To tylko jedna z 12 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
– 1 – Charakterystyka energetyczna budynku. Podstawy opracowywania. Wymiana ciepła. Jacek Miklas Styczeń, 2009r. – 2 – 1. Formy przenoszenia ciepła. Występują trzy formy przenoszenia ciepła: − przewodzenie, − konwekcja, − promieniowanie. 1.1 Przewodzenie ciepła. Przenoszenie energii wewnątrz ośrodka materialnego lub z jednego ośrodka do drugiego przy bezpośrednim zetknięciu się stref o temperaturze wyższej i niższej. Energia cieplna przekazywana jest na drodze rozchodzenia się drgań sprężystych atomów pozostających w siatce krystalicznej. Poszczególne makroskopowe cząsteczki nie zmieniają wzajemnie swojego położenia. Przewodzenie ciepła opisuje równie Fouriera . T q ∇ ⋅ − = • λ q . gęstość strumienie ciepła [W/m2] λ Współczynnik przewodzenia ciepła ośrodka [W/m*K] T Temperatura – 3 – Różniczkowa postać równania przewodnictwa cieplnego jednokierunkowego w płaskiej przegrodzie jednowarstwowej: dx dT q x ⋅ − = • λ rozdzielając zmienne otrzymujemy: dT dx q x ⋅ − = ⋅ • λ przy założeniu warunków brzegowych: x = x1 T = T1 x = x2 T = T2 całkując stronami : dT dx q T T x x x 2 1 2 1 ∫ − = ∫ • λ otrzymujemy: ) ( ) ( 1 2 1 2 T T x x q x − ⋅ − = − ⋅ • λ Po przekształceniu: ) ( ) ( ) ( ) ( 2 1 2 1 1 2 1 2 T T d d T T x x T T q x − ⋅ = − ⋅ = − − ⋅ − = • λ λ λ Opór cieplny: Gęstość strumienia ciepła: ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = = W K m d R 2 λ ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ = − = • 2 2 1 ) ( m W R T T q x T1 x1 x2 T2 l d=(x2-x1) q. – 4 – Jednokierunkowe przewodzenie ciepła w płaskiej przegrodzie wielowarstwowej. Dla warunków ustalonych: • • • • = = = 3 2 1 q q q q Przyrównujemy strumienie ciepła: 3 4 3 2 3 2 1 2 1 ) ( ) ( ) ( R T T R T T R T T q − = − = − = • Możemy również zapisać: 1 2 1 ) ( R q T T ⋅ = − 2 3 2 ) ( R q T T ⋅ = − 3 4 3 ) ( R q T T ⋅ = − Sumując powyższe równania stronami, otrzymujemy:
(…)
… Przenikanie ciepła przez przegrodę płaską.
Przenikanie ciepła jest procesem złożonym składającym się z przejmowania ciepła po
obu stronach przegrody oraz z przewodzenia ciepła przez przegrodę.
1
Ri =
hi
q=
n
Rλ = ∑
i =1
di
Re =
λi
U =
(Ti − Te )
= U ⋅ (Ti − Te )
Ri + Rλ + Re
1
he
1
n
di
1
1
+∑ +
hi i =1 λi he
Q = U ⋅ A ⋅ (Ti − Te )
Q = q⋅A
Współczynnik przenikania ciepła U – stosunek gęstości strumienia…
… równanie:
ql =
Tw −T z
Rl
q.
hZ
λ2
λ1
d3
hw
Tw
d1
d2
–8–
Tz
Rl = Rαw + R1 + R2 + Rαz
⎛d ⎞
⎛d ⎞
ln ⎜ 2 ⎟ ln ⎜ 3 ⎟
⎜d ⎟
⎜ ⎟
1
1
⎝ 1 ⎠ + ⎝ d2 ⎠ +
+
Rl =
π ⋅ d1 ⋅ α w 2 ⋅ π ⋅ λ1 2 ⋅ π ⋅ λ2 π ⋅ d 3 ⋅ α Z
–9–
1.6 Przykłady obliczeniowe
Przykład 1
Obliczyć współczynnik przenikania ciepła dla następujących przegród
budowlanych:
Ściana zewnętrzna
Poz.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Opis materiału
Tynk cementowo wapienny…
…
13,9
15
10
T °C
5
0
-5
-10
-15
-17,6
-17,7
-18
Ciężar 10cm warstwy 1 m2 powierzchni ściany zewnętrznej wynosi:
1.
2.
Ściana z bloków drążonych Silka E24
Płyty i bloki z gipsu
0.095
0.005
– 10 –
1500
1000
Σ:
142.5 kg
5.0 kg
147.5 kg
Ściana zewnętrzna
Poz.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Opis materiału
Tynk cementowo wapienny
Styropian
Ściana z bloczków YTONG
Tynk gipsowy
Opór przejmowania wewnątrz Ri
Opór…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)