Расчет теплопроводность: КАЛЬКУЛЯТОР ТЕПЛОПОТЕРЬ СТЕН ДОМА. РАСЧЁТ ТОЛЩИНЫ СТЕН ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ

Содержание

Расчет коэффициента теплопередачи / ППУ XXI ВЕК – Напыление ППУ

Эта статья поможет вам самостоятельно выяснить, какие потери тепла вы несете. Для этого необходимо знать четыре основные термина. С первого взгляда они означают одно и то же, поэтому и надо рассмотреть их внимательнее.

Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи показывает, как хорошо элемент конструкции (крыша, стена, пол) проводит тепло. Чем ниже этот показатель, тем хуже пропускается тепло и тем лучше теплоизоляция.

Определение коэффициента теплопередачи звучит следующим образом: потеря энергии квадратным метром поверхности при разности температур внешней и внутренней. Это определение влечет за собой взаимосвязь ватт, квадратных метров и Кельвина  W/(m2·K).

Кельвин – это единица температуры. 0 Кельвинов – минимально возможное значение температуры. При разности температур значения Кельвина совпадают с градусами по Цельсию.Следующий пример с неизолированной стеной в старой постройке показывает значение коэффициента теплопередачи. В начале 20 века внешние стены дома строили из полнотелого кирпича толщиной 24 см, с двух сторон стена покрывалась штукатуркой толщиной 1,5 см. коэффициент теплопередачи такой стены примерно составляет 2 W/(m2·K).

При разности температур в 1Кельвин (например 21 градус внутри помещения и 20 снаружи) потеря энергии составляет 2 Ватта за квадратный метр. Стена площадью 30 метров квадратных (12*2,5) теряет примерно 60 Ватт.

При понижении внешней температуры соответственно увеличивается потеря энергии. При внешней температуре 0, разница составит 21 градус, а потеря тепла 21 Kельвин x 60 Ватт/Kельвин = 1260 Ватт или 1,26 кВатт. За 24 часа получается 24ч х 1,26 кВатт=30 кВатт/сут., что соответствует расходу топлива объемом 3 литра.

Коэффициент теплопередачи – это предпочтительный способ сравнения конструкций с энергетической точки зрения.

Теплопроводность лямбда λ

Теплопроводность – это свойство материала. Она показывает, насколько хорошо материал проводит тепло и не зависит от его плотности. Теплопроводность подходит для сравнения различных изоляционных материалов, но не для архитектурных конструкций. Теплопроводность – это тепловой ток (Ватт) на разность температур на площадь поперечного сечения умножить на толщину материала. Чем больше толщина материала, тем меньше теплового тока (и наоборот: чем больше площадь поперечного сечения, тем больше теплового тока). Теплопроводность считается по формуле  W/(m·K). Но это не означает «Ватт разделить на метр, умноженный на Кельвин». А «Ватт, разделить на метр квадратный(поперечное сечение)умножить на  метр (толщина материала) разделить на Кельвин» 

Если разделить теплопроводность на толщину материала, то получится коэффициент пропуска тепла с единицей измерения тепловой ток(Ватт) на квадратный метр поверхности и на Кельвин. Эта формула совпадает с коэффициентом теплопередачи, но значения этих понятий различны. Коэффициент теплопередачи учитывает термическое сопротивление воздуха в помещении на стену, также как внешнего воздуха на внешнюю стену. В расчетах коэффициента теплопередачи расчет ведется исходя из разницы в температуре воздуха, а в коэффициенте пропуска тепла – в температуре материалов.

Сопротивление пропуску тепла R

Сопротивление пропуску тепла является обратной величиной коэффициенту пропуска тепла R = d/λ. D при этом толщина слоя. Сопротивление пропуску тепла описывает, как определенный материал не пропускает тепло.  Чем выше сопротивление пропуску тепла, тем лучше теплоизоляция. Единица измерения m2K/W.

Теплотехнический расчет онлайн — калькулятор точки росы в стенах, рассчитать теплопотери дома

Теплотехнический расчет онлайн — калькулятор точки росы в стенах, рассчитать теплопотери дома | ISOVER

Перейти к основному содержанию

СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»

Материал:

Установить алюминиевую фольгу

λA = Вт/(м °С)
λB = Вт/(м °С)
Плотность кг/м3
Кратность мм
Паропроницание мг / (м·ч·Па)
Δw %

Модель расчёта:Однородный слойНеоднородный слойКаркасПерекрёстный каркасКладкаПустотная плитаПрофилированный лист

Коэффициент однородности r:

Выберите материал

Шаг каркаса, s мм
Ширина элемента каркаса, a мм
λkА каркаса Вт/(м °С)
λkБ каркаса Вт/(м °С)

Выберите материал

Шаг каркаса, s мм
Ширина элемента каркаса, a мм
λkА каркаса Вт/(м °С)
λkБ каркаса Вт/(м °С)

Выберите материал

Длина блока, a мм
Высота блока, b мм
Толщина швов, c мм
λkА шва Вт/(м °С)
λkБ шва Вт/(м °С)

Армирование шва кладки

Сетка кладочная Вр I

λсвА арматуры Вт/(м °С)
λсвБ арматуры Вт/(м °С)
Площадь сечения, Sсвср мм2
Площадь сечений связей (арматуры), приходящихся на 1 погонный метр сечения шва. Включает только те связи, которые перпендикулярны плоскости стены.
Диаметр выреза, d мм
Расстояние между вырезами, s мм
Толщина плиты, δ мм
Размер, a мм
Размер, h мм
Толщина листа, δ мм

Быстрый поиск:

Пожалуйста, выберите материал.

Ваш файл успешно загружен.

Что нужно вычислить?

δ = ?

Расчёт требуемой толщины теплоизоляции
(требуемое сопротивление теплопередаче определяется по СП 131.13330)

R = ввести
δ = ?

Расчёт требуемой толщины теплоизоляции
по заданному сопротивлению теплопередаче
(например, согласно территориальным строительным нормам — ТСН)

проверка
δ

Проверка толщины теплоизоляции
на соответствие нормативным требованиям
(производится согласно СП 131.13330 и СП 50.13330)


Для какой части здания производится расчёт?

Покрытие

Стена

Перекрытие

Плоская кровля (железобетон)

Плоская кровля (профлист)

Скатная кровля

Каркасная

Штукатурный фасад

Многослойная

Навесной вентилируемый фасад

Над проездом

Чердачное

Над холодным подвалом, сообщающимся с наружным воздухом

Над неотапливаемым подвалом со световыми проёмами в стенах

Над неотапливаемым подвалом без световых проёмах в стенах, расположенное выше уровня земли

Над неотапливаемым подвалом без световых проёмах в стенах, расположенное ниже уровня земли

Над холодными подпольями без ограждающих стенок

Над холодными подпольями c ограждающими стенками


Где находится здание?

Расчётная температура наружного воздуха (text):

(обеспеченностью 0,92, СП 131. 13330.2020 т.3.1)

Расчётная средняя температура отопительного периода (tht):

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

Продолжительность отопительного периода (zht):

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

Зона влажности:

нормальная


Каково функциональное назначение здания и помещения?

 

Температура пребывания (tint):

(по ГОСТ 30494-2011)

Относительная влажность воздуха, не более (ф):

(по ГОСТ 30494-2011, СП 131.13330.2020 т.3.1)

Коэффициент однородности конструкции (r):

(по ГОСТ Р 54851-2011)

Коэффициент зависимости положения ограждающей конструкции (n):

(по СП 50. 13330.2012 ф.5.3)

Наличие в конструкции рёбер с соотношением высоты
ребра к шагу h/a ≥ 0.3

ДаНет

Коэффициент a:

(СП 50.13330.2012, т.3)

Коэффициент b:

(СП 50.13330.2012, т.3)

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности (αint):

(по СП 50.13330.2012, т.4)

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

(по СП 50.13330.2012, т.5)

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности (αext):

(по СП 50.13330.2012, т.6)

Влажностный режим помещения:

(СП 50. 13330.2012 т.1)

Условия эксплуатации ограждающих конструкций:

(СП 50.13330.2012 т.2)


Структура теплоизолирующей конструкции


Недавно вы изменили тип конструкции. Хотите ли вы загрузить типовой пример для него?

Добавить слой


 
Чтобы поменять местами слои, просто потяните слой вверх или вниз.

 Чтобы редактировать слой, нажмите на кнопку с изображением карандаша.

{{if funcLabel}}
${funcLabel.toUpperCase()}
{{/if}}

Результаты расчёта

 

${name}

${post}

 

 

ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус»

Моб. : ${phone}

E-mail: ${email}

www.saint-gobain.ru

 

    

{{/each}}

{{each $data.distributor}}

{{/each}}

${name}

  Адрес: ${$data.name}, ${address}

  Телефон: ${phone}

{{if website}}
  Вебсайт: {{if website.startsWith(‘http’)}} {{else}} {{/if}}${website}
{{/if}}

{{if $data.calc.SigmaUT По результатам расчёта, необходимости в утеплителе нет.

{{else}}
{{each $data. isoverProds}}

${layer.label}    δут = ${sigma} мм

{{/each}}
{{/if}}

Конструкция удовлетворяет требованию по тепловой защите.

{{else}}

Конструкция не удовлетворяет требованию по тепловой защите.

{{/if}}
{{if $data.calc[«Tint_calc»] >= $data.calc[«Tint_est»] && $data.calc[«DTnorm»] >= $data.calc[«DeltaT»]}}

Конструкция удовлетворяет санитарно-гигиеническому требованию.

{{else}}

Конструкция не удовлетворяет санитарно-гигиеническому требованию.

{{/if}}

${calc.hydro.verdict}.

{{else}}

Расчёт не удалось произвести.

{{/if}}


${calc[«Text»]} °С

{{if $data.showTht_Zht}}

tht Расчетная средняя температура отопительного периода:

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

${calc[«Tht»]} °С zht Продолжительность отопительного периода:

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2020 т.3.1)

${calc[«Zht»]} сут

{{/if}}

Зона влажности: ${HumZone}

Назначение здания и помещения

Здание: ${buildingType},
{{if $data. extraBuildingName}}
Название объекта: ${extraBuildingName}
{{/if}}
{{if $data.buildingSubType}}
Помещение: ${buildingSubType}
{{if $data.buildingSubTypeInfo}}

${buildingSubTypeInfo}
{{/if}}
{{/if}}

{{if $data.displayAB}}

{{/if}}

Коэффициент a:

(СП 50.13330.2012, т.3)

${calc[«a»]}
Коэффициент b:

(СП 50.13330.2012, т.3)

${calc[«b»]}
αint — Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности:

(по СП 50. 13330.2012, т.4)

${calc[«AlphaInt»]}
Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

(по СП 50.13330.2012, т.5)

${calc[«DTnorm»]} °C
αext — Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности:

(по СП 50.13330.2012, т.6)

${calc[«AlphaExt»]}
tint — Температура пребывания:

(по ГОСТ 30494-2011)

${calc[«Tint»]} °C
ф — Относительная влажность воздуха:

(по ГОСТ 30494-2011, СП 131. 13330.2020 т.3.1)

не более ${calc[«Hum»]} %
Влажностный режим помещения:

(СП 50.13330.2012 т.1)

${HumMode}
Условия эксплуатации ограждающих конструкций:

(СП 50.13330.2012 т.2)

${calc[«HumCondition»]}
Коэффициент однородности конструкции r:
${calc[«r»]}
Коэффициент зависимости положения ограждающей конструкции n:

СП 50. 13330.2012 ф.5.3)

${calc[«n»]}

Структура конструкции

{{each $data.structure}}

{{/each}}
{{if $data.hasVentAir}}

Слой Толщина, мм Примечание
${layerIndex} {{if layer.funcLabel}}

${layer.funcLabel.toUpperCase()}

{{/if}}
${layer.label}


{{if layer.isolator}}
${calc.SigmaUT}
{{else}}
{{if layer. type !== 5}}
${layer.sigma}
{{/if}}
{{/if}}
{{if layer.disabled}}
cлой не участвует в расчёте
{{else}}

{{if layer.lambda}}
λ = ${layer.lambda} Вт/(м °С)
{{/if}}
{{if layer.vapor}}

μ = ${layer.vapor} мг / м·ч·Па
{{/if}}

{{/if}}
Примечание: слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются в теплотехническом расчёте. 2*°C}/{«Вт»}`

Расчёт ориентировочного термического сопротивления утеплителя

Расчёт ориентировочной толщины слоя утеплителя из условия:

Санитарно-гигиеническое требование

Расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Температуру внутренней поверхности — Tв, °С, ограждающей конструкции (без теплопроводного включения), следует определять по формуле:

График распределения температур в сечении конструкции

Температуру tx, °С, ограждающей конструкции в плоскости, соответствующей границе слоя x, следует определять по формуле:

`t_x(x) = t_(i nt) — {(t_(i nt) — t_(ext))*R_x(x)}/R_(пр)`

`R_x(x) = 1/α_(i nt) + sum_{i=1}^{x} (R_i)`

где: x — номер слоя, x=0 — это внутреннее пространство, Ri — сопротивление теплопередачи слоя с номером i, в направлении от внутреннего пространства.

Определение плоскости максимального увлажнения (конденсации)

Теплопроводность: определение, единицы измерения, уравнение и пример

Когда вы идете по ковру в холодный зимний день, ваши ноги не чувствуют холода. Однако, как только вы ступаете на кафельный пол в ванной комнате, ваши ноги мгновенно мерзнут. На двух этажах какая-то разная температура?

Вы, конечно, не ожидали, что они будут такими, учитывая то, что вы знаете о тепловом равновесии. Так почему же они чувствуют себя такими разными? Причина связана с теплопроводностью.

Теплопередача

Тепло — это энергия, которая передается между двумя материалами из-за разницы температур. Теплота переходит от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие. Способы передачи тепла включают теплопроводность, конвекцию и излучение.

Тепловая ​ проводимость ​ — это режим, который более подробно обсуждается далее в этой статье, но вкратце это передача тепла посредством прямого контакта. По сути, молекулы более теплого объекта передают свою энергию молекулам более холодного объекта посредством столкновений, пока оба объекта не станут одинаковой температуры.

В ​ конвекции ​ тепло передается посредством движения. Представьте себе воздух в вашем доме в холодный зимний день. Вы замечали, что большинство обогревателей обычно располагаются у пола? Когда обогреватели нагревают воздух, этот воздух расширяется. Когда он расширяется, он становится менее плотным и поэтому поднимается над более холодным воздухом. В этом случае более холодный воздух находится рядом с нагревателем, поэтому воздух может нагреваться, расширяться и т. д. Этот цикл создает конвекционные потоки и заставляет тепловую энергию рассеиваться по воздуху в помещении, перемешивая воздух по мере его нагревания.

Атомы и молекулы испускают электромагнитное излучение ​, которое представляет собой форму энергии, способную перемещаться в космическом вакууме. Вот как тепловая энергия теплого огня достигает вас, и как тепловая энергия солнца попадает на Землю.

Определение теплопроводности

Теплопроводность — это мера того, насколько легко тепловая энергия проходит через материал или насколько хорошо этот материал может передавать тепло. Насколько хорошо происходит теплопроводность, зависит от тепловых свойств материала.

Рассмотрим плиточный пол в примере в начале. Это лучший проводник, чем ковер. Вы можете сказать только на ощупь. Когда ваши ноги стоят на кафельном полу, тепло покидает вас гораздо быстрее, чем когда вы стоите на ковре. Это связано с тем, что плитка позволяет теплу от ваших ног проходить через нее намного быстрее.

Так же, как удельная теплоемкость и скрытая теплота, проводимость является свойством конкретного материала. Он обозначается греческой буквой κ (каппа) и обычно просматривается в таблице. Единицами проводимости в СИ являются ватты на метр × Кельвин (Вт/мК).

Предметы с высокой теплопроводностью являются хорошими проводниками, а предметы с низкой теплопроводностью — хорошими изоляторами. Здесь приведена таблица значений теплопроводности.

Как видите, объекты, которые часто кажутся «холодными» на ощупь, например металлы, являются хорошими проводниками. Обратите также внимание на то, насколько хорошим теплоизолятором является воздух. Вот почему большие пушистые куртки согревают вас зимой: они захватывают большой слой воздуха вокруг вас. Пенополистирол также является отличным изолятором, поэтому он используется для сохранения еды и напитков теплыми или холодными.

Как тепло распространяется через материал

По мере того как тепло распространяется через материал, в материале существует температурный градиент от конца, ближайшего к источнику тепла, к самому дальнему от него концу.

По мере прохождения тепла через материал и до достижения равновесия край, ближайший к источнику тепла, будет самым теплым, и температура будет линейно уменьшаться до самого низкого уровня на дальнем конце. Однако по мере приближения материала к равновесию этот градиент выравнивается.

Теплопроводность и тепловое сопротивление

То, насколько хорошо тепло может проходить через объект, зависит не только от проводимости этого объекта, но также от размера и формы объекта. Представьте себе длинный металлический стержень, проводящий тепло от одного конца к другому. Количество тепловой энергии, которое может пройти через него в единицу времени, будет зависеть от длины стержня, а также от размера окружности стержня. Здесь в игру вступает понятие теплопроводности.

Теплопроводность материала, такого как железный стержень, определяется по формуле:

C=\frac{\kappa A}{L}

, где A — площадь поперечного сечения материала, L — длина, а κ — коэффициент теплопроводности. Единицами проводимости в системе СИ являются Вт/К (ватт на кельвин). Это позволяет интерпретировать κ как теплопроводность единицы площади на единицу толщины.

И наоборот, тепловое сопротивление определяется как:

R=\frac{L}{\kappa A}

Это просто обратная величина проводимости. Сопротивление является мерой сопротивления проходящей через него тепловой энергии. Удельное тепловое сопротивление также определяется как 1/κ.

Скорость, с которой тепловая энергия ​ Q ​ перемещается по длине ​ L ​ материала при разности температур между торцами ​ ΔT ​, определяется по формуле:

\frac{Q }{t}=\frac{\kappa A\Delta T}{L}

Это также можно записать как:

\frac{Q}{t}=C\Delta T = \frac{\Delta T} {R}

Обратите внимание, что это прямо аналогично тому, что происходит с током в электропроводности. В электропроводности ток равен напряжению, деленному на электрическое сопротивление. Электропроводность и электрический ток аналогичны теплопроводности и току, напряжение аналогично разности температур, а электрическое сопротивление аналогично тепловому сопротивлению. Применяется все та же математика.

Применение и примеры

Пример: ​ Полусферическое иглу из льда имеет внутренний радиус 3 м и толщину 0,4 м. Тепло уходит из иглу со скоростью, зависящей от теплопроводности льда, κ = 1,6 Вт/мК. С какой скоростью должна непрерывно вырабатываться тепловая энергия внутри иглу, чтобы внутри иглу поддерживалась температура 5 градусов Цельсия, когда на улице -30 градусов?

Решение: ​ Правильное уравнение для использования в этой ситуации это уравнение из предыдущего:

\frac{Q}{t}=\frac{\kappa A\Delta T}{L}

Вам дано κ, ​ ΔT ​ это просто разница температур внутри и снаружи и ​ L – толщина льда.​ A ​ немного сложнее. Чтобы найти ​ A ​ вам нужно найти площадь поверхности полушария. Это будет половина площади поверхности сферы, которая равна 4π r 2 . Для ​ r ​ можно выбрать средний радиус (радиус внутренней части иглу + половина толщины льда = 3,2 м), поэтому площадь тогда: 92

Подставляя все в уравнение, получаем:

\frac{Q}{t} = \frac{\kappa A\Delta T}{L} = \frac{1,6\times 64,34\times 35}{0,4} = 9,000\text{ Ватт}

Применение: ​ Радиатор – это устройство, передающее тепло от объектов с высокой температурой воздуху или жидкости, которая затем уносит избыточную тепловую энергию. Большинство компьютеров имеют радиатор, прикрепленный к процессору.

Радиатор изготовлен из металла, который отводит тепло от ЦП, а затем небольшой вентилятор циркулирует воздух вокруг радиатора, рассеивая тепловую энергию. Если все сделано правильно, радиатор позволяет процессору работать в стабильном режиме. Насколько хорошо работает радиатор, зависит от проводимости металла, площади поверхности, толщины и температурного градиента, который можно поддерживать.

Понимание разницы между тепловым сопротивлением и теплопроводностью – C-Therm Technologies Ltd.

Введение

Тепловое сопротивление (R) и теплопроводность (C) материалов являются обратными величинами и могут быть получены из теплопроводности (k) и толщины материалов. Прибор для измерения теплопроводности C-Therm Trident измеряет теплопроводность и, следовательно, открывает путь к определению теплового сопротивления и теплопроводности.

На этой странице мы собираемся описать и объяснить, как получить тепловое сопротивление и теплопроводность из теплопроводности.

Измерение теплопроводности с помощью Trident

Теплопроводность (значение k)

Теплопроводность – это скорость установившегося теплового потока через единицу площади однородного материала, вызванного единичным градиентом температуры в направлении, перпендикулярном этой единице площади, Вт/м⋅K .

Где,

L – Толщина образца (м)
T – Температура (K)
q – Расход тепла (Вт/м2)

Уравнение 1 – Теплопроводность

Термическое сопротивление (значение R)

Термическое сопротивление – это разница температур в установившемся режиме между двумя определенными поверхностями материала или конструкции, вызывающая удельный тепловой поток через единицу площади, К⋅м2/Вт. Таким образом, в соответствии с этим определением и уравнением 1 можно получить уравнение 2.

Как указано в уравнении 2, значение теплового сопротивления можно определить, разделив толщину на теплопроводность образца. При испытании на тепловое сопротивление для определения сопротивления используется расходомер тепла. Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию об испытании термостойкости вашего образца.

Уравнение 2. Термическое сопротивление

Теплопроводность

Теплопроводность – это временная скорость стационарного теплового потока через единицу площади материала или конструкции, вызванная единичной разностью температур между поверхностями тела, Вт/м2⋅K. Значение C, следовательно, является обратной величиной значения R и может быть выражено уравнением (3).

Следовательно, значение теплопроводности можно рассчитать, разделив теплопроводность на толщину образца.

Уравнение 3 – Теплопроводность

Области применения

Тепловое сопротивление и теплопроводность можно удобно рассчитать исходя из теплопроводности и толщины материала. Платформа теплопроводности C-Therm Trident – это гибкий, быстрый, неразрушающий, высокочувствительный и экономичный инструмент, который может напрямую измерять теплопроводность и тепловую эффузию самых разных образцов, упрощая процесс определения теплового сопротивления и теплопроводности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2023 ООО "Аркада". Все права защищены.