1.Sposoby przekazywania ciepła
Rozróżniamy 3 rodzaje ruchu ciepła: przewodzenie, wnikanie, przenikanie. Przewodzenie ciepła zachodzi w obrębie 1 ciała, w którym istnieją różnice temp. Ciepło płynie od miejsca o temp. wyższej do miejsca o temp niższej.
Szybkość rozchodzenia się ciepła wyrażamy współczynnikiem przewodzenia ciepła λ [W/mK] Q=λ/s*F(t1-t2)*τ
Współczynnik przewodzenia ciepła wskazuje ile ciepła przepływa przez jednostkę przekroju w ciągu jednostki czasu, przy jednoczesnym spadku temp na drodze jednostki grubości.
Wnikanie - rzeczywisty proces ruchu ciepła od czynnika znajdującego się ku ścianie. Współczynnik wnikania ciepła α [W/m2K] , definiowane jako równ. Newtona Q= α*F (t1-t2)*τ Q- ciepło oddane ścianie
F- powierzchnia ściany
t1- temp gazu, t2- temp ścianki.
Współczynnik wnikania ciepła określa ile ciepła wnika w ciągu jednostki czasu od czynnika do jednostki powierzchni ściany (lub odwrotnie).
Przenikanie- k- współczynnik przenikania [W/m2K]
Ciepło wnika od czynnika A do ściany płaskiej i jest przewodzone przez ściankę i zostaje oddane przez ścianę czynnikowi B. Ponieważ w równowadze cieplnej przechodzi ta sama ilość ciepła na wszystkich odcinkach drogi możemy zapisać:
Q=αAF(tA-t1)=λ/s*F(t1-t2)=αBF(t2-tB)
Q=kF(tA-tB)
1/k=1/αA+s/λ+1/αB - opór cieplny
2.Sposóbobliczania współczynnika przenikania
- 2 warstwy przegroda płaska
Czynnik A oddaje ściance ciepło wskutek wnikania Q=αAF(tA-t1) dla przewodzenia ciepła mamy zależność
Czynnik B odbiera ciepło
Q=αBF(t3-tB) gdy spadki temp dodamy (tA-t1)+(t1-t3)+ (t3-tB)=tA-tB=Q/F(1/αA+s1/λ1+s2/λ2+1/αB) stąd
lub inaczej Q=kF(tA-tB) [W]
gdzie k=1/αA+s1/λ1+s2/λ2+1/αB wzory są słuszne gdy poszczególne warstwy przylegają ściśle do ciebie.
- 2 warstwy przegroda cylindr.
Analogiczne oznaczenia dla 2 warstw przegrody cylindrycznej
(tA-tB) =Q/αAF1+Q(s1/λ1Fm1+s2/λ2Fm2)+Q/αBF3 stąd
Jeżeli określimy na 1 m bieżącym rury wtedy F/l=Obw
albo
q= k(tA-tB) [W/m]
1/k=1/αAO1+s1/λ1Om1+s2/λ2Om2+1/αBO3
Rozkład temp dla przegrody cylindrycznej
3. Izolacje ciepłochronne
Ekonomiczna grubość izolacji: za ekonomiczną uważa się izolację przystosowaną, której suma kosztów inwestycji i kosztów strat ciepła wynosiły minimum (żeby były jak najmniejsze).
Wykres kosztów eksploatacyjn.
Celem izolacji jest obniżenie strat ciepła do otoczenia.
Jeżeli dw<dkr nakładanie izolacji spowoduje pogorszenie izolacyjności, jeżeli dw>dkr każda warstwa izolacji będzie miała efekt izolacyjności.
q- goła rura, qiz- z izolacją
ssopt
Iobl stz,iż
sη=q-qiz/q
η=80-90 %