Расчет температурного поля в многослойной конструкции - Теплотехника и теплотехническое оборудование

Определим температуры на границах слоев многослойной конструкции наружной стены, тепловой поток и глубина промерзания при следующих данных:

Сопротивление теплопередаче конструкция температурный

Рисунок 2.1 - Наружная стена здания

- железобетон

Л 1 = 2,04 Вт/( м -°С); S1 = 19,70 Вт/(м2 -°С);

- плиты торфяные теплоизоляционные

Л 2 = 0,08 Вт/( м -°С); S2 = 2,34Вт/(м2 -°С);

- цементно-песчаный раствор

Л 3 = 0,93Вт/( м -°С); S3 = 11,09 Вт/(м2 -°С);

Рисунок 2.2 - Изменение температуры в наружной стене

Определяем термическое сопротивление каждого слоя материала:

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

Где д - толщина рассматриваемого слоя, м ;

Л - коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м-°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

- железобетон

(м2 - єС)/Вт;

- плиты торфяные теплоизоляционные

(м2 - єС)/Вт;

- цементно-песчаный раствор

(м2 - єС)/Вт;

=0,147+2,863+0,032=3,042 (м2 - єС)/Вт.

Определим тепловой поток через трехслойную конструкцию при разности температур двух сред:

Вт/м2,

Где tВ - температура внутреннего воздуха, °С;

TН - температура наружного воздуха, °С.

Определяем температуры на границах слоев конструкции по формуле:

,

Где tX - температура в любой точке конструкции, °С;

RX - часть термического сопротивления, находящегося между плоскостями c температурами t1 и tX, (м2 - єС)/Вт.

єС;

єС;

єС;

єС;

Граница промерзания находится в слое торфяных плит.

Определяем глубину промерзания в теплоизоляционном слое и составляем пропорцию:

;

Отсюда х=0,09 м;

Общая глубина промерзания в этом случае составит:

ДПр = х+0,03=0,12м.

Рисунок 2.3 - Глубина промерзания в теплоизоляционном слое

Рассмотрим данную задачу в случае, когда температура наружного и внутреннего воздуха поменяны друг с другом .

Рисунок 2.4 - Изменение температуры в наружной стене

Значение термического сопротивления всей конструкции и теплового потока в этом случае останется прежним:

0,147+2,863+0,032=3,042 (м2 - єС)/Вт.

Вт/м2.

Определяем температуры на границах слоев конструкции по формуле:

,

Где tX - температура в любой точке конструкции, °С;

RX - часть термического сопротивления, находящегося между плоскостями c температурами t1 и tX, (м2 - єС)/Вт.

єС;

єС;

єС;

єС;

Граница промерзания находится в слое торфяных плит.

Определяем глубину промерзания в теплоизоляционном слое и составляем пропорцию:

;

Отсюда х=0,1 м

Общая глубина промерзания в этом случае составит:

ДПр =0,3+х =0,4м.

Рисунок 2.5 - Глубина промерзания в теплоизоляционном слое

Вывод: Глубина промерзания, в первом случае составляет 120 мм, во втором случае 400 мм. Экономически целесообразнее делать теплоизоляция как представлено в первом случае, при этом точка росы переносится в теплоизоляционный слой и стена незначительно промерзает в отличие от теплоизоляция, которая представлена во втором случае. При наружной теплоизоляции ограждающая конструкция аккумулирует тепло, потери тепла минимальны.

Похожие статьи




Расчет температурного поля в многослойной конструкции - Теплотехника и теплотехническое оборудование

Предыдущая | Следующая