Как рассчитать толщину утеплителя
+7 (495) 308-04-94
© HOTROCK, 2023
Карта сайта
Установка теплоизоляции в доме позволит повысить температуру в жилых помещениях без увеличения расходов на отопление. Кроме высокого качества использованных материалов, нужно правильно рассчитать их количество. Если все сделать в соответствии с общепринятыми нормативами, можно получить эффективную систему с необходимыми эксплуатационными характеристиками.
Если утеплитель будет иметь оптимальную толщину, можно предупредить:
Tennessee, Florida, Best Sildenafil Options: Tablets with 25-50mg, 100-150mg, 200mg Dosage and all over the nation to receive treatment to reverse their erectile dysfunction condition. In August 2017, IMS data reported that annual sales of the branded version of Levitra topped $1.4 billion in the United States.
Количество теплоизоляции зависит от многих факторов. При ее расчете необходимо обращать внимание на такие параметры:
При расчете толщины теплоизоляции необходимо найти в справочнике нормативное сопротивление теплопередаче для определенной ограждающей конструкции, которая размещается в конкретной климатической зоне.
Данное значение считается минимально допустимым для стен в определенной климатической зоне. Для создания оптимальных условий в доме, необходимо рассчитать, какое сопротивление теплопередаче у данной ограждающей конструкции. Оно должно быть равно или больше нормативного значения. При расчете толщины утеплителя этот показатель учитывает все материалы, которые входят в состав многослойной ограждающей конструкции. Он определяется по следующей формуле:
R=1/αвш+1/αвн+R1+R2+…+Rn,
где αвш, αвн – коэффициенты теплоотдачи внешней и внутренней поверхности стен. Они устанавливаются нормативами. αвш=8,7 Вт/(м2∙К), αвн=23 Вт/(м2∙К). R – термическое сопротивление определенного слоя ограждающей конструкции. Для его определения нужно использовать формулу:
где b – толщина стены, k – теплопроводность материала.
Для теплоизоляции ограждающих конструкций частных домов и общественных зданий рекомендуется использовать продукцию HOTROCK.
Ее можно купить на европейской части России и Белоруссии.
Чтобы рассчитать толщину базальтовой изоляции HOTROCK, используйте выше перечисленные формулы. Для примера рассмотрим схему утепления стен из керамического кирпича (510 мм) с применением системы мокрого фасада.
Для теплоизоляции Хотрок Фасад k=0,042 Вт/м·K, для кирпича – 0,56 Вт/м·K, штукатурка – 0,81 Вт/м·K. При нормативном сопротивлении теплопередаче 3 м2·°С/Вт получаем толщину 8 см. Теплоизоляция HOTROCK может иметь размер 50 или 100 мм. Поэтому целесообразно использовать плиты 100 мм
Надеемся, что мы ответили на вопрос «Как рассчитать толщину утеплителя».
← Обшивка дома сайдингом с утеплителем своими рукамиУтеплители под стяжку пола →
Расчёт толщины утеплителя для стен фасада зданий
Расчет теплоэффективности фасада.
Утепление фасада дома – ответственный шаг, который требует точного расчета материалов. Для максимально комфортной температуры в доме, а также во избежание появления в будущем конденсата, плесени или грибка специалист-изолировщик должен предварительно изучить все данные о доме, включая его месторасположение, материал несущих стен, вид конструкции и так далее.
Для расчета толщины утеплителя, который будет использоваться при изготовлении термопанелей, мы тщательно анализируем все эти показатели и только потом рекомендуем нужную толщину теплоизолирующего материала.
С 2017 года набрал силу новый нормативный документ «Теплова ізоляція будівель ДБН 2.6-31:2016». Детально по ссылке https://drive.google.com/file/d/1yXjLsCaPg7pVjgmezgllG-nhYoVszHd9/view?usp=sharing
Исходя из нововведений, территория Украины находится теперь в двуд климатических зонах, каждая из которых имеет погодные условия, характерные только для нее, а именно минимальная и максимальная температура, разная влажность. Чтобы самостоятельно и правильно рассчитать толщину утеплителя и несущих стен необходимо учитывать эти значения.
Климатические зоны Украины
Предлагаем рассмотреть пример, который поможет Вам правильно выбрать толщь утеплительного материала.Чтобы не допустить возможное промерзание стен, нужно изначально правильно рассчитать и выбрать толщину утеплителя.
Если грамотно подойти к этому вопросу, так называемая «точку росы» выводится внутрь не несущих стен, а утеплителя, что в следствии поможет нам избежать избыточного количества влаги и формацию конденсата внутри дома.
Во избежание тепловых потерь рассчитываем толщину несущих стен. Однако если переусердствовать в выборе толщи утеплителя, это повлечет за собой лишние затраты со стороны финансов без увеличения энергоэффективных качеств. Помните, если правильно рассчитать теплоизоляционный слой, дома будет сохраняться оптимальный тепловой баланс: летом – прохлада, а зимой – тепло!
Необходимая толщина теплоизоляционного слоя зависит от коэффициента тепло сопротивления (R), является константой и отображает свойства утеплителей, выражает величину плотности материалов деленное на тепло проводимость. R определяется как соотношение в разности температуры с краев утеплителей к величинам тепло потока, что исходят из него.
Чем выше величина R, тем выше свойство теплоизоляции материала.
R рассчитываем по формуле:
R = (толщина стен в метрах) / (коэффициент теплоизоляции в материале)
Ниже наводим Таблицу рекомендованных значений показателя тепло сопротивления R для разных климатических зон в Украине согласно новым нормам А.2.6-31:2016.
Чтобы изучить более подробно, переходите по ссылке на нормы http://dbn.at.ua/dbn/DBN_V.2.6-31-2016_Teplova_izolyatsiya_budively.pdf
Пример.
Рассчитать, правильно ли утеплен дом в Киевской области. Температурная зона 1, минимально допустимое значение коэффициента сопротивления наружных стен – 3,3. Стена построена из газобетона, ее густота – 600 кг/ м3, толщина 30 см, утеплена пенополистиролом толщиной 10 см ПСБС-25 по ГОСТ.
В Таблице теплопроводности строительных материалов его показатель (R) равен 0.26 Вт/(м*K)
И пенополистирол толщиной 10 см плотностью ПСБС25 ГосТ 15,5 кг/ м3 0,039 Вт/(м*K) .
Проводим вычисления показатель тепло сопротивления R для слоя пенопласта и газобетонной стены, прибавляем два полученных значения и сравниваем полученное с Таблицей 3 «Минимального допустимого значения сопротивления ограждающей конструкции жилых и общественных сооружений».
Имеем стену из газоблока толщью 0,3 м, которую делим на коэффициент тепло проводимость газобетона. В результате получаем R = 2,56 (м2•°С)/Вт.
В следующем действии рассчитываем R для пенопласта, толщь которого 0,1 м и делим на коэффициент теплопроводности пенопласта, что равен 0,039 Вт/(м*K). Наш результат – R = 2,56 (м2•°С)/Вт.
Далее нужно сложить полученные величины R для пенопласта и газобетона, как итог имеем значение – R = 3,71(м2•°С)/Вт, можем сравнить его с требуемым верхней таблице. Для дома в Киевской области оно равно 3,3 согласно ДБМ А.2.6-31:2016.
Сравнивая видим, что расчет верный!
Толщь теплоизоляции для фасада дома должна быль не менее 10 см. В особых случаях ее можно сделать до 15 см, но нужно учитывать данные теплопроводности материала для утеплителя и наружной стены. Не стоит забывать, что R может меняться, это зависит от ТУ производителей, от особенностей используемых материалов.
Чтобы самостоятельно рассчитать энергоэффективность здания, мы рекомендуем сначала разобраться и лучше понять процессы теплообмена в стеновом пироге, и подробно ознакомиться с понятим «точки росы» в строительной сфере.
Точка росы – это то место, в котором пар встречает определенную температуру воздуха, превращаясь при этом в воду.
Чтобы рассчитать теплосопротивление утепляющего материала, Вам необходимо воспользоваться таблицей теплопроводности разных утеплительных фасадных материалов. Данную точку можно найти по всему слою готового фасадного пирога, и она зависит всего от двух показателей: влажность и температура. Температура конденсата (точка росы) на теплоизоляционном слое влияет на то, будет ли стена мокрой или сухой внутри.
Например, если температура внутри помещения +20, а влажность – 60%, при температуре на поверхности +12 выпадет конденсат.
Чем ниже уровень влажности внутри помещения, тем ниже будет показатель точки росы температуры в комнате.
Например, в помещении температура составляет +20 градусов, а влажность – 40 % на поверхности при температуре ниже 6 градусов может выпасть конденсат. Таким образом, с повышением уровня влажности внутри комнаты показатель точки росы повысится и будет стремиться к температуре нагретого воздуха внутри помещения.
Например, температура внутри помещения составляет +20, а влажность 100%, тогда по всей поверхности с температурой ниже 20 градусов выпадет конденсат.
Примеры, утепление фасада дома экструдированным пенополистиролом и пенопластом в Америке.
Местонахождение точки росы зависит от нескольких факторов:
• толщин и плотность утепляющих материалов всех слоёв фасада,
• температура воздуха в помещении,
• температура воздуха на улице,
• влажность внутри помещения,
• влажность на улице.
Основными в данном случает являются два показателя: точка росы и ее местонахождение в фасадном пироге.
Для начала следует разобраться с всевозможными местонахождениями точки росы в стеновом пироге:
• в стене без утеплителя
• в стене с наружным утеплителем
• в стене с внутренним утеплением
В каждом варианте, рассмотрим результат такого местонахождения показателя точки росы.
Местонахождение точки росы в стене без использования утеплителя:
При положении точки росы возможны такие варианты стены без утепления:
1. Местонахождение точки росы между срединой и внешней поверхностью стен.
В этом случае стена остается сухой!
2. Местонахождение точки росы между срединой и поверхностью стены внутри помещения.
В данном случае стена сухая, хотя может намокнуть, если быстро снизится температура воздуха вне помещения. Точка росы может сдвинуться к поверхности стены внутри помещения.
3. Местонахождение точки росы внутри помещения на поверхности.
В случае отсутствия утеплителя:
Стена будет мокрой практически всю зиму.
В случае утепления стены снаружи могут быть такие варианты:
1)Использование утепляющего материала с нужной толщиной в соответствии с теплотехническим расчетом с точкой росы внутри утеплителя.
Когда точка росы размещена в средине утеплителя и утеплена стена снаружи – это верный способ местонахождения точки росы.
2)В случае, когда используют меньшую толщину утеплителя, чем рекомендуют специалисты, которые делали расчет, это может привести к трем видам последствий.
Местонахождение точки росы в утепленных стенах
Утепляя стену внутри, мы таким образом ограничиваем ее от комнатного тепла. В этом случае точка росы сдвигается внутрь комнаты и в результате снижается температура стены. Поэтому более реально размещение точки росы в трех вариантах:
1) Размещение точки росы в толщине стены.
Точка росы размещена внутри стены, утеплена стена внутри. При внутреннем утеплении, когда очка росы располагается внутри стены, она остается сухая, хотя, когда температура воздуха резко снижается, может намокнуть. В таком варианте возможен сдвиг точки росы к внутренним поверхностям стен.
Точка росы размещена на внутренней поверхности стены, за утеплителем.
При этом стена утепляется изнутри. В этом варианте стена будет мокрая все время зимой.
2) Размещение точки росы в утеплителе внутри.
Размещения точки росы в стене, утепленной снаружи (если утеплитель использован тоньше от расчетной толщины)
Расположение точки в стене, утепленной изнутри
В случае размещения точки росы в средине утеплителя, при внутреннем утеплении стены она также мокнет все время зимой вместе с утепляющим материалом. Уважаемые клиенты компании Роял Фасад! Наши специалисты перед оформлением заказа всегда проводят расчет теплоэффективности стен, поэтому Вы сможете насладиться прохладой в летнее время и сэкономить в отопительный период. Ваш дом всегда будет комфортным, теплым и сухим.
Пример1 САЙТ: теплорасчет.рф
Размещение точки росы в толщине стены, стена утеплена внутри
В таком варианте стена остается сухой, но может и замокать при быстром снижении температуры окружающей среды.
Размещение точки росы может сдвинуться ко внутренней поверхности стены.
Размещение точки росы на внутренней стене, за утеплителем.
Размещение точки росы на внутренней стене, за утеплителем, стена утеплена внутри.
В таком варианте утепления стена будет замокать всю.
3. Размещение точки росы в утеплителе внутри.
И в этом случае стена мокнет всю зиму вместе с утеплителем.
Уважаемые заказчики, наша компания проводит расчет по теплоэффективности стен и, если серьезно отнестись к утеплению дома, Вы сэкономите на отоплении и дом всегда будет летом прохладным, а зимой сухим и теплым.
Пример1
САЙТ: теплорасчет.рф
Программа для теплорасчета Теремок
Подробно описывает самостоятельный теплорасчет по утеплению фасада с помощью калькулятора.
Пример2
САЙТ: теплорасчет.рф
Данное видео подробно описывает самостоятельный теплорасчет см.
ссылку
Как можно или не можно утеплять стену внутри.
На данном сайте Вы сможете осуществить теплорасчет самостоятельно с помощью калькулятора.
Пример2
САЙТ: теплорасчет.рф
На видео также подробно описан теплорасчет, который Вы можете осуществить самостоятельно.
Правила утепления стены изнутри
Понятие можно или не можно зависит от последствий появления конденсата в стене или снаружи. При правильном утеплении стены она должна оставаться сухой и только при резком похолодании может подмокнуть, такой вариант возможен. Но при стабильно мокрой стене изнутри в зимний период при стабильных температурах утеплять стену нельзя. Как было изложено выше, все зависит от местонахождения точки росы. При грамотном расчете точки росы сразу можно выяснить, где она находится у конкретной стены и как правильно ее утеплять.
Рассмотрим сейчас, что может повлиять на утепление изнутри стены и каким образом, т.к. часто задаются вопросы, от чего зависит возможность или невозможность утепления в одинаковых домах и квартирах, построенных с использованием одинаковых строительных материалов одинаковых толщин.
Еще раз рассмотрим возможные варианты внутреннего утепления:
• выпадения конденсата (точка росы)
• размещение точки росы в стене вначале и после утепления.
Выпадения конденсата напрямую зависит от процента влажности в помещении и температуры помещения.
В свою очередь влажность в помещении зависит от:
• Условий проживания (временно или постоянно)
• Вентиляции (вытяжки и притока воздуха).
В свою очередь температура помещения зависит:
• Качественного отопления
• Уровня изоляции других конструкций помещения кроме стен (кровли окон, пола…)
Размещение точки росы зависит от:
• Использованного материала и толщины всего стенового пирога
• Температуры воздуха внутри помещения.
• Температуры воздуха окружающей среды.
• Влажности воздуха в процентном соотношении в помещении.
• Влажности воздуха снаружи.
Собрав ВСЕ вышеперечисленные факты, которые влияют на точку росы и ее размещение, мы имеем перечень факторов, которые влияют,
на решение «можно или не можно» в данной ситуации утеплить стену изнутри.
Вот что мы имеем по списку:
• режим проживания (временно или постоянно)
• вентилирование (приток и вытяжка воздуха)
• качественное отопление (достаточно ли прогрет воздух и стены)
• уровень теплоизоляции всех конструкций
• толщины и материалы всех слоев стены
• температура в помещении
• влажность в помещении
• температура снаружи помещения
• влажность снаружи помещения
• климатическая зона
• что за стеной в помещении, улица или др. помещение.
Из такого списка можно понять, что даже при одинаковых параметрах всех стен и конструкций одинаковых ситуаций по теплоизоляции стены быть не может.
Теперь рассмотрим, как приблизительно без конкретной ситуации возможно внутреннее утепление стены:
• помещение, где постоянно проживают,
• существующая вентиляция согласно норме,
• отопление работает правильно согласно норме,
• все остальные конструкции помещения утеплены по всем нормам,
• стена, которую предстоит утеплять,- толстая и теплая.
• при расчете для стены дополнительного утепления, изоляция не должна превышать больше 50мм (пенопласт, вата, ПСБ). При сопротивлении теплопередаче стена «не доходит» до нормы 30ти и меньше процентов.
Простыми словами, ситуация упрощается и можно обойтись и без теплорасчета, если помещение у Вас находится в теплом регионе с нормальной влажностью с хорошим отоплением и вентиляцией с толстыми стенами которые не сыреют, поэтому теоретически утепление изнутри возможно.
Но мы все же рекомендуем к вопросу утепления отнестись более серьезно и все рассчитать для конкретной сложившейся ситуации.
Все вышеизложенное говорит о том, что вариантов по внутреннему утеплению стен совсем немного и это действительно так. Из опыта можно сказать, что из 100 клиентов с обращением по внутреннему утеплению стен, только у 10 есть возможность это сделать без ущерба и последствий.
Во всех остальных случаях возможно только наружное утепление!
Наши специалисты окажут все необходимые услуги по консультации расчетам и теплоизоляции стен.
Возможные последствия неправильного утепления стен внутри помещения.
Как правило, вначале с понижением температуры стены начинают мокреть. Далее все зависит от вида утеплителя – это мокрый или сухой утеплитель. Вата мокреет, а пенополистирол нет, но это не меняет последствий: в итоге при сочетании влаги, тепла и углекислого газа (который мы выдыхаем) появляется отличная среда для обитания грибка и плесени, которого легче избежать, чем в последствии выводить!
Сравнительная характеристика пенополистирола вспененного и пенополиуретана
Пенополистирол (ППС) это материал для теплоизоляции, который получают при многократном вспенивании и спекании гранул полистирола в процессе нагревания с помощью газообразователя. Каждая гранула наполнена специальным веществом пентан (безвредный конденсат природного газа), затем идет подогрев паром, после чего полистирольные шарики увеличиваются в размере в 20 – 50 раз (как воздушные шары, надутые гелием). Они становятся упругими и склеиваются между собой под воздействием пара.
В результате получается однородный материал для изоляции, который устойчив к сжатию.
Главной составляющей пенополистироля является воздух (98%). Никаких других газов в изготовлении этих материалов не используют.
Следует отметить, что при его производстве не используют химических веществ, шарики полистирола удерживает исключительно механическая сила. Ученые по праву называют этот материал чистым полимером.
Пенополистирол относят к термопластичным газонаполненным пластмассам. Вспененным полистирол состоит из гранул с размером от 5 до 15мм. Пенополистирольная плита имеет плотность 25 и 35 кг/м³, с коэффициентом теплопроводности λ=0,039Вт/мК.
Потребление вспененного пенополистерола (пенопласта) в Европе в 10 раз больше других утеплителей!
Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС) – сокращенное название – ЭПС или XPS. Другими словами – экструдированныйпенополистирол. Впервые этот материал для теплоизоляции был создан в Соединенных Штатах Америки (1941 год).
Данный вид утеплителя применяется достаточно широко: утепление фундамента и цоколя, кирпичной или любой другой кладки, штукатуренного фасада здания, любых видов кровли, пола (как обычного, так и теплого). Его применяют и в дорожном строительстве (автомобильном и железнодорожном)во избежание промерзания земли и вспучивания грунта. Пенополистиролэкструдированный является отличным теплоизоляционным материалом для спортивной площадки, ледовой арены или холодильной установки.
Экструзионныйпенополистирол отличается от пенопласта процедурой гранулирования. При создании обычного пенопласта микрогранулы «пропариваются» с использованием водяного пара. Увеличиваются они за счет повышения температуры и полностью заполняют форму пеной. При изготовлении экструзионногопенополистирола используется способ экструзии. Изготовитель смешивает полистирольные гранулы с использованием высоких температур и повышенном давлении, включая в процесс производства вспенивающий агент, после чего все выдавливается из экструдера.
Утепление фасада дома экструдированным пенополистиролом в Америке.
Расчет толщины изоляции для труб – The Piping Engineering World
Когда жидкость проходит по трубе, она отдает свое тепло окружающей атмосфере, если ее температура выше температуры окружающего воздуха. Если температура трубы ниже температуры окружающего воздуха, она получает от него тепло. Поскольку трубы, как правило, изготавливаются из металлов, таких как сталь, медь и т. д., которые являются очень хорошими проводниками тепла, потери тепла будут значительными и очень дорогостоящими. Поэтому важно обеспечить покрытие материалом, который очень плохо проводит тепло, таким как минеральная вата, пенька и т. д.
[pipingapplinkimage]
Общая теплопередача (Q) от трубы через такой изоляционный материал зависит от следующих факторов:
- N : Длина трубы.
- Tp : Рабочая температура жидкости внутри трубы.
- Ti : Максимально допустимая температура на внешней поверхности изоляции. Обычно 50°С.
- Rp : Радиус трубы.
- Ri : Радиус изоляции.
- k : Теплопроводность изоляционного материала.
Формула для стационарной теплопередачи через изоляционный материал, обернутый вокруг трубы, выглядит следующим образом:
Вышеупомянутое уравнение получено из уравнения Фурье для теплопроводности, для стационарной теплопередачи для радиальной теплопроводности через полый цилиндр.
Пример Расчет
Предположим, у нас есть труба Диаметром 12″, по которой течет горячее масло с температурой 200°C. Максимально допустимая температура изоляции на наружной стене 50°C. Допустимые потери тепла на метр трубы 80 Вт/м. В качестве теплоизоляции используется минеральная вата из стекловолокна с теплопроводностью для этого температурного диапазона 0,035 Вт/м.
К. Теперь нам нужно узнать необходимую толщину изоляции.
Теплопроводность выражается в ваттах на метр на кельвин (Вт/м·К), что по существу совпадает с ваттами на метр на градус Цельсия (Вт/м·К) (Множитель для преобразования значений Кельвина в градусы отсутствует. соответствует инкрементальному изменению в градусах Цельсия.)
В приведенной выше формуле Q — это общие потери тепла, а N — длина трубы. Таким образом, Q/N становится нашими допустимыми потерями тепла на метр трубы, что составляет 80 Вт/м.
Q/N = 80 Вт/м.
Диаметр трубы 12 дюймов, следовательно, радиус 6 дюймов.
Радиус в метрах: (6″ X 25,4)/1000 = 0,1524 метра.
Итак:
80 = 2π × 0,035 × (200-50) ÷ ln(Ri/0,1524)
ln(Ri/0,1524) = 2π × 0,035 × (20 0-50) / 80 = 0,4123
Отсюда Ri = Rp × e 0,4123
Ri = 0,1524 × 1,5103 = 0,2302 м
Отсюда толщина изоляции = Ri – Rp = 0,2302 – 0,1524 = 0,0777 900 03
Толщина изоляции = 77,7 мм
Дополнительный запас должен быть берется по толщине изоляции, так как иногда теплопередача через изоляцию может быть выше, чем конвективная теплопередача из-за воздуха на внешней стенке изоляции.
В этом случае температура наружной поверхности изоляции может возрасти более чем на 50°С. Целью этой типовой задачи является демонстрация расчетов радиальной теплопроводности, а практические расчеты толщины изоляции также требуют учета конвективной теплопередачи на внешней стороне изоляционной стены.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Расчет толщины изоляции
Стандартизированная система рейтинга изоляции обеспечивает согласованность с изоляционными материалами, оцененными в R- и U-значениях. Значение R является мерой теплового сопротивления, представляет собой сопротивление потоку тепла. Чем выше значение R, тем больше сопротивление и изолирующая способность. Значения U прямо противоположны и представляют собой количество тепла, которое уходит через материал. Чем ниже значение U, тем медленнее скорость теплового потока и тем лучше качество изоляции.
Он выражается как толщина материала, деленная на теплопроводность.
Для теплового сопротивления всего сечения материала вместо удельного сопротивления разделите единичное тепловое сопротивление на площадь материала. Если у вас есть единица теплового сопротивления стены, разделите ее на площадь поперечного сечения глубины стены, чтобы вычислить тепловое сопротивление. Единица теплопроводности материала обозначается как C и является обратной величиной единицы теплового сопротивления. Это также можно назвать единичной поверхностной проводимостью, обычно обозначаемой h.
Оценка толщины для трубы: Определить минимальную толщину изоляции, необходимую для трубы, по которой проходит пар при 180 o C. Размер трубы 400 мм NB и максимально допустимая температура наружной стенки изоляции составляет 50 o С. Теплопроводность изоляционного материала для диапазона температур трубы можно принять равной 0,04 Вт/мК. Потери тепла с паром на метр длины трубы должны быть ограничены 80 Вт/м.
Для радиальной теплопередачи за счет проводимости через цилиндрическую стенку скорость теплопередачи выражается следующим уравнением:
Т1 = 50 или С
Т2 = 180 или С
r1 из 400 мм NB = 0,2032 м
k = 0,04 Вт/мК
N = длина цилиндра
Q/N = потери тепла на единицу длины трубы
Q/N = 80 Вт/м
Следовательно, подставив данные числа в уравнение радиальной теплопередачи сверху,
80 = 2pi 0,04 (180-50) ln(r 2 /0,2032)
ln(r 2 /0,2032) = 2pi 0,04 (180-50)/80 = 0,4084
Следовательно, r 2 = r 1 e 0,4084
г 2 = 0,2032 1,5044 = 0,3057 м
Следовательно, толщина изоляции = r 2 r 1
Толщина изоляции = 305,7 203,2 = 102,5 мм
Следует принять некоторый запас по толщине изоляции, потому что, если скорость кондуктивной теплопередачи окажется выше, чем скорость конвективной теплопередачи снаружи изоляционной стены, температура наружной изоляционной стены подскочит до более высоких значений.
значения, чем 500 o C. Следовательно, скорость кондуктивной теплопередачи должна быть ограничена более низкими значениями, чем оценки, используемые в этой примерной задаче. Целью этой типовой задачи является демонстрация расчетов радиальной теплопроводности, а практические расчеты толщины изоляции также требуют учета конвективной теплопередачи на внешней стороне изоляционной стены.
Оптимальная толщина для трубы: Экономичная толщина изоляции зависит от первоначальных затрат (стоимости изоляции) и стоимости обслуживания изоляции, а также годовой величины тепловых потерь, которая зависит от стоимости производства пара и теплопроводность обшивки. Как правило, более толстая изоляция будет означать более высокие эксплуатационные расходы и более низкие затраты на потери тепла.
Затраты на изоляцию : Стоимость изоляционного материала на метр длины указана как
= пи * [(R2) 2 (R1) 2 ] *C1
Где С1 – стоимость утеплительного материала в рублях за кубометр.