Значения температурного коэффициента в зависимости от средней температуры воздушной прослойки

Средняя температура воздушной прослойки	+25	+20	+15	+10	+5		-5	-10	-15	-20	-25
Температурный коэффициент	1,06	1,01	0,96	0,91	0,86	0,81	0,77	0,73	0,69	0,65	0,61

Данные табл. 15.2 показывают, что значения температурного коэффициента растут с увеличением средней температуры воздушной прослойки. При температуре, равной 25 °С, значение температурного коэффициента увеличилось на 74 % по сравнению с его значением при температуре -25 °С. Следовательно, теплозащитные свойства воздушной прослойки будут улучшаться по мере понижения ее средней температуры. В теплотехническом отношении лучше располагать воздушные прослойки ближе к наружной поверхности ограждения, где температуры в зимнее время будут более низкими.

Если сложить значения , получим:

, (15.6)

Выражение можно рассматривать как коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке, подчиняющийся законам передачи теплоты через твердые тела. Этот суммарный коэффициент носит название «эквивалентного коэффициента теплопроводности воздушной прослойки» .

Таким образом, имеем:

, (15.7)

Зная эквивалентный коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке, термическое сопротивление его определяют так же, как и для слоев из твердых или сыпучих материалов, т. е. .

Формула 15.7 применима только для замкнутых воздушных прослоек, т. е. не имеющих сообщения с наружным или внутренним воздухом. Если прослойка имеет сообщение с наружным воздухом, то в результате проникания холодного воздуха термическое сопротивление ее может не только стать равным нулю, но и послужить причиной уменьшения сопротивления теплопередаче ограждения.

Для определения величины входящей в формулу 15.7, необходимо знать температуры на поверхностях прослойки, которые в свою очередь зависят от термического сопротивления прослойки, определяемого по величине . Поэтому при точных расчетах предварительно задаются значениями температур на поверхностях прослойки, по ним определяют и термическое сопротивление прослойки R. Определив на основании полученного значения R и величины общего сопротивления теплопередаче ограждения значения температур на поверхностях прослойки, пересчитывают по ним величину . Если вновь полученная величина окажется близкой к принятой, расчет считают законченным, в противном случае пересчет делается еще раз.

Для практических расчетов, не требующих большой точности, можно пользоваться величинами термических сопротивлений воздушных прослоек, приведенными в приложении 11.

Приведенные в приложении 11 данные показывают нерациональность воздушных прослоек большой толщины: так, например, увеличение толщины прослойки в 5 раз (с 1 до 5 см) повысило термическое сопротивление вертикальной прослойки только на 12,5 %, а при дальнейшем увеличении толщины прослойки ее термическое сопротивление возрастает совсем незначительно.

Для выяснения доли участия в передаче теплоты через воздушные прослойки теплопроводности, конвекции и излучения в табл. 15.3 приведены их значения в процентах от общего количества теплоты, проходящей через 1 м² вертикальной прослойки в 1 с при разности температур на ее поверхностях, равной 5 °С.

Данные табл.15.3 показывают следующее:

1) увеличение толщины воздушной прослойки мало влияет на уменьшение количества теплоты, проходящей через прослойку;

2) главная доля теплоты (79 %), проходящей через прослойку, передается излучением;

3) максимальная доля передачи теплоты конвекцией составляет только 20 % полного количества теплоты, проходящей через прослойку;

4) толстые прослойки следует заполнять малотеплопроводными материалами; так, например, заполнение вертикальных прослоек материалом с коэффициентом теплопроводности = 0,233 Вт/(м°С) оказывается выгоднее, начиная с толщины 5 см и больше; чем толще прослойка, тем целесообразнее ее засыпка для увеличения термического сопротивления ограждения. Прослойки большой толщины нерациональны. Так, для прослойки толщиной 20 см = 0,951 Вт/(м°С), что выше коэффициента теплопроводности кирпичной кладки ( = 0,814 Вт/(м°С)).

Таблица 15.3

Дата добавления: 2015-10-29