Повышение теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций путем совершенствования методик расчета параметров тепломассопереноса

Исследование состояния теплофизических свойств ограждающих конструкций зданий. Лабораторные исследования теплозащитных свойств ограждающих конструкций. Математическое моделирование 3-слойной ограждающей конструкции. Расчет коэффициента теплосопротивления.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.03.2017
Размер файла 4,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Преимущества измерителя теплопроводности материалов МИТ-1:

- расширенный диапазон измерения теплопроводности;

- повышенная достоверность измерений;

- применение новых технических решений и методов обработки информации;

-уменьшено время измерительного цикла;

-возможность выполнения измерений с теплопроводящей пастой и без нее (с воздушной прослойкой в зазорах);

- силовой аккумуляторный блок, обеспечивающий автономную, непрерывную работу нагревательного устройства зонда в течение 10 часов без подзарядки;

- встроенное в прибор зарядное устройство для быстрой зарядки аккумуляторов;

- минимальные массогабаритные показатели.

Основные функции измерителя теплопроводности материалов МИТ-1

- автоматический цикл измерений;

- режим расчета термического сопротивления;

- энергонезависимая память с автоматической архивацией 1600 результатов и условий выполнения измерений, а также возможностью просмотра результатов по номерам и датам;

- диалоговый режим работы пользователя с прибором, выбор видов испытуемого материала и смазки, условий измерения через систему меню;

- полноценное отображение результатов на графическом дисплее с регулируемой контрастностью и подсветкой;

- автоматический контроль состояния аккумуляторной батареи прибора с переходом в режим экономии энергии и выдачей сообщения о необходимости ее заряда;

- автоматический ускоренный заряд аккумуляторной батареи;

- автоматическое отключение неработающего прибора;

- выбор языка текстовых сообщений (русский / английский);

- USB-интерфейс, сервисная компьютерная программа.

4.1.4 Проведение эксперимента

В данном исследование проводился эксперимент над теплоблоком производителя. Нам нужно было выявить определение теплозащитных характеристик ограждающих конструкций.

Теплоблок состоит из 3 частей соединенными внутри стеклопластиковыми стержнями. Он состоит по бокам из пемзобетона марки М125, а по середине из пенополистерола марки псб 25.Теплоблок предоставлен на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 - Теплоблок

4.1.5 Градуировка термопары

Для калибровки термопар мы проводили опыты, для этого нам понадобились сосуды с горячей и с холодной водой (температура которой должна быть равна нулю), а также пенопласт. Также использовался компьютер. Пенопласт использовался в качестве теплоизолятора для уменьшения погрешности измерения, а его температура приближена к комнатной (температура воздуха в этом помещении примерно равна). Пенопласт нужен для того, чтобы оградить термопары от внешних воздействий, т.е. от перемены температур и т.д. Холодная вода должна иметь температуру, приближенную к , и для этого в ледяной воде должны плавать кусочки льда.

Первым делом была сделана градуировка термопары при 0 °С. Полученные данные ТЭДС представлены ниже в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Градуировка термопар при 0 °С

0

1

2

3

0,703

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

1,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

2,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

3,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

4,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

5,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

6,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

7,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

8,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

9,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

10,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

11,687

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

0,4

Время

т.2

т.1

т.4

т.3

0,482208

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

После чего была выполнена градуировка термопары при 100 °С(в кипящей воде). Полученные данные предоставлены в таблице 4.2

Таблица 4.2 - Градуировка термопары при 100 °С

0

1

2

3

0,375

3,3

3,3

3,3

3,3

1,375

3,3

3,3

3,3

3,3

2,375

3,3

3,3

3,3

3,3

3,375

3,3

3,3

3,3

3,3

4,375

3,3

3,3

3,3

3,3

5,375

3,3

3,3

3,3

3,3

6,375

3,3

3,3

3,3

3,3

7,375

3,3

3,3

3,3

3,3

8,375

3,3

3,3

3,3

3,3

9,375

3,3

3,3

3,3

3,3

10,375

3,3

3,3

3,3

3,3

11,375

3,3

3,3

3,3

3,3

12,375

3,3

3,3

3,3

3,3

13,375

3,3

3,3

3,3

3,3

14,375

3,3

3,3

3,3

3,3

15,375

3,3

3,3

3,3

3,3

16,375

3,3

3,3

3,3

3,3

17,375

3,3

3,3

3,3

3,3

время

т2

т.1

т.4

т.3

3,3

3,3

3,3

3,3

4.1.6 Построение графиков зависимости изменения ТЭДС от температуры

После нахождения ТЭДС термопар были выполнены графики зависимости изменения ТЭДС от температуры в нескольких точках т. к. характеристики многих термопар являются прямолинейными. Для построения графиков использовались значения, полученные после градуировка термопар при 0 °С и 100 °С

Нашли средние значения термо-ЭДС при и при и привели их в Таблице 4.3. Далее по средним значениям построили графики зависимости температуры от термо-ЭДС. Получили уравнение графика , с помощью которого можно определить температуру по значению термо-ЭДС. [74],[75].

Таблица 4.3 - Зависимость ТЭДС от температуры воды

Зависимость ТЭДС от температуры воды

Градусы

t2

t1

t4

t3

среднее

0

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

-0,8

100

3,3

3,3

3,3

3,3

3,3

Рисунок 4.3 - Результаты тарирования термопар в точках 1,2,3,4

4.1.7 Определения теплозащитных характеристик многослойной ограждающей конструкции

Для определения теплозащитных характеристик ограждающих конструкций в лабораторных условиях применяют теплоизолированную климатическую камеру, состоящую из теплого и холодного отсеков, разделенных испытуемой конструкцией.

Анализ микроклимата аудиторий климатической камеры проведен на базе парка измерительных приборов кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» ВоГУ. Для измерения температуры и относительной влажности внутреннего и наружного воздуха, поверхностей ограждающих конструкций применялось следующее измерительное оборудование: пирометр Testo 830-T1; термогигрометр Testo 625; измеритель плотности теплового потока серии ИПП-2; Влагомер ВИМС - 1.У.

4.2 Результаты лабораторной работы

Натурные испытания проводились в климатической камере инженерно-строительного факультета (см. рис.1). Образец ограждающей конструкции представлен на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 - Климатическая камера на базе холодильника.

На рисунке 4.4 представлена фотография климатической камеры на базе холодильника «ПРЕМЬЕР» ШСУП1ТУ-1,5М, содержащего кондиционер SHS 13 IMBALO MULTIPL (хладон R404A).

Рисунок 4.5 - Образец трёхслойной ограждающей конструкции.

tвн - внутренняя температура воздуха в помещении, в котором расположена климатическая камера, t1-4 - температуры на поверхностях слоёв конструкции, tн - температура внутри климатической камеры, л1-3 - коэффициенты теплопроводности слоёв, q1,4 - плотности тепловых потоков на внутренней и наружной поверхностях образца соответственно.

На рисунке 4.5 представлены геометрические параметры образца, а также условные обозначения параметров, которые определяются с помощью измерительных приборов в процессе натурных испытаний, а именно:

Трёхслойная ограждающая конструкция была установлена таким образом, что лицевая (наружная) поверхность GH расположена со стороны климатической камеры, в которой поддерживается температура -6 °С, а внутренняя поверхность EF расположена со стороны помещения, в котором поддерживается температура 20°С.

Натурные испытания проводились при поддержании в климатической камере температуры воздуха на уровне -6 0С в течении 4 дней с целью определения теплофизических свойств ограждающей конструкции при стационарном процессе передачи теплоты. Сведения об измерительных приборах представлены в Приложении 3.

В результате натурных испытаний были определены: зависимости температуры от ТЭДС термопар (ТХА) (см. рис.3), распределения температур по слоям трёхслойной конструкции (см. рис.4), коэффициенты теплопроводности. Таблица с экспериментальными данными представлена в Приложении 2.

Градуировка термопар производилась следующим образом: при поддержании температуры среды 0 0С и 100 0С определялись значения ТЭДС и строилась зависимость температуры от ТЭДС. В результате градуировки путём аппроксимации были получены функциональные зависимости, представленные на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 - Образец трёхслойной ограждающей конструкции

На рисунке 4.6 представлена зависимость температуры от ТЭДС термопар (ТХА). В результате аппроксимации была получена линейная зависимость t = 24,39*ТЭДС + 19,512 с целью определения промежуточных значений температуры с точностью до 0,1 0С.

В результате поддержания в течении 4 дней постоянных температур внутри климатической камеры воздуха в помещении процесс теплопередачи вышел на стационарный процесс (см. рис. 4.7).

Рисунок 4.7 - Распределение температуры по слоям трёхслойной ограждающей конструкции.

По рисунку 4.7 видно, что процесс теплопередачи вышел на стационарный режим через 4 дня. Это обусловлено низким коэффициентом теплопроводности второго слоя, выполненного из пенополистирола.

В связи с тем, что температуры внутри слоёв ограждающей конструкции постоянны, следовательно, значение коэффициентов теплопроводности, которые определяются с помощью измерительного прибора МИТ-1 будут удовлетворительны для определения коэффициента теплосопротивления конструкции. Значения коэффициентов теплопроводности, определенные экспериментально представлены на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8 - Коэффициенты теплопроводности слоёв.

В результате эксперимента, значения коэффициентов теплопроводности слоёв составили:

для 1 слоя (цементно-песчаный раствор) л1= 1,112367 Вт/(м2*0С),

для 2 слоя (пенополистерол) л2= 0,040333 Вт/(м2*0С),

для 3 слоя (цементно-песчаный раствор) л3= 0,994167 Вт/(м2*0С).

Значение коэффициента теплосопротивления был расчитан с использованием экспериментальных значений коэффициентов теплопроводности по формуле (4.1):

(4.1)

где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СП 50.13330.2012,

- сумма теплосопротивлений отдельных слоев ограждения, (м2*°С)/Вт;

- толщина отдельных слоёв конструкции ограждения, м;

- коэффициент теплопроводности слоёв, Вт/(м2*°С);

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2*°С), принимаемый по СП 50.13330.2012.

Сопротивление теплопередаче Ro для ограждающей конструкции вычисляют по формуле (4.2)

(4.2)

где Rв и Rн - сопротивления теплопередаче соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, м2*0С /Вт;

Rк - термическое сопротивление однородной зоны ограждающей конструкции, м2*0С /Вт;

tв и tн - средние за расчетный период измерений значения температур соответственно внутреннего и наружного воздуха, 0С;

фв и фн - средние за расчетный период измерений значения температур соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, С;

qф - средняя за расчетный период измерения фактическая плотность теплового потока, Вт/м2, определяемая по формуле (3).

При обработке результатов испытаний в лабораторных условиях в климатических камерах с автоматическим регулированием температурно-влажностных режимов для расчета сопротивления теплопередаче для каждого сечения берут значения температур и плотности тепловых потоков средние за весь период испытаний.

При обработке результатов натурных испытаний строят графики изменения во времени характерных температур и плотности тепловых потоков, по которым выбирают периоды с наиболее установившимся режимом с отклонением среднесуточной температуры наружного воздуха от среднего значения за этот период в пределах 1,50С и вычисляют средние значения сопротивления теплопередаче для каждого периода.

Общая продолжительность этих расчетных периодов должна составлять не менее 1 сут для ограждающих конструкций с тепловой инерцией до 1,5 и не менее 3 сут для конструкций с большей тепловой инерцией.

При отличии температур свободных концов термопар от 0 С необходимо вводить поправку в показания измеренной э. д. с. в соответствии с ГОСТ 3044.

Среднюю за период измерений фактическую плотность теплового потока определяют по формулам:

для сплошных ограждающих конструкций

; (4.3)

Рисунок 4.9 - Результаты расчетно-экспериментального определения сопротивления теплопередачи (коэффициента теплосопротивления) и коэффициента теплопроводности при условиях эксплуатации Б в MS Excel.

При отличии температур свободных концов термопар от 0 С необходимо вводить поправку в показания измеренной э. д. с. в соответствии с ГОСТ 3044.

где tв, tн, фв, фн - то же, что в формуле (2);

q - средняя за расчетный период измеренная плотность теплового потока, Вт/м2;

RT - термическое сопротивление преобразователя теплового потока, определяемого по его паспортным данным, м2*0С /Вт;

RC - термическое сопротивление слоя, прикрепляющего преобразователь теплового потока, м2*0С /Вт; определяемое расчетом;

С целью сопоставления фактических значений теплопроводности материалов, использованных в конструкции, с проектными значениями, теплопроводность материала слоя л определяют по формуле (4.4)

, (4.4)

где д - толщина слоя, м.

На рисунке 4.9 изображены результаты сравнения коэффициентов теплосопротивления, определенных двумя способами: 1) по известным значениям коэффициентов теплопроводности, определенные с помощью прибора МИТ-1, 2) по методике ГОСТ 26254-84. Разница коэффициентов теплосопротивления по МИТ-1 и ГОСТ составила 0,331.

После определения теплофизических параметров помещения и установки всех приборов к климатической камеры, были выполнены расчеты термопар, подсоединенных к теплоблоку. Измерение температуры теплоблока проводились в течение 4 дней. На четвертый день в климатической камере образовался стационарный процесс, как показано на рисунке 4.10. Все измерения в климатической камере показаны в Приложении 1.

Рисунок 4.10. - Основные экспериментальные параметры

В результате исследования мы нашли теплопроводность теплоблока, после чего полученные данные сравнили со СНиП и фактическими данными производителя. Сравнения представлены на рисунке 4.11. Результаты теплопроводности СНиП, эксперимента и производителя представлены в таблице 4.4, Приложение 6.

Таблица 4.4 - Теплопроводность

Теплопроводность

 

СНиП

Эксперимент

ОНИКС

л1

0,9300

1,1124

1,4310

л2

0,0380

0,0403

0,0420

л3

0,9300

0,9942

1,4310

Рисунок 4.11 - Сравнение результатов теплопроводности

Выводы

В ходе данной лабораторной работы был определен экспериментальным методом коэффициент теплопроводности каждого слоя теплоблока. По полученным результатам мы определили сопротивление теплопередач и теплотехнические свойства теплоблока.

4.3 Сравнение результатов Fluent с результатами эксперимента

После получения данных эксперимента, были построены графики изменения температуры в теплоблоке. Они были выполнены в MS EXCELи ANSYS FLUENT и приведены на рисунке 4.12 и рисунке 4.13. На рисунке 4.14 представлено сравнение распределения температур в толще многослойной ограждающей конструкции, полученных на экспериментальной и компьютерной моделях.

Рисунок 4.12. - Изменение температуры в теплоблоке в MSEXCEL

Рисунок 4.13. - Изменение температуры в теплоблоке в ANSYS FLUENT

Рисунок 4.14. - Изменение температуры в теплоблоке полученное экспериментально, с помощью математического моделирования и с помощью компьютерного моделирования в ANSYS FLUENT

Из графика, представленного на рисунке 4.14, видно, что значения температур, полученных экспериментально и во FLUENT, являются схожими. Экспериментальные данные удобно согласуются с численными данными при фактических и нормативных значениях коэффициентов теплопроводности слоев многослойной ограждающей конструкции. Это объясняется малым влиянием коэффициента теплопроводности на значения температур на стыках слоев ограждающей конструкции. Однако методика компьютерного моделирования пространственного температурного поля в программе Ansys предлагается к использованию для получения приведенных значений коэффициентов сопротивления теплопередачи, т.к. в настоящее время этот вопрос является актуальным. В связи с тем, что мы не знаем фактические значения коэффициентов теплоотдачи, поэтому значения температур, полученные численными методами с помощью Ansys и Mathcad являются недостоверными в случае, когда расчет выполняется по фактическим значениям коэффициентов теплопроводности. Поэтому далее требуется разработка алгоритма получения коэффициентов теплоотдачи, на основе аналитических решений и по известной из эксперимента температуре наружной поверхности теплоблока путем решения обратной задачи теплопроводности на границах помещение-стенка и наружная среда-стенка.

5. Сравнительный анализ тепловых потерь при различных теплопроводностях ограждающих конструкций

5.1 Определение сопротивления теплопередаче

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции () должно быть не менее нормируемого значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (), при этом выбор теплозащитных показателей здания осуществляется по одному из двух альтернативных подходов .

Расчет будем производить по предписывающему подходу.

Для расчета системы отопления спортивного комплекса г. Череповец необходимо знать следующие параметры наружного и внутреннего воздуха согласно [71] и [77].

Наружные параметры воздуха:

-температура наиболее холодной пятидневки за отопительный период

tн.о= -32 єС,

-средняя температура наружного воздуха за отопительный период

tн.ср.=-4.1єС,

-продолжительность отопительного периодаnо=231 сут.

Внутренние параметры воздуха согласно [72]:

Температура внутреннего воздуха tвн для спортивного корпуса согласно СНиП 2.08.01-89 принимается для проектирования отопления tвн=16єС. Температура внутреннего воздуха принимается: для раздевальных кабинетов tвн=16С, для тамбуров tвн=16С, для венткамеры tвн=10єС, для спортивного зала tвн=15С.

В зданиях, сооружениях и помещениях с постоянным тепловым режимом в течение отопительного сезона для поддержания температуры на заданном уровне сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчетном установившемся режиме, когда возможен наибольший дефицит теплоты.

Произведем расчет сопротивления теплопередаче несущих стен.

Рисунок 4.1 - Эскиз теплоблока

4. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах по [71,72]:

text= -32 оС с обеспеченность 0,92, tht= -4,1 оС, zht=231 сут ,tint=16 єС ,

л1=1,11 Вт/(м?єС), л2=0,04 Вт/(м?єС), л3=0,99 Вт/(м?єС),бint=8,7 Вт/(м2?єС), єС Дtn=4 єС,n=1,0 , бext=23 Вт/(м2?єС).

1. Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле (5.1):

(5.1)

2. По формуле (5.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода:

(5.2)

3. Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения по формуле (5.3) равна:

(5.3)

4. Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее значение, т. е. Rreq=3,09м2•?С/Вт.

5. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для эксперимента теплоблока (5.4):

(5.4)

6. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для СНиП (5.5):

(5.5)

7. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для ОНИКС (5.6):

(5.6)

8. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для кирпича (5.7):

(5.7)

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как .

6. Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по уравнению (5.8):

. (5.8)

Для расчета теплопотерь здания требуется определить расчетные сопротивления теплопередаче всех остальных ограждающих конструкций (наружной стены, перекрытия, пола, окон). Но, по условию, для упрощения расчетов принимаем их требуемые значения по таблице 3 источника [71].

Потери тепла через наружные ограждения при заданном тепловом режиме определяются величиной теплового потока и зависят от конструкции и теплофизических свойств строительных материалов и ограждений. Правильный выбор наружных ограждений, обладающих достаточными теплофизическими свойствами, и хорошо продуманные строительные конструкции здания позволяют получить оптимальную расчетную тепловую нагрузку на отопительную установку.

Выбор теплозащитных качеств наружных ограждений и оптимальных конструктивных решений зависят от назначения здания и допускаемых нормами параметров воздуха в помещении.

На рисунке 5.1 показана общая конструкция наружной стены спортивного комплекса.

Рисунок 5.1 - Ограждение конструкции стены:

1,2- Кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе; 3- Рихтованный зазор; 4- Плиты ISOVER марки DachotermG, л=0.049 Вт/(м ОС); 5- Внутренняя штукатурка (раствор цементно-песчаный);

На рисунке 5.2 показана общая конструкция чердачного перекрытия спортивного комплекса.

На рисунке 5.3 показана общая конструкция пола спортивного комплекса.

Рисунок 5.2 - Ограждение чердачного перекрытия:

1-Железобетонная плита (гост 26633), д=220 мм; 2- Цементная стяжка (раствор цементнопесчанный), д=10 мм; 3- Пароизоляция, л=0.04 Вт/(м ОС), д=2 мм; 4- Плиты ISOVER марки DachotermG л=0.049 Вт/(м ОС); 5- Плиты ISOVER марки DachotermSLл=0.049 Вт/(м ОС); 6- Рубероид, д=20 мм; 7- Гравий керамзитовый плотностью 500 кг/м3, д=50 мм

Рисунок 5.3 - Покрытие спортивного комплекса (пола):

1-Дуб вдоль волокон, д=35 мм; 2-Цементная стяжка (раствор цементно-песчаный), д=10 мм; 3-Гидроизоляция, л=0.04 Вт/(м ОС), д=2мм; 4-Цементный-шлаковый раствор, плотностью 1400 кг/м3, д=20 мм; 5-Пароизоляция, л=0.04 Вт/(м ОС), д=2мм; 6-Плиты ISOVER марки OL-P, л=0.046 Вт/(м ОС); 7-Железобетонная плита (гост 26633), д=220 мм;

Сопротивления теплопередаче, рассчитанные по формуле (5.4) сведены в таблицу 5.1.

В таблица 5.1. приведены расчетные сопротивления теплопередач ограждающих конструкций.

Таблица 5.1 - Расчетные сопротивления ограждающий конструкций для кирпича

Наименование ограждения

По кирпичу

По СНиП

По ОНИКС

По эксперименту

Окно

Покрытие

Пол

Сопротивление теплопередаче Rо, м2*оС/Вт

3,2

4,32

3,75

3,96

1,513

0,374

0,256

5.2 Расчет тепловых потерь

Потери тепла исчисляются для каждого отапливаемого помещения последовательно через отдельные ограждения и состоят из основных и добавочных. Также учитывается расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха.

Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещений, Вт, определяются по формуле согласно [77]:

Qосн=F/Rо*(tвн-tн.о)*(1+в)*n, Вт (5.9)

где F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2, по плану

торгового центра, правила обмера приведенные в [77], линейные размеры ограждений следует определять с точностью до 0,1 м, площадь с точностью до 0,1м2, если в наружной стене имеются окна, балконные двери или входная дверь, то при определении площади наружной стены необходимо вычесть суммарную площадь световых проемов и дверей;

Rо - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2*оС/Вт, принимаем согласно табл.1;

в - коэффициент, учитывающий добавочные потери теплоты на ориентацию здания, на угловые помещения, на высоту помещения в долях от основных потерь, для типового проектирования принимаем в=0,08;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, согласно [72] для наружных стен n=1, для чердачных перекрытий n=0,9, для перекрытий над неотапливаемыми подвалами n=0,75.

Потери теплоты могут заметно изменятся под влиянием инфильтрации и эксфильтрации воздуха через толщу ограждений, а также под действием облучения солнцем. Теплопотери могут значительно возрасти за счет изменения температуры по высоте, взрывания холодного воздуха через открываемые проемы.

Эти дополнительные теплопотери обычно учитывают добавками к основным теплопотерям, которые представлены в [72].

Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь

a) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 в других случаях;

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях 0,13;

в) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °C и ниже (параметры Б) в размере 0,05;

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно- тепловыми завесами, при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере:

0,2*H для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

0,27*H для двойных дверей с тамбурами между ними;

0,34*H для двойных дверей без тамбура;

0,22*H для одинарных дверей;

д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно тепловыми завесами, в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 при наличии тамбура у ворот.

Примечание. Для летних и запасных наружных дверей, и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам "г" и "д" не следует учитывать.

Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха учитывают потери через неплотности в наружных ограждениях в результате действия теплового и ветрового давления Qинф определяются по формуле согласно [78]:

Qинф1=0,24*c*УG*(tвн-tн)*k , Вт, (5.10)

где c - коэффициент, учитывающий единицы измерения потерь теплоты, c=1,163;

G - количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;

k - коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока, для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами k=0,8;

Количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, можно определить:

G=Gн *УF ,м2*ч (5.11)

где Gн - нормативная воздухопроницаемость, принимаем G=14кг/(м2*ч), F - расчетная площадь окон, м2.

Потери теплоты помещениями, Вт, определяются как:

Qпом=Qосн+Qинф , Вт (5.12)

Расчет теплопотерь помещениями спортивного комплекса ведется с применением компьютерной программы MS Excel. Результаты расчета теплопотерь сведены в Приложения 2- 5. Суммарные теплопотери помещениями составляют 43550 Вт для кирпича, для теплоблока по эксперименту36049 Вт, по теплоблоку Оникс 37465 Вт, по СНиП 33958 Вт.

5.3 Сравнение тепловых потерь

Сравнение тепловых потерь ограждающих конструкций представлены на рисунке 5.4. Так же был произведен удельный отопительная характеристика, она была рассчитана в MS Excel и предоставлена на рисунке

Рисунок 5.4 - Сравнение тепловых потерь

Рисунок 5.5 - Сравнение удельной отопительной характеристики

В результате расчет тепловых потерь здания мы пришли к выводу, что при использовании в расчете коэффициентов теплопроводности слоёв ограждающих конструкций по СНиП будет всего меньше тепловых потерь, а при использовании кирпичной кладки будут самые большие теплопотери здания.

6. Экономические показатели

6.1 Технико-экономическая оценка строительства малоэтажного дома из теплоблоков

Экономические показатели малоэтажной постройки 2-х этажного жилого дома показаны в таблице 6.1, общей площадью 240 кв.м.

Таблица 6.1 - Экономические показатели малоэтажной постройки 2-х этажного жилого дома

Наименование показателей и конструкций стен

Стены из 3-х слойных теплоэффективных блоков

Стены толщиной в 2,5 кирпича с утеплителем т. 120 им.

Срок возведения стен (дни)

15

180

Скорость кладки стены (мЗ/час)

1

0,15

Количество рейсов автотранспорта

6

28

Средняя стоимость 1-го рейса (руб.)

3 000

3 000

Всего транспортных расходов (руб.)

18 000

84 000

Стоимость стеновых материалов (руб.)

400 000

369 600

Стоимость раствора (клея) (руб.)

9 000

105 000

Стоимость утеплителя (руб.)

-

36 000

Стоимость работы (руб.)

205 000

369 000

Всего стоимость стен с транспортными расходами (руб.)

632 000

964 200

Себестоимость м2 стены (руб.)

2528

3857

Можно укладывать блоки как на цементно-песчаный раствор, так и на клеевую основу. Но рекомендуется производить укладку на клеевую смесь, так как это экономически выгоднее. Несмотря на её высокую стоимость, расход на 1кв.м. меньше, нежели в случае с цементно-песчаным раствором. Это обусловлено тем, что толщина шва из клеевой смеси в 2-3 раза меньше толщины шва из цементно-песчаного раствора, кроме того, смесь наносится зубчатым шпателем расход клея на 1м2 составляет 8-10 кг. сухой смеси.

6.2 Зависимость платы за отопление от коэффициета теплосопротивления

Полученное расчетно-экспериментальным путём значение коэффициента теплосопротивления соответствует нормативным требованиям по теплосбережению для жилых зданий для климатических условий г. Вологды . Разница фактической и нормативной величин составляет . Данная разница является параметром, определяющим уменьшение платы за отопление при эксплуатации здания. Для квартиры, площадью S=70 м2, в которой годовая потребность в теплоте, составляет при расчете с учетом нормативного значения коэффициента теплосопротивления 5745 кВт*ч, а при фактическом значении коэффициента теплосопротивления 4830 кВт*ч.

Таким образом уменьшение годовой потребности в теплоте квартиры снижается на 15,9 %, что в денежном выражении составляет 1323 рубля при тарифе на тепловую энергию 1681,5 руб./Гкал (Приказ РЭК области №950 от 18.12.2014 (c изм. №207 от 05.06.2015)).

Расчет годовой потребности в теплоте квартиры производился по методике по [83].

(6.1)

где Qht - теплопотери здания;

Qint - теплопоступления от инсоляции;

Qz - внутренние тепловыделения;

н, т, в - поправочные коэффициенты: н = 0,8; т = 1; в = 1,13.

Годовая потребность в теплоте, определенная с учетом нормативного значения коэффициента теплосопротивления:

- теплопотери через наружные ограждающие конструкции за отопительный период равны 3400 кВт*ч,

- теплопоступления за отопительный период составят 1103 кВт*ч,

- внутренние тепловыделения за отопительный период при удельном показателе 17 Вт/м2 составят 793 кВт*ч,

Годовая потребность в теплоте, определенная с учетом фактического значения коэффициента теплосопротивления:

- теплопотери через наружные ограждающие конструкции за отопительный период равны 3100 кВт*ч,

- теплопоступления за отопительный период составят 1103 кВт*ч,

- внутренние тепловыделения за отопительный период при удельном показателе 17 Вт/м2 составят 793 кВт*ч.

6.3 Основные составляющие затрат при проведении энергетических обследований

Исходя из соображений: количество дней, необходимых для определения коэффициента теплосопротивления, месячной зарплаты трём специалистам, минимальная стоимость услуг по определению коэффициента теплосопротивления составляет:

Y = B/2 Ч n = 20 000 / 2 Ч 3 = 30 000 р.

B - зарплата одному специалисту, руб / мес.;

n - количество специалистов.

7. Основные задачи синтеза схемы эффективной утилизации теплоты

7.1 Представление результатов расчета

В связи с тем, что второй слой исследуемой ограждающей конструкции (Теплоблок) имеет низкий коэффициент теплопроводности и по своим свойствам материал не гидроскопичен, а также было обнаружено образование конденсата между вторым и третьим слоем, следовательно рекомендуется применение приточно-вытяжной системы вентиляции.

Рисунок 7.1 - Электрическая система отопления, кондиционирования и вентиляции.

1 - компрессор, 2 - электродный котел, 3, 4 - теплообменники теплового насоса, 5 - эжекционный доводчик, 6 - вентилятор, 7 - циркуляционный насос, Gаф - расход антифриза, Gв - расход воздуха, Gж - расход воды.

В данном разделе приводятся расчеты эффективности применения в приточно-вытяжной системе отопления и вентиляции рекуперации теплоты вытяжного воздуха. Промежуточным теплоносителем принят антифриз. В дальнейшем требуются исследования применения в качестве рабочего тела фреон либо фреон+антифриз (в двухконтурном исполнении).

7.2 Определение теплогидравлических и геометрических характеристик системы

Рисунок 7.2 - Основные этапы расчета приточно-вытяжной установки

7.3 Выводы и сравнение результатов расчета

Таким образом проведены исследования приточно-вытяжной вентиляции с точки зрения ее эффективности. Система вентиляции состоит из множества элементов. Эффективность теплообмена в теплообменном устройстве типа калорифера характеризуется термодинамическим показателям эффективности теплообмена, который считается для всех трех теплообменников по одному алгоритму. Эта функция получена экспериментально, поэтому ее можно использовать только для данного типа теплообменных устройств. Исходя из расчетов, гораздо выгоднее использовать парообразование и конденсацию паров в производстве, нежели производить отпуск влажного отработанного воздуха в окружающую среду. Кроме того, установка калориферов параллельно уменьшает потери энергии на прокачку теплоносителя, поскольку прокачиваемый расход воды через каждый калорифер уменьшается в 2 раза, а это уменьшает общее гидравлическое сопротивление. Таким образом при параллельном соединении происходит экономия энергии и увеличивается эффективность теплоэнергетической системы.

Результаты расчета приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Основные результаты расчета

№п/п

Наименование параметра

Усл.обозн.

Значение

Ед.изм.

1

Мощность 1-го теплообменника:

Qт.у.

12958

кДж/ч

2

Температура на выходе из приточного т.о.

tн2

17.1

єС

3

Расход антифриза

Gаф

127

кг/ч

4

Отношение теплоёмкостей антифриза и теплоносителя

W

0.570

-

5

Показатель теплотехнической эффективности

И

0.862

-

6

Скорость движения антифриза

vаф

0.0290

м/с

7

Суммарные потери давления в кольце для антифриза

Дhаф

10.09

кПа

8

Затрачиваемая энергия на привод насоса

Nнас.

0.000377

кВт

9

Потеря от гидравлического сопротивления по воздуху

ДРвозд

0.386

Па

10

Затрачиваемая энергия на привод вытяжного вентилятора

Nвыт.вент.

0.0000276

кВт

11

Затрачиваемая энергия на привод приточного вентилятора

Nпр.вент.

3.069E-05

кВт

12

Общая потребляемая мощность

?N

0.000435451

кВт

13

Сравнение затрат энергии на перекачку теплоносителя со всей выработанной энергией

K

8266.11

кВт(теплоты)/кВт(эл.эн)

14

Эффективность использования процесса утилизации

ДЭэфф

75

%

15

Сравнение количеств теплоты, требующейся для нагрева приточного воздуха до и после установки утилизации

Kqпн

86.2

%

В результате расчетов эффективность использования процесса утилизации получилась Ээфф=75%

В будущем планируется заказать теплообменники по параметрам, полученным в ходе подбора коэффициентов в уравнении коэффициента теплопередачи (см. табл.7.2), собрать экспериментальный стенд, спроектировать и наладить работу системы автоматики.

Таблица 7.2. Требуемые параметры теплообменников

№п/п

Геометрические параметры теплообменников

Значение

Ед.изм.

1

Длина, l

0.5

м

2

Ширина, b

0.5

м

3

Высота, h

0.5

м

№п/п

Вариант

А

n

m

Расхождение, %

1

1-й вариант

29.3

1.431

0.168

0.88

2

2-й вариант

25.1

0.437

0.54

2.55

3

3-й вариант (принят в расчете)

25.3

0.97

0.31

5.03

В результате подбора коэффициентов для расчета системы был принят третий вариант. В итоге в уравнении коэффициента теплопередачи были приняты следующие коэффициенты A=25.3, n=0.97, m-0.31, с целью уменьшения расхождения (менее 15%) по удельной производительности, которая получена по расчёту и действительно выбрана для этой схемы:

8. Математическое моделирование 3-х слойной ограждающей конструкции

Сегодня моделирование является одним из наиболее важных инструментов анализа и может использоваться для решения задач разного уровня. Как известно, в основе моделирования характеристик здания лежат теории из различных дисциплин, преимущественно из физики, математики, материаловедения, экологии и вычислительной техники. Важность моделирования энергоэффективности подтверждается продвигаемыми по всему миру системами классификации «зелёных» зданий, такими как LEED (Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании) и BREEAM (Метод экологической оценки в процессе исследования зданий), а также законодательными инициативами, такими как европейская Директива по энергетическим характеристикам зданий(EPBD).

Важным этапом в исследовании вопросов энергосбережения в зданиях является разработка методов решения задач при проектировании. Российскими специалистами ведутся исследования в этой области. Например, рассматриваются подходы к формированию модели для выбора вариантов решений при проектировании и строительстве индивидуального жилого дома; предложенная модель состоит из блоков, каждый из которых включает ряд характеристик, среди которых заказчик выбирает наиболее подходящие.

Уже разработано приближённое аналитическое решение задачи нестационарного теплообмена в помещении, обеспечивающее погрешность расчёта температур воздуха и ограждающих конструкций, не превышающую 0,5- 1,5o C. Анализ сравнительных расчётов показал возможность использования предложенного решения в качестве модели для автоматического управления тепловым режимом помещения.

8.1 Математическое моделирование 3-х слойной ограждающей конструкции в программе Matlab.

8.1.1 Постановка задачи

Цель: создать математические модели стационарного и нестационарного тепло-, влагопереноса через трёхслойную ограждающую конструкцию.

Таблица 8.1 - Этапы создания математической модели

1.Теплоотдача от внутреннего воздуха в помещении к внутренней поверхности стены

2.Внутренняя поверхность стены

3.Теплопередача через 1 слой (бетон)

4.Образование конденсата в точке стыковки 1 слоя (бетон) и 2 слоя (теплоизоляция)

5.Низкие значения градиента температур в теплоизоляционном слое 2

6.Точка стыковки 2 слоя (теплоизоляция) и 3 слоя (бетон)

7.3 слой (бетон)

8.Наружная поверхность стены

9.Теплоотдача/охлаждение от наружной поверхности стены при взаимодействии с наружным воздухом

Этап 1

Этап 2

Этап 3

Этап 4

Этап 5

Этап 6

Этап7

Этап 8

Этап 9

8.1.2 Без учета коэффициента теплопроводности стержней

Рассмотрим смешанную задачу

, , - уравнение теплопроводности в промежутке времени от до для цепочки стержней, имеющих длины (), ,

, - температура стержней в начальный момент времени (начальное условие),

, - граничный режим на левом конце цепочки,

, - граничный режим на правом конце цепочки,

, , - условия отсутствия перепада температур в точках , . . . , , где стыкуются стержни,

, , - условия неразрывности для потоков температур в точках , . . . , , где стыкуются стержни.

В смешанной задаче - известными считаются

1) положительное число ;

2) числа (их будем считать рациональными);

3) функция , которая на каждом интервале , , тождественно равна заданному положительному числу : ;

4) непрерывные функции , , , эти функции должны удовлетворять условиям согласованности , .

Для численного решения смешанной задачи построим сетку , состоящую из точек (узлов)

, , ,

где , , , , , - достаточные большие натуральные числа, удовлетворяющие условиям

, - целые числа, .

Решение смешанной задачи - приближенно находим в точках сетки , т.е. найдем числа , , . В силу начального условия и граничных условий , известны числа , , , , . Для нахождения остальных чисел составим разностную схему. Суть разностной схемы состоит в том, что в каждом внутреннем узле сетки частные производные приближенно заменяются разделенными разностями:

, , , ,

,

, , ,

Эти значения производных подставляя в уравнение , получаем:

, , - разностное уравнение во внутренних узлах сетки .

Условия в узлах , , принимает следующий вид:

, , .

При этом, как уже отмечалось, числа , , , , известны.

Таким образом, получили систему уравнений , с данными - разностную схему, соответствующую смешанной задаче -. Отсюда можно находить все числа , , .

На основе разностной схемы - приведем следующий алгоритм приближенного численного решения смешанной задачи -:

1. Зададим числа , , - рациональные, , , и непрерывные функции , , , , , удовлетворяющие условиям согласованности , .

2. Зададим достаточные большие натуральные числа и так, чтобы выполнялись условия

, - целые числа, .

3. Находим шаги , сетки и узлы сетки:

, , , где , .

4. Вычисляем значения

, , , , .

5. Последовательно при находим

, , ,

, .

Решение дифференциального уравнения теплопроводности многослойной ограждающей конструкции реализовано в Matlab (Приложение 6). Результаты представлены на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Результаты расчета в Matlab.

8.1.3 С учетом коэффициента теплопроводности стержней

Рисунок 8.2 - Распределение температур по слоям стержней.

Ls - длины стержней; bs - значения температур: внутреннего, наружного воздуха, по слоям стержней; ks - углы наклона изотерм к оси температуры.

На рисунке 8.2 ks - углы наклона изотерм к оси температуры, определяющие коэффициент теплопередачи.

Рассмотрим смешанную задачу

, , - уравнение теплопроводности в промежутке времени от до для цепочки из 3 стержней, имеющих длины (), ,

*, - коэффициент температуропроводности (постоянная величина),

, - температура стержней в начальный момент времени (начальное условие),

уравнение прямой,

, - вытекает из .

Найдем коэффициент

.

Т.к. в точке стыковки слева , а справа , поэтому (приравниваем).

Таким образом формулы - являются начальными условиями.

Далее определим граничные условия.

Когда t>0, и s принимает значения от 1 до N-1.

, тогда

Следовательно , а

9. Математическое моделирование 3-х слойной ограждающей конструкции в программе Mathcad

9.1 Описание основ численного метода теплового баланса. Тепловые схемы

Метод теплового баланса позволяет построить эффективный численный метод и разработать на его основе метод тепловых схем.

Применение численного метода теплового баланса к явлениям переноса теплоты в произвольном выделенном малом объеме позволяет получать устойчивые разностные схемы, сходящиеся в классе разрывных коэффициентов. Применительно к получению конечно-разностных уравнений аналогами численного метода теплового баланса является интегро-интерполяционный метод - в отечественной литературе, и метод контрольного объема - в зарубежной литературе. В этих методах для получения конечно-разностных уравнений проводится интегрирование исходных дифференциальных уравнений по выделенному контрольному объему. В численном методе теплового баланса, излагаемого в этой книге, конечно-разностные уравнения получаются непосредственно из интегрального уравнения баланса для произвольных конечных объемов, на которые предварительно разбивается рассчитываемая область.

Изложение метода получения разностных уравнений и тепловых схем начинается с простейшего случая одномерного стержня и далее, усложняясь, переходит к трехмерному случаю.

9.2 Построение конечно-разностных уравнений и тепловых схем для одномерных областей

Рассмотрим стержень, поперечное сечение которого столь мало, чтобы можно было пренебречь изменением температуры по его сечению. В этом случае, температурное поле стержня является одномерным и изменяется только по оси х, направленной по длине стержня. Будем считать, что коэффициент теплопроводности стержня л, плотность материала стержня с и удельная теплоемкость с являются функциями координаты х. Объемная плотность внутреннего источника теплоты ф (х, t) изменяется во времени и по длине стержня.

Данные

Заданы граничные условия 3 рода, т.е. на границах стержня происходит теплообмен со средой.

Заданы следующие начальные условия:

температура среды и коэффициент теплоотдачи со стороны левой границы стержня равны: Та1=23 0С и б1=800 Вт/м2 0С, со стороны правой - Та2=-40С и б2=23 Вт/м2 0С;

* общая длина стержня L равна 350 мм;

* длинна первого слоя L1 равна 130 мм;

* длинна второго слоя L2 равна 150 мм;

* длинна третьего слоя L3 равна 70 мм;

* теплопроводность первого слоя л1 = 0,51 Вт/м 0С;

* теплопроводность второго слоя л2 = 0,03321 Вт/м 0С;

* теплопроводность третьего слоя л3 = 1,08 Вт/м 0С;

* площадь сечения Sп=0,06195;

Численный метод теплового баланса:

Метод баланса - рассматриваем баланс тепловых потоков в данном элементе. ?=0.

1) Обозначаем узлы

2) Расписываем тепловые потоки (выходящие со знаком «+», входящие со знаком «-»).

3) Составляем баланс потоков для каждого узла, аналогично закону Кирхгофа)

Рис.9.1. Исходные данные, матрицу А - инцеденций, матрицу известных температур Та.

Рис.9.2. Тепловые потоки, матрица проводимостей G, значение теплоемкостей с1, с2, с3, плотности материала с.

Рис. 9.3. массовая теплоемкость элементов около узла - С.

Рис. 9.4. Матрица начальных температур в узлах Т0, явный метод Эйлера для Тм+1, параметры итераций: шаг по времени ф, максимальное время итераций - М, m.

Рис 9.5. График нестационарного процесса

Рис 9.6. График стационарного процесса.

4) По балансу составляем матрицу А - инцеденций.

5) Расписываем матрицу разностей температур ?Т. (равное количеству участков).

6) Из нее получаем матрицу известных температур Та.

7) Расписываем матрицу проводимостей G.

8) Составляем массовую теплоемкость элементов около узла - С.

9) Записываем матрицу начальных температур в узлах Т0.

10) Переводим Т0 в начальную матрицу для счета Т0=Т0.

11) Записываем единичную матрицу в узлах.

12) Записываем метод Эйлера-явный метод, Тм+1.

13) Задаем параметры итераций: шаг по времени ф, максимальное время итераций - М, m.

14) Подсчет в матрицах, построение графиков для разног времени и по длине элемента.

15) Для стационарного процесса находим в виде расчета Т.

16) Построение графика распределения температур в узлах.

10. Определение фактического значения коэффициента теплосопротивления в реальных условиях

В связи с неудовлетворительным теплотехническим состоянием большинства эксплуатируемых и строящихся зданий существует необходимость в определении коэффициента теплосопротивления ограждающих конструкций в реальных условиях.

В настоящее время определение фактического коэффициента теплосопротивления производится в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 26254-84 [81].

1. Определяются нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rтреб, (м2*0С)/Вт ограждающих конструкций в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода, а также от назначения здания по СП 50.13330.2012 [59].

2. Определяются фактическое значение сопротивления теплопередаче Rфакт, (м2*0С)/Вт: 1) по ГОСТу [81], 2) по фактическим значениям коэффициентов теплопроводности с учетом значений, полученных на компьютерной и математической моделях теплопередачи (главы 2-6,8,9), 3) по МДС 23-1.2007 [82].

3. Для выполнения условия Rфакт<= Rтреб подбирается материал утеплителя и толщина.

4. Разработка энергосберегающих мероприятий, представленных в главе 7.

5. Разработка проектной документации [83].

6. Составление энергетического паспорта [60].

7. Разработка программы энергосбережения для предприятий [60].

Заключение

В магистерской диссертации решаются вопросы по энергоэффективного строительства - повышение качества ограждающих конструкций без существенного увеличения их стоимости, а также разработаны технико-экономические методики: влияния достоверности значений коэффициентов теплосопротивления ограждающих конструкций на плату за отопление, оценки энергосбережения от применения рекуперации теплоты.

В магистерской диссертации решены следующие задачи:

1. Разработана лабораторная работа по определению теплофизических свойств фрагментов ограждающих конструкций;

2. Разработан способ определения фактических значений коэффициентов теплосопротивления по измеряемым коэффициентам теплопроводности слоёв ограждающей конструкции;

3. Произведены сравнения результатов испытаний из различных источников (нормативные документы, лабораторные испытания, результаты лаборатории фирмы «Оникс»).

4. Определена зависимость платы за отопление от достоверности значений коэффициентов теплосопротивления.

5. Разработан алгоритм создания компьютерной модели с целью изучения объемного распределения температур в толще простых и сложных фрагментов ограждающих конструкций с использованием программы Ansys;

6. Разработана математическая модель теплопередачи через многослойную ограждающую конструкцию, позволяющая определять фактические значения коэффициентов теплоотдачи при различных граничных условиях с использованием программы Mathcad и Matlab;

7. Разработан уточненный алгоритм определения значений коэффициентов теплосопротивления в реальных условиях.

Список использованных источников

1. Башмаков, И. А. Энергоэффективность в контексте экономического развития и модернизации // Энергосбережение.-2011.-№2.-С.17-21.

2. Ильюшенко, А.Н. Экологические основы ресурсосберегающей деятельности в Москве // Энергосбережение.-2002.-№1.-С.46-47.

3. Гликин, С.М. Современные ограждающие конструкции и Шахин, В.П. Энергоэффективность и энергосбережение в России: состояние, проблемы, пути решения // Энергонадзор и энергоэффективность.- 2003.-№3.-С.7-13.

4. Альтшуллер, Е.Н. О показателе удельной энергоемкости в индустриальном домостроении // Бетон и железобетон. - 1982. - №8. - С.27-28.

5. Альтшуллер, Е.Н. Эффективность применения слоистых стен в монолитном домостроении // Бетон и железобетон .-1993.-№2.-С.27-28.

6. Ф. Ушков, Н.Н. Цаплев // Жилищное строительство.-1981.-№4.-С.11-12.

7. Шойхет, Б.М. Некоторые аспекты энергоэффективности навесных вентилируемых фасадов // Энергосбережение.-2011.-№7.-С.60-64.

8. Корнилов, Т.А. Опыт эксплуатации вентилируемых фасадов зданий в условиях сурового климата // Изв. вузов. Строительство.-2008.-№1.-С.99-104.

9. Езерский, В. А. Оптимизация термодернизации крупнопанельного жилого здания с учётом срока службы теплозащитных мероприятий / В. А. Езерский, П.В. Монастырёв, Р.Ю. Клычников // Строительные материалы.-2013.-№7.-С.25-27.

10. Езерский, В. А. Влияние параметров жилого дома повышенной этажности на энергопотребление / В. А. Езерский, П.В. Монастырёв, А.И. Глушкова // Вестник МГСУ.-2011.-Т.1.-№3.-С.286-292.

11. Иванцов, А.И. Натурные исследования эксплуатационных воздействий на фасадные системы с различными видами эффективных утеплителей / А. И. Иванцов, В.Н. Куприянов, И.Ш. Сафин // Жилищное строительство.-2013.-№7.- С.29-32.

12. Кузин, А.Я. Теплоперенос в неоднородной брусчатой наружной стене с фасадным утеплением / А.Я. Кузин, А.Н. Хуторной // Изв. вузов. Строительство - 2005. -№11-12.-С.4-10.

13. Костин, В.И. Проблемы оптимизации теплозащитных свойств ограждающих конструкций промышленных зданий // Изв. вузов. Строительство. -2006.-№9.-С.45-47.

14. Анисимов, М.В. Экспериментальное исследование тепловых потерь через покрытие и наружные стены подвальных помещений / М.В. Анисимов, С.А. Карауш / / Энергосбережение и энергетическая безопасность регионов России: Матер. докл.- Томск: Изд-во ЦНТИ,2003. - С. 116-118.

15. Гиндоян А.Г. Тепловой режим конструкций полов / А.Г.Гиндоян. - М.: Стройиздат, 1984. - 222 с.

16. Карауш С.А. Математическая модель задачи нестационарного теплопереноса в подвальном помещении жилого здания / С.А. Карауш, И.А.

Лысак, М.В. Анисимов / / Город и экологическая реконструкция жилищнокоммунального комплекса XXI века: 4 междунар. науч.-практич. конф. 5-6 апреля 2006 г. - М.: МИКХиС, 2006. - С. 474-477.

17. Карауш, С. А. Теплоперенос через цокольную стену подвального помещения жилого здания / С.А. Карауш, М.В. Анисимов / / Изв. вузов. Строительство. -2006.- №10.-С.45-47.

18. Иванов, В.В. Нестационарные температурные режимы многослойных ограждающих конструкций в летнее время / В.В. Иванов, И.И. Сахно, Л.В. Карасёва / / Изв. вузов. Строительство. -2004.-№3.-С.9-13.

19. Иванов, В.В. Нестационарный теплоперенос в многослойных строительных конструкциях / В.В. Иванов, Л.В. Карасёва, С.А. Тихомиров / / Изв. вузов. - Строительство. -2001. -№9-10. -С .7-10.


Подобные документы

  • Усиление теплозащитных свойств стеновых ограждающих конструкций зданий жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений в Архангельске. Определение толщины наружной теплоизоляции и дополнительного слоя. Расчет фактического сопротивления теплопередаче.

    контрольная работа [160,8 K], добавлен 21.10.2014

  • Подбор конструкции окон и наружных дверей. Расчет теплопотерь помещениями и зданием. Определение теплоизоляционных материалов, необходимых для обеспечения благоприятных условий, при климатических изменениях с помощью расчета ограждающих конструкций.

    курсовая работа [29,0 K], добавлен 22.01.2010

  • Основа проектирования жилого дома, функциональные и эстетические требования. Сущность разработки объемно-планировочного решения. Основы теплотехнического расчета ограждающих конструкций. Принцип выбора конструктивного решения наружных ограждающих стен.

    курсовая работа [39,6 K], добавлен 02.12.2008

  • Определение состава помещений. Теплотехнический расчет утеплителя в покрытии и наружной стены, светопрозрачных ограждающих конструкций, приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций. Температурный режим конструкций.

    курсовая работа [183,9 K], добавлен 30.11.2014

  • Определение сопротивлений теплопередачи наружных ограждающих конструкций. Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания. Гидравлический расчет системы отопления. Расчет нагреватальных приборов. Автоматизация индивидуального теплового пункта.

    дипломная работа [504,6 K], добавлен 20.03.2017

  • Теплофизический расчет наружных ограждений спортивного зала, проверка ограждения на воздухопроницание. Расчет влажностного режима и стационарного температурного поля в ограждении. Коэффициенты теплопередач ограждающих конструкций и теплопотерь.

    курсовая работа [404,6 K], добавлен 16.02.2013

  • Тепловой режим здания. Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций. Расчет системы отопления.

    курсовая работа [205,4 K], добавлен 15.10.2013

  • Проектирование систем отопления и вентиляции жилого четырёхэтажного дома. Анализ теплозащитных свойств ограждения, определяющихся его термическим сопротивлением. Определение удельной тепловой характеристики. Системы вентиляции и их конструирование.

    курсовая работа [137,1 K], добавлен 31.01.2014

  • Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, исходя из зимних условий эксплуатации. Выбор светопрозрачных ограждающих конструкций здания. Расчет влажностного режима (графоаналитический метод Фокина-Власова). Определение отапливаемых площадей здания.

    методичка [2,0 M], добавлен 11.01.2011

  • Плотность, теплопроводность, термическое сопротивление строительных материалов. Теплопередача в однородном ограждении при установившемся потоке тепла. Общая последовательность выполнения технического расчета. Влажностное состояние ограждающих конструкций.

    методичка [197,0 K], добавлен 02.07.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.