Upang magdala ng pagkakapareho, paglaban sa paglipat ng init saradong mga puwang ng hangin na matatagpuan sa pagitan ng mga layer ng nakapaloob na istraktura ay tinatawag thermal resistance Rv.p, m². ºС/W.
Ang diagram ng paglipat ng init sa pamamagitan ng air gap ay ipinapakita sa Fig. 5.

Fig.5. Pagpapalitan ng init sa layer ng hangin.

Ang daloy ng init na dumadaan sa air layer qv.p, W/m², ay binubuo ng mga daloy na ipinadala ng thermal conductivity (2) qt, W/m², convection (1) qк, W/m², at radiation (3) ql, W/m².

24. Kondisyon at pinababang paglaban sa paglipat ng init. Coefficient ng thermal homogeneity ng mga nakapaloob na istruktura.

25. Standardisasyon ng heat transfer resistance batay sa sanitary at hygienic na kondisyon

, R 0 = *

Normalize namin ang Δ t n, pagkatapos R 0 tr = * , mga. upang Δ t≤ Δ t n Ito ay kinakailangan

R 0 ≥ R 0 tr

Pinapalawak ng SNiP ang pangangailangang ito sa pinababang pagtutol. paglipat ng init.

R 0 pr ≥ R 0 tr

t sa - disenyo ng temperatura ng panloob na hangin, °C;

tanggapin ayon sa mga pamantayan para sa disenyo. gusali

t n - - tinantyang taglamig sa labas ng temperatura ng hangin, °C, katumbas ng average na temperatura ng pinakamalamig na limang araw na panahon na may posibilidad na 0.92

A in (alpha) - koepisyent ng paglipat ng init loobang bahagi nakapaloob na mga istraktura, pinagtibay ayon sa SNiP

Δt n - karaniwang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng temperatura ng panloob na hangin at ang temperatura ng panloob na ibabaw ng nakapaloob na istraktura, na pinagtibay ayon sa SNiP

Kinakailangan na paglaban sa paglipat ng init R tr o ang mga pintuan at pintuan ay dapat na hindi bababa sa 0.6 R tr o mga dingding ng mga gusali at istruktura, na tinutukoy ng formula (1) na may disenyo temperatura ng taglamig hangin sa labas na katumbas ng average na temperatura ng pinakamalamig na limang araw na panahon na may posibilidad na 0.92.

Kapag tinutukoy ang kinakailangang paglaban sa paglipat ng init ng mga panloob na istrukturang nakapaloob sa formula (1), dapat itong kunin sa halip t n-kinakalkula ang temperatura ng hangin ng mas malamig na silid.

26. Thermal engineering pagkalkula ng kinakailangang kapal ng fencing material batay sa mga kondisyon para sa pagkamit ng kinakailangang heat transfer resistance.

27. Halumigmig ng materyal. Mga dahilan para sa dampening ng istraktura

Halumigmig -pisikal na bilang katumbas ng dami ng tubig na nakapaloob sa mga pores ng materyal.

Magagamit sa masa at dami

1) kahalumigmigan ng konstruksiyon.(sa panahon ng pagtatayo ng isang gusali). Depende sa disenyo at paraan ng pagtatayo. Solid gawa sa ladrilyo mas masahol pa sa ceramic blocks. Ang pinaka-kanais-nais ay kahoy (prefabricated walls). w/w hindi palagi. Dapat mawala sa loob ng 2=-3 taon ng operasyon Mga Panukala: tuyo ang mga dingding

Halumigmig sa lupa. (capillary suction). Umaabot sa isang antas ng 2-2.5 m waterproofing layer, na may tamang aparato hindi nakakaapekto.

2) kahalumigmigan ng lupa, tumagos sa bakod mula sa lupa dahil sa pagsipsip ng maliliit na ugat

3) Halumigmig sa atmospera. (pahilig na ulan, niyebe). Ito ay lalong mahalaga malapit sa mga bubong at ambi... ang mga solidong pader ng ladrilyo ay hindi nangangailangan ng proteksyon kung ang pagsasanib ay ginawa nang tama, ang mga magaan na kongkretong panel ay nagbibigay-pansin sa mga kasukasuan at mga bloke ng bintana, isang naka-texture na layer ng mga materyales na hindi tinatablan ng tubig. Proteksyon=proteksiyon na pader sa dalisdis

4) Operating moisture. (sa mga workshop mga gusaling pang-industriya, higit sa lahat sa mga sahig at mas mababang bahagi ng mga pader) solusyon: hindi tinatagusan ng tubig na sahig, drainage device, cladding ng mas mababang bahagi ceramic tile, hindi tinatagusan ng tubig na plaster. Proteksyon = proteksiyon na lining na may panloob panig

5) Hygroscopic moisture. Dahil sa tumaas na hygroscopicity ng mga materyales (ang kakayahang sumipsip ng singaw ng tubig mula sa mahalumigmig na hangin)

6) Pagkondensasyon ng kahalumigmigan mula sa hangin:a) sa ibabaw ng bakod b) sa kapal ng bakod

28. Ang impluwensya ng halumigmig sa mga katangian ng mga istruktura

1) Sa pagtaas ng kahalumigmigan, ang thermal conductivity ng istraktura ay tumataas.

2) Mga pagpapapangit ng halumigmig. Ang kahalumigmigan ay mas masahol kaysa sa pagpapalawak ng thermal. Ang pagbabalat ng plaster dahil sa naipon na kahalumigmigan sa ilalim, pagkatapos ay ang kahalumigmigan ay nagyeyelo, lumalawak sa dami at napunit ang plaster. Ang mga hindi moisture-resistant na materyales ay nagiging deform kapag nabasa. Halimbawa, ang dyipsum ay nagsisimulang gumapang kapag tumaas ang halumigmig, ang plywood ay nagsisimulang bumukol at nagdelaminate.

3) Nabawasan ang tibay - bilang ng mga taon ng walang problema na operasyon ng istraktura

4) Biyolohikal na pinsala (fungus, amag) dahil sa hamog

5) Pagkawala ng aesthetic na anyo

Samakatuwid, kapag pumipili ng mga materyales, ang kanilang mga kondisyon ng kahalumigmigan ay isinasaalang-alang at ang mga materyales na may pinakamataas na kahalumigmigan ay pinili. Gayundin, ang labis na kahalumigmigan sa loob ng bahay ay maaaring maging sanhi ng pagkalat ng mga sakit at impeksyon.

Mula sa isang teknikal na punto ng view, ito ay humahantong sa mga pagkalugi sa tibay ng istraktura at ang mga katangian na lumalaban sa hamog na nagyelo. Ilang materyales sobrang alinsangan matalo lakas ng makina, baguhin ang hugis. Halimbawa, ang dyipsum ay nagsisimulang gumapang kapag tumaas ang halumigmig, ang plywood ay nagsisimulang bumukol at nagdelaminate. Kaagnasan ng metal. pagkasira ng hitsura.

29. Nabubuo ang water vapor sorption. mater. Mga mekanismo ng pagsipsip. Sorption hysteresis.

Sorption- ang proseso ng pagsipsip ng singaw ng tubig, na humahantong sa isang balanseng estado ng kahalumigmigan ng materyal na may hangin. 2 phenomena. 1. Pagsipsip bilang resulta ng banggaan ng isang pares na molekula sa ibabaw ng isang butas at pagdikit sa ibabaw na ito (adsorption)2. Direktang paglusaw ng kahalumigmigan sa dami ng katawan (pagsipsip). Tumataas ang halumigmig sa pagtaas ng relatibong pagkalastiko at pagbaba ng temperatura. "desorption": kung ang isang wet sample ay inilagay sa desiccators (sulfuric acid solution), naglalabas ito ng moisture.

Mga mekanismo ng pagsipsip:

1. Adsorption

2.Cpillary condensation

3. Dami ng pagpuno ng micropores

4. Pagpuno sa interlayer space

Stage 1. Ang adsorption ay isang phenomenon kung saan ang ibabaw ng isang butas ay natatakpan ng isa o higit pang mga layer ng mga molekula ng tubig (sa mesopores at macropores).

Stage 2. Polymolecular adsorption - nabuo ang isang multilayer adsorbed layer.

Stage 3. Capillary condensation.

SANHI. Presyon puspos na singaw sa itaas ng malukong ibabaw ay mas mababa kaysa sa itaas patag na ibabaw mga likido. Sa maliliit na radius ng mga maliliit na ugat, ang moisture ay bumubuo ng malukong miniskies, kaya nagiging posible ang condensation ng capillary. Kung D>2*10 -5 cm, pagkatapos ay walang capillary condensation.

Desorption – ang proseso ng natural na pagpapatayo ng materyal.

Hysteresis ("pagkakaiba") ng sorption ay nakasalalay sa pagkakaiba sa pagitan ng sorption isotherm na nakuha kapag ang materyal ay nabasa at ang desorption isotherm na nakuha mula sa pinatuyong materyal. nagpapakita ng % pagkakaiba sa pagitan ng halumigmig ng timbang sa panahon ng pagsipsip at ng halumigmig ng timbang ng desorption (desorption 4.3%, sorption 2.1%, hysteresis 2.2%) kapag humidifying ang sorption isotherm. Kapag pinatuyo ang desorption.

30. Mga mekanismo ng paglipat ng kahalumigmigan sa mga materyales sa pagtatayo ng gusali. Pagkamatagusin ng singaw, pagsipsip ng tubig sa maliliit na ugat.

1.B panahon ng taglamig dahil sa mga pagkakaiba sa temperatura at sa iba't ibang mga bahagyang presyon, ang isang daloy ng singaw ng tubig ay dumadaan sa bakod (mula sa panloob na ibabaw hanggang sa panlabas) - pagsasabog ng singaw ng tubig. Sa tag-araw ito ay kabaligtaran.

2. Convective transport ng singaw ng tubig(may daloy ng hangin)

3. Paglipat ng capillary na tubig(percolation) sa pamamagitan ng mga porous na materyales.

4. Gravity water na tumatagas sa pamamagitan ng mga bitak, butas, macropores.

Pagkamatagusin ng singaw - ang kakayahan ng isang materyal o istraktura na ginawa mula sa kanila upang payagan ang singaw ng tubig na dumaan dito.

Pore ​​permeability coefficient- Phys. isang halaga ayon sa numerong katumbas ng dami ng singaw na dumadaan sa plato na may unit area, na may unit pressure drop, na may unit na kapal ng plate, na may unit time na may bahagyang pagkakaiba sa pressure sa mga gilid ng plate e 1 Pa .. Sa pagbaba. Ang mga temperatura, bumababa ang mu, na may tumaas na kahalumigmigan, tumataas ang mu.

Paglaban ng singaw sa pagpasok: R=kapal/mu

Mu - vapor permeability coefficient (tinukoy ayon sa SNIP 2379 heat engineering)

Capillary absorption ng tubig sa pamamagitan ng mga materyales sa gusali - tinitiyak ang patuloy na paglipat ng likidong kahalumigmigan sa pamamagitan ng mga porous na materyales mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon sa isang lugar na may mababang konsentrasyon.

Ang mas manipis ang mga capillary, mas malaki ang puwersa ng pagsipsip ng maliliit na ugat, ngunit sa pangkalahatan ay bumababa ang rate ng paglipat.

Ang paglipat ng capillary ay maaaring bawasan o alisin sa pamamagitan ng pag-install ng naaangkop na hadlang (maliit na air gap o capillary-inactive na layer (hindi buhaghag)).

31. Batas ni Fick. Ang koepisyent ng pagkamatagusin ng singaw

P(dami ng singaw, g) = (ev-en)F*z*(mu/kapal),

Mu– koepisyent vapor permeability (tinukoy ayon sa SNIP 2379 heating engineering)

Phys. isang halaga ayon sa numerong katumbas ng dami ng singaw na dumadaan sa plato na may unit area, na may unit pressure drop, na may unit na kapal ng plate, na may unit time na may bahagyang pagkakaiba sa pressure sa mga gilid ng plate e 1 Pa . [mg/(m 2 *Pa)]. salamin ng bintana at ang mga metal ay masikip sa singaw, ang hangin ay may pinakamalaking pagkamatagusin ng singaw. Kapag bumababa Ang mga temperatura, bumababa ang mu, na may tumaas na kahalumigmigan, tumataas ang mu. Depende ito sa mga pisikal na katangian ng materyal at sumasalamin sa kakayahang magsagawa ng singaw ng tubig na nagkakalat sa pamamagitan nito. Ang mga anisotropic na materyales ay may iba't ibang mu (para sa kahoy sa kahabaan ng butil = 0.32, sa kabuuan = 0.6).

Katumbas na paglaban sa pagpasok ng singaw ng isang bakod na may sunud-sunod na pag-aayos ng mga layer. Batas ni Fick.

Q=(e 1 -e 2)/R n qR n1n =(e n1n-1 -e 2)

32 Pagkalkula ng pamamahagi ng bahagyang presyon ng singaw ng tubig sa kapal ng istraktura.

* – nang hindi isinasaalang-alang ang vapor permeability ng screen seams

Ang thermal resistance ng closed air gap ay kinukuha ayon sa Table 7 SP.

Tinatanggap namin ang koepisyent ng thermal teknikal na heterogeneity ng istraktura r= 0.85, pagkatapos R req /r= 3.19/0.85 = 3.75 m 2 ×°C/W at ang kinakailangang kapal ng pagkakabukod

0.045(3.75 – 0.11 – 0.02 – 0.10 – 0.14 – 0.04) = 0.150 m.

Kinukuha namin ang kapal ng pagkakabukod  3 = 0.15 m = 150 mm (multiple ng 30 mm), at idagdag ito sa talahanayan. 4.2.

Mga konklusyon:

Sa mga tuntunin ng paglaban sa paglipat ng init, ang disenyo ay sumusunod sa mga pamantayan, dahil ang pinababang paglaban sa paglipat ng init R 0 r higit sa kinakailangang halaga R req :

R 0 r=3,760,85 = 3,19> R req= 3.19 m 2 ×°C/W.

4.6. Pagpapasiya ng mga kondisyon ng thermal at halumigmig ng ventilated air layer

Ang pagkalkula ay isinasagawa para sa mga kondisyon ng taglamig.

Pagpapasiya ng bilis ng paggalaw at temperatura ng hangin sa layer

Ang mas mahaba (mas mataas) ang layer, mas malaki ang bilis ng paggalaw ng hangin at ang pagkonsumo nito, at, dahil dito, ang kahusayan ng pag-alis ng kahalumigmigan. Sa kabilang banda, mas mahaba (mas mataas) ang layer, mas malaki ang posibilidad ng hindi katanggap-tanggap na akumulasyon ng kahalumigmigan sa pagkakabukod at sa screen.

Ang distansya sa pagitan ng mga butas ng bentilasyon ng pumapasok at labasan (ang taas ng interlayer) ay kinuha katumbas ng N= 12 m.

Average na temperatura ng hangin sa layer t 0 ay pansamantalang tinatanggap bilang

t 0 = 0,8t ext = 0.8(-9.75) = -7.8°C.

Ang bilis ng paggalaw ng hangin sa interlayer kapag ang supply at exhaust openings ay matatagpuan sa isang gilid ng gusali:

kung saan ang  ay ang kabuuan ng lokal na aerodynamic resistance sa daloy ng hangin sa pasukan, sa mga pagliko at sa labasan mula sa layer; depende sa solusyon sa disenyo ng facade system= 3…7; tinatanggap namin= 6.

Sectional area ng interlayer na may nominal na lapad b= 1 m at tinanggap (sa Talahanayan 4.1) kapal = 0.05 m: F=b= 0.05 m2.

Katumbas na diameter ng air gap:

Ang heat transfer coefficient ng ibabaw ng air layer a 0 ay paunang tinatanggap ayon sa clause 9.1.2 SP: a 0 = 10.8 W/(m 2 ×°C).

(m 2 ×°C)/W,

K int = 1/ R 0.int = 1/3.67 = 0.273 W/(m 2 ×°C).

(m 2 ×°C)/W,

K ext = 1/ R 0, ext = 1/0.14 = 7.470 W/(m 2 ×°C).

Odds

0.35120 + 7.198(-8.9) = -64.72 W/m2,

0.351 + 7.198 = 7.470 W/(m 2 ×°C).

saan Sa– tiyak na init hangin, Sa= 1000 J/(kg×°C).

Ang average na temperatura ng hangin sa layer ay naiiba mula sa naunang tinanggap ng higit sa 5%, kaya nililinaw namin ang mga parameter ng disenyo.

Bilis ng paggalaw ng hangin sa interlayer:

Densidad ng hangin sa layer

Dami (daloy) ng hangin na dumadaan sa layer:

Nilinaw namin ang koepisyent ng paglipat ng init ng ibabaw ng layer ng hangin:

W/(m 2 ×°C).

Heat transfer resistance at heat transfer coefficient ng interior ng dingding:

(m 2 ×°C)/W,

K int = 1/ R 0.int = 1/3.86 = 0.259 W/(m 2 ×°C).

Heat transfer resistance at heat transfer coefficient ng panlabas na bahagi ng dingding:

(m 2 ×°C)/W,

K ext = 1/ R 0.ext = 1/0.36 = 2.777 W/(m 2 ×°C).

Odds

0.25920 + 2.777(-9.75) = -21.89 W/m2,

0.259 + 2.777 = 3.036 W/(m 2 ×°C).

Nilinaw namin ang average na temperatura ng hangin sa layer:

Nilinaw namin ang average na temperatura ng hangin sa layer nang maraming beses hanggang sa mag-iba ang mga halaga sa mga kalapit na pag-ulit ng higit sa 5% (Talahanayan 4.6).

Tinatalakay ng artikulo ang disenyo ng isang thermal insulation system na may closed air gap sa pagitan ng thermal insulation at ng dingding ng gusali. Iminungkahi na gumamit ng vapor-permeable insert sa thermal insulation upang maiwasan ang moisture condensation sa air layer. Ang isang paraan ay ibinigay para sa pagkalkula ng lugar ng mga pagsingit depende sa mga kondisyon ng paggamit ng thermal insulation.

Inilalarawan ng papel na ito ang thermal insulating system na may patay na espasyo ng hangin sa pagitan ng thermal insulation at ang panlabas na dingding ng gusali. Ang mga water vapor-permeable insert ay iminungkahi para gamitin sa thermal insulation upang maiwasan ang moisture condensation sa air space. Ang paraan para sa pagkalkula ng lugar ng mga pagsingit ay inaalok depende sa mga kondisyon ng paggamit ng thermal insulation.

PANIMULA

Ang agwat ng hangin ay isang elemento ng maraming mga sobre ng gusali. Inimbestigahan ng trabaho ang mga katangian ng nakapaloob na mga istraktura na may sarado at maaliwalas na mga layer ng hangin. Kasabay nito, ang mga tampok ng aplikasyon nito sa maraming mga kaso ay nangangailangan ng paglutas ng mga problema ng pagbuo ng heating engineering sa mga tiyak na kondisyon ng paggamit.

Ang disenyo ng isang thermal insulation system na may ventilated air layer ay kilala at malawakang ginagamit sa konstruksiyon. Ang pangunahing bentahe ng sistemang ito sa mga light plaster system ay ang kakayahang magsagawa ng trabaho sa pagkakabukod ng gusali sa buong taon. Ang insulation fastening system ay unang nakakabit sa sobre ng gusali. Ang pagkakabukod ay nakakabit sa sistemang ito. Ang panlabas na proteksyon ng pagkakabukod ay naka-install sa isang tiyak na distansya mula dito, upang ang isang air gap ay nabuo sa pagitan ng pagkakabukod at ang panlabas na bakod. Ang disenyo ng sistema ng pagkakabukod ay nagbibigay-daan para sa bentilasyon ng puwang ng hangin upang maalis ang labis na kahalumigmigan, na binabawasan ang dami ng kahalumigmigan sa pagkakabukod. Kasama sa mga disadvantage ng system na ito ang pagiging kumplikado at ang pangangailangan, kasama ang paggamit mga materyales sa pagkakabukod gumamit ng mga siding system na nagbibigay ng kinakailangang clearance para sa paglipat ng hangin.

Ang isang sistema ng bentilasyon ay kilala kung saan ang air gap ay direktang katabi ng dingding ng gusali. Ang thermal insulation ay ginawa sa anyo ng tatlong-layer na mga panel: ang panloob na layer ay thermal insulation material, ang mga panlabas na layer ay aluminyo at aluminum foil. Pinoprotektahan ng disenyong ito ang pagkakabukod mula sa pagtagos ng parehong atmospheric moisture at moisture mula sa lugar. Samakatuwid, ang mga katangian nito ay hindi lumala sa ilalim ng anumang mga kondisyon ng operating, na nagbibigay-daan sa pag-save ng hanggang sa 20% ng pagkakabukod kumpara sa mga maginoo na sistema. Ang kawalan ng mga sistemang ito ay ang pangangailangan na i-ventilate ang layer upang alisin ang moisture na lumilipat mula sa lugar ng gusali. Ito ay humahantong sa isang pagbaba mga katangian ng thermal insulation mga sistema. Bilang karagdagan, ang pagkawala ng init mula sa mas mababang mga palapag ng mga gusali ay tumataas, dahil ang malamig na hangin na pumapasok sa layer sa pamamagitan ng mga butas sa ilalim ng system ay tumatagal ng ilang oras upang uminit hanggang sa isang matatag na temperatura.

INSULATION SYSTEM NA MAY SARADO NA LAYER NG HANGIN

Ang isang thermal insulation system na katulad ng isa na may closed air gap ay posible. Ang pansin ay dapat bayaran sa katotohanan na ang paggalaw ng hangin sa interlayer ay kinakailangan lamang upang alisin ang kahalumigmigan. Kung malulutas natin ang problema ng pag-alis ng kahalumigmigan sa ibang paraan, nang walang bentilasyon, makakakuha tayo ng thermal insulation system na may closed air gap nang walang nabanggit na mga disadvantages.

Upang malutas ang problema, ang thermal insulation system ay dapat magkaroon ng form na ipinapakita sa Fig. 1. Ang thermal insulation ng gusali ay dapat gawin gamit ang vapor-permeable insert na gawa sa thermal insulation material, halimbawa, mineral na lana. Ang sistema ng thermal insulation ay dapat ayusin sa paraang maalis ang singaw mula sa interlayer, at ang kahalumigmigan sa loob nito ay nasa ibaba ng dew point sa interlayer.

1 - pader ng gusali; 2 - mga elemento ng pangkabit; 3 - mga panel ng thermal insulation; 4 – singaw at thermal insulation insert

kanin. 1. Thermal insulation na may vapor-permeable insert

Para sa puspos na presyon ng singaw sa interlayer, maaari nating isulat ang expression:

Ang pagpapabaya sa thermal resistance ng hangin sa interlayer, tinutukoy namin ang average na temperatura sa loob ng interlayer gamit ang formula

(2)

saan Tin, T out– temperatura ng hangin sa loob ng gusali at hangin sa labas, ayon sa pagkakabanggit, o C;

R 1 , R 2 – heat transfer resistance ng pader at thermal insulation, ayon sa pagkakabanggit, m 2 × o C/W.

Para sa paglipat ng singaw mula sa isang silid sa dingding ng isang gusali, maaari nating isulat ang equation:

(3)

saan P sa, P– bahagyang presyon ng singaw sa silid at interlayer, Pa;

S 1 – lugar panlabas na pader mga gusali, m 2;

k pp1 - koepisyent ng vapor permeability ng dingding, katumbas ng:

Dito R pp1 = m 1 / l 1 ;

m 1 - koepisyent ng singaw na pagkamatagusin ng materyal sa dingding, mg/(m×h×Pa);

l 1 - kapal ng pader, m.

Para sa paglipat ng singaw mula sa air gap sa pamamagitan ng vapor-permeable insert sa thermal insulation ng isang gusali, maaari nating isulat ang equation:

(5)

saan P out– bahagyang presyon ng singaw sa labas ng hangin, Pa;

S 2 - lugar ng singaw-permeable heat-insulating insert sa thermal insulation ng gusali, m2;

k pp2 - koepisyent ng vapor permeability ng mga pagsingit, katumbas ng:

Dito R pp2 = m 2 / l 2 ;

m 2 - koepisyent ng vapor permeability ng materyal ng vapor-permeable insert, mg/(m×h×Pa);

l 2 - ipasok ang kapal, m.

Sa pamamagitan ng pagtumbas sa kanang bahagi ng mga equation (3) at (5) at paglutas ng resultang equation para sa balanse ng singaw sa interlayer na may kinalaman sa P, nakukuha namin ang halaga ng presyon ng singaw sa interlayer sa anyo:

(7)

saan e = S 2 /S 1 .

Ang pagkakaroon ng nakasulat na kondisyon para sa kawalan ng moisture condensation sa layer ng hangin sa anyo ng isang hindi pagkakapantay-pantay:

at nang malutas ito, nakuha namin ang kinakailangang halaga ng ratio ng kabuuang lugar ng mga pagsingit ng singaw-permeable sa lugar ng dingding:

Ipinapakita ng Talahanayan 1 ang data na nakuha para sa ilang mga opsyon para sa pagsasara ng mga istruktura. Ang mga kalkulasyon ay ipinapalagay na ang thermal conductivity coefficient ng vapor-permeable insert ay katumbas ng thermal conductivity coefficient ng pangunahing thermal insulation sa system.

Talahanayan 1. Halaga ng ε para sa iba't ibang opsyon sa dingding

Ang mga halimbawang ibinigay sa Talahanayan 1 ay nagpapakita na posibleng magdisenyo ng thermal insulation na may closed air gap sa pagitan ng thermal insulation at ng dingding ng gusali. Para sa ilang mga istraktura ng dingding, tulad ng sa unang halimbawa mula sa Talahanayan 1, magagawa mo nang walang mga pagsingit na natatagusan ng singaw. Sa ibang mga kaso, ang lugar ng singaw-permeable insert ay maaaring hindi gaanong mahalaga kumpara sa lugar ng insulated wall.

THERMAL INSULATION SYSTEM NA MAY KONTROL NA THERMAL NA KATANGIAN

Ang disenyo ng mga thermal insulation system ay sumailalim sa makabuluhang pag-unlad sa nakalipas na limampung taon, at ngayon ang mga taga-disenyo ay nasa kanilang pagtatapon malaking pagpipilian materyales at istruktura: mula sa paggamit ng straw hanggang sa vacuum thermal insulation. Posible rin na gumamit ng mga aktibong thermal insulation system, ang mga tampok na ginagawang posible na isama ang mga ito sa sistema ng supply ng enerhiya ng mga gusali. Sa kasong ito, ang mga katangian ng thermal insulation system ay maaari ring magbago depende sa mga kondisyon kapaligiran, na tinitiyak ang patuloy na antas ng pagkawala ng init mula sa gusali anuman ang temperatura sa labas.

Kung nagtakda ka ng isang nakapirming antas ng pagkawala ng init Q sa pamamagitan ng sobre ng gusali, ang kinakailangang halaga ng pinababang paglaban sa paglipat ng init ay matutukoy ng formula

(10)

Ang isang thermal insulation system na may transparent na panlabas na layer o may ventilated air layer ay maaaring magkaroon ng mga katangiang ito. Sa unang kaso, ang solar energy ay ginagamit, at sa pangalawa, ang init na enerhiya ng lupa ay maaari ding magamit kasama ng isang ground heat exchanger.

Sa isang sistema na may transparent na thermal insulation, kapag ang araw ay nasa isang mababang posisyon, ang mga sinag nito ay pumasa nang halos walang pagkawala sa dingding, pinainit ito, sa gayon binabawasan ang pagkawala ng init mula sa silid. SA panahon ng tag-init, kapag ang araw ay mataas sa abot-tanaw, ang mga sinag ng araw ay halos ganap na naaninag mula sa dingding ng gusali, sa gayo'y pinipigilan ang sobrang init ng gusali. Upang mabawasan ang reverse heat flow, ang thermal insulation layer ay ginawa sa anyo ng isang honeycomb structure, na gumaganap ng papel ng isang bitag para sa sikat ng araw. Ang kawalan ng naturang sistema ay ang imposibilidad ng muling pamamahagi ng enerhiya sa mga facade ng gusali at ang kawalan ng naipon na epekto. Bilang karagdagan, ang kahusayan ng sistemang ito ay direktang nakasalalay sa antas ng aktibidad ng solar.

Ayon sa mga may-akda, ang isang perpektong sistema ng thermal insulation ay dapat, sa ilang mga lawak, ay kahawig ng isang buhay na organismo at iba-iba ang mga katangian nito sa loob ng isang malawak na hanay depende sa mga kondisyon sa kapaligiran. Kapag bumababa ang temperatura sa labas, dapat bawasan ng thermal insulation system ang pagkawala ng init mula sa gusali kapag tumaas ang temperatura ng hangin sa labas, maaaring bumaba ang thermal resistance nito. Pagpasok sa tag-araw enerhiyang solar ang gusali ay dapat ding nakadepende sa mga panlabas na kondisyon.

Ang sistema ng thermal insulation na iminungkahi sa maraming aspeto ay may mga katangiang nabalangkas sa itaas. Sa Fig. Ang 2a ay nagpapakita ng isang diagram ng isang pader na may iminungkahing thermal insulation system, sa Fig. 2b – graph ng temperatura sa heat-insulating layer nang wala at may presensya ng air gap.

Ang thermal insulation layer ay ginawa gamit ang isang ventilated air layer. Kapag ang hangin ay gumagalaw dito na may temperatura na mas mataas kaysa sa kaukulang punto sa graph, ang laki ng gradient ng temperatura sa layer ng thermal insulation mula sa dingding patungo sa interlayer ay bumababa kumpara sa thermal insulation na walang interlayer, na binabawasan ang pagkawala ng init mula sa gusali sa pamamagitan ng pader. Dapat tandaan na ang pagbawas sa pagkawala ng init mula sa gusali ay babayaran ng init na ibinibigay ng daloy ng hangin sa interlayer. Iyon ay, ang temperatura ng hangin sa labasan ng interlayer ay magiging mas mababa kaysa sa pumapasok.

kanin. 2. Diagram ng thermal insulation system (a) at graph ng temperatura (b)

Ang pisikal na modelo ng problema ng pagkalkula ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng isang pader na may air gap ay ipinakita sa Fig. 3. Ang equation ng heat balance para sa modelong ito ay ang mga sumusunod:

kanin. 3. Diagram ng pagkalkula ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng sobre ng gusali

Kapag kinakalkula ang mga daloy ng init, ang conductive, convective at radiation na mga mekanismo ng paglipat ng init ay isinasaalang-alang:

saan Q 1 - daloy ng init mula sa silid hanggang sa panloob na ibabaw ng nakapaloob na istraktura, W / m2;

Q 2 – daloy ng init sa pangunahing pader, W/m2;

Q 3 – daloy ng init sa pamamagitan ng air gap, W/m2;

Q 4 – daloy ng init sa pamamagitan ng thermal insulation layer sa likod ng interlayer, W/m2;

Q 5 - daloy ng init mula sa panlabas na ibabaw ng nakapaloob na istraktura sa kapaligiran, W/m2;

T 1 , T 2, – temperatura sa ibabaw ng dingding, o C;

T 3 , T 4 - temperatura sa ibabaw ng interlayer, o C;

Tk, T a– temperatura sa silid at hangin sa labas, ayon sa pagkakabanggit, o C;

s – Stefan-Boltzmann pare-pareho;

l 1, l 2 - koepisyent ng thermal conductivity ng pangunahing pader at thermal insulation, ayon sa pagkakabanggit, W / (m × o C);

e 1, e 2, e 12 - ang antas ng emissivity ng panloob na ibabaw ng dingding, ang panlabas na ibabaw ng thermal insulation layer at ang pinababang antas ng emissivity ng mga ibabaw ng air gap, ayon sa pagkakabanggit;

a in, a n, a 0 - koepisyent ng paglipat ng init sa panloob na ibabaw ng dingding, sa panlabas na ibabaw ng thermal insulation at sa mga ibabaw na nililimitahan ang air gap, ayon sa pagkakabanggit, W/(m 2 × o C).

Ang formula (14) ay isinulat para sa kaso kapag ang hangin sa layer ay hindi gumagalaw. Sa kaso kapag ang hangin ay gumagalaw sa interlayer sa bilis u na may temperatura T u, sa halip Q 3, dalawang daloy ang isinasaalang-alang: mula sa tinatangay ng hangin hanggang sa dingding:

at mula sa tinatangay na hangin hanggang sa screen:

Pagkatapos ang sistema ng mga equation ay nahahati sa dalawang sistema:

Ang koepisyent ng paglipat ng init ay ipinahayag sa pamamagitan ng numero ng Nusselt:

saan L- laki ng katangian.

Ang mga formula para sa pagkalkula ng numero ng Nusselt ay kinuha depende sa sitwasyon. Kapag kinakalkula ang koepisyent ng paglipat ng init sa panloob at panlabas na mga ibabaw ng nakapaloob na mga istraktura, ang mga formula mula sa:

kung saan Ra= Pr×Gr – Rayleigh criterion;

Gr = g×b ×D T× L 3 /n 2 – Numero ng Grashof.

Kapag tinutukoy ang numero ng Grashof, ang pagkakaiba sa pagitan ng temperatura ng pader at ng ambient air temperature ay pinili bilang katangian ng pagkakaiba sa temperatura. Ang mga dimensyon ng katangian ay kinuha na: ang taas ng pader at ang kapal ng layer.

Kapag kinakalkula ang koepisyent ng paglipat ng init a 0 sa loob ng closed air gap, ang formula mula sa:

(22)

Kung ang hangin sa loob ng layer ay lumipat, isang mas simpleng formula ang ginamit upang kalkulahin ang numero ng Nusselt:

(23)

kung saan Re = v×d/n – Reynolds number;

d – kapal ng puwang ng hangin.

Ang mga halaga ng Prandtl number Pr, kinematic viscosity n at air thermal conductivity coefficient lv depende sa temperatura ay kinakalkula sa pamamagitan ng linear interpolation ng mga tabulated value mula sa . Ang mga sistema ng mga equation (11) o (19) ay nalutas ayon sa numero sa pamamagitan ng umuulit na pagpipino na may kinalaman sa mga temperatura T 1 , T 2 , T 3 , T 4 . Para sa numerical modeling, napili ang isang thermal insulation system batay sa thermal insulation na katulad ng polystyrene foam na may thermal conductivity coefficient na 0.04 W/(m 2 × o C). Ang temperatura ng hangin sa pumapasok ng interlayer ay ipinapalagay na 8 o C, ang kabuuang kapal ng heat-insulating layer ay 20 cm, ang kapal ng interlayer d– 1 cm.

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 4 ang mga graph ng tiyak na pagkawala ng init sa pamamagitan ng insulating layer ng isang conventional heat insulator sa pagkakaroon ng closed thermal insulation layer at may ventilated air layer. Ang isang closed air gap ay halos hindi nagpapabuti sa mga katangian ng thermal insulation. Para sa isinasaalang-alang na kaso, ang pagkakaroon ng isang heat-insulating layer na may gumagalaw na daloy ng hangin na higit sa kalahati ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng pader sa isang panlabas na temperatura ng hangin na minus 20 o C. Ang katumbas na halaga ng heat transfer resistance ng naturang thermal insulation para sa ang temperatura na ito ay 10.5 m 2 × o C / W, na tumutugma sa layer na pinalawak na polystyrene na may kapal na higit sa 40.0 cm.

D d= 4 cm na may hangin; hilera 3 - bilis ng hangin 0.5 m / s

kanin. 4. Mga graph ng tiyak na pagkawala ng init

Ang pagiging epektibo ng sistema ng pagkakabukod ay tumataas habang bumababa ang temperatura sa labas. Sa isang panlabas na temperatura ng hangin na 4 o C, ang kahusayan ng parehong mga sistema ay pareho. Ang isang karagdagang pagtaas sa temperatura ay ginagawang hindi praktikal ang paggamit ng sistema, dahil ito ay humahantong sa isang pagtaas sa antas ng pagkawala ng init mula sa gusali.

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 5 ang pag-asa ng temperatura ng panlabas na ibabaw ng dingding sa temperatura ng hangin sa labas. Ayon sa Fig. 5, ang pagkakaroon ng isang air gap ay nagpapataas ng temperatura ng panlabas na ibabaw ng dingding sa mga negatibong panlabas na temperatura kumpara sa maginoo na thermal insulation. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang paglipat ng hangin ay nagbibigay ng init sa parehong panloob at panlabas na mga layer ng thermal insulation. Sa mataas na temperatura sa labas ng hangin, ang naturang thermal insulation system ay gumaganap ng papel ng isang cooling layer (tingnan ang Fig. 5).

Hilera 1 - maginoo na thermal insulation, D= 20 cm; row 2 - mayroong isang air gap na 1 cm ang lapad sa thermal insulation, d= 4 cm, bilis ng hangin 0.5 m/s

kanin. 5. Pagdepende sa temperatura ng panlabas na ibabaw ng dingdingsa temperatura sa labas

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 6 ang pag-asa ng temperatura sa labasan ng interlayer sa temperatura ng hangin sa labas. Ang hangin sa layer, paglamig, ay nagbibigay ng enerhiya nito sa nakapaloob na mga ibabaw.

kanin. 6. Pagdepende sa temperatura sa labasan ng interlayersa temperatura sa labas

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 7 ang pag-asa ng pagkawala ng init sa kapal ng panlabas na layer ng thermal insulation sa pinakamababang temperatura sa labas. Ayon sa Fig. 7, ang pinakamababang pagkawala ng init ay sinusunod sa d= 4 cm.

kanin. 7. Ang pag-asa ng pagkawala ng init sa kapal ng panlabas na layer ng thermal insulation sa pinakamababang temperatura sa labas

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 8 ang pag-asa ng pagkawala ng init para sa isang panlabas na temperatura na minus 20 o C sa bilis ng hangin sa isang layer ng iba't ibang kapal. Ang pagtaas ng bilis ng hangin sa itaas ng 0.5 m/s ay hindi gaanong nakakaapekto sa mga katangian ng thermal insulation.

Hilera 1 – d= 16 cm; row 2 – d= 18 cm; row 3 – d= 20 cm

kanin. 8. Pag-asa ng pagkawala ng init sa bilis ng hanginna may iba't ibang kapal ng air gap

Dapat bigyang pansin ang katotohanan na ang isang maaliwalas na layer ng hangin ay nagbibigay-daan sa iyo upang epektibong kontrolin ang antas ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng ibabaw ng dingding sa pamamagitan ng pagbabago ng bilis ng hangin sa saklaw mula 0 hanggang 0.5 m / s, na imposible para sa maginoo na thermal insulation. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 9 ang pag-asa ng bilis ng hangin sa temperatura sa labas para sa isang nakapirming antas ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng dingding. Ang diskarte na ito sa thermal protection ng mga gusali ay nagbibigay-daan sa pagbawas ng intensity ng enerhiya sistema ng bentilasyon habang tumataas ang temperatura sa labas.

kanin. 9. Depende sa bilis ng hangin sa temperatura sa labas para sa isang nakapirming antas ng pagkawala ng init

Kapag lumilikha ng thermal insulation system na isinasaalang-alang sa artikulo, ang pangunahing isyu ay ang pinagmumulan ng enerhiya upang mapataas ang temperatura ng pumped air. Bilang isang mapagkukunan, iminungkahi na kunin ang init mula sa lupa sa ilalim ng gusali sa pamamagitan ng paggamit ng isang earth heat exchanger. Para sa mas mahusay na paggamit ng enerhiya ng lupa, ipinapalagay na ang sistema ng bentilasyon sa puwang ng hangin ay dapat sarado, nang walang pagsipsip ng hangin sa atmospera. Dahil ang temperatura ng hangin na pumapasok sa sistema sa taglamig ay mas mababa kaysa sa temperatura ng lupa, ang problema ng moisture condensation ay hindi umiiral dito.

Nakikita ng mga may-akda ang pinaka-epektibong paggamit ng naturang sistema sa kumbinasyon ng dalawang pinagkukunan ng enerhiya: solar at ground heat. Kung bumaling tayo sa naunang nabanggit na mga sistema na may isang transparent na thermal insulation layer, magiging malinaw ang pagnanais ng mga may-akda ng mga sistemang ito na ipatupad sa isang paraan o iba pa ang ideya ng isang thermal diode, iyon ay, upang malutas ang problema ng itinuro ang paglipat ng solar energy sa dingding ng isang gusali, habang nagsasagawa ng mga hakbang upang maiwasan ang paggalaw ng daloy ng enerhiya ng init sa tapat na direksyon.

Ang panlabas na sumisipsip na layer ay maaaring lagyan ng kulay madilim na kulay bakal na plato. At ang pangalawang sumisipsip na layer ay maaaring maging isang air gap sa thermal insulation ng gusali. Ang hangin na gumagalaw sa layer, nagsasara sa pamamagitan ng ground heat exchanger, sa Maaraw na panahon nagpapainit sa lupa, nag-iipon ng solar energy at muling ipinamamahagi ito sa mga harapan ng gusali. Ang init mula sa panlabas na layer hanggang sa panloob na layer ay maaaring ilipat gamit ang mga thermal diode na ginawa sa mga heat pipe na may mga phase transition.

Kaya, ang iminungkahing thermal insulation system na may kinokontrol na thermophysical na katangian ay batay sa isang disenyo na may thermal insulation layer na may tatlong tampok:

– isang maaliwalas na puwang ng hangin na kahanay sa sobre ng gusali;

– pinagmumulan ng enerhiya para sa hangin sa loob ng layer;

– isang sistema para sa pagkontrol ng mga parameter ng daloy ng hangin sa interlayer depende sa panlabas na kondisyon ng panahon at panloob na temperatura ng hangin.

Isa sa posibleng mga opsyon mga disenyo - ang paggamit ng isang transparent na thermal insulation system. Sa kasong ito, ang thermal insulation system ay dapat na pupunan ng isa pang air layer na katabi ng dingding ng gusali at nakikipag-usap sa lahat ng mga dingding ng gusali, tulad ng ipinapakita sa Fig. 10.

Ang thermal insulation system na ipinapakita sa Fig. 10, ay may dalawang air layer. Ang isa sa mga ito ay matatagpuan sa pagitan ng thermal insulation at ang transparent na bakod at nagsisilbi upang maiwasan ang overheating ng gusali. Para sa layuning ito mayroong mga balbula ng hangin, pagkonekta sa layer sa hangin sa labas sa itaas at ibaba ng insulating panel. Sa tag-araw at sa mga oras ng mataas na aktibidad ng solar, kapag may panganib ng overheating ng gusali, ang mga damper ay bubukas, na nagbibigay ng bentilasyon sa labas ng hangin.

kanin. 10. Transparent thermal insulation system na may ventilated air layer

Ang pangalawang puwang ng hangin ay katabi ng dingding ng gusali at nagsisilbing transportasyon ng solar energy sa loob ng sobre ng gusali. Ang disenyo na ito ay magpapahintulot sa buong ibabaw ng gusali na gumamit ng solar energy sa oras ng liwanag ng araw, na nagbibigay, bilang karagdagan, epektibong akumulasyon ng solar energy, dahil ang buong dami ng mga dingding ng gusali ay gumaganap bilang isang baterya.

Posible rin na gumamit ng tradisyonal na thermal insulation sa system. Sa kasong ito, ang isang ground heat exchanger ay maaaring magsilbi bilang isang mapagkukunan ng thermal energy, tulad ng ipinapakita sa Fig. labing-isa.

kanin. labing-isa. Thermal insulation system na may ground heat exchanger

Ang isa pang pagpipilian ay ang paggamit ng mga emisyon ng bentilasyon ng gusali para sa layuning ito. Sa kasong ito, upang maiwasan ang moisture condensation sa interlayer, kinakailangang ipasa ang inalis na hangin sa pamamagitan ng heat exchanger, at ipasok ang hangin sa labas na pinainit sa heat exchanger sa interlayer. Mula sa interlayer, ang hangin ay maaaring dumaloy sa silid para sa bentilasyon. Ang hangin ay umiinit habang dumadaan ito sa isang ground heat exchanger at nagbibigay ng enerhiya sa nakapaloob na istraktura.

Ang isang kinakailangang elemento ng thermal insulation system ay dapat awtomatikong sistema kontrolin ang mga katangian nito. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 12 ang isang block diagram ng control system. Nagaganap ang kontrol batay sa pagsusuri ng impormasyon mula sa mga sensor ng temperatura at halumigmig sa pamamagitan ng pagpapalit ng operating mode o pag-off ng fan at pagbubukas at pagsasara ng mga air damper.

kanin. 12. Block diagram ng control system

Ang isang block diagram ng algorithm ng operasyon ng isang sistema ng bentilasyon na may mga kontroladong katangian ay ipinapakita sa Fig. 13.

Naka-on paunang yugto pagpapatakbo ng control system (tingnan ang Fig. 12) batay sa mga sinusukat na halaga ng temperatura ng hangin sa labas at sa mga silid, kinakalkula ng control unit ang temperatura sa air gap para sa kondisyon ng still air. Ang halagang ito ay inihambing sa temperatura ng hangin sa layer ng southern facade kapag nagtatayo ng isang thermal insulation system, tulad ng sa Fig. 10, o sa isang ground heat exchanger - kapag nagdidisenyo ng isang thermal insulation system, tulad ng sa Fig. 11. Kung ang kinakalkula na halaga ng temperatura ay mas malaki kaysa o katumbas ng sinusukat, ang fan ay nananatiling naka-off at ang mga air damper sa espasyo ay sarado.

kanin. 13. Block diagram ng algorithm ng operasyon ng sistema ng bentilasyon na may mga pinamamahalaang ari-arian

Kung ang kinakalkula na halaga ng temperatura ay mas mababa kaysa sa sinusukat, i-on ang circulation fan at buksan ang mga damper. Sa kasong ito, ang enerhiya ng pinainit na hangin ay inililipat sa mga istruktura ng dingding ng gusali, na binabawasan ang pangangailangan para sa thermal energy para sa pagpainit. Kasabay nito, sinusukat ang halaga ng halumigmig ng hangin sa interlayer. Kung ang halumigmig ay lumalapit sa condensation point, ang isang damper ay bubukas, na nagkokonekta sa air gap sa labas ng hangin, na pumipigil sa kahalumigmigan mula sa condensing sa ibabaw ng mga dingding ng puwang.

Kaya, ginagawang posible ng iminungkahing thermal insulation system na aktwal na kontrolin ang mga thermal properties.

PAGSUBOK NG ISANG MODEL NG ISANG THERMAL INSULATION SYSTEM NA MAY KONTROL NA THERMAL INSULATION SA PAMAMAGITAN NG PAGGAMIT NG MGA BUILDING VENTILATION EMISSIONS

Ang eksperimentong pamamaraan ay ipinapakita sa Fig. 14. Ang isang modelo ng thermal insulation system ay naka-mount sa brick wall ng silid sa itaas na bahagi ng elevator shaft. Ang modelo ay binubuo ng thermal insulation, na kumakatawan sa vapor-tight thermal insulation plates (isang ibabaw ay aluminum na 1.5 mm ang kapal; ang pangalawa ay aluminum foil), na puno ng polyurethane foam na 3.0 cm ang kapal na may thermal conductivity coefficient na 0.03 W/(m 2 × o C). Heat transfer resistance ng plate – 1.0 m 2 × o C/W, pader ng ladrilyo– 0.6 m 2 × o C/W. Sa pagitan ng mga heat-insulating plate at sa ibabaw ng sobre ng gusali ay may air gap na 5 cm ang kapal mga kondisyon ng temperatura at ang paggalaw ng daloy ng init sa pamamagitan ng nakapaloob na istraktura, temperatura at mga sensor ng daloy ng init ay na-install sa loob nito.

kanin. 14. Diagram ng isang eksperimentong sistema na may kinokontrol na thermal insulation

Ang isang larawan ng naka-install na thermal insulation system na may power supply mula sa ventilation exhaust heat recovery system ay ipinapakita sa Fig. 15.

Ang karagdagang enerhiya ay ibinibigay sa loob ng interlayer na may hangin na kinuha mula sa exhaust heat recovery system ng mga emisyon ng bentilasyon ng gusali. Ang mga paglabas ng bentilasyon ay kinuha mula sa exit ng ventilation shaft ng gusali ng State Enterprise na "NIPTIS Institute na pinangalanan. Atayev S.S.," ay pinakain sa unang input ng recuperator (tingnan ang Fig. 15a). Ang hangin ay ibinibigay sa pangalawang input ng recuperator mula sa ventilation layer, at mula sa pangalawang output ng recuperator - muli sa ventilation layer. Ang maubos na hangin ng bentilasyon ay hindi maaaring direktang maibigay sa puwang ng hangin dahil sa panganib ng paghalay ng kahalumigmigan sa loob nito. Samakatuwid, ang mga paglabas ng bentilasyon ng gusali ay unang dumaan sa isang heat exchanger-recuperator, ang pangalawang input kung saan nakatanggap ng hangin mula sa interlayer. Sa recuperator ito ay pinainit at, sa tulong ng isang fan, ibinibigay sa air gap ng sistema ng bentilasyon sa pamamagitan ng isang flange na naka-mount sa ilalim ng insulating panel. Sa pamamagitan ng pangalawang flange sa itaas na bahagi ng thermal insulation, ang hangin ay inalis mula sa panel at isinara ang cycle ng paggalaw nito sa pangalawang inlet ng heat exchanger. Sa panahon ng trabaho, ang impormasyon ay naitala mula sa temperatura at mga sensor ng daloy ng init na naka-install ayon sa diagram sa Fig. 14.

Ginamit ang isang espesyal na kontrol at yunit sa pagpoproseso ng data upang kontrolin ang mga operating mode ng mga fan at upang makuha at i-record ang mga parameter ng eksperimento.

Sa Fig. Ang 16 ay nagpapakita ng mga graph ng mga pagbabago sa temperatura: panlabas na hangin, panloob na hangin at panloob na hangin iba't ibang bahagi mga interlayer. Mula 7.00 hanggang 13.00 ang sistema ay pumapasok sa isang nakatigil na mode ng operasyon. Ang pagkakaiba sa pagitan ng temperatura sa air inlet sa layer (sensor 6) at ang temperatura sa exit mula dito (sensor 5) ay naging mga 3 o C, na nagpapahiwatig ng pagkonsumo ng enerhiya mula sa dumadaan na hangin.

kanin. 16. Mga tsart ng temperatura: a – panlabas na hangin at panloob na hangin;b – hangin sa iba't ibang bahagi ng layer

Sa Fig. Ang Figure 17 ay nagpapakita ng mga graph ng pag-asa sa oras ng temperatura ng mga ibabaw ng dingding at thermal insulation, pati na rin ang temperatura at daloy ng init sa nakapaloob na ibabaw ng gusali. Sa Fig. Ang 17b ay malinaw na nagpapakita ng pagbaba sa daloy ng init mula sa silid pagkatapos magbigay ng pinainit na hangin sa layer ng bentilasyon.

kanin. 17. Mga graph laban sa oras: a – temperatura ng mga ibabaw ng dingding at thermal insulation;b – daloy ng temperatura at init sa nakapaloob na ibabaw ng gusali

Ang mga pang-eksperimentong resulta na nakuha ng mga may-akda ay nagpapatunay sa posibilidad ng pagkontrol sa mga katangian ng thermal insulation na may isang maaliwalas na layer.

KONGKLUSYON

1 Ang isang mahalagang elemento ng mga gusaling matipid sa enerhiya ay ang sobre nito. Ang mga pangunahing direksyon ng pag-unlad ng pagbabawas ng pagkawala ng init ng mga gusali sa pamamagitan ng mga sobre ng gusali ay nauugnay sa aktibong thermal insulation, kapag ang sobre ng gusali ay may mahalagang papel sa paghubog ng mga parameter ng panloob na kapaligiran ng mga lugar. Ang pinaka-halatang halimbawa ay isang sobre ng gusali na may puwang sa hangin.

2 Ang mga may-akda ay nagmungkahi ng isang thermal insulation na disenyo na may saradong air gap sa pagitan ng thermal insulation at ng dingding ng gusali. Upang maiwasan ang paghalay ng kahalumigmigan sa layer ng hangin nang hindi binabawasan ang mga katangian ng heat-insulating, ang posibilidad ng paggamit ng vapor-permeable insert sa thermal insulation ay isinasaalang-alang. Ang isang paraan ay binuo para sa pagkalkula ng lugar ng mga pagsingit depende sa mga kondisyon ng paggamit ng thermal insulation. Para sa ilang mga istraktura ng dingding, tulad ng sa unang halimbawa mula sa Talahanayan 1, magagawa mo nang walang mga pagsingit na natatagusan ng singaw. Sa ibang mga kaso, ang lugar ng singaw-permeable insert ay maaaring hindi gaanong mahalaga sa lugar ng insulated wall.

3 Ang isang pamamaraan para sa pagkalkula ng mga katangian ng thermal at ang disenyo ng isang thermal insulation system na may kinokontrol na mga katangian ng thermal ay binuo. Ang disenyo ay ginawa sa anyo ng isang sistema na may isang maaliwalas na puwang ng hangin sa pagitan ng dalawang layer ng thermal insulation. Kapag ang hangin ay gumagalaw sa isang layer na may temperatura na mas mataas kaysa sa kaukulang punto ng isang pader na may isang conventional thermal insulation system, ang magnitude ng temperatura gradient sa thermal insulation layer mula sa pader hanggang sa layer ay bumababa kumpara sa thermal insulation na walang layer. , na binabawasan ang pagkawala ng init mula sa gusali sa pamamagitan ng dingding. Posibleng gamitin ang init ng lupa sa ilalim ng gusali bilang enerhiya upang mapataas ang temperatura ng pumped air, gamit ang isang soil heat exchanger, o solar energy. Ang mga pamamaraan ay binuo para sa pagkalkula ng mga katangian ng naturang sistema. Pang-eksperimentong pagkumpirma ng katotohanan ng paggamit ng isang thermal insulation system na may kontrolado mga katangian ng thermal para sa mga gusali.

BIBLIOGRAPIYA

1. Bogoslovsky, V. N. Construction thermal physics / V. N. Bogoslovsky. – SPb.: AVOK-NORTH-WEST, 2006. – 400 p.

2. Thermal insulation system para sa mga gusali: TKP.

4. Disenyo at pag-install ng isang insulation system na may ventilated air layer batay sa tatlong-layer na facade panel: R 1.04.032.07. – Minsk, 2007. – 117 p.

5. Danilevsky, L. N. Sa isyu ng pagbabawas ng antas ng pagkawala ng init sa isang gusali. Karanasan ng pakikipagtulungan ng Belarusian-German sa konstruksyon / L. N. Danilevsky. – Minsk: Strinko, 2000. – P. 76, 77.

6. Alfred Kerschberger "Solares Bauen mit transparenter Warmedammung." Systeme, Wirtschaftlichkeit, Perspektiven, BAUVERLAG GMBH, WEISBADEN UND BERLIN.

7. Die ESA-Solardassade – Dammen mit Licht / ESA-Energiesysteme, 3. Passivhaustagung 19 hanggang 21 February 1999. Bregenz. -R. 177–182.

8. Peter O. Braun, Makabagong Gebaudehullen, Warmetechnik, 9, 1997. – R. 510–514.

9. Passive house bilang adaptive life support system: abstracts of reports Intern. siyentipiko at teknikal conf. "Mula sa thermal refurbishment ng mga gusali - hanggang passive na bahay. Mga problema at solusyon" / L. N. Danilevsky. – Minsk, 1996. – P. 32–34.

10. Thermal insulation na may mga kontroladong katangian para sa mga gusaling may mababang antas ng pagkawala ng init: koleksyon. tr. / State Enterprise “NIPTIS Institute na pinangalanan. Ataeva S.S.”; L. N. Danilevsky. – Minsk, 1998. – P. 13–27.

11. Danilevsky, L. Thermal insulation system na may kontroladong mga katangian para sa isang passive house / L. Danilevsky // Arkitektura at konstruksiyon. – 1998. – No. 3. – P. 30, 31.

12. Martynenko, O. G. Libreng convective heat transfer. Direktoryo / O. G. Martynenko, Yu. – Minsk: Agham at Teknolohiya, 1982. – 400 p.

13. Mikheev, M. A. Mga Batayan ng paglipat ng init / M. A. Mikheev, I. M. Mikheeva. – M.: Enerhiya, 1977. – 321 p.

14. External ventilated building fencing: Pat. 010822 Evraz. Opisina ng Patent, IPC (2006.01) E04B 2/28, E04B 1/70 / L. N. Danilevsky; aplikante State Enterprise “NIPTIS Institute na pinangalanan. Atayeva S.S.” – Blg. 20060978; pahayag 05.10.2006; publ. 12/30/2008 // Bulletin. Eurasian Patent Office. – 2008. – No. 6.

15. External ventilated building fencing: Pat. 11343 Rep. Belarus, MPK (2006) E04B1/70, E04B2/28 / L. N. Danilevsky; aplikante State Enterprise “NIPTIS Institute na pinangalanan. Atayeva S.S.” – Blg. 20060978; appl. 05.10.2006; publ. 12/30/2008 // Afitsyiny bulletin. / Pambansa sentrong intelektwal. Ulasnastsi. – 2008.

Inilipat ang init at kahalumigmigan sa pamamagitan ng mga panlabas na bakod

Mga Pangunahing Kaalaman sa Paglipat ng init sa isang Gusali

Ang init ay palaging lumilipat mula sa isang mas mainit na kapaligiran patungo sa isang mas malamig. Ang proseso ng paglilipat ng init mula sa isang punto sa espasyo patungo sa isa pa dahil sa pagkakaiba ng temperatura ay tinatawag paglipat ng init at kolektibo, dahil kabilang dito ang tatlong pangunahing uri ng pagpapalitan ng init: thermal conductivity (conduction), convection at radiation. kaya, potensyal ang paglipat ng init ay pagkakaiba sa temperatura.

Thermal conductivity

Thermal conductivity- isang uri ng paglipat ng init sa pagitan ng mga nakatigil na particle ng isang solid, likido o gas na substance. Kaya, ang thermal conductivity ay ang pagpapalitan ng init sa pagitan ng mga particle o mga elemento ng istruktura ng materyal na kapaligiran na direktang nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Kapag nag-aaral ng thermal conductivity, ang isang sangkap ay itinuturing na isang solidong masa, ang molekular na istraktura nito ay hindi pinansin. Sa dalisay na anyo nito, ang thermal conductivity ay nangyayari lamang sa mga solido, dahil sa likido at gas na media halos imposible upang matiyak ang kawalang-kilos ng isang sangkap.

Karamihan sa mga materyales sa gusali ay buhaghag na katawan. Ang mga pores ay naglalaman ng hangin na may kakayahang lumipat, iyon ay, ilipat ang init sa pamamagitan ng convection. Ito ay pinaniniwalaan na ang convective component ng thermal conductivity ng mga materyales sa gusali ay maaaring mapabayaan dahil sa liit nito. Sa loob ng butas ng butas, ang nagliliwanag na pagpapalitan ng init ay nangyayari sa pagitan ng mga ibabaw ng mga dingding nito. Ang paglipat ng init sa pamamagitan ng radiation sa mga pores ng mga materyales ay pangunahing tinutukoy ng laki ng mga pores, dahil mas malaki ang butas, mas malaki ang pagkakaiba ng temperatura sa mga dingding nito. Kung isinasaalang-alang ang thermal conductivity, ang mga katangian ng prosesong ito ay nauugnay sa kabuuang masa ng sangkap: magkasama ang balangkas at mga pores.

Ang sobre ng gusali ay karaniwang eroplano-parallel na pader, kung saan ang paglipat ng init ay nangyayari sa isang direksyon. Bilang karagdagan, kadalasan kapag thermotechnical na mga kalkulasyon panlabas na nakapaloob na mga istraktura, ipinapalagay na ang paglipat ng init ay nangyayari kapag nakatigil na mga kondisyon ng thermal, iyon ay, na may pare-parehong oras ng lahat ng mga katangian ng proseso: daloy ng init, temperatura sa bawat punto, mga thermophysical na katangian ng mga materyales sa gusali. Samakatuwid ito ay mahalagang isaalang-alang proseso ng one-dimensional na nakatigil na thermal conductivity sa isang homogenous na materyal, na inilalarawan ng Fourier equation:

saan q T - ibabaw ng init flux density dumadaan sa isang eroplanong patayo sa daloy ng init, W/m2;

λ - thermal conductivity ng materyal, W/m. o C;

t- pagkakaiba-iba ng temperatura sa kahabaan ng x axis, °C;

Ang relasyon ay tinatawag gradient ng temperatura, mga S/m, at itinalaga grad t. Ang gradient ng temperatura ay nakadirekta sa pagtaas ng temperatura, na nauugnay sa pagsipsip ng init at pagbaba ng daloy ng init. Ang minus sign sa kanang bahagi ng equation (2.1) ay nagpapakita na ang pagtaas ng daloy ng init ay hindi nag-tutugma sa pagtaas ng temperatura.

Ang thermal conductivity λ ay isa sa mga pangunahing katangian ng thermal ng isang materyal. Tulad ng mga sumusunod mula sa equation (2.1), ang thermal conductivity ng isang materyal ay isang sukatan ng conductivity ng init sa pamamagitan ng isang materyal, ayon sa numero ay katumbas ng daloy ng init na dumadaan sa 1 m 2 ng lugar na patayo sa direksyon ng daloy, na may gradient ng temperatura. kasama ang daloy na katumbas ng 1 o C/m (Larawan 1). Paano higit na halagaλ, mas matindi ang proseso ng thermal conductivity sa naturang materyal, mas malaki ang daloy ng init. Samakatuwid, ang mga thermal insulation na materyales ay karaniwang itinuturing na mga materyales na may thermal conductivity na mas mababa sa 0.3 W/m. tungkol kay S.

Isotherms; - ------ - mga linya ng daloy ng init.

Mga pagbabago sa thermal conductivity ng mga materyales sa gusali na may mga pagbabago sa kanilang density nangyayari dahil sa ang katunayan na ang halos anumang materyales sa pagtatayo binubuo kalansay- ang pangunahing materyales sa gusali at hangin. K.F. Ibinibigay ng Fokin ang sumusunod na data bilang isang halimbawa: ang thermal conductivity ng isang ganap na siksik na substance (walang mga pores), depende sa kalikasan nito, ay may thermal conductivity mula 0.1 W/m o C (para sa plastic) hanggang 14 W/m o C (para sa crystalline mga sangkap na may daloy ng init sa kahabaan ng mala-kristal na ibabaw), habang ang hangin ay may thermal conductivity na humigit-kumulang 0.026 W/m o C. Kung mas mataas ang density ng materyal (mas mababa ang porosity), mas malaki ang halaga ng thermal conductivity nito. Malinaw na ang magaan na thermal insulation na materyales ay may medyo mababang density.

Ang mga pagkakaiba sa porosity at thermal conductivity ng skeleton ay humantong sa mga pagkakaiba sa thermal conductivity ng mga materyales, kahit na may parehong density. Halimbawa, ang mga sumusunod na materyales (Talahanayan 1) sa parehong density, ρ 0 =1800 kg/m 3, may iba't ibang halaga ng thermal conductivity:

Talahanayan 1.

Ang thermal conductivity ng mga materyales na may parehong density ay 1800 kg/m3.

Habang bumababa ang density ng materyal, bumababa ang thermal conductivity l nito, dahil bumababa ang impluwensya ng conductive component ng thermal conductivity ng skeleton ng materyal, ngunit, gayunpaman, ang impluwensya ng bahagi ng radiation ay tumataas. Samakatuwid, ang pagbaba ng density sa ibaba ng isang tiyak na halaga ay humahantong sa isang pagtaas sa thermal conductivity. Iyon ay, mayroong isang tiyak na halaga ng density kung saan mayroon ang thermal conductivity pinakamababang halaga. May mga pagtatantya na sa 20 o C sa mga pores na may diameter na 1 mm, ang thermal conductivity sa pamamagitan ng radiation ay 0.0007 W/ (m°C), na may diameter na 2 mm - 0.0014 W/ (m°C), atbp. Kaya, ang thermal conductivity sa pamamagitan ng radiation ay nagiging makabuluhan sa mga materyales sa thermal insulation na may mababang density at malalaking sukat ng butas.

Ang thermal conductivity ng isang materyal ay tumataas sa pagtaas ng temperatura kung saan nangyayari ang paglipat ng init. Ang pagtaas sa thermal conductivity ng mga materyales ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas sa kinetic energy ng mga skeletal molecule ng substance. Ang thermal conductivity ng hangin sa mga pores ng materyal ay tumataas din, at ang intensity ng paglipat ng init sa kanila sa pamamagitan ng radiation. Sa pagsasagawa ng konstruksiyon, ang pagtitiwala ng thermal conductivity sa temperatura ng malaking kahalagahan Hindi na kailangang muling kalkulahin ang mga halaga ng thermal conductivity ng mga materyales na nakuha sa mga temperatura hanggang sa 100 o C sa kanilang mga halaga sa 0 o C, gamit ang empirical formula O.E. Vlasova:

λ o = λ t / (1+β . t), (2.2)

kung saan ang λ o ay ang thermal conductivity ng materyal sa 0 o C;

λ t - thermal conductivity ng materyal sa t o C;

β - koepisyent ng temperatura mga pagbabago sa thermal conductivity, 1/ o C, para sa iba't ibang materyales, katumbas ng humigit-kumulang 0.0025 1/ o C;

t ay ang temperatura ng materyal kung saan ang thermal conductivity coefficient nito ay katumbas ng λ t.

Para sa isang patag na homogenous na pader na may kapal δ (Larawan 2), ang daloy ng init na inilipat ng thermal conductivity sa pamamagitan ng homogenous na pader ay maaaring ipahayag ng equation:

saan τ 1 , τ 2- mga halaga ng temperatura sa mga ibabaw ng dingding, o C.

Mula sa expression (2.3) sumusunod na ang pamamahagi ng temperatura sa kapal ng pader ay linear. Ang dami δ/λ ay pinangalanan thermal resistance ng materyal na layer at minarkahan R T, m 2. o C/W:

Fig.2. Pamamahagi ng temperatura sa isang patag na homogenous na pader

Samakatuwid, ang daloy ng init q T, W/m 2, sa pamamagitan ng isang pare-parehong plane-parallel na pader ng kapal δ , m, mula sa isang materyal na may thermal conductivity λ, W/m. o C, maaaring isulat sa anyo

Ang thermal resistance ng isang layer ay ang paglaban sa thermal conductivity, katumbas ng pagkakaiba ng temperatura sa kabaligtaran ng mga ibabaw ng layer kapag ang isang daloy ng init na may density sa ibabaw na 1 W/m 2 ay dumaan dito.

Ang paglipat ng init sa pamamagitan ng thermal conductivity ay nagaganap sa mga materyal na layer ng sobre ng gusali.

Convection

Convection- paglipat ng init sa pamamagitan ng paglipat ng mga particle ng bagay. Ang convection ay nangyayari lamang sa likido at gas na mga sangkap, gayundin sa pagitan ng isang likido o gas na daluyan at isang ibabaw. solid. Sa kasong ito, ang paglipat ng init ay nangyayari sa pamamagitan ng thermal conductivity. Ang pinagsamang epekto ng convection at heat conduction sa hangganang rehiyon na malapit sa ibabaw ay tinatawag na convective heat transfer.

Nagaganap ang convection sa panlabas at panloob na ibabaw ng mga enclosure ng gusali. Ang kombeksyon ay may mahalagang papel sa pagpapalitan ng init ng mga panloob na ibabaw ng isang silid. Sa iba't ibang kahulugan temperatura ng ibabaw at ang hangin na katabi nito, ang init ay lumilipat patungo sa mas mababang temperatura. Ang daloy ng init na ipinadala sa pamamagitan ng kombeksyon ay nakasalalay sa paraan ng paggalaw ng likido o gas na naghuhugas sa ibabaw, sa temperatura, density at lagkit ng gumagalaw na daluyan, sa pagkamagaspang ng ibabaw, sa pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura ng ibabaw at ang nakapaligid na daluyan.

Ang proseso ng pagpapalitan ng init sa pagitan ng ibabaw at ng gas (o likido) ay nagpapatuloy nang iba depende sa likas na katangian ng paggalaw ng gas. Makilala natural at sapilitang kombeksyon. Sa unang kaso, ang paggalaw ng gas ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng ibabaw at ng gas, sa pangalawa - dahil sa mga puwersang panlabas sa prosesong ito (ang operasyon ng mga tagahanga, hangin).

Sapilitang convection in pangkalahatang kaso maaaring sinamahan ng proseso ng natural na convection, ngunit dahil ang intensity ng forced convection ay kapansin-pansing lumampas sa intensity ng natural convection, ang natural na convection ay madalas na napapabayaan kapag isinasaalang-alang ang forced convection.

Sa hinaharap, isasaalang-alang lamang ang mga nakatigil na proseso ng convective heat transfer, na nagpapalagay ng pare-pareho ang bilis at temperatura sa paglipas ng panahon sa anumang punto sa hangin. Ngunit dahil ang temperatura ng mga elemento ng silid ay nagbabago nang medyo mabagal, ang mga dependency na nakuha para sa mga nakatigil na kondisyon ay maaaring pahabain sa proseso hindi nakatigil na mga kondisyon ng thermal ng silid, kung saan sa bawat sandali na isinasaalang-alang ang proseso ng convective heat exchange sa mga panloob na ibabaw ng mga bakod ay itinuturing na nakatigil. Ang mga dependency na nakuha para sa mga nakatigil na kondisyon ay maaari ding palawigin sa kaso ng biglaang pagbabago sa likas na katangian ng convection mula natural hanggang sa sapilitang, halimbawa, kapag ang isang recirculating room heating device (fan coil o split system sa heat pump mode) ay naka-on. sa kwarto. Una, ang bagong mode ng paggalaw ng hangin ay mabilis na naitatag at, pangalawa, ang kinakailangang katumpakan ng pagtatasa ng engineering ng proseso ng paglipat ng init ay mas mababa kaysa sa posibleng mga kamalian mula sa kakulangan ng pagwawasto ng daloy ng init sa panahon ng estado ng paglipat.

Para sa pagsasanay sa engineering ng mga kalkulasyon para sa pagpainit at bentilasyon, ang convective heat exchange sa pagitan ng ibabaw ng nakapaloob na istraktura o tubo at ang hangin (o likido) ay mahalaga. Sa mga praktikal na kalkulasyon, ang mga equation ni Newton ay ginagamit upang tantyahin ang convective heat flow (Larawan 3):

, (2.6)

saan q sa- daloy ng init, W, na inilipat sa pamamagitan ng kombeksyon mula sa isang gumagalaw na daluyan patungo sa ibabaw o kabaliktaran;

t a- temperatura ng hangin na naghuhugas sa ibabaw ng dingding, o C;

τ - temperatura sa ibabaw ng dingding, o C;

α sa- koepisyent ng convective heat transfer sa ibabaw ng dingding, W/m 2. o C.

Fig.3 Convective heat exchange sa pagitan ng dingding at hangin

Heat transfer coefficient sa pamamagitan ng convection, isang to- isang pisikal na dami ayon sa numerong katumbas ng dami ng init na inilipat mula sa hangin patungo sa ibabaw ng isang solidong katawan sa pamamagitan ng convective heat exchange na may pagkakaiba sa pagitan ng temperatura ng hangin at ng temperatura ng ibabaw ng katawan na katumbas ng 1 o C.

Sa diskarteng ito, ang lahat ng pagiging kumplikado pisikal na proseso convective heat transfer ay nakapaloob sa heat transfer coefficient, isang to. Naturally, ang halaga ng koepisyent na ito ay isang function ng maraming mga argumento. Para sa praktikal na paggamit, tinatanggap ang mga tinatayang halaga isang to.

Ang equation (2.5) ay maaaring maginhawang muling isulat bilang:

saan R to - paglaban sa convective heat transfer sa ibabaw ng nakapaloob na istraktura, m 2. o C/W, katumbas ng pagkakaiba sa temperatura sa ibabaw ng bakod at ang temperatura ng hangin sa panahon ng pagpasa ng isang daloy ng init na may density sa ibabaw na 1 W/m 2 mula sa ang ibabaw sa hangin o vice versa. Paglaban R to ay ang reciprocal ng convective heat transfer coefficient isang to:

Radiation

Ang radiation (radiant heat transfer) ay ang paglipat ng init mula sa ibabaw patungo sa ibabaw sa pamamagitan ng radiation-transparent na medium sa pamamagitan ng mga electromagnetic wave na nagiging init (Fig. 4).

Fig.4. Maliwanag na pagpapalitan ng init sa pagitan ng dalawang ibabaw

Anuman pisikal na katawan, na may temperaturang naiiba sa absolute zero, nagpapalabas ng enerhiya sa nakapalibot na espasyo sa anyo ng mga electromagnetic wave. Ari-arian electromagnetic radiation nailalarawan sa pamamagitan ng wavelength. Ang radiation na itinuturing na thermal at may mga wavelength sa hanay na 0.76 - 50 microns ay tinatawag na infrared.

Halimbawa, ang radiant heat exchange ay nangyayari sa pagitan ng mga ibabaw na nakaharap sa silid, sa pagitan ng mga panlabas na ibabaw iba't ibang mga gusali, ibabaw ng lupa at langit. Ang nagliliwanag na pagpapalitan ng init sa pagitan ng mga panloob na ibabaw ng mga enclosure ng silid at ang ibabaw ay mahalaga aparatong pampainit. Sa lahat ng mga kasong ito, ang nagliliwanag na daluyan na nagpapadala ng mga alon ng init ay hangin.

Sa pagsasanay ng pagkalkula ng daloy ng init sa panahon ng nagliliwanag na paglipat ng init, ginagamit ang isang pinasimpleng formula. Ang intensity ng paglipat ng init sa pamamagitan ng radiation q l, W/m 2, ay tinutukoy ng pagkakaiba sa temperatura ng mga ibabaw na nakikilahok sa radiant heat transfer:

, (2.9)

kung saan ang τ 1 at τ 2 ay ang mga halaga ng temperatura ng mga ibabaw na nagpapalitan ng nagniningning na init, o C;

α l - koepisyent ng nagliliwanag na paglipat ng init sa ibabaw ng dingding, W/m 2. o C.

Radiation heat transfer koepisyent, a l- isang pisikal na dami ayon sa numero na katumbas ng dami ng init na inilipat mula sa isang ibabaw patungo sa isa pa sa pamamagitan ng radiation kapag ang pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura sa ibabaw ay 1 o C.

Ipakilala natin ang konsepto paglaban sa nagliliwanag na paglipat ng initR l sa ibabaw ng nakapaloob na istraktura, m 2. o C / W, katumbas ng pagkakaiba sa temperatura sa mga ibabaw ng mga bakod na nagpapalitan ng nagliliwanag na init kapag ang isang daloy ng init na may density sa ibabaw na 1 W / m 2 ay dumadaan mula sa ibabaw patungo sa ibabaw.

Pagkatapos ang equation (2.8) ay maaaring muling isulat bilang:

Paglaban R l ay ang reciprocal ng radiative heat transfer coefficient a l:

Thermal resistance ng air layer

Upang magdala ng pagkakapareho, paglaban sa paglipat ng init saradong mga puwang ng hangin na matatagpuan sa pagitan ng mga layer ng nakapaloob na istraktura ay tinatawag thermal resistance R in. p, m 2. o C/W.

Ang diagram ng paglipat ng init sa pamamagitan ng air gap ay ipinapakita sa Fig. 5.

Fig.5. Pagpapalitan ng init sa puwang ng hangin

Ang daloy ng init na dumadaan sa puwang ng hangin q sa. P, W/m2, ay binubuo ng mga daloy na ipinadala ng thermal conductivity (2) q t, W/m 2 , convection (1) q sa, W/m 2 , at radiation (3) q l, W/m 2 .

q sa. n =q t +q k +q l . (2.12)

Sa kasong ito, ang bahagi ng pagkilos ng bagay na ipinadala ng radiation ay ang pinakamalaking. Isaalang-alang natin ang isang saradong vertical na layer ng hangin, sa mga ibabaw kung saan ang pagkakaiba sa temperatura ay 5 o C. Sa pagtaas ng kapal ng layer mula 10 mm hanggang 200 mm, ang proporsyon ng daloy ng init dahil sa pagtaas ng radiation mula sa 60% hanggang 80%. Sa kasong ito, ang bahagi ng init na inilipat ng thermal conductivity ay bumaba mula 38% hanggang 2%, at ang bahagi ng convective heat flow ay tumataas mula 2% hanggang 20%.

Ang direktang pagkalkula ng mga sangkap na ito ay medyo mahirap. Samakatuwid sa mga dokumento ng regulasyon nagbibigay ng data sa thermal resistance ng closed air layers, na pinagsama-sama ng K.F. Fokin batay sa mga resulta ng mga eksperimento ni M.A. Mikheeva. Kung mayroong heat-reflecting aluminum foil sa isa o magkabilang ibabaw ng air gap, na humahadlang sa radiant heat transfer sa pagitan ng mga surface na nag-frame ng air gap, dapat na doblehin ang thermal resistance. Upang madagdagan ang thermal resistance ng mga closed air layer, inirerekumenda na tandaan ang mga sumusunod na konklusyon mula sa pananaliksik:

1) ang mga layer ng maliit na kapal ay epektibo sa mga tuntunin ng heat engineering;

2) mas makatwiran na gumawa ng ilang manipis na layer sa bakod kaysa sa isang malaki;

3) ipinapayong ilagay ang mga puwang ng hangin na mas malapit sa panlabas na ibabaw ng bakod, dahil binabawasan nito ang init na pagkilos ng bagay sa pamamagitan ng radiation sa taglamig;

4) ang mga vertical na layer sa mga panlabas na dingding ay dapat na hatiin ng mga pahalang na diaphragm sa antas ng mga interfloor na kisame;

5) upang mabawasan ang init na pagkilos ng bagay na ipinadala ng radiation, ang isa sa mga ibabaw ng interlayer ay maaaring pinahiran aluminyo palara, na may emissivity na humigit-kumulang ε=0.05. Ang pagtakip sa magkabilang ibabaw ng air gap na may foil ay halos hindi nakakabawas sa paglipat ng init kumpara sa pagtakip sa isang ibabaw.

Mga tanong para sa pagpipigil sa sarili

1. Ano ang potensyal ng paglipat ng init?

2. Ilista ang mga elementarya na uri ng heat transfer.

3. Ano ang heat transfer?

4. Ano ang thermal conductivity?

5. Ano ang koepisyent ng thermal conductivity ng isang materyal?

6. Isulat ang formula para sa daloy ng init na ipinadala ng thermal conductivity sa isang multilayer na pader sa mga kilalang temperatura ng panloob na t in at panlabas na t n ibabaw.

7. Ano ang thermal resistance?

8. Ano ang convection?

9. Isulat ang formula para sa daloy ng init na inililipat sa pamamagitan ng convection mula sa hangin patungo sa ibabaw.

10. Pisikal na kahulugan ng convective heat transfer coefficient.

11. Ano ang radiation?

12. Isulat ang formula para sa heat flux na inililipat ng radiation mula sa isang ibabaw patungo sa isa pa.

13. Pisikal na kahulugan ng radiative heat transfer coefficient.

14. Ano ang tawag sa heat transfer resistance ng closed air gap sa isang building envelope?

15. Anong uri ng daloy ng init ang binubuo ng kabuuang init na dumadaloy sa layer ng hangin?

16. Anong katangian ng daloy ng init ang namamayani sa daloy ng init sa pamamagitan ng layer ng hangin?

17. Paano nakakaapekto ang kapal ng puwang ng hangin sa pamamahagi ng mga daloy sa loob nito.

18. Paano bawasan ang daloy ng init sa pamamagitan ng air gap?

.
1.3 Ang gusali bilang isang solong sistema ng enerhiya.
2. Paglipat ng init at kahalumigmigan sa pamamagitan ng mga panlabas na bakod.
2.1 Mga pangunahing kaalaman sa paglipat ng init sa isang gusali.
2.1.1 Thermal conductivity.
2.1.2 Kombeksyon.
2.1.3 Radiation.
2.1.4 Thermal resistance ng air layer.
2.1.5 Mga koepisyent ng paglipat ng init sa panloob at panlabas na mga ibabaw.
2.1.6 Paglipat ng init sa pamamagitan ng multilayer wall.
2.1.7 Nabawasan ang paglaban sa paglipat ng init.
2.1.8 Pamamahagi ng temperatura sa buong seksyon ng bakod.
2.2 Mga kondisyon ng kahalumigmigan nakapaloob na mga istruktura.
2.2.1 Mga dahilan para sa paglitaw ng kahalumigmigan sa mga bakod.
2.2.2 Mga negatibong kahihinatnan ng pagbabasa ng mga panlabas na bakod.
2.2.3 Kaugnayan sa pagitan ng kahalumigmigan at mga materyales sa gusali.
2.2.4 Malamig na hangin.
2.2.5 Nilalaman ng kahalumigmigan ng materyal.
2.2.6 Sorption at desorption.
2.2.7 Pagkamatagusin ng singaw ng mga bakod.
2.3 Air permeability ng mga panlabas na bakod.
2.3.1 Mga pangunahing probisyon.
2.3.2 Pagkakaiba ng presyon sa panlabas at panloob na ibabaw ng mga bakod.
2.3.3 Air permeability ng mga materyales sa gusali.

2.1.4 Thermal resistance ng air layer.

Upang magdala ng pagkakapareho, paglaban sa paglipat ng init saradong mga puwang ng hangin na matatagpuan sa pagitan ng mga layer ng nakapaloob na istraktura ay tinatawag thermal resistance R v.p, m². ºС/W.
Ang diagram ng paglipat ng init sa pamamagitan ng air gap ay ipinapakita sa Fig. 5.

Fig.5. Pagpapalitan ng init sa layer ng hangin.