|
|
задачи. Задача 1, 1а. Задача 1 Теплопередача через плоскую стенку (ограждающая конструкция)
Задача 1
«Теплопередача через плоскую стенку (ограждающая конструкция)»
Выполнить теплотехнический расчет наружного ограждения в виде многослойной ограждающей конструкции.
Найти толщину утеплителя 
Рассчитать термическое сопротивление ограждения Rогр.
Рассчитать коэффициент теплопередачи k.
Рассчитать удельные тепловые потери через данное ограждение q, Вт/м2.
Рассчитать полные тепловые потери Q, Вт.
Определить температуру в плоскости соприкосновения слоев, построить график зависимости температуры от x.
Задана толщина основного слоя δ = 0,25 м, толщина отделочного слоя δотд – 0,015 м. Температура наружного воздуха принимается по СП 13.13330.2013 Строительная климатология tн.в.  , температура внутреннего воздуха tв по задана , коэффициент теплообмена внутренний αв= ; коэффициент теплообмена наружный αн= . Коэффициенты теплопроводности материалов находятся по СП 50.13330.2013 Тепловая защита зданий соответственно слоям.
Рис. 1. Многослойная ограждающая конструкция
Варианты задания
Номер варианта
|
Климатический район-город
|
Sок, м2
|
tв, 0С
|
Материал основного слоя
|
Материла утеплителя
|
|
Тюмень
|
10
|
20
|
Газобетон 500
|
Пенополистирол, 10
|
|
Нефтеюганск
|
12
|
21
|
Керамзитобетон 800
|
Пенополистирол с графитовыми добавками, 20
|
|
Сургут
|
15
|
22
|
Железобетон 2500
|
Перлитофосфогелевые плиты, 300
|
|
Нарьян Мар
|
13
|
22
|
Глиняный кирпич 1800
|
Перлитофосфогелевые плиты, 200
|
|
Когалым
|
11
|
21
|
Газобетон 500
|
Пенополиуретан 80
|
|
Нижневартовск
|
14
|
20
|
Глиняный кирпич 1000
|
Плиты торфяные, 150
|
|
Магадан
|
16
|
21
|
Керамзитобетон 800
|
Плиты минераловатные из каменного волокна, 40
|
|
Нижний Новгород
|
12
|
22
|
Силикатный кирпич 1800
|
Плиты минераловатные из каменного волокна, 25
|
|
Иркутск
|
15
|
21
|
Глиняный кирпич 1000
|
Плиты фибролитовые, 400
|
|
Курск
|
20
|
22
|
Газобетон 500
|
Плиты камышитовые, 300
|
|
Тольятти
|
14
|
22
|
Глиняный кирпич 1000
|
Экструдированный пенополистирол, 25
|
|
Комсомольск на Амуре
|
15
|
22
|
Газобетон 500
|
Плиты из стеклянного шпательного волокна, 30
|
|
Ноябрьск
|
12
|
20
|
Силикатный кирпич 1800
|
Перлитопластобетонные плиты, 200
|
|
Верхоянск (-67,7)
|
14
|
21
|
Железобетон 2500
|
Плита из пенополистирола, 15
|
|
Норильск
|
10
|
22
|
Керамзитобетон 800
|
Пенополиуретан, 60
|
|
Оймякон
|
9
|
20
|
Газобетон 500
|
Плиты из резольного фенолформальдегидного пенопласта, 80
|
|
Воркута
|
15
|
21
|
Глиняный кирпич 1800
|
Перлитопластобетон, 200
|
|
Анадырь
|
17
|
20
|
Газобетон 500
|
|
|
Нерюнгри
|
18
|
22
|
Глиняный кирпич 1000
|
Пенополиуретан, 40
|
|
Дудинка
|
20
|
20
|
Силикатный кирпич 1800
|
Плиты из стеклянного шпательного волокна, 35
|
|
Обнинск
|
16
|
21
|
Железобетон 2500
|
Перлитопластобетон, 100
|
|
Уфа
|
19
|
21
|
Глиняный кирпич 1800
|
Перлитофосфогелевые плиты, 200
|
|
Ухта
|
18
|
21
|
Глиняный кирпич 1000
|
Плиты из резольного фенолформальдегидного пенопласта, 50
|
|
Самара
|
20
|
20
|
Газобетон 500
|
Плиты Фибролитовые на портландцементе, 400
|
|
Бодайбо
|
15
|
22
|
Газобетон 500
|
Перлитопластобетон, 100
|
|
Кострома
|
19
|
22
|
Газобетон 500
|
Плиты торфяные, 200
|
|
Ханты-Мансийск
|
18
|
20
|
Керамзитобетон 800
|
Перлитофосфогелевые плиты, 300
|
|
Тобольск
|
16
|
21
|
Глиняный кирпич 1000
|
Плиты из резольного фенолформальдегидного пенопласта, 80
|
|
Уват
|
17
|
20
|
Газобетон 500
|
Плиты из резольного фенолформальдегидного пенопласта, 50
|
|
Новый Уренгой
|
12
|
22
|
Газобетон 500
|
Перлитопластобетон, 100
|
Задача 1а
«Теплопередача через цилиндрическую стенку (трубопровод)»
Рассчитать тепловые потери на стальном трубопроводе длиной 100м, Q l = ?
З адан диаметр внутреннего трубопровода  , наружный  и слой изоляции- плиты минераловатные толщиной б= 100 мм. Температура горячей воды tж1= 99 , температура наружного воздуха tн = по заданному городу , коэффициент теплообмена внутренний αв= ; коэффициент теплообмена наружный α2= . Коэффициенты теплопроводности материалов соответственно слоям   . Рассчитать температуру в плоскости соприкосновения слоев.
tн.в. – температура наружного воздуха в вашем городе.
Варианты задания
Номер варианта
|
Климатический район-город
|
tж1
|
|
|
|
l, м
|
|
Тюмень
|
99
|
0,3
|
0,325
|
0,535
|
100
|
|
Нефтеюганск
|
99
|
0,4
|
0,425
|
0,625
|
120
|
|
Сургут
|
100
|
0,5
|
0,525
|
0,8
|
125
|
|
Нарьян Мар
|
101
|
0,6
|
0,625
|
0,9
|
136
|
|
Когалым
|
98
|
0,7
|
0,75
|
1
|
148
|
|
Нижневартовск
|
98
|
0,8
|
0,825
|
1,25
|
99
|
|
Магадан
|
99
|
0,9
|
0,92
|
1,3
|
125
|
|
Нижний Новгород
|
100
|
1
|
1,2
|
1,525
|
136
|
|
Иркурск
|
100
|
0,35
|
0,4
|
0,7
|
115
|
|
Курск
|
99
|
0,45
|
0,5
|
0,85
|
115
|
|
Тольятти
|
99
|
0,55
|
0,6
|
0,95
|
145
|
|
Комсомольск на Амуре
|
99
|
0,65
|
0,75
|
1,2
|
121
|
|
Ноябрьск
|
98
|
0,75
|
0,9
|
1,35
|
103
|
|
Верхоянск (-67,7)
|
97
|
0,85
|
0,95
|
1,30
|
113
|
|
Норильск
|
96
|
0,95
|
1,15
|
1,55
|
112
|
|
Оймякон
|
96
|
1
|
1,25
|
1,55
|
101
|
|
Воркута
|
99
|
1,1
|
1,35
|
1,65
|
106
|
|
Анадырь
|
98
|
1,2
|
1,45
|
2
|
109
|
|
Нерюнгри
|
98
|
1,3
|
1,55
|
2,05
|
150
|
|
Дудинка
|
98
|
1,4
|
1,5
|
2,15
|
200
|
|
Обнинск
|
99
|
1,5
|
1,8
|
2,05
|
158
|
|
Уфа
|
98
|
1,6
|
1,85
|
2,15
|
169
|
|
Ухта
|
100
|
1,7
|
1,9
|
2,15
|
178
|
|
Самара
|
100
|
1,8
|
1,95
|
2,3
|
184
|
|
Бодайбо
|
100
|
1,9
|
2,2
|
2,55
|
136
|
|
Кострома
|
98
|
2
|
2,35
|
2,6
|
158
|
|
Ханты-Мансийск
|
97
|
1,55
|
1,85
|
2,15
|
143
|
|
Тобольск
|
98
|
1,65
|
1,9
|
2,15
|
165
|
|
Уват
|
97
|
1,9
|
2,15
|
2,55
|
135
|
|
Новый Уренгой
|
99
|
1,85
|
2
|
2,55
|
149
|
Таблица 1
Слои конструкции
№ слоя
|
Вид слоя
|
Материал слоя
|
Толщина слоя, м
|
Плотность слоя, кг/м3
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*0С)
|
1
|
Наружная отделка
|
Клинкерный отделочный кирпич
|
0,015
|
1800
|
0,4
|
2
|
Основание (несущий слой)
|
|
0,51
|
|
|
3
|
Утеплитель
|
|
|
|
|
4
|
Внутренняя отделка
|
Гипсо-перлитовая штукатурка
|
0,001
|
1300
|
0,35
|
Расчет необходимой толщины утеплителя
Исходные данные:
Наименование показателя
|
Значение показателя
|
Единица измерения
|
Климатический район
|
г. Тюмень
|
-
|
Температура наружного воздуха, tн
|
-36
|
0С
|
Температура внутреннего воздуха, tв
|
20
|
0С
|
Коэффициент теплопроводности наружного воздуха, 
|
23
|
|
Коэффициент теплопроводности внутреннего воздуха, 
|
8,7
|
|
Таблица 1 (заполненная)
Слои конструкции
№ слоя
|
Вид слоя
|
Материал слоя
|
Толщина слоя,  м
|
Плотность слоя, кг/м3
|
Коэффициент теплопроводности , Вт/(м*0С)
|
1
|
Наружная отделка
|
Клинкерный отделочный кирпич
|
0,015
|
1800
|
0,4
|
2
|
Основание (несущий слой)
|
Силикатный кирпич
|
0,51
|
1800
|
0,81
|
3
|
Утеплитель
|
Перлитофосфогелевый плиты
|
0,51
|
200
|
0,064
|
4
|
Внутренняя отделка
|
Гипсо-перлитовая штукатурка
|
0,001
|
1300
|
0,35
|
Расчет толщины утеплителя.
Найдем толщину утеплителя для данной ограждающей конструкции.
Для того чтобы, ограждающая конструкция могла эксплуатироваться в конкретной климатической зоне, она должна удовлетворять требованиям по тепловой защите соответственно «СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий» для этого должно выполняться равенство  Rнсрас.
Исходя из этого равенства находим толщину утеплителя.
 требуемое термическое сопротивление наружной стены (относительно климатического района)
 расчетное термическое сопротивление наружной стены (относительно слоев конструкции)
tв=по заданию – температура внутреннего воздуха;
n=1-расчетный коэффициент;
 C
Приравниваем термическое сопротивление, требуемое и расчетное, математически высчитываем толщину утеплителя, принимая ее за х в полученной формуле.
   =
х=0,0512 м=51,2 см
Вывод: необходимая толщина утеплителя для данной ограждающей конструкции должна составлять 51 см. |
|
|
Скачать 196.81 Kb.