Построение одномерного температурного поля при установившемся потоке тепла
Рис.2 схема 1 Рис.3 схема
Согласно закону Фурье :
При установившемся потоке тепла количество тепла остается неизменным как при прохождении через всю конструкцию в целом , так и через любое сечение.
Имеем :
(7)
Откуда :
(8)
Где :
термическое сопротивление данного
ограждающего слоя
температура
выбранной точки ограждающего слоя
Построение температурного поля для схемы 1.
t1=20-42*(0,115)/2,678=18,19°С
t2=20-42*(0,115+0,17)/2,678=15,53°С
t3=20-42*(0,115+0,17+1,56)/2,678=-8,94°С
t4=20-42*(0,115+0,17+1,56+0,79)/2,678=-21,33°С
Таблица 4. Построение температурного поля для схемы 1
-
Номер точки
Сопротивление теплопередаче
м2°С/Вт
температура выбранной точки °С
1
0,115
18,19
2
0,285
15,53
3
1,845
-8,94
4
2,635
-21,33
Построение температурного поля для схемы 2.
t1=20-42*(0,115)/2,678=18,19°С
t2=20-42*(0,115+0,79)/2,678=5,81°С
t3=20-42*(0,115+0,79+1,56)/2,678=-18,66°С
t4=20-42*(0,115+0,17+1,56+0,79)/2,678=-21,33°С
Таблица 5. Построение температурного поля для схемы 2
-
Номер точки
Сопротивление теплопередаче
м2°С/Вт
температура выбранной точки °С
1
0,115
18,19
2
0,905
5,81
3
2,465
-18,66
4
2,635
-21,33
Рис.2 Температурное поле. Рис.3 Температурное поле.
Вывод: по данным температурным полям видно, что выгоднее использовать конструкцию стены, показанную на рис.2, так как при таком расположении слоев, основной несущий слой все время находится в зоне положительных температур. Это значит, что влага присутствующая в нем не будет замерзать, что увеличит срок службы конструкции. Так же этот слой более инертен, за счет своей массивности, а значит в случае непредвиденной ситуации(например отключение отопления на несколько дней вследствие аварии) этот слой будет медленнее остывать, и следовательно в помещении дольше сохранятся приемлемые для работы условия.
Так же, сравнивая 2 рисунка видно, что на 2-ой схеме точка росы находится дальше от внутренней поверхности стены, на границе утеплителя и кладки, а на 3-ей схеме-точка росы находится в слое утеплителя, это означает, что в нем может конденсироваться влага, и, как следствие, ухудшиться теплотехнические характеристики стены.