Теплопроводность | rhvac.ru
Для определения тепловых потерь стен, крыш, перекрытий, фундаментов на практике в большинстве случаев достаточно использовать вот такое простое равенство
Термическое сопротивление R (м2*С/Вт) = толщина материала D (м) / коэффициент теплопроводности U (Вт/м*С).
Чем выше значение R (сопротивление стены теплопередаче), тем лучше теплотехнические свойства конструкции, тем более теплым будет дом. Для каждого региона значение коэффициента сопротивления теплопередачи (R) разные.
Расчетное термическое сопротивление конструкций R для загородного дома, строящегося на территории Санкт-Петербурга программа «Поток 2005» для расчетов теплопотерь зданий принимает равным 2,93 м2*C/Вт.
Коэффициент теплопроводности U (Вт/м*С) – это оценка теплотехнических характеристик различных видов строительных материалов. Чем меньше U, тем выше теплотехнические свойства материалов и строительных конструкций дома и меньше потери тепла.
Коэффициенты теплопроводности некоторых строительных материалов и требуемая толщина конструкции при их использовании.
Материал | Теплопроводность | Толщина при R=2,93 | Толщина при R=4,15 |
Кирпич RAUF 2.1 NF | 0,27 Вт/м*С | 0,79 м | 1,12 м |
Газобетон AEROC Hard | 0,183 Вт/м*С | 0,54 м | 0,76 м |
Брус | 0,15 Вт/м*С | 0,44 м | 0,62 м |
Isover | 0,044 Вт/м*С | 0,13 м | 0,18 м |
Rocwool | 0,039 Вт/м*С | 0,11 м | 0,16 м |
Пенопласт | 0,037 Вт/м*С | 0,11 м | 0,15 м |
Эковата | 0,041 Вт/м*С | 0,12 м | 0,17 м |
Керамзит | 0,148 Вт/м*С | 0,43 м | 0,60 м |
Объективнее и логичнее оценивать конечную конструкцию в целом.
Для примера расчет коэффициента теплопроводности стены дома.
Материал | Толщина (м) | Теплопроводность (Вт/м*С) | Сопротивление (м2*С/Вт) |
Брус | 0,15 | 0,15 | 1,0 |
Вата минер. | 0,05 | 0,05 | 1,0 |
Зазор воздушн. | 0,05 | 0,03 | 1,67 |
Кирпич | 0,15 | 0,63 | 0,24 |
Итого: | 0,4 м | 0,102 Вт/м*С | 3,91 м2*С/Вт |
Расчет коэффициента теплопроводности монолитной плиты фундамента.
Слои материала | Толщина (м) | U-Value (Вт/м*С) | R (м2*С/Вт) |
Ж/б 2500 кг/м3 | 0,320 | 1,690 | 0,189 |
Пеноплекс | 0,100 | 0,03 | 3,333 |
Щебень | 0,200 | 1,40 | 0,143 |
Песок | 0,200 | 1,30 | 0,154 |
Грунт | 1,0 | 1,05 | 0,952 |
Пеноплекс | 0,050 | 0,03 | 1,667 |
Итого: | 1,870 м | 0,29 Вт/м*С | 6,438 м2*С/Вт |
Для сравнения рассчитаем коэффициент теплопроводности стены дома, построенного по технологии несъемной опалубки «VELOX»
Слои материала | Толщина м | Теплопроводность Вт/м*С | Сопротивление м2*С/Вт |
Штукатурка | 0,020 | 0,90 | 0,022 |
Velox WS | 0,035 | 0,11 | 0,318 |
ж/б 2500кг/м3 | 0,150 | 1,69 | 0,089 |
Пенополистирол ПСБ-С-35 | 0,100 | 0,041 | 2,439 |
Velox WS | 0,035 | 0,11 | 0,318 |
Штукатурка | 0,020 | 0,90 | 0,022 |
Итого: | 0,360 м | 0,112 Вт/м*с | 3,209 м2*С/Вт |
и коэффициент теплопроводности стены каркасного дома.
Материал | Толщина (м) | U-value (Вт/м*С) | R (м2*С/Вт) |
Штукатурка | 0,010 | 0,930 | 0,01 |
Пенопласт | 0,050 | 0,064 | 0,79 |
ОСП | 0,009 | 0,290 | 0,3 |
ISOVER | 0,150 | 0,050 | 3,0 |
ОСП | 0,009 | 0,290 | 0,3 |
Гипсокартон | 0,012 | 0,210 | 0,05 |
Итого: | 0,240 м | 0,054 Вт/м*С | 4,45 м2*С/Вт |
Ватт — Википедия
- О типе морских побережий см. Ватты
Ватт (русское обозначение: Вт, международное: W) — единица измерения мощности, а также теплового потока, потока звуковой энергии, мощности постоянного электрического тока, активной и полной мощности переменного электрического тока, потока излучения и потока энергии ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ)[1]. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.
В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы ватт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием ватта. Например, обозначение единицы измерения энергетической яркости «ватт на стерадиан-квадратный метр» записывается как Вт/(ср·м2).
Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1882 году. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. В Международную систему единиц (СИ) ватт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[2].
Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребляемая мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию об этой мощности, выраженной в ваттах.
1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль[3]. Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с основными единицами СИ соотношением:
- Вт = кг·м²/с³.
Через другие единицы СИ ватт можно выразить следующим образом:
- Вт = Дж / с
- Вт = H·м/с
- Вт = В·А.
Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.
Перевод в другие единицы измерения мощности[править | править код]
Ватт связан с другими, не входящими в систему СИ единицами измерения мощности, следующими соотношениями:
- 1 Вт = 107эрг/с
- 1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с
- 1 Вт ≈ 1,36⋅10−3л. с.
- 1 Вт = 859,8452279 кал/ч
Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения. Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).
Стандартные приставки СИ для ватта приведены в следующей таблице.
Кратные | Дольные | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
101 Вт | декаватт | даВт | daW | 10−1 Вт | дециватт | дВт | dW |
102 Вт | гектоватт | гВт | hW | 10−2 Вт | сантиватт | сВт | cW |
103 Вт | киловатт | кВт | kW | 10−3 Вт | милливатт | мВт | mW |
106 Вт | мегаватт | МВт | MW | 10−6 Вт | микроватт | мкВт | µW |
109 Вт | гигаватт | ГВт | GW | 10−9 Вт | нановатт | нВт | nW |
1012 Вт | тераватт | ТВт | TW | 10−12 Вт | пиковатт | пВт | pW |
1015 Вт | петаватт | ПВт | PW | 10−15 Вт | фемтоватт | фВт | fW |
1018 Вт | эксаватт | ЭВт | EW | 10−18 Вт | аттоватт | аВт | aW |
1021 Вт | зеттаватт | ЗВт | ZW | 10−21 Вт | зептоватт | зВт | zW |
1024 Вт | иоттаватт | ИВт | YW | 10−24 Вт | иоктоватт | иВт | yW |
применять не рекомендуется |
Обозначения в Юникоде.[4] | ||
---|---|---|
Символ | Название | Номер Юникода |
㎺ | Пиковатт (Square PW) | U+33BA |
㎻ | Нановатт (Square NW) | U+33BB |
㎼ | Микроватт (Square Mu W) | U+33BC |
㎽ | Милливатт (Square MW) | U+33BD |
㎾ | Киловатт (Square KW) | U+33BE |
㎿ | Мегаватт (Square MW MEGA) | U+33BF |
Величина | Описание |
---|---|
10−9 ватт | Излучение мощностью примерно в 1 нВт падает на участок поверхности Земли площадью 1 м² от звезды яркостью в +1,4 звёздной величины. |
5⋅10−3 ватт | Такую мощность (или близкую к ней) имеет излучение обычных лазерных указок, сравнительно безопасное для человеческого зрения. |
1 ватт | Примерная мощность передатчика обычного мобильного телефона. |
1⋅103 ватт | Небольшой обогреватель. Примерная мощность излучения, падающего на 1 м2 поверхности Земли от Солнца, находящегося в зените. Средняя годовая мощность, потребляемая одним домашним хозяйством в США (среднее потребление энергии — примерно 8900 кВт•ч/год)[5]. |
6⋅104 ватт | Легковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил. |
1,2⋅107 ватт | Электропоезд Eurostar. |
8,212⋅109 ватт | Мощность при пиковых нагрузках крупнейшей в мире АЭС Касивадзаки-Карива (Касивадзаки, Япония). |
2,24⋅1010 ватт | Проектная мощность крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» (Санься, Китай). |
1012 ватт | Пиковая мощность среднего удара молнии. |
1,9⋅1012 ватт | Средняя оценочная электрическая мощность, потреблявшаяся человечеством в 2007 году[6]. |
1,5⋅1015 ватт | Рекордная мощность импульсного лазерного излучения, достигнутая на установке Nova в 1999 году[7]. Энергия в импульсе составляла 660 Дж, длительность импульса — 440⋅10−15 с. |
1,74⋅1017 ватт | Исходя из среднего значения облучённости на поверхности Земли в 1,366 кВт/м²[8] общий поток солнечного излучения на поверхности Земли составляет примерно 174 ПВт. Если бы Земля не переизлучала эту энергию в пространство, она становилась бы массивнее на 1,94 кг каждую секунду. |
3,828⋅1026 ватт | Полная мощность излучения Солнца оценивается учёными в 382,8 ИВт, что более чем в два миллиарда раз больше, чем мощность излучения, падающего на поверхность Земли. Другими словами, вследствие термоядерных реакций в центре Солнца наше светило ежесекундно теряет массу в размере 4 260 000 тонн[9]. |
Разница между понятиями киловатт и киловатт-час[править | править код]
Из-за схожих названий киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении, особенно когда это относится к бытовым электроприборам. Следует, однако, учитывать, что это две различных единицы измерения, относящиеся к различным физическим величинам. В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.
Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Сказанное справедливо и для производимой электроэнергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Сказанное справедливо для любого вида энергии: электрической, тепловой, механической, электромагнитной и так далее.
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин. / / Перевод единиц измерения Теплопроводности — таблица. Поделиться:
|
Теплопроводность воздуха при различных температурах. Таблицы
Сама по себе теплопроводность воздуха, как и любых других газов и их смесей, является не постоянной величиной, а находится в зависимости от различных макропараметров. В рамках этой статьи мы рассмотрим зависимость значений теплопроводности воздуха λ от температуры при нормальном, низком и высоком атмосферном давлении.
Обратите внимание: мы отдельно разбирали формулы теплопроводности воздушной прослойки, необходимые для расчета ограждающих конструкций. Тогда мы обсуждали влияние на передачу воздухом тепла не только теплопроводности, но и конвекционной и отражающей способности воздуха.
Сегодня же речь пойдет именно о зависимости теплопроводности воздуха от температуры при различном атмосферном давлении. Величина коэффициента теплопроводности воздуха необходима при расчетах теплообмена и входит в состав чисел подобия. Таких, например, как число Прандтля, Нуссельта, Био.
Значения теплопроводности воздуха при разных температурах и давлении сведены в несколько таблиц, которые мы сегодня для Вас и публикуем. Обратите внимание! Значения представлены при идеальных пропорциях составляющих воздух газов. То есть
- кислород — 20,95% по объёму и 23,20% по весу;
- азот — 78,09% и 75,47%, соответственно;
- углекислый газ — 0,03% и 0,046%;
- водород, аргон, криптон и другие газы — в ничтожных количествах
Таблица теплопроводности газообразного воздуха в интервале температуры -183 до 1200°С при нормальном атмосферном давлении
Теплопроводность λ в текущей таблице выражена в размерности Вт/(м·град). Чем больше значение λ, тем хуже теплоизоляционные свойства материала.
Поскольку это требуется чаще всего, отдельно обращаем внимание на значение теплопроводности воздуха при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении. При этих условиях теплопроводность воздуха равна 0,0259 Вт/(м·град).
t, °С | λ, Вт/(м·град) |
-183 | 0,0084 |
-173 | 0,0093 |
-163 | 0,0102 |
-153 | 0,0111 |
-143 | 0,012 |
-133 | 0,0129 |
-123 | 0,0138 |
-113 | 0,0147 |
-103 | 0,0155 |
-93 | 0,0164 |
-83 | 0,0172 |
-73 | 0,018 |
-50 | 0,0204 |
-40 | 0,0212 |
-30 | 0,022 |
-20 | 0,0228 |
-10 | 0,0236 |
0 | 0,0244 |
10 | 0,0251 |
20 | 0,0259 |
30 | 0,0267 |
40 | 0,0276 |
50 | 0,0283 |
60 | 0,029 |
70 | 0,0296 |
80 | 0,0305 |
90 | 0,0313 |
100 | 0,0321 |
110 | 0,0328 |
120 | 0,0334 |
130 | 0,0342 |
140 | 0,0349 |
150 | 0,0357 |
160 | 0,0364 |
170 | 0,0371 |
180 | 0,0378 |
190 | 0,0386 |
200 | 0,0393 |
250 | 0,0427 |
300 | 0,046 |
350 | 0,0491 |
400 | 0,0521 |
450 | 0,0548 |
500 | 0,0574 |
550 | 0,0598 |
600 | 0,0622 |
650 | 0,0647 |
700 | 0,0671 |
750 | 0,0695 |
800 | 0,0718 |
850 | 0,0741 |
900 | 0,0763 |
950 | 0,0785 |
1000 | 0,0807 |
1100 | 0,085 |
1200 | 0,0915 |
Некоторые выводы и замечания по таблице
При низких отрицательных температурах охлажденный воздух имеет малую теплопроводность. Так, при температуре минус 183°С, она составляет всего 0,0084 Вт/(м·град).
А с ростом температуры теплопроводность воздуха тоже увеличивается. Так, при увеличении температуры с 20 до 1200°С, величина теплопроводности воздуха возрастает с 0,0259 до 0,0915 Вт/(м·град), то есть более чем в 3,5 раза!
Таблица значений теплопроводности воздуха от температуры в градусах Кельвина
Если в Вашей задачи температура выражена в градусах не по Цельсию, а по Кельвину, можете воспользоваться данными из этой таблицы. Обратите внимание на размерность значений — 10–2 !
Данные даны также при P = 1 атм.
t, °C | λ, 10–2 Вт/(м∙К) |
–173 | 0,922 |
–143 | 1,204 |
–113 | 1,404 |
–83 | 1,741 |
–53 | 1,983 |
–23 | 2,207 |
–3 | 2,348 |
0,1 | 2,370 |
7 | 2,417 |
17 | 2,485 |
27 | 2,553 |
37 | 2,621 |
67 | 2,836 |
97 | 3,026 |
Таблица теплопроводности воздуха в жидком и газообразном состояниях при низких температурах и давлении до 1000 бар
Теперь давайте посмотрим на значения теплопроводности воздуха при низких температурах и давлении до 1000 бар.
Теплопроводность выражена в Вт/(м·град), интервал температуры от 75 до 300К (от -198 до 27°С).
Черта под значениями в таблице означает переход жидкого воздуха в газ: цифры под чертой относятся к газу, а выше ее — к жидкости.
Смена агрегатного состояния воздуха существенно сказывается на значении коэффициента теплопроводности — теплопроводность жидкого воздуха значительно выше.
Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!
Обратите внимание!
Величина теплопроводности воздуха в газообразном состоянии с ростом давления и температуры увеличивается, а вот в жидком состоянии — наоборот, снижается. То есть, в сжиженном состоянии воздух с ростом температуры имеет тенденцию к снижению коэффициента теплопроводности.
Таблица теплопроводности газообразного воздуха при температуре от 300 до 800К и различном давлении
В таблице приведены значения теплопроводности воздуха при различных температурах в зависимости от давления от 1 до 1000 бар.
Теплопроводность выражена в Вт/(м·град), интервал температуры от 300 до 800К (от 27 до 527°С).
Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!
По данным таблицы видно, что с ростом температуры и давления теплопроводность воздуха увеличивается.
Теплопроводность воздуха при высоких температурах и давлении от 0,001 до 100 бар
В таблице приведены значения теплопроводности воздуха при высоких температурах и давлении от 0,001 до 1000 бар.
Теплопроводность выражена в Вт/(м·град), интервал температуры от 1500 до 6000К (от 1227 до 5727°С).
Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!
С ростом температуры молекулы воздуха диссоциируют и максимальное значение его теплопроводности достигается при давлении (разряжении) 0,001 атм. и температуре 5000К.
Сопротивление теплопередаче стеклопакета таблица, гост, формула
Насколько эффективно окна будут выполнять теплозащитную функцию, профессионалы устанавливают при помощи специальных расчетов. Качество теплоизолирующих свойств стеклопакета, в соответствии с ГОСТ 26602.1-99, 24866-99 определяет такой показатель, как сопротивление теплопередаче [R0].
Как проводится измерение показателя (сопротивления теплопередаче коэффициента R0)
Потери тепла иногда количественно определяются с точки зрения теплосопротивления стеклопакета или коэффициента сопротивления теплопередаче R0. Это значение, обратное коэффициенту теплопередачи U. R = 1/U (при переводе Европейских коэффициентов U в Российские R0 не следует забывать, что наружные температуры, используемые для расчетов, сильно отличаются).
В свою очередь, коэффициент теплопередачи U, характеризует способность конструкции передавать тепло. Физический смысл ясен из его размерности. U = 1 Вт/м2С – поток тепла в 1 Ватт, проходящий через кв. метр остекление при разнице температуры (снаружи и внутри) в 1 градус по Цельсию (В Европейских странах коэффициент теплопроводности остекления рассчитывается согласно EN 673). Чем меньше получаемое в результате число, тем лучше теплоизоляционная функция светопрозрачной конструкции.
Надежные компании-производители светопрозрачных конструкций ставят коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета в зависимость не только от качества самой конструкции, но и от применения особых технологических операций в процессе изготовления продукции, например, нанесения специального магнетронного, солнцезащитного и энергосберегающего покрытия на поверхность стекла, специальных технологий герметизации, заполнения междустекольного пространства инертными газами и т.п.
В результате этот показатель характеризует не только конкретную функцию теплозащиты, но и качество всего производственного процесса, и качество готового продукта. Эту величину рекомендуется держать под контролем и измерять регулярно — и на различных этапах изготовления, и, с особой тщательностью, на готовых образцах продукции.
Как показатель влияет на выбор стеклопакета?
В каждом регионе, а также в крупных городах нашей страны действуют определенные строительные нормы, в которых указаны требуемые показатели R0тр для стеклопакета строительного назначения. В первую очередь, на них должны ориентироваться застройщики. Но практика показывает, что эти правила соблюдаются далеко не всегда. Поэтому для удобства выбора оконных конструкций STiS мы подготовили специальную таблицу с указанием сопротивления стеклопакетов теплопередаче. Ознакомившись с ней, вы можете убедиться, насколько высоко качество нашей продукции по этому показателю, а также определиться с подходящей конструкцией для остекления своего помещения.
Формула стеклопакета 1 | Приведенное сопротивление теплопередаче, м2×°С/Вт |
---|---|
4М1-12-4М1 | 0,30 |
4М1-Аг12-4М1 | 0,32 |
4M1-16-И4 | 0,59 |
4M1-Ar16-И4 | 0,66 |
4M1-10-4M1-10-4M1 | 0,47 |
4M1-12-4M1-12-4M1 | 0,49 |
4M1-Ar10-4M1-Ar10-4M1 | 0,49 |
4M1-Ar12-4M1-Ar12-4M1 | 0,52 |
4M1-12-4M1-12-И4 | 0,68 |
4M1-16-4M1-16-И4 | 0,72 |
4M1-Ar6-4M1-Ar6-И4 | 0,64 |
4M1-Ar10-4M1-Ar10-И4 | 0,71 |
4M1-Ar12-4M1-Ar12-И4 | 0,75 |
4М1-Аr16-4М1-Аr16-И4 | 0,80 |
4SPGU-14S-4M1-14S-4M1 Теплопакет® 2.0 | 0,82 |
4SPGU-16S-4M1 Теплопакет® 2.0 | 0,57 |
Приведенное сопротивление теплопередаче для стеклопакетов указано с учетом всех технологических и производственных особенностей наших продуктов – использования мультифункциональных и низкоэмиссионных стекол, заполнения междустекольного пространства аргоном — газом с низкой теплопроводностью, применения в конструкциях фирменной теплой дистанционной рамки, специальных герметизирующих материалов, солнцезащитного, энергосберегающего покрытий и иных прогрессивных элементов и комплектующих.
- Расшифровку обозначений формул стеклопакета можно посмотреть здесь.
Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность. Коэффициент теплопроводности строительных материалов — таблица. Вариант для печати.
|
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ: | Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, коды / / Перевод единиц измерения. / / Единицы измерения теплопроводности. Перевод единиц измерения теплопроводности — таблица.
|