавно вы изменили тип конструкции. Хотите ли вы загрузить типовой пример для него?
Добавить слой

  Чтобы поменять местами слои, просто потяните слой вверх или вниз.
 Чтобы редактировать слой, нажмите на кнопку с изображением карандаша.

{{if funcLabel}} ${funcLabel.toUpperCase()} {{/if}}

Результаты расчёта


 

${name}

${post}

 

 

ООО “Сен-Гобен Строительная Продукция Рус”
Моб.: ${phone}
E-mail: ${email}
www.saint-gobain.ru

 

     {{/each}}

{{each $data. distributor}} {{/each}}

${name}

  Адрес: ${$data.name}, ${address}

  Телефон: ${phone}

{{if website}}   Вебсайт: {{if website.startsWith(‘http’)}} {{else}} {{/if}}${website} {{/if}}

{{if $data.calc.SigmaUT По результатам расчёта, необходимости в утеплителе нет.

{{else}} {{each $data.isoverProds}}

${layer.label}    δут = ${sigma} мм


{{/each}} {{/if}}

Конструкция удовлетворяет требованию по тепловой защите.

{{else}}

Конструкция не удовлетворяет требованию по тепловой защите.

{{/if}} {{if $data.calc[“Tint_calc”] >= $data.calc[“Tint_est”] && $data.calc[“DTnorm”] >= $data.calc[“DeltaT”]}}

Конструкция удовлетворяет санитарно-гигиеническому требованию.

{{else}}

Конструкция не удовлетворяет санитарно-гигиеническому требованию.

{{/if}}

${calc.hydro.verdict}.

{{else}}

Расчёт не удалось произвести.

{{/if}}

${calc[“Text”]} °С {{if $data.showTht_Zht}}

tht Расчетная средняя температура отопительного периода:

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

${calc[“Tht”]} °С zht Продолжительность отопительного периода:

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131. 13330.2020 т.3.1)

${calc[“Zht”]} сут {{/if}}

Зона влажности: ${HumZone}

Назначение здания и помещения

Здание: ${buildingType},
{{if $data.extraBuildingName}} Название объекта: ${extraBuildingName}
{{/if}} {{if $data.buildingSubType}} Помещение: ${buildingSubType} {{if $data.buildingSubTypeInfo}}
${buildingSubTypeInfo} {{/if}} {{/if}}

{{if $data.displayAB}} {{/if}}
Коэффициент a:

(СП 50. 13330.2012, т.3)

${calc[“a”]}
Коэффициент b:

(СП 50.13330.2012, т.3)

${calc[“b”]}
αint – Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности:

(по СП 50.13330.2012, т.4)

${calc[“AlphaInt”]}
Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

(по СП 50.13330.2012, т.5)

${calc[“DTnorm”]} °C
αext – Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности:

(по СП 50. 13330.2012, т.6)

${calc[“AlphaExt”]}
tint – Температура пребывания:

(по ГОСТ 30494-2011)

${calc[“Tint”]} °C
ф – Относительная влажность воздуха:

(по ГОСТ 30494-2011, СП 131.13330.2020 т.3.1)

не более ${calc[“Hum”]} %
Влажностный режим помещения:

(СП 50.13330.2012 т.1)

${HumMode}
Условия эксплуатации ограждающих конструкций:

(СП 50. 13330.2012 т.2)

${calc[“HumCondition”]}
Коэффициент однородности конструкции r:
${calc[“r”]}
Коэффициент зависимости положения ограждающей конструкции n:

СП 50.13330.2012 ф.5.3)

${calc[“n”]}

Структура конструкции

{{each $data.structure}}
СлойТолщина, ммПримечание
${layerIndex} {{if layer. funcLabel}}

${layer.funcLabel.toUpperCase()}


{{/if}} ${layer.label}
{{if layer.isolator}} ${calc.SigmaUT} {{else}} {{if layer.type !== 5}} ${layer.sigma} {{/if}} {{/if}}
{{if layer.disabled}} cлой не участвует в расчёте {{else}} {{if layer.lambda}} λ = ${layer. 2*°C}/{“Вт”}`

Расчёт ориентировочного термического сопротивления утеплителя

Расчёт ориентировочной толщины слоя утеплителя из условия:

Санитарно-гигиеническое требование

Расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Температуру внутренней поверхности – Tв, °С, ограждающей конструкции (без теплопроводного включения), следует определять по формуле:

График распределения температур в сечении конструкции

Температуру tx, °С, ограждающей конструкции в плоскости, соответствующей границе слоя x, следует определять по формуле:

`t_x(x) = t_(i nt) – {(t_(i nt) – t_(ext))*R_x(x)}/R_(пр)`

`R_x(x) = 1/α_(i nt) + sum_{i=1}^{x} (R_i)`

где: x – номер слоя, x=0 – это внутреннее пространство, Ri – сопротивление теплопередачи слоя с номером i, в направлении от внутреннего пространства.

Определение плоскости максимального увлажнения (конденсации)

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ.

 

  1. Расчетные условия.

 

  1. Расчетная температура внутреннего воздуха tint=20 0C.
  2. Расчетная температура наружного воздуха text= -19 0С.
  3. Продолжительность отопительного периода Zht=149 сут.
  4. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период textav=2 0С.
  5. Градусосутки отопительного периода Dd=2682 0С.

 

  1. Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания.

 

  1. Назначение – административное здание.
  2. Решение в застройке – отдельностоящее.
  3. Тип – восьмиэтажное.
  4. Конструктивное решение –каркасное монолитное.

 

  1. Объемно-планировочные решения здания.

 

  1.   Общая площадь наружных стен, включая окна и двери, равна (периметр по внутреннему обмеру, умноженному на высоту):

       Aw+F+ed=Pst·Hh=121,83·30,9=3764,55 (м2)

  1. Площадь наружных стен (за минусом площади окон и входных дверей):

       Aw=3764,55-758-7,2=2999,35 м2 ,

       где  A F =758 м2 – площадь окон;

       A ed= 7,2 м2 – площадь входной двери в здание.

  1. Площадь покрытия и площади пола равны:

       Ас=Аst= 596,49м2 ;

  1.   Площадь наружных ограждающих конструкций, определяется как сумма площади стен (с окнами и входными дверьми) плюс площадь пола, плюс площадь совмещенного покрытия:
  2.   Aesum=Aw+F+ed+Ac+Ar=2999,35+596,49+596,49=4192,37м2 . 
  3. Площадь отапливаемых помещений (общая площадь) Ah и полезная площадь Al

       Ah=4256 м2 

       Al=3564м2 ,

  1. Отапливаемый объем здания:

       Vh=Ast·Hh=596,49·30,9=18431,54 (м3).

  1. Показатели объемно-планировочного решения:

    – коэффициент остеклённости здания:                

       P=AF/ Aw+F+ed=758/2999,35=0,25

  1. – показатели компактности здания:

       Kdes= Aesum/ Vh=4192,37/18431,54 =0,23

 

  1. Энергетические показатели.
  2. Теплотехнические показатели.

 

Согласно СНиП II – 3 – 79* приведенное сопротивление теплопередачи наружных ограждений R0r, м2 · 0С/Вт должно приниматься не ниже требуемых значений R0req, которые устанавливаются 1.б СНиП II – 3 – 79* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для Dd=26820C·cут требуемое сопротивление теплопередачи равно для:

    • стен  Rwred= 2,01 м2×0С/Вт;
    • окон и балконных дверей Rfred= 0,34 м2×0С/Вт;
    • входных дверей Rwred= 1,35 м2×0С/Вт;
    • совмещенное покрытие Redred= 3,6 м2×0С/Вт; 
    • пол первого этажа Rf = 3,25 м2×0С/Вт;

Определимся конструкциями и рассчитаем толщины утеплителей наружных ограждений по принятым сопротивлениям теплопередачи. Схемы конструкции стены приведены на рисунке 1.

Рисунок 1. -Схема наружной стены.

 

Условия эксплуатации А.

Характеристика материалов:

1.Плитка из керамогранита:

плотность γ=2800 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=3,49 Вт/(м·0С).

2. Пенобетонный блок:

плотность       600кг/м3

коэффициент теплопроводности     0,22 Вт/(м*0С)

3.Пенополистирол:

плотность γ=150 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=0,052 Вт/(м*0С).

4.     3 –  Гипсокартон:

 плотностью 800 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности  =0,19 Вт/(м*С)    

 

По таблице 1.б СНиП II – 3 – 79* для градусосуток Dd=2682 0С имеем

R0треб= 2,34 (м2·0С) / Вт,   откуда получаем :

R0= Rв.+ Rгр.+ Rблок + Rутепл.+ Rгипс+ Rн.= R0треб ;

1/8,7+0,03/3,49+0,2/0,22+δутепл/0,052+0,012/0,19+1/23=2,34

откуда δутепл=0,05 (м).

 

Для обеспечения требуемого по градусосуткам сопротивления теплопередаче совмещенного покрытия R0треб=2,67 (м2·0С) / Вт  определим толщину утеплителя в многослойной конструкции покрытия , термическое сопротивление пароизоляции и рулонного ковра отнесены в запас . Схема покрытия показана на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема совмещенного покрытия.

Условия эксплуатации А.

 Характеристика материалов :

1. Монолитная железобетонная плита  настила :

 плотность γ=2500 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=1,92  Вт/(м·0С).

2. Утеплитель-пенополистирол:

  плотностью 150 кг/м3 d2=Х мм

 коэффициентом теплопроводности  А =0,052 Вт/(моС)

3.Цементно-песчаный раствор :

плотность γ=1800 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=0,76  Вт/(м·0С).

R0= Rв+ Rж/б+ Rутепл+ Rраств+ Rн= R0треб

1/8,7+0,25/1,92+ δутепл/0,052+0,04/0,76+1/23=2,67

откуда δутепл=0,12 (м).

 Для обеспечения требуемого по градусосуткам сопротивления теплопередаче  R0треб=2,24 (м2·0С) / Вт перекрытия над неотапливаемым подпольем , определимся конструкцией перекрытия ( рисунок 3 ) и рассчитаем толщину утеплителя.




 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3-Схема перекрытия первого этажа.

 

Условия эксплуатации А.

 Характеристика материалов :

1.Железобетонная монолитная плита  настила :

 плотность γ=2500 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=1,92  Вт/(м·0С).

2.Утеплитель – керамзит :

плотность γ=400 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=0,13  Вт/(м·0С).

3.Цементно-песчаный раствор :

плотность γ=1800 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=0,76  Вт/(м·0С).

4.Линолеум на теплоизолирующей  подоснове :

плотность γ=1600 кг\м3,

коэффициент теплопроводности λА=0,29  Вт/(м·0С).

R0= Rв+ Rж/б+ Rутепл+ Rраств+ Rлин +Rн= R0треб ;

1/8,7+0,24/1,92+ δутепл/0,13+0,04/0,76+0,04/0,29+1/23=2,24 ,

откуда δутепл=0,22( м).

  1. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

     Kmtr = b(Aw/Rwr+AF/ RFr + Aed/ Rtdr+n× Ac/ Rcr+ n× Af/ Rfr)/ Аеsum

     Kmtr = 1,1(2999,35 /2,01 +758 /0,34 + 7,2 /1,35 + 1×596,49/3,6 +0,6×596,49/3,25)/4192,37 = 1. 1(1492,21 + 2229,41 + 5,3 + 165,69+110,12)/4192,37 = =0,851 (Вт/м2×0С),

  1. Воздухопроницаемость наружных ограждений принимается по таблице 12* СНиП    II-3-79*. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа Gmw = Gmc = Gmf = 0,5 кг/(м2×0С), окон пластмассовых или алюминиевых переплетах и балконных дверей GmF = 5 кг/(м2×0С).

 

  1. Требуемая среднесуточная кратность воздухообмена в общественных зданиях, функционирующих не круглосуточно, определяется по формуле:

 где  — продолжительность рабочего времени в учреждении, ч;

     — кратность воздухообмена в рабочее время, ч-1, согласно СНиП 2.08.02    для учебных заведений, административных учреждений, функционирующих в рабочем режиме неполные сутки, 0,5 ч-1 в нерабочее время;

                                          na=[8·1+(24-8)0,5 ] / 24 =0,66 (1/ч)

  1. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

Кminf= 0. 28×c×na×bv ×Vh gaht×k/Acsum,              gaht=353/(275+textav)

    Кminf = 0,28×1×0,66×0,85×18431,54 ×1,27×0,8/4192,37 = 0,7 (Вт/м2×0С).

  1. Общий коэффициент теплопередачи здания, (Вт/м2×0С) определяемый по формуле:

Кm = Kmtr+ Кminf= 0,851 +0,7 = 1,55 (Вт/м2×0С)

 

    1. Теплоэнергетические показатели

 

  1. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период, МДж

     Qh = 0.0864×Km×Dd× Aesum = 0,0864×1,55×2682×4192,37 = 1505787(МДж)

  1. Удельные бытовые тепловыделения qint, Вт/м3, следует устанавливать исходя                        из расчетного удельного электра – и газопотребления здания, но не менее  10 Вт/м3 

    Принимаем 12 Вт/м3.

  1. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

     Qint = 0,0864×qint×Zht×AL = 0,0864×12×149×3564= 550578 МДж

  1. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, МДж:

 

   Qs =tF×kF×(AF1l1+AF2l2+ AF3l3+AF4l4)=0,9×0,9×(356×382+302×816+75,52×382+27,96×816)=

=0,81×(135992+246432+28848+228115)=351610 МДж

 

  1. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле:

                 Qhy = [Qh – (Qint + Qs)×Y]×bh

  Qhy = [1505787- (550578+351610)×0,8]×1,13 = 885961 МДж

 

  1. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания  qhdes, кДж/(м3×0Ссут):                        qhdes = 103 Qhy/Ah×Dd

    qhdes= 103×885961 /18431,54 ×2682 = 17,9 кДж/(м3×0Ссут)

  1. При требуемом qhred = 29 кДж/(м3×0Ссут)
  2. Следовательно, полученный нами результат меньше требуемого 17,9<29 , поэтому мы оставляем принятые конструкции.

 


Общие коэффициенты теплопередачи

Теплопередачу через поверхность, например стену, можно рассчитать как

q = U A dT                        (1)

900 07 где

q = теплопередача (Вт (Дж/с ), БТЕ/ч)

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт/(м 2 K), БТЕ/(фут 2 ч o F) ) 9 0030

A = площадь стены (м 2 , ft 2 )

dT = (t 1 – t 2 )

     = разница температур над стеной ( o C, o F)

общий коэффициент теплопередачи для многослойной стенки, трубы или теплообменника – с потоком жидкости с каждой стороны стенки – можно рассчитать как

1 / U A = 1 / ч ci A i + Σ (с н / к н А n ) + 1/ч co A o                                    (2) 900 03

где

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт/(м) 2 K = теплопроводность материала в слое n  (Вт/(м·К), БТЕ/(час фут °F) )

h c i,o = внутри или снаружи стены отдельная жидкость конвекция коэффициент теплопередачи (Вт/(м 2 К), БТЕ/ (ft 2 h o F) )

s n = толщина слоя n (м, фут)

Плоская стена с одинаковой площадью во всех слои – можно упростить до

1 / U = 1 / h ci + Σ (s n / k n ) + 1 / h co                              (3)

Теплопроводность – к – для некоторые типичные материалы (не то, чтобы проводимость была свойством, зависящим от температуры)

  • Полипропилен ПП: 0,1–0,22 Вт/(м·К)
  • Нержавеющая сталь: 16–24 Вт/ (м·К)
  • Алюминий : 205–250 Вт/ (м·К)
Преобразование между метрическими и британскими единицами измерения
  • 900 63 1 Вт/(м·К) = 0,5779 БТЕ/(фут·ч o Ф )
  • 1 Вт/(м 2 К) = 0,85984 ккал/(ч м 2 o C ) = 0,1761 БТЕ/(фут 2 ч o F)
  • Кондуктивная теплопередача
  • Теплопроводность широко используемых материалов

Коэффициент конвекционной теплопередачи – ч – зависит от

  • типа жидкости – если это газ или жидкость
  • свойства потока, такие как скорость
  • другие свойства, зависящие от потока и температуры

выпуклость активный коэффициент теплопередачи для некоторых обычные жидкости:

  • Воздух – от 10 до 100 Вт/м 2 K
  • Вода – 500 до 10 000 Вт/м 2 K 901 84

Многослойные стены — Калькулятор теплопередачи

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего коэффициента теплопередачи и теплопередачи через многослойную стену. Калькулятор является универсальным и может использоваться для метрических или имперских единиц, если использование единиц является последовательным.

A – площадь (м 2 , фут 2 )

t 1 – температура 1 ( o C, o F)

т 2 – температура 2 ( o C, o F)

h ci – коэффициент конвективной теплопередачи внутри стены (Вт/(м) 2 К), БТЕ/(фут 2 h o F) )

s 1 – толщина 1 (м, фут) 90 003

k 1 – теплопроводность 1 (Вт/(м K), БТЕ/(час·фут·°F) )

s 2 – толщина 2 (м, фут)

k 2 – теплопроводность 2 (Вт/(м) K), БТЕ/(час·фут·°F) )

s 3 – толщина 3 (м, фут)

k 3 – теплопроводность 3 9 0007 (Вт/(м·К), БТЕ/(ч·фут·°F) ) )

h co – коэффициент конвективной теплопередачи снаружи стены (Вт/(м 2 K), БТЕ/(фут 2 ч o F) ) 900 76

Термическое сопротивление теплопередаче

Тепло передача сопротивление может быть выражено как

R = 1 / U                              (4)

, где

900 07 R = сопротивление теплопередаче (м 2 К/Вт, футов 2 ч°F / Btu)

Стена разделена на секции теплового сопротивления, где

  • теплопередача между жидкостью и стенкой является одним сопротивлением
  • сама стена является одним сопротивлением
  • передача между стеной и стеной вторая жидкость – тепловое сопротивление

Поверхностные покрытия или слои «обожженного» продукта добавляют стенке дополнительное тепловое сопротивление, снижая общий коэффициент теплопередачи.

Некоторые типичные значения сопротивления теплопередаче
  • статический слой воздуха, 40 мм (1,57 дюйма)   : R = 0,18 м 2 К/Вт
  • внутреннее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,13 м 2 К/Вт
  • внешнее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,04 м 2 K/Вт
  • внутреннее сопротивление теплопередаче, тепловой поток снизу вверх: R = 0,10 м 2 K/Вт 9 0008
  • внешнее сопротивление теплопередаче, поток тепла сверху вниз: R = 0,17 м 2 К/Вт

Пример – теплопередача в теплообменнике воздух-воздух

Пластинчатый теплообменник воздух-воздух площадью 2 м 2 и толщиной стенки 90 007 0,1 мм банка изготавливаться из полипропилена, полипропилена, алюминия или нержавеющей стали.

Коэффициент конвекции теплопередачи для воздуха  50 Вт/м 2 K . Внутренняя температура в теплообменнике  100 o C , а наружная температура  20 или С .

Общий коэффициент теплопередачи U на единицу площади можно рассчитать, изменив (3) на

U = 1 / (1 / ч ci + s / k + 1 / ч 900 44 со )                                          (3b)

Общий коэффициент теплопередачи для теплообменника в

    9018 1 полипропилен с теплопроводностью 0,1 Вт/мК

U PP = 1 / (1 / ( 50 Вт/м 2 K ) + ( 0,1 мм ) (10 -3 м/мм )/ ( 0,1 Вт/мК ) + 1 / ( 50 Вт/м 2 K ) )

   = 24,4 Вт/м 2 K

Теплопередача

q = ( 24,4 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) – (2 0 o C ))

   = 3904 Вт

9000 7    = 3,9 кВт 

  • нержавеющая сталь с теплопроводностью 16 Вт/мК :

U SS = 1 / (1 / ( 50 Вт/м 2 K ) + ( 0,1 мм ) (10 -3 м/ мм)/ ( 16 Вт/мК ) + 1 / ( 50 Вт/м 2 К ) )

   = 25 Вт/м 2 K

Теплопередача

900 07 q = ( 25 Вт / м 2 К ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) – (2 0 o C ))

   = 4000 Вт

   = 4 кВт 

    алюминий
  • с теплопроводностью 205 Вт/м·К :

U Алюминий = 1 / (1 / ( 50 Вт/м 2 K ) + ( 0,1 мм ) (10 -3 м/мм) / ( 205 Вт/мК ) + 1 / ( 50 Вт/м 2 К ) )

9 0063    = 25 Вт/м 2 К

Тепло передача

q = ( 25 Вт/м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) – (2 0 o C ))

   = 4000 Вт

   = 4 кВт

  • 1 Вт/(м 2 К) = 0,85984 ккал/(ч·м 2 o C) = 0,1761 БТЕ/(фут 2 ч o F )

Типичная общая теплопередача Коэффициенты 

  • Газ со свободной конвекцией – Газ со свободной конвекцией : U = 1–2 Вт/м 2 K  (обычное окно, комнатный воздух через стекло)
  • Свободная конвекция Газ – принудительная жидкость (текущая) вода: U = 5–15 Вт/м 2 K  (типовой радиатор центрального отопления)
  • Газ с естественной конвекцией – Конденсация пара Вода: U = 5 – 20 Вт/м 2 K (типичные паровые радиаторы)
  • С принудительной конвекцией (проточный) Газ – Свободная конвекция Газ: U = 3 – 10 Вт/м 2 K (пароперегреватели)
  • Принудительная конвекция (проточная) Газ – Принудительная конвекция Газ: U = 10 – 30 Вт/м 2 K (теплообменные газы) U = 10–50 Вт/м 2 K (газоохладители)
  • Принудительная конвекция (проточная) Газ — конденсация пара Вода: U = 10–50 Вт/м 2 K (калориферы) 9018 4
  • Свободная конвекция жидкости – Газ с принудительной конвекцией: U = 10–50 Вт/м 2 K (газовый котел)
  • Свободная конвекция жидкости – Свободная конвекция Жидкость: U = 25 – 500 Вт/м 2 K (масляная ванна для нагрева) ) : U = 50 – 100 Вт/м 2 K (нагреватель в воде резервуара, вода без управления), 500 – 2000 Вт/м 2 K (нагреватель в воде резервуара, вода с управлением)
  • Свободножидкостная конвекция – Конденсация паров воды: U = 300 – 1000 Вт/м 2 K (паровые рубашки вокруг сосудов с мешалками, вода), 150–500 Вт/м 2 K (другие жидкости)
  • Принудительная жидкая (текущая) вода – свободная конвекция Газ: U = 10–40 Вт /м 2 K (камера сгорания + излучение)
  • Принудительная жидкая (текущая) вода – Свободная конвекция Жидкость: U = 500 – 1500 Вт/м 2 K (охлаждающий змеевик – перемешиваемый)
  • Сила г жидкость (текущая) вода – Принудительная жидкая (текущая) вода: U = 900 – 2500 Вт/м 2 K (теплообменник вода/вода)
  • Нагнетаемая жидкость (проточная) вода – Конденсация пара вода: U = 1000 – 4000 Вт/м 2 K (конденсаторы пар вода)
  • Кипящая жидкая вода – Свободная конвекция Газ: U = 10 – 40 Вт/м 2 K (паровой котел + излучение)
  • Кипящая жидкая вода – Принудительный проток жидкости (вода): U = 300 – 1000 Вт /м 2 K (испарительные холодильники или охладители рассола)
  • Кипящая жидкая вода – Конденсация парообразной воды: U = 1500 – 6000 Вт/м 2 K (испарители пар/вода)

Как уменьшить потери тепла в здании

Тепло убыток – это передача тепловую энергию вдали от областей, в которых вы хотите сохранить тепловую энергию. Например, когда температура снаружи снижается, вы нагреваете здание, поэтому температура в помещении повышается, но часть тепловой энергии перемещается из теплого помещения в холодное снаружи, т.е. потери тепла. Чем меньше теплоизоляция у строительной ткани, тем больше будут потери тепла. Дизайнеры используют множество различных методов, чтобы уменьшить теплопотери здания и повысить его способность улавливать или генерировать энергию.

Как рассчитать потери тепла в здании?

Когда у вас есть значения R, K и/или U всех внешних элементов строительной ткани, объема и средней скорости вентиляции, вы можете рассчитать общий коэффициент тепловых потерь. Это делается с помощью формулы, которая учитывает множество переменных, таких как теплопередача, проводимость элемента, вентиляция, тепловое сопротивление и т. д.

Значение «R» материала относится к его сопротивлению тепловому потоку через материал. «К» измеряет поток тепла через отдельное вещество. «U» измеряет общие потери тепла в здании и, следовательно, является более сложной (но полной) величиной.

Неудивительно, что при расчете теплопотерь большое внимание уделяется дверям. Без прочной двери, которая сводит циркуляцию воздуха к абсолютному минимуму, может теряться огромное количество тепла.

Часто двери имеют значение SHGC или U-значение, указанное дизайнером. Чтобы соответствовать спецификациям, производитель дверей должен соответствовать этим конкретным параметрам.

Какие факторы влияют на скорость теплопотерь здания?

Скорость потери тепла через здание зависит от многих факторов, наиболее распространенными из которых являются проводимость материала и разница температур материала. Некоторые материалы более устойчивы к теплопередаче, что делает их лучшим проводником, чем изолятор. Металл, будучи прекрасным проводником, также является отличным кандидатом на терморазрыв.

Причины образования тепловых мостов.

Тепловые мосты возникают при соприкосновении двух материалов с высокой проводимостью, что позволяет переходить от одного к другому. На дверях эти перемычки обычно находятся в дверной раме. Без достаточно толстой двери, сделанной из правильных материалов, в сочетании с надлежащей изоляцией, внешняя температура может оказаться температурой двери внутри. Когда это происходит, у вас больше нет энергоэффективной двери.

Примеры структурных тепловых мостов.

Термические мосты могут вызвать всевозможные проблемы не только с дверями, но и с другими структурными повреждениями. Как показано справа на этой большой стальной балке, тепло начало просачиваться в здание, вызывая образование конденсата по пути. Это может вызвать долгосрочные проблемы. Виновником этой участи могут быть и двери. Скопление влаги в карманах дверей может вызвать серьезные проблемы в будущем, если не решить их в корне.

Конденсация в зданиях

Тепловой мост — не единственная причина этой проблемы конденсации. Окна на любой двери могут вызвать такие же проблемы. Вода, образующаяся из-за скопления конденсата на окнах, будет стекать по краям наружных дверей и причинять больший ущерб от воды в долгосрочной перспективе.

Как снизить потери тепла и потребление энергии в здании?

Владельцы могут предпринять множество шагов, чтобы значительно снизить потери тепла в здании.

Энергоаудит —  Проведение коммерческого энергоаудита — важный первый шаг к борьбе с потерями тепла. Понимание того, где вы теряете тепло, является ключевым. Простой визуальный осмотр любым человеком может помочь найти проблемные места, но полноценный профессиональный аудит найдет наиболее скрытые источники утечек.

Надлежащая теплоизоляция . Повышение теплоизоляции стен, полов и потолков вашего здания — отличный способ существенно снизить потери тепла.

Герметизация оболочки  – Загерметизируйте всю оболочку здания, убедившись, что все щели, отверстия и утечки закрыты или изолированы.

Проверка воздуховодов  – Убедитесь, что все детали воздуховодов плотно прилегают друг к другу и герметизированы мастикой. Все воздуховоды также должны иметь изоляцию.

Энергоэффективная конструкция двери   – технологии терморазрыва специально разработаны для борьбы с потерями тепла. Обеспечение того, чтобы конструкция вашей двери включала терморазрыв и дверной доводчик, чтобы дверь не оставалась открытой слишком долго, очень важно для экономии энергии.

Узнайте больше о технологии Transcend Thermal Break компании Dawson.

Предписания по энергосбережению и строительные нормы

Правительства многих штатов имеют предписания для многих общественных объектов, включая офисные здания, государственные школы, больницы, колледжи и университеты. Чтобы сократить потребление энергии и снизить государственные расходы, во многих штатах установлены обязательные цели по энергосбережению для новых и существующих зданий.

Например, в директиве EO B-18-12 штата Калифорния установлены цели, согласно которым 50 % вновь построенных государственных зданий и капитальный ремонт после 2020 года должны стать к 2025 году чистым нулевым энергопотреблением (NZE).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *