熱效率傳導

2022-10-08 19:15:05 字數 2933 閱讀 8228

1 導熱係數、傳熱系數、傳熱阻

1.1 導熱係數λ一般是針對於熱傳導而言,單位為w/

導熱係數是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(k,℃),在1小時內,通過1平方公尺面積傳遞的熱量,單位為瓦/公尺度(w/mk,此處為k可用℃代替)。導熱係數與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。非晶體結構、密度較低的材料,導熱係數較小。

材料的含水率、溫度較低時,導熱係數較小。

通常(在攝氏20度下)純銅的導熱係數為386w/空氣在標準狀態下導熱係數為0.0244w/聚氨酯)的導熱係數為0.052w/一般的講導熱係數在0.

005w/以下的材料稱為高效保溫材料。

1.2 傳熱系數一般是針對於對流傳熱而言,單位為w/傳熱系數k值,是指在穩定傳熱條件下,圍護結構兩側空氣溫差為1度(k,℃),1小時內通過1平方公尺面積傳遞的熱量,單位是瓦/平方公尺·度(w/㎡·k,此處k可用℃代替)。

導熱係數與材料的組織、密度和含水量有著密切的關係。

1.3 什麼是傳熱阻 —— 傳熱阻r。是傳熱系數k的倒數。

即r。=1/k,單位是(平方公尺度)/瓦[m2 k)/w]。圍護結構的傳熱系數k值愈小,或傳熱阻ro值愈大,保溫效能愈好。

1.4 表面換熱係數

圍護結構表面與附近空氣之間的溫差為1℃,單位時間內通過單位面積轉移的熱量,單位為w/(m2·℃)。表面換熱係數為該表面對流換熱係數與該表面輻射換熱係數之和。實際上是形式地把計算的輻射換熱折合成對流換熱,用表面換熱係數兼顧對流與輻射換熱的影響,以利於簡化複雜傳熱的解剖。

建築外維護結構內外表面的環境條件不同,室外氣流速度比室內大,所以內外表面換熱係數也不相同。工程上所用的表面換熱係數的數值一般可從有關規範查出。

表面換熱係數用符號a表示。

1.5 表面換熱阻r

表面換熱係數的倒數。在內表面,稱為內表面換熱阻;在外表面稱為外表面換熱阻

1.6 漏熱率

單位溫差內熱功率的消耗量。總漏熱率用來綜合衡量車廂的漏熱效能,由下式確定:

uθ= q/(θi-θe)

式中:uθ——總漏熱率,w/k;

q——車廂內加熱穩定時的總耗功率,w;

θi——車廂內部平均溫度,即為各感溫元件指示溫度的算術平均值,k;

θe——車廂外部平均溫度,即為各感避元件指示溫度的算術平均值,k。

2 真空絕熱板(vip)導熱係數簡介

真空絕熱板是導熱係數較低的保溫隔熱材料。在保溫隔熱設施的應用上效能價值較好。據目前世界上比較先進的「導熱係數檢測儀」檢測,真空絕熱板的導熱係數一般在0.

005w/左右。生產工藝過程和原材料的選用控制的好,其導熱係數能夠達到0.004w/以下。

真空絕熱板(vip)的導熱係數在此基礎上與真空度有著密切的關聯。相對的講,真空度越高,真空絕熱板的導熱係數越低。

為了得到和保持真空絕熱板(vip)較低的導熱係數,在真空絕熱板(vip)整個形成過程中,對材料的選擇、真空度的獲得、真空度的保持等方面都是不可忽視的重要環節。

3 絕熱材料

材料的導熱性就是材料傳導熱量的能力,用導熱係數λ來表示(w/導熱係數為多少的材料可以稱作絕熱材料?

3.1 《建築物理》(中國建築工業出版社)47頁"究竟導熱係數小到什麼程度才算絕熱材料,並沒有絕對的標準,通常把導熱係數小於0.25,並用於絕熱工程的,叫作絕熱材料."

3.2 同濟大學的一級註冊建築師考試教程第865頁說,絕熱材料的導熱係數不宜大於

0.23w/表觀密度不宜大於600kg/m3,抗壓強度應大於0.3mpa。

3.3 保溫隔熱材料是絕熱材料的一部分,一般將導熱係數小於0.174w/(mk)的材料稱為絕熱材料。

絕熱材料效能高低,是由絕熱材料本身、導熱係數的大小決定的,導熱係數越小,其絕熱效能越好。

3.4 為確保建築絕熱工程的節能效果,務必選用高效優質保溫隔熱材料。一般將導熱係數小於或等於0.05w/(m k)的稱為高效保溫隔熱材料。

這個範圍的材料有:太空反射塗料、柔性橡塑海綿保溫材料、聚乙烯泡沫塑料、硬度聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉及製品,岩棉礦渣棉及製品等。

對於空調工程上常採用的換熱器而言,如果不考慮其他附加熱阻,傳熱系數k值可以按照如下計算:

k=1/(1/aw+δ/λ+1/an) w/(㎡·°c)

其中,an,aw——內、外表面熱交換係數,w/(㎡·°c)

δ——管壁厚度,m

λ——管壁導熱係數,w/(m·°c)

傳熱系數以往稱總傳熱系數。國家現行標準規範統一定名為傳熱系數。傳熱系數k值,是指在穩定傳熱條件下,圍護結構兩側空氣溫差為1度(k,℃),1h通過1平方公尺面積傳遞的熱量,單位是瓦/平方公尺·度(w/㎡·k,此處k可用℃代替)。

1、圍護結構熱阻的計算

單層結構熱阻

r=δ/λa (

式中: δ—材料層厚度(m)λ—材料導熱係數[w/( a—平壁的面積,m2

多層結構熱阻

r=r1+r2+----rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn

式中: r1、r2、---rn—各層材料熱阻(

δ1、δ2、---δn—各層材料厚度(m)

λ1、λ2、---λn—各層材料導熱係數[w/(

2、圍護結構的傳熱阻

r0=ri+r+re

式中: ri —內表面換熱阻(一般取0.11)

re—外表面換熱阻(一般取0.04)

r —圍護結構熱阻(

3、圍護結構傳熱系數計算

k=1/ r0 (w/(

式中: r0—圍護結構傳熱阻

外牆受周邊熱橋影響條件下,其平均傳熱系數的計算

km=(kpfp+kb1fb1+kb2fb2+ kb3fb3 )/( fp + fb1+fb2+fb3)

式中:km—外牆的平均傳熱系數[w/(

kp—外牆主體部位傳熱系數[w/(

kb1、kb2、kb3—外牆周邊熱橋部位的傳熱系數[w/(

fp—外牆主體部位的面積

fb1、fb2、fb3—外牆周邊熱橋部位的面

常用材料導熱係數(20℃)——λ(w/

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