Теплоизоляция парной: примеры расчёта коэффициента теплопередачи

Примеры расчета коэффициента теплопередачи

Пример 1. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи k для конструкции пола на основе из цементной стяжки толщиной 30 мм; картона, толщиной 2,5 мм; цементного раствора толщиной 15 мм; Гераклита толщиной 50 мм и бетонной плиты толщиной 80 мм:

Пример 2. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи k для внешней стены из кирпичных блоков толщиной 365 мм со штукатуркой толщиной 20 мм на внешней стороне; со штукатуркой толщиной 15 мм на внутренней стороне; со стекловатой толщиной 50 мм; гераклитом толщиной 25 мм, обитым алюминиевой фольгой; с воздушным зазором в 40 мм и деревянной обшивкой толщиной 20 мм:

Пример 3. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи k для внутренней стены из кирпичных блоков толщиной 140 мм со штукатуркой толщиной 20 мм с внешней стороны; со штукатуркой толщиной 15 мм с внутренней стороны; стекловатой толщиной 50 мм; гераклитом толщиной 40 мм и деревянной обшивкой толщиной 20 мм:

Пример 4. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи к внутренней стены парной (около нагревателя), состоящей из огнеупорного кирпича толщиной 200 мм без штукатурки и кирпичных блоков толщиной 140 мм со штукатуркой толщиной 10 мм:

Пример 5. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи k для внутренней деревянной стены (дверь парной), заполненной базальтовой ватой, обшитой с двух сторон алюминиевой фольгой:

Теплопроводность некоторых строительных материалов, коэффициенты теплопередачи, теплосопротивление воздушных зазоров

Таблица 5. Теплопроводность некоторых строительных материалов

Таблица 6. Значения коэффициентов теплопередачи k, соотвествующие виду и местонахождению конструкции

Пример 6. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи k для внутреннего окна парной, состоящего из четырех стёкол толщиной по 4 мм с уплотненным слоем воздуха толщиной 20 мм (постоянная величина):

Таблица 7. Теплосопротивление R_vv воздушных зазоров

Пример 7. Рассчитываем значение коэффициента теплопередачи k для плоской крыши, включая изоляцию потолка парной.
Конструкция с внутренней стороны состоит из обшивки деревом с мягкой древесиной толщиной 20 мм,

• воздушного зазора 25 мм;
• гераклита толщиной 25 мм с алюминиевой фольгой;
• воздушного зазора 66 мм;
• базальтового войлока толщиной 40 мм;
• воздушного зазора 210 мм;
• штукатурки толщиной 50 мм;
• цементной стяжки толщиной 30 мм и битумного покрытия толщиной
• 10 мм:

Тепловое сопротивление R конструкций нормального состава равно s/λ₂, а сложной конструкции Σs/λ м²*К/Вт. Если необходимо для конструкции с данным тепловым сопротивлением определить коэффициент теплопередачи k, нужно к величине R прибавить сопротивления при проникании тепла, т. е. R_i и R_e которые соответствуют данной конструкции.

Необходимость в подробных расчетах вытекает из примера расчета тепловых потерь парной, представленной на рис. 36. Уровень пола в машинном отделении понижен на 300 мм для более удобного подхода к газовому агрегату SAT. Отверстие для стока находится перед дверью в души. Подсчеты теплопотерь отдельных конструкций приводятся специально для этой парной. Полки установлены ниже с учетом их использования детьми. Парная встроена в более высокое помещение, как показано на рис. 44. По чертежу парной можно судить о способе решения изоляции парной.

Рис. 36. Парная сауны детских садов объемом 32,1 м³ (проект инж. 3. Поспихала, инж. Я. Павловски). Масштаб 1:10

1 — парная; 2 — души; 3 — холодное помещение; 4 — машинное отделение; 5 — дверь с осветительным окошечком (4-плотное стекло), освещение искусственное; 6 — шамотовая кладка; 7 — основа радиального вентилятора агрегата SAT; 8 — вход в дымоход; 9 — асбестоцементная трубка для рециркуляции воздуха; 10— регулятор температуры в парной; 11 — защита нагревателя; 12 — осветительное окно (4-плотное стекло), освещение искусственное; 13 — отверстие в пороге для стока воды; 14 — жестяная деталь для отвода воздуха; 15 — полки

Для расчетов принимаем температуру воздуха в парной 85 °С у стен помещения, на полу 55 °С, под потолком 97°С, внешняя температура соответствует среднеевропейской (в данном случае —18 °С) (∆t = 103 °С). Температуру соседних с парной помещений, размещенных в том же строении, принимаем во внимание в зависимости от их расположения. Исходя из специфики прогрева помещения парной, делаем надбавку в 35%, при этом надбавки на природные условия (географическую зону, в которой находится сауна) не учитываются.

Принимаем условие, что парная рассчитана на 16 посетителей. Посетители входят и выходят поодиночке, при входе одного посетителя другой выходит. За 1 ч посетитель входит в парную максимально 4 раза на 10 мин. Потери за счет проветривания учитываем как 5- и 10-кратную замену воздуха. Было подсчитано, что время пребывания посетителей в парной составило 40 мин в 1 ч, а при 16 посетителях составило 640 «посетительских минут».

Таблица 8. Таблица тепловой технический расчет парной объемом 32,1 м³

Из результатов технических тепловых расчетов, проведенных для парной площадью 70,1 м², объемом 32,1 и (табл. 8), следует, что при наружной температуре —18 °С для прогрева парной до необходимой температуры, включая обязательный прогрев стен парной, требуется по меньшей мере 16 кВт. При этом, если парная прогревается до начала работы сауны, посетители не открывают двери, не происходит смены воздуха, он просто циркулирует в парной. В этом случае обычно парная прогревается за 3 ч (температура воздуха и стен отличается не менее чем на 5°С). Такой прогрев парной летом занимает гораздо меньше времени. С приходом посетителей появляются тепловые потери за счет открывания дверей, проветривания (проникает свежий воздух), и в конце концов необходим повторный прогрев в условиях присутствия посетителей в парной.

Помещение парной не может восполнить потери тепла на растопку и прогрев стен, остается только основная потеря тепла Q₀ (в данном случае Q₀ = 3255 Вт). В результате общее количество тепла, необходимое для эксплуатации, составит не менее 20 кВт.

В соответствии с гигиеническими правилами для работы сауны с посетителями потребуется около 620 Вт на  каждый кубический метр парной при 5-кратной смене воздуха. При 10-кратной смене воздуха, что возможно при использовании нагревателя с теплообменником и принудительным подводом воздух;) через него (нагреватели на твердом топливе, паровые теплообменники), общее количество тепла при эксплуатации составит приблизительно 26 кВт.

Расчеты, сделанные таким способом, отражают действительные условия прогрева парной. Для саун, постоянно эксплуатируемых, на второй день работы потребуется меньше тепла для прогрева парной, поскольку температура в парной будет выше температуры окружающей среды. Температура парной на другой день утром в таких случаях даже зимой колеблется от 25 до 40 °С (измерения сделаны на высоте 2000 мм от пола).

<< Теплоизоляция парной

Расчет вентиляции сауны, парной >>

15.02.2013 [10:49 ]

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