|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы дят следующие виды обмена теплом. Конвективный (К) теплообмен возникает между воздухом и поверхностями ограждений и приборов системы отопления - охлаждения, лучистый (Л) теплообмен - между отдельными поверхностями. В результате турбулентного перемешивания неизотермических струй воздуха с воздухом основного объема помещения происходит «струйный» (Ст) теплообмен. Внутренние поверхности наружных ограждений в основной теплопроводностью (Т) через толщину конструкций и теплообменом передают тепло наружному воздуху, а поверхности приборов также теплопроводностью и теплообменом - теплохладоносителю системы отопления - охлаждения. Важной составляющей сложного процесса, формирующего тепловой режим помещения, является теплообмей на поверхностях. Тепловой баланс любой поверхности i в помещении (рис. 1.2) в стационарных и нестационарных условиях может быть представлен на основе закона сохранения энергии уравнением J7t + Kt + Tt = 0. (1.1) Лучистая Ль конвективная Kt и кондуктивная (теплопроводностью) Т/ составляющие теплообмена на поверхностях в помещении могут изменяться во времени, иметь различную величину и знак, но уравнение (1.1) остается неизменным для всех поверхностей в стационарных и нестационарных условиях теплообмена. Исключение составляют поверхности, на которых происходят явления, связанные с дополнительным выделением и поглощением тепла (испарение воды или кон- денсация водяного пара, облучение сосредоточенным источником тепла и пр.). Для таких условий в уравнение теплового баланса (1.1) необходимо ввести слагаемые, учитывающие наличие до полнительных источников или стоков тепла. Температуры поверхностей в помещении неодинаковы. Обычно зимой и летом наружные ограждения и приборы систем отопления - охлаждения бывают более нагретыми или охлажденными по сравнению с внутренними стенами, которые имеют температуру, близкую к температуре воздуха в помещении. Между поверхностями происходит теплообмен излучением, подчиняющийся общим физическим закономерностям, пользоваться которыми в инженерных расчетах сложно. Лучистый теплообмен в помещении происходит в условиях ограниченного диапазона значений температур, определенных радиационных свойств поверхностей, геометрии их расположения и пр. Рассмотрим особенности излучения поверхностей и лучистого теп-, лообмена в помещении, с тем чтобы упростить задачу и получить достаточно точную и простую методику для инженерного расчета. § 1.3 свойства теплового излучения поверхностей Все поверхности помещения являются источниками теплового излучения. Тепловые лучи, идущие от нагретых поверхностей, представляют собой электромагнитные волны, тождественные по своей природе видимому свету, радиоволнам и др. Электромагнитные коле- -200 . 100 - 2BiO 3800 А,мки r-JO"> -10« -10 -10 -50 -5 -1 Шг 2S0 100 1 -10-f > PaduoSomi Короткие радиобты Инфракрасное излучение 7 Видимый с8ет Ультрофиметовое излучение Рентгенобские лучи у-лучи  Рис. 1.3. Шкала электромагнитных излучений (температура излучения соответствует максимальной интенсивности излучения Я) 2 Ч Рис. 1.4. Спектральная интенсивность излучения поверхности абсолютно черного тела как функция длин волн при различных температурах Вт/мЕо,Шл1м ч 2Ш ша 2100 1Ш1500 1500 -1150 1000 -150 600 -500 то -250 -W о 40 80 120 160 200 tre Рис. 1.5. Интендавность интегрального излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры бания различаются по длине волны "К. Ее измеряют в метрах (м), микрометрах (мкм) или ангстремах (А), причем 1 м = 10® мкм = 10" А. На рис. 1.3 приведена классификация электромагнитных колебаний в зависимости от длины волны. Как видно из рисунка, тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра. Спектральная интенсивность излучения поверхности /х Вт/(м. • м) X X [ккал/(м • ч • м)] абсолютно черного тела в зависимости от длины волн и обычного для помещений диапазона температур приведена на рис. 1.4. Значения h , приведенные на этом графике, соответствуют закону Планка. Тепловое излучение при достаточно низких температурах, характерных для поверхностей в помещении, захватывает сравнительно узкий участок длин волн и может рассматриваться как монохроматическое, т. е. состоящее из волн одинаковой длины. Учитывая близкую к параболической форму кривых на рис. 1.4, можно в качестве осредненной принимать длину волны, соответствующую максимальной интенсивности излучения Хзкс- Ее величина определяется законом Вина Ямакс = а/Т, (1.2> где а - постоянная излучения, равная 0,29 см • К- При температурах поверхности Г в помещении от О до 150°С (от 273 до 423 К) длины волн Я,д,акс находятся в пределах от 11 до 7 мкм. Замена полихроматического излучения монохроматическим есть первое возможное упрощение в расчете теплового излучения поверхностей в помещении. По графику рис. 1.4 для абсолютно черного тела с произвольной температурой можно определить интенсивность излучения dEo = = hdX, Вт/м [ккал/(м • ч)], соответствующую определенному участку длины волны, который лежит в интервале от Я, до > + dX,. Интенсивность излучения нагретой поверхности для всего спектра длин волн может быть определена интегрированием зависимостей, графики которых приведены на рис. 1.4. Величина интегральной интенсивности излучения Ео, Вт/м [ккал/(м • 4),J, определяется законом Стефана - Больцмана: dK = c{T/m)\ (1.3) где Со - коэффициент излучения абсолютно черного тела, равный 5,77 Вт/(м2 . К*) [4,96 ккал/(м2 • ч • К*)]- Зависимость Е от температуры показана на рис.Т.5. Поверхности в помещении являются серыми телами. В отличие от абсолютно черных серые тела излучают меньше тепла и падающий на них лучистый поток полностью ими не поглощается, а частично отражается (закон Кирхгофа). Между строительными матер1алами - проводниками и диэлектриками имеется существенное различие в радиационных свойствах по отношению к инфракрасному излучению. Проводники отражают, а диэлектрики поглощают большую часть падающего на них инфракрас- 0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 Искал где достать мебель в кухню? Отвечу тебе, что кухни заказываются здесь |