Приведенный коэффициент теплопередачи здания: приведенный коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции

1 / U A = 1 / ч _ci A _i + Σ (с _н / к _н А _n ) + 1 / h _co A _o                                      (2)

where

U = the overall heat transfer coefficient (W/(m ² K ,), BTU/(FT ² H ^O F) )

K _N = тепловая проводимость материала в слое N (W/(M K), = тепловая проводимость материала в уровне N (W/(M K), . БТЕ/(час фут °F) )

H _{C I, O} = Внутренняя или наружная стена Индивидуальная конветация (W/W/(M ^{2 777777777 гг. (FT 2 H O F)} )

S _N = Толщина слоя N (M, FT)

A RATE STAPE SAPE с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой с районой. слои – можно упростить до

1 / U = 1 / H _CI + σ (S _N / K _N ) + 1 / H _CO (3)

Термопроизводство – K – 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/ (M k)

Преобразование между метрическими и имперскими единицами

• 1 W/(M K) = 0,5779 1 W/(M k) = 0,5779 1 W/(M K) = 0,5779 BTU/FT H 1 W/(M K) = 0,5779 BTU/FT H . )
• 1 W/(m ² K) = 0.85984 kcal/(h m ^{2 o} C) = 0.1761 Btu/(ft ² h ^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

коэффициент конвективной теплопередачи для некоторых Обычные жидкости:

• воздух – от 10 до 100 Вт/м ² K
• Вода – от 500 до 10 000 Вт/м ² K

Многослойные стены.

0269

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 (M ² , FT ² )

T ₁ – Температура 1 ( ^O C, ^O F)

T ₂ –

T ₂ –

T ₂ –

T ₂ –

T _{2 –}

T _{2 –}

9 температура 2 ( ^O C, ^O F)

H _CI – Коэффициент конвективной теплопередачи внутри стены (W/(M ² K), Btu/(Ft ^{20202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202 2} H ^O F) )

S ₁ – Толщина 1 (M, FT)

K ₁ – Термическая проводимость 1 9003 (W/W/W/W/ ₁ – Термопроизводство 1 9003 (W/W/W/W/ ₁ – Термическая проводимость 1 9003 (w/w/ ₁ – Термопроизводство K), БТЕ/(час·фут·°F) )

s ₂ – толщина 2 (м, фут)

k ₂ – теплопроводность 2 )

s ₃ – толщина 3 (м, фут)

k ₃ – теплопроводность 3 90м·ч °(фут/фут), ) )

h _co – коэффициент конвективной теплопередачи снаружи стены (W/(M ² K), BTU/(FT ² H ^O F) )

Терморезист Передача

• статический слой воздуха, 40 мм (1,57 дюйма)   : R = 0,18 м ² К/Вт
• внутреннее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: КВт2 R = 0,10 м 1 9002
• 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
1
8
8 внешнее сопротивление теплопередаче, поток тепла сверху вниз: R = 0,17 м ² К/Вт

Пример — теплопередача в теплообменнике воздух-воздух

Пластинчатый теплообменник воздух-воздух с площадью 2 м ² и толщиной стенки 8 мм 0. 09 0 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 / h _co ) (3B)

Общий коэффициент теплопередачи для теплообменника в

• Полипропилен с теплопроводностью 0,1 Вт/МК –

U _PP = 1 / (1 / ( 50 Вт/м ² K ) + ( 0,1 мм ) (10 ^-3 Вт/м 9,0021 м/мм)/ ( 0 ) + 1 / ( 50 Вт /м ² K ) )


= 24,4 Вт /М ² K

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

= 3904 W

= 3,9 кВт


• Стейт -Сти -Сти -Сти -Сти -Стип.

U _{Нерж. сталь} = 1 / (1 / ( 50 Вт/м ² K ) + ( 0,1 мм ) (10 ^-3 м/мм)/ ( ) + 1 / ( 50 Вт/м ² К ) )


= 25 Вт /м ² K

Теплопередача –

Q = ( 25 W /M ² K ) (9006 2 M 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 ) (( 100 ^o C ) – (2 0 ^o C ))

   = 4000 W

   = 4 kW 

алюминий
• с теплопроводностью 205 Вт/м·К :

U _{Алюминий} = 1 / (1 / ( 50 Вт/м ² K ) + ( 0,1 мм/мм 902 – 3 90 ) (10 / ( 205 W/mK ) + 1 / ( 50 W/m ² K ) )


   = 25 W /m ² K

The heat передача

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

   = 4000 W

   = 4 kW 

• 1 Вт/(M ² K) = 0,85984 ккал/(H M ^{2 O} C) = 0,1761 BTU/(FT ² H ^O F)
8. 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)
• Принудительная конвекция (проточная) 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)
• Принудительная конвекция (проточная) Газ – Принудительная жидкость (текущая) вода 7: 9000 U = 10–50 Вт/м ² K (газоохладители)
• Принудительная конвекция (проточная) Газ — конденсация пара Вода: U = 10–50 Вт/м ² K (калориферы)
• 4 1 1
• 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 жидкость (текущая) вода – Свободная конвекция Жидкость: U = 500 – 1500 Вт/м ² K (охлаждающий змеевик – перемешивание)
• Принудительная 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 водяного пара: U = 1500 – 6000 Вт/м ² K (испарители пар/вода)

Теплопередача в зданиях – Проектирование зданий

Мы используем файлы cookie, чтобы убедиться, что мы предоставляем вам лучший опыт на нашем сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.

Редактировать эту статью

Последнее редактирование 10 ноя 2021

См. вся история

1 Введение 2 Проводка 3 Конвекция 4 Радиация 5 Изменение фазы 6 Статьи по теме Проектирование зданий Wiki

Теплопередача – это процесс теплообмена между различными системами. Как правило, чистая теплопередача между двумя системами будет происходить от более горячей системы к более холодной системе.

Теплопередача особенно важна в зданиях для определения конструкции строительной ткани, а также для проектирования пассивных и активных систем, необходимых для обеспечения требуемых тепловых условий при минимальном потреблении ресурсов.

В широком смысле механизмы теплопередачи можно описать следующим образом:

• Проводка.
• Конвекция.
• Радиация.
• Изменение фазы.

Тепловое поведение системы является функцией динамической связи между этими механизмами.

Теплопроводность – это распространение внутреннего тепла внутри тела в результате разницы температур на нем.

Это особенно важно в зданиях, где может быть разница температур внутри и снаружи здания, например, в отапливаемом здании зимой. Теплопроводность является одним из основных потенциальных механизмов передачи тепла, при котором внутреннее отопление или охлаждение может передаваться наружу, что приводит к высоким эксплуатационным расходам, высоким выбросам углерода и дискомфорту для пассажиров.

Для строительных материалов иногда считают, что проводимость выражается значением U, однако значения U являются обратной величиной суммы термических сопротивлений тела плюс термических сопротивлений его внутренней и внешней поверхности. Проводимость более точно выражается значением R материала, которое является обратной величиной его теплового сопротивления и не включает поверхностный компонент. См. U-значение для получения дополнительной информации.

Проводимость может подавляться изоляционными материалами, которые обладают высоким термическим сопротивлением и, таким образом, помогают уменьшить передачу тепла между внутренней и внешней частями. Дополнительную информацию см. в разделе Изоляция.

Теплоизоляционный эффект может быть достигнут также за счет теплового состава строительных компонентов. Тепловая масса описывает способность материала поглощать, накапливать и выделять тепловую энергию. Термическую массу можно использовать для выравнивания изменений внутренних и внешних условий, поглощая тепло при повышении температуры и выделяя его при понижении. При проектировании зданий это может быть полезно для выравнивания и задержки экстремальных температурных условий, стабилизации внутренней среды и, таким образом, снижения потребности в системах инженерных коммуникаций здания.

Конвекция — это движение жидкости, например воздуха, путем адвекции и диффузии. Это очень важный механизм при проектировании зданий, где движение воздуха необходимо для:

• Умеренная внутренняя температура.
• Снижает накопление влаги, запахов и других газов, которые могут накапливаться в периоды пребывания людей.
• Повышение комфорта пассажиров.

Конвекция также представляет собой механизм теплопередачи, возникающий в результате движения воздуха разной температуры.

Движение воздуха в зданиях может быть «принудительным» (например, с помощью вентиляторов) или «естественным» в результате разницы давлений в одной части здания в другой. Естественное движение воздуха может быть вызвано либо ветром, либо плавучестью. Подробнее см.: Естественная вентиляция.

Точное прогнозирование движения воздуха внутри зданий чрезвычайно сложно и может потребовать использования программного обеспечения для моделирования вычислительной гидродинамики (CFD). См. CFD для получения дополнительной информации.

Дополнительную информацию см. в разделе конвекция.

NB: Жидкости также могут использоваться для передачи тепла внутри здания путем «массопереноса», например, путем обтекания здания потоком хладагента, охлажденной или горячей воды для обогрева или охлаждения.

Все тела с температурой выше 0°К излучают тепловое излучение. Они также поглощают тепловое излучение, испускаемое окружающей их средой. Разница в общем количестве излучения, испускаемого и поглощаемого телом в любой данный момент, может привести к чистому переносу тепла, который приведет к изменению температуры этого тела.

Диапазон земных температур, наблюдаемых в застроенной среде, относительно невелик, и по сравнению с температурой солнца этот диапазон является «холодным» и, таким образом, излучается на «длинной» длине волны по сравнению с солнцем. Эта аномалия позволяет нам классифицировать тепловое излучение как коротковолновое солнечное излучение и земное или длинноволновое инфракрасное излучение. Поверхности в застроенной среде имеют тенденцию поглощать солнечное излучение и излучать длинноволновое инфракрасное излучение.

Эта разница также приводит к таким эффектам, как парниковый эффект. Атмосфера относительно прозрачна для солнечной радиации, это означает, что она позволяет солнечному свету проникать в атмосферу и нагревать поверхность Земли. Затем эти поверхности повторно излучают это тепло в виде длинноволнового инфракрасного излучения, которое парниковые газы имеют тенденцию поглощать, а не передавать. В результате длинноволновое инфракрасное излучение «улавливается» и тепло аккумулируется в атмосфере, вызывая процесс потепления. Дополнительную информацию см. в разделе «Парниковые газы».

Тепловые оптические свойства материала зависят от трех основных параметров; коэффициент пропускания, коэффициент отражения и коэффициент поглощения (или излучательная способность), описывающие отношение прошедшего, излученного или поглощенного излучения к падающему излучению. Эти свойства меняются в зависимости от длины волны и угла падающего излучения. Дополнительную информацию см. в разделе Тепловые оптические свойства.

Когда вещества изменяют свою фазу, например из жидкости в газ, они поглощают или выделяют тепловую энергию. Например, при испарении вода поглощает тепло, создавая охлаждающий эффект, а при конденсации выделяет тепло. Таким образом, когда вода испаряется с поверхности здания или когда пот испаряется с кожи, это оказывает охлаждающее действие.

Это также важно в холодильной технике, где газообразные хладагенты поглощают тепло охлаждающей среды (обычно воды) при испарении, а при конденсации выделяют тепло, которое отводится наружу (или рекуперируется). Дополнительную информацию см. в разделе Хладагенты.

Материалы с фазовым переходом также могут использоваться в строительстве для уменьшения изменений внутренней температуры за счет аккумулирования скрытой теплоты при фазовом переходе материала в твердое тело-жидкость или жидкость-газ. Дополнительную информацию см. в разделе Материалы фазового перехода.

• Строительная физика.
• Строительные услуги.
• CFD.
• Чиллер.
• Проводка.
• Конвекция.
• Градирня.
• Классная краска.
• Коэффициент излучения.
• Приток тепла.
• Потери тепла.
• Источник тепла.
• Коэффициент теплопередачи.
• Скорость воздуха в помещении.
• Изоляция.
• Скрытая теплота.
• Массообмен.
• Средняя лучистая температура.
• Естественная вентиляция.
• Пассивное проектирование зданий.
• Изменение фазы.
• Радиация.
• Хладагенты.
• Солнечное усиление.
• Закалка с подогревом.
• Воздействие электромагнитных полей на рабочем месте.
• Тепловой мост.
• Тепловой комфорт.
• Тепловые характеристики
• Тепловые оптические свойства.