Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений
На основе теплометрических исследований ограждений термических камер, изготовленных из традиционных материалов (кирпичная кладка, минеральная вата) и современных облегченных композиций (сэндвич-панели или сэндвич-панели с дополнительным слоем из пенобетонных блоков), сделан вывод, что все три вариан...
Saved in:
| Published in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60922 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений / В.А. Виноградов-Салтыков, М. Янчарек, В.Г. Федоров, О.И. Кепко // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 116-123. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859631829370273792 |
|---|---|
| author | Виноградов-Салтыков, В.А. Янчарек, М. Федоров, В.Г. Кепко, О.И. |
| author_facet | Виноградов-Салтыков, В.А. Янчарек, М. Федоров, В.Г. Кепко, О.И. |
| citation_txt | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений / В.А. Виноградов-Салтыков, М. Янчарек, В.Г. Федоров, О.И. Кепко // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 116-123. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | На основе теплометрических исследований ограждений термических камер, изготовленных из традиционных материалов (кирпичная кладка, минеральная вата) и современных облегченных композиций (сэндвич-панели или сэндвич-панели с дополнительным слоем из пенобетонных блоков), сделан вывод, что все три варианта не нуждаются в сдвиге фазы тепловой волны в теплоизоляции. Сделана попытка упорядочения некоторых терминов строительной теплофизики.
На підставі теплометричних досліджень огороджень термічних камер, що були виготовлені з традиційних матеріалів (цегляна кладка, мінеральна вата), а також із сучасних полегшених композицій (сендвіч-панелі або сендвіч-панелі з додатковим шаром з пінобетонних блоків), зроблено висновок, що усі три варіанти не вимагають зсуву фази теплової хвилі у теплоізоляції. Зроблено спробу упорядкування деяких термінів будівельної теплофізики.
On the basis of heatfluxmetric tests of thermal chambers, whose walls are made ot traditional materials (brickwork and mineral wadding) or present-day lightened compositions (sandwich-panels or sandwich-panels plus foam concrete blocks), conclude that all three variants don’t need for heat-wave phase shift in isolation. It was demonstrated, that some terms of civil-engineering thermophysics should be ordered.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:11:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
разцовых преобразователей теплового потока
//Тези доповідей V наук.=техн. конф. “Метро=
логічне забезпечення температурних та теп=
лофізичних вимірювань” – Харків: Держстан=
дарт України, ДНВО “Метрологія”, 1994. –
С. 184–186.
7. Визначення теплових потоків крізь огороджу=
вальні конструкції: Методика М00013184.5.023=01/
Розробники: Грищенко Т.Г., Декуша Л.В., Во=
робйов Л.Й. та ін. – К.: ЛОГОС, 2002. – 132 с.
8. Грищенко Т.Г., Декуша Л.В., Воробьев Л.И. и
др. Установка для воспроизведения, хранения и
передачи единицы поверхностной плотности
теплового потока // Наук. праці V міжн. наук.=
практ. конф. “Метрологія=2006”. – Харків:
Держстандарт України, ННЦ “Інститут метро=
логії”, 2006. –Т.2. – С. 329–332.
9. Ковтун С.И., Грищенко Т.Г., Декуша Л.В. и др.
Аппаратурное обеспечение теплопоточных изме=
рений //Вимірювальна техніка та метрологія,
2008. – Випуск 68. – С. 126–133.
10. Теплофизические измерения и приборы /
Е.С.Платунов, С.Е.Буравой, В.В.Курелин, Г.С.Пет=
ров / Под общей ред. Е.С.Платунова. – Л.: Машино=
строение, Ленинградское отд=ние, 1986. – 256 с., ил.
11. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидро=
динамическое сопротивление: Справочное посо=
бие. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 367 с.
Получено 15.04.2009 г.
116 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
На підставі теплометричних дослід-
жень огороджень термічних камер, що
були виготовлені з традиційних ма-
теріалів (цегляна кладка, мінеральна ва-
та), а також із сучасних полегшених ком-
позицій (сендвіч-панелі або сендвіч-панелі
з додатковим шаром з пінобетонних
блоків), зроблено висновок, що усі три
варіанти не вимагають зсуву фази теп-
лової хвилі у теплоізоляції. Зроблено
спробу упорядкування деяких термінів
будівельної теплофізики.
На основе теплометрических иссле-
дований ограждений термических камер,
изготовленных из традиционных матери-
алов (кирпичная кладка, минеральная ва-
та) и современных облегченных компози-
ций (сэндвич-панели или сэндвич-панели
с дополнительным слоем из пенобетон-
ных блоков), сделан вывод, что все три
варианта не нуждаются в сдвиге фазы
тепловой волны в теплоизоляции. Сдела-
на попытка упорядочения некоторых тер-
минов строительной теплофизики.
On the basis of heatfluxmetric tests of
thermal chambers, whose walls are made
ot traditional materials (brickwork and min-
eral wadding) or present-day lightened
compositions (sandwich-panels or sand-
wich-panels plus foam concrete blocks),
conclude that all three variants don’t need
for heat-wave phase shift in isolation. It
was demonstrated, that some terms of
civil-engineering thermophysics should be
ordered.
УДК 536.532:536.629 ;631.243.5
ВИНОГРАДОВ]САЛТЫКОВ В.А.1, ЯНЧАРЕК М.2,
ФЕДОРОВ В.Г.3, КЕПКО О.И.3
1Национальный университет пищевых технологий,
2Люблинская Политехника,
3Уманский государственный аграрный университет
ТЕПЛОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОГРАЖДЕНИЙ
a – температуропроводность;
Аq – амплитуда колебаний плотности теплового
потока;
Аt – амплитуда колебаний температуры;
c – массовая теплоемкость;
q – плотность теплового потока;
t – температура;
D – тепловая инерция (по О.Е.Власову);
R – термическое сопротивление;
s – коэффициент теплоусвоения слоя ограждения
(по О.Е.Власову);
Y – коэффициент теплоусвоения поверхности слоя;
α – коэффициент теплоотдачи;
δ – толщина слоя;
Актуальность темы
Основным теплозащитным свойством ограж=
дений как нагреваемых, так и охлаждаемых по=
мещений, является сопротивление теплопереда=
че, которое слагается из сопротивления стенки
ограждающей конструкции и сопротивлений
теплоотдачи с обеих ее сторон. Эта характеристи=
ка однозначно определяет заданную температуру
воздуха в помещении только при строгом соблю=
дении стационарного режима, то есть постоян=
стве температуры наружного воздуха, коэффици=
ентов теплоотдачи, толщин и теплопроводности
слоев ограждения, а также при отсутствии все=
возможных возмущающих факторов – открыва=
ние дверей или окон, включение=выключение
нагревательных или охлаждающих устройств,
освещения, компьютеров и тд.
В двадцатых годах прошлого века проф. О.Е. Вла=
сов ввел понятия теплоусвоения поверхности и
материала слоя ограждения, а также теплоустой=
чивости ограждения [1], а к середине века эти
теплозащитные свойства стали обязательными к
учету при проектировании ограждающих
конструкций и вошли в СНиП. Несмотря на иде=
ализированные условия тепловых возмущений –
колебания тепловых потоков и температур на по=
верхности и толще ограждения происходят по за=
кону синусоиды, средняя плотность теплового
потока не меняется во времени и т. д. – теория
О.Е. Власова показала ошибочность оценки теп=
лоустойчивости ограждений только по величине
их теплоемкости, что тормозило внедрение об=
легченных экономичных конструкций наружных
ограждений.
Такие конструкции или их отдельные слои из
вспененных пластмасс до сих пор называют бе=
зынерционными из=за их малой объемной тепло=
емкости. В связи с их широким распространени=
ем в обогреваемых и охлаждаемых помещениях, а
также в качестве изоляции паровых и водогрей=
ных котлов, холодильных аппаратов, тепло= и хо=
лодопроводов необходимо расширить эксперимен=
тальное исследование теплозащитных свойств
этих материалов и конструкций. Наиболее точ=
ную информацию можно получить методами
тепло= и термометрии.
Анализ исследований и публикаций,
постановка задачи
Один из первых и немногих приборов, осно=
ванных на принципе вспомогательной стенки и
доведенных до малосерийного производства,
был ленточный тепломер, или “пояс Шмидта”
[2], который применялся для измерения тепло=
потерь через изоляцию на крупных теплопроводах.
Большие габариты не позволяли использовать его
в строительной теплофизике. Уменьшенные теп=
ломеры=диски были разработаны и изготовля=
лись малыми сериями в середине прошлого века
для измерения тепловых потоков через огражде=
ния охлаждаемых помещений в ЛТИХП и нагре=
ваемых помещений – в институте “Теплопроект”
(Москва). Диаметр дисков составлял 90…300 мм,
толщина 3…8 мм, материал – резина или паро=
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 117
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Δ – перепад;
ν – затухание колебаний теплового потока;
ε – коэффициент поглощения (степень черноты);
ξ – коэффициент теплоусвоения однородной
стенкой (по А.В.Лыкову);
ρ – плотность;
ω – частота колебаний;
ВНИИСТ – Всесоюзный научно=исследовательский
институт строительной техники;
ЛТИХП – Ленинградский технологический институт
холодильной промышленности;
ПБ – пенобетон;
ППУ – пенопласты на основе полиуретанов
(пенополиуретан);
ПС (ППС), ПСБ – пенопласты на основе полисти=
рола (пенополистирол);
СНиП – строительные нормы и правила;
УНИИММП – Украинский научно=исследова=
тельский институт мясной и
молочной промышленности.
Индексы:
q – по тепловому потоку;
t – по температуре;
атм – от атмосферы к стене;
кам – в камеру;
конв – конвективный;
сум – суммарный.
нит, их собственное термическое сопротивление
составляло около 5·10–2 м2·К/Вт, а инерционность
измерялась часами [2]. При измерении диски за=
креплялись на плоских поверхностях огражде=
ний, например, с помощью жидкого алебастра.
Для стационарного или близкого к стационар=
ному режимов переноса теплоты эти тепломеры
давали объективную информацию о теплозащит=
ных свойствах ограждений. В качестве примера
приведем результаты обследования лабораторией
холодильной техники УНИИММП камеры хра=
нения охлажденного мяса на холодильнике кули=
нарной фабрики с помощью тепломеров ЛТИХП
[3] (табл. 1).
Проектные значения теплопритоков в камеру
получены здесь произведением проектных коэф=
фициентов теплопередачи через соответствую=
щие элементы ограждения на измеренные темпе=
ратурные напоры. Выяснилось, что чердачное
покрытие было сильно увлажнено.
Разработка малоинерционных малогабарит=
ных тепломеров [2] позволила без заметных ис=
кажений процессов теплопереноса измерять
плотность тепловых потоков в широком диапазо=
не их изменения в пространстве и времени. В
строительной теплофизике их применяют при
исследовании ограждений из традиционных и
облегченных материалов. В работе [3] была ис=
следована неравномерность теплопритоков в ка=
меры бытовых холодильников, в ограждениях
которых были использованы стеклянная вата или
пенополистирол ПСБ, и результаты стали осно=
вой комплексного способа определения тепло=
физических характеристик изоляционных
ограждений [4]. Влияние плотности, влажности
и температуры на сопротивление теплопередаче
ограждений из композиционных пенопластов
ПСФ=ВНИИСТ и ПП, определенное теплотер=
мометрическим способом, было предметом док=
лада в работе [5]. Всесторонняя проверка этого
метода в нескольких организациях привела к то=
му, что он был стандартизирован [6].
В связи с широким распространением сэнд=
вич=панелей (слой пенопласта между двумя тон=
кими металлическими листами для гидропаро=
изоляции и придания панели прочности и
жесткости) при строительстве охлаждаемых по=
мещений в последние годы появились публика=
ции расчетно=аналитического характера, осно=
ванные на тех же допущениях, что теория
О.Е.Власова. В серии статей в журнале “Холо=
дильная техника и технология” Ю.А. Мирончук
устраняет допущения о постоянстве коэффици=
ента теплоотдачи со стороны окружающей среды
и пытается выяснить его влияние на теплоприток
в холодильную камеру. Графический результат
расчетов настолько необъясним (рис. 1 из [7]),
что приводим его факсимиле (рис. 1): при ис=
пользовании “полной модели теплообмена” с
увеличением коэффициента теплоотдачи к
ограждению плотность теплового потока в каме=
ру уменьшается! Видимо, к остальным многочис=
ленным графикам (например, температуры внут=
ренней поверхности ограждения приведены с
точностью до десятых долей кельвина и т.п.) сле=
дует относиться с осторожностью. Единственное
конкретное предложение серии статей: при пост=
ройке ограждений холодильных камер из сэнд=
вич=панелей следует “облицовывать” их бетон=
ными стенами толщиной 250…400 мм. Иными
118 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Табл. 1.
словами, нужно возвращаться к “тяжелому”
строительству зданий и сооружений.
Цель статьи
Публикация и обсуждение результатов тепло=
метрического исследования влияния возмуще=
ний с наружной стороны камеры на теплоприток
в нее для случаев изготовления ограждений из
традиционных материалов и сэндвич=панелей.
Авторы также пытаются приводить в соответ=
ствие понятия и термины строительной теплофи=
зики и классической теории теплопроводности.
Влияние внешних возмущений на
теплопритоки в камеру холодильника с
ограждениями из традиционных
материалов
В работе [8] проведено теплометрическое ис=
следование тепломассообменных характеристик
изоляционных материалов, а также тепломассо=
обмена в ограждениях холодильников для лабо=
раторных и натурных условий. С одобрения авто=
ра публикуем фрагмент исследования динамики
тепловых потоков и температур в наружной стене
камеры замораживания и хранения продуктов
распределительного холодильника г. Киева при
воздействии на стену солнечного излучения.
Кирпичная стена толщиной 510 мм имела с
внутренней стороны двойной слой изоляции –
начальный 200 мм из минераловатных матов на
битумной мастике и пенобетона 60 мм в качестве
штукатурки, а после ремонта – еще 80 мм мине=
ральной ваты и штукатурки 3 см на деревянном
каркасе и металлической сетке. Парогидроизоля=
ция (местами поврежденная) тоже двойная – по
листу рубероида между кирпичом и матами, а
также между пенобетоном и ватой (рис. 2). Сна=
ружи стенка облицована частично опавшими ке=
рамическими плитками на цементном растворе.
Использовали диффузионно=проницаемые
тепломеры диаметром 30 и толщиной 1,2 мм, ко=
торые в данных условиях не создавали возмуще=
ний для потоков теплоты и влаги [3]. Каждый
тепломер имел отдельную встроенную термопа=
ру. В середине изоляции было сделано отверстие
диаметром 200 мм, заложенное теми же материа=
лами с тепломерами, закрепленными в центре дис=
ков так, чтобы их пластинки были нормальны ли=
ниям теплового потока. На внешней поверхности
стены тепломер был закреплен под плиткой, с
внутренней стороны – на самой поверхности.
Два весенних дня (17 – 18.05.08) измерений
были солнечными, датчик под плиткой реагиро=
вал на эти возмущения (от +50 до –10 Вт/м2), а
все тепломеры в толще изоляции – ни сразу, ни с
опозданием. Опытные точки для q и t нанесены
на рис. 2 для разных моментов времени. Общий
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 119
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис. 1. Зависимость расчетного теплопритока
через ограждение от атм при различных спосабах
моделирования граничных условий со стороны
окружающей среды: 1 – стандартная методика;
2 – полная модель теплообмена.
Рис. 2. Динамика температур и тепловых
потоков в стене морозильной камеры.
17.05.08 – 1745 18.05.08 – 1110
– 2115 – 1605
– 2330 – 2145
– 1110
– 1605
– 2145
характер снижения q “от кирпича до штукатур=
ки” с 2,5…4 до 1…2 Вт/м2 можно объяснить по=
степенным подсыханием изоляции со стороны ка=
меры. Колебании q на слое штукатурки 1…7 Вт/м2
объясняются возмущениями внутри камеры –
открыванием дверей, изменением режима рабо=
ты охладительных устройств, никакой гармонич=
ности в изменении q и t на внутренней поверх=
ности не отмечено.
Для наружной поверхности ограждения гар=
моничность q четко зафиксирована, на рис. 3 по=
казания тепломера под плиткой развернуты во
времени. Отклонения q от синусоиды в районе
10–15 часов 18.05 объясняется тем, что в это вре=
мя солнце пряталось за облаками.
Выводов по этому фрагменту исследования в
[8] сделано два. Первый: тепловая изоляция дан=
ного ограждения удовлетворяет требованиям
СНиП, а пароизоляцию нужно улучшать, так как
зимой и весной стена накапливает влагу, а летом
испаряет ее внутрь камеры. Второй: исследова=
ния тепловой изоляции, тем более поверхност=
ные, желательно проводить после устранения
возможных возмущений изнутри камеры.
Влияние внешних возмущений на
теплопритоки в термические камеры
из сэндвич6панелей
В рамках комплексного теплофизического ис=
следования термических камер для хранения фрук=
тов в 2005–2007 годах изучали влияние прямого
солнечного излучения стен ограждения на тепло=
притоки в камеру. Объектами изучения были две ка=
меры в окрестностях Люблина, на расстоянии 2,5 км
одна от другой, обе в период эксплуатации (хране=
ние яблок в ящиках, загрузка камер в весенний пе=
риод исследования составляла 20…30%). Каждая
камера оборудована настенными воздухоохладите=
лями с автоматическим поддержанием температу=
ры воздуха в камере с заставкой ± 0,25 К.
Камера 1 из пенополистирольных ПС сэндвич=
панелей на наружном металлическом каркасе,
внутренние размеры 9 × 7,2 м, высота 6,8 м. Панель
толщиной 200 мм с обеих сторон облицована сталь=
ным листом толщиной 0,55 мм с профильными
гофрами высотой 5 мм, шириной и расстоянием
между гофрами 50…80 мм. Облицовка имеет поли=
эстерное покрытие. С восточной и северной сторо=
ны камера граничит со складом=сортировочной,
стены склада выполнены из таких же панелей.
Камера 2 из пенополиуретановых ППУ сэнд=
вич=панелей, снаружи через воздушный зазор
5…8 см обнесена блоками из пенобетона ПБ тол=
щиной 240 мм. С западной и северной сторон
граничит со складом=сортировочной, стены скла=
да из таких же блоков. Панель толщиной 100 мм
облицована такими же листами, как для камеры
№ 1. Внутренние размеры камеры 12,2 × 7,2 × 6,8 м3.
Тепло= и термометрическое обследование
ограждений проводили в полном соответствии с
120 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис. 3. Изменение теплового потока на внешней
поверхности морозильной камеры.
Табличные данные характеристик материалов ограждений:
ГОСТ 25380=82. [6]. На наружной поверхности
стен закрепляли тепломеры 15 × 15 × 1,2 мм,
часть из них имела лучеотражательную поверх=
ность с ε = 0,1, остальные – с ε = 0,94; на внут=
ренней поверхности по той же нормали к стенке
располагали тепломеры=диски 32 × 2,5 мм, все
тепломеры имели встроенный спай дифферен=
циальной термопары для измерения температу=
ры поверхности стены.
Определить коэффициент теплоусвоения
внутренней поверхности ограждения Y как отно=
шение амплитуды колебаний плотности тепло=
вого потока Аq и температуры Аt на этой поверх=
ности оказалось невозможным по двум
причинам – из=за большого отличия динамики
теплопритока к наружной поверхности за счет
солнечного облучения от синусоиды (в пасмур=
ные дни тоже), а также из=за возмущения, вноси=
мого периодическими включениями воздухоох=
ладителей. Хотя толщина слоев пенопласта и
пенобетона были достаточно большими для утве=
рждения, что коэффициент теплоусвоения внут=
ренней поверхности ограждения равен коэффи=
циенту теплоусвоения слоя ограждения [1]:
, (1)
определить непосредственным измерением теп=
лоусвоение изоляционного или строительного
материала s тоже нельзя. Эти же рассуждения ка=
саются меры интенсивности колебаний темпера=
туры внутри однородного слоя D = Rs (другие
названия: массивность, тепловая инерция), меры
затухания этих колебаний ν = f(D, s, Y, a) и др.
Поэтому перед основными опытами данной
серии была поставлена практическая задача:
определить степень влияния наиболее сильного
теплового возмущения на наружной стороне
ограждения с “массивным слоем” и без него –
солнечного облучения в весенний день – на
теплоприток внутрь камеры. Для анализа выбра=
ны дни 26–28.03.07.
Для наиболее полного сравнения результатов в
один из дней (27.03.07) наблюдателя перевозили
автомобилем от одной камеры к другой, измере=
ния проводили одним цифровым милливольт=
метром, поэтому замеры на камерах сдвинуты во
времени на 10 мин.
На рис. 4 представлена динамика теплоприто=
ков к наружным поверхностям южных стен обе=
их камер – суммарных (1сум и 2сум) и за счет кон=
векции (1конв и 2конв). Все тепломеры были
установлены в одинаковой зоне на высоте 2,0 м.
Некоторое отличие линий 1сум и 2сум объясняет=
ся, видимо, значительно большим термическим
сопротивлением ПС по сравнению с ПБ. Это
следует из свойства тепломеров=вспомогатель=
ных стенок: если тепломер, закрепленный на
тонком металлическом листе, с отводом тепла в
воздух, облучить солнцем, его сигнал будет ста=
ционарно равен половине падающего потока
энергии, в соответствии с теорией тепловых эк=
ранов. Температура тепломеров на поверхности
камеры №1 при солнечном облучении устанав=
ливается выше, чем для камеры № 2, поэтому
плотность теплового потока за счет конвекции
(она пропорциональна разности температур
“воздух – стенка”) получается меньше также на
камере №1 (q1конв < q2конв). Все сигналы меняют
знак еще до захода солнца (в 1845), то есть некото=
рое время стены отдают тепло в окружающий воз=
дух, что подтверждает измерение температур. На
внутренней поверхности ограждений теплоприток
был стабильно на уровне 0,5…1,0 Вт/м2, и лишь
каждые 10–30 мин давал всплеск до 4…6 Вт/м2 за
счет повышения интенсивности теплоотвода от
стены при автоматическом включении воздухо=
охладителей. На рис. 5 представлены максиму=
мы всплесков и соседние стабильные показа=
Y s c= = λ ρω
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 121
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис. 4. Динамика тепловых потоков на южных
внешних поверхностях ограждений камеры 1 и 2.
ния тепломеров. Поскольку время включений
составляло 30…60 с каждые 10–30 мин, пере=
счет среднего значения теплопритоков не про=
водили.
Определение расчетных значений теплопри=
токов проводили по стандартной методике, ис=
пользуя табличные значения λ, нормативные α и
средние Δt по измеряемым температурам воздуха
вне и внутри камер. Получили для камеры № 1
q1расч = 1,75 Вт/м2, № 2 (без учета воздушной
прослойки – в ней могли быть конвективные то=
ки) – q2расч =1,95 Вт/м2. Таким образом, измерен=
ные теплопритоки через южные стены обеих ка=
мер, несмотря на максимально возможное
возмущение извне, оказались меньше расчетных
(даже с учетом всплесков), флуктуации q никак с
этим возмущением не связаны.
Уточнение понятий и определений
Формула (1) в классической теории теплопро=
водности [9] получена при решении задачи о
распределении температуры в полуограничен=
ном теле, если в начальный момент его поверх=
ность соприкасается со средой, температура ко=
торой изменяется по закону простого
гармонического колебания. Величина
названа максимальным потоком теплоты, подве=
денным к поверхности при амплитуде колебаний
температуры на ней в 1 К, что совпадает с опре=
делением в [1]. Однако коэффициентом теплоус=
воения в [9] названа другая величина
, то есть объемная теплоемкость
c ρ из числителя попадает в знаменатель, а
теплоусвоение тела характеризуется не λcρ, а
другим комплексом – температуропровод=
ностью.
К этому же выводу можно прийти, если рас=
смотреть формулу для характеристики тепловой
инерции D из [1]
, (2)
т.е. тепловая инерция многослойной стенки об=
ладает аддитивностью.
i i
D R s= ∑
a
c
λ
ξ = =
ω ρω
cλ ρω
122 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис. 5. Динамика тепловых потоков на
внутренней поверхности камер 1 и 2.
Та б л . 2 .
Для каждого слоя D = Rs подставим значения
R и s для плоского слоя, получим
. (3)
Таким образом, снова получаем, что из тепло=
физических характеристик на инерцию теплоза=
щитного слоя влияет только температуропровод=
ность, причем с уменьшением a величина D
возрастает. Если учесть, что температуропровод=
ность исследованных материалов (табл. 2) [10]
имеет один порядок, то безынерционными на=
звать некоторые из них некорректно.
Выводы
1. На основании прямых измерений плот=
ности теплового потока внутрь камер с ограж=
дениями из традиционных материалов (кир=
пичная кладка плюс минеральная вата) и
облегченных материалов (сэндвич=панелей
без массивных дополнений и с добавочным
слоем из пенобетонных блоков) можно утве=
рждать, что рассчитанные по стандартной ме=
тодике ограждения всех трех типов не нужда=
ются в сдвиге фазы тепловой волны в
теплоизоляции [11].
2. Понятия и определения, принятые в стро=
ительной теплофизике (массивность, тепловая
инерция, теплостойкость и др.), желательно при=
вести в соответствие с терминами, понятиями в
классической теории теплопроводности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ильинский В.М. Строительная теплофизи=
ка. – М.: Высшая школа,1974. – 320 с.
2. Геращенко О.А., Федоров В.Г. Техника теп=
лотехнического эксперимента. – К.: Наук. думка,
1964. –164 с.
3. Федоров В.Г. Теплометрия в пищевой про=
мышленности. – М: Пищ. пром=сть, 1974. – 176 с.
4. Федоров В.Г., Геращенко О.А., Пилипенко А.М.
Определение теплофизических характеристик
корпусов холодильников. В кн: Электробытовые
машины и приборы. –М.: ЦНИИТЭИ, 1969. –
С. 64–74.
5. Иванов В.Е., Пахомов В.Н., Федоров В.Г.
Теплометрический метод испытаний ограждаю=
щих конструкций//Методы и средства теплофи=
зических измерений. –М.: Тез. докладов Всесо=
юзн. научн=техн. конф. (Севастополь) 1987. –
С.173–174.
6. ГОСТ 25380$82. Здания и сооружения. Ме=
тод измерения плотности тепловых потоков,
проходящих через ограждающие конструкции.
Исп. И.Г. Кожевников, И.Н. Бутовский, В.Т. Бу=
зынюк; И.С. Лифанов. – М.: Госстандарт СССР,
Переизд. 1987. – 7 с.
7. Мирончук Ю.А. Проектирование теплоус=
тойчивых ограждений холодильников // Холо=
дильная техника и технология. – 2006. – № 2. –
С.37–43.
8. Федорова О.В. Удосконалення методів
дослідження та прогнозування тепломасопере=
носу в ізоляційних конструкціях. Автореф. дис…
канд. техн. наук. – К.: КПІ, 1993. –18 с.
9. Лыков А.В. Теория теплопроводности. –
М.: Высшая школа, 1987. – 600 с.
10. ДБН В.2.6$31$2006. Будівлі і споруди. Ме=
тод визначення опору теплопередачі огороджу=
вальних конструкцій. – К.: Мінбуд України,
2006. – 71 c.
11. Мирончук Ю.А. Исследование условий це=
лесообразности сдвига фазы тепловой волны в
теплоизоляции холодильных камер // Холодиль=
ная техника и технология. – 2004. – № 3. –
С.11–16.
Получено 21.11.2008 г.
2
/ /D Rs c a a
δ δ δ
= = λ ρω = λ ω = δ ω =
λ λ ξ
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 123
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60922 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:11:41Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Виноградов-Салтыков, В.А. Янчарек, М. Федоров, В.Г. Кепко, О.И. 2014-04-20T20:01:03Z 2014-04-20T20:01:03Z 2009 Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений / В.А. Виноградов-Салтыков, М. Янчарек, В.Г. Федоров, О.И. Кепко // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 116-123. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60922 536.532:536.629 ;631.243.5 На основе теплометрических исследований ограждений термических камер, изготовленных из традиционных материалов (кирпичная кладка, минеральная вата) и современных облегченных композиций (сэндвич-панели или сэндвич-панели с дополнительным слоем из пенобетонных блоков), сделан вывод, что все три варианта не нуждаются в сдвиге фазы тепловой волны в теплоизоляции. Сделана попытка упорядочения некоторых терминов строительной теплофизики. На підставі теплометричних досліджень огороджень термічних камер, що були виготовлені з традиційних матеріалів (цегляна кладка, мінеральна вата), а також із сучасних полегшених композицій (сендвіч-панелі або сендвіч-панелі з додатковим шаром з пінобетонних блоків), зроблено висновок, що усі три варіанти не вимагають зсуву фази теплової хвилі у теплоізоляції. Зроблено спробу упорядкування деяких термінів будівельної теплофізики. On the basis of heatfluxmetric tests of thermal chambers, whose walls are made ot traditional materials (brickwork and mineral wadding) or present-day lightened compositions (sandwich-panels or sandwich-panels plus foam concrete blocks), conclude that all three variants don’t need for heat-wave phase shift in isolation. It was demonstrated, that some terms of civil-engineering thermophysics should be ordered. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений A heatfluxmetric study of the heat protective properties of fences Article published earlier |
| spellingShingle | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений Виноградов-Салтыков, В.А. Янчарек, М. Федоров, В.Г. Кепко, О.И. Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| title | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений |
| title_alt | A heatfluxmetric study of the heat protective properties of fences |
| title_full | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений |
| title_fullStr | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений |
| title_full_unstemmed | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений |
| title_short | Теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений |
| title_sort | теплометрическое исследование теплозащитных свойств ограждений |
| topic | Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| topic_facet | Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60922 |
| work_keys_str_mv | AT vinogradovsaltykovva teplometričeskoeissledovanieteplozaŝitnyhsvoistvograždenii AT ânčarekm teplometričeskoeissledovanieteplozaŝitnyhsvoistvograždenii AT fedorovvg teplometričeskoeissledovanieteplozaŝitnyhsvoistvograždenii AT kepkooi teplometričeskoeissledovanieteplozaŝitnyhsvoistvograždenii AT vinogradovsaltykovva aheatfluxmetricstudyoftheheatprotectivepropertiesoffences AT ânčarekm aheatfluxmetricstudyoftheheatprotectivepropertiesoffences AT fedorovvg aheatfluxmetricstudyoftheheatprotectivepropertiesoffences AT kepkooi aheatfluxmetricstudyoftheheatprotectivepropertiesoffences |