Расчет теплопотерь через наружные стены дома. Расчет теплопотерь через окна дома. Расчет теплопотерь через чердачное перекрытие дома. Расчет общих теплопотерь дома

 1  РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ ДОМА

     Стена изготовлена из кирпича на тяжелом растворе. С внутренней стороны она покрыта известковой штукатуркой, с наружной стороны покрыта цементной штукатуркой.                                                                

      

       Рисунок 1 – Расчетная схема внешней стены дома    

       Исходные данные:         

                           

                 

               

 где: d_к – толщина кирпичной кладки на тяжелом растворе;

         d_вн – толщина внутренней известковой штукатурки;

         d_нар – толщина внешней цементной штукатурки.

         Расчетная температура наружнего воздуха

         Расчетная температура внутреннего воздуха 

         Степень черноты наружной поверхности

         Скорость ветра W = 15 м/с;

         Высота этажа h_э = 3 м.

1.1  Термическое сопротивление трехслойной стенки

                                                                                                     (1.1)

1.2  Термическое сопротивление у внутренней поверхности стенки

При естественной циркуляции 

Задаемся температурой внутренней поверхности стенки:

Допустим

при            

Критерий    Грансгофа  определяется   по  формуле:

                                                           ,                                             (1.2) где        Dt = t_вн – t_вн.п                                                                                              

               –  коэффициент объемного расширения воздуха

при  условии, что  –  режим  турбулентный

                                                                                                       (1.3)

                                                                                                                 (1.4)

Следовательно, внутренний коэффициент теплоотдачи:

                                                                                                (1.5)

 

Термическое сопротивление  у внутренней поверхности стенки:

                                                                                              (1.6)

1.3  Термическое сопротивление на наружной поверхности стенки

                                                                                                        (1.7)

                                                                                                                (1.8)         Задаемся  температурой  наружной  поверхности  стенки:

Допустим

при         

Критерий  Рейнольдса определяется по формуле:

                                                                                                                   (1.9)

где  h₂ = , так как дом двухэтажный

при           

Следовательно,  конвективный коэффициент теплоотдачи: 

                                                                                                 (1.10)

Коэффициент теплоотдачи излучением:

                                                                                   (1.11) где  – коэффициент излучения абсолютно черного тела

   

Наружный коэффициент теплоотдачи:

Термическое сопротивление на наружной поверхности стенки:

                                                                                       (1.12)       

     1.4  Проверка температуры наружной и внутренней поверхностей стенки

Общее термическое сопротивление стенки:

                                                               (1.13) Получаемые температуры на наружной и внутренней поверхностях стенки: 

                                                                                              (1.14)

                                                                                                  (1.15)

     Так как полученные температуры не отличаются от  заданных более чем на

0,5°С, то можно принять эти температуры и приближений делать не надо.

1.5  Теплопотери через наружные стены  дома

                                                     ,                                                  (1.16)

где   площадь стен без учета окон и входной двери;

         разница температур;

        общее термическое сопротивление стенки;

                                                                                                             (1.17) где   длина стенки;

        суммарная площадь всех окон;

        площадь двери;

                                                           ,                                                     (1.18) где    и - соответственно ширина и высота окна;

         количество окон

2  РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ОКНА ДОМА

         В данном  расчете мы имеем дело с трехслойной плоской стенкой. Два слоя стекла имеют толщину 1,5 мм. Так как толщина стекол мала, то их термическим сопротивлением можно пренебречь, мы учитываем только воздушную прослойку, толщина которой d = 0,1 м. 

     Рисунок 2 – Расчетная схема окна дома

     Исходные данные:

                                                                                   

где: d_пр – толщина воздушной прослойки окна.

Расчетная температура наружнего воздуха

Расчетная температура внутреннего воздуха 

Скорость ветра W = 15 м/с;

Степень черноты наружной поверхности окна e = 0,937