Теплопередача в однородном ограждении при установившемся потоке тепла

Представим себе условную ограждающую конструкцию, состоящую из однородного материала, через которую в холодное время года проходит постоянный тепловой поток. В этом случае график распределения температуры внутри ограждения выглядит следующим образом (рис. 1).

Рис. 1. Распределение температур в однородной ограждающей конструкции при постоянном тепловом потоке

При передаче тепла через ограждающую конструкцию происходит падение температуры от t_в до t_н. При этом общий температурный перепад t_в- t_н состоит из суммы трех температурных перепадов:

1) температурный перепад t_в-τ_в возникает из-за того, что температура внутренней поверхности ограждения τ_в всегда на несколько градусов ниже, чем температура воздуха в помещении t_в;

2) τ_в-τ_н - температурный перепад в пределах толщины ограждающей конструкции;

3) τ_н-t_н - температурный перепад, возникающий вследствие того, что температура наружной поверхности ограждения τ_н несколько выше температуры наружного воздуха t_н.

Каждый из этих температурных перепадов вызван конкретным сопротивлением переносу тепла:

1) перепад t_в-τ_в - сопротивлением тепловосприятию внутренней поверхности ограждения R_в;

2) перепад τ_в-τ_н - термическим сопротивлением конструкции R_к;

3) перепад τ_н-t_н - сопротивлением теплоотдаче наружной поверхности ограждения R_н.

Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче иногда называют сопротивлениями теплообмену; они имеют такую же размерность, как и термическое сопротивление, т. е. м²· ^оС/Вт.

Общее (приведенное) термическое сопротивление однослойной ограждающей конструкции R_{o ,} м²· ^оС/Вт, равно сумме всех отдельных сопротивлений, т. е.

, (3)

где α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·^оС), определяемый по табл. 4* [1], см. также табл. 5 настоящего пособия;

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·^оС), определяемый по табл. 6* [1], см. также табл. 6 настоящего пособия;

R_к - термическое сопротивление однослойной конструкции, определяемое по формуле (2).