ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ, ИЛИ РАЗГОВОР О ПРИРОДЕ ТЕПЛА
Однако у процесса теплопередачи есть кое-какие особенности. Строго говоря, чтобы оценить тепловой поток через некоторую преграду (например, кирпичную стену), нужно рассматривать три слоя:
- сама стена;
- тонкая воздушная пленка, прилегающая к стене снаружи;
- такая же воздушная пленка внутри помещения.
рис. 1 Распределение температуры в стене и пограничных слоях воздуха при передаче теша из помещения наружу
В этой тонкой воздушной прослойке (пограничный слой) происходит резкий скачок от температуры стены до температуры окружающего воздуха (см. рис. 1), то есть она имеет свое сопротивление передаче тепла.
Поэтому на самом деле при утечке тепла через стену надо рассматривать полное тепловое сопротивление:
RT(полн.) = Лестен.) + RT(внутр. погранслоя) + RT(нар. погранслоя).
Как узнать величину теплового сопротивления погранслоя? Это дело довольно сложное, тут важны такие вещи, как влажность воздуха и самое
- главное - его движение. (Мы по себе хорошо ощущаем, насколько на ветру тепло уходит быстрее.)
К счастью, нас интересует не конкретное значение теплопотерь в данный момент, при данной влажности воздуха и силе ветра, а среднее - в самую морозную (ветреную) неделю в году. Поэтому в строительных справочниках указывают обычно тепловое сопротивление материала, рассчитанное с учетом влияния погранслоя (в первую очередь того, что снаружи). В частности, приводятся разные данные для угловых помещений (там влияет завихрение воздуха, обтекающего дом) и неугловых, а также учитывается разная тепловая картина для помещений первого и верхнего (верхних) этажей.
Как влияет коэффициент сопротивления теплопередаче на унос тепла из комнаты на улицу? Оценим это на примере данных для окон разной конструкции (табл. 2), чтобы показать, как важен правильный выбор окна для теплозащиты жилья. Выпишем коэффициент сопротивления теплопередаче и рядом - тепловые потери через окно (при температуре в комнате +20°С, а на улице -30°С). Возьмем размеры окна 1,0 х 1,6 м. Напомним, что теплопотери считаются так:
q=дT/RT.
Как видно из таблицы, современные стеклопакеты позволяют уменьшить теплопотери окна почти в два раза. Для десяти окон экономия достигнет киловатта, что в месяц дает 720 киловатт-часов!
Попробуем применить все эти сведения к конкретным примерам - для оценки тепловых потерь комнат.
В расчетах удельных тепловых потерь (на 1 кв. м поверхности) участвуют две величины:
- перепад температур дT;
- сопротивление теплопередаче RT.
|