Учебное пособие: Строительная теплофизика

, (2.13)

где t_{окр. в} и t_{окр. н} - температура поверхностей, окружающих соответственно внутреннюю и наружную плоскости рассматриваемой стенки, ^о С;

α_{к. в} , α_{к. н} - коэффициенты конвективной теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях стенки, м^{2. о} С/Вт;

α_{л. в} , α_{л. н} - коэффициенты лучистой теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях стенки, м^{2. о} С/Вт.

В инженерных расчетах принято теплоотдачу на поверхностях ограждающих конструкций не разделять на лучистую и конвективную составляющие. Считается, что на внутренней поверхности наружного ограждения в отапливаемом помещении происходит тепловосприятие, оцениваемое общим коэффициентом α_в , Вт/ (м^{2. о} С), а на наружной поверхности - теплоотдача, интенсивность которой определяется коэффициентом теплоотдачи α_н , Вт/ (м^{2. о} С). Кроме того, принято считать, что температура воздуха и окружающих поверхностей равны друг другу, то есть t_{окр. в} =t_в , а t_{окр. н} =t_н . То есть

, (2.14)

Следовательно, принимается, что коэффициенты теплоотдачи на наружной и внутренней поверхностях ограждения равны сумме коэффициентов лучистого и конвективного теплообмена с каждой стороны:

. (2.15)

Коэффициент теплоотдачи на наружной или внутренней поверхности по физическому смыслу - это плотность теплового потока, отдаваемая соответствующей поверхностью окружающей ее среде (или наоборот) при разности температуры поверхности и среды в 1 ^о С. Величины, обратные коэффициентам теплоотдачи, принято называть сопротивлениями теплоотдаче на внутренней R_в , м^{2. о} С/Вт, и наружной R_н , м^{2. о} С/Вт, поверхностях ограждения :

R_в = 1/ α_в ; R_н =1/ α_н . ( 2.16)

2.1.6 Теплопередача через многослойную стенку

Если с одной стороны многослойной стенки, состоящей из n слоев, поддерживается температура t_в , а с другой стороны t_н < t_в , то возникает тепловой поток q , Вт/м^{2 (} Рис.6).

Этот тепловой поток движется от среды с температуройt_в , ^о С,к среде с температуройt_н , ^о С, проходя последовательно от внутренней среды к внутренней поверхности с температурой τ_в , ^о С:

q= (1/ R_в ). ( t_{в -} τ_в ), (2.17)

затем от внутренней поверхности сквозь первый слой с термическим сопротивлением R _Т,1 к стыку первого и второго слоев:

q= (1/ R_Т,1 ). (τ_в - t₁₎ , (2.18)

после этого через все остальные слои

q= (1/ R _{Т, i} ). ( t_{i -1} - t_{i )} , (2.19)

и, наконец, от наружной поверхности с температурой τ_н к наружной среде с температурой t_н :

q= (1/ R _н ). (τ_н - t_н) , (2.20)

где R _{Т, i} - термическое сопротивление слоя с номером i , м^{2. о} С/Вт;

R_в , R_н - сопротивления теплообмену на внутренней и наружной поверхностях, м^{2. о} С/Вт;

t_{i -1 -} температура, ^о С, на стыке слоев с номерами i-1 и i ;

t_{i -} температура, ^о С, на стыке слоев с номерами i и i+1 .

Рис.6. Распределение температуры при теплопередаче через многослойную стену

Переписав (2.16) - (2.19) относительно разностей температуры и сложив их, получим равенство:

t_в - t_н = q^{. (} R_в +R_{Т ,1} +R_{Т ,2} +…+R_{Т , i} +…. + R _{Т, n} + R_н ) ( 2.21)

Выражение в скобках - сумма термических сопротивлений плоскопараллельных последовательно расположенных по ходу теплового потока слоев ограждения и сопротивлений теплообмену на его поверхностях называется общим сопротивлением теплопередаче ограждения R_o , м^{2. о} С/Вт:

R_o =R_в +ΣR_{Т , i} +R_н , (2.22)