Расчет теплопроводности стены онлайн: SmartCalc. Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом. СНИП.
Теплотехнический расчёт
Результат
| № п/п | Наименование расчётных параметров | Обозначения | Ед. измер. | Величина |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Расчётная температура внутреннего воздуха | tв | °С | |
| 2 | Продолжительность отопительного периода | Zот.пер | сут | |
| 3 | Средняя температура наружного воздуха за отопительный период | tот.пер | °С | |
| 4 | Градусо/сутки отопительного периода | ГСОП | °С · сут |
| № п/п | Наименование расчётных параметров | Обозначения | Ед. измер. | Величина |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Коэффициент a | a | — | |
| 2 | Коэффициент b | b | — | |
| 3 | Требуемое сопротивление теплопередаче | Rтр | м2 · °С/Вт |
| № п/п | Наименование расчётных параметров | Обозначения | Ед. измер. | Величина |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности | α в | Вт/(м2 · С) | 8.7 |
| 2 | Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности | α н | Вт/(м2 · С) |
Слои ограждающей конструкции
| № п/п | Наименование материала | ширина слоя, мм | Коэф. теплопроводимости, Вт/(м2 · С) | Коэф. паропроницаеомсти, мг/(м·ч·Па) |
|---|
Расчет теплопроводности стен дома, формула и калькулятор онлайн
Как правило, теплосопротивление стен различается по регионам, и утепление помещений необходимо выполнять, учитывая климат. Ведь именно от хорошей теплоизоляции зависит температура внутри помещения и самих стен, а также то, как долго прослужит конструкция дома.
Каким теплотехническим требованиям должны соответствовать стены?
Все стены должны отвечать следующим теплотехническим требованиям:
- Материалы, из которых изготовлены стены, должны иметь хорошие теплозащитные свойства.
- Внутренняя часть стены должна иметь температуру, сходную с температурой воздуха в помещении, чтобы не образовывался конденсат. Допустимый предел температурных различий – от 4 до 12 градусов.
- Стены должны быть максимально устойчивыми к влажности.
Также материалы не должны пропускать ветер и сквозняк.
Надо учитывать, что тип материала утепления напрямую зависит от того, из чего изготовлена конструкция помещения.
Следующий немаловажный фактор – это количество утеплителя, а также его толщина. Толщина рассчитывается исходя из свойств материала постройки.
Характеристика теплозащитных свойств
Теплозащитные свойства стен напрямую зависят от теплопроводности материалов, которыми они были утеплены. Уровень теплопроводности равен объему тепла, проходящему за один час через один квадратный метр защитного материала толщиной в метр.
Самая низкая теплопроводность – у минеральной ваты, угольной ваты, пенополиуретана и других подобных материалов.
Но выбор утеплителя обуславливается и материалом возведения стен. Например, для деревянных домов подойдет минеральная или угольная вата. Обусловлено это тем, что они оказывают большое сопротивление холоду, но при этом позволяют дышать конструкции.
Для утепления кирпичных стен вполне подойдут пенопласт, пеноплекс, пенополиуретан и другие похожие по характеристикам утеплители.
Как выполнить расчет теплопроводности стены
При выборе утеплителя для стен важно учитывать, в какой температурной зоне находится помещение, а также теплоизоляционные характеристики материала стен. Большая часть территории России, за исключением некоторых областей, находится в переменчивой климатической зоне.
Для подобных температурных режимов коэффициент сопротивления теплопередач должен быть равен трем или немного больше трех. Если стены построены из кирпича и толщина составляет не более 50 см, то коэффициент сопротивления теплопередачи стен будет составлять не более, чем 0,7.
Чтобы стены имели соответствующие нормам теплоизоляционные характеристики, потребуется утеплитель с коэффициентом сопротивления теплоотдачи не меньше 2,6. Этому показателю соответствует пенопласт толщиной до 10 см. Очень важно учитывать и теплопотери через стены.
Как рассчитать теплопотери через стены
В готовой системе теплопотери происходят на стыках между листами утеплителя, через отверстия для дюбелей, крепящих его к стене. Также теплопотери могут возникать, например, в краевых зонах, а также в местах, где теплоизолятор примыкает к кровле.
Они могут возникнуть на оконных и дверных откосах, так как в большинстве случаев там невозможно смонтировать утеплитель нужной толщины. В лучшем случае, туда можно вмонтировать пенополистирол, толщина которого составляет не более 5 см.
К тому же структура части стен дома характеризуется повышенной влажностью – это кухня, ванная комната и санузлы. Влага снижает теплоизоляционные характеристики большинства утеплителей как минимум на 20%.
Поэтому необходимо внести поправку в расчеты к проектной толщине утеплителя – на 100 мм добавить дополнительных 20 мм. Благодаря увеличению толщины утеплителя происходит компенсация вышеперечисленных потерь тепла.
Если толщина стен меньше 50 см, и они возведены из стандартных строительных материалов, то толщина утеплителя будет составлять не менее 12 см.
Только при таких условиях утепление даст желаемый результат и стены будут соответствовать современным теплоизоляционным нормам.
Как посчитать теплопотери на калькуляторе онлайн
Для тех, у кого нет возможности или желания самостоятельно считать все параметры наружных и внутренних коэффициентов, существует калькулятор. Он способен рассчитать различные значения, необходимые для достижения нужного температурного эффекта для той или иной конструкции.
Кроме того, калькулятор может рассчитать коэффициент сопротивления конструкции. Рассмотрим каждый пример подробнее.
Для того чтобы рассчитать к.с. наружных или внутренних стен, введите в калькулятор следующие параметры: толщину наружных или внутренних утеплителей, толщину стены, на которую они установлены, а также среднюю норму температурного режима.
После того как все данные введены, можно нажимать кнопку «считать» и калькулятор выдаст достоверный результат. То же самое делается в примере, где необходимо считать значения для определения ширины наружных и внутренних утеплителей.
Для того чтобы правильно выбрать материал для поддержания нормальной температуры стен, тщательно высчитывайте значения коэффициента сопротивления. Сделать это можно как самостоятельно, так и при помощи калькулятора.
Кроме того, материал для утепления какой-либо строительной конструкции напрямую зависит от сырья, из которого изготовлена эта конструкция. Поэтому прежде чем начать считать коэффициенты, правильно подберите сочетающиеся между собой варианты.
Онлайн калькулятор расчета теплопотерь дома
Расчет теплопотерь дома: онлайн-калькулятор точного расчета теплопотерь
Комфортный климат в доме зависит от тепловых потерь. Чтобы не тратить лишние средства на отопление нужно учитывать многие факторы, такие как потеря тепла через стены во внешнюю среду, прогрев пола, материал и установка окон, исправность отопительной и вентиляционной системы и т.д.
Зачем нужен расчет теплопотерь дома?
Расчет теплопотерь дома – это учет всех составляющих, влияющих на потери тепла:
- Внешняя среда;
- Внутренняя составляющая.
Особенно актуально знать потери тепа в холодное время года. Решающим фактором здесь становится разность температур между внешней и внутренней средой. Потери тепла в зависимости от строительного материала необходимо рассчитать перед постройкой здания. Различные материалы характеризуются разной теплопроводностью. Дом, построенный из кирпича и бруса, по-разному задерживают тепло, и, соответственно для них требуется различный расход топлива на обогрев.
Очень большое влияние на сохранение тепла в помещении оказывает площадь. Недаром в Сибири бани строят маленькими, с низкими потолками.
Так же одним из факторов, влияющих на потерю тепла в помещении, является качественная теплоизоляция. Теплоизоляция, выполненная из некачественных материалов или посаженная на неправильный герметик (клей), будет только ухудшать ситуацию. В полостях такого материала может скапливаться вода. А, как известно, вода хорошо проводит тепло и не сохраняет его.
Общая потеря тепла складывается из всех составляющих:
Q=Qстен+Qокон+Qпола+Qкровли Qвытяжных систем
- Рассчитать теплопотерю можно воспользовавшись он-лайн калькулятором. Здесь мы рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома, учитывая основные факторы
Здесь мы рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома, учитывая основные факторыРасчет теплопотерь дома
Влияние строительных материалов
По требованию СанПина максимальная разница между температурой воздуха и температурой стены должна быть 4°С. Этот показатель зависит от термического сопротивления материала.
Для каждого материала свой показатель термического сопротивления выраженный в °С м2/Вт:
- Кирпичная кладка – 0,73
- Брус – 0,83
- Керамзитная плита – 0,58
Однако это не единственный показатель, влияющий на тепло в доме. Притом что, тепловое сопротивление дома из бруса почти такое же как у кирпичной кладки, он гораздо хуже сохраняет тепло. Связано это с тем, что между бревен находятся зазоры, которые необходимо прокладывать утеплителем. В кирпичной кладке все зазоры закрыты растворов цемента, который увеличивает термическую сопротивляемость почти вдвое. Керамзитная плита теряет тепло за счет швов. Поэтому дополнительные потери также должны быть учтены при подсчете тепловых потерь.
Теплопотери стен
Qcт=Kст*Fст(tвнут-tвнеш), где
- Kст – коэффициент теплопроводности материала, °С м2/Вт;
- Fст – площадь стены, м2;
- tвнут – температура внутри помещения, °С;
- tвнеш – температура снаружи, °С.
Стены дома непосредственно контактируют с внешней средой, поэтому при правильной постройке большая часть тепла будет уходить именно через них. Помимо материала на теплопотери за счет стен влияет внутренняя и наружная отделка, количество слоев стены и их теплопроводность, толщина стены. Слабыми местами в стеновых потерях являются потери на швы между панелями, различные технологические отверстия.
Для того чтобы сократить потери необходимо между слоями стены создать воздушную прослойку или прослойку, утепленную пористым утеплителем, так как воздух плохо проводит тепло и помогает сохранить его в помещении. Технологические отверстия также следует обкладывать утеплителем, для лучшего сохранения тепла.
Тепловые потери за счет крыши или потолка
Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому, чтобы не отапливать улицу, следует серьезно отнестись к утеплению крыши при строительстве. Основным параметром теплопотерь здесь будет неравномерность стыков. От выбора утепляющего материала тоже будет завесить очень многое. Так, например использование эковаты предполагает отсутствие влаги. А, как известно, вместе с теплым воздухом вверх поднимается и пар, который остывая, будет конденсироваться, оседать на утеплителе, замещая воздух и снижать термическое сопротивление утеплителя.
Тепловые потери окон
Потери тепла за счет окон рассчитываются по следующей формуле:
Qок=Kок*Fок(tвнут-tвнеш), где
- Kок – коэффициент теплопроводности материала, °С м2/Вт;
- Fок – площадь стены, м2;
- tвнут – температура внутри помещения, °С;
- tвнеш – температура снаружи, °С
Так же как и у стен, снизить теплопотери окон можно за счет многослойности стекла.
Также огромное влияние оказывают правильно установленные комплектующие и качественный утеплитель. Также большое влияние оказывает качество материалов, из которых изготовлено окно. Большая площадь окон также оказывает негативное влияние. Поэтому не стоит в регионах с холодными зимами устанавливать большие окна.
Утепление пола
Формула расчета для теплопотерь для пола и фундамента идентична представленной выше. Но есть и свои нюансы. Теплопроводность пола будет разной для фундамента поднятого над грунтом и стоящего непосредственно на грунте.
Для фундамента, поднятого над грунтом основным параметром, влияющим на потерю тепла, является высота подъема. Также в расчет принимаются все слои теплоизоляции между полом и неотаплиевым подполом. Необходимым условием сохранения тепла здесь является герметичность стыков и правильно подобранный утеплитель.
Фундамент, стоящий на грунте, имеет другие теплопотери. Его коэффициент рассчитывается исходя в основном из тепловых потерь слоев утеплителя и толщины пола.
Также следует учесть, что в этом случае тепловые потери сокращаются от стен к центру здания.
Вентиляционные системы
Вентиляционные системы сами по себе предназначены для сообщения помещения с внешней средой. Однако при правильной установке они не только не сократят теплопотери, но и помогут сохранить тепло в доме. Основная задача вытяжки убрать лишний пар из помещения. Однако при большом захвате воздуха вентилятором могут происходить ощутимые теплопотери.
Чтобы их избежать следует выбирать вентиляторы с обратным клапаном. Лепестки клапана прикрывают вентиляционное отверстие, когда вентилятор не работает, и не позволяют теплу уходить в вентиляционной отверстие.
Система отопления
Еще одним моментом, влияющим на потерю тепла, является работа самой отопительной системы. Чтобы радиатор не отапливал улицу за ним стоит установить отражающий экран из специального материала.
Перед началом нового отопительного сезона нужно стравить воздух из системы, это поможет сохранить фитинги в нормальном рабочем состоянии.
Так же необходимо несколько раз промыть систему, чтобы убрать возможные засоры.
Нормальная работа отопительной системы гарантирует комфортные температурные условия в помещении.
Таким образом, расчет теплопотерь помогает сократить расходы на отопление. Основными параметрами, влияющими на тепловые потери являются выбор изоляционных материалов, площадь помещения, разность температур между помещением и окружающей средой, наличие воздушных полостей, а также исправность отопительной и вентиляционной системы.
Правила теплотехнического расчета наружной стены своими руками с примерами
Создание оптимального уровня утепления помещения, помогает не только сэкономить средства, но и улучшить микроклимат в целом. Важно положить теплоизоляцию так, чтобы не происходило перегрева стен, а также не было промерзающих участков. По этой причине проводится теплотехнический расчет стены. Он помогает точно рассчитать, какая толщина утеплителя требуется, учитываются разные факторы. Подробно о важности вычислений и о правилах проведения расчетов для работы с фасадом дома будет рассказано далее.
Теплотехнический расчет конструкций — что это такое и для чего нужно делать
Теплотехнический расчет наружной стены помогает получить точную цифру по объему тепла, который необходим, чтобы в здание было максимально комфортно находиться. Является основой для создания отопления. В любом помещение происходит теплообмен, отдается тепло во внешнюю среду, и эту отдачу необходимо возвращать обратно. Уровень потери тепла должен возвращаться внутрь в том же количестве.
Определить, сколько тепловой утрата следует восстановить для хорошего микроклимата, не проводя расчет теплопроводности стены верно в принципе невозможно. Результат почти со стопроцентной вероятностью будет с большим отклонением от правды.
В расчет стен по тепловым моментам профессионалы включают учет множества параметров, каждый из которых существенно воздействуют на данный показатель. Важны материалы, которые применяются, стороны света, температурные показатели воздуха и другие.Если не провести подобный расчет, то приобретение системы отопления, отопительного котла, теплого пола и другого связанного с данным процессом оборудование может быть произведено не верно.
В итоге можно столкнуться с проблемой недостаточного тепла, когда потеря его будет большей, чем возмещение.
Придется менять оборудование, а это дело дорогостоящее. С учетом сложности монтажа теплого пола потеря будет не только денежная, но временная. Когда установлен весь отделочный материал снятие материалов будет большой проблемой, ведь процедура не самая приятная для владельца. А жить в холодном жилом помещение, мало кому хочется.
Теплотехнический расчет наружной стены помогает получить точную цифру по объему тепла, который необходим, чтобы в здание было максимально комфортно находиться.Таким образом, можно сказать, что тепловой расчет стены помогает сэкономить деньги, нервы и время.
Можно выделить следующие плюсы проведения расчетов:
- Экономическая выгода за счет дальнейшей оплаты за отопление, когда проведены правильные работы по утеплению, то переплачивать каждый месяц по счету не приходится, в итоге процесс оправдывается финансово;
- Оптимальный микроклимат помогает избежать образования грибка и плесени на поверхности, что является опасным для здоровья человека, также данные образования вредят целостности материала;
- Траты на электроэнергию также будут меньше, ведь оборудование не должно будет работать излишне.
Требования и сопутствующая документация
Рассчитать теплопроводность стены можно только с учетом регламентирующих процесс документов. Разработано несколько документов, где прописаны нормы и правила работы. Вычисления будут зависеть от вида материала, из которого построен дом: газобетонные блоки, кирпич, газоблок, брус, сэндвич панели и другие. Каждый имеет свои нормы теплопроводности.Используются следующие издания для правильного подсчета:
- Ориентируются на СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», это переизданная версия от 2003 года, профессионалы при работе используют данный норматив как основной;
- СП 131.13330.2012 «Строительная климатология», также основана на более раннем издании 1999, служит основой для ориентира на климат региона, где расположено здание;
- СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», данный документ является раскрывающим 1-ый документ, в нем многие пункты расписаны подробнее;
- ГОСТ 30494-2011 с 2011 года «Здания жилые и общественные», прежняя версия издана в 1996, о специфике назначений зданий и их особенностях;
- Пособие для студентов строительных ВУЗов Е. Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие». Помогает проще понять специфику задания, раскрывает многие моменты.
Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие». Помогает проще понять специфику задания, раскрывает многие моменты.Как делать теплотехнический расчет стен дома
Проведение данных подсчетов должно помочь узнать, одинаковы ли сооружения предъявляемым требования со стороны теплозащиты. Определяет качество создаваемых микроклиматических условий в помещение. Справляется ли система отопления с получением необходимого уровня теплового комфорта.
Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением. Если он не воссоздан, то все тепло будет уходить в эти зоны, а до основной жилой части не дойдет.
На температурные показатели внутри здания оказывать влияние смена тепловых потоков существенно не должны. Данный уровень носит название теплостойкость.
В результате расчетов получают лучшие варианты для размеров стены, перекрытых по толщине, при этом вычисляются минимальный и максимальный показатель.
В итоге соблюдения данных результатов, много лет помещение не будет перемерзать, а также перегреваться.
Основные параметры необходимые для выполнения расчетов
Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится. То, какими они будут, определяет нижеописанные характеристики:
- Предназначение конструкции и ее вид;
- Ориентиры конструкционных ограждений по вертикали соответственно направлению по сторонам света;
- Географическое местоположение планируемого дома;
- Размеров сооружения, сколько этажей будет, общая площадь;
- Виды окон и дверей, которые будут установлены, также их размеры;
- Тип отопления и его технические особенности;
- Сколько людей постоянно будут проживать в данном здании;
- Из какого типа материала, выполненные вертикальные и горизонтальные конструкции, служащие ограждением;
- Вид перекрытие последнего этажа;
- Наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
- Какой тип оборудования будет вентилировать дом.
Особенности теплотехнического расчета наружных стен здания методом анализа используемого утеплителя
Какой утеплитель будет лучше всего использовать необходимо, важно определять так же, как необходимый уровень прочности, долговечности, устойчивости к огню и т.п. параметры при строительстве дома. Холодный воздух, который есть снаружи дома, и теплый внутри могут при неправильном выборе утеплителя и его толщины создать на стенках конденсат, особенно это проявляется в подвалах, где влажность повышена. Подобная боковая прослойка должна быть подобрана с учетом теплопроводности.Будет приведен пример, который поможет проще понять принцип расчетов. В доме ведется расчет для угловой жилого типа комнаты, в которой есть 1окно размером в 8.12. Здание построено в Московской области. Толщина стен составляет 200мм, размер площади по внешним критериям – 3000х3000.
Требуется выяснить необходимую мощность, чтобы согревать один квадратный метр площади.
Ответом будет Qуд = 70 Вт, если установят более тонкий утепляющий материала, то и мощность будет требоваться больше: 100 мм – Qуд= 103 Вт.
Пример расчета внешней трехслойной стены без воздушной прослойки
Чтобы было проще вычислять требуемые параметры, можно воспользоваться теплокалькулятором стен. В него требуется забивать определенные критерии, которые влияют на итоговый результат. Программа помогает быстро и без долгого вникания в математические формулы получить нужный результат.
Требуется по описанным выше документам найти конкретные показатели под выбранный дом. Первое выясняют климатические условия населенного пункта, а также климат помещения. Следом вычисляют прослойки стены, все которые есть в здание. Здесь учитываются и штукатурный слой, гипсокартон и утепляющие материалы, имеющиеся в доме. Также толщина газобетона или другого материала, из которой создана конструкция.
Теплопроводность каждого из этих слоев стены.
Показатели указываются производителями каждого материала на упаковке. В итоге программа посчитает по необходимым формулам нужные показатели.
Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики
Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя таких, как минвата и т.п. При их монтаже оставляется зазор, чтобы материал мог проветриваться от образуемого во время эксплуатации конденсата, обычно это расстояние равно 20-40мм. Она не относится к замкнутым пространствам, что требует учитывать нижеописанные моменты:
- Слои сооружения, которые находятся между зазором и внешней стеной, когда делается теплотехнические вычисления, этот фактор не принимают во внимание;
- На основании постройки со стороны, смотрящей на сторону подвергающуюся вентиляции прослойкой, учитывают коэффициент теплоотдачи.
Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя.Данный зазор принимают во внимание, например, когда проводят вычисление для пластиковых стеклопакетов.
Проведение теплотехнических вычислений может существенно сэкономить бюджет, за счет получения оптимального тепла, используя меньшее количество энергии. Но при этом необходимо учитывать много факторов, разбираться в нормативных документах, лучшим вариантом будет обращения за расчетами к профессионалам.
Видео: Теплотехнический расчет стен, перекрытий и окон в онлайн калькуляторе
Точка росы: калькулятор для расчета утепления
Одно из важнейших понятий в строительстве – точка росы. На этапе утепления стен это позволяет правильно подобрать вид и толщину теплоизоляционного материала, сформировать оптимальный микроклимат внутри строения. Определить точку росы можно несколькими способами. Однако нужно также знать, что делать с полученным результатом.
Небольшой экскурс в физику явления
Точка росы – это температура воздуха, при которой излишки содержащейся в нем влаги выпадают в виде конденсата. Почему ее становится слишком много? Дело в том, что теплый воздух удерживает большое количество водяных паров, холодный – гораздо меньше. Именно эта разница при перепаде температур образует конденсат. Примером явления служат капли воды на холодных водопроводных трубах или окнах, туман.
Что еще нужно знать про точку росы:
- Чем выше влажность, тем она ближе к температуре воздуха, и наоборот.
- Ее значение не может быть выше температуры воздуха.
- Конденсат всегда появляется на холодных поверхностях. Это объясняется тем, что теплый воздух рядом с ними охлаждается, и его влажность снижается.
Единица измерения точки выпадения конденсата – градусы Цельсия.
Точка росы в стене дома – почему ее важно знать
Большую часть года между температурно-влажностным режимом улицы и помещения есть существенная разница.
Именно поэтому в толще стен с утеплителем нередко появляются участки конденсатообразования. При изменении погодных условий они сдвигаются ближе к наружной или внутренней поверхности стены. То есть, к более холодному или теплому участку.
Пример: температура воздуха стабильно равна 25°C, а влажность – 45%. В этом случае конденсат образуется на участке с температурой 12,2°C. При повышении влажности до 65% точка росы сдвигается на более теплый участок, где 18°C.
Почему так важно знать местонахождение точки выпадения конденсата? Потому что она определяет, какой именно слой стенового «пирога» подвергается разрушающему воздействию влаги. Самый плохой вариант – когда намокает утеплитель. При таких условиях большинство теплоизоляционных материалов теряет свои свойства. Они деформируются, пропускают холодный воздух, гниют, теряют упругость. Особенно подвержена этим процессам минеральная вата.
Варианты расположения проблемных зон
Точка росы имеет свойство смещаться, однако чаще всего выделяют три зоны ее расположения:
- Ближе к наружной поверхности стены. Такой вариант имеет место, если стена не утеплена. Появление проблемной зоны возможно также при наружном утеплении недостаточной толщины.
- Ближе к внутренней поверхности стены. При отсутствии утепления конденсат в этом месте легко образуется в период похолодания. Внутреннее утепление смещает участок конденсатообразования в область между поверхностью стены и утеплителем. При наружном утеплении это явление встречается редко, если все расчеты были выполнены правильно.
- В толще утеплителя. Для наружной теплоизоляции это оптимальный вариант. При внутреннем утеплении велик риск появления со стороны комнаты плесени и, как следствие, нарушения микроклимата.
Такой вариант имеет место, если стена не утеплена. Появление проблемной зоны возможно также при наружном утеплении недостаточной толщины.Обратите внимание! На образование конденсата в стене влияет не только температурно-влажностный режим со стороны улицы и помещения. Определяющими факторами являются также толщина конструкции, коэффициент теплопроводности применяемых материалов.
Расчет точки росы
Рассчитывают значение параметра несколькими способами.
Это может быть онлайн-калькулятор, сводная таблица, специальный прибор, математическая формула.
Использование данных таблицы
Специальная таблица для расчета точки росы содержит приблизительные ее значения. Это обусловлено тем, что при их выведении учитывалась только температура воздуха и его относительная влажность. В левом столбце таблицы указана температура воздуха, в верхней строке – относительная влажность воздуха в процентах. На пересечении столбцов и строк как раз и получается нужное значение.
Существует несколько вариантов таблиц. Однако чаще всего диапазон температур составляет -5°C..+30°C, а влажности – 30-95%. Применение таблицы удобно, если нужно произвести расчеты быстро. При возможности результат лучше перепроверить другим способом, например, с помощью специального калькулятора в режиме онлайн.
Расчет по математической формуле
Математическая формула для вычисления температуры конденсатообразования – сложная и громоздкая.
Для выполнения расчетов используют две константные величины, фактическое значение температуры воздуха и относительной влажности. Последнюю нужно брать в объемных долях.
В отличие от работы с таблицей, диапазон последних двух параметров больше. Формула позволяет учитывать температуру от 0 до +60°C, влажность – от 1 до 100%. Погрешность результата не превышает половины градуса Цельсия. Однако пользоваться формулой удобно лишь тогда, когда на это есть свободное время.
Расчет в программе-калькуляторе
Специальные калькуляторы позволяют в онлайн-режиме рассчитать точку росы в стене дома. Найти их можно на специализированных сайтах. Для расчета понадобится ввести ряд исходных данных. От ресурса к ресурсу они разнятся, но стандартный набор включает в себя информацию о следующих параметрах:
- материал стены;
- количество ее слоев и их толщина;
- температура снаружи и внутри дома;
- влажность в помещении и на улице.
Большинство калькуляторов не просто рассчитывают нужное значение.
Они также выдают графики ее возможного перемещения и зоны конденсации влаги.
Применение приборов для выполнения расчетов
Вне зависимости от способа, которым будут выполняться расчеты, понадобятся исходные данные. Для их получения нужно запастись некоторыми приборами. Так, для определения температуры подойдет обычный термометр, а для определения влажности – гигрометр. Для удобства они объединены в таком устройстве, как цифровой термогигрометр. Все полученные значения выводятся на небольшой экран. Некоторые модели приборов определяют и температуру выпадения конденсата. Определить проблемную зону могут и некоторые модели строительных тепловизоров.
Как сдвинуть точку росы в стене
Если после проведения всех расчетов вас не устраивает расположение точки росы, стоит задуматься над ее смещением. Для этого можно:
- увеличить слой утеплителя снаружи;
- использовать материал с высокой паропроницаемостью;
- демонтировать слой внутреннего утепления, перенеся его наружу;
- корректировать микроклимат в помещении – установить принудительную вентиляцию, дополнительно нагревать воздух.
Подходящий вариант выбирают, исходя из климатических условий региона проживания, конструктивных особенностей дома, финансовых возможностей и используемых строительных материалов.
Игнорирование такого явления, как конденсация влаги в стеновом «пироге», может слишком дорого обойтись. Как минимум, это неприятный запах в помещении, постоянная сырость. Как максимум – большие колонии плесневых грибов, портящих внутреннюю отделку стен, разрушающих утеплитель и вредящих здоровью домочадцев. Таким образом, расчет точки росы имеет важное значение, если вы хотите возвести надежные и сухие стены для вашего дома.
Temper-3D Теплотехнические Расчеты
Это официальный сайт программы «Temper-3D», которая предназначена для расчета температурных полей и приведенного сопротивления ограждающих конструкций зданий и сооружений.
С помощью Temper-3D можно производить теплотехнические расчеты.
Вышла новая версия программы “Temper-3d” 6.14
Внимание, вышла новая версия программ (6.14.01) которая производит автоматическую дискретизацию на конечные элементы (КЭ). Достаточно произвести сколь-угодно грубую дискретизацию, отправить данные на сервер, который произведет автоматическое измельчение КЭ сети, причем измельчение произойдет только в местах, где это необходимо, т.е. результат расчета всегда будет корректен.
Данная версия идет под операционными системами Microsoft Windows, таких, как Windows 7, Windows 8.
Расчетная область до отправки на сервер. Всего 203 КЭ.
Результат полученный с сервера. Всего 40368 КЭ.
СКАЧАТЬ “Temper-3d” 6.14
Скачать видео инструкцию к Temper-3D 6
Теплотехнические Расчеты в Temper-3D позволяют узнать:
- Сколько и какого утеплителя надо положить, чтобы стена не промерзла
- Будет ли образовываться конденсат на поверхности окна, стены…
- Температуру на любом участке конструкции
- Какое R0 будет у всей конструкции. R0 необходимо для расчета теплопотерь через ограждающие конструкции, по этому значению рассчитывают мощность отопительных приборов
R0 необходимо для расчета теплопотерь через ограждающие конструкции, по этому значению рассчитывают мощность отопительных приборовВы хотите построить себе коттедж или дом, а как вы собираетесь его утеплять?
Скорее всего, вы доверитесь специалистам, которые проектировали ваш дом.
Дело в том, что ни вручную, ни по опыту, ни на калькуляторе невозможно выполнить трехмерный теплотехнический расчет.
Такой расчет можно выполнить только на компьютере, с помощью специализированных, имеющих сертификацию программ.
Поэтому обязательно задайте следующие вопросы:
- Как и кем были произведены теплотехнические расчеты
- Попросите результаты теплотехнического расчета
- Какое R0 у каждой из стен
- Какая минимальная температура и на каком участке
Можно положить больше утеплителя, но где получить гарантию, что его хватит?
Обычно промерзание происходит в углах и на стыках, куда не так легко положить утеплитель.
Если температура на поверхности будет ниже точки росы, то будет образовываться конденсат.
Конденсат вызывает плесень, обои отклеиваются, стена или потолок чернеет, может даже образоваться лед. А мокрая стена может потом треснуть.
Программа «TEMPER-3D» позволит Вам быстро и удобно решить проблемы теплотехнического расчета распределения температур в любом сечении ограждающей конструкции здания, определить ее приведенное сопротивление теплопередаче, составить документацию по результатам расчета.
окно с балконной дверью, с учетом нижнего этажа
Пример теплотехнического расчета трехслойной ограждающей конструкции
Результаты теплотехнических расчетов могут быть представлены в виде цветных температурных полей (изотерм), полученных по любому сечению ограждающей конструкции
Пример просмотра в Temper 3d 5 результатов теплотехнического расчета.
Программа может использоваться как для проектирования конструкций, так и для теплотехнического расчета теплопотерь в готовых конструкциях и сооружениях, что позволяет выработать наиболее приемлемые варианты реконструкций в целях повышения их теплозащитных свойств. Создан удобный графический редактор, используемый для разбиения области на конечные элементы и допускающий возможность использования косоугольных элементов. Он позволяет описывать ограждающие конструкции с включениями практически любой формы и тем самым общее время на проведение расчета существенно сокращается (для проведения одного расчета средней сложности требуется от 20 до 40 минут). Удобный интерфейс не требует особых
навыков для работы с комплексом.
В России не существует программ, кроме «Temper-3D», производящие расчеты МКЭ трехмерных температурных полей, в том числе нелинейных и нестационарных с фазовыми переходами. Программы МКЭ, разработанные в России, рассматривают только плоские и стационарные концепции, а эти задачи можно легко решить с помощью демо-версии программы «Temper-3D», которая бесплатна.
Достоинством программы является возможность быстрого изменения коэффициентов теплопроводности материала на отдельных участках рассчитываемой конструкции (проведение повторного расчета с другими материалами требует не более 3-5 минут).
Программа внедрена и успешно используется в ряде проектных организаций России и странах СНГ (Беларусь, Казахстан, Украина)
Метан — теплопроводность
Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло . Теплопроводность может быть определена как
« количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, из-за градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния».
Наиболее распространенными единицами измерения теплопроводности являются Вт / (м · К) в системе СИ и британские тепловые единицы / (ч фут ° F) в британской системе мер.
Табличные значения и преобразование единиц теплопроводности приведены под рисунками.
Онлайн-калькулятор теплопроводности метана
Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для оценки теплопроводности газообразного метана при заданных температурах и 1 бар абс.
Выходная проводимость выражается в мВт / (м · K), британских тепловых единицах (IT) / (час фут ° F), (британских тепловых единиц (ИТ) дюйм) / (час фут 2 ° F) и ккал (ИТ) / ( хм К).
См. Также другие свойства Метан при меняющейся температуре и давлении : Плотность и удельный вес, динамическая и кинематическая вязкость, число Прандтля и удельная теплоемкость (теплоемкость), а также теплофизические свойства при стандартных условиях,
и . теплопроводность воздуха, аммиака, бутана, двуокиси углерода, этана, этилена, водорода, азота, пропана и воды.
См. Также Калькулятор теплопроводности
Вернуться к началу
Теплопроводность метана при заданных температурах и давлениях:
Для полной таблицы с теплопроводностью — поверните экран!
| Состояние | Температура | Давление | Теплопроводность | |||||||||||||||||
| [K] | [° C] | [° C] | [ | [МПа] | [бар] | [psia] | [мВт / м · K] | [ккал (IT) / (hm · K)] | [ BTU (IT) / (час ft ° F)] | [BTu (IT) дюйм / (час ft2 ° F)] | ||||||||||
| Жидкость | 100 | -173 | -280 | 0. 1 | 1 | 14,5 | 199,7 | 0,1717 | 0,1154 | 1,385 | ||||||||||
| 111,5 | -161,6 | -259,0 | 0,1 | 1 | 14,5 | 184,1 | 0,13 | 1,276 | ||||||||||||
| Газ | 111,5 | -161,6 | -259,0 | 0,1 | 1 | 14,5 | 11,43 | 0.009828 | 0,006604 | 0,07925 | ||||||||||
| 140 | -133 | -208 | 0,1 | 1 | 14,5 | 14,65 | 0,01260 | 0,008465 | 0,107216 | |||||||||||
| 18093,2 | -136 | 0,1 | 1 | 14,5 | 19,32 | 0,01661 | 0,01116 | 0,1340 | ||||||||||||
| 200 | -73.2 | -99,7 | 0,1 | 1 | 14,5 | 21,94 | 0,01887 | 0,01268 | 0,1521 | |||||||||||
| 220 | -53,2 | -63,7 | 0,1 | 1 | 14,5 | 23,99 | 0,02063 | 0,01386 | 0,1663 | |||||||||||
| 240 | -33,2 | -27,7 | 0,1 | 1 | 14,5 | 26. 39 | 0,02269 | 0,01525 | 0,1830 | |||||||||||
| 260 | -13,2 | 8,3 | 0,1 | 1 | 14,5 | 28,88 | 0,02483 | 0,01669 | 0.2002 | 6,9 | 44,3 | 0,1 | 1 | 14,5 | 31,47 | 0,02706 | 0,01818 | 0,2182 | ||
| 300 | 26.9 | 80,3 | 0,1 | 1 | 14,5 | 34,19 | 0,02940 | 0,01975 | 0,2371 | |||||||||||
| 320 | 46,9 | 116 | 0,1 | 1 | 14,5 | 37,04 | 0,03185 | 0,02140 | 0,2568 | |||||||||||
| 340 | 66,9 | 152 | 0,1 | 1 | 14,5 | 40.03 | 0,03442 | 0,02313 | 0,2775 | |||||||||||
| 360 | 86,9 | 188 | 0,1 | 1 | 14,5 | 43,15 | 0,03710 | 0,02493 | 0,2992 | |||||||||||
| 260 | 0,1 | 1 | 14,5 | 49,80 | 0,04282 | 0,02877 | 0,3453 | |||||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 0. 1 | 1 | 14,5 | 68,34 | 0,05876 | 0,03949 | 0,4738 | |||||||||||
| 600 | 327 | 620 | 0,1 | 1 | 14,5 | 88,80 | 0,07635 | 0,6157 | ||||||||||||
| 700 | 427 | 800 | 0,1 | 1 | 14,5 | 110,4 | 0,0949 | 0.06379 | 0,7655 | |||||||||||
| 800 | 527 | 980 | 0,1 | 1 | 14,5 | 132,5 | 0,1139 | 0,07656 | 0,9187 | |||||||||||
| 627 | 1160 | 1 | 14,5 | 154,7 | 0,1330 | 0,08938 | 1,073 | |||||||||||||
| 1000 | 727 | 1340 | 0.1 | 1 | 14,5 | 176,7 | 0,1519 | 0,10210 | 1,225 | |||||||||||
| Жидкость | 100 | -173 | -280 | 1 | 10 | 145 | 200,6 | 0,1725 | 0,1159 | 1,391 | ||||||||||
| 149,1 | -124,0 | -191,2 | 1 | 10 | 145 | 130. 7 | 0,1123 | 0,07549 | 0,9059 | |||||||||||
| Газ | 149,1 | -124,0 | -191,2 | 1 | 10 | 145 | 18,17 | 0,01562 | 0,01050 | 0,12 | 160 | -113 | -172 | 1 | 10 | 145 | 18,79 | 0,01616 | 0,01086 | 0,1303 |
| 180 | -93.2 | -136 | 1 | 10 | 145 | 20,65 | 0,01776 | 0,01193 | 0,1432 | |||||||||||
| 200 | -73,2 | -99,7 | 1 | 10 | 145 | 22,74 | 0,01955 | 0,01314 | 0,1577 | |||||||||||
| 220 | -53,2 | -63,7 | 1 | 10 | 145 | 24.90 | 0,02141 | 0,01439 | 0,1726 | |||||||||||
| 240 | -33,2 | -27,7 | 1 | 10 | 145 | 27,19 | 0,02338 | 0,01571 | 0,1885 | -13,2 | 8,3 | 1 | 10 | 145 | 29,60 | 0,02545 | 0,01710 | 0,2052 | ||
| 280 | 6. 9 | 44,3 | 1 | 10 | 145 | 32,12 | 0,02762 | 0,01856 | 0,2227 | |||||||||||
| 300 | 26,9 | 80,3 | 1 | 10 | 145 | 34,79 | 0,02991 | 0,02010 | 0,2412 | |||||||||||
| 320 | 46,9 | 116 | 1 | 10 | 145 | 37,59 | 0.03232 | 0,02172 | 0,2606 | |||||||||||
| 340 | 66,9 | 152 | 1 | 10 | 145 | 40,54 | 0,03486 | 0,02342 | 0,2811 | |||||||||||
| 360 | 86,97 | 1 | 10 | 145 | 43,64 | 0,03752 | 0,02521 | 0,3026 | ||||||||||||
| 400 | 127 | 260 | 1 | 10 | 145 | 50.23 | 0,04319 | 0,02902 | 0,3483 | |||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 1 | 10 | 145 | 68,68 | 0,05905 | 0,03968 | 0,4762 60057 | 620 | 1 | 10 | 145 | 89,08 | 0,07660 | 0,05147 | 0,6176 | |||
| Жидкость | 100 | -173 | -280 | 5 | 50 | 725 | 204. 5 | 0,1758 | 0,1181 | 1,418 | ||||||||||
| Сверхкритическая фаза | 200 | -73,2 | -99,7 | 5 | 50 | 725 | 40,61 | 0,03492 | 0,02347 | 0,2347|||||||||||
| 300 | 26,9 | 80,3 | 5 | 50 | 725 | 38,48 | 0,03309 | 0,02223 | 0.2668 | |||||||||||
| 400 | 127 | 260 | 5 | 50 | 725 | 52,69 | 0,04531 | 0,03045 | 0,3653 | |||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 5 | 50 | 725 | 70,51 | 0,06063 | 0,04074 | 0,4889 | |||||||||||
| 600 | 327 | 620 | 5 | 50 | 725 | 90.50 | 0,07781 | 0,05229 | 0,6275 | |||||||||||
| Жидкость | 100 | -173 | -280 | 10 | 100 | 1450 | 209,1 | 0,1798 | 0,1208 | |||||||||||
| Сверхкритическая фаза | 200 | -73,2 | -100 | 10 | 100 | 1450 | 84,23 | 0. 07243 | 0,04867 | 0,5840 | ||||||||||
| 240 | -33,2 | -27,7 | 10 | 100 | 1450 | 49,74 | 0,04277 | 0,02874 | 0,3449 | |||||||||||
| 260 900,2 | 8,3 | 10 | 100 | 1450 | 44,85 | 0,03856 | 0,02591 | 0,3110 | ||||||||||||
| 280 | 6.9 | 44,3 | 10 | 100 | 1450 | 43,81 | 0,03767 | 0,02531 | 0,3038 | |||||||||||
| 300 | 26,9 | 80,3 | 10 | 100 | 1450 | 44,37 | 0,03815 | 0,02564 | 0,3076 | |||||||||||
| 320 | 46,9 | 116 | 10 | 100 | 1450 | 45.79 | 0,03937 | 0,02646 | 0,3175 | |||||||||||
| 340 | 66,9 | 152 | 10 | 100 | 1450 | 47,75 | 0,04106 | 0,02759 | 0,3311 | 86 | 188 | 10 | 100 | 1450 | 50,09 | 0,04307 | 0,02894 | 0,3473 | ||
| 400 | 127 | 260 | 10 | 100 | 1450 | 55. 61 | 0,04782 | 0,03213 | 0,3856 | |||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 10 | 100 | 1450 | 72,78 | 0,06258 | 0,04205 | 0,5046 | 0,04205 | 0,5046 | 53200 | -73,2 | -100 | 100 | 1000 | 14500 | 188,1 | 0.1617 | 0,1087 | 1,304 |
| 300 | 26,9 | 80,3 | 100 | 1000 | 14500 | 137,7 | 0,1184 | 0,07955 | 0,9546 | |||||||||||
| 400 | 260127 | 100 | 1000 | 14500 | 120,4 | 0,1035 | 0,06955 | 0,8347 | ||||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 100 | 1000 | 14500 | 120.9 | 0,1039 | 0,06984 | 0,8381 | |||||||||||
| 600 | 327 | 620 | 100 | 1000 | 14500 | 130,4 | 0,1121 | 0,07532 | 0,9039 | |||||||||||
Преобразование единиц теплопроводности:
Конвертер единиц теплопроводности
британская тепловая единица (международная) / (фут-час градус Фаренгейта) [BTU (IT) / (ft h ° F], британская тепловая единица (международная)) / (дюйм-час градус Фаренгейта) [Btu (IT) / (in h ° F], британская тепловая единица (международная) * дюйм / (квадратный фут * час * градус Фаренгейта) [(Btu (IT) дюйм) / (фут² час ° F)], килокалория / (метр-час градус Цельсия) [ккал / (мч ° C)], джоуль / (сантиметр второй градус кельвина) [Дж / (см · с · K)], ватт / (метр-градус кельвина) [Вт / (м ° C)],
- 1 британских тепловых единиц (IT) / (фут · ч · ° F) = 1/12 британских тепловых единиц (IT) / (дюйм · час · ° F) = 0.08333 Btu (IT) / (в ч ° F) = 12 Btu (IT) в / (фут 2 ч ° F) = 1,488 ккал / (мч ° C) = 0,01731 Дж / (см · с · K) = 1,731 Вт / (м · К)
- 1 британская тепловая единица (IT) / (в час · ° F) = 12 британских тепловых единиц (IT) / (фут · час · ° F) = 144 британских тепловых единицы (IT) · дюйм / (фут 2 час · ° F) = 17,858 ккал / (м · ч ° C) = 0,20769 Дж / (см · с · K) = 20,769 Вт / (м · K)
- 1 (британских тепловых единиц (IT) дюйм) / (фут² час ° F) = 0,08333 британских тепловых единиц (IT) / ( фут ч ° F) = 0,00694 британских тепловых единиц (IT) / (в час ° F) = 0,12401 ккал / (мч ° C) = 0,001442 Дж / (см · с · K) = 0,1442 Вт / (м · K)
- 1 Дж / ( см · с · K) = 100 Вт / (м · K) = 57,789 БТЕ (IT) / (фут · ч · ° F) = 4.8149 БТЕ (IT) / (в час ° F) = 693,35 (БТЕ (IT) дюйм) / (фут² час ° F) = 85,984 ккал / (мч ° C)
- 1 ккал / (мч ° C) = 0,6720 БТЕ (IT) / (фут · ч ° F) = 0,05600 Btu (IT) / (в час · ° F) = 8,0636 (Btu (IT) · дюйм) / (фут 2 час · ° F) = 0,01163 Дж / (см · с · K ) = 1,163 Вт / (м · К)
- 1 Вт / (м · К) = 0,01 Дж / (см · с · К) = 0,5779 БТЕ (IT) / (фут · ч · ° F) = 0,04815 БТЕ (IT) / (дюйм · ч ° F) = 6,9335 (британских тепловых единиц (IT) дюйм) / (фут² ч ° F) = 0,85984 ккал / (мч ° C)
В начало
Конвертер теплопроводности • Термодинамика — Тепло • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер сухого объёма и общих измерений варкиКонвертер площадиКонвертер объёма и общих измерений варкиКонвертер температурыКонвертер давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер угловой эффективностиПреобразователь единиц измерения расхода топлива и расхода топлива и дата a ХранениеКурсы валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и размеры обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаПреобразователь момента инерцииПреобразователь момента силыПреобразователь крутящего моментаПреобразователь удельной энергии, теплоты сгорания (на единицу температуры) Конвертер интерваловКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкостиКонвертер плотности тепла, плотности пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициентов теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаПреобразователь массового потока Конвертер плотности молярной концентрации Конвертер плотности Конвертер проницаемости, проницаемости и паропроницаемости Конвертер влажности Конвертер скорости передачи параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер разрешения цифрового изображенияКонвертер частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрий) в фокусное расстояниеКонвертер оптической мощности (диоптрий) в увеличение (X) ПреобразовательЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь плотности поверхностного зарядаПреобразователь уровня объёмного зарядаПреобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь удельной электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости в дБ КонвертерМагнитный Конвертер напряженности поля Конвертер магнитного потока Конвертер плотности магнитного потока Мощность поглощенной дозы излучения, Конвертер полной мощности дозы ионизирующего излучения Конвертер радиоактивности.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного воздействияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксовПреобразователь передачи данныхТипографские единицы и единицы цифровой визуализации Конвертер единиц измерения объема древесины Конвертер молярной массыПериодическая таблица
Обзор
Теплопроводность — это свойство объекта, позволяющее теплу проходить через него. Это свойство не зависит от размера объекта. Однако это зависит от температуры. Чем выше теплопроводность материала, тем больше теплопередача.Например, шерсть имеет гораздо более низкую теплопроводность, чем металл, поэтому, если ребенок будет лизать свою варежку на улице при минусовой температуре, с ней ничего не случится. Если она решит лизнуть металлическую дверную ручку, тепло от ее языка быстро перейдет к металлу, и жидкость на ее языке, скорее всего, замерзнет, а весь язык прилипнет к ручке.
Теплопроводность находит множество применений в технике и в повседневной жизни. Он используется, в том числе, для регулирования температуры тела, для приготовления пищи и для того, чтобы сделать жизнь людей комфортной.
Области применения для теплопроводности
Высокая теплопроводность важна при жарке или приготовлении котлет для гамбургеров, и иногда их готовят прямо на металлическом гриле с небольшим количеством масла, чтобы они не прилипали к грилю. Воспроизведено с разрешения автора.
Теплопроводность на кухне
Теплопроводность очень важна при приготовлении пищи. Поскольку металлы хорошо проводят тепло, но могут выдерживать высокие температуры, их используют для изготовления кастрюль и сковородок.Когда металлический горшок ставится на источник тепла, он готовит пищу, передавая это тепло ей. Когда нужно контролировать общую проводимость, ее можно уменьшить, выбрав кастрюлю, сделанную из разных материалов, или изменив метод приготовления. Например, приготовление пищи на пароварке снижает общую проводимость, потому что металлический горшок, который имеет прямой контакт с теплом, имеет внутри менее проводящую воду, а затем в воде находится другой горшок с пищей. Максимальная температура внутреннего контейнера не должна превышать 100 ° C (212 ° F), точку кипения воды.Это хорошо работает с продуктами, которые легко пригорают или не следует кипятить, например шоколад.
Медная посуда
Медь и алюминий — это одни из металлов, которые обладают действительно хорошей теплопроводностью, причем медь лучше, но дороже. Оба они используются для приготовления пищи, но некоторые продукты вступают в реакцию с этими металлами, и это может оставлять металлический привкус в пище. Это особенно проблема кислых продуктов. Эти горшки также нуждаются в регулярном уходе, особенно медные. Из-за этого более распространены горшки из нержавеющей стали с меньшей проводимостью.
Дориа, приготовленная в духовке в керамической запеканке. Воспроизведено с разрешения автора.
Для разных типов приготовления требуется разная теплопроводность, в зависимости от желаемого эффекта. Например, кипячение предполагает меньшую проводимость, чем жарка. Этим можно управлять, выбирая посуду, но также помогает регулировка проводимости пищевых продуктов. Например, регулировка количества масла, используемого для жарки, влияет на теплопроводность.Также имеет значение количество другой жидкости в кастрюле.
Рагу из сицилийского осьминога, приготовленное в жидком соусе. Важно уменьшить теплопроводность посуды, в которой она была приготовлена, и для этого используется жидкость. Воспроизведено с разрешения автора.
Не все материалы, используемые для изготовления сковородок, обладают высокой теплопроводностью. Керамика, например, не проводит тепло так же хорошо, как металлы. Их главное преимущество — хорошая теплоотдача — иногда это важнее хорошей проводимости.
Некоторые повара предпочитают готовить заварной крем на пароварке, чтобы обеспечить низкую теплопроводность. Воспроизведено с разрешения автора.
Печь также является хорошим примером использования теплопроводности. Например, нагреватели электрической плиты изготавливаются из металлов с высокой проводимостью, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла в кастрюлю.
Во избежание ожогов люди держат высокопроводящие металлические кастрюли и крышки за ручки, сделанные из пластика и других материалов с низкой теплопроводностью.Рукавицы из духовки используются по той же причине.
Материалы с низкой теплопроводностью используются для поддержания постоянной температуры пищи в течение длительного времени. Например, собираясь в поездку или обедая на работу или в школу, можно хотеть, чтобы суп или кофе оставались горячими. В этой ситуации очень пригодится изолированная переносная колба или чашка. Он сохраняет пищу горячей (или холодной), потому что пространство между ее стенками заполнено материалами с низкой теплопроводностью. Некоторые примеры изоляции включают наличие слоя воздуха, заключенного между внешней и внутренней стенами, или пенополистирола.Выносные кофейные чашки и контейнеры также изготавливаются из пенополистирола, чтобы предотвратить утечку тепла в окружающую среду и сохранить горячие напитки или пищу. Этот утеплитель также защищает руки от ожогов. В переносной термосе (известной под торговой маркой Thermos) очень мало воздуха между двумя стенками, что еще больше снижает теплопроводность.
Теплопроводность для тепла
Мы используем материалы с низкой теплопроводностью, чтобы тепло не уходило от нашего тела.Шерсть, синтетические материалы, похожие на шерсть, и перья — вот некоторые примеры. Животные и птицы обычно покрыты мехом и перьями с низкой проводимостью. Мы используем эти продукты животного происхождения или производим аналогичные синтетические материалы для изготовления одежды и обуви на зиму, а также делаем одеяла для сна, потому что температура нашего тела падает, когда мы спим, и нам нужно дополнительное тепло. Также удобнее использовать одеяло, чем термобелье, потому что оно менее ограничительно, но в некоторых экстремальных условиях необходима термобелье, потому что одеяло обычно не прикреплено к простыням, поэтому, если мы двигаемся во время сна, может быть холодно. воздух через зазоры.
Вотивный подсвечник из льда
Проблема с холодным воздухом заключается в том, что, если воздух не ограничен, он может свободно перемещаться, а теплый воздух выходит из нашего тела и заменяется холодным. Когда движение воздуха ограничено, как в изолированных стаканах, он работает как хороший изолятор из-за своей низкой теплопроводности. Животные используют это свойство воздуха в дополнение к указанным выше изоляторам. Например, в холодную погоду можно увидеть птиц с распушенными перьями.Это позволяет им задерживать воздух внутри своих перьев и мешать ему двигаться. Такое дополнительное наслоение увеличивает их теплоизоляцию и сохраняет тепло даже в холодную погоду. У людей тоже есть этот механизм — у нас мурашки по коже, когда нам холодно, хотя он больше не эффективен, потому что мы потеряли мех в процессе эволюции.
Снег имеет относительно низкую теплопроводность и является естественным изолятором.
Снег и лед также имеют относительно низкую теплопроводность и являются естественными изоляторами.Внутри снега часто остается воздух, что обеспечивает даже лучшую изоляцию, поскольку теплопроводность воздуха ниже, чем у снега. И лед, и снег предохраняют растения в земле от замерзания. Иногда животные зимуют в снежных пещерах. Люди, которые иногда ходят пешком по снегу, делают то же самое. Лед использовался для строительства убежищ с древних времен, изо льда построены развлекательные заведения и отели. Их часто топят огнем, а ночью люди надевают меха и синтетические спальные мешки.Посетители, которые там останавливались, сообщают, что им было комфортно и тепло во сне, хотя обычно они не рекомендуют вставать с постели на ночь, чтобы пойти в ванную. Из-за низкой теплопроводности льда из него также можно делать вотивные подсвечники, и в Интернете есть много фото и видеоуроков, как это сделать.
Регламент внутренней температуры животных и человека
Типичная температура белохвостого оленя составляет от 311,4 К до 313.3K или от 38,2 ° C до 40,1 ° C, несмотря на температуру окружающей среды от –38 до + 34 ° С. Белохвостый олень в Миссиссаге, Онтарио
Организмам животных и людей необходимо поддерживать постоянную температуру в очень небольшом диапазоне, чтобы гарантировать бесперебойную работу их внутренних процессов. Кровь и другие внутренние жидкости, а также ткани имеют разную теплопроводность. В зависимости от температуры окружающей среды люди и животные могут увеличивать или уменьшать количество крови, циркулирующей по всему телу или его частям, чтобы поддерживать эту постоянную температуру.Количество крови для циркуляции регулируется путем расширения или сужения кровеносных сосудов. Теплопроводность самой крови можно регулировать, изменяя ее толщину.
Другое применение
Людям часто нравится отдыхать в жарких местах, таких как парные или сауны, но когда они хотят сесть, они не могут сидеть на объектах с высокой теплопроводностью, таких как металлы, потому что материалы с высокой проводимостью не могут адаптироваться к телу температура достаточно быстро, и садиться на них больно.Дерево и другие материалы с низкой проводимостью быстрее адаптируются к температуре тела, поэтому их обычно используют в саунах. Также люди часто защищают голову от жары, надевая в ванне шерстяные шапочки. Турецкие бани, известные как хамамы, поддерживают более низкую температуру внутри, поэтому в зонах отдыха используется более токопроводящий камень.
Эти обезьяны-макаки наслаждаются отдыхом в открытых горячих источниках в Японии зимой. Воспроизведено с разрешения автора.
Некоторые традиционные ванны, например, японские горячие источники или онсэн, находятся на улице.Поскольку человеческое тело хорошо изолировано жиром, который имеет относительно низкую теплопроводность, люди могут наслаждаться этими ваннами с горячей водой, даже если наружная температура ниже нуля. Это чудесное свойство тела открыли не только люди: обезьяны-макаки также любят купаться в природных горячих источниках зимой.
Теплопроводность обычных материалов
| Материал | Теплопроводность, Вт / м · К |
|---|---|
| Листы пенополиуретана | 0,04 |
| Пенополистирол | 0,04 |
| Минерал шерсть | 0,05 |
| Войлок | 0,05 |
| Древесина | 0,15 |
| ДСП | 0,20 |
| Гипсокартон | 0,35 |
| Вода при 20 ° C | 0,60 |
| Керамический кирпич | 0,67 |
| Камень | 1,40 |
| Бетон | 1,75 |
| Сталь | 52 |
| Латунь | 110 |
| Алюминий | 230 |
| Медь | 380 |
| Серебро | 406 |
| Бриллиант | 1.000 |
Список литературы
Эту статью написала Екатерина Юрий
Есть ли у вас трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.
Как рассчитать теплопроводность печатных монтажных плат
Печатные монтажные платы, чаще называемые печатными платами или печатными платами, представляют собой электрические платы, используемые для установки интегральных схем в электронных системах.Печатные платы образуют «внутренности» всех компьютеров и электрического оборудования, малого и большого. Они состоят из интегральных схем, соединенных небольшими полосками из проводящего материала. Эти маленькие полоски называются следами печатной платы. Следы пропускают электрический ток, а поток электрического тока выделяет тепло. Расчеты теплопроводности включают расчет и количественную оценку этого тепла.
Инструкции
1 Найдите толщину печатной платы и толщину медных дорожек на плате.Обратитесь к схемам изготовителя печатной платы, чтобы найти эти переменные. Чтобы использовать эту информацию в последующих расчетах, назовите толщину печатной платы переменной Z, а толщину медных дорожек — переменной ZCu.
2 Рассчитайте теплопроводность параллельно плоскости платы по формуле Kp = 0,8 + 350 (ZCu / Z), где переменная «Kp» представляет теплопроводность, параллельную плоскости платы. Эта формула включает коэффициенты преобразования, которые определяют теплопроводность в ваттах на метр Кельвин или Вт / мК.В качестве примера расчета предположим, что Z = 5 сантиметров, а ZCu равно 7 микрометрам.
Kp = 0,8 + 350 (ZCu / Z) = 0,8 + 350 (7/50 000) = 0,8 + 350 (0,00014) = 0,849 Вт / мК.
Примечание. И Z, и ZCu должны иметь одинаковые единицы измерения. По этой причине было необходимо преобразовать 5 сантиметров в 50 000 микрометров, используя коэффициент преобразования 1 сантиметр = 10 000 микрометров.
3 Рассчитайте теплопроводность перпендикулярно плоскости доски по формуле Kn = 1 / [1.69 (1 — ZCu / Z)) + 0,0026 (ZCu / Z)], где переменная «Kn» представляет теплопроводность, перпендикулярную плоскости платы. Продолжая примеры номеров:
Zn = 1 / [1,69 (1 — 0,00014)) + 0,0026 (0,00014)] = 1 / [1,69 (0,99986) + 0,000000364] = 1 / 1,689 = 0,592 Вт / мК.
Примечание: Kp и Kn представляют собой две ориентации печатной платы, в которых вы можете рассчитать теплопроводность.
Проектирование и проектирование теплообмена Металлы в целом обладают высокой электропроводностью, высокой теплопроводностью и высокой плотностью.Обычно они податливы и пластичны, деформируются под действием напряжения без сколов. С точки зрения оптических свойств металлы блестящие и блестящие. Листы металла толщиной более нескольких микрометров кажутся непрозрачными, но сусальное золото пропускает зеленый свет. Хотя большинство металлов имеют более высокие плотности, чем большинство неметаллов, их плотности сильно различаются: литий является наименее плотным твердым элементом, а осмий — наиболее плотным. Щелочные и щелочноземельные металлы в группах I A и II A называются легкими металлами, поскольку они имеют низкую плотность, низкую твердость и низкие температуры плавления.Высокая плотность большинства металлов обусловлена плотноупакованной кристаллической решеткой металлической структуры. Прочность металлических связей для различных металлов достигает максимума вокруг центра ряда переходных металлов, поскольку эти элементы имеют большое количество делокализованных электронов в металлических связях с сильной связью. Однако другие факторы (такие как радиус атома, заряд ядра, количество орбиталей связей, перекрытие орбитальных энергий и форма кристалла) также участвуют. См. Формулы преобразования внизу:
Преобразование теплопроводности: | ||||||