ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплоусвоение из "Строительная теплотехника ограждающих частей зданий " В строительной теплотехнике большое значение имеют вопросы, связанные с периодическими колебаниями температур и тепловых потоков (воздействие солнечной радиации, суточные изменения температуры наружного воздуха, периодическая топка печей). [c.112] Свойство поверхности ограждения в большей или меньшей степени воспринимать тепло при периодических колебаниях теплового потока или температуры воздуха называется теплоусвое-нием. Понятие о теплоусвоении было введено О. Е. Власовым в разработанную им теорию теплоустойчивости ограждений и использовано проф. Л. А. Семеновым для решения вопросов о колебании температуры воздуха в помещениях при неравномерной отдаче тепла отоплением. [c.112] Величина максимального повышения или понижения теплового потока против среднего его значения носит название амплитуды колебания теплового потока Л д. Таким образом, тепловой поток колеблется в пределах от максимального значения его макс = Рг+Л(5, что соответствует максимальной отдаче тепла отопительным прибором, до минимального его значения Qмlm = = Qz—Лр, что соответствует наименьшей отдаче тепла отопительным прибором. Величина Лд может быть выражена как часть от среднего расхода тепла, т. е. AQ = mQz, где т — отвлеченное число, которое при колебаниях отдачи тепла отоплением зависит исключительно от свойств отопительного прибора и называется коэффициентом неравномерности отдачи тепла отоплением. [c.113] Чем равномернее будет отдача тепла отопительными системами, тем меньше будет величина т, а следовательно, и Лд. В пределе при т = 0 Лд также будет равно нулю и тепловой поток будет стационарным. Значения т для различных видов отопления приведены далее в табл. 11. [c.114] Колебания величины теплового потока, проходящего через ограждение, вызывают в свою очередь колебания температуры на внутренней поверхности ограждения. Эти колебания будут происходить также по синусоиде и с тем же периодом 2, но запаздывать во времени (нижняя кривая на рис. 37). [c.114] Запаздывание колебаний температуры на внутренней поверхности ограждения выразится в том, что в то время как величина теплового потока достигла своего минимума и начала увеличиваться, температура на внутренней поверхности ограждения продолжает еще некоторое время понижаться, пока достигнет своего минимума. Такое же отставание будет при достижении тепловым потоком своего максимума. [c.114] Тмакс = Тв+Лт ДО МИНИМаЛЬНОГО Тмип = в—А%. ВелИЧИНа Ах зависит от амплитуды колебания теплового потока Лд, периода колебания 2 и теплотехнических свойств самого ограждения. [c.114] Чем больше будет величина коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Ув при одной и той же величине i4q, тем меньше будет амплитуда колебания температуры Ах на его внутренней поверхности. [c.115] Если ограждение состоит из одного материала и имеет очень большую толщину, то теплоусвоение его внутренней поверхности при заданном периоде колебания температуры будет зависеть только от свойств этого материала. В этом случае теплоусвоение представляет физическую характеристику материала ограждения и носит название коэффициента теплоусвоения материала 5. [c.115] Формула (47) показывает, что коэффициент теплоусвоения материала увеличивается с уменьшением периода Z. В пределе, когда Z=0, т. е. колебания теплового потока отсутствуют, s = oo, В этом случае по формуле (46) получим, что Ах будет равно нулю, т. е. колебания температуры на внутренней поверхности ограждения будут отсутствовать, следовательно, имеем случай стационарного теплового потока. [c.115] Значения величин коэффициентов теплоусвоения некоторых строительных материалов для периода Z = 2A ч даны в приложении 1. [c.115] Формула (47), а также приложение 1 показывают, что наибольшее теплоусвоение имеют тяжелые теплопроводные материалы (мрамор, гранит имеют 524 = 21,9 ккал м -ч-град) и наименьшее— легкие малотеплопроводные материалы (вата стеклянная 524 = 0,48, мипора 524 = 0,27 ккал1м -ч-град). [c.115] Покрытие поверхности пола ковром резко понижает его коэффициент теплоусвоения, что опять же. ощущается как повышение его температуры, хотя в действительности этого может и не быть. [c.116] Колебания температуры на внутренней поверхности ограждения вызывают в свою очередь колебания температуры в толщине ограждения. По мере удаления от внутренней поверхности амплитуды колебания температуры будут постепенно уменьшаться, т. е. затухать в толще ограждения. Колебания температуры в ограждении схематически изображены на рис. 38. Сплошная прямая линия Тв—Тн изображает падение температуры в толще ограждения при стационарном тепловом потоке. Пунктирные линии выше и ниже этой прямой дают границы колебания температуры в соответствующих плоскостях ограждения. Таким образом, расстояния по вертикали от любой точки этой линии до наклонной прямой выражают амплитуды колебания температуры в соответствующих плоскостях ограждения. На рисунке ясно видно убывание этих амплитуд от максимального значения их Ах по мере углубления в ограждение от его внутренней поверхности. [c.116] Таким образом, в толще ограждения образуется температурная волна, затухающая по мере проникания ее в толщу ограждения. Расстояние между двумя максимумами или двумя минимумами волны I носит название длины волны. Для характеристики числа волн, располагающихся в толще данного ограждения, может служить величина его показателя тепловой инерции В . Показатель тепловой инерции однородного ограждения определяется как произведение его термического сопротивления Н на коэффициент теплоусвоения материала ограждения 5, т. е. [c.117] Для ограждения, состоящего из нескольких слоев, показатель тепловой инбр4 ии его определяется как сумма показателей тепловой инерции отдельных слоев, т. е. [c.117] Значение показателя тепловой инерции данного ограждения не есть постоянная величина, а величина, зависящая от периода колебания теплового потока, так как значение 5, входящее в формулу (48), зависит от 2. С уменьшением периода колебания теплового потока увеличивается показатель тепловой инерции ограждения, т. е. в ограждении располагается большее число волн,, уменьшается длина температурной волны и быстрее затухают температурные колебания в толще ограждения. При увеличении периода колебания происходит обратное явление. [c.117] Слой резких колебаний характеризуется тем, что для него показатель тепловой инерции равен единице, т. е. [c.118] На величину коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Ув оказывают влияние только теплотехнические свойства материалов ограждения, расположенных в его слое резких колебаний. Вся же остальная часть ограждения, лежащая за пределами слоя резких колебаний, на коэффициент теплоусвоения его внутренней поверхности практически почти не оказывает влияния. [c.118] Толщина слоя резких колебаний a, так же как и показатель тепловой инерции ограждения, зависит от периода колебания теплового потока Z, но увеличивается с увеличением этого периода и уменьшается с его уменьшением. [c.118] Вернуться к основной статье