8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Удельная отопительная характеристика здания


Что такое удельная отопительная характеристика здания?

Удельная тепловая характеристика здания — один из важных технических параметров. Он обязательно должен содержаться в энергетическом паспорте. Расчет этих данных необходим для проведения проектно-строительных работ. Знание таких характеристик необходимо и потребителю тепловой энергии, так как они существенно влияют на сумму оплаты.

Содержание

  1. Понятие тепловой удельной характеристики
  2. Методика расчета
  3. Класс энергоэффективности
  4. Улучшение энергоэффективности
  5. Основные методы
  6. Что могут сделать жильцы?
  7. Улучшение энергоэффективности частного дома
  8. Заключение

Понятие тепловой удельной характеристики

Тепловизионное обследование зданий

Прежде чем говорить о расчетах, необходимо определиться с основными терминами и понятиями. Под удельной характеристикой принято понимать значение наибольшего потока тепла, необходимого на обогрев здания или сооружения. При расчете удельных характеристик дельту температур (разницу между уличной и комнатной температурой) принято брать за 1 градус.

По сути, этот параметр определяет энергоэффективность здания. Средние показатели определяются нормативной документацией (строительными правилами, рекомендациями, СНиП и т.п.). Любое отклонение от нормы — независимо от того, в какую оно сторону — дает понятие об энергетической эффективности системы отопления. Расчет параметра ведется по действующим методикам и СНиП «Тепловая защита зданий».

Методика расчета

Удельная отопительная характеристика может быть расчетно-нормативной и фактической. Расчетно-нормативные данные определяются с помощью формул и таблиц. Фактические данные тоже можно рассчитать, но точных результатов можно добиться только при условии тепловизионного обследования здания.

Расчетные показатели определяются по формуле:

В данной формуле за F0 принята площадь здания. Остальные характеристики — это площадь стен, окон, пола, покрытий. R — сопротивление передаче соответствующих конструкций. За n берется коэффициент, изменяющийся в зависимости от расположения конструкции относительно улицы. Данная формула не является единственной. Тепловая характеристика может определяться по методикам саморегулируемых организаций, местным строительным нормам и т. п.

Расчет фактической характеристики определяется по формуле:

В этой формуле основными являются фактические данные:

  • расход топлива за год (Q)
  • продолжительность отопительного периода (z)
  • средняя температура воздуха внутри (tint) и снаружи (text) помещения
  • объем рассчитываемого сооружения

Это уравнение отличается простотой, поэтому используется очень часто. Тем не менее оно имеет существенный недостаток, снижающий точность расчетов. Этот недостаток заключается в том, что в формуле не учитывается разница температур в помещениях внутри рассчитываемого здания.

Для получения более точных данных можно использовать расчеты с определением расходов тепла:

  • По проектной документации.
  • По показателям теплопотерь через строительные конструкции.
  • По укрупненным показателям.

С этой целью может применяться формула Н. С. Ермолаева:

Ермолаев предложил для определения фактической удельной характеристики зданий и сооружений использовать данные о планировочных характеристиках здания (p — периметр, S — площадь, H — высота). Отношение площади остекленных окон к стеновым конструкциям передается коэффициентом g0. Теплопередача окон, стен, полов, потолков также применяется в виде коэффициента.

Саморегулирующими организациями используются собственные методики. В них учитываются не только планировочные и архитектурные данные здания, но и год его постройки, а также поправочные коэффициенты температур уличного воздуха во время отопительного сезона. Также при определении фактических показателей нужно учитывать потери тепла в трубопроводах, проходящих по неотапливаемым помещениям, а также расходы на вентиляцию и кондиционирование. Эти коэффициенты берутся из специальных таблиц в СНиП.

Класс энергоэффективности

Данные об удельной теплохарактеристике являются основой для определения класса энергоэффективности зданий и сооружений. С 2011 года класс энергоэффективности в обязательном порядке должен определяться для многоквартирных жилых домов.

Для определения энергетической эффективности используются следующие данные:

  • Отклонение расчетно-нормативных и фактических показателей. Причем последние могут быть получены как расчетным, так и практическим путем — с помощью тепловизионного обследования. Нормативные данные должны включать в себя сведения о расходах не только на отопление, но и на вентиляцию и кондиционирование. Обязательно учитываются климатические особенности местности.
  • Тип здания.
  • Использованные строительные материалы и их технические характеристики.

Каждый класс имеет установленные минимальные и максимальные значения расхода энергоресурсов в течение года. Класс энергоэффективности обязательно должен быть включен в энергетический паспорт дома.

Улучшение энергоэффективности

Нередко расчеты показывают, что энергоэффективность здания очень низка. Добиться ее улучшения, а значит, сократить расходы на отопление можно за счет улучшения теплоизоляции. Закон «Об энергосбережении» определяются методики улучшения энергоэффективности многоквартирных домов.

Основные методы

Пеноизол для утепления стен
  • Повышение теплосопротивления стройконструкций. С этой целью может применяться облицовка стен, отделка технических этажей и перекрытий над подвальными помещениями теплоизоляционными материалами. Применение таких материалов дает повышение энергосбережения на 40%.
  • Устранение в строительных конструкциях мостиков холода дадут «прирост» еще на 2–3%.
  • Приведение площади остекленных конструкций в соответствие с нормативными параметрами. Может быть, полностью застекленная стена — это стильно, красиво, роскошно, но на теплосбережении сказывается далеко не лучшим образом.
  • Остекление выносных строительных конструкций — балконов, лоджий, террас. Эффективность метода составляет 10–12%.
  • Установка современных окон с многокамерными профилями и теплосберегающими стеклопакетами.
  • Применение систем микровентиляции.

Жильцы тоже могут позаботиться о теплосбережении своих квартир.

Что могут сделать жильцы?

Хорошего эффекта позволяют добиться следующие способы:

  • Установка алюминиевых радиаторов.
  • Монтаж термостатов.
  • Установка теплосчетчиков.
  • Монтаж теплоотражающих экранов.
  • Применение неметаллических труб в системах отопления.
  • Монтаж индивидуального отопления при наличии технических возможностей.

Повысить энергоэффективность можно и другими способами. Один из самых эффективных — сокращение издержек на вентилирование помещения.

С этой целью можно использовать:

  • Микропроветривание, устанавливаемое на окнах.
  • Системы с подогревом поступающего извне воздуха.
  • Регулирование подачи воздуха.
  • Защита от сквозняков.
  • Оснащение систем принудительной вентиляции двигателями с разными режимами работы.

Улучшение энергоэффективности частного дома

Теплый дом

Для повышения энергоэффективности многоквартирного дома задача реальная, но требует огромных затрат. В результате нередко она остается так и не решенной. Сократить теплопотери в частном доме значительно проще. Этой цели можно добиться разными методами. Подойдя к решению проблемы комплексно, нетрудно получить превосходные результаты.

В первую очередь затраты на отопление складываются из особенностей системы отопления. Частные дома крайне редко подключаются к центральным коммуникациям. В большинстве случаев они отапливаются индивидуальной котельной. Установка современного котельного оборудования, отличающегося экономичностью работы и высоким КПД, поможет сократить расходы на тепло, что не скажется на комфорте в доме. Лучший выбор — газовый котел.

Однако газ не всегда целесообразен для отопления. В первую очередь это касается местностей, где еще не прошла газификация. Для таких регионов можно подобрать другой котел исходя из соображений дешевизны топлива и доступности эксплуатационных расходов.

Не стоит экономить на дополнительном оборудовании, опциях для котла. Например, установка только одного терморегулятора способна обеспечить экономию топлива около 25%. Смонтировав ряд дополнительных датчиков и приборов можно добиться еще более существенного снижения расходов. Даже выбирая дорогостоящее, современное, «интеллектуальное» дополнительное оборудование, можно быть уверенным, что оно окупится в течение первого отопительного сезона. Сложив эксплуатационные затраты в течение нескольких лет, можно наглядно увидеть выгоды дополнительного «умного» оборудования.

Большинство автономных систем отопления строится с принудительной циркуляцией теплоносителя. С этой целью в сеть встраивается насосное оборудование. Без сомнения, такое оборудование должно быть надежным, качественным, но подобные модели могут быть весьма и весьма «прожорливыми». Как показала практика, в домах, где отопление имеет принудительную циркуляцию, 30% затрат на электроэнергию приходится именно на обслуживание циркуляционного насоса. При этом в продаже можно найти насосы, имеющие класс А энергоэффективности. Не будем вдаваться в подробности, за счет чего достигается экономичность такого оборудования, достаточно только сказать, что установка такой модели окупится уже в течение первых трех-четырех отопительных сезонов.

Электрический радиатор

Мы уже упоминали об эффективности использования терморегуляторов, но эти приборы заслуживают отдельного разговора. Принцип работы термодатчика очень прост. Он считывает температуру воздуха внутри обогреваемого помещения и включает/отключает насос при понижении/повышении показателей. Порог срабатывания и желаемый температурный режим устанавливается пользователем. В результате жильцы получают полностью автономную систему отопления, комфортный микроклимат, существенную экономию топлива за счет более продолжительных периодов отключения котла. Важное преимущество использования термостатов — отключение не только нагревателя, но и циркуляционного насоса. А это сохраняет работоспособность оборудования и дорогостоящие ресурсы.

Существуют и другие способы повышения энергоэффективности здания:

  • Дополнительное утепление стен, полов с помощью современных теплоизоляционных материалов.
  • Установка пластиковых окон с энергосберегающими стеклопакетами.
  • Защита дома от сквозняков и т. д.

Все эти методы позволяют увеличить фактические теплохарактеристики здания относительно расчетно-нормативных. Такое увеличение — это не просто цифры, а составляющие комфорта дома и экономичности его эксплуатации.

Заключение

Расчетно-нормативная и фактическая удельная тепловая характеристика — важные параметры, используемые специалистами-теплотехниками. Не стоит думать, что эти цифры не имеют никакого практического значения для жильцов частных и многоквартирных домов. Дельта между расчетными и фактическими параметрами — основной показатель энергоэффективности дома, а значит, и экономичности обслуживания инженерных коммуникаций.

Читайте далее:

Удельная тепловая характеристика здания: понятие, методики, основа

Расчетно-нормативные и фактические показатели удельной тепловой характеристики являются основными маркерами, применяемыми специалистами в области теплотехники. Цифры обладают практическим значением для потребителей собственных и многоэтажных домов. Дельта между расчетными и фактическими показателями является коэффициентом эффективности энергии помещения, который отражает экономичность тепловых коммуникаций.

Содержание

  1. Понятие удельной тепловой характеристики здания
  2. Методика расчета удельной тепловой характеристики
  3. Расчетно-нормативная
  4. Фактическая
  5. Определение класса энергоэффективности
  6. Основные методы улучшения энергоэффективности

Понятие удельной тепловой характеристики здания

Прежде чем построить здание, рассчитывается его тепловая характеристика

Удельная тепловая характеристика здания — важный технический параметр, который содержится в паспорте. Расчет требуется при проектировании и стройке здания. Знание маркеров нужно потребителю тепловой энергии, так как они оказывают влияние на показатель тарифа. Удельная характеристика подразумевает наличие значения крупнейшего потока тепла, требуемого для обогревания помещения. При расчете показателя разница уличного и комнатного показателя измеряется 1 градусом. Параметр является показателем энергоэффективности помещения. Средний коэффициент фиксируется в нормативной документации. Изменение маркеров отражает энергетическую эффективность системы. Расчет параметров проводится по установленным правилам СНиП.

Методика расчета удельной тепловой характеристики

Удельная отопительная характеристика может носить расчетно-нормативный или фактический характер. Первый способ предполагает использование формул и таблиц. Фактические показатели подлежат расчету, но точные результаты определяются при тепловизионном обследовании здания.

Расчетно-нормативная

Расчетные данные вычисляются при помощи формулы

где:

  • qзд (Вт/(мС)) — показатель теплоты, теряемой одним кубическим метром здания при разнице температур в 1 градус;
  • F0 (м2) — маркер отапливаемой площади;
  • Fст, Fок, Fпол, Fпок (м2) — показатель площади стен, окон и покрытия;
  • Rт. ст, Rт.ок, Rт.пол, Rт.пок — маркер сопротивления передачи тепла поверхностью;
  • — коэффициент, который находится в зависимости от положения помещения относительно улицы.

Это не единственный способ вычисления. Рассчитываться характеристики могут при помощи местных норм строительства, а также посредством определенных показателей здания с саморегуляцией.

При расчете задействованы фактические параметры:

  • Q — маркер расхода топлива;
  • Z — коэффициент продолжительности отопительного сезона;
  • Tint — показатель средней температуры воздуха в помещении;
  • Text — маркер средней уличной температуры;
  • Q — коэффициент удельной тепловой характеристики помещения.

Чаще всего прибегают к этому вычислению, так как оно проще. Однако есть существенный минус, который влияет на точность конечного результата: учитывается разница температуры в помещениях постройки. Для получения данных, обладающих наибольшей информативностью, прибегают к вычислениям, определяющим расход тепла по показателю теплопотери в различных зданиях и данным проектной документации.

Фактическая

Саморегулирующие организации используют собственные способы.

В них содержатся:

  • данные планировки;
  • составляющие архитектуры;
  • год постройки здания.
  • маркеры температуры воздуха на улице в сезон отопления.

Помимо этого удельный показатель отопительной характеристики определяется с учетом потери тепла в трубах, проходящих через холодные помещения, а также расхода на конденсат и вентиляцию. Коэффициенты содержатся в таблицах СНиП.

Определение класса энергоэффективности

Показатель удельной отопительной характеристики здания является основным маркером класса энергоэффективности любой постройки. Он определяется в обязательном порядке в жилых домах со множеством квартир.

Определение маркера осуществляется на основе следующих данных:

  • Изменение фактических и расчетно-нормативных маркеров. Первые получают практическим методом, а также при помощи обследования тепловизии.
  • Характеристика климата местности.
  • Нормативные данные о расходах на отопление, вентиляцию.
  • Тип постройки.
  • Технические данные строительных материалов.

Каждый класс энергоэффективности обладает определенным значением расхода ресурса за год. Показатель содержится в паспорте дома.

Основные методы улучшения энергоэффективности

Способы улучшения энергоэффективности здания

Оптимизация показателей подразумевает снижение тарифа на отопление благодаря улучшению теплоизоляции.

К основным методам следует отнести:

  • Повышение уровня теплосопротивления строящегося здания. Проводятся облицовочные работы стен, перекрытия отделываются теплоизоляционными материалами. Индикатор энергосбережения повышается до 40%.
  • Устранение в строящемся здании мостиков холода. Сбережение энергии увеличивается на 3%.
  • Остекление лоджий и балконов. Способ оптимизирует сохранение тепла на 10—12%.
  • Монтаж инновационных моделей окон с профилями, содержащими несколько камер.
  • Установка системы вентиляции.

Повысить степень теплоизоляции могут и жильцы. Среди основных методов следует отметить:

  • монтаж радиаторов из алюминия;
  • установку термостатов;
  • монтаж тепловых счетчиков;
  • установку экранов, которые отражают тепловые потоки;
  • применение пластмассовых труб в отопительной системе;
  • установку индивидуальной отопительной системы.
Приточная вентиляция с подогревом

Повышением энергоэффективности можно добиться сокращения издержек на вентиляцию помещения. Рекомендуется использовать:

  • оконное микропроветривание;
  • систему с подогревом воздуха, который поступает извне;
  • регуляцию подачи воздуха;
  • защиту от сквозняков;
  • вентиляционные системы с двигателями разных мощностей.

Для улучшения энергоэффективности многоквартирного дома нужны большие затраты. Иногда проблема остается нерешенной. Сокращение потери тепла в частном доме отличается простотой. Она достигается различными способами. При комплексном подходе к проблеме добиваются положительного результата. Затраты на отопление зависят от особенностей системы.

Дома частного сектора изредка подключены к коммуникациям центрального назначения. По большей части они имеют индивидуальную котельную. Установка современной системы, которую отличает высокий уровень КПД, способствует сокращению расходов на тепло. Лучшим выбором становится газовый котел. Также показано оснащение котла дополнительным оборудованием. К примеру, монтаж терморегулятора может сэкономить расход топлива на 25%. Установка дополнительных датчиков способствует увеличению экономии потребления газа.

С помощью насоса теплоноситель движется быстрее

Функциональность большей части автономных систем основана на принудительной циркуляции теплоносителя. С этой целью в сеть монтируется насос. Оборудование должно отличаться надежностью и высоким качеством. Но такие модели используют большое количество энергии. В домах с принудительной циркуляцией 30% затрат уходит на эксплуатацию циркуляционного насоса. На рынке представлены марки агрегатов класса А, отличающиеся энергоэффективностью.

Сохранение тепла обеспечивает терморегулятор. Работа датчика отличается простотой. Температура воздуха считывается внутри обогреваемого помещения. В результате насос находится в режиме отключения и включения в зависимости от температуры в квартире или доме. Граница срабатывания и температурный режим задается пользователем. Жильцы применяют автономную систему отопления и получают хороший микроклимат, а также экономию потребления топлива. Основным приоритетом теплозащитных термостатов является отключение нагревателя и насоса циркуляции. Оборудование сохраняет работоспособность.

Для повышения эффективности энергии существуют и другие методы:

  • утепление стен и полов посредством инновационных теплоизолирующих материалов;
  • монтаж пластиковых окон;
  • защита помещений от сквозняков.

Все способы дают возможность увеличить фактические показатели теплозащиты здания относительно расчетно-нормативных показателей. Увеличенный маркер отражает степень комфорта и экономии.

Тепловые свойства обычных строительных материалов

Связанные ресурсы: теплопередача

Тепловые свойства обычных строительных материалов

Технологии теплопередачи
Гражданское строительство и проектирование

Тепловые свойства большинства обычных строительных материалов

5 Некоторые из 9000 Важнейшими свойствами строительных материалов являются их прочность, вес, долговечность и Стоимость. С точки зрения энергосбережения их наиболее важными свойствами являются способность поглощать и передавать тепло. Тепловые свойства материалов определяют скорость теплопередачи между внутренней частью и вне здания, количество тепла, которое может быть сохранено в материале, и количество тепла который поглощается поверхностью за счет теплопроводности и излучения. Скорость теплопередачи через строительные материалы в свою очередь определяет величину потерь и притоков тепла в здании. Эта информация важна для определения правильной и наиболее эффективной конструкции оборудования для обогрева помещений, необходимого для поддержания желаемых условий окружающей среды в помещении.

Плотность

Проводимость

Удельная теплоемкость

Материал

кг/м 3 (фунт/фут 3 )

Вт/м·К (БТЕ/ч фут°F)

Дж/кг К (БТЕ/фунт°F)

Коэффициент излучения

Настенная панель

Фанера из пихты Дугласа

140 (8,7)

0,11 (0,06)

2 720 (0,65)

-

Гипсокартон

1440 (90)

0,48 (0,27)

840 (0,20)

-

ДСП

800 (50)

0,14 (0,08)

1 300 (0,31)

-

Каменная кладка

Красный кирпич

1 200 (75)

0,47 (0,27)

900 (0,21)

0,93

Белый кирпич

2000 (125)

1,10 (0,64)

900 (0,21)

-

Бетон

2 400 (150)

2,10 (121)

1050 (0,25)

-

Лиственные породы

-

-

1 630 (0,39)

-

Дуб

704 (44)

0,17 (0,10)

-

0,09 (строганный)

Береза ​​

704 (44)

0,17 (0,10)

-

-

Клен

671 (42)

0,16 (0,09)

-

-

Ясень

642 (40)

0,15 (0,09)

-

-

Хвойные породы

-

-

1 630 (0,39)

-

Дуглас

559 (35)

0,14 (0,08)

-

-

Красное дерево

420 (26)

0,11 (0,06)

-

-

Сосна южная

614 (38)

0,15 (0,09)

-

-

Кедр

375 (23)

0,11 (0,06)

-

-

Сталь (мягкая)

7 830 (489)

45,3 (26,1)

500 (0,12)

0,12 (очищенный)

Алюминий

Сплав 1100

2 740 (171)

221 (127,7)

896 (0,21)

0,09 (коммерческий лист)

Бронза

8 280 (517)

100 (57,8)

400 (0,10)

-

Жесткая изоляция из пеноматериала

32,0 (2,0)

0,033 (0,02)

-

-

Стекло (натриевая известь)

2 470 (154)

1,0 (0,58)

750 (0,18)

0,94 (гладкая)

Источники: ASHRAE Handbook of Fundamentals , 2001; Holman, J. P., 1976.

Теплопередача через здания | JLC Online

В среднем более половины годовой энергии, потребляемой домохозяйствами, уходит на отопление и кондиционирование воздуха. Около 27% идет на нагрев воды, освещение и охлаждение вместе взятых, а оставшиеся 21% — на все остальное — от стиральных и сушильных машин до зарядных устройств для мобильных телефонов, компьютеров и всех других устройств, которые мы используем дома.

Количество энергии, потребляемой для отопления и охлаждения домов, значительно зависит от географического положения, размера дома, типа конструкции, а также используемого оборудования и топлива. Но большая часть энергии домохозяйств, которая используется для отопления и охлаждения, ясно и ясно говорит о важности понимания того, как тепло проходит через здания. Механизмы теплового потока не только влияют на устанавливаемые нами системы отопления и охлаждения, но и определяют, как мы строим «тепловое разделение» между внутренним и наружным пространством.

Основные понятия

Независимо от климата или дома тепло всегда ведет себя предсказуемым образом, и это полезно для понимания того, как тепло проходит через конструкции. При оценке энергоэффективности любой конструкции следует помнить о следующих важных принципах:

  • Тепло всегда перемещается из более теплых областей в более холодные. Зимой мы обогреваем внутреннюю часть дома, поэтому направление теплового потока – изнутри наружу. Летом, когда на улице жарче, направление меняется на противоположное.
  • Чем больше разница температур, тем быстрее течет тепло. Если внутри 70°F, а снаружи 75°F, через корпус проходит не так много энергии, и разница не очень заметна. Но если внутри 70°F, а снаружи 0°F, тепловой поток большой, и разница сразу заметна. (Примечание: поток тепла оказывает большое влияние на комфорт, то есть на то, как мы относимся к теплу или его отсутствию.)
  • Воздух содержит пары влаги. Чем теплее воздух, тем больше влаги он может удерживать. Если воздух достаточно охлаждается, чтобы влага из воздуха конденсировалась на поверхности дома, это может оказать огромное влияние на долговечность здания. (Механика потока влаги сама по себе представляет собой целую серию уроков. Следите за новостями.)

Тепло в зависимости от температуры

Тепло – это не то же самое, что температура. Тепло — это кинетическая энергия; температура является мерой того, насколько интенсивна эта кинетическая энергия. Чтобы проиллюстрировать это, представьте себе два сосуда с водой: в одном 10 галлонов, а в другом 1 галлон. Температура воды в обоих контейнерах составляет 50°F. Хотя они имеют одинаковую температуру, больший контейнер удерживает в 10 раз больше тепла, чем меньший. Большой контейнер имеет большую тепловую массу и, следовательно, имеет большую теплоемкость.

Теплопередача

Тепло передается через строительные конструкции главным образом тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплопроводность — это передача тепловой энергии непосредственно через твердые материалы от молекулы к молекуле. Движение материала не играет роли в передаче тепла.

Строительные материалы проводят энергию с разной скоростью. Металлы, такие как медь и сталь, например, обладают высокой проводимостью, а это означает, что тепловая энергия проходит через них с очень эффективной скоростью. С другой стороны, войлок из стекловолокна и жесткий пенопласт имеют низкую проводимость. Материалы с плохой проводимостью служат изоляторами, когда их помещают между более проводящими материалами в сборке, такой как стена или крыша. Поток тепла через сборку материалов заметно замедляется изоляционными материалами. Древесина находится где-то посередине по проводимости. Это плохой изолятор, если он не измельчен и не имеет большого количества воздушных карманов между древесными волокнами. (Секрет большинства изоляционных материалов заключается в воздушных карманах, которые нарушают проводящий поток тепла через материал.)

Скорость кондуктивного теплового потока измеряется как значение U, а сопротивление тепловому потоку измеряется его обратным значением R.

Значение U = скорость теплопередачи

Значение R = сопротивление теплопередаче

Чем ниже значение U данного материала, тем меньше его проводимость. Чем выше значение U материала, тем выше его проводимость.

Конвекция — это поток тепла внутри жидкости, при котором более теплые жидкости поднимаются, а более холодные опускаются. В домах этой жидкостью является воздух; в океане или котле это вода.

В воздухе конвекцию часто называют «эффектом дыма». По мере нагревания воздуха молекулы расходятся дальше друг от друга, и воздух становится более плавучим, поднимаясь вверх. По мере того, как этот воздух поднимается, холодный воздух втягивается снизу, чтобы заменить его (подробнее см. «Основы воздушного барьера», 19 января). В котле или тепловом насосе подогретая вода циркулирует аналогичным образом, и системы трубопроводов могут быть спроектированы так, чтобы использовать этот «термосифон» для циркуляции воды.

Когда мы учитываем конвективные воздушные потоки в зданиях, мы рассматриваем следующие переменные:

  • Разница температур (ΔT): Как и для всех методов теплопередачи, разница температур от одной области к другой является необходимым условием для передачи тепла.
  • Время (t): продолжительность времени, в течение которого происходит движение воздуха.
  • Объем воздуха (V): Объем воздуха в доме можно измерить путем умножения длины, ширины и высоты внутреннего пространства. Объем воздуха в доме остается постоянным, хотя сам воздух меняется.
  • Воздухообмен в час (AC/час): скорость движения воздуха измеряется как воздухообмен. «Изменение» — это движение в определенное пространство и из него, например, объем воздуха в комнате (количество, используемое для балансировки воздушного потока в системе HVAC) или во всем доме (количество, используемое для измерения объема воздуха в доме). утечка).

Нажмите, чтобы увеличить

Тим Хили Все три метода теплопередачи показаны на этом чердачном участке. Кровельные материалы поглощают лучистую энергию солнца. Когда эти материалы нагреваются, они повторно излучают тепло на чердак, нагревая воздух чердака и открытые каркасы. Изоляция ограничивает поток тепла за счет проводимости через потолок; чем больше изоляция, тем больше сопротивление кондуктивному тепловому потоку. Конвекция помогает охлаждать чердак, перемещая воздух через потолочные и коньковые вентиляционные отверстия, в то время как внутреннее давление воздуха перемещает воздух через отверстия в потолке.

Излучение — это движение тепла в пространстве (не в воздухе) в виде электромагнитных волн. Энергия Солнца достигает земли посредством излучения. Воздух не влияет на излучение. Солнце и костер излучают лучистое тепло, даже когда дует ветер. Лучистое тепло движется со скоростью света, не нагревая пространство между источником излучения (часто называемым «лучистым телом», будь то солнце, нагретая плита, массив битумной кровли, подстилающего слоя и деревянной обшивки) и поверхностью. другого объекта.

Когда объект или сборка нагреваются лучистой энергией, энергия поглощается материалом. Чтобы нагреваться источником лучистого тепла, поверхность должна находиться в пределах прямой видимости источника тепла. Вот почему затенение работает. Мы можем поставить навес или навес между солнцем и окном, чтобы уменьшить поток лучистого тепла. В этом случае солнце нагревает навес или навес, когда энергия поглощается этими материалами.

Несколько других переменных влияют на скорость лучистого теплообмена. Помимо разницы температур, влияющей на скорость всех способов теплового потока, скорость лучистого теплового потока зависит от:

  • Расстояние между двумя поверхностями. Солнце находится достаточно далеко, чтобы мы не испарились из-за его огромной энергии, как это могло бы случиться, если бы Земля была ближе к Солнцу. Точно так же, чем дальше мы находимся от костра или нагревательной плиты, тем меньше мы чувствуем их тепло.
  • Оптические свойства поверхностей определяют, поглощается или отражается лучистая энергия. Например, темные поверхности поглощают лучистую энергию, а светлые или блестящие поверхности отражают лучистую энергию. Например, летом тепло, поглощаемое через крыши и окна, является двумя основными источниками поступления тепла в дома. Чтобы контролировать приток тепла, многие окна имеют очень тонкое металлическое покрытие на одной поверхности для отражения лучистого тепла. А на крышах можно использовать светлую кровлю для отражения тепла или установить лучистый барьер — слой фольги на обшивке, выходящей на чердак.
  • Угол наклона поверхностей друг к другу связан с оптическими свойствами. Если одна поверхность наклонена под наклоном к другой поверхности, больше энергии будет отражаться или отскакивать от нее, чем если бы две поверхности были ближе друг к другу. Лучистая энергия движется по прямым линиям, и когда одна поверхность обращена прямо к другой, большая часть энергии теплой поверхности будет «видеть» обращенную поверхность.
Тим Хили «Радиатор» с ребристыми трубками передает тепло не только излучением, но и другими механизмами. Он в основном перемещает тепло конвекцией (воздух проходит через ребра диффузора) и теплопроводностью (тепло проходит через стенку трубы в алюминиевые ребра). Тепло исходит от ребер диффузора и обогреваемой передней панели.

Лучистая энергия является основным источником тепла в водяных системах отопления.


Learn more