Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Переход тепла из помещения к наружной среде через ограждение является сложным процессом теплопередачи.

Внутренняя поверхность наружного ограждения обменивается теплом с помещением. Сопротивление теплообмену на внутренней поверхности равно Ra— l/aB.

Наружная поверхность отдает тепло наружному воздуху, окружающим поверхностям и небосводу

В условиях установившегося температурного состояния, т. е. когда температуры и другие параметры процесса остаются неизменными во времени, тепло транзитом проходит из помещения через внутреннюю поверхность и толщу ограждения к его наружной поверхности и отдается наружной среде. При этом из условия сохранения энергии количество тепла, прошедшее через внутреннюю поверхность ограждения, равно количеству тепла, проходящему через толщу ограждения, и количеству тепла, отданному наружной поверхностью

Тепло последовательно преодолевает сопротивление теплообмену на внутренней поверхности RB, теплопроводности материала ограждения RT и теплообмену на наружной поверхности RH, поэтому общее сопротивление теплопередаче ограждения R0 равно сумме этих сопротивлений

Если многослойное ограждение состоит из нескольких плоских слоев материала, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока, то сопротивление теплопроводности толщи ограждения равно сумме сопротивлений теплопроводности отдельных слоев ограждения

Плоская воздушная прослойка, расположенная в ограждении перпендикулярно направлению теплового потока, также должна быть учтена в этой сумме как дополнительное последовательно включенное сопротивление

Если ограждение разбить на отдельные площади, в пределах которых конструкция однородна в направлении теплового потока, и условно считать, что в пределах каждой такой площади сохраняется одномерность температурного поля, то можно сопротивление теплопроводности толщи ограждения определить формулой

Когда конструкция ограждения состоит из неоднородных материалов как в параллельном, так и в перпендикулярном тепловому потоку направлениях, а толщина слоев и стороны отдельных площадей одного порядка, пользуются условным нормативным расчетным методом

Для решения многих инженерных задач нужно не только определять количество тепла, проходящего через ограждение, но и устанавливать распределение температуры на поверхностях и в его толще.

Из рассмотрения уравнений теплопередачи, а также в связи с электротепловой аналогией установлено, что падение температуры на каждом термическом сопротивлении, если оно расположено в ряду последовательно соединенных сопротивлений, составляющих общее термическое сопротивление ограждения, пропорционально его величине.

Ограждение неоднородно по материалу в направлениях, параллельном и перпендикулярном тепловому потоку, поэтому расчет производим в такой последовательности. I. Определяем термическое сопротивление ограждения от его внутренней до наружной поверхности RT. Для этого разбиваем ограждение на характерные зоны в направлениях, параллельном и перпендикулярном тепловому потоку. Зоны, параллельные потоку, обозначены на  II.5 римскими цифрами / и //, зоны (слои), перпендикулярные потоку, обозначены арабскими цифрами 1, 2, 3. В пределах каждой зоны и слоя имеется однородность материала в направлении, перпендикулярном тепловому потоку.