2. Termopara- technika pomiaru, zimny koniec, zjawiska Peltier'a, Thompson'a
Zasada działania termopar (przyrządów służących do pomiaru temperatury) opiera się na zjawisku Seebecka (zjawisko termoelektryczne polegające na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa metale lub półprzewodniki, gdy ich złącza znajdują się w różnych temperaturach).
Zasada działania: składa się z pary (dwóch) różnych metali zwykle w postaci przewodów, spojonych na dwóch końcach. Jedno złącze umieszczane jest w miejscu pomiaru, podczas gdy drugie utrzymywane jest w stałej temperaturze odniesienia. Pod wpływem różnicy temperatury między miejscami złączy (pomiarowego i "odniesienia") powstaje różnica potencjałów (siła elektromotoryczna), zwana w tym przypadku siłą termoelektryczną, proporcjonalna do różnicy tych temperatur.
Spoina pomiarowa może znajdować się w obudowie o dużym przewodnictwie cieplnym. Instaluje się ją w miejscu pomiaru temperatury. Złącze odniesienia może umieszczane w ściśle określonej temperaturze odniesienia, np. topniejącym lodzie. Złącze to może nie być złączem bezpośrednim a zamkniecie obwodu odbywa się poprzez zaciski miernika.
Główną zaletą tych urządzeń jest przetwarzanie bezpośrednio wielkości nieelektrycznej -temperatury, na wielkość elektryczną - napięcie. Pozwala to przesyłać sygnały na duże odległości, przetwarzanie i gromadzenie danych o temperaturze badanego obiektu, a także sterowanie różnymi procesami. Ponadto termopary są niezawodne, proste i tanie.
Wybór termopary zależy od zakresu mierzonej temperatury.
Ważne dla zagadnienia termopary jest temperatura odniesienia oraz stała (wartość charakterystyczna przyrządu tylko i wyłącznie w określonych warunkach).
Zimny koniec- Jeden koniec termopary, umieszczony w miejscu o znanej temperaturze np. topniejący lód.
Zjawiska Peltier'a- jedno ze zjawisk termoelektrycznych w ciałach stałych, polega na wydzielaniu lub pochłanianiu energii, pod wpływem przepływu prądu elektrycznego przez złącze. W wyniku pochłaniania energii na jednym złączu i wydzielania energii na drugim, pomiędzy złączami powstaje różnica temperatur. Jest odwrotne do efektu Seebecka.
Efekt Peltiera zachodzi na granicy dwóch różnych przewodników lub półprzewodników (n i p) połączonych dwoma złączami (tzw. złącza Peltiera). Podczas przepływu prądu jedno ze złącz ulega ogrzaniu, a drugie ochłodzeniu. Ochłodzeniu ulega złącze, w którym elektrony przechodzą z przewodnika o niższym poziomie Fermiego do przewodnika o wyższym. Po zmianie kierunku przepływ prądu na przeciwny, zjawisko ulega odwróceniu (ze względu na symetrię złącz).
Zjawisko Thomsona należy do zjawisk termoelektrycznych. Polega na wydzielaniu się lub pochłanianiu ciepła podczas przepływu prądu elektrycznego (tzw. ciepła Thomsona) w jednorodnym przewodniku, w którym istnieje gradient temperatury. Ilość wydzielonego/pochłoniętego ciepła jest proporcjonalna do różnicy temperatury, natężenia prądu i czasu jego przepływu, a także od rodzaju przewodnika.
Zjawisko Thomsona dotyczy jedynie wydzielania i pochłaniania ciepła - nie powoduje wydzielania się sił termoelektrycznych. Jest to zjawisko dotyczące jedynie efektów cieplnych przepływu prądu elektrycznego (niezależnych od ciepła Joule'a-Lentza i o innej naturze).
Współczynnik Thomsona τT jest zdefiniowany jako:
dQT= τT I(dT/dx) dt
gdzie:
dQT - ilość ciepła wydzielająca się na długości dx,
dT/dx - gradient temperatury na długości próbki,
I - wartość przepływającego prądu
3 metody pomiaru temperatury powierzchni przegrody.
Kamera termowizyjna
Warunki właściwe do wykonania badań termowizyjnych:
- odpowiednia różnica temperatur,
- brak promieniowania słonecznego,
- odpowiednie warunki pogodowe,
- minimalna zmienność temperatury przed badaniem,
- pole wolne od zakłóceń i odbić.
Pirometr.
Termopara.
3 metody bezstykowego pomiaru temperatury.
Kamera termowizyjna
Pirometr
Do bezstykowego pomiaru temperatury służą urządzenia zwane pirometrami. Wykorzystują one do wyznaczania temperatury zależność własności promieniowania emitowanego przez ciała od ich temperatury. Pirometr nie zakłóca pola temperaturowego w miejscu pomiaru. Pirometry ze względu na zasadę działania można podzielić na: całkowitego promieniowania, monochromatyczne, fotoelektryczne, dwubarwne.
Zasada działania pirometru, prawo Stefana-Boltzmana, Wiena, Lamberta
Zasada działania pirometru oparta jest o pomiar parametrów emitowanego przez ciała promieniowania. Wykorzystuje się tutaj zależność emisji energii promienistej ciał od ich temperatury. Zjawisko to, dla ciał doskonale czarnych, opisuje prawo Plancka.
Dla ciał rzeczywistych promieniowanie emitowane przez ciało zależy nie tylko od jego temperatury, ale jest dodatkowo funkcją ukształtowania powierzchni, składu chemicznego oraz od kąta widzenia danego ciała. Prawo Lamberta określa, iż jasność powierzchni widzianej pod pewnym kątem jest niezależna od tego kąta dla ciał doskonale czarnych. Ciała rzeczywiste nie spełniają w sposób ścisły tego prawa. Niemniej dla odchyleń poniżej 30o wynikające z tego błędy są pomijalnie małe.
Pirometr całkowitego promieniowania (radiacyjny)
Ten typ pirometru wykorzystuje zależność natężenia promieniowania cieplnego emitowanego w szerokim zakresie długości fal od temperatury. Całkowitą ilość energii wypromieniowanej w jednostce czasu i określonej temperaturze określa prawo Stefana-Boltzmana. Graficzna interpretacja tego prawa to pole pod krzywą emisji energii promienistej (prawo Plancka) dla danej temperatury. Schemat pirometru opartego o tą zasadę przedstawiony jest na rysunku. Promieniowanie cieplne badanego ciała skupiane jest za pomocą układu optycznego na czujniku promieniowania (może to być bateria termoelementów, czujnik rezystancyjny lub inny). Czujnik mierzy temperaturę, która jest funkcją temperatury badanego ciała. Wskazania tego typu pirometru nie są zależne od odległości, jeżeli obiekt pokrywa całe pole widzenia przyrządu. Zakłócający wpływ na pomiar może mieć obecność pochłaniających promieniowanie cieplne gazów pomiędzy badaną powierzchnią a przyrządem. Przyrządy tego typu mogą być stosowane go pomiarów ciągłych.
Pirometry monochromatyczne
Ten typ pirometru wykorzystuje zależność natężenia promieniowania cieplnego emitowanego w szerokim zakresie długości fal od temperatury. Całkowitą ilość energii wypromieniowanej w jednostce czasu i określonej temperaturze określa prawo Stefana-Boltzmana. Graficzna interpretacja tego prawa to pole pod krzywą emisji energii promienistej (prawo Plancka) dla danej temperatury. Schemat pirometru opartego o tą zasadę przedstawiony jest na rysunku. Promieniowanie cieplne badanego ciała skupiane jest za pomocą układu optycznego na czujniku promieniowania (może to być bateria termoelementów, czujnik rezystancyjny lub inny). Czujnik mierzy temperaturę, która jest funkcją temperatury badanego ciała. Wskazania tego typu pirometru nie są zależne od odległości, jeżeli obiekt pokrywa całe pole widzenia przyrządu. Zakłócający wpływ na pomiar może mieć obecność pochłaniających promieniowanie cieplne gazów pomiędzy badaną powierzchnią a przyrządem. Przyrządy tego typu mogą być stosowane go pomiarów ciągłych.
Pirometry fotoelektryczne (pasmowe)
Do pomiaru temperatury wykorzystuje się zależność natężenia promieniowania cieplnego o wybranej długości fali od temperatury. Wykorzystywane zakresy długości fal λ zależą od typu zastosowanego czujnika promieniowania. Jeżeli element czujnika wykorzystuje jedną, ściśle określoną długość fali, to wówczas ten typ pirometru sprowadza się do pirometru monochromatycznego. Jako detektory promieniowania stosowane są fotorezystory (PbS, CdS, PbSe), fotodiody germanowe lub krzemowe i inne. Zakresy pomiarowe tego typu pirometrów wynoszą 320-2270K. Nadają się do pomiaru temperatur szybkozmiennych. Błąd pomiaru do 1.5% zakresu pomiarowego.
Prawo Wiena
Opisuje promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez ciało doskonale czarne. Ze wzrostem temperatury widmo promieniowania ciała doskonale czarnego przesuwa się w stronę fali krótszych, zgodnie ze wzorem
λmax=b/T
gdzie:
λmax- długość fali o maksymalnej mocy
T-temperatura
b-stała Wiena
Opisz 2 metody pomiaru temperatury powietrza.
Termometr alkoholowy. - termometr cieczowy, w którym jako cieczy pomiarowej użyto zabarwionego alkoholu. Nadaje się do mierzenia temperatur w zakresie od -70 °C do + 120 °C.
Zalety termometru alkoholowego:
prosty i tani w produkcji;
szkodliwość zawartego w termometrze alkoholu jest znacznie mniejsza, niż np. rtęci w termometrze rtęciowym.
Wady:
słupek cieczy ulega czasami przerwaniu;
nie może być termometrem lekarskim gdyż nie mierzy temperatury maksymalnej.
Termopara.
Co to jest zimny koniec ? Czy zimny koniec zawsze jest „zimny”?
Jeden koniec termopary, umieszczony w miejscu o znanej temperaturze-np. topniejący lód. Zimny koniec nie zawsze jest zimny, ale ważne jest aby był to koniec termopary o znanej temperaturze.
Co to jest charakterystyka przyrządu pomiarowego (czujnik temperatury)- termopara, higrometr włosowy, psychrometr Assmana - czyli czy stała jest zawsze stała.
Termopara (pyt.1)
Higrometry - wykorzystujące zmiany własności pewnych substancji w wyniku zmiany wilgotności badanego ośrodka.
Higrometr włosowy - włosy ludzkie jako materiał higroskopijny, jak wilgotność wzrasta to włos się wydłuża.
Psychrometry - przy pomiarze wilgotności powietrza w tych przyrządach wykorzystano zjawisko obniżania się temperatury zwilżonego czujnika termometru podczas przepływu powietrza nienasyconego. Składa się z dwóch termometrów, z których jeden ma zbiorniczek rtęciowy owinięty zwilżoną szmatką bawełnianą. Termometr suchy wskazuje aktualną temperaturę powietrza, termometr wilgotny - niższą od aktualnej temperaturę powietrza (związane jest to z utratą ciepła na odparowanie wody). Różnica pomiędzy wskazaniami obu termometrów, zwana różnicą psychrometryczną, pozwala na określenie (za pomocą tablic psychrometrycznych) względnej wilgotności powietrza. Im różnica jest większa, tym mniejsza wilgotność powietrza.
Psychrometr Assmana - posiada wymuszony przepływ powietrza dookoła obu termometrów. Przepływ ten powoduje wentylatorek napędzany przez sprężynę nakręcaną kluczem lub silniczkiem automatycznym.
8. Miara wilgotności względnej w metodzie psychrometrycznej, jakie zjawiska fizyczne wykorzystano w pomiarze metodą psychrometryczną.
Metoda psychrometryczna
Psychrometrem nazywamy zespół składający się z dwóch termometrów, z których jeden ma zbiorniczek z rtęcią suchy, a drugi zwilżony wodą destylowaną, w której zanurzony jest batyst owijający ten zbiorniczek. Warstewka wody z batystu stale paruje i to tym intensywniej im otaczające powietrze jest dalsze od stanu nasycenia parą wodną. Temperatura termometru zwilżonego szybko obniża się, a następnie ustala, bowiem do parowania pobierane jest z otoczenia ciepło, a więc temperatura otoczenia zmienia się z t na t' przy stałym ciśnieniu p.
Parametry charakteryzujące zawartość pary wodnej w powietrzu obliczamy z ustalonych zależności, będących modyfikacją wzoru Regnaulta:
(w)
(l)
(w)
(l)
(w)
(l)
Temperaturę i wilgotność powietrza poza klatką meteorologiczną można wyznaczać psychrometrem aspiracyjnym Assmanna.
Dlaczego różnica psychrometryczna jest miarą wilgotności / Jakiej wilgotności?
Psychrometrem mierzymy wilgotność względną.
Różnica psychrometryczna, to różnica temperatury termometru suchego i mokrego. Jest ona miarą wilgotności, ponieważ zależy ona od wilgotności powietrza. Z mokrego na wskutek ciepła właściwego odprowadzana jest energia.
Jak i dlaczego zmienia się wilgotność względna i bezwzględna wraz ze wzrostem temperatury. Wyjaśnij.
Wilgotność bezwzględna - zawartość pary wodnej w powietrzu, w jednostce objętości równej 1m³, wyrażona w gramach [g/m³]. Wilgotność bezwzględna pary wodnej nazywana jest także gęstością bezwzględną pary wodnej. Wilgotność bezwzględna nie zmienia się wraz ze wzrostem temperatury.
Wilgotność względna - stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w powietrzu do ciśnienia nasycenia, określającego maksymalne ciśnienie cząstkowe pary wodnej w danej temperaturze.
Wilgotność względna jest niemianowana i zawiera się w przedziale od 0 do 1, często wyrażana w procentach (100%=1). Wilgotność względna równa 0 oznacza powietrze suche, zaś równa 1 oznacza powietrze całkowicie nasycone parą wodną. Przy wilgotności względnej równej 1 oziębienie powietrza daje początek skraplaniu pary wodnej.
Wilgotność względna natomiast spada-zależność ze wzoru p(t).
Wykres
Opisz 2 metody pomiaru wilgotności względnej powietrza.
Metoda psychrometryczna-opisana wyżej.
Metody absorpcyjne (nie mylić z wagową)
Pory włosa absorbują wilgoć z otoczenia. Ciśnienie pary nasyconej zależy od krzywizny powierzchni, nad którą występuje, a zmiana ciśnienia jest przyczyną wytworzenia sił deformujących, powodujących zmianę długości włosa. Tego rodzaju czujnik jest stosowany w higrometrze i higrografie.
W wilgotnościomierzu punktu rosy obniżamy temperaturę otoczenia zbiorniczka termometru poprzez sztuczne zwiększanie parowania roztworu wodnego chlorku litu na elektrodzie otaczającej zbiorniczek tego termometru. Odczytujemy ustaloną temperaturę.
Co to jest ciepłomierz , do czego służy, jak mierzymy R w skrzynce cieplnej, w komorze cieplnej, a jak w aparacie Bock'a czy Poesgen'a. Czym różni się pomiar R w aparacie Bock'a od Bock'a czy pomiaru w Poesgen'a.
Ciepłomierz - szereg połączonych termopar, służy do zmierzenia gęstości strumienia cieplnego (tak naprawdę ciepło w czasie)
Obliczamy strumień cieplny jaki przechodzi przez daną przegrodę, następnie określamy różnicę temperatur pomiędzy wewnętrzną stroną przegrody i zewnętrzną stroną i liczymy opór ze wzoru R=deltaT/q
Skąd wiemy że warunki pomiaru SĄ stabilne.
- stałe różnice temperatur w określonym czasie
- stały przepływ strumienia cieplnego
Jak poprawić war. frsi< frsi,min? (patrz pytanie 16)
frsi - współczynnik temperaturowy na powierzchni wewnętrznej
- poprawić izolacyjność przegrody
- zmniejszyć wilgotność w pomieszczeniu
Jak poprawić war. Uk > Umax.
- ograniczenie wpływu mostków termicznych,
- lepsza izolacyjność cieplna przegrody,
- poprawienie jakości wykonania przegrody
Czy dodanie paroizolacji w przegrodzie poprawi warunek frsi?
Dodanie paraizolacji nie poprawi warunku fisi ponieważ wilgoć która kondensuje na powierzchni przegrody pochodzi z pomieszczenia, a nie z zewnątrz. Warunek frsi poprawic może lepsza izolacyjność cieplna przegrody.
Kiedy i jak spełnione zostaje kryterium cieplne? (EP,U)
Wartości graniczne E0 wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku, w zależności od współczynnika kształtu budynku A/V, dla budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego wynoszą:
1) E0 = 29 kWh/(m3 rok) przy A/V Ł 0,20,
2) E0 = 26,6 + 12 A/V kWh/(m3 rok) przy 0,20 < A/V < 0,90,
3) E0 = 37,4 kWh/(m3 rok) przy A/V ł 0,90,
Uk(max)=0.3 [W/(m2 x K)].
Jakie wymagania postawiono oknom w „Warunki techniczne…” - niekompletne, nie ma go być na zal z laborek.
Wartości współczynnika przenikania ciepła U okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych nie mogą być większe niż Umax określona w tabelach:
Budynek mieszkalny i zamieszkania zbiorowego:
- okna (z wyjątkiem połaciowych), drzwi balkonowe i powierzchnie przezroczyste nieotwieralne w pomieszczeniach o ti ≥16oC
1,8 w I, II i III strefie klimatycznej
1,7 w IV i V strefie klimatycznej
- okna połaciowe (bez względu na strefę klimatyczną) w pomieszczeniach o ti≤16oC - 1,8
- okna w ścianach oddzielających pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych -2,6
- okna pomieszczeń piwnicznych i poddaszy nieogrzewanych oraz nad klatkami schodowymi nieogrzewanymi- bez wymagań
- drzwi zewnętrzne przejściowe - 2,6
Jakie wymagania szczelności obudowy budynku są w „Warunki techniczne..”
Rozporzadzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r.
2.3. Szczelność na przenikanie powietrza.
2.3.1. W budynku mieszkalnym, zamieszkania zbiorowego, budynku użyteczności publicznej, a także w budynku produkcyjnym przegrody zewnętrzne nieprzezroczyste, złącza miedzy przegrodami i częściami przegród oraz połączenia okien z ościeżami należy projektować i wykonywać pod katem osiągnięcia ich całkowitej szczelności na przenikanie powietrza.
2.3.2. W budynku mieszkalnym, zamieszkania zbiorowego i budynku użyteczności publicznej współczynnik infiltracji powietrza dla otwieranych okien i drzwi balkonowych
powinien wynosić nie więcej niż 0,3 m3/(m ·h ·daPa2/3), z zastrzeżeniem § 155
ust. 3 i 4 rozporządzenia.
Zaleca sie przeprowadzenie sprawdzenia szczelności powietrznej budynku.
Wymagana szczelność wynosi:
1) budynki z wentylacja grawitacyjna - n50 ≤3,0 h-1;
2) budynki z wentylacja mechaniczna - n50 ≤1,5 h-1.”.
Jak obliczyć R, Sd, ∆p, ∆t.
R=d/λ
Sd=d*μ
Δpx=Sdx[(pi-pe)/ΣSdx)
Δtx=Rx[(ti-te)/ΣRx
Szczelina powietrzna dobrze, słabo wentylowana - opór cieplny przegrody.
Naszkicuj wykresy p, psat i popraw przegrodę w budynku mieszkalnym układ warstw od wewnątrz:. tynk. min. 1cm,wełna min. 20cm, cegła pełna 25 cm. Założenie, nie dopuszczamy do kondensacji wgłębnej.
psat=610,5*e^[17,269tx/(237,5+tx)] dla tx>0oC
psat=610,5*e^[21,875tx/(265,5+tx)] dla tx<0oC
j.w. lecz cegła pełna 25 cm, wełna min. 20 papa , cegła pełna 12 cm.
j.w. lecz zamiast wełny - styropian. Przykład zeszyt
Jakie procedury przewidziano aby wydać ocenę przegrody pod względem wilgotnościowym- ze względu na możliwość kondensacji międzystrefowej. Str.19 13788
Obliczenie:
- λ- współczynnik przewodzenia ciepła
- μ - współczynnik oporu dyfuzyjnego
- R - opór cieplny
- Sd - grubość dyfuzyjnej warstwy powietrza, jaką należy wziąć aby opór dyfuzyjny był taki sam jak dla danego materiału
- spadek temperatury na poszczególnych warstwach
- pi, pe
- rozkład temperatur
- wykresy p, psat
Jak obliczamy gęstość kondensatu, gdy jest płaszczyzna kondensacji?
gc=δo{[(pi-pc)/(SdT-Sdc)]-(p-pe)/Sdc}
pc- ciśnienie kondensatu
Opisz 2 metody niszczące badania wilgotności materiału.
Wagosuszarka
Badanie za pomocą wagosuszarki- suszymy rozdrobnioną próbkę materiału do stałej masy i obliczamy procentową zawartość wody.
Metoda karbidowa
Wilgotnościomierz karbidowy działa zgodnie z metodą karbidową, wykorzystując dobrze znany rozpad węglika wapnia (karbidu) w wodzie. W wyniku reakcji powstaje acetylen, który powoduje wzrost ciśnienia w butli stalowej.
Na podstawie zmierzonego ciśnienia i próbki testowanego materiału, odczytuje się zawartość wody w próbce z tabeli lub bezpośrednio z manometru. Przeznaczony jest do pomiarów wilgotności ciał stałych, a w szczególności materiałów budowlanych takich jak: piasek, cegła, beton.
Opisz 2 metody nieniszczące. badania wilgotności materiału -stykowe i bezstykowe.
Stykowe:
Metoda pojemnościowa- wilgotnościomierze pojemnościowe (zwane także: dotykowe, bezigłowe, z polem elektromagnetycznym) działają na zasadzie pomiaru stałej dielektrycznej drewna. Stała dielektryczna wody εw = 80, a stała dielektryczna całkowicie suchego drewna εd = 2 do 4. Stąd wpływ zawartości wody w drewnie na jego stałą dielektryczną jest bardzo duży.
Pomiar polega na przyłożeniu do drewna elektrod, które emitują w głąb drewna zmienne pole elektromagnetyczne. Elektrody te tworzą swego rodzaju kondensator. Pojemność kondensatora zależy od stałej dielektrycznej drewna, a więc od jego wilgotności. Zmiany pojemności przetwarzane są w wilgotnościomierzu na wynik w procentach wilgotności bezwzględnej. Produkowane są wilgotnościomierze z dwoma różnymi kształtami elektrod.
Bezstykowe:
Zdjęcie termograficzne- zdjęcie wykonane kamerą termowizyjną obrazujące rozkład temperatur na fotografowanym obiekcie za jego pomocą można znaleźć w przegrodzie miejsca o wyższej lub niższej temperaturze. Miejsca o większej temperaturze mogą charakteryzować lokalne zawilgocenia w budynku.
Podaj zalety i wady metody termowizyjnego badania.
Zalety:
-metoda nie niszcząca
-bezkontaktowa
Wady:
-droga
-błędna analiza prowadzi do błednych wniosków
-wymaga odpowiednich warunków klimatycznych.
Od czego zależy wynik pomiaru met. termowizyjną.(środowisko, emisyjność powierzchni).
WYKRYWANIE WAD W BUDYNKACH
Istotnymi warunkami przy prowadzeniu pomiarów termowizyjnych obiektów budowlanych jest mała siła wiatru, gdyż w przeciwnym razie zjawisko konwekcji może spowodować przekłamanie przy pomiarze temperatury danego budynku. Kolejnym istotnym parametrem jest słabe nasłonecznienie oraz szczególnie istotna przy audycie w budownictwie, różnica temperatur obiektu budowlanego rzędu 10-20°C [5]. Badania powinny być opracowane zgodnie z wytycznymi normy PN-EN 13187 Właściwości cieplne budynków - jakościowa detekcja wad cieplnych w obudowie budynku. Metoda podczerwieni. W normie tej opisano jakościową metodę wykrywania wad cieplnych budynków metodami termograficznymi oraz wstępnej identyfikacji wielu rodzajów właściwości cieplnych, łącznie ze szczelnością na przenikanie powietrza komponentów stanowiących zewnętrzne obudowy budynków. Współczesna kamera termowizyjna jest urządzeniem umożliwiającym uzyskanie obrazu w zakresie promieniowania podczerwonego (cieplnego) fragmentów lub całych przegród. Badanie za pomocą sprzętu termowizyjnego polega na pomiarze energii elektromagnetycznej, którą przekazuje badany budynek. Za pomocą termografii można wykrywać wady izolacji termicznej przegród, mostki termiczne (miejsca w przegrodzie zewnętrznej, które charakteryzują się zmniejszonym oporem cieplnym względem całości przegrody) oraz nieszczelności powodujące ucieczkę ciepła w wyniku zintensyfikowanej wentylacji [2]. Zdjęcia termograficzne pozwalają określić wartość temperatury na podstawie zarejestrowanego termogramu powierzchni, w niektórych przypadkach ocenić stopień zawilgocenia izolacji termicznej oraz oszacować jakość tej izolacji. Interpretacja termogramu, na którym występują różnorodne materiały budowlane, wymaga korekcji temperatur, wynikającej z uwzględnienia różnic emisyjności. Przy pewnych materiałach, o skrajnych zdolnościach wypromieniowania ciepła, pominięcie korekty prowadzi do niedopuszczalnych błędów. Badań termowizyjnych nie można w sposób bezpośredni wykorzystać do dokładnego określania współczynnika przenikania ciepła ze względu na nieustabilizowane warunki meteorologiczne.
Jak ograniczyć wpływ mostków termicznych, co to jest mostek termiczny?
Mostek termiczny lub mostek cieplny - dwu i trójwymiarowy przepływ ciepła, negatywne zjawisko w budownictwie polegające na powstawaniu miejsc w obudowie zewnętrznej budynku, w których obserwuje się niższą temperaturę powierzchni wewnętrznej. Zwiększa ilość ciepła jaka ucieka z budynku. Jego przyczyną jest wadliwe wykonanie detali budynku, co prowadzi do powiększonych strat ciepła, zawilgocenia wnętrz i powstawania pleśni. Nie ma przegrody wolnej od mostków termicznych.
Ograniczenie wpływu mostków:
- docieplenie mostka,
- kształtowanie detali budowlanych tak, aby uniknąć wzmożonego przepływu ciepła,
- tarasy dylatowane,
- „odpowiednie połączenia ościeżnica - ściana”
Główne typy mostków termicznych:
- punktowe - w niewielkim obszarze występuje wyższa przewodność cieplna np. przebicie termoizolacji
- liniowe - powstają, gdy na pewnym obszarze brakuje termoizolacji lub ma ona zmniejszoną grubość, albo w przypadku jej nieciągłości.
Inny podział:
- geometryczne (np. na narożu budynku)
- konstrukcyjne (np. mostek balkonowy)
O ile zmieni się wilgotność względna a o ile bezwzględna gdy temperatura z 20 0C wzrośnie do 250C? lub gdy zmaleje o 2 0C ?
Wilgotność bezwzględna nie ulegnie zmianie. Wilgotność względna zmieni się wg. Wzoru, i psat odczytanych dla danych temperatur.
Ti=20oC przyjmujemy wilgotność f=50%
Dla temperatury 20oC psat=23,4 hPa (PN-EN ISO 6946)
p= f*psat = 23,4*0,5=11,7
Gdy temperatura wzrośnie o 5 stopni.
Ti=25oC to psat=31,69 hPa
f= 11,7/31,69=0,369 wilgotność względna zmaleje przy wzroście temperatury.
Gdy temperatura spadnie o 2oC.
Ti=18oC to psat=20,65 hPa
f= 11,7/20,65=0,566 wilgotność względna rośnie przy wzroście temperatury.
Wykres p od t.
Jak w wartości współczynnika U uwzględniamy inne miejsca w przegrodzie niż tzw. „dobre miejsce”?
- poprawka z uwagi na pustki powietrzne,
- poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne,
- poprawka z uwagi na wpływ opadów na dach o odwróconym układzie warstw
Czynniki komfortu cieplnego. PMV, PPD. Zależność między PMV, PPD (wykres).
Czynniki komfortu cieplnego:
* temperatura powietrza,
* wilgotność względna powietrza,
* prędkość i kierunek ruchu powietrza,
* temperatura powietrza przegród otaczających.
* asymetria
PMV- wskaźnik zadowolonych, który przewiduje średnią ocenę grupy osób określających swe wrażenia cieplne w siedmiostopniowej skali ocen.
PPD- Procent niezadowolonych.
Wykres zeszyt.
Jakie parametry mierzymy dla określania asymetrii temperatury (dla komfortu cieplnego).
- temperatura podłogi ciepły strop - zimna ściana
- temperatura ścian zimny strop - ciepła ściana
Co to jest komfort cieplny.
Komfort cieplny-stan w którym człowiek czuje, że jego organizm znajduje się w stanie zrównoważonego bilansu cieplnego, tzw. Nie odczuwa ani ciepła ani zimna. Dodatkowo komfort termiczny oznacza, że nie występuje żadne niepożądane nagrzewanie lub chłodzenie poszczególnych części ciała, na przykład chłodzenie karku i szyi przez przeciągi, czy nagrzewanie nóg przez ciepło promieniujące ze zbyt ciepłej podłogi. W przypadku pomieszczeń określenie uczucia komfortu jest problematyczne, gdyż jest ono odczuwane indywidualnie i subiektywnie.
Klasy komfortu cieplnego pomieszczeń- podaj zakres.
PMV - (en. Predicted Mean Vote) jest wskaźnikiem, który przewiduje średnią ocenę dużej grupy osób określających swe wrażenia cieplne w siedmiostopniowej skali ocen:
+ 3 - gorąco
+ 2 - ciepło
+ 1 - dość ciepło
0 - obojętnie
- 1 - dość chłodno
- 2 - chłodno
- 3 - zimno
Wskaźnik PMV można określić, gdy zostanie oceniona aktywność fizyczna człowieka, oporność cieplna odzieży i gdy zostaną zmierzone następujące parametry środowiska: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, prędkość ruchu powietrza i cząstkowe ciśnienie pary wodnej. Wskaźnik PMV oparty jest na równowadze cieplnej ciała ludzkiego.
Zaleca się, aby wskaźnik PMV mieścił się w zakresie: -0,5<PMV<+0,5
Wyjaśnij dlaczego temperatura promieniowania ma znaczenie jako czynnik komfortu.
Więcej wypromieniujemy w kierunku powierzchni o niższej temperaturze.
Wyjaśnij dlaczego wilgotność względna ma znaczenie jako czynnik komfortu.
-wpływa negatywnie na samopoczucie,
-skraplanie się wody na powierzchniach płaskich(rozwój grzybów, pleśni, osadzanie kurzu)
-wilgotne powietrze trudniej się nagrzewa,(zwiększenie kosztów eksploatacji)