Теплоизоляция парной

Теплоизоляция парной сауны, расчет тепловых потерь

При подготовке проекта сауны необходимо учитывать, что она используется главным образом в зимний период и температуры в сауне поддерживаются высокие, а расход энергии на прогрев сауны и ее парной должен быть минимальным.

Проект строительства, применяемые материалы, расположение вентиляции и т. д.— все должно отвечать указанным требованиям.

Парная — это помещение, в котором во время эксплуатации необходимо обеспечивать большую температуру по сравнению с внешней средой. Поэтому проектировщик должен подготовить расчеты тепловых потерь; они понадобятся и при капитальном ремонте сауны. Зная тепловые потери, можно рассчитать необходимую мощность нагревателя.

Расчет тепловых потерь парной

Тепловые потери Q возникают от разницы в температурах, °С, между помещением протопленным t_i, и окружающими его более холодными помещениями или внешней средой t_e. Чем больше эта разница ∆t и чем выше теплопроводность λ к строительных конструкций, окружающих прогретое помещение, тем выше тепловые потери. Тепло переходит из помещения с более высокой температурой в помещение, где температура ниже, засчет теплопроводности, конвекции и излучения.

Далее руководствуемся при расчетах следующими понятиями.

Теплопроводность λ, Вт/(м²*К),— это количество тепла, которое пройдет за 1 ч через куб данного вещества с гранью 1 м между двумя противоположными гранями при разнице температур между ними в 1 °С, если остальные грани куба хорошо изолированы Теплопроводность материалов, пригодных для строительства пар ной приведены в табл. 5.
Внимание! Пенопласт здесь не приводится, поскольку он вообще непригоден для изоляции помещении парной в саунах.

Теплопередача ∆, Вт/(м²*К),— это количество тепла, которое пройдет за 1 ч через конструкцию толщиной s и площадью 1 м при разнице температур обеих поверхностей 1 °С.

Тепловое сопротивление, или сопротивление при теплопередаче, R, м²*К/Вт. представляет собой преобразованную величину тепло передачи. Обозначается R_i для внутренней поверхности конструкции, R_e — для внешней поверхности конструкции.

Коэффициент теплопередачи — это количество тепла, которое за 1 ч перейдет от окружающей среды на поверхность конструкций площадью 1 м² либо при разнице температур среди и поверхности конструкции в 1 °С. Обозначается α_i для внутренней поверхности конструкции, α_e — для внешней поверхности конструкции (Вт/(м²*К).

Коэффициент теплопередачи κ, Вт/(м²*К),— это количество тепла, которое за 1 ч пройдет через материал толщиной s и площадью 1 м² из одной среды к другой при разнице температур 1 °С.

Сопротивление при теплопередаче — это преобразованная величина коэффициента теплопередачи, обозначается R₀, м²*К/Вт.

Измеренное тепло — это количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг материала на 1 °С. Обозначается с, Дж/(кг*К).

Плотность вещества q — это количество материала в кг на 1 м³.

Рис. 35. Схема потерь тепла через стену

Теплоемкость - это способность принимать либо высвобождать тепло; представлена коэффициентом теплопроводности λ, измеренным теплом с и плотностью вещества q.

Дли расчетов важными являются потери за счет теплопроводности и конвекции. На рис. 35 показана передача тепла из среды с более высокой температурой t₁, в среду с меньшей температурой t₄. Тепло от воздуха t₁ переходит на поверхность стенки I с температурой t₃, от нее переходит на поверхность стенки II (с температурой t₃), а от этой стенки к более холодному воздуху с температурой t₄.

Количество тепла, которое перейдет за 1 ч от окружающей среды через поверхность конструкцией с площадью S = 1 м² либо при разнице температур среды и поверхности конструкции в 1 °С, примем за коэффициент теплопередачи [Вт/(м² *К)] и обозначим: α_i на внутренней поверхности конструкции, α_e — на внешней поверхности конструкции.

Количество тепла в 1 ч, которое перейдет к стенке I с площадью S равно:

Q = α_i*S*(t₁ - t₂). (1)

Количество тепла в 1 ч, которое проходит в стенке толщиной s от стенки I к стенке II, равно:

Q = α_e*S*(t₂ - t₃). (2)

Количество тепла в 1 ч, которое перейдет от стенки II к среде с температурой t₄ равно:

Q = α_e*S*(t₃ - t₄). (3)

Сложив уравнения (1)-(3), получим уравнение для подсчёта тепловых потерть стенки.

t₁ - t₄ = Q/S*(1/α_i + s/λ + 1/α_e),

а из него количество тепла

Q = S*(t₁ - t₄)*(1/α_i + s/λ + 1/α_e)^-1

Приняв s = 1 м², а разницу t₁ - t₄ = 1 °С, получим

Q = (1/α_i + s/λ + 1/α_e)^-1 = k, (4)

 где k — коэффициент теплопередачи, Вт/(м²*К).

По уравнению (4) определяем коэффициент теплопередачи k при данной теплопроводности материала, строительной конструкции и ее толщине s. Значения коэффициента теплопередачи α_i, α_e приведены в табл. 5. Строительные материалы, которые принимаются во внимание при строительстве парной, приведены в табл. 6. Для строительных конструкций, состоящих из нескольких слоев материалов, что характерно для парной сауны, коэффициент теплопередачи подсчитывается по уравнению

k = (1/α_i + s₁/λ₁ + s₂/λ_{2 +} s₃/λ₃ + s₄/λ₄ + 1/α_e)^-1 = (1/α_i + Σs/λ + 1/α_e)^-1. (5)

Если в конструкции имеются воздушные пространства, для подсчета значения s/λ используется табл. 7. Значения берутся при условии полного уплотнения отдельных воздушных слоев.

<< Технические решения прогрева сауны: прогрев паровыми регистрами и комбинированный

Теплоизоляция парной: примеры расчёта коэффициента теплопередачи >>

14.02.2013 [15:10 ]

Эта статья еще не комментировалась. Инф-Ремонт будет признателен первому комментарию о статье