ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЯ

Аннотация

Н.Г. Платохина, Т.В. Суходольская - ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЯ В докладе проанализирована возможность энергосбережения жилого фонда за счет уменьшения энергопотребления зданий, в работе проведен анализ воздействия материала ограждающих конструкций здания на характер снижения температур.

Общая постановка проблемы

В настоящее время энергосбережение жилого фонда Донецкого региона приобретает особо важное значение, и стратегической линией технической политики Кабинета Министров должно быть повышение энергоэффективности во всех отраслях. Увеличение средне удельного энергопотребления зданий, которое на сегодняшний день составляет 240 кВт·ч/м в год, и снижение удельных расходов топлива (63 млн. тыс. в год) является экстраординарной проблемой. С целью изучения тепловых процессов провели исследование не отапливаемого помещения в отдельно размещенном здании. Для определения характера изменения температуры внутреннего воздуха при изменении температуры наружного воздуха в не отапливаемом помещении в период с 24.09.2014 по 07.10.2014 было проведены замеры температуры внутреннего tвн и наружного tнар. воздуха. Было проведено 336 измерений с интервалом в 1 ч. За период проведения эксперимента температура воздуха в помещении изменялась от 18,45 °С до 10,23 °С. При этом минимальная температура внутреннего воздуха была 7 октября, а максимальная 24 сентября. Дисперсия внутренней температуры воздуха изменялась в интервале от 0,09 °С до 0,01 °С, среднеквадратическое отклонение температуры воздуха в помещении - в интервале от 0,30 °С до 0,11 °С. За 14 суток температура наружного воздуха изменялась в интервале от 14,23 °С до 1,36 °С. При этом минимальная температура наружного воздуха была 6 октября, а максимальная - 27 сентября. Дисперсия наружной температуры воздуха изменялась в интервале от 8,90 °С до 0,05 °С, среднеквадратическое отклонение температуры наружного воздуха изменялось в интервале от 2,98 °С до 0,22 °С. Обработка полученных данных представлена в таблице 1.

Таблица 1.Обработка полученных данных за период

Наименование	Значение показателя минимальное	Значение показателя максимальное
Внутр. температура tвн °С	10,23	18,45
Среднее значение tср	10,41	18,12
Дисперсия	0,01	0,09
Среднеквадратичное отклонение	0,11	0,30
Наруж. температура tнар°С	1,36	14,23
Среднее значение tср	2,17	10,97
Дисперсия	0,05	8,90
Среднеквадратичное отклонение	0,22	2,98

Изменение температуры внутри помещения в зависимости от внешней среды представлено на рис.1.

Таким образом, по мере уменьшения средней температуры наружного воздуха средняя температура воздуха в помещении уменьшается по линейной зависимости. На характер снижения температур влияет материал ограждающих конструкций. Для определения воздействия материала ограждающих конструкций стен проведены расчеты температур на внутренней поверхности стен, на стыке штукатурки и силикатного кирпича, и на внешней поверхности ограждения. Исследуемая конструкция является многослойной, состоит из двух слоев: слой штукатурки толщиной 5 мм и силикатного кирпича толщиной 0,65 мм. Штукатурка имеет коэффициент теплопроводности λ=0,21 Вт/(м·°С), который почти в 3 раза меньше чем коэффициент теплопроводности силикатного кирпича, следовательно, характер изменения температуры в защитной конструкции будет иметь вид:

Температуры на внутренней t(в.огр) и наружной t(н.огр) поверхностях ограждения определяются по формулам:

t_в.огр = t_вн – q · (1⁄ α_в)

t_н.огр = t_нар – q · (1⁄ α_п)

где α_в и α_п - коэффициенты конвективного теплообмена поверхности стенки внутренней и наружной соответственно

Температура на стыке слоев штукатурки и силикатного кирпича t_мс определяется исходя из теоретических положений тепломассообмена. Проведем расчет температур в ограждающей конструкции для 24 сентября.

q = (17,84 – 8,33)/((1/23+0,005/0,21+0,645/0,7+1/8,7)) = 8,62(Вт/м²)

t_в.огр = 17,84 – 8,62 · (1/8,7) = 16,85°С

t_н.огр = 8,33 – 8,62 · (1/23) = 8,7°С

t_мс = 16,85 – 8,62 · (0,005/0,21) = 16,64°С

Результаты расчетов средних температур в стенке на протяжении всего периода исследования помещения сводятся в таблицу 2.

Перечень ссылок

1.. Кононович Ю.В. Тепловой режим зданий массовой застройки. / Ю.В. Кононович. — М.: Стройиздат, 1986. – 157 с.
2.Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учебник для вузов. / В. Н. Богословский. – М.: Стройиздат, 1991. – 735 с.