กระแสความร้อน

กระแสความร้อน

ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านไอโซเทอร์มอล ในหน่วย เวลา. มิติของ ต. พี. ตรงกับมิติของอำนาจ. T. p. วัดเป็นวัตต์หรือ kcal / h (1 kcal / h \u003d 1.163 W) ต.ป. อ้างถึงหน่วย ไอโซเทอร์มอล พื้นผิวที่เรียกว่า ความหนาแน่น T. p. เต้น ฯลฯ หรือภาระความร้อน มักจะแสดง q วัดใน W / m2 หรือ kcal / (m2 h) ความหนาแน่น T. p. เป็นเวกเตอร์ ส่วนประกอบใด ๆ ที่เป็นตัวเลขเท่ากับปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทในหน่วย เวลาเป็นหน่วย พื้นที่ตั้งฉากกับทิศทางที่ถ่าย

พจนานุกรมสารานุกรมทางกายภาพ - ม.: สารานุกรมโซเวียต. . 1983 .

กระแสความร้อน

เวกเตอร์ชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับอุณหภูมิและเท่ากับ abs ปริมาณความร้อนที่ผ่านไอโซเทอร์มอล พื้นผิวต่อหน่วยเวลา มีหน่วยวัดเป็นวัตต์หรือ kcal / h (1 kcal / h \u003d 1.163 W) ต. พี. เกี่ยวข้องกับไอโซเทอร์มอลของหน่วย พื้นผิวที่เรียกว่า ความหนาแน่น T. p. หรือเต้น T. p. ในเทคโนโลยี - ภาระความร้อน หน่วยเต้น T. p. ทำหน้าที่เป็น W / m 2 และ kcal / (m 2 h)

สารานุกรมทางกายภาพ ใน 5 เล่ม. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A.M. Prokhorov. 1988 .

ดูว่า "HEAT FLOW" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

การไหลของความร้อน- ฟลักซ์ความร้อน - ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านตัวอย่างต่อหน่วยเวลา [GOST 7076 99] การไหลของความร้อน - การไหลของพลังงานความร้อนที่ถ่ายเทในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน [พจนานุกรมคำศัพท์สำหรับคอนกรีตและคอนกรีตเสริมเหล็ก เอฟเอสเอ… … สารานุกรมคำศัพท์คำจำกัดความและคำอธิบายของวัสดุก่อสร้าง

ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านต่อหน่วยเวลาผ่านพื้นผิวอุณหภูมิความร้อนโดยพลการ ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

- (ก. การไหลของความร้อน ฟลักซ์ความร้อน อัตราการไหลของความร้อน n. Warmefluβ, Warmestromung; f. courant calorifique, flux de chaleur; i. corriente termico, torrente calorico, flujo termico) ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่าน isothermal พื้นผิวต่อหน่วย ... ... สารานุกรมธรณีวิทยา

ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านพื้นผิวใดๆ ในกระบวนการถ่ายเทความร้อน มีลักษณะเป็นความหนาแน่นของ T. p. ซึ่งเป็นอัตราส่วนของปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านพื้นผิวต่อช่วงเวลาที่ ... ... สารานุกรมของเทคโนโลยี

การไหลของความร้อน- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov พจนานุกรมภาษาอังกฤษรัสเซียของวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมไฟฟ้า, มอสโก, 1999] หัวข้อในวิศวกรรมไฟฟ้า, แนวคิดพื้นฐาน EN กระแสความร้อนการไหลของความร้อนฟลักซ์ความร้อน ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

ฟลักซ์ความร้อน Q- W คือปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านเปลือกอาคารต่อหน่วยเวลา

1. ผนังที่เป็นเนื้อเดียวกัน พิจารณาความหนาของผนังที่เป็นเนื้อเดียวกัน (รูปที่ 1-7) ค่าการนำความร้อนซึ่งมีค่าคงที่ อุณหภูมิคงที่บนพื้นผิวด้านนอกของผนัง อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางของแกน x เท่านั้น ในกรณีนี้ สนามอุณหภูมิเป็นแบบมิติเดียว พื้นผิวที่มีอุณหภูมิความร้อนเท่ากันจะแบนและตั้งฉากกับแกน x

ที่ระยะทาง x เราเลือกชั้นความหนาภายในผนังที่ล้อมรอบด้วยพื้นผิวอุณหภูมิความร้อน 2 ชั้น ตามกฎของฟูริเยร์ [สมการ (1-1)] สำหรับกรณีนี้ เราสามารถเขียนได้ว่า:

ความหนาแน่น การไหลของความร้อน q ภายใต้สภาวะความร้อนคงที่จะคงที่ในแต่ละส่วน ดังนั้น

ค่าคงที่การรวม C ถูกกำหนดจากเงื่อนไขขอบเขต กล่าวคือ สำหรับ a ที่ แทนค่าเหล่านี้เป็นสมการ (b) เรามี:

จากสมการ (c) ค่าที่ไม่รู้จักของความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน q ถูกกำหนดคือ:

ดังนั้น ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านหน่วยพื้นผิวผนังต่อหน่วยเวลาจึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสัมประสิทธิ์การนำความร้อนและความแตกต่างของอุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอกและแปรผกผันกับความหนาของผนัง

สมการ (1-2) คือสูตรการคำนวณค่าการนำความร้อนของผนังเรียบ มันเชื่อมต่อสี่ปริมาณ: และ . เมื่อรู้สามข้อใด ๆ คุณจะพบข้อที่สี่:

อัตราส่วนนี้เรียกว่าค่าการนำความร้อนของผนัง และส่วนกลับเรียกว่าค่าความต้านทานความร้อน หลังกำหนดอุณหภูมิที่ลดลงในผนังต่อหน่วยความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน

หากเราแทนที่ค่าที่พบของ C และความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน q เป็นสมการ (b) เราก็จะได้สมการของเส้นโค้งอุณหภูมิ

อย่างหลังแสดงให้เห็นว่าที่ค่าคงที่ของสัมประสิทธิ์การนำความร้อน อุณหภูมิของผนังที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเปลี่ยนแปลงตามกฎเชิงเส้น ในความเป็นจริง เนื่องจากขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนจึงเป็นตัวแปร หากคำนึงถึงสถานการณ์นี้ เราก็จะได้สูตรการคำนวณอื่นๆ ที่ซับซ้อนมากขึ้น

สำหรับวัสดุส่วนใหญ่ การพึ่งพาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ออุณหภูมิมีลักษณะเชิงเส้นของแบบฟอร์ม ในกรณีนี้ ตามกฎฟูริเยร์สำหรับผนังเรียบ เรามี:

การแบ่งตัวแปรและการรวมเข้าด้วยกัน เราได้รับ:

แทนสมการ (จ) ค่าขอบเขตของตัวแปรได้ ที่

การลบสมการ (g) จากสมการ (h) เราได้รับ:

ข้าว. 1-7. ผนังเรียบเป็นเนื้อเดียวกัน

สูตรการคำนวณใหม่ (1-4) ค่อนข้างซับซ้อนกว่าสูตร (1-2) เราใช้ค่าคงที่การนำความร้อนและเท่ากับค่าเฉลี่ยบางส่วน

เมื่อเทียบส่วนที่ถูกต้องของสูตรเหล่านี้เข้าด้วยกัน เรามี:

ดังนั้นหากกำหนดโดยค่าเฉลี่ยเลขคณิตของค่าขอบเขตของอุณหภูมิผนัง สูตร (1-2) และ (1-4) จะเท่ากัน

โดยคำนึงถึงการพึ่งพาสัมประสิทธิ์การนำความร้อนกับอุณหภูมิ สมการของเส้นโค้งอุณหภูมิในผนังนั้นได้มาจากการแก้สมการ (e) เทียบกับ t และแทนค่า C จาก (g) กล่าวคือ

ดังนั้น ในกรณีนี้ อุณหภูมิของผนังจะไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเส้นตรงแต่เป็นแนวโค้ง ยิ่งไปกว่านั้น หากสัมประสิทธิ์ b เป็นค่าบวก ความนูนของเส้นโค้งจะพุ่งขึ้นด้านบน และหากเป็นค่าลบ - ลง (ดูรูปที่ 1-10)

2. ผนังหลายชั้น

ผนังที่ประกอบด้วยชั้นต่าง ๆ หลายชั้นเรียกว่าหลายชั้น

ตัวอย่างเช่น ผนังของอาคารที่อยู่อาศัยซึ่งในชั้นอิฐหลักมีปูนปลาสเตอร์ภายในอยู่ด้านหนึ่งและหุ้มภายนอกอีกด้านหนึ่ง เยื่อบุของเตาเผา หม้อไอน้ำ และอุปกรณ์ระบายความร้อนอื่นๆ มักจะประกอบด้วยหลายชั้น

ข้าว. 1-8. ผนังเรียบหลายชั้น

ให้ผนังประกอบด้วยสามชั้นที่แตกต่างกัน แต่ติดกันอย่างใกล้ชิด (รูปที่ 1-8) ความหนาของชั้นแรกของชั้นที่สองและสาม ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของชั้น นอกจากนี้ยังทราบอุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอกของผนัง หน้าสัมผัสทางความร้อนระหว่างพื้นผิวถือว่าเหมาะสมที่สุด เราแสดงอุณหภูมิที่จุดสัมผัสโดย

ในระบอบการปกครองแบบอยู่กับที่ ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนจะคงที่และเหมือนกันในทุกชั้น ดังนั้น จากสมการ (1-2) เราสามารถเขียนได้ว่า

จากสมการเหล่านี้ ง่ายต่อการกำหนดความแตกต่างของอุณหภูมิในแต่ละชั้น:

ผลรวมของความแตกต่างของอุณหภูมิในแต่ละชั้นคือความแตกต่างของอุณหภูมิทั้งหมด การเพิ่มส่วนซ้ายและขวาของระบบสมการ (m) เราได้รับ:

จากความสัมพันธ์ (n) เรากำหนดค่าของความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน:

โดยการเปรียบเทียบกับข้างต้น คุณสามารถเขียนสูตรการคำนวณสำหรับผนัง -layer ได้ทันที:

เนื่องจากแต่ละเทอมของตัวส่วนในสูตร (1-6) แสดงถึงความต้านทานความร้อนของชั้น จากสมการ (1-7) ที่ความต้านทานความร้อนรวมของผนังหลายชั้นจะเท่ากับผลรวมของความต้านทานความร้อนบางส่วน .

ข้าว. 1-9. วิธีการแบบกราฟิกสำหรับกำหนดอุณหภูมิระดับกลาง

หากค่าความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนจากสมการ (1-6) ถูกแทนที่ด้วยสมการ (m) เราจะได้ค่าของอุณหภูมิที่ไม่รู้จัก:

ภายในแต่ละชั้น อุณหภูมิจะเปลี่ยนเป็นเส้นตรง แต่สำหรับผนังหลายชั้นโดยรวมแล้วจะเป็นเส้นขาด (รูปที่ 1-8) ค่าอุณหภูมิที่ไม่รู้จักของผนังหลายชั้นสามารถกำหนดแบบกราฟิกได้ (รูปที่ 1-9) เมื่อวางแผนตามแนวแกน abscissa ในระดับใด ๆ แต่ในลำดับของชั้น ค่าความต้านทานความร้อนของพวกมันจะถูกพล็อตและกลับคืนสภาพตั้งฉาก ที่จุดสูงสุดของพวกเขาเช่นกันโดยพลการ แต่ในระดับเดียวกันจะมีการพล็อตค่าของอุณหภูมิภายนอก

ผลลัพธ์ที่ได้คือจุด A และ C เชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรง จุดตัดของเส้นนี้ที่มีเส้นตั้งฉากเฉลี่ยให้ค่าอุณหภูมิที่ต้องการ ด้วยการสร้างดังกล่าว เพราะเหตุนี้,

แทนค่าของเซ็กเมนต์เราได้รับ:

ในทำนองเดียวกัน เราพิสูจน์ได้ว่า

บางครั้ง เพื่อลดการคำนวณ ผนังหลายชั้นจะถูกคำนวณเป็นความหนาชั้นเดียว (สม่ำเสมอ) ในกรณีนี้ ค่าการนำความร้อนที่เทียบเท่าได้ถูกนำมาใช้ในการคำนวณ ซึ่งพิจารณาจากความสัมพันธ์

ดังนั้นเราจึงมี:

ดังนั้นค่าการนำความร้อนที่เท่ากันจึงขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานความร้อนและความหนาของแต่ละชั้นเท่านั้น

เมื่อได้สูตรการคำนวณสำหรับผนังหลายชั้น เราคิดว่าชั้นต่างๆ ติดกันอย่างใกล้ชิด และเนื่องจากการสัมผัสทางความร้อนในอุดมคติ พื้นผิวสัมผัสของชั้นต่างๆ จึงมีอุณหภูมิเท่ากัน อย่างไรก็ตาม หากพื้นผิวขรุขระ การสัมผัสอย่างใกล้ชิดจะเป็นไปไม่ได้และเกิดช่องว่างอากาศระหว่างชั้นต่างๆ เนื่องจากค่าการนำความร้อนของอากาศมีขนาดเล็ก การมีอยู่ของช่องว่างที่บางมากจึงสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อการลดค่าการนำความร้อนที่เทียบเท่าของผนังหลายชั้น ชั้นโลหะออกไซด์มีผลเช่นเดียวกัน ดังนั้น เมื่อคำนวณและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวัดค่าการนำความร้อนของผนังหลายชั้น ควรให้ความสนใจกับความหนาแน่นของการสัมผัสระหว่างชั้นต่างๆ

ตัวอย่าง 1-1 กำหนดการสูญเสียความร้อนผ่านผนังอิฐยาว 5 ม. สูง 3 ม. และหนา 250 มม. หากรักษาอุณหภูมิบนพื้นผิวผนัง ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของอิฐ A = 0.6 W / (m ° C)

ตามสมการ (1-2)

ตัวอย่างที่ 1-2 หาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุผนัง หากมีความหนา mm และความแตกต่างของอุณหภูมิ ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนเท่ากับ .

I. การวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านเปลือกอาคาร GOST 25380-82

ฟลักซ์ความร้อน - ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านพื้นผิวอุณหภูมิความร้อนต่อหน่วยเวลา การไหลของความร้อนมีหน่วยเป็นวัตต์หรือ kcal/h (1 W = 0.86 kcal/h) ฟลักซ์ความร้อนต่อหน่วยของพื้นผิวไอโซเทอร์มอลเรียกว่าความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนหรือภาระความร้อน มักจะแสดงด้วย q วัดเป็น W / m2 หรือ kcal / (m2 × h) ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนคือเวกเตอร์ ซึ่งส่วนประกอบใดๆ ก็ตามที่มีตัวเลขเท่ากับปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทต่อหน่วยเวลาผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วยในแนวตั้งฉากกับทิศทางของส่วนประกอบที่ถ่าย

การวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านเปลือกอาคารนั้นดำเนินการตาม GOST 25380-82 "อาคารและโครงสร้าง วิธีการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านซองอาคาร"

มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการแบบรวมศูนย์สำหรับกำหนดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านซองอาคารแบบชั้นเดียวและหลายชั้นของอาคารและโครงสร้างที่อยู่อาศัย สาธารณะ อุตสาหกรรม และการเกษตร ในระหว่างการศึกษาทดลองและภายใต้สภาวะการทำงาน

ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนวัดจากมาตราส่วนของอุปกรณ์พิเศษ ซึ่งรวมถึงตัวแปลงฟลักซ์ความร้อน หรือคำนวณจากผลการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้า บนทรานสดิวเซอร์ฟลักซ์ความร้อนที่สอบเทียบล่วงหน้า

โครงร่างสำหรับการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนแสดงอยู่ในภาพวาด

1 - โครงสร้างปิด; 2 - ตัวแปลงความร้อน 3 - เครื่องวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้า;

ทีวี, tn - อุณหภูมิของอากาศภายในและภายนอก;

τн, τв, τ"в — อุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอก, พื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ล้อมรอบใกล้และใต้ตัวแปลงตามลำดับ;

R1, R2 - ความต้านทานความร้อนของเปลือกอาคารและตัวแปลงฟลักซ์ความร้อน

q1, q2 คือความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนก่อนและหลังการติดตั้งทรานสดิวเซอร์

ครั้งที่สอง รังสีอินฟราเรด แหล่งที่มา การป้องกัน

ป้องกันรังสีอินฟราเรดในที่ทำงาน

แหล่งที่มาของรังสีอินฟราเรด (IR) คือวัตถุที่ให้ความร้อน อุณหภูมิที่กำหนดความเข้มและสเปกตรัมของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมา ความยาวคลื่นที่มีพลังงานสูงสุดของการแผ่รังสีความร้อนถูกกำหนดโดยสูตร:

λmax = 2.9-103 / T [µm] (1)

โดยที่ T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ของร่างกายที่แผ่รังสี K

รังสีอินฟราเรดแบ่งออกเป็นสามส่วน:

คลื่นสั้น (X = 0.7 - 1.4 ไมครอน);

คลื่นปานกลาง (k \u003d 1.4 - 3.0 ไมครอน):

ความยาวคลื่นยาว (k = 3.0 μm - 1.0 mm)

คลื่นไฟฟ้าของช่วงอินฟราเรดส่วนใหญ่มีผลต่อความร้อนต่อร่างกายมนุษย์ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องคำนึงถึง: ความเข้มและความยาวคลื่นที่มีพลังงานสูงสุด พื้นที่ผิวที่แผ่รังสี ระยะเวลาการรับสัมผัสต่อวันทำงานและระยะเวลาการรับสัมผัสต่อเนื่อง ความรุนแรงของการใช้แรงงานทางกายภาพและการเคลื่อนย้ายทางอากาศในที่ทำงาน คุณภาพของชุดเอี๊ยม ลักษณะเฉพาะของคนงาน

รังสีของช่วงคลื่นสั้นที่มีความยาวคลื่น λ ≤ 1.4 μm มีความสามารถในการเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์ได้หลายเซนติเมตร รังสีอินฟราเรดดังกล่าวสามารถแทรกซึมผ่านผิวหนังและกะโหลกศีรษะเข้าสู่เนื้อเยื่อสมองได้ง่าย และอาจส่งผลต่อเซลล์สมอง ทำให้สมองถูกทำลายอย่างรุนแรง ซึ่งมีอาการอาเจียน อาการวิงเวียนศีรษะ การขยายตัวของหลอดเลือดในผิวหนัง ความดันโลหิตลดลง และการไหลเวียนโลหิตบกพร่อง . และการหายใจ, ชัก, บางครั้งหมดสติ. เมื่อฉายรังสีอินฟราเรดคลื่นสั้น อุณหภูมิของปอด ไต กล้ามเนื้อ และอวัยวะอื่นๆ จะเพิ่มขึ้นด้วย ในเลือด, น้ำเหลือง, น้ำไขสันหลัง, สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เฉพาะเจาะจงปรากฏขึ้น, มีการละเมิด กระบวนการเผาผลาญสถานะการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางเปลี่ยนไป

รังสีของช่วงคลื่นกลางที่มีความยาวคลื่น λ = 1.4 - 3.0 ไมครอน จะถูกเก็บไว้ในชั้นผิวของผิวหนังที่ความลึก 0.1 - 0.2 มม. ดังนั้นผลกระทบทางสรีรวิทยาต่อร่างกายจึงเป็นที่ประจักษ์เป็นหลักในการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิผิวและความร้อนของร่างกาย

ความร้อนที่รุนแรงที่สุดของผิวมนุษย์เกิดขึ้นจากการแผ่รังสี IR ที่มี λ > 3 µm ภายใต้อิทธิพลของมันกิจกรรมของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบทางเดินหายใจรวมถึงความสมดุลทางความร้อนของร่างกายจะหยุดชะงักซึ่งอาจนำไปสู่โรคลมแดด

ความเข้มของรังสีความร้อนถูกควบคุมโดยอาศัยความรู้สึกส่วนตัวของพลังงานรังสีโดยบุคคล ตาม GOST 12.1.005-88 ความเข้มของการสัมผัสกับความร้อนของผู้ปฏิบัติงานจากพื้นผิวที่อุ่นของอุปกรณ์เทคโนโลยีและอุปกรณ์ส่องสว่างไม่ควรเกิน: 35 W / m2 โดยสัมผัสกับพื้นผิวมากกว่า 50%; 70 วัตต์/ตร.ม. เมื่อสัมผัสกับพื้นผิวร่างกาย 25 ถึง 50%; 100 วัตต์/ตร.ม. เมื่อฉายรังสีไม่เกิน 25% ของผิวกาย จากแหล่งเปิด (โลหะที่อุ่นและแก้ว เปลวไฟ) ความเข้มของการได้รับความร้อนไม่ควรเกิน 140 W / m2 โดยเปิดรับไม่เกิน 25% ของพื้นผิวร่างกายและการใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็นรวมถึงการป้องกันใบหน้าและ ดวงตา.

มาตรฐานยังจำกัดอุณหภูมิของพื้นผิวที่ทำความร้อนของอุปกรณ์ในพื้นที่ทำงาน ซึ่งไม่ควรเกิน 45 °C

อุณหภูมิพื้นผิวของอุปกรณ์ภายในซึ่งมีอุณหภูมิใกล้ 100 0C ไม่ควรเกิน 35 0C

q = 0.78 x S x (T4 x 10-8 - 110) / r2 [W/m2] (2)

ประเภทหลักของการป้องกันรังสีอินฟราเรด ได้แก่ :

1. การป้องกันเวลา

2. ป้องกันระยะทาง;

3. ป้องกัน ฉนวนกันความร้อน หรือระบายความร้อนของพื้นผิวร้อน

4. เพิ่มการถ่ายเทความร้อนของร่างกายมนุษย์

5. อุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคล

6. การกำจัดแหล่งความร้อน

การป้องกันเวลาเป็นการจำกัดเวลาที่ใช้โดยรังสีที่ทำงานอยู่ในพื้นที่ของการแผ่รังสี เวลาที่ปลอดภัยของบุคคลที่อยู่ในโซนการกระทำของรังสีอินฟราเรดขึ้นอยู่กับความเข้ม (ความหนาแน่นของฟลักซ์) และถูกกำหนดตามตารางที่ 1

ตารางที่ 1

เวลาอยู่อย่างปลอดภัยของคนในโซนรังสีอินฟราเรด

ระยะปลอดภัยถูกกำหนดโดยสูตร (2) ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่อยู่ในพื้นที่ทำงานและความหนาแน่นที่อนุญาตของรังสีอินฟราเรด

พลังของรังสีอินฟราเรดสามารถลดลงได้ด้วยการออกแบบและเทคโนโลยีการแก้ปัญหา (การเปลี่ยนโหมดและวิธีการของผลิตภัณฑ์ทำความร้อน ฯลฯ ) รวมทั้งการเคลือบพื้นผิวทำความร้อนด้วยวัสดุฉนวนความร้อน

หน้าจอมีสามประเภท:

ทึบแสง;

· โปร่งใส;

โปร่งแสง.

ในหน้าจอทึบแสง พลังงาน การสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าปฏิกิริยากับสารของหน้าจอจะเปลี่ยนเป็นความร้อน ในกรณีนี้ หน้าจอจะร้อนขึ้นและเหมือนกับร่างกายที่ร้อน กลายเป็นแหล่งการแผ่รังสีความร้อน การแผ่รังสีของพื้นผิวหน้าจอที่อยู่ตรงข้ามกับแหล่งกำเนิดนั้นถือเป็นการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดแบบมีเงื่อนไข หน้าจอทึบแสง ได้แก่ โลหะ อัลฟ่า (จากอลูมิเนียมฟอยล์) รูพรุน (คอนกรีตโฟม แก้วโฟม ดินเหนียว หินภูเขาไฟ) แร่ใยหิน และอื่นๆ

ในหน้าจอโปร่งใส การแผ่รังสีจะแพร่กระจายอยู่ภายในตามกฎของเลนส์เรขาคณิต ซึ่งช่วยให้มองเห็นได้ชัดเจนผ่านหน้าจอ ม่านเหล่านี้ทำจากกระจกชนิดต่างๆ ม่านน้ำแบบฟิล์ม (ฟรีและไหลลงมาจากกระจก) นอกจากนี้ยังใช้

หน้าจอโปร่งแสงรวมคุณสมบัติของหน้าจอโปร่งใสและไม่โปร่งใส ได้แก่ ตาข่ายโลหะ ม่านลูกโซ่ ฉากกระจกเสริมด้วยตาข่ายโลหะ

· สะท้อนความร้อน;

· ดูดซับความร้อน;

กระจายความร้อน

การแบ่งส่วนนี้ค่อนข้างเป็นไปตามอำเภอใจ เนื่องจากแต่ละหน้าจอมีความสามารถในการสะท้อน ดูดซับ และขจัดความร้อน การกำหนดหน้าจอให้กับกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งนั้นพิจารณาจากความสามารถของมันที่เด่นชัดกว่า

หน้าจอสะท้อนความร้อนมีระดับความดำที่พื้นผิวต่ำ อันเป็นผลมาจากการสะท้อนส่วนสำคัญของการแผ่รังสีพลังงานที่ตกกระทบบนตัวมันในทิศทางตรงกันข้าม Alfol, แผ่นอลูมิเนียม, เหล็กชุบสังกะสีใช้เป็นวัสดุสะท้อนความร้อน

หน้าจอดูดซับความร้อนเรียกว่าหน้าจอที่ทำจากวัสดุที่มีความต้านทานความร้อนสูง (การนำความร้อนต่ำ) อิฐทนไฟและฉนวนความร้อน แร่ใยหิน และใยหินใช้เป็นวัสดุดูดซับความร้อน

ม่านน้ำใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะที่เป็นแผ่นกรองความร้อน หล่นลงมาในรูปแบบของฟิล์มอย่างอิสระ หรือการชลประทานพื้นผิวการคัดกรองอื่น (เช่น โลหะ) หรือปิดล้อมในปลอกพิเศษที่ทำจากแก้วหรือโลหะ

E \u003d (q - q3) / q (3)

E \u003d (t - t3) / t (4)

q3 คือความหนาแน่นฟลักซ์ของรังสีอินฟราเรดโดยใช้การป้องกัน W/m2

เสื้อ คืออุณหภูมิของรังสีอินฟราเรดโดยไม่ต้องใช้การป้องกัน°С;

t3 คืออุณหภูมิของรังสีอินฟราเรดโดยใช้การป้องกัน°С

การไหลของอากาศโดยตรงไปยังคนงานช่วยเพิ่มการระบายความร้อนออกจากร่างกายใน สิ่งแวดล้อม. การเลือกอัตราการไหลของอากาศขึ้นอยู่กับความรุนแรงของงานที่ทำและความเข้มของรังสีอินฟราเรด แต่ไม่ควรเกิน 5 m / s เนื่องจากในกรณีนี้ผู้ปฏิบัติงานรู้สึกไม่สบาย (เช่น หูอื้อ) ประสิทธิภาพของฝักบัวลมจะเพิ่มขึ้นเมื่ออากาศที่ส่งไปยังที่ทำงานเย็นลงหรือเมื่อผสมน้ำที่พ่นออกมาอย่างละเอียด (ฝักบัวน้ำ-ลม)

ในฐานะอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล ใช้ชุดเอี๊ยมที่ทำจากผ้าฝ้ายและผ้าขนสัตว์ ผ้าเคลือบโลหะ (สะท้อนรังสีอินฟราเรดได้ถึง 90%) Goggles, shields พร้อมแว่นตาพิเศษออกแบบมาเพื่อปกป้องดวงตา - ฟิลเตอร์แสงสีเหลืองเขียวหรือน้ำเงิน

มาตรการการรักษาและป้องกันจัดให้มีระบบการทำงานและการพักผ่อนที่มีเหตุผล ระยะเวลาพักงานและความถี่ขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีอินฟราเรดและความรุนแรงของงาน นอกจากการตรวจร่างกายตามระยะแล้ว ยังมีการตรวจสุขภาพเพื่อป้องกันโรคจากการทำงาน

สาม. เครื่องมือที่ใช้.

ในการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านเปลือกอาคารและเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของแผงกันความร้อน ผู้เชี่ยวชาญของเราได้พัฒนาอุปกรณ์ในซีรีส์นี้

พื้นที่ใช้งาน:

อุปกรณ์ของซีรีส์ IPP-2 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง องค์กรทางวิทยาศาสตร์ ที่โรงงานพลังงานต่างๆ และในอุตสาหกรรมอื่นๆ มากมาย

การวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนซึ่งเป็นตัวบ่งชี้คุณสมบัติของฉนวนความร้อนของวัสดุต่างๆ ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ซีรีส์ IPP-2 ที่:

การทดสอบโครงสร้างปิดล้อม

การหาค่าการสูญเสียความร้อนในเครือข่ายการทำน้ำร้อน

ดำเนินการห้องปฏิบัติการในมหาวิทยาลัย (แผนก "ความปลอดภัยในชีวิต", "นิเวศวิทยาอุตสาหกรรม" ฯลฯ )

รูปแสดงแท่นต้นแบบ "การกำหนดพารามิเตอร์ของอากาศในพื้นที่ทำงานและการป้องกันผลกระทบจากความร้อน" BZhZ 3 (ผลิตโดย Intos + LLC)

ขาตั้งมีแหล่งกำเนิดรังสีความร้อนในรูปแบบของแผ่นสะท้อนแสงในครัวเรือน โดยติดตั้งแผ่นกันความร้อนที่ทำจากวัสดุต่างๆ (ผ้า แผ่นโลหะ ชุดโซ่ ฯลฯ) ด้านหลังหน้าจอในระยะห่างต่างๆ จากหน้าจอภายในรุ่นห้อง จะวางอุปกรณ์ IPP-2 ซึ่งวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน เครื่องดูดควันพร้อมพัดลมวางอยู่เหนือรุ่นห้อง เครื่องมือวัด IPP-2 มีเซ็นเซอร์เพิ่มเติมที่ให้คุณวัดอุณหภูมิอากาศภายในห้องได้ ดังนั้น ขาตั้ง BZhZ 3 ทำให้สามารถวัดประสิทธิภาพของการป้องกันความร้อนประเภทต่างๆ และระบบระบายอากาศในพื้นที่ได้

ขาตั้งช่วยให้คุณสามารถวัดความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนโดยขึ้นอยู่กับระยะห่างจากแหล่งกำเนิด เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของคุณสมบัติการป้องกันของตะแกรงที่ทำจากวัสดุต่างๆ

IV. หลักการทำงานและการออกแบบอุปกรณ์ IPP-2

โครงสร้างหน่วยวัดของอุปกรณ์จะทำในกล่องพลาสติก

หลักการทำงานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับการวัดความแตกต่างของอุณหภูมิบน "ผนังเสริม" ขนาดของความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิวัดโดยใช้เทปเทอร์โมคัปเปิลที่อยู่ภายในแผ่นโพรบ ซึ่งทำหน้าที่เป็น "ผนังเสริม"

ในโหมดการทำงาน อุปกรณ์จะทำการวัดค่าพารามิเตอร์ที่เลือกแบบวนซ้ำ การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นระหว่างโหมดการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนและอุณหภูมิ ตลอดจนระบุการชาร์จแบตเตอรี่เป็นเปอร์เซ็นต์ 0% ... 100% เมื่อสลับระหว่างโหมด จารึกที่สอดคล้องกันของโหมดที่เลือกจะแสดงบนตัวบ่งชี้ อุปกรณ์ยังสามารถบันทึกค่าที่วัดได้โดยอัตโนมัติเป็นระยะในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนโดยอ้างอิงตามเวลา การเปิด/ปิดการบันทึกสถิติ การตั้งค่าพารามิเตอร์การบันทึก การอ่านข้อมูลที่สะสมจะดำเนินการโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่จัดมาให้ตามคำสั่ง

ลักษณะเฉพาะ:

• ตั้งค่าเกณฑ์การเตือนด้วยเสียงและไฟได้ เกณฑ์คือขีดจำกัดบนหรือล่างของการเปลี่ยนแปลงที่อนุญาตในค่าที่สอดคล้องกัน หากมีการละเมิดค่าเกณฑ์บนหรือล่าง อุปกรณ์จะตรวจจับเหตุการณ์นี้และไฟ LED จะสว่างขึ้นที่ไฟแสดงสถานะ หากอุปกรณ์ได้รับการกำหนดค่าอย่างเหมาะสม การละเมิดเกณฑ์จะมาพร้อมกับสัญญาณเสียง

· ถ่ายโอนค่าที่วัดได้ไปยังคอมพิวเตอร์บนอินเทอร์เฟซ RS 232

ข้อดีของอุปกรณ์นี้คือความสามารถในการเชื่อมต่อโพรบวัดการไหลของความร้อนที่แตกต่างกันถึง 8 ตัวกับอุปกรณ์ โพรบแต่ละตัว (เซ็นเซอร์) มีปัจจัยการสอบเทียบของตัวเอง (ปัจจัยการแปลง Kq) แสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลงไปมากเพียงใดเมื่อเทียบกับฟลักซ์ความร้อน เครื่องมือนี้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์เพื่อสร้างคุณลักษณะการสอบเทียบของหัววัด ซึ่งจะกำหนดค่าที่วัดได้ในปัจจุบันของฟลักซ์ความร้อน

การปรับเปลี่ยนโพรบสำหรับการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน:

หัววัดฟลักซ์ความร้อนออกแบบมาเพื่อวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่พื้นผิวตาม GOST 25380-92

ลักษณะของโพรบวัดการไหลของความร้อน

1. PTP-ХХХПโพรบฟลักซ์ความร้อนแบบกดพร้อมสปริงมีให้ในการปรับเปลี่ยนต่อไปนี้ (ขึ้นอยู่กับช่วงของการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน):

— PTP-2.0P: ตั้งแต่ 10 ถึง 2000 W/m2;

— PTP-9.9P: ตั้งแต่ 10 ถึง 9999 W/m2

2. โพรบวัดการไหลของความร้อนในรูปแบบของ "เหรียญ" บนสายอ่อน PTP-2.0

ช่วงการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน: ตั้งแต่ 10 ถึง 2000 W/m2

การปรับเปลี่ยนหัววัดอุณหภูมิ:

ลักษณะของหัววัดอุณหภูมิ

1. เทอร์โมคัปเปิลแบบจุ่ม TPP-A-D-L ที่ใช้เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ Pt1000 (เทอร์โมคัปเปิลความต้านทาน) และเทอร์โมคัปเปิล ТХА-А-D-L ที่ใช้เทอร์โมคัปเปิล XА (เทอร์โมคัปเปิลไฟฟ้า) ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิของสื่อของเหลวและก๊าซต่างๆ รวมถึงวัสดุจำนวนมาก

ช่วงการวัดอุณหภูมิ:

- สำหรับหอการค้าและอุตสาหกรรม A-D-L: ตั้งแต่ -50 ถึง +150 °С;

- สำหรับ ТХА-А-D-L: ตั้งแต่ -40 ถึง +450 °С

ขนาด:

- D (เส้นผ่านศูนย์กลาง): 4, 6 หรือ 8 มม.

- L (ยาว): ตั้งแต่ 200 ถึง 1,000 มม.

2. เทอร์โมคัปเปิล ТХА-А-D1/D2-LП ที่ใช้เทอร์โมคัปเปิล XА (เทอร์โมคัปเปิลไฟฟ้า) ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิของพื้นผิวเรียบ

ขนาด:

- D1 (เส้นผ่านศูนย์กลางของ "หมุดโลหะ"): 3 มม.

- D2 (เส้นผ่านศูนย์กลางฐาน - "แพทช์"): 8 มม.

- L (ความยาวของ "หมุดโลหะ"): 150 มม.

3. เทอร์โมคัปเปิล ТХА-А-D-LC ที่ใช้เทอร์โมคัปเปิล ХА (เทอร์โมคัปเปิลไฟฟ้า) ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิของพื้นผิวทรงกระบอก

ช่วงการวัดอุณหภูมิ: ตั้งแต่ -40 ถึง +450 °С

ขนาด:

- D (เส้นผ่านศูนย์กลาง) - 4 มม.

- L (ความยาวของ "หมุดโลหะ"): 180 มม.

- ความกว้างเทป - 6 มม.

ชุดจัดส่งอุปกรณ์สำหรับวัดความหนาแน่นของภาระความร้อนของตัวกลางประกอบด้วย:

2. หัววัดสำหรับวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน*

3. หัววัดอุณหภูมิ*

4. ซอฟต์แวร์.**

5. สายเคเบิลสำหรับเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล **

6. ใบรับรองการสอบเทียบ

7. คู่มือการใช้งานและหนังสือเดินทางสำหรับอุปกรณ์ IPP-2

8. Passport สำหรับเทอร์โมอิเล็กทริกคอนเวอร์เตอร์ (โพรบวัดอุณหภูมิ)

9. Passport สำหรับโพรบวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน

10. อะแดปเตอร์เครือข่าย

* - ช่วงการวัดและการออกแบบโพรบถูกกำหนดในขั้นตอนการสั่งซื้อ

** - ตำแหน่งจะถูกจัดส่งโดยคำสั่งพิเศษ

V. การเตรียมอุปกรณ์สำหรับการใช้งานและการวัด

กำลังเตรียมอุปกรณ์สำหรับการทำงาน

นำอุปกรณ์ออกจากบรรจุภัณฑ์ หากนำอุปกรณ์เข้าห้องอุ่นจากห้องเย็น จำเป็นต้องปล่อยให้อุปกรณ์อุ่นเครื่องจนถึงอุณหภูมิห้องเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มภายในสี่ชั่วโมง วางโพรบในสถานที่ที่จะทำการวัด เชื่อมต่อโพรบเข้ากับเครื่องมือ หากต้องใช้อุปกรณ์ร่วมกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล จำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์กับพอร์ต COM ที่ว่างของคอมพิวเตอร์โดยใช้สายเชื่อมต่อ เชื่อมต่ออะแดปเตอร์เครือข่ายกับอุปกรณ์และติดตั้งซอฟต์แวร์ตามคำอธิบาย เปิดเครื่องโดยกดปุ่มสั้นๆ หากจำเป็น ให้ปรับอุปกรณ์ตามวรรค 2.4.6 คู่มือการใช้งาน เมื่อทำงานกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ให้ตั้งค่าที่อยู่เครือข่ายและอัตราแลกเปลี่ยนของอุปกรณ์ตามวรรค 2.4.8 คู่มือการใช้งาน เริ่มวัด.

ด้านล่างเป็นไดอะแกรมของการสลับในโหมด "งาน"

การเตรียมและดำเนินการวัดระหว่างการทดสอบความร้อนของเปลือกอาคาร

1. การวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนนั้นดำเนินการตามกฎจากด้านในของโครงสร้างที่ล้อมรอบของอาคารและโครงสร้าง

อนุญาตให้วัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนจากด้านนอกของโครงสร้างที่ปิดล้อมได้หากไม่สามารถวัดจากภายในได้ (สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว ความผันผวนของพารามิเตอร์อากาศ) โดยมีเงื่อนไขว่าพื้นผิวมีอุณหภูมิคงที่ การควบคุมสภาวะการถ่ายเทความร้อนดำเนินการโดยใช้หัววัดอุณหภูมิและวิธีการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน: เมื่อทำการวัดเป็นเวลา 10 นาที การอ่านต้องอยู่ภายในข้อผิดพลาดในการวัดของเครื่องมือ

2. เลือกพื้นที่พื้นผิวเฉพาะหรือลักษณะเฉพาะสำหรับเปลือกอาคารที่ทดสอบทั้งหมด ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนในท้องถิ่นหรือโดยเฉลี่ย

พื้นที่ที่เลือกบนโครงสร้างปิดล้อมสำหรับการวัดต้องมีชั้นผิวของวัสดุเดียวกัน มีการประมวลผลและสภาพพื้นผิวเหมือนกัน มีเงื่อนไขเดียวกันสำหรับการแผ่รังสีความร้อน และไม่ควรอยู่ใกล้กับองค์ประกอบที่สามารถเปลี่ยนทิศทางและค่า ของกระแสความร้อน

3. พื้นที่ผิวของโครงสร้างที่ปิดล้อมซึ่งมีการติดตั้งตัวแปลงฟลักซ์ความร้อน จะถูกทำความสะอาดจนกว่าจะขจัดความหยาบที่มองเห็นได้และจับต้องได้

4. ทรานสดิวเซอร์ถูกกดทับบนพื้นผิวทั้งหมดอย่างแน่นหนากับโครงสร้างที่ปิดล้อม และจับจ้องไปที่ตำแหน่งนี้ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสอย่างต่อเนื่องของทรานสดิวเซอร์ฟลักซ์ความร้อนกับพื้นผิวของพื้นที่ที่ทำการศึกษาในระหว่างการตรวจวัดที่ตามมาทั้งหมด

เมื่อติดตั้งคอนเวอร์เตอร์ระหว่างมันกับโครงสร้างที่ปิดล้อม ไม่อนุญาตให้เกิดช่องว่างอากาศ เพื่อแยกสิ่งเหล่านี้ วาสลีนทางเทคนิคบาง ๆ จะถูกนำไปใช้กับพื้นที่ผิวที่ไซต์การวัดซึ่งครอบคลุมความผิดปกติของพื้นผิว

ตัวแปลงสัญญาณสามารถแก้ไขได้ตามพื้นผิวด้านข้างโดยใช้สารละลายสำหรับสร้างยิปซั่ม, วาสลีนทางเทคนิค, ดินน้ำมัน, แท่งที่มีสปริง และวิธีการอื่นๆ ที่ไม่รวมการบิดเบือนของฟลักซ์ความร้อนในเขตการวัด

5. ระหว่างการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนในการปฏิบัติงาน พื้นผิวหลวมของหัวโซน่าร์จะถูกติดกาวด้วยชั้นของวัสดุหรือทาสีทับด้วยสีที่มีระดับการแผ่รังสีเท่ากันหรือใกล้เคียงกัน โดยมีค่าความแตกต่าง 0.1 เป็นวัสดุของชั้นผิวของ โครงสร้างที่ปิดล้อม

6. อุปกรณ์การอ่านอยู่ห่างจากสถานที่วัด 5-8 เมตรหรือในห้องที่อยู่ติดกันเพื่อแยกอิทธิพลของผู้สังเกตที่มีต่อค่าของฟลักซ์ความร้อน

7. เมื่อใช้อุปกรณ์วัดแรงเคลื่อนไฟฟ้าซึ่งมีข้อจำกัดเกี่ยวกับอุณหภูมิแวดล้อม จะถูกวางไว้ในห้องที่มีอุณหภูมิอากาศที่ยอมรับได้สำหรับการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ และตัวแปลงฟลักซ์ความร้อนจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เหล่านี้โดยใช้สายต่อ

8. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิข้อที่ 7 ได้รับการจัดเตรียมสำหรับการทำงานตามคำแนะนำในการใช้งานสำหรับอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงคำนึงถึงเวลาเปิดรับแสงที่จำเป็นของอุปกรณ์เพื่อสร้างระบบอุณหภูมิใหม่ในนั้น

การเตรียมและการวัด

(ระหว่างงานห้องปฏิบัติการกับตัวอย่างงานห้องปฏิบัติการ "การวิจัยวิธีการป้องกันรังสีอินฟราเรด")

เชื่อมต่อแหล่งสัญญาณ IR เข้ากับซ็อกเก็ต เปิดแหล่งที่มาของรังสีอินฟราเรด (ส่วนบน) และเครื่องวัดความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน IPP-2

ติดตั้งหัววัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ระยะห่าง 100 มม. จากแหล่งกำเนิดรังสี IR และกำหนดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน (ค่าเฉลี่ยของการวัดสามถึงสี่ครั้ง)

เลื่อนขาตั้งกล้องไปตามไม้บรรทัดด้วยตนเอง โดยตั้งหัววัดที่ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดรังสีที่ระบุอยู่ในตารางที่ 1 แล้วทำการวัดซ้ำ ป้อนข้อมูลการวัดในรูปแบบตารางที่ 1

สร้างกราฟการพึ่งพาความหนาแน่นของฟลักซ์อินฟราเรดในระยะทาง

ทำซ้ำการวัดตามย่อหน้า 1 — 3 พร้อมข้อมูลการวัดที่แตกต่างกันเพื่อป้อนในรูปแบบของตาราง 1 สร้างกราฟของการพึ่งพาความหนาแน่นฟลักซ์ของการแผ่รังสี IR ตามระยะทางสำหรับแต่ละหน้าจอ

แบบตาราง 1

ประเมินประสิทธิภาพของการป้องกันหน้าจอตามสูตร (3)

ติดตั้งหน้าจอป้องกัน (ตามที่ครูสอน) วางแปรงปัดฝุ่นขนาดใหญ่ไว้ เปิดเครื่องดูดฝุ่นในโหมดรับอากาศ จำลองอุปกรณ์ระบายอากาศ และหลังจากผ่านไป 2-3 นาที (หลังจากตั้งค่าระบบระบายความร้อนของหน้าจอ) ให้กำหนดความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนในระยะทางเดียวกับในวรรค 3 ประเมิน ประสิทธิภาพของการป้องกันความร้อนรวมโดยใช้สูตร (3)

การพึ่งพาความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนในระยะห่างสำหรับหน้าจอที่กำหนดในโหมดการระบายอากาศเสียควรวาดบนกราฟทั่วไป (ดูข้อ 5)

กำหนดประสิทธิภาพของการป้องกันโดยการวัดอุณหภูมิสำหรับตะแกรงที่กำหนดทั้งแบบมีและไม่มีช่องระบายอากาศโดยใช้สูตร (4)

สร้างกราฟประสิทธิภาพของการป้องกันการระบายอากาศเสียและไม่มี

เปลี่ยนเครื่องดูดฝุ่นเป็นโหมดเป่าลมและเปิดเครื่อง โดยกำหนดทิศทางการไหลของอากาศไปยังพื้นผิวของตะแกรงป้องกันที่กำหนด (โหมดการอาบน้ำ) ให้ทำซ้ำการวัดตามย่อหน้า 7 - 10. เปรียบเทียบผลการวัดของย่อหน้า 7-10.

แก้ไขท่อของเครื่องดูดฝุ่นบนชั้นวางใดชั้นวางหนึ่งแล้วเปิดเครื่องดูดฝุ่นในโหมด "โบลเวอร์" ทิศทางการไหลของอากาศเกือบจะตั้งฉากกับการไหลของความร้อน (ไปทางเล็กน้อย) - เลียนแบบม่านอากาศ ใช้มิเตอร์ IPP-2 วัดอุณหภูมิของรังสีอินฟราเรดโดยไม่ต้องใช้ "โบลเวอร์" และ "โบลเวอร์"

สร้างกราฟประสิทธิภาพการป้องกัน "โบลเวอร์" ตามสูตร (4)

หก. ผลการวัดและการตีความ

(ตัวอย่างผลงานในห้องปฏิบัติการในหัวข้อ “การวิจัยวิธีการป้องกันรังสีอินฟราเรด” ในฉบับหนึ่ง มหาวิทยาลัยเทคนิคมอสโก)

โต๊ะ. เตาไฟฟ้า EXP-1,0/220 ชั้นวางสำหรับวางหน้าจอแบบเปลี่ยนได้ ชั้นวางสำหรับติดตั้งหัววัด เครื่องวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน IPP-2M ไม้บรรทัด. เครื่องดูดฝุ่น Typhoon-1200

ความเข้ม (ความหนาแน่นของฟลักซ์) ของรังสีอินฟราเรด q ถูกกำหนดโดยสูตร:

q = 0.78 x S x (T4 x 10-8 - 110) / r2 [W/m2]

โดยที่ S คือพื้นที่ของพื้นผิวที่แผ่รังสี m2;

T คืออุณหภูมิของพื้นผิวที่แผ่รังสี K;

r คือระยะห่างจากแหล่งกำเนิดรังสี m

หนึ่งในประเภทการป้องกันรังสีอินฟราเรดที่พบบ่อยที่สุดคือการป้องกันพื้นผิวที่เปล่งแสง

หน้าจอมีสามประเภท:

ทึบแสง;

· โปร่งใส;

โปร่งแสง.

ตามหลักการทำงาน หน้าจอแบ่งออกเป็น:

· สะท้อนความร้อน;

· ดูดซับความร้อน;

กระจายความร้อน

ตารางที่ 1

ประสิทธิภาพของการป้องกันรังสีความร้อนด้วยหน้าจอ E ถูกกำหนดโดยสูตร:

E \u003d (q - q3) / q

โดยที่ q คือความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีอินฟราเรดโดยไม่มีการป้องกัน W/m2

q3 คือความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีอินฟราเรดโดยใช้การป้องกัน W/m2

ประเภทของหน้าจอป้องกัน (ทึบแสง):

1. สกรีนแบบผสม - เมลลูกโซ่

อีเมล = (1550 - 560) / 1550 = 0.63

2. หน้าจอโลหะที่มีพื้นผิวดำคล้ำ

E al+cover = (1550 - 210) / 1550 = 0.86

3. หน้าจออลูมิเนียมสะท้อนความร้อน

E al \u003d (1550 - 10) / 1550 \u003d 0.99

ลองพล็อตการพึ่งพาความหนาแน่นของฟลักซ์ IR กับระยะทางสำหรับแต่ละหน้าจอ

ไม่มีการป้องกัน

ดังที่เราเห็น ประสิทธิภาพของการป้องกันหน้าจอแตกต่างกันไป:

1. ผลการป้องกันขั้นต่ำของหน้าจอผสม - จดหมายลูกโซ่ - 0.63;

2. หน้าจออลูมิเนียมที่มีพื้นผิวดำคล้ำ - 0.86;

3. หน้าจออะลูมิเนียมสะท้อนความร้อนมีผลป้องกันสูงสุด - 0.99

เมื่อประเมินประสิทธิภาพทางความร้อนของเปลือกอาคารและโครงสร้างและกำหนดการใช้ความร้อนจริงผ่านเปลือกอาคารภายนอก เอกสารกำกับดูแลหลักต่อไปนี้จะถูกนำมาใช้:

· GOST 25380-82 วิธีการวัดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านซองจดหมายของอาคาร

เมื่อทำการประเมินประสิทธิภาพเชิงความร้อนของวิธีการป้องกันรังสีอินฟราเรดแบบต่างๆ จะใช้เอกสารข้อกำหนดหลักต่อไปนี้:

· GOST 12.1.005-88 เอสบีที พื้นที่ทำงานอากาศ ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยทั่วไป

· GOST 12.4.123-83 เอสบีที หมายถึงการป้องกันรังสีอินฟราเรด การจำแนกประเภท. ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไป

· GOST 12.4.123-83 “ระบบมาตรฐานความปลอดภัยแรงงาน หมายถึงการป้องกันโดยรวมจากรังสีอินฟราเรด ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไป"

ใน 1 ชนิดของการถ่ายเทความร้อน

ทฤษฎีการถ่ายเทความร้อนเป็นศาสตร์ของกระบวนการถ่ายเทความร้อน การถ่ายเทความร้อนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นกระบวนการง่ายๆ ได้หลายอย่าง มีกระบวนการถ่ายเทความร้อนเบื้องต้นสามกระบวนการที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานจากกระบวนการอื่น - การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน

การนำความร้อน- เกิดขึ้นจากการสัมผัสโดยตรง (การชน) ของอนุภาคของสสาร (โมเลกุล อะตอม อิเล็กตรอนอิสระ) พร้อมกับการแลกเปลี่ยนพลังงาน ค่าการนำความร้อนในก๊าซและของเหลวนั้นน้อยมาก กระบวนการนำความร้อนในของแข็งดำเนินไปอย่างเข้มข้นมากขึ้น วัตถุที่มีค่าการนำความร้อนต่ำเรียกว่าฉนวนความร้อน

การพาความร้อน- เกิดขึ้นเฉพาะในของเหลวและก๊าซ และแสดงถึงการถ่ายเทความร้อนอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่และการผสมอนุภาคของของเหลวหรือก๊าซ การพาความร้อนจะมาพร้อมกับการนำความร้อนเสมอ

หากการเคลื่อนที่ของอนุภาคของของเหลวหรือก๊าซถูกกำหนดโดยความแตกต่างของความหนาแน่น (เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ) การเคลื่อนที่ดังกล่าวจะเรียกว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติ

หากของเหลวหรือก๊าซถูกเคลื่อนย้ายโดยปั๊ม พัดลม อีเจ็คเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ การเคลื่อนที่ดังกล่าวจะเรียกว่าการพาความร้อนแบบบังคับ ในกรณีนี้การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมากกว่าระหว่างการพาความร้อนตามธรรมชาติ

รังสีความร้อนประกอบด้วยการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการรบกวนของโมเลกุลและอะตอมที่ซับซ้อน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายจากพื้นผิวของร่างกายในทุกทิศทาง เมื่อเจอร่างอื่นระหว่างทาง พลังงานที่แผ่รังสีจะถูกดูดซับบางส่วน เปลี่ยนเป็นความร้อน (เพิ่มอุณหภูมิของพวกมัน)

B2 กฎฟูริเยร์และค่าการนำความร้อน

จากการศึกษากระบวนการแผ่ความร้อนในของแข็ง ฟูริเยร์ได้ทดลองสร้างว่า ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิลดลง เวลา และพื้นที่หน้าตัดตั้งฉากกับทิศทางการกระจายความร้อน.

หากปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทมาจากหน่วยของส่วนและหน่วยของเวลา เราสามารถเขียนได้ว่า:

สมการ (1.6) เป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของกฎพื้นฐานของการนำความร้อน - กฎหมายฟูริเยร์. กฎหมายฉบับนี้รองรับการศึกษาเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองทั้งหมดเกี่ยวกับกระบวนการนำความร้อน เครื่องหมายลบแสดงว่าเวกเตอร์ฟลักซ์ความร้อนมีทิศทางไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับอุณหภูมิ

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน

ตัวคูณสัดส่วน  ในสมการ (1.6) คือค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน เป็นลักษณะคุณสมบัติทางกายภาพของร่างกายและความสามารถในการนำความร้อน:

(1.7)

ค่า  คือปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านต่อหน่วยเวลาผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วยของพื้นผิวไอโซเทอร์มอลที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิเท่ากับหนึ่ง

สำหรับ สารต่างๆค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนจะแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับลักษณะของสาร โครงสร้าง ความชื้น การมีอยู่ของสิ่งเจือปน อุณหภูมิ และปัจจัยอื่นๆ ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุก่อสร้างควรนำมาเป็นส่วนหนึ่งของ SNiP II-3-79 ** "วิศวกรรมความร้อนในการก่อสร้าง"

ตัวอย่างเช่น:

สำหรับก๊าซ -  = 0.0050.5 [W/mC]

สำหรับของเหลว -  = 0.080.7 [W/mC]

วัสดุก่อสร้างและฉนวนความร้อน -  = 0.023.0 [W/mC]

สำหรับโลหะ -  = 20400 [W/mC]

B3 การนำความร้อน

การนำความร้อนเป็นกระบวนการถ่ายโอนพลังงานภายในจากส่วนที่ร้อนมากขึ้นของร่างกาย (หรือร่างกาย) ไปยังส่วนที่มีความร้อนน้อยกว่า (หรือร่างกาย) ซึ่งดำเนินการโดยอนุภาคที่เคลื่อนที่แบบสุ่มของร่างกาย (อะตอม โมเลกุล อิเล็กตรอน ฯลฯ) การถ่ายเทความร้อนดังกล่าวอาจเกิดขึ้นในร่างกายใดก็ได้ที่มีการกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอ แต่กลไกการถ่ายเทความร้อนจะขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัวของสาร

การนำความร้อนเรียกอีกอย่างว่าลักษณะเชิงปริมาณของความสามารถของร่างกายในการนำความร้อน ในการเปรียบเทียบวงจรความร้อนกับวงจรไฟฟ้า นี่คือแอนะล็อกของการนำไฟฟ้า

ความสามารถของสารในการนำความร้อนมีลักษณะโดย ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (การนำความร้อน). ในเชิงตัวเลข คุณลักษณะนี้เท่ากับปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านตัวอย่างวัสดุที่มีความหนา 1 ม. พื้นที่ 1 ม. 2 ต่อหน่วยเวลา (วินาที) ที่การไล่ระดับอุณหภูมิหนึ่งหน่วย

ในอดีต เชื่อกันว่าการถ่ายเทพลังงานความร้อนสัมพันธ์กับการไหลของแคลอรี่จากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่ง อย่างไรก็ตาม การทดลองในภายหลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการให้ความร้อนของถังปืนใหญ่ระหว่างการขุดเจาะ ได้พิสูจน์หักล้างความเป็นจริงของการมีอยู่ของแคลอรี่ในฐานะสสารประเภทอิสระ ดังนั้นจึงเป็นที่เชื่อกันว่าปรากฏการณ์การนำความร้อนเกิดจากความปรารถนาของวัตถุที่จะครอบครองสถานะที่ใกล้ชิดกับสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ซึ่งแสดงออกในการทำให้อุณหภูมิเท่ากัน

ในทางปฏิบัติ ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงการนำความร้อนเนื่องจากการพาความร้อนของโมเลกุลและการแทรกซึมของรังสี ตัวอย่างเช่น เมื่อสุญญากาศไม่มีความร้อนโดยสมบูรณ์ ความร้อนจะถูกถ่ายเทโดยการแผ่รังสี (เช่น ดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีอินฟราเรด) และก๊าซหรือของเหลวสามารถแลกเปลี่ยนชั้นความร้อนหรือเย็นโดยอิสระหรือเทียม (เช่น เครื่องเป่าผม พัดลมทำความร้อน) นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ในตัวกลางที่ควบแน่นเพื่อ "กระโดด" โฟนอนจากของแข็งหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านช่องว่างที่ต่ำกว่าไมครอน ซึ่งมีส่วนช่วยในการแพร่กระจายของคลื่นเสียงและความร้อน แม้ว่าช่องว่างจะเป็นสุญญากาศในอุดมคติก็ตาม

B4การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนการถ่ายเทความร้อนแบบหมุนเวียนสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะในตัวกลางที่เคลื่อนที่ได้เท่านั้น - ของเหลวและก๊าซที่ตกหล่น โดยปกติสื่อเคลื่อนที่จะเรียกว่าของเหลวตามเงื่อนไขโดยไม่คำนึงถึงสถานะของการรวมตัวของสาร

การไหลของความร้อน คิว , W ที่ถ่ายเทระหว่างการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนถูกกำหนดโดยสูตรของนิวตัน-ริชมันน์:

คิว =  F ( t และ - t ) , (2.1)

ที่ไหน:  - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน W / m 2 С;

F - พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความร้อน m 2;

t และ และ t คือ อุณหภูมิของของเหลวและพื้นผิวผนัง ตามลำดับ С

ความแตกต่างของอุณหภูมิ ( t และ - t ) บางครั้งเรียกว่า ความแตกต่างของอุณหภูมิ.

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแสดงลักษณะปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทโดยการพาความร้อนผ่านพื้นผิวของหน่วยต่อหน่วยเวลาที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิ 1С และมีขนาด [J/sm 2 С] หรือ [W/m 2 С].

หรือจลนศาสตร์ (  =  /  ) สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตร  ;

ความเร็วของไหล w ;

อุณหภูมิของเหลวและผนัง t และ และ t ;

รูปร่างและขนาดเชิงเส้นของผนังล้าง ( F , l 1 ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ กล่าวคือ

ธรรมชาติ (โหมด) ของการเคลื่อนที่ของของไหล (ราบเรียบหรือปั่นป่วน);

ธรรมชาติของการเคลื่อนไหว (ธรรมชาติหรือบังคับ);

คุณสมบัติทางกายภาพของตัวกลางเคลื่อนที่ - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน  , ความหนาแน่น  , ความจุความร้อน กับ , ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดไดนามิก (  ), l 2 ,...).

ดังนั้น โดยทั่วไปเราสามารถเขียนได้ว่า  = ฉ (ว,  ,กับ,  ,  ,  , t และ , t ,F ,l 1 ,l 2 ,...). (2.2)

เกณฑ์ Nusselt. กำหนดอัตราส่วนของความเข้มของการถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อน (  ) และการนำความร้อน (  ) ที่ส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลว: หนู =  l /  . (2.3)

เกณฑ์ Prandtl. ลักษณะกลไกการถ่ายเทความร้อนในของเหลว (ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของของเหลว): ปรือ =  / เอ =  ค  /  . (2.4)

ค่า เอ =  / ค  ถูกเรียก การกระจายความร้อน.

เกณฑ์ Reynolds. กำหนดอัตราส่วนของแรงเฉื่อยและแรงหนืดในของไหล และกำหนดลักษณะเฉพาะของระบบการเคลื่อนที่ของของไหลทางอุทกพลศาสตร์ R=V*l/เปลือย อีกครั้ง = wl /  .

ที่ อีกครั้ง <2300 режим движения ламинарный, при อีกครั้ง >10 4 - ปั่นป่วน ที่ 2300<อีกครั้ง <10 4 режим движения переходной от ламинарного к турбулентному.

เกณฑ์กราสฮอฟ. มันแสดงลักษณะอัตราส่วนของแรงยกที่เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นของของเหลวและแรงความหนืด ความแตกต่างของความหนาแน่นเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิของของเหลวในปริมาตร: Gr = gl 3  t  /  2 .

ในสมการทั้งหมดข้างต้น ค่า l – ลักษณะขนาด ม.

สมการที่เกี่ยวข้องกับจำนวนความคล้ายคลึงกันเรียกว่าสมการเกณฑ์และโดยทั่วไปเขียนดังนี้: หนู = ฉ ( อีกครั้ง , Gr , ปรือ ) . (2.7)

สมการเกณฑ์ของการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนด้วยการเคลื่อนที่ของของไหลบังคับมีรูปแบบดังนี้ หนู = เคร ม Gr น ปรือ พี . (2.8)

และด้วยการเคลื่อนที่ของตัวกลางอย่างอิสระ: หนู = dgr k ปรือ r . (2.9)

ในสมการเหล่านี้ สัมประสิทธิ์ของสัดส่วน ค และ d , เช่นเดียวกับเลขชี้กำลังภายใต้เกณฑ์ความคล้ายคลึงกัน ม , น , พี , k และ r จัดตั้งขึ้นโดยการทดลอง

การแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่รังสี B5

ตัวพาพลังงานรังสีคือการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นต่างกัน วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิอื่นที่ไม่ใช่ศูนย์สัมบูรณ์สามารถปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ การแผ่รังสีเป็นผลมาจากกระบวนการภายในอะตอม เมื่อกระทบกับวัตถุอื่น พลังงานรังสีจะถูกดูดซับบางส่วน สะท้อนบางส่วน และบางส่วนผ่านร่างกาย ส่วนแบ่งของพลังงานที่ดูดซับ สะท้อน และถ่ายทอดจากปริมาณพลังงานที่ตกกระทบบนร่างกายจะถูกระบุตามลำดับ อา , R และ ดี .

เห็นได้ชัดว่า อา +R +ดี =1.

ถ้า R =ดี =0 เมื่อนั้นกายนั้นเรียกว่า ดำสนิท.

หากการสะท้อนแสงของร่างกาย R \u003d 1 และการสะท้อนเป็นไปตามกฎของทัศนศาสตร์ทางเรขาคณิต (เช่น มุมตกกระทบของลำแสงเท่ากับมุมสะท้อน) จากนั้นจึงเรียกวัตถุดังกล่าว มิเรอร์. ถ้าพลังงานสะท้อนกระจัดกระจายไปทุกทิศทุกทาง วัตถุดังกล่าวจะเรียกว่า ขาวจริง.

ร่างกายที่ ดี =1 เรียกว่า โปร่งใสอย่างแน่นอน(ไดอะเทอร์มิก).

กฎการแผ่รังสีความร้อน

กฎของพลังค์กำหนดความหนาแน่นของฟลักซ์พื้นผิวของการแผ่รังสีเอกรงค์ของวัตถุสีดำ อี 0  จากความยาวคลื่น  และอุณหภูมิสัมบูรณ์ ตู่ .

กฎหมายของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์. จากการทดลอง (I. Stefan ในปี 1879) และในทางทฤษฎี (L. Boltzmann ในปี 1881) พบว่าความหนาแน่นของฟลักซ์ของการแผ่รังสีอินทิกรัลภายในของวัตถุสีดำสนิท อี 0 เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ยกกำลังสี่ กล่าวคือ

ที่ไหน  0 - ค่าคงที่ Stefan-Boltzmann เท่ากับ 5.6710 -8 W / m 2 K 4;

จาก 0 - การแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท เท่ากับ 5.67 W / m 2 K 4

ดัชนี "0" ในสมการข้างต้นทั้งหมดหมายความว่ากำลังพิจารณาวัตถุสีดำสนิท ร่างจริงมักเป็นสีเทา ทัศนคติ  =C/C 0 เรียกว่าระดับความดำของร่างกายมันแตกต่างกันไปในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1

กฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ที่นำไปใช้กับร่างกายสีเทามีรูปแบบดังนี้: (2.11)

ค่าความมืด  ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของร่างกาย อุณหภูมิ และสถานะของพื้นผิวเป็นหลัก (เรียบหรือหยาบ)

กฎของแลมเบิร์ต. การแผ่รังสีสูงสุดต่อหน่วยพื้นผิวเกิดขึ้นในทิศทางปกติถึงมัน ถ้า คิว น คือ ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาตามปกติสู่พื้นผิว และ คิว  - ในทิศทางที่สร้างมุม  ตามปกติแล้วตามกฎของแลมเบิร์ต: คิว  = คิว น  cos  . (2.12)

กฎของเคอร์ชอฟฟ์. อัตราส่วนการปล่อยรังสีของร่างกาย อี เพื่อการดูดซับ แต่ สำหรับร่างกายทั้งหมดเท่ากันและเท่ากับการแผ่รังสีของวัตถุสีดำ อี 0 ที่อุณหภูมิเท่ากัน: E/A=E 0 = ฉ ( ตู่ ) .

B6 การถ่ายเทความร้อนเชิงซ้อนและการถ่ายเทความร้อน

ในทางปฏิบัติประเภทการถ่ายเทความร้อนเบื้องต้นที่พิจารณาแล้ว (การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี) จะดำเนินการพร้อมกันตามกฎ ตัวอย่างเช่น การพาความร้อนมักมาพร้อมกับการนำความร้อน การแผ่รังสีมักมาพร้อมกับการพาความร้อน การผสมผสานของการถ่ายเทความร้อนประเภทต่างๆ อาจมีความหลากหลายมาก และบทบาทในกระบวนการโดยรวมไม่เหมือนกัน สิ่งนี้เรียกว่า การถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อน.

ในการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนที่มีการถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อน มักใช้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม (ทั้งหมด)  0 ซึ่งเป็นผลรวมของสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยการสัมผัสโดยคำนึงถึงการกระทำของการพาความร้อนการนำความร้อน  ถึง และรังสี  l , เช่น.  0 = ถึง + l .

ในกรณีนี้ สูตรการคำนวณหาฟลักซ์ความร้อนมีรูปแบบดังนี้

คิว =(  ถึง + l )( t และ - t กับ )=  0 ( t และ - t กับ ) . (2.14)

แต่ถ้าผนังถูกล้างด้วยของเหลวหยดเช่นน้ำแล้ว

 l =0 และ  0 = ถึง . (2.15)

การถ่ายเทความร้อน

ในทางวิศวกรรมความร้อน ความร้อนที่ไหลจากของเหลว (หรือก๊าซ) หนึ่งไปยังอีกของเหลวหนึ่งมักถูกถ่ายเทผ่านผนัง กระบวนการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดดังกล่าวซึ่งการถ่ายเทความร้อนโดยการสัมผัสเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นเรียกว่า การถ่ายเทความร้อน.

ตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อน เช่น การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำ (หรือไอน้ำ) ในเครื่องทำความร้อนและอากาศภายในอาคาร ระหว่างอากาศภายในและอากาศภายนอก

ความต้านทานความร้อน B7 ของโครงสร้างเดี่ยวและหลายชั้น

พิจารณาการถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อนประเภทนี้

การถ่ายเทความร้อนผ่านผนังชั้นเดียวเรียบ

พิจารณาการถ่ายเทความร้อนผ่านผนังชั้นเดียวที่แบนราบ สมมุติว่าการไหลของความร้อนมาจากซ้ายไปขวา อุณหภูมิของตัวกลางที่ให้ความร้อน t f1 , อุณหภูมิแวดล้อมที่หนาวเย็น t f2 . ไม่ทราบอุณหภูมิของพื้นผิวผนัง: เราแสดงว่าเป็น t c1 และ t c2 (รูปที่ 2.1).

การถ่ายเทความร้อนในตัวอย่างที่พิจารณาเป็นกระบวนการของการถ่ายเทความร้อนที่ซับซ้อนและประกอบด้วยสามขั้นตอน: การถ่ายเทความร้อนจากตัวกลางที่ให้ความร้อน (ของเหลวหรือก๊าซ) ไปยังพื้นผิวผนังด้านซ้าย การนำความร้อนผ่านผนัง และการถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวผนังด้านขวา ไปยังสื่อเย็น (ของเหลวหรือก๊าซ) ในกรณีนี้ จะถือว่าความหนาแน่นของการไหลของความร้อนที่พื้นผิวในสามขั้นตอนที่ระบุจะเท่ากันหากผนังเรียบและโหมดการถ่ายเทความร้อนหยุดนิ่ง

ค่า k เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและแสดงถึงพลังของการไหลของความร้อนที่ส่งผ่านจากตัวกลางที่ให้ความร้อนมากกว่าไปยังพื้นผิวที่มีความร้อนน้อยกว่าผ่าน 1 ม. 2 ที่ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวกลาง 1K ส่วนกลับของสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเรียกว่า ความต้านทานความร้อนต่อการถ่ายเทความร้อนและเขียนว่า R , ม. 2 K / W:

สูตรนี้แสดงว่าความต้านทานความร้อนรวมเท่ากับผลรวมของความต้านทานบางส่วน

B8 การคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของโครงสร้างที่จำกัด

วัตถุประสงค์ของการคำนวณ: เพื่อเลือกการออกแบบรั้วกลางแจ้งดังกล่าวที่จะตอบสนองความต้องการของการป้องกันความร้อน SNP ของอาคาร 23.02.2003

กำหนดความหนาของฉนวน

ข้อกำหนดด้านความต้านทานการถ่ายเทความร้อนตามสภาวะสุขาภิบาล

ที่ไหน น - ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างที่ล้อมรอบที่สัมพันธ์กับอากาศภายนอกตามตาราง 3* ดูตารางที่ 4 ของคู่มือนี้ด้วย

t ใน - อุณหภูมิการออกแบบของอากาศภายใน o C นำมาใช้ตาม GOST 12.1.005-88 และมาตรฐานการออกแบบสำหรับอาคารและโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง (ดูภาคผนวก 2)

t น - อุณหภูมิฤดูหนาวที่คำนวณได้ของอากาศภายนอก o C เท่ากับอุณหภูมิเฉลี่ยของช่วงห้าวันที่หนาวที่สุด โดยมีความปลอดภัย 0.92 ตาม SNiP 23-01-99 (ดูภาคผนวก 1)

Δ t น - ความแตกต่างของอุณหภูมิเชิงบรรทัดฐานระหว่างอุณหภูมิของอากาศภายในและอุณหภูมิของพื้นผิวด้านในของเปลือกอาคาร o C นำมาตามตาราง 2* ดูตารางด้วย 3 ของคู่มือนี้;

α ใน - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ปิดล้อม ตามตาราง 4* โปรดดูที่แท็บด้วย 5.

จากเงื่อนไข การประหยัดพลังงานR เกี่ยวกับ tr ยอมรับสำหรับอาคารประเภทอื่น ๆ ทั้งหมดตามตาราง 2 ขึ้นอยู่กับ องศาวัน ระยะเวลาทำความร้อน (GSOP)กำหนดโดยสูตร

GSOP = (t ใน - t จาก.ต่อ.) z จาก.ต่อ., (5ก)

ที่ไหน t ใน- เช่นเดียวกับในสูตร (5);

t จาก.ต่อ.- อุณหภูมิเฉลี่ย o C ของระยะเวลาทำความร้อนที่มีอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยรายวันต่ำกว่าหรือเท่ากับ 8 o C ตาม SNiP 23-01-99 (ดูภาคผนวก 1 ด้วย)

z จาก.ต่อ.- ระยะเวลา วัน ของช่วงเวลาที่ให้ความร้อนโดยมีอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยรายวันต่ำกว่า ความต้านทานความร้อนรวม (ลดลง) ของเปลือกอาคารชั้นเดียวR o , m 2 o C / W เท่ากับผลรวมของแนวต้านทั้งหมดนั่นคือ

ที่ไหน α ใน- ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ปิดล้อม W / (m 2 o C) กำหนดตามตาราง 4* ดูตารางด้วย 5 ของคู่มือนี้;

α น - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างที่ปิดล้อม W / (m 2 o C) กำหนดตามตาราง 6* ดูตารางด้วย 6 ของคู่มือนี้;

R ถึง- ความต้านทานความร้อนของโครงสร้างชั้นเดียว กำหนดโดยสูตร (2)

ความต้านทานความร้อน (ทนต่อการถ่ายเทความร้อน) R , ม 2 o C / W , - คุณสมบัติทางความร้อนที่สำคัญที่สุดของรั้ว เป็นลักษณะความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวด้านในและด้านนอกของรั้ว โดยผ่าน 1 ม. 2 ซึ่งส่งผ่านพลังงานความร้อน 1 วัตต์ (1 กิโลแคลอรีต่อชั่วโมง)

ที่ไหน δ - ความหนาของรั้ว m;

λ - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน W / m o C

ยิ่งเปลือกหุ้มอาคารมีความต้านทานความร้อนมากเท่าใด คุณสมบัติในการป้องกันความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น จากสูตร (2) จะเห็นว่า เพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อน Rจำเป็นต้องเพิ่มความหนาของรั้ว δ หรือลดค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน λ นั่นคือการใช้วัสดุที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่างหลังมีประโยชน์มากกว่าด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจ

B9 แนวคิดของปากน้ำ แลกเปลี่ยนความร้อนต่อคนและเงื่อนไขของความสะดวกสบายมาตรฐานที่จำเป็น

ภายใต้ ปากน้ำห้องหมายถึงจำนวนทั้งหมดของระบอบความร้อนอากาศและความชื้นในการเชื่อมต่อระหว่างกัน ข้อกำหนดหลักสำหรับปากน้ำคือการรักษาสภาพที่เอื้ออำนวยต่อผู้คนในห้อง อันเป็นผลมาจากกระบวนการเผาผลาญที่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน ความร้อนนี้ (เพื่อรักษาอุณหภูมิร่างกายมนุษย์ให้คงที่) ต้องถูกถ่ายเทไปยังสิ่งแวดล้อม ภายใต้สภาวะปกติ ความร้อนที่เกิดขึ้นมากกว่า 90% จะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม (50% โดยการแผ่รังสี, 25% โดยการพาความร้อน, 25% โดยการระเหย) และน้อยกว่า 10% ของความร้อนจะสูญเสียไปอันเป็นผลมาจากการเผาผลาญ

ความเข้มของการถ่ายเทความร้อนของมนุษย์ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศของห้อง ซึ่งมีลักษณะดังนี้:

อุณหภูมิอากาศภายในอาคาร t ใน ;

อุณหภูมิการแผ่รังสีของห้อง (อุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่ล้อมรอบ) t R ;

ความเร็วของการเคลื่อนที่ (ความคล่องตัว) ของอากาศ วี ;

ความชื้นสัมพัทธ์  ใน .

การรวมกันของพารามิเตอร์จุลภาคเหล่านี้ซึ่งรักษาสมดุลทางความร้อนในร่างกายมนุษย์และไม่มีความตึงเครียดในระบบการควบคุมอุณหภูมิสะดวกสบาย หรือเหมาะสมที่สุด .

สิ่งสำคัญที่สุดคือการรักษาสภาพอุณหภูมิที่ดีในอาคารตั้งแต่แรกเนื่องจากการเคลื่อนย้ายและความชื้นสัมพัทธ์ตามกฎมีความผันผวนเล็กน้อย

นอกจากความเหมาะสมแล้วยังมี ยอมรับได้การรวมกันของพารามิเตอร์ปากน้ำซึ่งบุคคลอาจรู้สึกไม่สบายเล็กน้อย

ส่วนของห้องที่บุคคลใช้เวลาทำงานส่วนใหญ่เรียกว่า รับบริการหรือ พื้นที่ทำงาน. สภาพความร้อนในห้องขึ้นอยู่กับเป็นหลักเช่น จากสภาวะอุณหภูมิซึ่งมักจะมีลักษณะเฉพาะ เงื่อนไขความสะดวกสบาย.

เงื่อนไขแรกของความสะดวกสบาย- กำหนดพื้นที่ของการรวมกัน t ใน และ t R ซึ่งบุคคลที่อยู่ในศูนย์กลางของพื้นที่ทำงานไม่มีความร้อนสูงเกินไปหรือภาวะอุณหภูมิต่ำ เพื่อความสงบของจิตใจ t ใน = 21 ... 23 ด้วยงานเบา - 19..21 งานหนัก - 14 ... 16С

สำหรับช่วงเย็นของปีเงื่อนไขแรกถูกกำหนดโดยสูตร:

t R =1,57 t พี -0,57 t ใน  1,5 ที่ไหน: t พี =( t ใน + t R )/ 2.

เงื่อนไขที่สองของความสะดวกสบาย- กำหนดอุณหภูมิที่อนุญาตของพื้นผิวที่ร้อนและเย็นเมื่อบุคคลอยู่ใกล้พวกเขา

เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้รังสีความร้อนสูงเกินไปหรือภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติของศีรษะมนุษย์ที่ยอมรับไม่ได้ พื้นผิวของเพดานและผนังสามารถให้ความร้อนได้จนถึงอุณหภูมิที่ยอมรับได้:

หรือเย็นจนอุณหภูมิ :, (3.3)

ที่ไหน:  - ค่าสัมประสิทธิ์การฉายรังสีจากพื้นผิวของพื้นที่พื้นฐานบนศีรษะของบุคคลไปยังพื้นผิวที่ร้อนหรือเย็น

อุณหภูมิพื้นผิวของพื้นเย็นในฤดูหนาวสามารถต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศในห้องได้เพียง 2-2.5°C เนื่องจากเท้ามนุษย์มีความไวสูงต่อภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ แต่ไม่สูงกว่า 22–34°C ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของ สถานที่

ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบหลักสำหรับปากน้ำของสถานที่มีอยู่ในเอกสารกำกับดูแล: SNiP 2.04.05-91 (ตามที่แก้ไขและเพิ่มเติม), GOST 12.1.005-88

เมื่อพิจารณาสภาพอุตุนิยมวิทยาที่คำนวณได้ในห้อง ให้คำนึงถึงความสามารถของร่างกายมนุษย์ในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศในช่วงเวลาต่างๆ ของปี ความเข้มของงานที่ทำ และลักษณะของการสร้างความร้อนในห้อง พารามิเตอร์อากาศที่คำนวณได้จะถูกทำให้เป็นมาตรฐานโดยขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี มีสามช่วงเวลาของปี:

เย็น (อุณหภูมิกลางแจ้งเฉลี่ยรายวัน t น <+8С);

เฉพาะกาล (-"– t น \u003d 8С);

อบอุ่น (-"- t น >8С);

สภาพอุตุนิยมวิทยาที่เหมาะสมและเหมาะสม (อุณหภูมิอากาศภายใน t ใน ) ในพื้นที่ให้บริการของที่พักอาศัย สถานที่สาธารณะ และการบริหาร แสดงไว้ในตารางที่ 3.1

ตารางที่3.1

อุณหภูมิอากาศสูงสุดที่อนุญาตได้ในพื้นที่ทำงานคือ28С (หากอุณหภูมิอากาศภายนอกที่คำนวณได้มากกว่า25Сจะอนุญาตสูงสุด33С)

ค่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศที่เหมาะสมที่สุดคือ 40-60%

ความเร็วลมที่เหมาะสมที่สุดในห้องสำหรับช่วงเวลาเย็นคือ 0.2-0.3 m / s สำหรับช่วงเวลาที่อบอุ่น - 0.2-0.5 m / s

B10 วิศวกรรมระบบอุปกรณ์ก่อสร้างสำหรับการสร้างและบำรุงรักษาปากน้ำ

ปากน้ำที่จำเป็นในอาคารถูกสร้างขึ้นโดยระบบวิศวกรรมอุปกรณ์ของอาคารดังต่อไปนี้: การทำความร้อนการระบายอากาศและการปรับอากาศ

ระบบทำความร้อนทำหน้าที่สร้างและบำรุงรักษาในสถานที่ในช่วงเย็นของปี อุณหภูมิอากาศที่จำเป็นซึ่งควบคุมโดยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เหล่านั้น. พวกเขาให้สภาพความร้อนที่จำเป็นของสถานที่

ในการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับระบอบการระบายความร้อนของสถานที่คือระบอบอากาศซึ่งเข้าใจว่าเป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนอากาศระหว่างสถานที่และอากาศภายนอก

ระบบระบายอากาศได้รับการออกแบบมาเพื่อกำจัดอากาศเสียออกจากสถานที่และจัดหาอากาศบริสุทธิ์ให้กับพวกเขา ในกรณีนี้อุณหภูมิที่คำนวณได้ของอากาศภายในไม่ควรเปลี่ยนแปลง ระบบระบายอากาศประกอบด้วยอุปกรณ์สำหรับให้ความร้อน ความชื้น และลดความชื้นของอากาศที่จ่ายเข้าไป

ระบบปรับอากาศเป็นวิธีที่ก้าวหน้ากว่าในการสร้างและจัดหาปากน้ำที่ดีขึ้นในห้องเช่น พารามิเตอร์อากาศที่กำหนด: อุณหภูมิ ความชื้น และความสะอาดด้วยความเร็วที่อนุญาตของการเคลื่อนที่ของอากาศในห้อง โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศภายนอกและการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายตามเวลาในสถานที่ ระบบปรับอากาศประกอบด้วยอุปกรณ์สำหรับบำบัดความร้อนและความชื้นของอากาศ ทำความสะอาดจากฝุ่น สารปนเปื้อนและกลิ่นทางชีวภาพ การเคลื่อนย้ายและกระจายอากาศภายในห้อง การควบคุมอุปกรณ์และอุปกรณ์อัตโนมัติ

AT 11สูตรพื้นฐานการคำนวณการสูญเสียความร้อน hz ogr design

Q t \u003d F / R * (ทีวี - tn) * (1 + b) * n, ที่ไหน

Qt คือปริมาณพลังงานความร้อนที่ถ่ายโอนจากอากาศภายในอาคารไปยัง

อากาศภายนอก W

F - พื้นที่ของโครงสร้างปิด m kV

R - ความต้านทานรวมต่อการถ่ายเทความร้อนของเปลือกอาคาร m 2 C / W

ทีวี - tn - อุณหภูมิการออกแบบตามลำดับของอากาศภายในและภายนอก C o

b - การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมที่กำหนดตามภาคผนวก 9 ของ SNiP 2.04.05-91*

n - ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพื้นผิวด้านนอกที่สัมพันธ์กับอากาศภายนอก

AT 12การวัดพื้นผิวของโครงสร้างปิดล้อมดำเนินการตาม:

ความสูงของผนังของชั้นแรกในที่ที่มีพื้นอยู่:

บนพื้น - ระหว่างชั้นของชั้นหนึ่งและชั้นสอง

บนท่อนซุง - จากระดับบนของการเตรียมพื้นของชั้นแรกถึงระดับพื้นของชั้นสอง

ในที่ที่มีชั้นใต้ดินที่ไม่มีเครื่องทำความร้อน - จากระดับพื้นผิวด้านล่างของโครงสร้างพื้นของชั้นแรกถึงระดับพื้นของชั้นสอง

ความสูงของผนังชั้นกลาง:

ระหว่างพื้นชั้นนี้กับพื้นชั้นบน

ความสูงของผนังชั้นบน:

จากระดับพื้นถึงด้านบนของชั้นฉนวนของพื้นห้องใต้หลังคา

ความยาวของผนังด้านนอกตามแนวเส้นรอบวงด้านนอกของอาคาร:

ในห้องมุม - จากแนวแยกของพื้นผิวด้านนอกของผนังไปจนถึงแกนของผนังด้านใน

ในห้องที่ไม่ใช่มุม - ระหว่างแกนของผนังภายใน

ความยาวและความกว้างของเพดานและพื้นเหนือชั้นใต้ดินและใต้ดิน:

ระหว่างแกนของผนังด้านในและจากพื้นผิวด้านในของผนังด้านนอกไปยังแกนของผนังด้านในในห้องที่ไม่มีมุมและห้องมุม

ความกว้างและความสูงของหน้าต่าง ประตู:

ตามขนาดที่เล็กที่สุดในแสง

B13 ออกแบบอุณหภูมิอากาศภายนอกและภายในอาคาร

สำหรับอุณหภูมิภายนอกที่คำนวณได้ t n, °Сไม่ใช่อุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดของช่วงห้าวันที่หนาวที่สุด t 5 , °C และมีค่าความปลอดภัย 0.92

เพื่อให้ได้ค่านี้ ช่วงเวลาห้าวันที่หนาวที่สุดจะถูกเลือกในแต่ละปีของกลุ่มที่พิจารณา พี, ปี (in สนิป 23-01-99* ระหว่าง พ.ศ. 2468 ถึง พ.ศ. 2523) ค่าอุณหภูมิที่เลือกในช่วงห้าวันที่หนาวที่สุด t 5 อันดับ เรียงจากมากไปน้อย แต่ละค่าถูกกำหนดเป็นตัวเลข ทีความปลอดภัย ถึงในกรณีทั่วไปคำนวณโดยสูตร

ช่วงเวลาของปี	ชื่อห้อง	อุณหภูมิอากาศ С		อุณหภูมิผลลัพธ์ С		ความชื้นสัมพัทธ์, %		ความเร็วลม m/s
		เหมาะสมที่สุด	ยอมรับได้	เหมาะสมที่สุด	ยอมรับได้	เหมาะสมที่สุด	ยอมไม่ได้อีกต่อไป		ดีที่สุด ไม่มีอีกแล้ว	ยอมไม่ได้อีกต่อไป
เย็น	ห้องนั่งเล่น
	เช่นเดียวกันในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิช่วงห้าวันที่หนาวที่สุด (ความปลอดภัย 0.92) ลบ31С
	ห้องน้ำห้องน้ำรวม
	สถานที่สำหรับพักผ่อนและเรียน
	ทางเดินระหว่างอพาร์ตเมนต์
	ล๊อบบี้ โถงบันได
	ห้องเก็บของ
	ห้องนั่งเล่น

B14 การสูญเสียความร้อนด้วยอากาศแทรกซึม การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติม ลักษณะทางความร้อนจำเพาะ น - ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างล้อมรอบที่สัมพันธ์กับอากาศภายนอกและกำหนดตาม SNiP II-3-79 **;

 - การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมในส่วนแบ่งของการสูญเสียหลักโดยคำนึงถึง:

ก) สำหรับรั้วแนวตั้งและแนวลาดเอียงกลางแจ้งที่เน้นทิศทางซึ่งในเดือนมกราคมลมพัดด้วยความเร็วเกิน 4.5 m/s ที่มีความถี่อย่างน้อย 15% (ตาม SNiP 2.01.01.-82) ในปริมาณ 0.05 ที่ความเร็วลมสูงถึง 5 m/s และในปริมาณ 0.10 ที่ความเร็ว 5 m/s ขึ้นไป สำหรับการออกแบบทั่วไปควรพิจารณาการสูญเสียเพิ่มเติมเป็นจำนวน 0.10 สำหรับชั้นหนึ่งและชั้นสองและ 0.05 สำหรับชั้นสาม

b) สำหรับรั้วแนวตั้งและแนวเอียงภายนอกของอาคารหลายชั้นจำนวน 0.20 สำหรับชั้นหนึ่งและชั้นสอง 0.15 - สำหรับที่สาม; 0.10 - สำหรับชั้นสี่ของอาคารที่มี 16 ชั้นขึ้นไป สำหรับอาคารสูง 10-15 ชั้น ควรคำนึงถึงการสูญเสียเพิ่มเติมเป็นจำนวน 0.10 สำหรับชั้นหนึ่งและชั้นสองและ 0.05 สำหรับชั้นสาม

การสูญเสียความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่อากาศที่แทรกซึม

การสูญเสียความร้อนเพื่อให้ความร้อนกับอากาศที่แทรกซึม คิว ใน , kW คำนวณสำหรับแต่ละห้องอุ่นด้วยหนึ่งหรือ ปริมาณมากหน้าต่างหรือประตูระเบียงในผนังด้านนอกขึ้นอยู่กับความต้องการให้ความร้อนของอากาศภายนอกกับเครื่องทำความร้อนในปริมาณของการแลกเปลี่ยนอากาศเดียวต่อชั่วโมงตามสูตร

คิว ใน =0,28 หลี่ inf*r*s( t ใน - t น )

ลักษณะเฉพาะทางความร้อนจำเพาะของอาคารคือฟลักซ์ความร้อนสูงสุดเพื่อให้ความร้อนแก่อาคารที่อุณหภูมิต่างกัน 1 องศาเซลเซียสระหว่างสภาพแวดล้อมภายในและภายนอก ซึ่งอ้างอิงถึง 1 ลูกบาศก์เมตร เมตรของปริมาตรความร้อนของอาคาร ลักษณะทางความร้อนจำเพาะจริงถูกกำหนดโดยผลการทดสอบหรือโดยผลการวัดการใช้พลังงานความร้อนจริง ฯลฯ ลักษณะความร้อนจำเพาะจริงที่มีการสูญเสียความร้อนที่ทราบของอาคารเท่ากับ: q \u003d (Qzd / (Vout (tv - tn.p)) โดยที่ Qzd คือการสูญเสียความร้อนที่คำนวณได้จากห้องพักทุกห้องของอาคาร W; Vn คือปริมาตรของอาคารที่ให้ความร้อนตามการวัดภายนอก ลูกบาศก์เมตร ; ทีวี - อุณหภูมิอากาศภายในอาคาร, C; tn.p - อุณหภูมิอากาศภายนอก, C"

ข15 การปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากผู้ที่ได้รับรังสีแสงอาทิตย์และแหล่งอื่นๆ ในครัวเรือน

ความมุ่งมั่นของการปล่อยความร้อนการปล่อยความร้อนประเภทหลัก ได้แก่ ความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากผู้คน ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานกลเป็นพลังงานความร้อน จากอุปกรณ์ที่ให้ความร้อน จากวัสดุทำความเย็นและรายการอื่น ๆ ที่นำเข้ามาในโรงงานผลิต จากแหล่งกำเนิดแสง จากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จาก รังสีอาทิตย์ เป็นต้น

การปลดปล่อยความร้อนจากผู้คนขึ้นอยู่กับพลังงานที่พวกมันใช้ไปและอุณหภูมิของอากาศในห้อง ข้อมูลสำหรับผู้ชายแสดงไว้ในตาราง 2.3. การปล่อยความร้อนของผู้หญิงคือ 85% และเด็ก - เฉลี่ย 75% ของการปล่อยความร้อนของผู้ชาย

การจำแนกประเภท B16 ของระบบทำความร้อน ตัวพาความร้อน

ระบบทำความร้อน(CO) เป็นองค์ประกอบที่ซับซ้อนที่ออกแบบมาเพื่อรับ ถ่ายเท และถ่ายเทความร้อนตามปริมาณที่ต้องการไปยังห้องที่มีความร้อน แต่ละ CO ประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก (รูปที่ 6.1): เครื่องกำเนิดความร้อน 1 ซึ่งทำหน้าที่รับความร้อนและถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็น ระบบท่อความร้อน 2 สำหรับการขนส่งสารหล่อเย็นจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังเครื่องทำความร้อน เครื่องทำความร้อน 3 ถ่ายเทความร้อนจากสารหล่อเย็นสู่อากาศและเปลือกห้อง 4

ในฐานะที่เป็นเครื่องกำเนิดความร้อนสำหรับ CO หน่วยทำความร้อนหม้อน้ำสามารถให้บริการได้ โดยที่เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้ และความร้อนที่ปล่อยออกมาจะถูกถ่ายเทไปยังน้ำหล่อเย็น หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอื่นๆ โดยใช้สารหล่อเย็นที่ไม่ใช่ CO

ข้อกำหนด SO:

- ถูกสุขอนามัย- ตรวจสอบอุณหภูมิของอากาศในห้องและพื้นผิวของรั้วภายนอกที่กำหนดโดยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

- เศรษฐกิจ– รับรองต้นทุนขั้นต่ำที่ลดลงสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงาน การใช้โลหะขั้นต่ำ

- การก่อสร้าง– สร้างความมั่นใจว่าสอดคล้องกับสถาปัตยกรรมและการวางแผนและการตัดสินใจที่ให้คำแนะนำของอาคาร

- การติดตั้ง- รับรองการติดตั้งด้วยวิธีทางอุตสาหกรรมด้วยการใช้ยูนิตสำเร็จรูปแบบรวมสูงสุดด้วยจำนวนขนาดมาตรฐานขั้นต่ำ

- การดำเนินงาน- ความเรียบง่ายและความสะดวกในการบำรุงรักษา การจัดการและการซ่อมแซม ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และการทำงานที่ไร้เสียงรบกวน

- เกี่ยวกับความงาม- เข้ากันได้ดีกับสถาปัตยกรรมภายในของห้อง พื้นที่ขั้นต่ำที่ CO ครอบครอง

ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านพื้นผิวที่กำหนดต่อหน่วยเวลาเรียกว่า ฟลักซ์ความร้อน Q, ว .

ปริมาณความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลาเรียกว่า ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนหรือฟลักซ์ความร้อนจำเพาะและกำหนดลักษณะความเข้มของการถ่ายเทความร้อน

(9.4)

ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน q, ถูกนำไปตามแนวปกติไปยังพื้นผิวไอโซเทอร์มอลในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับอุณหภูมิ กล่าวคือ ในทิศทางของอุณหภูมิที่ลดลง

หากทราบการกระจาย qบนพื้นผิว Fแล้วปริมาณความร้อนทั้งหมด คิวτ ผ่านพื้นผิวนี้ในช่วงเวลา τ สามารถหาได้ตามสมการดังนี้

(9.5)

และกระแสความร้อน:

(9.5")

ถ้าค่า qมีค่าคงที่เหนือพื้นผิวที่พิจารณาแล้ว:

(9.5")

กฎหมายฟูริเยร์

กฎหมายฉบับนี้กำหนดปริมาณการไหลของความร้อนเมื่อถ่ายเทความร้อนผ่านการนำความร้อน นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เจ.บี. ฟูริเยร์ในปี ค.ศ. 1807 เขาได้กำหนดความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนผ่านพื้นผิวไอโซเทอร์มอลเป็นสัดส่วนกับการไล่ระดับอุณหภูมิ:

(9.6)

เครื่องหมายลบ (9.6) แสดงว่าฟลักซ์ความร้อนมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับอุณหภูมิ (ดูรูปที่ 9.1)

ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนในทิศทางใดก็ได้ lแสดงถึงการฉายภาพไปยังทิศทางของการไหลของความร้อนในทิศทางปกติ:

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน

ค่าสัมประสิทธิ์ λ , W/(m·K) ในสมการกฎฟูริเยร์จะเท่ากับความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนเป็นตัวเลขเมื่ออุณหภูมิลดลงหนึ่งเคลวิน (องศา) ต่อความยาวหน่วย ค่าการนำความร้อนของสารต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับพวกมัน คุณสมบัติทางกายภาพ. ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนขึ้นอยู่กับโครงสร้างของร่างกาย น้ำหนักเชิงปริมาตร ความชื้น องค์ประกอบทางเคมี, ความดัน, อุณหภูมิ. ในการคำนวณทางเทคนิค ค่า λ นำมาจากตารางอ้างอิงและจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเงื่อนไขที่กำหนดค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนในตารางสอดคล้องกับเงื่อนไขของปัญหาที่คำนวณได้

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างยิ่ง สำหรับวัสดุส่วนใหญ่ ตามที่แสดงจากประสบการณ์ การพึ่งพาอาศัยกันนี้สามารถแสดงได้ด้วยสูตรเชิงเส้น:

(9.7)

ที่ไหน λ o - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนที่ 0 °C;

β - ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของก๊าซและโดยเฉพาะอย่างยิ่งไอระเหยขึ้นอยู่กับความดันอย่างมาก ค่าตัวเลขของค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสำหรับสารต่างๆ แตกต่างกันไปในช่วงกว้างมาก - จาก 425 W / (m K) สำหรับเงินไปจนถึงค่าของคำสั่ง 0.01 W / (m K) สำหรับก๊าซ นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่ากลไกการถ่ายเทความร้อนโดยการนำความร้อนในรูปแบบต่างๆ สภาพแวดล้อมทางกายภาพแตกต่าง.

โลหะมี มูลค่าสูงสุดค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน ค่าการนำความร้อนของโลหะจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อมีสิ่งเจือปนและธาตุผสม ดังนั้นค่าการนำความร้อนของทองแดงบริสุทธิ์คือ 390 W / (m K) และทองแดงที่มีสารหนูคือ 140 W / (m K) ค่าการนำความร้อนของเหล็กบริสุทธิ์คือ 70 W / (m K) เหล็กที่มีคาร์บอน 0.5% - 50 W / (m K) เหล็กอัลลอยด์ที่มีโครเมียม 18% และนิกเกิล 9% - เพียง 16 W / (m K)

การพึ่งพาการนำความร้อนของโลหะบางชนิดกับอุณหภูมิแสดงในรูปที่ 9.2.

ก๊าซมีค่าการนำความร้อนต่ำ (ตามลำดับ 0.01...1 W/(m K)) ซึ่งจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ค่าการนำความร้อนของของเหลวเสื่อมสภาพตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ข้อยกเว้นคือน้ำและ กลีเซอรอล. โดยทั่วไป ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของของเหลวหยด (น้ำ น้ำมัน กลีเซอรีน) จะสูงกว่าค่าของก๊าซ แต่ต่ำกว่าค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน ของแข็งและอยู่ในช่วง 0.1 ถึง 0.7 W / (m K)

ข้าว. 9.2. ผลกระทบของอุณหภูมิต่อการนำความร้อนของโลหะ