Расчет термического сопротивления наружной стены из штучных материалов

Министерство Образования Республики Беларусь

УО «Белорусский Государственный Университет Транспорта»

Кафедра «Экология и РИВР»

Курсовая работа

по дисциплине:

«ТЕПЛОТЕХНИКА И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ»

Выполнил: Проверил:

Студент гр. ПК-31 преподаватель

Гребнев В. Л. Колдаева С.Н.

Гомель 2015

Содержание:

1. Расчет сопротивления теплопередаче вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций…………………………………………………..3

2. Расчет температурного поля в многослойной конструкции……………14

3. Определение сопротивления паропроницанию вертикальных ограждающих конструкций…………………………………………………………………..20

4. Расчет сопротивления воздухопроницанию………………………..……23

5. Список используемой литературы………………………………………..25

Расчет сопротивления теплопередаче вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций

Расчет термического сопротивления наружной стены из штучных материалов

Исходные данные:

· Влажностной режим помещения – нормальный.

· г. Гродно

· Температура внутреннего воздуха - t_в = 21 °С.

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания

Влажностной режим нормальный, условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б» по таблице 4.2[1].

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице 4.1[1] для условий эксплуатации ограждений «Б»:

- железобетон (В)

λ ₁ = 2,04 Вт/( м ∙°С); S₁ = 19,70 Вт/(м² ∙°С);

- плиты торфяные теплоизоляционные (А)

λ ₂ = 0,08 Вт/( м ∙°С); S₂ = 2,34Вт/(м² ∙°С);

- цементно-песчаный раствор (Е)

λ ₃ = 0,93Вт/( м ∙°С); S₃ = 11,09 Вт/(м² ∙°С);

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм =3,2 (м²∙°С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м ;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

- цементно-песчаный раствор

(м² ∙ ºС)/Вт;

- железобетон

( м² ∙ ºС)/Вт;

Термическое сопротивление плит торфяных R₃ находим из формулы:

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по табл.5.4[1], α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по табл. 5.7[1], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

– термическое сопротивление ограждающей конструкции

(м²∙°С)/Вт.

Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя торфяных теплоизоляционных плит находится по формуле:

.

Подставив значения в эту формулу, получим:

(м²∙°С)/Вт.

Вычисляем тепловую инерцию по формуле:

где S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м²∙°С).

D=R₁∙S₁+ R₂∙S₂+R₃∙ S₃;

D=0,147∙19,70+2,863∙2,34+0,032∙11,09=2,896+6,699+0,355=9,95

По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией свыше 7,0 (стены средней инерционности) за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 , которая для гродненской области составляет: -26 ° С (таблица 4.3[1]).

Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

м.

Рассчитаем общую толщину стены:

м.

Вывод: Определили расчетную температуру наружного воздуха t_н= -26 °С. Рассчитали сопротивление теплопередаче слоя торфяных плит R₂=2,863 (м² ∙ ºС)/Вт, тепловую инерцию наружной стены из штучных материалов D=9,95 (стена высокой инерционности). Определили толщину слоя торфяных плит м и общую толщину стены м.

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены по формуле:

= (м^{2 0}С)/Вт.

Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередачи.

(м^{2 0}С)/Вт.

- стоимость тепловой энергии, руб/ГДж

- продолжительность отопительного периода согласно таблице 4.4 ТКП 45-2.04-43-2006 (02250), сут

- стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, принимаемая по действующим ценам,

- коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условия эксплуатации, в зависимости от расчетной температуры и относительной влажности внутреннего воздух,

Стоимость тепловой энергии:

=22686 руб/Гдж.

Стоимость материала берем у производителя:

Вывод: Сравниваем полученные результаты Rт.тр=0,772(м^{2 0}С)/Вт; Rт.норм=3,2(м^{2 0}С)/Вт; Rт.эк=2,366(м^{2 0}С)/Вт; и выбираем значение наибольшего термического сопротивления, в нашем случае:

Rт.норм=3,2(м^{2 0}С)/Вт.