КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Теплоусвоение и тепловая инерция ограждения
Закономерность изменений тепловых потоков и соответственно температуры поверхности ограждающей конструкции может быть принята в виде гармонических колебаний. Период колебаний теплового потока соответствует периоду отдачи тепла системой отопления или периоду нагрева ограждений солнечными лучами.Значения максимального увеличения или уменьшения теплового потока Qz или температуры поверхности ограждения т по отношению к их средним значениям являются амплитудами колебаний теплового потока Aq и температуры поверхности ограждения Ах . Отношение амплитуды колебания теплового потока Aq к амплитуде колебания температуры поверхности ограждения Ах называется коэффициентом теплоусвоения поверхности ограждения (внутренней или наружной) у, Вт/(м2-°С): Коэффициент теплоусвоения поверхности ограждения зависит от периода колебания теплового потока Z, теплотехнических свойств ограждения и является важной характеристикой ограждения в оношении воздействия на него периодических колебаний теплового потока и температуры. Этот коэффициент представляет собой максимальное изменение амплитуды колебания теплового потока, воспринимаемое поверхностью ограждения, при амплитуде колебания ее температуры, равной 1 °С. В однородном ограждении большой толщины теплоусвоение его поверхностей при заданном периоде колебаний температуры будет зависеть только от свойства этого материала ограждения, называемого коэффициентом теплоусвоения материала s, Вт/(м2-°С), s = л/2лХср/г. (3.37) В частном случае при периоде колебаний температуры 24 ч, например при солнечном облучении конструкции, s24 = 0,51 л/я,ср. (3.38) Из формулы (3.37) видно, что коэффициент теплоусвоения материала увеличивается с уменьшением периода Z, при Z=0 s=oo. Тогда по формуле (3.36) Ат = 0, т. е. будет иметь место стационарный тепловой поток. Наибольшее теплоусвоение имеют тяжелые теплопроводные материалы (сталь S24= 126,7; гранит S24=24,9 Вт/ (м2 • °С), а наименьшее - легкие малотеплопроводные (минеральная вата S94-0,64; пенопласты S24=0,26 Вт/(м2-°С). Колебания температуры на поверхности ограждения, в свою очередь, вызывают колебания температуры в толще его. По мере удаления от поверхности ограждения амплитуда колебания температуры будет затухать в толще (рис. 3.16). Кроме уменьшения амплитуд колебания температуры по мере удаления от поверхности ограждения происходит еще запаздывание этих колебаний во времени. В результате в толще ограждения образуется температурная волна, затухающая по мере проникновения ее в толщу ограждения. Расстояние между двумя максимумами или минимумами волны I называется длиной волны. Для характеристики числа волн, располагающихся в толще данного ограждения, служит безразмерный показатель тепловой инерции D. Показатель тепловой инерции может быть назван условной толщиной ограждения и является мерой интенсивности затухания колебаний температуры внутри ограждающей конструкции. Показатель тепловой инерции характеризует число температурных волн, располагающихся в толще ограждения. В ограждении при D=8,5 располагается примерно одна температурная волна. Для однородного ограждения D=Rs. (3.39) Для многослойного ограждения показатель тепловой инерции приближенно определяется1 как сумма показателей тепловой инерции отдельных слоев: 2/,-s,. (3.40) D = 2D,
|