Как рассчитать теплопроводность 🚩 в чем измеряется теплопроводность 🚩 Наука 🚩 Другое
Теплопроводность — один из главных показателей свойств материала, он выражается количеством тепла, проходящим через стенку толщиной 1 м и площадью 1 м2 за один час при разности температур на противоположных поверхностях стенки в 1 градус.Схема прибора включает в себя два металлических массивных блока. Пластину исследуемого материала и контактирующий с ней тепломер устанавливают между двумя блоками с одинаковой теплопроводностью, при этом верхний нагревают. После выключения нагревателя между блоками устанавливается тепловой поток, близкий к стационарному. Его измеряют при помощи тепломера.
Если тепловая изоляция блоков, боковых поверхности образца и тепломера идеальна, через них проходит одинаковый тепловой поток. В реальных условиях температура блоков изменяется из-за перетока тепла через образец. Кольцевая прослойка между поверхностями блоков и образцом может быть заполнена воздухом или теплоизоляцией, например, пенопластом или поролоном.
Оценка погрешности измерения теплопроводности проводится с учетом теплообмена образца со средой. Поток рассеяния с боковой поверхности образца может быть определен как алгебраическая сумма потоков к верхней, нижней и торцевой поверхностям кольцевой прослойки.
При определенном соотношении размеров образца и блоков поток рассеяния является следствием несимметричности теплообмена боковой поверхности образца с торцевыми частями кольцевой прослойки. Погрешность измерения при этом не зависит от теплового сопротивления исследуемого материала, она определяется только геометрическими размерами используемого калориметра.
К корпусу прибора, состоящего из двух поперечных рам, присоединяют верхнюю плиту, а а также обшивки из тонкой листовой стали и откидную панель. На верхней плите установлен калориметр, открывающийся при помощи подъемного механизма. Внутри корпуса прибора находится трансформатор с блоком холодных спаев.
Рядом с контактной поверхностью расположена термопара, покрытая эпоксидной смолой. Она выводится сначала вверх по блоку, затем к блоку холодных спаев через полую штангу. В нижнем блоке установлен тепломер, состоящий из контактной медной пластины и рабочего слоя из эпоксидной смолы. В первом блоке находится спиральный нагреватель, выведенный на переднюю колодку на торце.
Соединенные дифференциально термопары предназначены для измерения перепада температуры на исследуемом образце. По высоте они могут перемещаться в пределах нескольких миллиметров. Перед измерением контактные поверхности блоков и образца протирают спиртом или бензином, а затем смазывают тонким слоем масла.
www.kakprosto.ru
Расчет стационарной теплопроводности и теплопередач. Задание №1 Вариант 4
Теплота передается через стенку стальной
трубы толщиной 
мм
(
Вт/м·К) от дымовых газов к кипящей воде.
Внутренний диаметр трубы
,
температура дымовых газов,
ºС, температура кипящей воды
,
ºС, коэффициент теплоотдачи от дымовых
газов к наружной поверхности трубы
,
Вт/м²·К, коэффициент теплоотдачи от
внутренней поверхности трубы к воде,
Вт/м²·К
Рассчитать :
-коэффициент теплопередачи (
,
Вт/м²·К) от газов к воде,
-линейную плотность теплового потока
(
-температуры на внутренней поверхности
трубы 
и на наружной поверхности
Построить график распределения температур
по толщине стенки. Нанести на график
температуры 
и
.
В процессе эксплуатации на внутренней
поверхности образовался слой накипи
толщиной 
мм.
Рассчитать для этого случая 
,
,
,
,
температуру на поверхности накипи
Принять коэффициент теплопроводности
накипи 
Вт/м·К.
Построить график распределения температур по толщине стенки и накипи. Дать сравнительный анализ двух графиков.
Определяем внешний диаметр трубы 
м
Определим коэффициент теплопередачи 
от дымовых газов к воде через стенку
трубы
Вт/м²·К
Определим линейную плотность теплового
потока 
для случая трубы без накипи
Вт/м
Определим температуры на внутренней
поверхности трубы 
и наружной поверхности трубы
Температура на внутренней поверхности
трубы 
, ºС
Температура на наружной поверхности
трубы 
, ºС
В процессе эксплуатации на внутренней
поверхности трубы образовалась накипь
толщиной 
мм.
Коэффициент теплопроводности накипи
Вт/м·К
Определим внутренний диаметр накипи 
, м
Определим коэффициент теплопередачи для трубы с накипью
, Вт/м²·К
Определим линейную плотность теплового
потока 
для трубы с накипью
, Вт/м
Определим температуру на внутренней
поверхности трубы 
,
температуру на наружной поверхности
трубы
Температура на наружной поверхности
трубы 
, ºС
Температура на внутренней поверхности
накипи 
, ºС
Температура на внутренней поверхности
трубы 
, ºС
Построим графики распределения температур по толщине стенки
Из расчетов видно что появление накипи на внутренней поверхности трубы влечет снижение теплового потока, а из графиков видно что накипь приводит к некоторому повышению температуры поверхностей трубы.
Расчет нестационарной теплопроводности. Задание №2 Вариант 4
Нагретый шаровой калориметр из меди
диаметром 
,ºС
помещен в воду с температурой
,
ºС. Свойства меди: коэффициент теплопроводности 
,
Вт/м·К, удельная теплоемкость
,
Дж/кг·К, плотностькг/м³.
Коэффициент теплоотдачи поверхности шара в процессе охлаждения Вт/м²·К
Определить температуры в центре 
и на поверхности шара
через время
сек. После погружения его в воду.
Изобразить график распределения
температуры по диаметру шара для моментов
времени 
,
. Определить полное количество тепла (
,
Вт), отданное шаровым калориметром в
процессе его охлаждения.
Для определения температуры в центре
и на поверхности шара необходимо найти
безразмерные комплексы, число Био 
и число Фурье
Уравнение для определения значения числа Био для шара будет иметь вид
,
где: 
–
коэффициент теплоотдачи,Вт/м²·К
–
определяющий размер для шара это радиус,м
–
коэффициент теплопроводности,
Вт/м·К
Уравнение для определения значения числа Фурье для шара будет иметь вид
,
где: 
–
коэффициент температуропроводности,
м²/с
–
время, с
Коэффициент температуропроводности определяется как
,
м²/с
где: 
–
теплоемкость,
,
Дж/кг·К
–
плотность,,
кг/м³
, м²/с
Определим значение числа Фурье
Определим безразмерную температуру 
через номограммы. Значения безразмерной
температуры находится по значениям
безразмерных комплексов Фурье и Био.
Для центра шара рис. 3.13 [4, стр. 86].
Значение безразмерной температуры центра шара
Для поверхности шара рис. 3.14 [4, стр. 86].
Значение безразмерной температуры
поверхности шара 
Определим температуру в центре шара
через время 
где: 
–
температура в центре шара, ºС
–
температура среды в которую помещено
тело,
–
начальная температура тела,
,
ºС
, ºС
Определим температуру на поверхности
шара через время 
где: 
–
температура на поверхности шара, ºС
–
температура среды в которую помещено
тело,
,
ºС
–
начальная температура тела,
, ºС
Определим полное количество теплоты
отданное от шара среде по уравнению
, Дж
Определим количество теплоты 
отданное шаром воде за время
Отношение количества теплоты 
отданного за временной промежуток
и полного количества тепла отданного
шаром определяется по номограмме рис.
3.15 [4, стр. 86], по значению безразмерного
комплекса числа Фурье.
Определим теплоту отданную за время 
, Дж
Изобразим графики распределения температуры по диаметру шара для моментов времени
studfiles.net
Расчет коэффициента теплопроводности – Справочник химика 21
Для расчета коэффициента теплопроводности жидких углеводородов плотностью pjj от 0,780 до 0,950 в интервале от О до 200°С используется формула Крэга [c.39]Итак, при расчете коэффициента теплопроводности зернистого слоя с неподвижной жидкой или газовой фазой рекомендуются формулы (IV.3), и (IV.4), а также графики рис. IV 1. При низких температурах удобнее пользоваться формулой [c.106]
Коэффициент теплопроводности жидких углеводородов, находящихся под давлением не выше 3,5 МПа, практически не зависит от давления. Поэтому для расчета коэффициента теплопроводности жидких углеводородов под давлением не выше 3,5 МПа и при Тпр=0,4—0,9 рекомендуется уравнение [c.98]
Расчет коэффициента теплопроводности жидкостей при высоких давлениях может проводиться по ура внению Энскога [27, с. 88] [c.99]
Выбор уравнения для расчета коэффициента теплопроводности однородных смесей жидких неионизированных веществ зависит от природы молекул, образующих смесь. [c.447]
Примеры расчета коэффициентов теплопроводностей газов даны в работах [5, с. 342, 363 27, с. 92]. [c.111]
Зависимость величины X от давления и температуры, определяемая формулой (41), совпадает с зависимостью, определяемой формулой (40), с точностью до множителя 2,5, наличие которого подчеркивает приближенный характер изложения в 4. Для однокомпонентных многоатомных газов выражение для X, полученное из строгой кинетической теории, пока не дало полезных численных результатов. Поэтому расчет по формуле Эйкена, основанный на сформулированных ниже физических соображениях, пока что представляет собой наиболее удовлетворительный способ расчета коэффициентов теплопроводности многоатомных газов. [c.570]
Расчетные значения тепловой нагрузки (Qp.э) ребристого элемента меньше действительных, получаемых экспериментально. Это расхождение возрастало с 10,2% (при толщине инея 1 мм до 17—20% при б = = 4 мм) до 25% (при толщине инея на ребрах 4,5 мм и на трубах 8,5 мм) и достигало 49,7%, когда слой инея на ребрах имел толщину 6 мм и на трубах 12 мм. Такое расхождение между расчетной и опытной ве-. личинами тепловой нагрузки объясняется тем, что в расчетах коэффициент теплопроводности инея принимался постоянным. Фактически с ростом толщины инея плотность, а вместе с ней и коэффициент его теплопроводности возрастали, что приводило к относительному увеличению тепловой нагрузки воздухоохладителя, не учитываемой в расчетах. [c.88]
Наибольшее распространение для расчета коэффициента теплопроводности сжатых газов получило уравнение Н. Б. Варгафтика [Л. 31] [c.72]
Расчет коэффициента теплопроводности в критической точке (при 7 кр, ркр) по формуле (1Х-50) [c.382]
Расчет коэффициента теплопроводности смеси двух одноатомных газов довольно труден и аналогичен расчету коэффициента вязкости газовой смеси. [c.389]
Леман [17] опубликовал критический обзор различных методов расчета коэффициента теплопроводности Ясм газовой смеси. [c.394]
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ [21,94] [c.40]
Методы расчета коэффициента теплопроводности жидкостей связаны либо с уравнениями Бриджмена (Х-5) и (Х-6), либо основываются на принципе аддитивности или теории соответственных состояний. Существуют и полностью эмпирические зависимости. [c.416]
Предводителев [27] вывел формулу для расчета коэффициента теплопроводности X при температуре Т [c.419]
Сравнение методов расчета коэффициента теплопроводности жидкости [c.430]
Водные растворы электролитов. Для расчета коэффициента теплопроводности Ясм водных растворов электролитов с очень хорошими результатами можно пользоваться методом Риделя [36], по которому коэффициент теплопроводности пе сильно концентрированных растворов определяется как сумма коэффициентов теплопроводности Яв воды с суммой произведений долей, содержащихся в растворе ионов на их мольные концентрации [c.440]
Принято, что множитель а для раствора и для воды имеет одно и то же значение. Формула (Х-33) вполне пригодна для расчета коэффициента теплопроводности концентрированных растворов (МаОН, КОН), когда, например, формула Риделя (Х-31) дает ошибочные результаты. [c.443]
К расчету коэффициента теплопроводности эмульсии четыреххлористого углерода в воде формула (Х-36) неприменима, так как в этом случае ошибка доходит до 85%. Здесь больше подходит уравнение аддитивности обратных теплопроводностей [c.444]
Еще меньше данных имеется для расчета коэффициента теплопроводности суспензий и коллоидных растворов. В этих случаях приходится ограничиться ориентировочной оценкой значения коэффициента теплопроводности А,см, считая его равным 90% значения коэффициента теплопроводности жидкой фазы Лщ, в которой содержится взвесь коллоидных частиц или макрочастиц [45] [c.444]
Методы расчета коэффициента теплопроводности л идких неоднородных систем (суспензии, коллоидные растворы, эмульсии) еще недостаточно разработаны. В таких сомнительных случаях обычно принимают, по Керну [45], что коэффициент теплопроводности неоднородной смеси равен коэффициенту теплопроводности чистой жидкой фазы, умноженному на 0,9 — формула (Х-38). [c.448]
Для расчета коэффициентов теплопроводности водных растворов солей используют две величины X — относительный (принимая X воды за 1) коэффициент теплопроводности гипотетического раствора с 100%-ной концентрацией (по объему) растворенного вещества и х — объемную долю соли в растворе, считая, что объем воды остается неизменным. [c.41]
Методика предназначена для использования при решении вопросов теплообмена в процессах нефтепереработки и нефтехимии, транспорта нефтей и нефтепродуктов, при п
www.chem21.info
Коэффициент теплопередачи, формула и примеры
Определение и формула коэффициента теплопередачи
Процесс теплопередачи можно разделить на теплоотдачу энергии горячим веществом стенке, процесс теплопроводности внутри стенки и теплоотдачу стенки энергии холодному веществу.
Поток тепла при стационарной теплопередаче величина постоянная, то есть не зависит от времени и координат.
Теплопередача через плоскую стенку
Рассмотрим плоскую стенку, через которую происходит теплопередача. Поток тепла через нее равен:
где — температура холодного вещества (), — температура горячего вещества, S — площадь стенки, — коэффициент теплопередачи.
Коэффициентом теплопередачи через плоскую стенку является физическая величина () равная:
где — коэффициент теплоотдачи от первой среды к стенке, — коэффициент теплоотдачи от стенки ко второй среде, — толщина стенки, — коэффициент теплопроводности стенки.
Теплопередача через цилиндрическую стенку
Поток тепла свозь стенку в виде цилиндра вычисляют при помощи формулы:
где — линейный коэффициент теплопередачи, — высота цилиндра.
Линейным коэффициентом теплопередачи через стенку в виде цилиндра является физическая величина () равная:
где — внутренний диаметр цилиндра, — внешний диаметр цилиндра. Для цилиндрических стенок, у которых для расчета теплопередачи применяют формулы (1) и (2) для плоской стенки. Если цилиндр (труба) выполнен из материала с высокой теплопроводностью, то величина термического сопротивления () стенки стремится к нулю ( ), тогда коэффициент теплопроводности рассчитывают по формуле:
Теплопередача через шаровую стенку
Поток тепла через шаровую стенку с внутренним диаметром и наружным — , которая разделяет две среды с постоянными температурами и равен:
Линейным коэффициентом теплопередачи через стенку в виде шара является физическая величина () равная:
Единицы измерения коэффициента теплопередачи
Основной единицей измерения коэффициента теплопередачи в системе СИ является:
=Вт/м2К
=Вт/мК
=Вт/К
Примеры решения задач
ru.solverbook.com
Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену
Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену
Чтобы понять, как считать теплопроводность – необходимо представить материал в виде вымышленной стены. На практике такие стены будут реальными. Данная статья поможет нам рассчитать теплопотери стены. Сложив все теплопотери стен – получим теплопотери всего дома. Но это только один фактор из трех составляющих теплопотерь дома. Не забывайте про вентиляцию и излучение тепла. О них поговорим в других статьях.
Также решим задачку для реального события. Смотри ниже.
Смотри изображение:
t1, t2 – точки температур. L – толщина стены. S – площадь стены.
Теплопроводность представляет собой количество теплоты, которое проходит в единицу времени через единицу толщины слоя материала.
Если быть точнее! То это отношение поверхностной плотности теплового потока к температурному градиенту.
Температурный градиент – это произведение толщины стенки материала на разность температур между противоположными плоскостями одной стенки.
Температурный градиент = L х ( t1 – t2 ).
Плотность теплового потока – это количество теплоты в единицу времени. Количество теплоты измеряется в Калориях. О калориях поговорим ниже.
Сначала я Вам покажу формулу нахождения теплопроводности и связи между ними.
λ – Коэффициент теплопроводности.
t1,t2 – температуры стенки по разные стороны. Измеряется либо в Цельсиях [°C] либо в Кельвинах [K].
°С = K – 273,15
Из-за того, что температура измеряется в разных единицах, то коэффициент теплопроводности, тоже имеет различные единицы измерения:
[ Вт / (м•°С) ] либо [ Вт / (м•K) ]
В редких случаях за место (Вт) может использоваться (Калория).
L – Толщина стенки, измеряется в метрах(м).
Q – Количество теплоты, измеряется в калориях(K) или в ваттах(Вт).
Эталоном значения одной калории является: Количество теплоты необходимое для того, чтобы нагреть один грамм воды на 1 градус Цельсия или Кельвина, при атмосферном давлении (101325 Па).
1 Дж = 0,2388 калорий |
Для глубокого понимания коэффициента теплопроводности, нужно понимать, как находят количество теплоты. То есть нам нужно найти количество теплоты, которое расходуется между наружными плоскостями одной стены. Мы фактически находим потерянное тепло через стену.
Можно представить тепло как некую жидкость, проходящую в сквозь стенку. И количество этой некой тепловой жидкости проходящей в единицу времени и будет являться той самой теплотой. Чем больше ее проходит, тем больше мы теряем тепло и тем больше теплопроводность. Теплоизоляторы понижают теплопроводность, и мы теряем меньше тепла.
Данная формула помогает нам найти проходящее количество теплоты в сквозь стену.
Также еще выражаются в такой форме:
R – Температурное сопротивление, измеряется: (м2 • °С) / Вт, или: (м2 • K) / Вт
Q – Количество теплоты. Измеряется в Ваттах (Вт) или Калориях (К)
t1,t2 – температура стенки по разные стороны. Измеряется либо в Цельсиях [°C] либо в Кельвинах [K].
S – площадь стенки, измеряется в квадратных метрах (м2). Площадь находится умножением высоты на длину стенки. S = a • b.
При расчетах не забывайте, переводить единицы измерения в одно измерение! Например, если температура в Цельсиях, то все переменные должны быть указаны или переведены в градусы Цельсия. Расстояния и длины должны быть указаны и переведены к количеству метров (а не сантиметров или милиметров) и тому подобное.
Чем больше значение λ, тем большей теплопроводностью обладает вещество. В общем случае теплопроводность для данного вещества не является величиной постоянной: для твердых тел λ зависит от температуры, а для жидких и газообразных — еще и от давления.
Для металлов (кроме алюминия) теплопроводность с увеличением температуры несколько убывает, что означает, что холодный металл проводит теплоту лучше, чем нагретый. Теплопроводность металлов λ составляет 2,3-420 Вт/(м•К).
Для изоляционных и огнеупорных материалов λ при повышении температуры возрастает. Последнее объясняется тем, что большинство изоляционных материалов не представляют монолитной массы, а являются пористыми телами — конгломератом отдельных частиц с воздушными прослойками между ними. Эти воздушные прослойки уменьшают теплопроводность, но лучистый теплообмен, происходящий в этих прослойках, в итоге увеличивает суммарный теплоперенос при повышении температуры пористого тела. Для таких материалов λ зависит не только от свойств собственно материала, но и от степени его уплотнения, т.е. от плотности. Кроме того, на теплопроводность указанных материалов большое влияние оказывает влажность. С увеличением влажности теплопроводность возрастает. Для влажного материала λ выше, чем для сухого материала и воды, взятых в отдельности. Так, например, для сухого кирпича λ = 0,35 Вт/(м•К), для воды λ = 0,58 Вт/(м•К), а для влажного кирпича λ = 1,05 Вт/(м•К). Это объясняется тем, что адсорбированная в капиллярно-пористых телах вода отличается по физическим свойствам от свободной воды. Поэтому по отношению к такого рода веществам правильнее говорить о так называемой видимой теплопроводности. Теплопроводность теплоизоляционных материалов составляет 0,02—3,0 Вт/(м•К).
Для газов с увеличением температуры теплопроводность также возрастает, но от давления λ практически не зависит, кроме очень низких (менее 2,5 кПа) и очень высоких (более 200 МПа) давлений. Теплопроводность газов колеблется от 0,006 до 0,6 Вт/(м•К).
Для большинства капельных жидкостей теплопроводность находится в пределах 0,09—0,7 Вт/(м•К) и с повышением температуры уменьшается. Вода является исключением: с ростом температуры от 0 до 150 °С теплопроводность возрастает, а при дальнейшем увеличении температуры уменьшается.
Задача:
У меня дома в квартире, в комнате имеется наружная не утепленная стена площадью ( 2,5 х 5метров ), зимой очень холодно. Температура стены 20 °C. Стена без окна. Определить сколько уходит тепла через стену на улицу зимой, когда на улице температура -30 градусов. Стена кирпичная. Толщина 80 см.
Поскольку процесс конвекции хорошо проветривает стену с обоих сторон, то следует пренебречь разницу температур у сомой стенки, и принять температуру воздуха. А с наружи еще естественные ветра проветривают так, что приближают температуру стены к температуре воздуха. Но на будущее имейте в виду, что температура поверхности стены отличается от температуры воздуха, но не значительно. Для реальных событий даже не превысит 5%. Мы это возможно обсудим в других статьях.
Дано:
S=2,5 х 5 = 12,5 м2
t1 = 20 °C, K1 = t1 + 273,15 = 293,15
t2 = -30 °C, K2 = t1 + 273,15 = 243,15
L = 80см = 0,8 метров.
Для кирпича из других источников:
λ = 0,44 Вт/(м•К) в переводе на Цельсия: = 0,44 Вт/(м•°С)
Величины получаются одинаковыми, так как величины Цельсия и Кельвина пропорциональны друг другу, просто сдвинуты на 273,15 единиц. Поэтому разница температур одинакова.
Решение простое: Просто вставляем в формулу имеющиеся значения и занимаемся арифметикой.
Q = 0,44 х (20-(-30))/0,8 х 12,5 = 0,44 х 50/0,8 х 12,5 = 343,75 Вт
Ответ: Теряется тепло стены на 344 Вт.
Если посчитать за месяц, то это будет: 344 Вт х 24 часа х 30 дней = 247,7 кВт•ч.
И это одна только стена столько потребляет! А сколько таких стен может быть?
Конечно, точность расчетов зависит от значения коэффициента теплопроводности для материала, из которого сделана стена. Влажность, тоже имеет значение. Так что этих коэффициентов в инете полным-полно, можете подобрать из различных таблиц.
В целом такой расчет очень даже полезный и почти совпадает с реальными цифрами.
Но не вздумайте пока рассчитывать свой дом по такому методу. Так как существуют еще кое-какие дополнительные расчеты, о которых будет рассказано в следующих статьях.
Таблицы я позже приготовлю! В других статьях будут. А так продолжение следует…
На счет задачи – это шутка конечно! Была бы у меня такая стена – я бы ее давно уже утеплил, так как знаю технологии, как это делать.Пишите вопросы, обязательно отвечу!
Все о дачном доме
Водоснабжение
Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников.
Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения.
Водозаборные скважины
Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он!
Где бурить скважину – снаружи или внутри?
В каких случаях очистка скважины не имеет смысла
Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить
Прокладка трубопровода от скважины до дома
100% Защита насоса от сухого хода
Отопление
Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников.
Теплый водяной пол под ламинат
Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМ
Водяное отопление
Виды отопления
Отопительные системы
Отопительное оборудование, отопительные батареи
Система теплых полов
Личная статья теплых полов
Принцип работы и схема работы теплого водяного пола
Проектирование и монтаж теплого пола
Водяной теплый пол своими руками
Основные материалы для теплого водяного пола
Технология монтажа водяного теплого пола
Система теплых полов
Шаг укладки и способы укладки теплого пола
Типы водных теплых полов
Все о теплоносителях
Антифриз или вода?
Виды теплоносителей (антифризов для отопления)
Антифриз для отопления
Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления?
Обнаружение и последствия протечек теплоносителей
Как правильно выбрать отопительный котел
Тепловой насос
Особенности теплового насоса
Тепловой насос принцип работы
Про радиаторы отопления
Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.
Как рассчитать колличество секций радиатора?
Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов
Виды радиаторов и их особенности
Автономное водоснабжение
Схема автономного водоснабжения
Устройство скважины Очистка скважины своими руками
Опыт сантехника
Подключение стиральной машины
Полезные материалы
Редуктор давления воды
Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.
Автоматический клапан для выпуска воздуха
Балансировочный клапан
Перепускной клапан
Трехходовой клапан
Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE
Терморегулятор на радиатор
Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения.
Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды.
Обратный осмос
Фильтр грязевик
Обратный клапан
Предохранительный клапан
Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.
Расчет смесительного узла CombiMix
Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.
Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы.
Расчет пластинчатого теплообменника
Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения
О загрязнение теплообменников
Водонагреватель косвенного нагрева воды
Магнитный фильтр – защита от накипи
Инфракрасные обогреватели
Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов.
Виды труб и их свойства
Незаменимые инструменты сантехника
Интересные рассказы
Страшная сказка о черном монтажнике
Технологии очистки воды
Как выбрать фильтр для очистки воды
Поразмышляем о канализации
Очистные сооружения сельского дома
Советы сантехнику
Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы?
Профрекомендации
Как подобрать насос для скважины
Как правильно оборудовать скважину
Водопровод на огород
Как выбрать водонагреватель
Пример установки оборудования для скважины
Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов
Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать?
Круговорот воды в квартире
фановая труба
Удаление воздуха из системы отопления
Гидравлика и теплотехника
Введение
Что такое гидравлический расчет?
Физические свойства жидкостей
Гидростатическое давление
Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах
Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный)
Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе
Местные гидравлические сопротивления
Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения
Как подобрать насос по техническим параметрам
Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.
Гидравлические потери в гофрированной трубе
Теплотехника. Речь автора. Вступление
Процессы теплообмена
Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену
Как мы теряем тепло обычным воздухом?
Законы теплового излучения. Лучистое тепло.
Законы теплового излучения. Страница 2.
Потеря тепла через окно
Факторы теплопотерь дома
Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления
Вопрос по расчету гидравлики
Конструктор водяного отопления
Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя.
Вычисляем диаметр трубы для отопления
Расчет потерь тепла через радиатор
Мощность радиатора отопления
Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке
Подбираем циркуляционный насос для отопления
Перенос тепловой энергии по трубам
Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления
Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.
Расчет сложной попутной системы отопления
Расчет отопления. Популярный миф
Расчет отопления одной ветки по длине и КМС
Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров
Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
Расчет отопления. Однотрубная последовательная
Расчет отопления. Двухтрубная попутная
Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор
Расчет гидравлического удара
Сколько выделяется тепла трубами?
Собираем котельную от А до Я…
Система отопления расчет
Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения
Гидравлический расчет трубопроводов
История и возможности программы – введение
Как в программе сделать расчет одной ветки
Расчет угла КМС отвода
Расчет КМС систем отопления и водоснабжения
Разветвление трубопровода – расчет
Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления
Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления
Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления
Перерасчет мощности радиаторов
Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана
Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе
Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Гидравлические потери в гофрированной трубе
Гидравлический расчет в трехмерном пространстве
Интерфейс и управление в программе
Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов
Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом
Расчет диаметров от центрального водоснабжения
Расчет водоснабжения частного дома
Расчет гидрострелки и коллектора
Расчет Гидрострелки со множеством соединений
Расчет двух котлов в системе отопления
Расчет однотрубной системы отопления
Расчет двухтрубной системы отопления
Расчет петли Тихельмана
Расчет двухтрубной лучевой разводки
Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления
Расчет однотрубной вертикальной системы отопления
Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
Рециркуляция горячего водоснабжения
Балансировочная настройка радиаторов
Расчет отопления с естественной циркуляцией
Лучевая разводка системы отопления
Петля Тихельмана – двухтрубная попутная
Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой
Система отопления (не Стандарт) – Другая схема обвязки
Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок
Радиаторная смешенная система отопления – попутная с тупиков
Терморегуляция систем отопления
Разветвление трубопровода – расчет
Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода
Расчет насоса для водоснабжения
Расчет контуров теплого водяного пола
Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система
Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома
Расчет дроссельной шайбы
Что такое КМС?
Конструктор технических проблем
Температурное расширение и удлинение трубопровода из различных материалов
Требования СНиП ГОСТы
Требования к котельному помещению
Вопрос слесарю-сантехнику
Полезные ссылки сантехнику
—
Сантехник – ОТВЕЧАЕТ!!!
Жилищно коммунальные проблемы
Монтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание.
Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления
infobos.ru
Расчет теплопроводности стены | VseoRemonte.Com
При строительстве домов, как многоквартирных, так и индивидуальных, каждый застройщик задумывается над вопросом, будет ли в квартире или доме достаточно тепло зимой, а летом прохладно? Для того чтоб получить ответ на заданный вопрос надо точно провести расчет теплопроводности стены.
Вообще теплопотери дома или квартиры происходят через окна, стены, а порой и через кровлю. Конечно, решить данную проблему можно легко: просто утепляя стены снаружи, установит качественные окна, а на кровлю уложит дополнительную теплоизоляцию.
В результате получится многослойная конструкция, которая например, за счет кирпичных стен или других строительных материалов возьмет на себя высокую несущую нагрузку, а за счет утеплителя 50 либо 100 мм решит всю проблему теплопроводности.
Но в последнее время стали уж очень остры такие дискуссии как утепления стен. Кто — то советует, что утеплять их нужно обязательно. А другие полностью считают, что такой шаг экономически неоправдан. Но зато каждый знает, что от более теплых стен зависит расходы на отопление в зимнее время.
Поэтому любому застройщику, не имея особых познаний в строительной теплофизике очень трудно разобраться в данных дискуссиях. Также всех волнует «цена вопроса» — ведь, по сути, более теплые стены обойдутся намного дороже.
Для начала нужно понять, что теплопроводность — это количественная оценка, которая позволит точно определить способность любого материала либо вещества проводить тепло.
Но также нужно учитывать и такое понятие как теплосопротивление, которое является некой величиной, обратной теплопроводности. То есть при выборе строительного материала надо обязательно ориентироваться на тот факт, что, если выбранный вами материал обладает хорошей теплопроводностью, то это значит, что он также обладает и низким теплосопротилением.
Соответственно, что при строительстве домов для более лучшего сохранения тепла самым оптимальным вариантом будет применение материалов, обладающих низкой теплопроводностью, а значит высоким теплосопротивлением.
Поэтому чтобы произвести правильный расчет теплопроводности стены, рекомендуется толщину используемого материала поделить на так называемый коэффициент теплопроводности данного материала, из которого будет возведена стена. Расчет обязательно производиться в квадратных метрах.
Стоит напомнить, что данный коэффициент рассчитывается в специальных лабораторных условиях, который указывается в СНиПе — строительные нормы и правила в спец разделе «Строительная теплотехника».
Более того СНиП содержит два примера эксплуатации это А и B. Например, А лучше подходит для более сухих помещений, где влажность не превышает 50%, то есть для таких районов, которые находятся далеко от морского побережья.
Также надо отметить, что теплосопротивление любой многослойной конструкции вычисляется как сумма теплосопротивлений для каждого из слоев. А при наличии только одного слоя его теплосопротивление и будит, является теплосопротивлением для всей конструкции.
Для полного примера нужно упомянуть, что расчет теплопроводности кирпичной стены полностью зависит от его изготовленной толщины.
Например, стандартная кладка уложена всего в полтора кирпича это 37 см не обеспечивает полноценный уровень теплопроводности, поэтому помещения с такими стенами не желательно использовать для длительного проживания.
И еще коэффициент теплопроводности в применение обычного песчано-цементного раствора ниже, чем коэффициент взятого отдельного кирпича, поэтому для правильных расчетов теплопроводности стены лучше использовать именно данное значение для кладки.
vseoremonte.com
Пример использования калькулятора теплопроводности с сайта belkin-labs
Дорогой читатель!
Тепловое сопротивление это термин, который должен давать представление о качестве стен дома в ваших климатических условиях. По сведениям из Википедии: “Различают полное термическое сопротивление — величину, обратную коэффициенту теплопередачи, поверхностное термическое сопротивление — величину, обратную коэффициенту теплоотдачи, и термическое сопротивление слоя, равное отношению толщины слоя к его коэффициенту теплопроводности.”
Получается, что теплопроводность – характеристика материала, а тепловое сопротивление – характеристика стены. Стена может состоять из разных материалов. В этом случае рассчитывается тепловое сопротивление каждого слоя и затем все получившиеся показатели складываются. Получается характеристика всей стены.
Вы, зная желаемую величину теплового сопротивления для ваших климатических условий, имеете возможность, пользуясь исключительно научными методами (для некоторых это особенно важно), выбрать материал стен своего будущего дома так, чтобы не переплачивать за отопление. Ну или переплачивать, но быть спокойным за то, что все сделано по науке.
Я, честно говоря, не всегда за научные методы выступаю. Более того, я научные методы не слишком люблю. Почему? Да потому что сам в некотором роде ученый. Ну, конечно, не ученый в строгом смысле, но некоторое отношение к науке имею. Причем к науке не простой, а к “продажной девке” – экономической статистике.
Как-нибудь я обязательно расскажу, почему статистику называют “продажной девкой” и почему я недолюбливаю научные методы, но сделаю это в отдельном материале, поскольку здесь такие рассуждения не совсем к месту.
Так вот. Чтобы не углубляться в дебри суровой науки, я предлагаю всем совершенно ненаучный подход при определении того, как надо выбирать материал для стен, чтобы в построенном доме было и комфортно, и за тепло не нужно было переплачивать (по крайней мере особо).
Предлагаю вам пользоваться калькулятором теплопроводности следующим образом.
- Во-первых, мы выбрали материал для строительства будущего дома. Предположим, что это керамзитобетонные блоки.
- Во-вторых, мы знаем, что будем строить дом для постоянного проживания.
- В-третьих, мы живем в средней полосе России (будем рассчитывать на минимальную температуру -30).
- В-четвертых, из материалов Belkin-labs мы знаем, что, что нормальная толщина стен для нашей климатической зоны должна быть не меньше 50 сантиметров в эквиваленте для красного кирпича. Это мы могли слышать и из других источников. Это абсолютно известная величина. По крайней мере всю жизнь нормальные дома в России строили в 2-2.5 кирпича, что как раз и составляет 52-64 см.
- В-пятых, мы сами для себя решили, что эквивалент стены в полметра красного кирпича хоть и является нормальным, но нам будет маловато. Эквивалента 2-х метров кирпича вроде многовато. Остановимся на эквиваленте стены в 1,5 метра красного кирпича по теплопроводности. И эту толщину мы тоже слышали. Еще по радио как-то говорили о том, что строим типа полметра, а надо полтора строить. В эквиваленте, конечно.
- В-шестых, мы решили делать стену толщиной 20 см, поскольку все равно придется утеплять.
- В-седьмых, мы решили утеплять пенопластом снаружи.
Сколько бы я не говорил о преимуществах того или иного материала, люди выбирают на свой вкус и делают абсолютно правильно. Поэтому тверди я или не тверди о недостатках какого-нибудь строительного материала, например, силикатного кирпича, обязательно найдутся люди, которые его полюбят и построят из него дом. И будут опять же абсолютно правы. Поэтому давайте уж отталкиваться от того, что материал выбран. И при выборе мы не особенно заморачивались на такую фигню, как тепловое сопротивление будущих стен.
А вот чего это я все про радио да про телевидение? Да потому что простые люди, такие как мы с вами, получаем всю полезную информацию именно из радио и телевидения, и не то, что книжку про тепловое сопротивление, а инструкцию к видеомагнитофону (простите, к ДВД рекордеру) прочитать ленимся. Идет, например, глубокой ночью интересный фильм. Мы знаем, что можно записать и посмотреть завтра в удобное время. Так лень же инструкцию смотреть и разбираться опять же в сложных терминах, таких как DVD, жесткий диск, навигатор, меню… Короче, дочки, которая во всем разбирается, и для которой этот гребаный прибор и был куплен, как назло дома нет, самому разбираться лень – да ладно, плевать на фильм! Авось покажут в нормальное время, или в магазине легче купить готовый записанный диск. Пошли, жена, в постель, завтра рано вставать… Знакомая ситуация? Во-во! И я про то же.
Откуда взялось 20 см? Опять телевидение и радио? Да нет, конечно! Просто у знакомого дом в кирпич, а это где-то 25 см толщиной. И ничего! 500 квадратных метров отгрохал – живет не парится. И в доме, кстати, не то что тепло – жарко даже бывает!
Теперь давайте посмотрим, что нам дает калькулятор теплопроводности
- Кладка из простого красного кирпича – 0,56
- Керамзитобеон на кварцевом песке с поризацией – 0,41
Отсюда мы видим, что теплопроводность кладки из красного кирпича получается “холоднее” керамзито-бетонных блоков ровно в 0,56/0,41=1,37 раз
Заметим, что в случае с кирпичом у нас кладка, а в случае с блоками – нет. Запомним это обстоятельство.
Что нам дает наше простое вычисление? Да то, что если мы будем делать кладку из наших блоков толщиной 20 сантиметров, то это будет квивалентно 20*1,37 = 27,4 сантиметровой кладке из красного кирпича. Таким образом, нам нужно за счет теплоизолятора компенсировать 150-27 = 123 сантиметра нашей виртуальной стены из красного кирпича.
Теплопроводность пенопласта составляет 0,05 или примерно в 10 раз меньше, чем у нашей кирпичной кладки. Таким образом, нам нужно теплоизолировать нашу кладку всего-то 12-тью сантиметрами пенопласта. Таким образом, 20 сантиметров керамзитобетона и 12 сантиметров пенопласта составят нам стену такую же теплую, как и стена из 150 см красного кирпича.
Теперь, мы вспоминаем о некоторых допущениях, сделанных нами в самом начале. Напомню, что наша кладка из керамзитобетонных блоков будет несколько холоднее, чем керамзитобетонные блоки без растворных швов. Что нам делать с этим допущением? Лично я предлагаю ничего не делать. Забыть. И все! Взамен, предлагаю со своей стороны следующие финальные рассуждения.
- Рассуждение номер 1: 12 см пенопласта – ни то ни се. Черт с ними с деньгами, разорюсь, но сделаю стену потеплее – 15 см.
- Рассуждение номер 2: 12 см пенопласта – ни то ни се. Чего лишние деньги тратить! Сделаю 10 см. Все равно будет стена теплая.
Выбирайте!
Вот, дорогие читатели. Мы приняли реальное решение. При этом мы не мучились, не испытывали негативных эмоций относительно загадочных единиц измерения на еще более загадочных и, часто, пугающих рекламных проспектах. Предлагаю всем не заморачиваться и делать как я предложил!
Дмитрий Белкин
belkin-labs.ru