|
|
|
|
Главная - Ремонт Конвективный теплообмен
Конвективный теплообмен возникает там, где есть свободные полости. Тепло в них, передаётся за счет движения молекул воздуха у поверхности стенок при наличии перепада температур между ними. Чем больше перепад температур и чем больше размер полости, тем сильнее разгоняются молекулы воздуха и мощнее становится конвективный теплообмен. По сути, задачка всех утеплителей (минвата, керамзит, пе-нополистирол, опилки...) и сводится к тому, чтобы занять размер полости, не дать воздуху разогнаться. Скомканная газета в этом качестве также может быть утеплителем, и совсем неплохим, лишь бы она не гнила и не слеживалась.
Причин для движения воздуха может быть несколько. В вертикальных каналах стенок, с холодной ее стороны, воздух, остужаясь, опускается вниз, а с теплой стороны - поднимается вверх. В каналах начинают возникать вихри, передающие тепло от одной стенки к иной. Причем, чем больше разность температур, тем интенсивней процесс перемешивания воздуха.
Посреди некоторых застройщиков существует мнение о том, что просто воздушный зазор, не заполненный ничем, является идеальной теплоизоляцией и чем он толще, тем лучше. Ошибочность такового мнения очевидна. Зазор нужно хоть чем - нибудь заполнить, не дать воздуху разгоняться, при этом, чем легче заполнитель, тем выше его эффективность.
И, тем не менее, воздушный зазор, организованный в толще стены, может играться роль теплоизоляции. Примером может служить стеклопакет из 2-ух стекол, создающий одну воздушную полость. Такая полость имеет сопротивление теплопередаче R=0,36. Однако ощутимый эффект возникнет, если таких зазоров несколько. Тройное остекление (две воздушные полости) создает R=0,55. А рама с 4-мя стеклами имеет R=0,66. Эти величины учитывают потери тепла через сами рамы остекления, являющимися "мостками холода". В среднем можно считать, что одна незапятнанная воздушная полость ("мост холода" по раме не учитывается) создает сопротивление теплопередаче К = 0,3 - 0,4. Минимальная величина воздушного зазора составляет 7-12 мм. Увеличение зазора выше 20 мм слабо влияет на величину сопротивления. С чем это связано. При малой толщине зазора молекулам воздуха тесновато, они не могут разогнаться. С увеличением зазора молекулам становится просторней, и конвективный теплообмен начинает усиливаться.
Движение воздуха может иметь и иной характер. Если стенки дома обладают воздухопроницаемостью, т. е. "дышат", и на стену действует перепад давлений. В этом случае теплообмен меж воздухом и материалом будет обязан инфильтрации. Она может быть вызвана как ветром, работающим на стены, так и работой естественной либо принудительной вентиляции, создающей разряжение в помещениях.
Обращаем внимание на то, что, если стены "дышат", то утраты тепла через стены снижаются практически на 30%. Почему это происходит? Тепло уходит из помещений наружу за счет теплопроводности материала стенок, нагревая их. Холодный же воздух, просачивается в помещение через стену и возвращает обратно тепло, которое пробовало вырваться наружу. Эта схема утилизации тепла - важнейшее преимущество вентилируемых стенок.
Для тех, кто занимается разработкой вентилируемых стен, будет интересен тот факт, что при увеличении термоизоляции наступает момент равенства тепла, необходимого для нагрева вентилируемого воздуха, и тепла, теряемого стеной за счет ее теплопроводности. После чего дальнейшее утепление стенки теряет смысл. В идеальном решении этой задачки, такой момент наступает при сопротивлении теплопередаче R=2. |
  |
