PRZEWODZENIE - jest to rodzaj przemiany ciepła podstawowej dotyczący ciał stałych , w których cząsteczki przylegają do
siebie i nie zmieniają położenia względem siebie. Zjawisko polegające na przenoszeniu energii wewnętrznej ośrodka materialnego z 1 do 2 ośrodka przy ich bezpośrednim zetknięciu z miejsc o temperaturze wyższej do miejsc przy temperaturze mniejszej. Poszczególne cząstki rozpatrywanego układu nie wykonują większych zmian położenia . Przewodzeniem ciepła żadzi prawo Furiera zgodnie z którym natężenia strumienia cieplnego jest proporcjonalne do różnicy temperatur mierzonych wzdłuż przepływu kierunku ciepła .
λ - współczynnik przewodzenia ciepła W/ m * K
d - grubość danej warstwy
R - opór przewodzenia ciepła
R = d / λ -opór przewodzenia ciepła m2*K / W
R = R1 + R2 + R3
R = d1/λ1 + d2/λ2 + d3/λ3
PRZEJMOWANIE - jest to rodzaj przemiany ciepła występujący wówczas gdy cząsteczki ciała przenoszącego ciepło zmieniaja
swoje położenie względem ciała otaczającego lub pobierającego to ciepło.
α - współczynnik przejmowania ciepła W / m2 * K
αi - wew.strona przejmowania przegrody
αe - zew. Strona przejmowania przegrody
Rsi - opór przejmowania ciepła po wew. Stronie przegrody
Rse - opór przejmowania ciepła po zew. Stronie przegrody
Rsi = 1 / αi m2 * K / W
Rse = 1 / αe m2 * K / W
PROMIENIOWANIE - przekazywanie ciepła za pomocą fal elektromagnetycznych o pewnym zakresie długości fal , nie wymaga
ośrodka materialnego (ciecz) rozchodzi się w prózni i w powietrzu.Energia promieniowania rozchodzi się
z prędkością rowna prędkości światła.Promieniowaniem żądzi prawo Boltzmana które odbywa się :
energia wypromieniowana przez ciało doskonale czarne jest proporcjonalna do 4 potegi temperatury
bezwzględnej tego ciała.
q = Co ( T / 100 )4 Co - stała Boltzmana 5,76 [ W/m2*K4 ]
PRZENIKANIE - jest to złożona wymiana ciepła na , którą składa się przejmowanie , przewodzenie , przejmowanie
U - współczynnik przenikania ciepła [ W / m2 * K ]
U = 1 / RT - opór przenikania ciepła
U = 1 / Rsi + R1 + R2 + Rse
U = 1 / Rsi + d1/λ1 +d2/λ2 + Rse
KONWEKCJA - występuje wówczas gdy poszczególne cząstki ciała którym przenosi się ciepło zmieniaja swoje położenie ,
zjawisko to jest charakterystyczne dla płynów przy czym przenoszenie energii odbywa się poprzez mieszanie
płynów oraz w niewielkim stopniu przez przewodzenie .Warunkiem niezbędnym przy wystepowaniu konwekcji
jest ruch ośrodka
q = α (Tf - Tw ) α - [ W/m2*K]
Obliczyć współczynnik przenikania ciepła i straty ciepła przez ścianę zewnetrzną oddzielajacą pomieszczenie pokój od powierzchni zewnętrznej. Budynek znajduje się w Płocku
Wymiary ściany 3 m x 5 m , tynk cementowo - wapienny 0,015 m , mur z cegły ceramicznej pełnej 0,25 m , styropian 0,05 m , mur z cegły 0,12 m
wg Dz.Ustaw 75 ti = 200C
wilgotność średnia φ < 75%
wilgotne φ > 75%
budynki prywatne - 55%
budynki użyteczności publicznej - 45 %
Q - straty ciepła w starych normach w nowych ø małe UKmax - dz.ustaw str 74
Ø = U * A * Δt = U * A ( ti - te )
Warstwa
|
Grubość [ m ] d |
λ W/ m*K |
R [ m2 * K / W ] |
Powietrze wew |
|
|
0,13 6946 str 6 |
Tynk cem.wap |
0,015 |
0,82 |
0,018 |
Cegła pełna |
0,25 |
0,77 |
0,325 |
Styropian |
0,05 |
0,042 |
1,19 |
Cegła |
0,12 |
0,77 |
0,156 |
Powietrze zew |
|
|
0,04 str 6 |
R = d / λ
U = 1 / Rsi + R1 + R2 + R3 + R4 + Rse
-----------------------------------------------------
= RT
U = 1 / 0,13 + 0,018 + 0,325 + 1,19 + 0,156 + 0,04 = 1 / 1,858 = 0,538 zaokr 0,54 [W/m2*K]
UKmax = 0,30 [W/m2*K]
Ø = U * A * Δt = U * A ( ti - te )
Ø = 0,54 * 15 [W/m2*K] * ( 20 - ( - 20 )) = 324 W zaokrąglamy do 1
( 3 * 5 wymiar ściany )
d
λ
q
tz
tw
q
ti
tw tz
te