Расчет теплоизоляции: Пример расчета толщины теплоизоляции — ДомПрофКомплект

Содержание

Пример расчета толщины теплоизоляции — ДомПрофКомплект

Как рассчитать толщину теплоизоляции?

Необходимая толщина теплоизоляции – это теплосопротивление (R).
Теплосопротивление является величиной постоянной, которая
рассчитывается для каждого региона в отдельности. За средний норматив возьмем следующие величины:

 


Теплосопротивление стен — 3,5 (м2*К/Вт)


Теплосопротивление потолка — 6 (м2*К/Вт)


Теплосопротивление стен — 4,6 (м2*К/Вт)

 


       При расчете теплоизоляции стен
(пола, потолка), состоящих из нескольких слоев – общее
теплосопротивление равно сумме показателей теплосопротивления каждого
слоя:

 


R= R1+R2+R3

 


       Итак, толщина теплоизоляционного слоя (или теплосопротивление) расчитывается по формуле:

 


R = p/k

 


где р – толщина слоя (м),


     к – коэффициент теплопроводности материала (Вт/м*к)

 


       В таблице 1 приведены коэффициенты теплопроводности некоторых строительных и теплоизоляционных материалов.


 


Таблица 1. Коэффициент теплопроводности строительных материалов

 















 


Материал


Коэффициент


теплопроводности (Вт/м*к)


Минеральная вата


0,045 – 0,07


Пенополистирол (пенопласт)


0,031 – 0,041


Стекловата


0,033 – 0,05


Эковата (целлюлозный утеплитель)


0,038 – 0,045


Опилки


0,07 – 0,93


ДСП, ОСП


0,15


Дуб


0,20


Сосна


0,16


Кирпич пустотелый


0,35 – 0,41


Кирпич красный глиняный


0,56


Керамзит


0,16


Железобетон


2,00


 

 Пример расчета толщины теплоизоляции

 


 


Рисунок 1. Расчет толщины теплоизоляции

 


       В счет примера возьмем кирпичную
стену в полтора кирпича и сделаем расчет необходимого слоя теплоизоляции
из минеральной ваты (рис. 1).


     1.  Нам необходимо теплосопротивление стены не менее 3,5 (м2*К/Вт).
Следовательно, мы изначально должны узнать теплосопротивление данной
стены. Толщина стены в полтора кирпича = 0,38 м. Коэффициент
теплопроводности кирпича = 0,56 (Вт/м*к), итак по формуле:

 


R= p/k


R(к)= 0,38/0,56


R(к)= 0,68 (м2*К/Вт)

 


     2.  Что бы достичь необходимого показателя теплосопротивления в 3,5 (м2*К/Вт):

 


R(м) = R — R(к)


R(м)= 3,5 – 0,68


R(м)= 2,85 (м2*К/Вт)

 


     3.  Исходя из основной формулы, мы делаем расчет толщины теплоизоляции, в нашем случае минеральной ваты:

 


p(м)= Rk


p(м)= 2,85 * 0,045


p(м)= 0,128 (м)

 


       По данному расчету толщины теплоизоляции на кирпичную стену в полтора кирпича, необходимо минеральная вата
толщиной 130 мм. Если учесть толщину отделочных внутренних и наружных
работ, минвата, для удобства монтажа может укладываться, толщиной в 100
мм.

Калькулятор толщины теплоизоляции. Расчет утелителя онлайн

Калькулятор толщины теплоизоляции. Расчет утелителя онлайн

Перейти к содержанию

  • Калькулятор толщины утеплителя для стен, потолка, пола С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать толщину утеплителя для стен дома и других ограждений в соответствии с регионом вашего проживания, материала и толщины стен, используемой пароизоляции, материала для подшивки и других важных параметров при утеплении. Подбирая разные материалы, можно выбрать вариант для себя максимально теплый и дешевый.
  • Теплотехнический калькулятор для расчета точки росы С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать оптимальную толщину утеплителя для дома и жилых помещений в соответствии с регионом проживания, материала и толщины стен. Вы сможете рассчитать толщину различных утеплительных материалов. И увидеть наглядно на графике место выпадения конденсата в стене. Удобный калькулятор теплопроводности стены онлайн для расчета толщины утепления.
  • Калькулятор KNAUF Расчет необходимой толщины теплоизоляции Рассчитайте необходимую толщину теплоизоляционного материала в основных городах РФ в различных конструкциях на теплотехническом калькуляторе KNAUF, созданном профессионалами из KNAUF Insulation. Все расчеты производятся по требованию СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», для всех типов зданий. Бесплатный онлайн сервис расчета теплоизоляции KNAUF, удобный и понятный интерфейс.
  • Калькулятор Rockwool расчёта толщины теплоизоляции стен  Калькулятор разработан специалистами Rockwool для помощи в расчёте необходимой толщины теплоизоляции и оценке экономической эффективности её установки. Произвести теплотехнический расчет, подобрать подходящую марку теплоизоляции и рассчитать необходимое количество пачек очень просто.



Программа расчета K-PROJECT | K-Flex

Расчетная программа K-PROJECT предназначена для проектирования инженерных систем различного назначения с использованием в конструкции технической изоляции «K-FLEX», покрывных защитных материалов и комплектующих, основываясь на требованиях, содержащихся в нормах технологического проектирования и других нормативных докуметах:

  • СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»;
  • ГЭСН-2001 Сборник №26 «Теплоизоляционные работы»;
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99;
  • СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003;
  • ТР 12324 — ТИ.2008 «Изделия теплоизоляционные из каучука «K-FLEX» в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.

Программа выполняет следующие типы расчетов:

1. Для трубопроводов:

  • Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции;
  • Расчет изменение температуры теплоносителя при заданной толщине изоляции;
  • Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
  • Расчет времени замерзания теплоносителя при заданной толщине изоляции;
  • Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции.

2. Для плоских поверхностей:

  • Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции;
  • Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
  • Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции и другие.

Результаты расчетной программы K-PROJECT могут быть использованы при проектировании конструкций тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий, а также объектов ЖКХ, включая:

  • технологические трубопроводы с положительными и отрицательными температурами всех отраслей промышленности;
  • трубопроводы тепловых сетей при надземной (на открытом воздухе, подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках;
  • трубопроводы систем отопления, горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;
  • низкотемпературные трубопроводы и оборудование холодильных установок;
  • воздуховоды и оборудование систем вентиляции и кондиционирования воздуха;
  • газопроводы; нефтепроводы, трубопроводы с нефтепродуктами;
  • технологические аппараты предприятий химической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой, и др. отраслей промышленности резервуары для хранения холодной воды в системах водоснабжения и пожаротушения;
  • резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, мазута, химических веществ и т.д.

В программе реализован модуль расчета коэффициента теплоотдачи в зависимости от температур теплоносителя и окружающей среды, типа покровного слоя и ориентации трубопровода, позволяющий учитывать эти факторы при расчете теплотехнических характеристик.

В обновленной версии программы K-PROJECT 2.0 реализована возможность составлять рабочую документацию согласно ГОСТ 21.405-93 «СПДС. Правила выполнения рабочей документации тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»:

  • техномонтажная ведомость;
  • спецификация оборудования.

При формировании техномонтажной ведомости и спецификации, программа подбирает требуемые типоразмеры теплоизоляционных материалов K-FLEX, рассчитывает необходимое количество покровных материалов и аксессуаров K-FLEX для планируемого монтажа.

Калькуляторы расчета толщины теплоизоляции

Ссылки на онлайн калькуляторы

Калькулятор для зданий и сооружений tutteplo.ru
Калькулятор для трубопроводов tutteplo.ru
Калькулятор для холодильных помещений tutteplo.ru
Калькулятор теплоизоляции Euroizol
Калькулятор толщины утеплителя для наружного ограждения: стен, потолка, пола
Калькулятор ROCKWOOL
Калькулятор ROCKWOOL для расчета технической изоляции
Теплотехнический калькулятор
Расчет теплопотерь прямоугольного помещения
Калькулятор для расчета количества теплоизоляции от Knauf
Калькулятор с сайта penoplast2.by
PAROC Calculus – расчет технической изоляции
Расчет толщины теплоизоляции для технических, инженерных систем Armaflex
Технический калькулятор от ISOTEC
Калькулятор расчета теплоизоляции от ISOVER
Калькулятор расчет толщины теплоизоляции от Технониколь
Калькулятор теплопроводности
Калькулятор расчета расходных материалов для системы утепления фасада
Калькулятор от TEPLEX
Калькулятор от FOAMGLAS
Точка росы. расчет, определение
Расчет толщины теплоизоляции от URSA
Калькулятор расчета стоимости напыления ППУ на емкости и трубопроводы teplopena.com
Расчет стоимости напыления ППУ на ровную поверхность teplopena.com
Расчет стоимости напыления ППУ на полукруглый ангар teplopena.com
Расчет стоимости напыления ППУ на ангар-гараж teplopena.com

Программа для расчета теплоизоляции

Программа для расчета теплоизоляции

С помощью программы IsoCalc можно выполнить расчет коэффициента теплоотдачи, который в свою очередь зависит от температуры окружающей среды и насителя, типа покровного слоя и ориентации трубопровода. В данной программе учитываются многие факторы при расчете теплотехнических характеристик.

Программа: IsoCalc
Версия: 5.0
Автор: K-FLEX
Сайт: http://www.k-flex.com/
Рус. язык:     Есть
Размер, ОС: 2.49 МБ, XP/Vista/7
Download: Скачать IsoCalc 5.0

Установка программы для расчета теплоизоляции
IsoCalc 5.0

1. Разархивируем архив isocalc.zip
2. Запускаем IsoCalc 5.0 .msi (запускать установку нужно от имени администратора)
3. Дальше нажимаем кнопку — Далее > и все по порядку.
После успешной установки на рабочем столе появится ярлык этой программы.

Что можно расчитать с помощью программы IsoCalc 5.0 ?

1. Расчет трубопроводов:

  • Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
  • Расчет изменение температуры носителя при заданной толщине изоляции;
  • Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции;
  • Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции;
  • Расчет времени замерзания носителя при заданной толщине изоляции.

2. Расчет плоских поверхностей:

  • Расчет температуры на поверхности изоляции при заданной толщине изоляции;
  • Расчет толщины изоляции с целью предотвращения образования конденсата на поверхности изоляции;
  • Расчет теплового потока при заданной толщине изоляции.

Качественная теплоизоляция в виде рулонов и теплоизоляционных трубок, системы «теплый пол» ведущих фирм производителей изоляции Тилит и Пенофол. Компания Теплопрок является официальным дилером Тилит и Пенофол в России.

Расчет толщины изоляции и потерь тепла воздуховода

Перейти к основному содержанию

Login

  • RU
  • CZ
  • EN

Форма поиска

Найти

  • Продукты

    • Установки

      • AeroMaster Cirrus

      • AeroMaster XP

      • AeroMaster FP

      • Vento

      • CAKE

    • Зaвeсы

      • DoorMaster C

      • DoorMaster D

      • DoorMaster P

    • Управление

      • VCS

      • Мобильное приложение

  • Приложения

    • Стандартная вентиляция

    • Бассейновые помещения

    • Чистые помещения и здравоохранение

    • Взрывозащищенная среда

  • Референции

  • Поддержка

    • Программное обеспечение AeroCAD

    • Бланк претензии

  • Услуги

  • О компании

    • Новости

    • Профиль компании

    • Представительства в Роcсии

    • Материалы для загрузки

  • Контакты

    • Головной офис

    • Торговая команда ЧР / СР

    • Бизнес представительство

    • Сервисный отдел

    • Отдел кадров

  • Скачать

  • h-x diagram
  • Расчет параметров влажного воздуха
  • Расчет площади машинного зала
  • Подбор профиля канального воздуховода
  • Расчет толщины изоляции и потерь тепла воздуховода
  • Расчет удельной потери давления воздуховода
  • Конвертор установок объемного расхода воздуха
  • Общий расчет потерь давления местным сопротивлением
  • Расчет состояния воздуха при обогреве и мощность обогревателя


tel.+420 571 877 778


fax +420 571 877 777

e-mail [email protected]

  • © 2021 REMAK a.s. | Administration by Gapanet solution s.r.o.

Расчет теплоизоляции. Расчет толщины теплоизоляции.

Грамотный расчет теплоизоляции является одной из важных задач в сфере промышленной теплоизоляции инженерных объектов. Для решения этой задачи руководствуются в первую очередь нормативными документами выбирая вид теплоизоляционной конструкции, рекомендуемые типы утеплителей, пароизоляционного и покровного слоев, а также способы их крепления и укладки, учитывая другие требования и рекомендации.

Teploton.RU с ответственностью профессионала относится к вопросу расчета тепловой изоляции и помогает своим Заказчикам сделать правильный выбор. Перейти в Контакты.

Расчет элементов кожуха отвода

В соответствии с ГОСТ и СНиП большинством производителей теплоизоляционных материалов создаются альбомы типовых конструкций в которых подробно описывается их продукция, её характеристики и свойства, рекомендации по использованию и монтажу, формулы для расчета тепловой изоляции, схемы, чертежи, эскизы, таблицы с уже расчитанной для определенных условий толщиной теплоизоляции и т.д. Это достаточно удобно и эффективно в виду многообразия утеплителей. Также в помощь потребителям предлагаются инструкции по монтажу.
Производить расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов, емкостей, оборудования по формулам вручную затратно по времени и не всегда удобно в виду большого количества самих формул и различных коэффициентов, поэтому многие производители утеплителей позаботились и об этом, создав компьютерные программы расчетов. В них предлагается пользователю выбрать необходимые условия из типового перечня, возможно задать какие-то свои индивидуальные характеристики и уже сама программа выполняет расчет толщины теплоизоляции, других её характеристик, выводит отчет на экран или принтер, сэкономив до 95% времени, которое обычно тратится на эту задачу при расчете теплоизоляции вручную.

Программа расчета толщины теплоизоляции

Тем не менее, важно во всех деталях хорошо представлять, как правильно произвести расчет теплоизоляции, выбрать теплоизолирующий материал, грамотно задать параметры для расчета нужной толщины слоя тепловой изоляции, который, в первую очередь, определяется теплопроводностью выбранного материала, а также конструктивными характеристиками всей системы.

Не теряйтесь в расчетах, а обратитесь к профессионалу Teploton.RU.

Перейти в Контакты.

Расчет цепеленов для изготовления покрытия сферических поверхностей

Расчет толщины изоляции для труб »Мир трубопроводной техники

Когда жидкость проходит по трубе, она теряет тепло в окружающую атмосферу, если ее температура выше, чем температура окружающего воздуха. Если температура трубы ниже температуры окружающего воздуха, она получает от нее тепло. Поскольку трубы обычно изготавливаются из металлов, таких как сталь, медь и т. Д., Которые очень хорошо проводят тепло, потери тепла будут значительными и очень дорогостоящими. Поэтому важно обеспечить покрытие из материала, который очень плохо проводит тепло, например, из минеральной ваты, конопли и т. Д.

Общий объем передаваемого тепла (Q) от трубы через такой изоляционный материал зависит от следующих факторов:

  1. N : Длина трубы.
  2. Tp : рабочая температура жидкости внутри трубы.
  3. Ti : Максимально допустимая температура на внешней поверхности изоляции. Обычно 50 ° C.
  4. Rp : Радиус трубы.
  5. Ri : Радиус изоляции.
  6. k : Теплопроводность изоляционного материала.

Формула для стационарной теплопередачи через изоляционный материал, обернутый вокруг трубы, выглядит следующим образом:

Приведенное выше уравнение получено из уравнения Фурье для теплопроводности, для стационарной теплопередачи при радиальной теплопроводности через полый цилиндр.

Пример расчета

Предположим, у нас есть труба диаметром 12 дюймов, по которой течет горячее масло с температурой 200 ° C. Максимально допустимая температура изоляции на внешней стене составляет 50 ° C.Допустимые потери тепла на метр трубы — 80 Вт / м. Используемая изоляция — это стеклянная минеральная вата с теплопроводностью для этого диапазона температур 0,035 Вт / мК. Теперь осталось определить необходимую толщину изоляции.

Теплопроводность выражается в Ваттах на метр на Кельвин (Вт / мК), что по сути совпадает с Ваттами на метр на градус Цельсия (Вт / мКл) (Нет множителя при преобразовании Кельвина в градусы. Таким образом, постепенное изменение в Кельвинах аналогично инкрементному изменению в градусах Цельсия.)

В приведенной выше формуле Q — общая потеря тепла, а N — длина трубы. Таким образом, Q / N становится допустимой потерей тепла на метр трубы, которая составляет 80 Вт / м.

Q / N = 80 Вт / м.

Диаметр трубы 12 дюймов, следовательно, радиус 6 дюймов.

Радиус в метрах: (6 ″ X 25,4) / 1000 = 0,1524 метра.

Итак:

80 = 2π × 0,035 × (200-50) ÷ ln (Ri / 0,1524)

ln (Ri / 0,1524) = 2π × 0,035 × (200-50) / 80 = 0,4123

Следовательно, Ri = Rp × e 0.4123

Ri = 0,1524 × 1,5103 = 0,2302 м

Следовательно, толщина изоляции = Ri — Rp = 0,2302 — 0,1524 = 0,0777

Толщина изоляции = 77,7 мм

Необходимо учитывать дополнительный запас по толщине изоляции, поскольку иногда она может проводить теплопередачу через изоляцию может стать выше конвективной теплопередачи из-за попадания воздуха на внешнюю стену изоляции. В этом случае температура внешней поверхности изоляции может увеличиться более чем до 50 ° C. Цель этого примера задачи — продемонстрировать расчеты радиальной теплопроводности, а практические расчеты толщины изоляции также требуют учета конвективной теплопередачи на внешней стороне изоляционной стены.

Как это:

Нравится Загрузка …

Изоляция чердака — Введение

Когда вы начнете рассматривать изоляционные материалы, такие как изоляция чердаков, вы можете быстро увязнуть в некоторых довольно сложных технических терминах. В этой статье мы постараемся упростить их, чтобы вы могли постоять за себя, находясь в местном магазине DIY!

Теплопроводность изоляционных материалов

Теплопроводность, также известная как Лямбда (обозначается греческим символом λ), является мерой того, насколько легко тепло проходит через определенный тип материала, не зависит от толщины рассматриваемого материала.

Чем ниже теплопроводность материала, тем лучше тепловые характеристики (т.е. чем медленнее тепло будет проходить по материалу).

Измеряется в ваттах на метр по Кельвину (Вт / мК).

Чтобы вы почувствовали изоляционные материалы — их теплопроводность варьируется от 0,008 Вт / мК для панелей с вакуумной изоляцией (так что это лучшие, но очень дорогие!) До примерно 0,061 Вт / мК для некоторых видов древесного волокна. .

>>> НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ U-ЗНАЧЕНИЯХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ <<<

Если бы вы использовали овечью шерсть для утепления своей собственности, это примерно 0.034 Вт / мК, примерно так же, как и для большинства других изоляционных материалов из шерсти и волокна.

Значения R

R-значение — это мера сопротивления тепловому потоку через материал заданной толщины. Таким образом, чем выше значение R, тем выше термическое сопротивление материала и, следовательно, лучше его изоляционные свойства.

R-значение рассчитывается по формуле

Где:

l — толщина материала в метрах, а

λ — коэффициент теплопроводности, Вт / мК.

Значение R измеряется в метрах в квадрате Кельвина на ватт (м 2 K / Вт)

Например, тепловое сопротивление 220 мм монолитной кирпичной стены (с теплопроводностью λ = 1,2 Вт / мК) составляет 0,18 м 2 К / Вт.

Если вы изолируете сплошную кирпичную стену, вы просто найдете коэффициент сопротивления изоляции и затем сложите эти два значения. Если вы изолировали это полиизоциануратом с фольгой толщиной 80 мм (с теплопроводностью λ = 0,022 Вт / мК и значением R 0,08 / 0.022 = 3,64 м 2 K / Вт), у вас будет общее значение R для изолированной стены 0,18 + 3,64 = 3,82 м 2 K / Вт. Следовательно, это улучшит тепловое сопротивление более чем в 21 раз!

Таким образом, значение R — это относительно простой способ сравнить два изоляционных материала, если у вас есть теплопроводность для каждого материала. Это также позволяет увидеть эффект от добавления более толстых слоев того же изоляционного материала.

В реальных зданиях стена состоит из множества слоев различных материалов.Общее тепловое сопротивление всей стены рассчитывается путем сложения теплового сопротивления каждого отдельного слоя.

К сожалению, тепло входит и выходит из вашего дома несколькими различными способами, и значения R учитывают только теплопроводность. Он не включает ни конвекцию, ни излучение.

Таким образом, вы можете использовать значение U, которое учитывает все различные механизмы потери тепла — читайте дальше, чтобы узнать, как это рассчитывается!

U-значения

Значение U строительного элемента является обратной величиной полного теплового сопротивления этого элемента.Показатель U — это мера того, сколько тепла теряется через заданную толщину конкретного материала, но включает три основных способа, которыми происходит потеря тепла — теплопроводность, конвекция и излучение.

Температура окружающей среды внутри и снаружи здания играет важную роль при расчете коэффициента теплопроводности элемента. Если мы представим внутреннюю поверхность участка 1 м² внешней стены отапливаемого здания в холодном климате, то тепло поступает в этот участок за счет излучения от всех частей внутри здания и за счет конвекции от воздуха внутри здания.Таким образом, следует учитывать дополнительные термические сопротивления, связанные с внутренней и внешней поверхностями каждого элемента. Эти сопротивления обозначаются как R si и R , т.е. соответственно с общими значениями 0,12 км² / Вт и 0,06 км² / Вт для внутренней и внешней поверхностей, соответственно.

Это мера, которая всегда находится в пределах Строительных норм. Чем ниже значение U, тем лучше материал как теплоизолятор.

Рассчитывается путем взятия обратной величины R-Value и последующего добавления конвективных и радиационных тепловых потерь, как показано ниже.

U = 1 / [R si + R 1 + R 2 +… + R so ]

На практике это сложный расчет, поэтому лучше всего использовать программное обеспечение для расчета U-Value.

Единицы измерения выражены в ваттах на квадратный метр по Кельвину (Вт / м 2 K).

Ориентировочно неизолированная полая стена имеет коэффициент теплопередачи около 1,6 Вт / м 2 K, а цельная стена имеет коэффициент теплопередачи около 2 Вт / м 2 K

Использование значений U, R и теплопроводности

Если вы сталкиваетесь с проблемами теплопроводности, R-значений и U-значений в будущем, вот 3 простых вещи, которые следует запомнить, чтобы убедиться, что вы получите лучший изоляционный продукт.

    • Более высокие числа хороши при сравнении термического сопротивления и значений R продуктов.
    • Низкие числа хороши при сравнении значений U.
    • Коэффициент теплопроводности — это наиболее точный способ оценить изолирующую способность материала, принимая во внимание все различные способы потери тепла, однако его труднее рассчитать.

Внедрение энергосберегающих технологий

Вы заинтересованы в установке домашних возобновляемых источников энергии? Мы обыскали страну в поисках лучших торговцев, чтобы убедиться, что мы рекомендуем только тех, кому действительно доверяем.Вы можете найти одного из этих мастеров на нашей простой в использовании карте местного установщика.

>>> ПЕРЕЙДИТЕ НА КАРТУ МЕСТНОГО УСТАНОВЩИКА <<<

Или же, если вы хотите, чтобы мы нашли для вас местного установщика, просто заполните форму ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время!

Как рассчитать значения изоляции?

R-стоимость

R-значение или коэффициент теплопроводности указывает, насколько хорошо определенный материал сохраняет тепло.Чем выше значение R, тем лучше изолирует материал. Для расчета значения R используется следующая формула:

Значение R = толщина изоляции / значение

Пример: 10 см изоляционного материала с 0,05 Вт / мК дает значение R 2 м 2 K / Вт .

Чем лучше изоляционный материал (ниже), тем тоньше должен быть слой изоляции для достижения того же результата с точки зрения теплоизоляции.

Значение U

Значение U или коэффициент теплопередачи противоположен значению R:

U = 1 / R.
Значение R, равное 2, соответствует значению U 1/2 = 0,5.

Если R-значение материала неизвестно, U-значение может быть рассчитано с использованием ƛ-значения. Для этих расчетов используется следующая формула:

Значение U = значение ƛ / толщина изоляции

Значение лямбда выражается в Вт / мК, а толщина изоляции выражается в м.Соотношение этих двух цифр (значение U), следовательно, выражается в Вт / м 2 K, что означает количество Вт (Вт) на квадратный метр (/ м 2 ) при разнице температур, равной 1. степень Кельвина (K). Применительно к значению U w (в данном случае коэффициент теплопроводности стеклянной конструкции) эта цифра показывает, сколько тепла теряется между двумя сторонами стеклянной конструкции в секунду, на м 2 и на градус разницы температур.

Значение К

K-value или K-level используется для измерения общего уровня изоляции здания.K-уровень рассчитывается на основе изоляции различных компонентов (U-значения) и компактности дома (отношение теплопотерь защищенного объема / площади поверхности). Чем компактнее дом, тем легче достичь желаемого уровня К. Таунхаус легче утеплить, чем отдельно стоящую виллу. Правительство устанавливает стандарты для K-level. Тройное остекление и алюминиевые профили с термическим разделением являются прочной основой для достижения минимально возможного уровня K, что означает лучшую изоляцию здания.

Что такое U-значение? Объяснение тепловых потерь, тепловой массы и онлайн-калькуляторов

Хотя в настоящее время основной упор в экологических характеристиках зданий делается на использование углерода, по-прежнему необходимо учитывать тепловые характеристики строительных материалов как способствующий фактор. Тепловые характеристики измеряются с точки зрения потерь тепла и обычно выражаются в строительной отрасли как коэффициент теплопроводности или коэффициент теплопередачи. При разработке стратегии строительства обязательно потребуются расчеты коэффициента теплопроводности.Некоторые термины имеют схожее значение, и в Интернете можно найти противоречивые интерпретации. В этой статье объясняются различные термины и их взаимосвязь.

Показатель U или коэффициент теплопередачи (обратный значению R)

Коэффициент теплопередачи, также известный как коэффициент теплопередачи, — это скорость передачи тепла через конструкцию (которая может быть из одного материала или из композитного материала), деленная на разницу температур в этой конструкции.Единицы измерения — Вт / м²K. Чем лучше изолирована конструкция, тем ниже будет коэффициент теплопередачи. Стандарты изготовления и установки могут сильно повлиять на коэффициент теплопередачи. Если изоляция установлена ​​плохо, с зазорами и мостиками холода, коэффициент теплопередачи может быть значительно выше желаемого. Коэффициент теплопередачи учитывает потери тепла из-за теплопроводности, конвекции и излучения.

Расчет коэффициента теплопередачи

Базовый расчет U-значения относительно прост.По сути, значение U можно рассчитать, найдя обратную величину суммы тепловых сопротивлений каждого материала, составляющего рассматриваемый строительный элемент. Обратите внимание, что помимо сопротивления материала внутренняя и внешняя поверхности также имеют сопротивления, которые необходимо добавить. Это фиксированные значения.

Существует ряд стандартов, регулирующих методы расчета коэффициента теплопередачи. Они перечислены в разделе «Полезные ссылки и ссылки» в конце этой статьи.

Простые расчеты коэффициента теплопередачи можно выполнить следующим образом, послойно рассматривая конструкцию строительного элемента. Однако обратите внимание, что при этом не учитываются мосты холода (например, стенные стяжки), воздушные зазоры вокруг изоляции или различные тепловые свойства, например, швов . В этом примере рассматривается полая стена:

Материал Толщина Электропроводность
(значение k)
Сопротивление = Толщина ÷ проводимость
(R-значение)
Наружная поверхность 0.040 К м² / Вт
Кирпич глиняный 0,100 м 0,77 Вт / м · К 0,130 К м² / Вт
Стекловата 0,100 м 0,04 Вт / м · К 2,500 К м² / Вт
Бетонные блоки 0,100 м 1,13 Вт / м · К 0,090 К м² / Вт
Гипс 0.013 м 0,50 Вт / м · К 0,026 К м² / Вт
Внутренняя поверхность 0,130 К м² / Вт
Итого 2,916 K м² / Вт
Значение U = 1 ÷ 2,916 = 0,343 Вт / м² · K

Обратите внимание, что в приведенном выше примере удельные электропроводности (значения k) строительных материалов находятся в свободном доступе в Интернете; в частности от производителей.Фактически, использование данных производителя повысит точность, если конкретные указанные продукты известны на момент расчета. Хотя можно учесть швы раствора в приведенном выше расчете, оценив процентную площадь раствора по отношению к заложенной в нем блочной кладке, следует иметь в виду, что это грубый метод по сравнению с более надежным методом, изложенным в BS EN ISO 6946 I .

Измерение коэффициента теплопередачи

Хотя проектные расчеты являются теоретическими, можно также провести измерения после строительства.У них есть то преимущество, что можно учитывать качество изготовления. Расчеты теплопроводности крыш или стен можно проводить с помощью измерителя теплового потока. Он состоит из датчика термобатареи, который прочно прикреплен к испытательной зоне и контролирует тепловой поток изнутри наружу. Коэффициент теплопередачи получается путем деления среднего теплового потока (потока) на среднюю разницу температур (внутри и снаружи) за непрерывный период около 2 недель (или более года в случае плиты первого этажа из-за накопления тепла в помещении). земля).

Точность измерений зависит от ряда факторов:

  • Величина разницы температур (больше = точнее)
  • Погодные условия (лучше облачно, чем солнечно)
  • Хорошая адгезия термобатареи к испытательной площадке
  • Продолжительность мониторинга (большая продолжительность позволяет получить более точное среднее значение)
  • Больше контрольных точек обеспечивает большую точность для предотвращения аномалий

Два усложняющих фактора, которые могут повлиять на свойства теплопередачи материалов, включают:

  • Температура окружающей среды, в том числе из-за скрытой теплоты
  • Воздействие конвекционных потоков (повышенная конвекция способствует тепловому потоку)

Калькуляторы коэффициента теплопередачи

Поскольку расчет U-значений может занять много времени и быть сложным (особенно там, где, например, необходимо учитывать холодный мостик), было выпущено множество онлайн-калькуляторов U-value.Однако многие из них доступны только по подписке, а бесплатные, как правило, слишком упрощены. Другой вариант — запросить расчет, например, у производителя изоляции, продукт которого указывается.

Утвержденные строительные нормы и правила

Документы L1A, L2A, L1B и L2B в Англии и Уэльсе все относятся к публикации BR 443 Соглашения для расчета U-значения II для утвержденных методологий расчета, в то время как сопутствующий документ Соглашения по U-значению в упражняться.Рабочие примеры с использованием BR 443 III предоставляют полезные рекомендации.

R-значение или теплоизоляция (обратная U-значению)

Теплоизоляция является преобразователем коэффициента теплопередачи; другими словами, способность материала противостоять тепловому потоку. R-значения чаще используются в определенных частях мира (например, в Австралии), в отличие от Великобритании, предпочитающей U-значения. Единицами измерения коэффициента теплопередачи являются м²K / Вт, и, опять же, более высокое значение указывает на лучшую производительность (в отличие от более низкого значения, требуемого для значения U).

значение k или теплопроводность (также известное как значение лямбда или λ; величина, обратная удельному тепловому сопротивлению)

Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. Следовательно, высокая теплопроводность означает, что передача тепла через материал будет происходить с большей скоростью; обратите внимание, что это также зависит от температуры. Единицы теплопроводности — Вт / м⋅К. Однако, в отличие от значений U и R, значения k не зависят от толщины рассматриваемого материала.

Значение Y, или теплопроводность, или коэффициент теплопередачи

Способность материала поглощать и отдавать тепло из внутреннего пространства при изменении температуры этого пространства называется теплопроводностью (или коэффициентом теплопередачи ) и определяется в BS EN ISO 13786: 2007 Тепловые характеристики строительных элементов IV . Это также является основой для «динамической модели агрегата» в CIBSE Guide A: Environmental design V , которая используется для расчета охлаждающих нагрузок и летних температур в помещениях.Чем выше теплопроводность, тем выше будет тепловая масса. Теплопроводность аналогична коэффициенту теплопередачи (и используются те же единицы измерения). Однако он измеряет теплоемкость материала, то есть способность материала сохранять и выделять тепло в течение определенного периода времени, обычно 24 часа. Как и коэффициент теплопередачи, единицы измерения — Вт / м²K.

Обратите внимание, что коэффициент теплопроводности «значение Y» не следует путать с коэффициентом теплового моста «значение y» , который определен в приложении K к стандартной процедуре оценки (SAP) как полученный из линейного коэффициента теплопередачи.

Psi (Ψ) значение, или линейный коэффициент теплопередачи

Мера теплопотерь из-за теплового моста называется линейным коэффициентом теплопередачи (в отличие от коэффициента теплопередачи «площади», который иначе называется значением U), с единицами измерения, опять же, Вт / м²K. Значения psi используются для получения значений y (коэффициент теплового моста , ) в Приложении K к стандартной процедуре оценки.

Удельное термическое сопротивление (обратное теплопроводности)

Термическое сопротивление — это способность материала сопротивляться теплопроводности через него.Как и значение k, это свойство не зависит от толщины рассматриваемого материала. Единицы измерения удельного теплового сопротивления — Км / Вт.

Теплопроводность (обратная термическому сопротивлению)

Это относится к количеству тепла, проводимого через материал данного объема в единицу времени, то есть скорость теплопроводности. Таким образом, единицы измерения — Вт / К.

Тепловое сопротивление (обратно пропорционально теплопроводности)

Это мера того, насколько хорошо материал может сопротивляться теплопроводности через него, и измеряется в К / Вт.Как и в случае с теплопроводностью, это мера скорости передачи для данного объема.

Тепловая масса

До сих пор в строительной отрасли Великобритании в значительной степени игнорировалось, тепловая масса (в отличие от теплопроводности) выводится из удельной теплоемкости (способность материала накапливать тепло относительно своей массы), плотности и теплопроводность (насколько легко тепло может проходить через материал). SAP 2009 использует теплопроводность в виде значения «k» (или каппа) при расчете параметра (TMP) тепловой массы .Значение k — это теплоемкость на единицу площади «термически активной» части конструктивного элемента (только первые 50 мм или около того толщины элемента оказывают реальное влияние на тепловую массу, так как она уменьшается с увеличением глубины до элемент; за пределами 100 мм эффект незначителен). Следует отметить, что значение «k» является приблизительным, поскольку делаются предположения о степени термически активных объемов материала; кроме того, он игнорирует влияние теплопроводности при расчете периода, в течение которого тепло поглощается и выделяется из материала.BS EN ISO 13786 VI обеспечивает более эффективный метод определения тепловой массы. Не следует путать тепловую массу с изоляцией.

Значение тепловой массы невозможно переоценить, как показано на следующих примерах:

Строительство стен Значение U Тепловая проводимость Тепловая масса
  • 200мм кирпич
  • «Мокрая» штукатурка 13 мм
2 Вт / м²K 4.26 Вт / м² · K 169 кДж / м² · K
  • Кирпич 100мм
  • Полость, заполненная минеральной ватой 150 мм
  • Газобетонный блок 100мм
  • Гипсокартон 13мм на штукатурку 10мм
0,19 Вт / м²K 1,86 Вт / м² · K 9 кДж / м² · K

Обратите внимание, насколько низкая тепловая масса современной полой стены по сравнению с массивной кирпичной стеной.Однако, заменив сухую штукатурку «влажной» штукатуркой толщиной 13 мм, пропускная способность может быть существенно увеличена:

Строительство стен Значение U Тепловая проводимость Тепловая масса
  • Кирпич 100мм
  • Полость, заполненная минеральной ватой 150 мм
  • Газобетонный блок 100мм
  • «Мокрая» штукатурка 13 мм
0.19 Вт / м² · K 2,74 Вт / м² · K 60 кДж / м² · K

Таким образом, можно увидеть, что такое разделение гипсокартона позволяет почти полностью удалить эффективную тепловую массу в доме, построенном в соответствии с современными стандартами и технологиями.

Использование тепловой массы для борьбы с перегревом в летнее время обсуждается более подробно в серии статей Адаптация к изменению климата в зданиях: избыточное тепло , часть первая VII и две VIII .

Декремент

Описывает способ, с помощью которого плотность, теплоемкость и теплопроводность материала могут замедлять передачу тепла от одной стороны к другой, а также уменьшать это усиление при прохождении через него. Следовательно, это влияет на тепловые характеристики здания в более теплые периоды. Они называются задержкой декремента и коэффициентом декремента соответственно.

Химическая фаза

Когда материал меняет состояние с твердого на жидкое или с жидкости на газ, теплопроводность этого материала может измениться.Это происходит из-за поглощения и выделения скрытой теплоты, а также может происходить в меньших масштабах, что может быть выгодно при строительстве.

Становятся все более доступными материалы, способные обеспечить высокую тепловую массу при малых объемах. Эти вещества, известные как материалы с фазовым переходом (PCM), могут накапливать и выделять скрытое тепло при плавлении и затвердевании соответственно в узком диапазоне температур. Эти материалы могут быть микрокапсулированы в определенных типах строительных материалов, таких как гипс или глина, с образованием либо облицовочных плит, либо потолочной плитки.Они также могут быть макроинкапсулированы, например, в Пластины теплообменника для использования в охлаждающих и вентиляционных установках , и исследуются на предмет включения в пенополиуретановые панели для таких применений, как композитные облицовочные панели с металлической облицовкой. Преимущество ПКМ в том, что они могут обеспечивать значительное количество тепловой массы, будучи сами по себе очень тонкими; то есть , тепловая масса кажется непропорционально большой по сравнению с физической толщиной материала.

PCM

могут предложить практическое решение для повторного использования тепловой массы в легких зданиях для противодействия перегреву и более подробно рассматриваются в серии статей Адаптация к изменению климата в зданиях: избыточное тепло (часть вторая) IX .

Заинтересованы в большем количестве подобного контента? Подпишитесь на информационный бюллетень NBS eWeekly.

Зарегистрируйтесь сейчас

Калькулятор изоляции

Этот калькулятор изоляции отвечает на вопрос: «Каков R-показатель данной стены и сколько изоляции мне нужно?» Вы можете поэкспериментировать с этим калькулятором, чтобы узнать, как рассчитать R-значение (общее R-значение) любого изоляционного материала стен, утеплителя чердака или барьера. Выберите материалы, которые вы уже используете, или материалы, которые вы хотите использовать, и введите их толщину, чтобы найти общее R-значение вашего барьера.Это также идеальное время, чтобы проверить наш калькулятор тепловых потерь, в котором обсуждается «U-Value», которое вы, возможно, также захотите узнать. Но чтобы узнать больше об изоляции и R-значении, продолжайте читать эту статью.

Что такое изоляция и какая изоляция вам нужна?

Жизнь в местах с сильной жарой летом заставляет людей использовать кондиционеры для поддержания комфорта в своих домах. Стены, крыша, пол и даже окна и входные двери наших домов действуют как барьеры, защищающие нас от внешних температур.Материалы, используемые для этих барьеров, влияют на то, насколько хорошо наши дома сохраняют сильную жару снаружи. Тепло или тепловая энергия протекает через материалы посредством проводимости, конвекции и излучения. Мы называем материалы, устойчивые к тепловому потоку, изоляционными материалами или просто изоляционными материалами .

Также настоятельно рекомендуется использовать изоляцию для домов, которые зимой испытывают отрицательные температуры. Обогреватели были бы намного эффективнее с изолированными стенами и крышей, так как тепло, производимое обогревателями, будет надлежащим образом храниться внутри.Также важно держать плотно закрытым домом , чтобы избежать утечек тепла. Удивительно, но слой снега может действовать как изоляция на нашей кровле. Однако без надлежащей кровли и изоляции чердака внутри крыши и стен может скапливаться влага, что может привести к повреждениям в будущем.

Что такое R-значение?

Любой материал, который хорошо сопротивляется тепловому потоку, может использоваться в качестве изоляции (ну, можно использовать даже те, которые имеют плохие резисторы, но зачем вам?). R-Value — это числовое значение, присвоенное материалу, которое представляет его сопротивление тепловому потоку при заданной толщине.Мы также можем определить общую R-ценность слоев материала, из которых состоят наши дома. Чем выше R-Value барьера, тем выше его термическое сопротивление. Толщина материала также влияет на его общую R-ценность. Чем толще материал, тем лучше его термическое сопротивление, если у него хорошее значение R-Value.

С другой стороны, получение обратного значения R-Value дает нам еще один фактор, который описывает тепловой поток через материал.Мы называем этот коэффициент U-Value или U-коэффициент. U-значение, с другой стороны, представляет способность материала проводить тепло. Это означает, что более низкие значения U предпочтительнее, поскольку они ограничивают поток тепла через барьеры дома.

Как рассчитать R-значение барьера

Вычислить общее R-значение барьера так же просто, как сложить R-значение каждого материала в заданном поперечном сечении. Так как R-значения материала имеют единицы измерения в ° F · ft² · ч / BTU на единицу толщины дюйма, мы сначала должны умножить R-значение материала на его толщину, чтобы получить его общее R-значение.С учетом сказанного, мы можем рассчитать общий или объемный R-Value барьера (с несколькими слоями материалов), используя следующее уравнение:

Общая R-ценность = R₁t₁ + R₂t₂ + R₃t₃ + R₄t₄ + R₅t₅ + ... + Rₙtₙ

Где Rₙ — это R-Value материала в ° F · ft² · ч / BTU / дюйм, а tₙ — это соответствующая толщина в дюймах . Мы также можем выразить R-значения в метрических единицах или единицах СИ как м² · K / W . Мы можем преобразовать значения R в RSI (значение R в единицах СИ), разделив значение R на производную константу 5.6785917 .

Чтобы лучше понять, как рассчитать общее значение R-Value, давайте рассмотрим образец стены с теми же слоями, что и на изображении ниже:

Этот образец стены включает в себя типичный гипсокартон с изоляцией из стекловолокна толщиной 3 дюйма (значение R: 3,40) между двумя листами цементной плиты 3/4 дюйма (значение R: 0,05). Этот гипсокартон устанавливается с воздушным зазором. (R-значение: 1,43) от 1 дюйма до 3-дюймовой бетонной стены (R-значение: 0,08). Стена также поставляется с внешней 2-дюймовой кирпичной облицовкой (R-значение: 0.20), с дюймовым слоем гравия (R-Value: 0,60) между ними. Используя приведенную ниже таблицу, мы можем увидеть, каковы R-значения для других материалов, обычно используемых в строительстве:

Материал R-Value
на дюйм
толщина
Материал R-Value
на дюйм
толщина
Акустическая потолочная плитка 2.90 Изоциануратная пена 7,00
Воздушное пространство 1,43 Ламинированная древесноволокнистая плита 2,38
Бетон с воздухововлекающими добавками 3,90 Мацерированная бумага / целлюлоза 3.57
Плита асбестоцементная 0,25 Мрамор 0,05
Кирпич (90 PCF) 0,20 Мрамор 0,09
Ковровое покрытие и волокнистая подушка 2.10 Минеральная / минеральная вата (сыпучий наполнитель) 3,20
Кедровые бревна 1,33 Минеральная / минеральная вата 3,30
Целлюлоза (плотная упаковка) 3,20 ДСП (низкой плотности) 1.41
Целлюлоза (насыпная) 3,50 ДСП (средней плотности) 1,06
Цементная плита 0,05 ДСП 1,10
Цементный раствор 0.20 Фанера 1,25
Плитка керамическая 0,08 Пенополиизоцианурат PIR с фольгой 7,20
CMU (полый) 1,00 Аэрозольная пена из полиизоцианурата PIR 6.50
Кирпич обыкновенный (120 ПКФ) 0,11 Пенополиуритан для распыления (высокой плотности) 6,50
Пробковая доска 3,45 Пенополиуритан (низкая плотность) 3,70
Вспученный перлит (сыпучий наполнитель) 2.63 Наливной бетон 0,08
Пенополистирол EPS 4,00 Песок и гравий 0,60
Экструдированный пенополистирол XPS 5,00 Опилки или стружка 2.22
Стекловолокно (плотная упаковка) 4,00 Пиломатериалы хвойных пород (пихта, сосна) 1,25
Стекловолокно (насыпной) 0,7 PCF 2,20 Штукатурка 0,20
Стекловолокно (насыпной) 2.0 PCF 4,00 Пена тройного сополимера мочевины 4,48
Стекловолокно (легкое) 4,00 Вермикулит (насыпная) 2,20
Стекловолокно (стандарт) 3,40 Дерево 1.25
Гранит 0,05 Ватина из древесного волокна 4,00
Гипсокартон 0,90 Деревянная черепица 1,00
Твердая древесина (клен, дуб) 0.91

Учитывая значения R и толщину материалов в нашем примере, теперь мы можем ввести их в наш калькулятор изоляции, который решает общее уравнение R-Value следующим образом:

Общее значение R = (0,05) * (0,75 дюйма) + (3,40) * (3 дюйма) + (0,05) * (0,75 дюйма) + (1,43) * (1 дюйм) + (0,08) * (3 дюйма) ) + (0,60) * (1 дюйм) + (0,20) * (2 дюйма)

Общая R-стоимость = 12,948

Тогда мы можем сказать, что общая R-ценность данных 11.5-дюймовая стена с описанной выше изоляцией стены составляет 12,948 ° F · фут² · час / BTU или имеет значение R R-12,9 .

Что такое R-значения

Рекомендуемые значения R для каждого типа барьеров в наших домах зависят от того, где мы живем. Также рекомендуется проверить свои местные строительные нормы и правила на предмет их рекомендуемых значений R для изоляции стен, чердака и даже изоляции пола, чтобы узнать, сколько изоляции вам нужно. Вы также можете увидеть рекомендуемые значения сопротивления изоляции, напечатанные на упаковке изоляционных материалов.Ваш местный поставщик также будет рад сообщить вам рекомендуемое значение R-Value для необходимого вам приложения. С помощью нашего калькулятора изоляции вы сможете определить толщину изоляции, необходимую для вашего дома.

Если вы найдете наш калькулятор изоляции полезным для определения R-значений изоляции стен и чердака, возможно, вы также захотите попробовать наш калькулятор размера комнаты для кондиционера, который поможет вам определить подходящий размер кондиционера для вашей комнаты.Однако, если вы планируете построить энергоэффективный дом, мы настоятельно рекомендуем наш калькулятор экономии пассивного дома.

Расчет теплоизоляции и потерь тепла в воздуховодах

Перейти к основному содержанию

Авторизоваться

  • EN
  • CZ
  • RU

Форма поиска

Поиск

  • Продукты

    • Единицы измерения

      • X серия

      • AeroMaster Cirrus

      • AeroMaster XP

      • АэроМастер FP

      • Vento

      • КЕКС

    • Воздушные завесы

      • DoorMaster C

      • DoorMaster D

      • DoorMaster P

    • Системы контроля

      • VCS

      • Мобильное приложение

  • Заявление

    • Нормальная вентиляция

    • Бассейновые залы

    • Чистые помещения и здравоохранение

  • Рекомендации

  • Служба поддержки

    • Программное обеспечение для проектирования AeroCAD

    • Форма гарантийного требования

  • Услуги

  • О нас

    • Профиль Компании

    • Новости

    • Материалы для скачивания

  • Контакты

    • Штаб-квартира

    • Отдел продаж CZ / SK

    • Дилерский центр

    • Отдел обслуживания

    • отдел кадров

  • Скачать

  • h-x диаграмма
  • Расчет свойств влажного воздуха
  • Расчет площади вентустановки
  • Поперечное сечение воздуховода
  • Расчет теплоизоляции и теплопотерь воздуховодов
  • Расчет удельной потери давления в воздуховоде
  • Преобразователь единиц массового расхода воздуха
  • Общий расчет потери давления при местном сопротивлении
  • Расчет состояния воздуха при обогреве и мощность обогревателя

тел.+420 571 877 778

факс +420 571 877 777

электронная почта [email protected]

  • © 2021 REMAK a.s. | Администрация Gapanet solution s.r.o.

Проектные данные

| WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Этот раздел Руководства по проектированию механической изоляции представляет собой сборник информации и данных, которые могут быть полезны разработчикам и конечным пользователям систем механической изоляции.Раздел содержит несколько простых калькуляторов, позволяющих рассчитывать тепловой поток и температуру поверхности. Включены обсуждение и ссылки на другие более сложные компьютерные программы для выполнения этих вычислений.

Оценка потерь тепла / тепловыделения

Устойчивый одномерный тепловой поток через системы изоляции регулируется законом Фурье:

где:

q = скорость теплового потока, БТЕ / ч

A = площадь поперечного сечения, нормальная к тепловому потоку, фут 2

k = теплопроводность изоляционного материала, БТЕ-дюйм / ч фут 2 ° F

dT / dx = температурный градиент, ° F / дюйм

Для плоской геометрии конечной толщины уравнение сводится к:

q = k · A · (T 1 –T 2 ) / X

(2)

где:

X = толщина изоляции, дюйм.

Для цилиндрической геометрии уравнение принимает следующий вид:

q = k · A 2 · (T 1 –T 2 ) / (r 2 · ln (r 2 / r 1 ))

(3)

где:

r 2 = внешний радиус, дюйм

r 1 = внутренний радиус, дюйм

A 2 = площадь внешней поверхности, футы 2

Термин r 2 ln (r 2 / r 1 ) иногда называют «эквивалентной толщиной» изоляционного слоя.Эквивалентная толщина — это толщина изоляции, которая при установке на плоской поверхности будет давать тепловой поток, равный потоку тепла на внешней поверхности цилиндрической формы.

Теплоотдача от поверхностей представляет собой комбинацию конвекции и излучения. Обычно предполагается, что эти режимы являются аддитивными, и поэтому для оценки теплового потока к / от поверхности можно использовать комбинированный поверхностный коэффициент:

где:

ч с = комбинированный коэффициент поверхности, БТЕ / ч фут 2 ° F

ч c = коэффициент конвекции, БТЕ / ч фут 2 ° F

ч r = коэффициент излучения, БТЕ / h фут 2 ° F

Предполагая, что излучающая среда равна температуре окружающего воздуха, потери / приток тепла на поверхности можно рассчитать как:

q = h s · A · (T surf –T amb )

(5)

Коэффициент излучения обычно оценивается как:

h r = ε · σ · (T surf 4 –T amb 4 ) / (T surf –T amb )

(6)

где:

ε = эмиттанс поверхности

σ = постоянная Стивена-Больцмана (= 0.1714 x 10 -8 БТЕ / (ч · фут 2 · ° R 4 )

T x = Температура, ° R

Коэффициент излучения (или коэффициент излучения) поверхности определяется как отношение излучения, испускаемого поверхностью, к излучению, испускаемому черным телом при той же температуре. Эмиттанс — это функция материала, состояния его поверхности и температуры. Таблица с приблизительным коэффициентом излучения обычно используемых материалов приведена в Таблице 1.

Таблица 1.Данные об эмиссии широко используемых материалов

Материал Излучение (~ 80 ° F)
Куртка All Service 0,9
Алюминиевая краска 0,5
Алюминий анодированный 0,8
Алюминий, технический лист 0,1
Алюминий с тиснением 0,2
Алюминий оксидированный 0.1-0,2
Алюминий полированный 0,04
Сталь с алюминиево-цинковым покрытием 0,06
Холст 0,7-0,9
Цветная мастика 0,9
Медь полированная 0,03
Медь окисленная 0,8
Эластомер или полиизобутилен 0,9
Сталь оцинкованная, окунутая или матовая 0.3
Сталь оцинкованная, новая, полированная 0,1
Чугун или сталь 0,8
Окрашенный металл 0,8
Пластиковая труба или оболочка (ПВХ, ПВДХ или ПЭТ) 0,9
Рубероид и черная мастика 0,9
Резина 0,9
Стеклоткань, пропитанная силиконом 0,9
Нержавеющая сталь, новая, очищенная 0.2

© Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.

Конвекция — это перенос энергии за счет комбинированного действия теплопроводности, накопления энергии и перемешивания. Он классифицируется как принудительная конвекция (когда перемешивающее движение вызывается каким-либо внешним воздействием) или естественная конвекция (когда перемешивание происходит в результате разницы плотности, вызванной температурными градиентами). Коэффициенты конвекции (h c ) могут быть оценены для ряда простых геометрий, используя корреляции данных экспериментальных исследований.В этих исследованиях используются соответствующие безразмерные параметры для корреляции результатов. Incropera и DeWitt представляют ряд этих корреляций в своем тексте «Основы тепломассообмена». Эти корреляции также резюмированы в Стандартной практике ASTM C 680 и в Справочнике ASHRAE 2013 г. — Основы.

Контроль температуры поверхности

Обычный расчет, связанный с системами механической изоляции, включает определение толщины изоляции, необходимой для регулирования температуры поверхности до определенного значения с учетом рабочей температуры процесса и температуры окружающей среды.Например, может потребоваться рассчитать толщину изоляции резервуара, необходимую для поддержания температуры внешней поверхности на уровне 140 F или ниже, когда температура жидкости в резервуаре составляет 450 F, а температура окружающей среды составляет 80 F.

В установившемся режиме тепловой поток через изоляцию к внешней поверхности равен тепловому потоку от поверхности к окружающему воздуху. В форме уравнения:

или

(k / X) · A · (T hot –T surf ) = h · A · (T surf –T amb )

(8)

Переставив это уравнение, получим:

X = (k / h) · [(T hot –T surf ) / (T surf –T amb )]

(9)

Поскольку соотношение температурных разностей известно, требуемую толщину можно рассчитать, умножив на отношение проводимости изоляционного материала к поверхностному коэффициенту.

В приведенном выше примере предположим, что поверхностный коэффициент можно оценить как 1,0 БТЕ / ч фут 2 F, а проводимость изоляции, которая будет использоваться, составляет 0,25 БТЕ / ч фут 2 F. Требуемая толщина может тогда можно оценить как:

X = (0,25 / 1,0) [(450–140) / (140–80) = 1,29 дюйма

Эта расчетная толщина будет округлена до следующего доступного размера, вероятно, 1– ½ дюйма.

Для радиального теплового потока рассчитанная толщина будет представлять собой эквивалентную толщину; фактическая толщина (r 2 -r 1 ) будет меньше (см. уравнение (8) выше).

Эту простую процедуру можно использовать как оценку первого порядка. На самом деле поверхностный коэффициент не является постоянным, а изменяется в зависимости от температуры поверхности, скорости воздуха, ориентации и поверхностной эмиссионной способности.

При выполнении этих расчетов важно использовать фактические размеры трубы и изоляции труб. Многие (но не все) изоляционные изделия для труб и трубопроводов соответствуют стандартам размеров, первоначально опубликованным военными в MIL-I-2781, а затем принятым другими организациями, включая ASTM.Стандартные размеры труб и изоляции приведены для справки в Таблице 2. Стандартные размеры труб и изоляции приведены в Таблице 3. Соответствующие размерные данные для гибкой изоляции с закрытыми ячейками приведены в Таблицах 4 и 5.

Для систем механической изоляции также важно понимать, что теплопроводность (k) большинства изоляционных материалов значительно зависит от температуры. В документации производителя обычно приводятся кривые или таблицы зависимости проводимости от температуры.При выполнении расчетов теплопередачи важно использовать «эффективную теплопроводность», которая может быть получена путем интегрирования кривой зависимости проводимости от температуры или (в качестве приближения) с использованием проводимости, рассчитанной при средней температуре через изоляционный слой. . ASTM C 680 предоставляет алгоритмы и методики расчета для включения этих уравнений в компьютерные программы.

С этими осложнениями легко справиться для различных граничных условий с помощью доступных компьютерных программ, таких как программа NAIMA 3E Plus® (www.pipeinsulation.org).

Пример распечатки программы 3E Plus® показан на Рисунке 1.

Рис. 1. Образец распечатки из программы NAIMA 3E Plus®.

Оценки потерь тепла для труб стандартных размеров приведены в таблицах 6 и 7. Они полезны для быстрой оценки стоимости потерь энергии из-за неизолированных трубопроводов.

Размеры стандартной изоляции труб и трубопроводов

Таблица 2. Внутренний и внешний диаметры стандартной изоляции труб

Размер трубы, NPS Наружный диаметр трубы, дюйм. ID изоляции, дюймы Номинальная толщина изоляции
1 1 – ½ 2 2 – ½ 3 3 – ½ 4 4 – ½ 5
½ 0,84 0,86 2,88 4,00 5,00 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
¾ 1.05 1,07 2,88 4,00 5,00 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
1 1,315 1,33 3,50 4,50 5,56 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
1 – ¼ 1,660 1.68 3,50 5,00 5,56 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
1 – ½ 1.900 1,92 4,00 5,00 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75
2 2,375 2,41 4.50 5,56 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75
2 – ½ 2,875 2,91 5,00 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00
3 3,500 3,53 5,56 6.62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00
3 – ½ 4.000 4,03 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 12,75 14,00
4 4.500 4,53 6,62 7,62 8.62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00 15,00
4 – ½ 5.000 5,03 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00 14,00 15,00
5 5,563 5,64 7,62 8,62 9,62 10.75 11,75 12,75 14,00 15,00 16,00
6 6,625 6,70 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00 15,00 16,00 17,00
7 7,625 7,70 10,75 11,75 12,75 14.00 15,00 16,00 17,00 18,00
8 8,625 8,70 11,75 12,75 14,00 12,00 16,00 17,00 18,00 19,00
9 9,625 9,70 12,75 14,00 15,00 16,00 17.00 18,00 19,00 20,00
10 10,75 10,83 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 21,00
11 11,75 11,83 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20.00 21,00 22,00
12 12,75 12,84 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 21,00 22,00 23,00
14 14,00 14,09 17,00 18,00 19,00 20,00 21,00 22,00 23.00 24,00

Таблица 3. Внутренний и внешний диаметры стандартной изоляции трубопровода

Размер трубки, CTS Внешний диаметр трубки, дюйм Изоляция ID Номинальная толщина изоляции
1 1 – ½ 2 2 – ½ 3 3 – ½ 4 4 – ½ 5
3/8 0,500 0,52 2.38 3,50 4,50 5,56 6,62
½ 0,625 0,64 2,88 3,50 4,50 5,56 6,62
¾ 0,875 0,89 2,88 4,00 5,00 6.62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
1 1,125 1,14 2,88 4,00 5,00 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
1 – ¼ 1,375 1,39 3,50 4,50 5,56 6,62 7.62 8,62 9,62 10,75 11,75
1 – ½ 1,625 1,64 3,50 4,50 5,56 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75
2 2,125 2,16 4,00 5,00 6,62 7,62 8,62 9.62 10,75 11,75 12,75
2 – ½ 2,625 2,66 4,50 5,56 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75
3 3,125 3,16 5,00 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11.75 12,75 14,00
3 – ½ 3,625 3,66 5,56 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00
4 4,125 4,16 6,62 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14.00 15,00
5 5,125 5,16 7,62 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00 15,00 16,00
6 6,125 6,20 8,62 9,62 10,75 11,75 12,75 14,00 15,00 16,00 17.00

Таблица 4. Внутренний и внешний диаметры стандартной гибкой изоляции для труб с закрытыми ячейками

Размер трубы, NPS Наружный диаметр трубы, дюйм ID изоляции, дюймы Наружный диаметр изоляции, дюймы
Номинальная толщина изоляции
½ « ¾ « 1 «
½ 0,84 ,97 1,87 2,47 2,97
¾ 1.05 1,13 2,03 2,63 3,13
1 1,315 1,44 2,44 2,94 3,44
1 – ¼ 1,660 1,78 2,78 3,38 3,78
1 – ½ 1.900 2,03 3,03 3,63 4,03
2 2.375 2,50 3,50 4,10 4,50
2 – ½ 2,875 3,00 4,00 4,60 5,00
3 3,500 3,70 4,66 5,26 5,76
3 – ½ 4.000 4,20 5,30 5,90 6.40
4 4.500 4,70 5,88 6.40 6,90
4 – ½ 5.000
5 5,563 5,76 6,86 7,46 7,96
6 6,625 6,83 7,93 8,53 9,03
7 7,625
8 8.625 8,82 9,92 10,52

Таблица 5. Внутренний и внешний диаметры стандартной гибкой изоляции для труб с закрытыми порами

Номинальный размер трубки, дюймы Внешний диаметр трубки ID изоляции, дюймы Наружный диаметр изоляции, дюймы
Номинальная толщина изоляции
½ « ¾ « 1 «
3/8 0.500 . 600 1,500 1,950
½ 0,625 0,750 1,650 2,150 2,750
¾ 0,875 1.000 1,950 2,500 3.000
1 1,125 1,250 2,220 2,850 3,250
1 – ¼ 1.375 1,500 2,500 3,100 3,500
1 – ½ 1,625 1,750 2,750 3,350 3,750
2 2,125 2,250 3,250 3,850 4,250
2 – ½ 2,625 2,750 3,750 4.350 4,750
3 3.125 3,250 4,250 4,850 5.250
3 – ½ 3,625 3,750 4,850 5,450 5,950
4 4,125 4,250 5,350 5,950 6.450

Потери тепла в неизолированных трубах и трубопроводах

Таблица 6. Тепловые потери от неизолированной стальной трубы к неподвижному воздуху при 80 ° F, БТЕ / ч · фут

907 41565

Номинальный размер трубы, дюймы Внутренняя температура трубы, ° F
180 280 380 480 580
½ 56,3 138 243 377 545
¾ 68,1 167 296 459 665
1 82,5 203 360 560 813
1 – ¼ 102 251 446 695 1010
1 – ½ 115 283 504 787 1150
2 141 350 623 974 1420
2 – ½ 168 416 743 1160 1700
3 201 499 891 1400 2040
3 – ½ 228 1010 1580 2310
4 254 631 1130 1770 2590
4 – ½ 281 697 1250 1960 2860
5 313 777 1390 2180 3190
6 368 915 1640 2580 3770
7 421 1040 1880 2950 4310
8 473 1180 2110 3320 4860
9 525 1310 2340 3680 5400
10 583 1450 2610 4100 6000
12 686 1710 3070 4830 7090
14 747 1860 3340 5260 7720
16 850 2120 3810 6000 8790
18 953 2380 4270 6730 9870
20 1060 2630 4730 7460 10950
24 1260 3150 5660 8920 13100

© Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.

Таблица 7. Тепловые потери от неизолированной медной трубки до неподвижного воздуха при 80 ° F, БТЕ / ч · фут

Номинальный размер трубки, дюймы Внутренняя температура трубки, ° F
120 150 180 210 240
3/8 10,6 20,6 31,9 44,2 57,5 ​​
½ 12,7 24,7 38,2 53.1 69,2
¾ 16,7 32,7 50,7 70,4 91,9
1 20,7 40,5 62,9 87,5 114
1 – ¼ 24,6 48,3 74,9 104 136
1 – ½ 28,5 55,9 86,9 121 158
2 36.1 71,0 110 154 201
2 – ½ 43,7 86,0 134 187 244
3 51,2 101 157 219 287
3 – ½ 58,7 116 180 251 329
4 66,1 130 203 283 371
5 80.9 159 248 347 454
6 95,6 188 294 410 538
8 125 246 383 536 703
10 154 303 473 661 867
12 183 360 562 786 1031

© Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *