Теплоотдача теплого пола


Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

Теплый пол – это отличная возможность для каждого обеспечить уютный микроклимат и тепло в собственном доме. Такая система потребляет минимальное количество электроэнергии, даря необходимую теплоту в помещении.

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения. Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации.

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:

  1. Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
  2. Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
  3. Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

 

Несколько советов

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Все трубы и материалы, которые будут расположены ниже уровня нагревательного элемента должны отличаться высокой теплоизоляцией. Это исключит возможные потери тепла через покрытия. Если монтаж и расчет осуществлены правильно, то теплоизоляция будет блокировать передачу тепла и отражать тепловое излучение.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Помните о том, что, если вы выбрали теплый пол, не стоит загромождать его массивными мебельными конструкциями. Это не принесет должного результата обогрева, а также возможен перегрев и порча мебели под воздействием температур.

Пример укладки теплого пола в кухне

Расчет потребности в тепле

Расчет потребности показателей представлен следующим алгоритмом:

  1. По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
  2. Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
  3. Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
  4. Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
  5. Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

При желании можно обращать внимание на слои ограждающих конструкций и их толщину. Это позволит добиться более точных расчетов.

Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки. Дополнительно обращают внимание на следующее:

  1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
  2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

В отдельных случаях есть возможность сэкономить, если имеется источник тепла. Его можно использовать только в том случае, если цена за каждый киловатт намного ниже, чем стоимость электроэнергии.

В этом случае нужно учитывать следующее:

  1. Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
  2. Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
  3. Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
  4. Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Если шаг составляет 250 миллиметров, каждый квадратный метр позволяет получить по 82 ватта. При шаге в 150 мм – 101 ватт, а при шаге в 100 мм – 117 ватт. Таблица включает в себя все эти данные. В зависимости от этих значений нужно осуществлять проектирование теплого водяного пола.

Зависимость теплого потока от шага труб и температуры теплоносителя

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м2хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

Самые лучшие посты

Теплообмен

Сколько тепла требуется для зажигания лесного топлива? Растительный материал, такой как лесное топливо, воспламеняется при относительно низкой температуре. температуры при условии низкого содержания влаги в топливе и подвергается воздействию воздуха, так что доступно достаточное количество кислорода. Фактическая потребность в тепле для воспламенения топлива из мертвого леса варьируется от от 500 до 750 F. Многие обычные источники воспламенения обеспечат достаточно тепла, включая горящую спичку и даже тлеющая сигарета при контакте с сухим мелкодисперсным топливом.

ТЕМПЕРАТУРА ЗАЖИГАНИЯ СУХОГО ЛЕСНОГО ТОПЛИВА = 500-750 F.

Мы знаем о многих методах, с помощью которых для начала работы с лесным топливом можно использовать тепло. процесс горения; но как процесс продолжается? Огонь распространяется за счет передачи тепловой энергии тремя способами: Радиация, конвекция и Проведение.

Радиация

Радиация означает излучение энергии в виде лучей или волн. Тепло движется в пространстве в виде энергетических волн. Это тот жар, который чувствуешь, сидя перед камином или вокруг костра.Он путешествует в прямые со скоростью света. это это причина того, что перед огнем нагревается только фасад. Зад не греется, пока человек не обернется. Земля нагревается солнцем за счет излучения. Солнечные ожоги - это факт жизни, когда люди подвергаются очень сильному воздействию солнца. длинный. Большая часть подогрева топлива перед возгоранием происходит за счет излучение тепла от огня. Так как фронт огня приближается, количество получаемого лучистого тепла увеличивается.

Конвекция

Конвекция - это передача тепла при физическом движении горячих масс. воздуха.Как воздух нагретая, она расширяется (как и все предметы). По мере расширения он становится светлее окружающего воздуха и поднимается вверх. (Вот почему воздух под потолком отапливаемого помещения теплее, чем что у пола.) Кулер воздух врывается с боков. это греется по очереди и тоже поднимается. Скоро над огнем образуется конвекционная колонна, которую можно увидеть по дыму, возносится в нем. это приток более холодного воздуха сбоку помогает подавать дополнительный кислород для процесс горения для продолжения.

Проводимость

Проводимость - это передача тепла внутри самого материала. Большинство металлов являются хорошими проводниками тепла. Дерево - очень плохой проводник, поэтому очень медленно передает тепло. Это можно проиллюстрировать тем, что деревянная ручка при жарке сковорода остается достаточно прохладной, чтобы ее можно было держать голыми руками. Проведение не является важным фактором распространения лесных пожаров.

Демонстрация

Зажгите свечу снова, которую мы использовали в предыдущей демонстрации. (Обратите внимание, что вы можете держать спичку, пока другой конец горит, потому что дерево не хороший дирижер тепла.) Теперь протяните руку к свече и подвиньте ее ближе, пока тепло можно почувствовать. Тепло от свечи доходит до вашей руки радиация. Поднесите руку ближе к свече. Что происходит с рукой? Это становится теплее, потому что лучистое тепло не должно распространяться так далеко. Теперь держи положите руку на свечу и переместите ее как можно ближе. Можете ли вы держать это как закрыть как можно сбоку? Вы не можете из-за конвекционного нагрева от свечи в дополнение к лучистому теплу.

1. Три способа передачи тепла: - выберите ответ -a. проводимость, излучение, конвекция b. проводимость, конвекция, сверткаc. проводимость, ощупывание, излучение. кондукция, конвекция, остаточная 7. Температура воспламенения сухого лесного топлива находится в пределах - выберите ответ -a. 400 и 1000b. 500 и 750 F500 и 750 C1000 и 1750

.

Климат | метеорология | Британника

Климат , состояние атмосферы в определенном месте в течение длительного периода времени; это долгосрочное суммирование атмосферных элементов (и их вариаций), которые за короткие периоды времени составляют погоду. Этими элементами являются солнечная радиация, температура, влажность, осадки (тип, частота и количество), атмосферное давление и ветер (скорость и направление).

Британская викторина

Изменение климата: факт или вымысел?

Уменьшение снежного и ледяного покрова не влияет на глобальное потепление.

Узнайте о разнице между погодой и климатом и о том, как небольшие изменения климата могут усилить стихийные бедствия Узнайте больше о том, что отличает погоду от климата. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

От древнегреческого происхождения слова ( klíma , «наклон или наклон» - например, солнечных лучей; широтная зона Земли; климат) и с самого начала его употребления в английском языке под климатом понимали атмосферные условия, преобладающие в данном регионе или зоне.В более старой форме, clime , иногда предполагалось, что она включает все аспекты окружающей среды, включая естественную растительность. Лучшие современные определения климата рассматривают его как совокупный опыт погоды и поведения атмосферы в течение ряда лет в данном регионе. Климат - это не просто «средняя погода» (устаревшее и всегда неадекватное определение). Он должен включать не только средние значения климатических элементов, преобладающих в разное время, но также их экстремальные диапазоны и изменчивость, а также повторяемость различных проявлений.Подобно тому, как один год отличается от другого, десятилетия и столетия отличаются друг от друга на меньшую, но иногда значительную величину. Таким образом, климат зависит от времени, и климатические значения или индексы не следует указывать без указания того, к каким годам они относятся.

В этой статье рассматриваются факторы, влияющие на погоду и климат, а также сложные процессы, вызывающие изменения в обоих. Другие основные точки охвата включают глобальные климатические типы и микроклиматы. В статье также рассматривается влияние климата на жизнь человека и влияние деятельности человека на климат.Для получения подробной информации о дисциплинах метеорологии и климатологии, см. климатические колебания и изменения. См. Также статью «Атмосфера» для получения дополнительной информации о свойствах и поведении атмосферной системы. Соответствующие данные о влиянии океанов и атмосферной влаги на климат можно найти в гидросфере.

.

Общий коэффициент теплопередачи

Теплопередача через поверхность, например стену, может быть рассчитана как

q = UA dT (1)

, где

q = теплопередача (Вт (Дж / с), БТЕ / ч)

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / (м 2 K), БТЕ / (фут 2 ч o F) )

A = площадь стены (м 2 , фут 2 )

dT = (t 1 - t 2 )

= разница температур по стене ( o C, o F)

Общий коэффициент теплопередачи для многослойной стены, трубы или теплообменника - с потоком жидкости с каждой стороны стены - можно рассчитать как

1 / UA = 1 / ч ci A i + Σ (s 9004 5 n / k n A n ) + 1 / h co A o (2)

где

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / (м 2 K), БТЕ / (фут 2 ч o F) )

k n = теплопроводность материала в слое n (Вт / (м · K), БТЕ / (час · фут · ° F) )

h ci, o = внутренняя или внешняя стенка индивидуальная жидкость конвекция коэффициент теплопередачи (Вт / (м 2 K), Btu / (фут 2 h o F) )

s n = толщина слоя n ( м, футы)

9 0002 Плоская стена с равной площадью во всех слоях - можно упростить до

1 / U = 1 / h ci + Σ (s n / k n ) + 1 / h co (3)

Теплопроводность - k - для некоторых типичных материалов (проводимость не зависит от температуры)

  • Полипропилен PP: 0.1 - 0,22 Вт / (м · К)
  • Нержавеющая сталь: 16 - 24 Вт / (м · К)
  • Алюминий: 205 - 250 Вт / (м · К)
Преобразовать между Метрические и британские единицы
  • 1 Вт / (м · К) = 0,5779 БТЕ / (фут · ч o F)
  • 1 Вт / (м 2 K) = 0,85984 ккал / (hm 2 o C) = 0,1761 Btu / (ft 2 h o F)

Коэффициент конвективной теплопередачи - h - зависит от

  • тип жидкости - газ или жидкость
  • свойства потока, такие как скорость
  • другие свойства, зависящие от потока и температуры

Коэффициент конвективной теплопередачи для некоторых распространенных жидкостей:

  • Воздух - от 10 до 100 Вт / м 2 K
  • Вода - 500 до 10 000 Вт / м 2 K

Многослойные стены - Калькулятор теплопередачи

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего коэффициента теплопередачи и теплопередачи через многослойную стену.Калькулятор является универсальным и может использоваться для метрических или британских единиц при условии, что единицы используются последовательно.

A - площадь (м 2 , футов 2 )

t 1 - температура 1 ( o C, o F)

t 2 - температура 2 ( o C, o F)

h ci - коэффициент конвективной теплоотдачи внутри стенки (Вт / (м 2 K), БТЕ / ( ft 2 h o F) )

s 1 - толщина 1 (м, фут) k 1 - теплопроводность 1 (Вт / (м K) , БТЕ / (ч · фут · ° F) )

с 2 - толщина 2 (м, фут) k 2 - теплопроводность 2 (Вт / (м · К), BTU / (час фут ° F) )

с 3 - толщина 3 (м, фут) k 3 - теплопроводность 3 (Вт / (м · K), БТЕ / (час · фут · ° F) )

h co - коэффициент конвективной теплопередачи снаружи стены ( Вт / (м 2 K), БТЕ / (фут 2 h o F) )

Тепловое сопротивление теплопередачи

Сопротивление теплопередачи банка быть выражено как

R = 1 / U (4)

где

R = сопротивление теплопередаче (м 2 K / W, ft 2 h ° F / BTU)

Стена разделена на участки термического сопротивления, где

  • теплопередача между жидкостью и стеной - это одно сопротивление
  • сама стена является одним сопротивлением
  • передача между стеной и t Вторая жидкость - это тепловое сопротивление.

Поверхностные покрытия или слои «обожженного» продукта добавляют дополнительное тепловое сопротивление стенкам, снижая общий коэффициент теплопередачи.

Некоторые типичные сопротивления теплопередаче
  • статический слой воздуха, 40 мм (1,57 дюйма) : R = 0,18 м 2 K / Вт
  • внутреннее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,13 м 2 K / W
  • внешнее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,04 м 2 K / W
  • внутреннее сопротивление теплопередаче, тепловой ток снизу вверх: R = 0,10 м 2 K / W
  • внешнее сопротивление теплопередаче, тепловой ток сверху вниз: R = 0.17 м 2 K / W

Пример - теплопередача в теплообменнике воздух-воздух

Пластинчатый теплообменник воздух-воздух площадью 2 м 2 и толщиной стенки 0,1 мм может быть изготовлен в полипропилен PP, алюминий или нержавеющая сталь.

Коэффициент конвекции тепла для воздуха составляет 50 Вт / м 2 K . Температура внутри теплообменника 100 o C , а наружная температура 20 o C .

Общий коэффициент теплопередачи U на единицу площади можно рассчитать, изменив (3) на

U = 1 / (1 / h ci + s / k + 1 / h co ) (3b)

Общий коэффициент теплопередачи для теплообменника из полипропилена

  • с теплопроводностью 0,1 Вт / мК составляет

U PP = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K ) + ( 0.1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 0,1 Вт / мK ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

= 24,4 Вт / м 2 K

Теплопередача

q = ( 24,4 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) - (2 0 o C ))

= 3904 W

= 3.9 кВт

  • нержавеющая сталь с теплопроводностью 16 Вт / м · К :

U SS = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K ) + ( 0,1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 16 Вт / мK ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

= 25 Вт / м 2 K

Теплопередача

q = ( 25 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) - (2 0 o C ))

= 4000 Вт

= 4 кВт

  • алюминий с теплопроводностью 205 Вт / мK :

U Al = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K 90 077) + ( 0.1 мм ) (10 -3 м / мм) / (205 Вт / мK ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

= 25 Вт / м 2 K

Теплопередача

q = ( 25 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) - (2 0 o C ))

= 4000 Вт

= 4 кВт

  • 1 Вт / (м 2 К) = 0.85984 ккал / (hm 2 o C) = 0,1761 Btu / (ft 2 h o F)

Типичный общий коэффициент теплопередачи

  • Газ свободной конвекции - газ свободной конвекции: U = 1-2 Вт / м 2 K (стандартное окно, воздух из помещения через стекло)
  • Газ без конвекции - принудительная жидкая (проточная) вода: U = 5-15 Вт / м 2 K (типовые радиаторы центрального отопления)
  • Свободная конвекция газа - конденсирующийся пар Вода: U = 5-20 Вт / м 2 K (типовые паровые радиаторы)
  • Принудительная конвекция (проточная) Газ - Свободная конвекция газ: U = 3-10 Вт / м 2 K (пароперегреватели)
  • Принудительная конвекция (проточный) Газ - Принудительная конвекция Газ: U = 10-30 Вт / м 2 K (газы теплообменника)
  • Принудительная конвекция (проточный) газ - Принудительная жидкая (проточная) вода: U = 10-50 Вт / м 2 9 0022 K (газовые охладители)
  • Принудительная конвекция (проточный) Газ - конденсирующийся пар Вода: U = 10-50 Вт / м 2 K (воздухонагреватели)
  • Безжидкостная конвекция - принудительная конвекция Газ: U = 10-50 Вт / м 2 K (газовый котел)
  • Жидкостная конвекция - свободная конвекция Жидкость: U = 25-500 Вт / м 2 K (масляная баня для отопления)
  • Без жидкости Конвекция - принудительный ток жидкости (вода): U = 50 - 100 Вт / м 2 K (нагревательный змеевик в воде в резервуаре, вода без рулевого управления), 500-2000 Вт / м 2 K (нагревательный змеевик в резервуаре для воды) , вода с рулевым управлением)
  • Конвекция без жидкости - Конденсирующийся пар воды: U = 300 - 1000 Вт / м 2 K (паровые рубашки вокруг сосудов с мешалками, вода), 150 - 500 Вт / м 2 K (другие жидкости)
  • Принудительная жидкость (текущая) вода - газ свободной конвекции: U = 10-40 Вт / м 2 K (горючий камера сгорания + излучение)
  • Принудительная жидкость (текущая) вода - Свободная конвекционная жидкость: U = 500 - 1500 Вт / м 2 K (охлаждающий змеевик - перемешиваемый)
  • Принудительная жидкость (текущая) вода - Принудительная жидкость (проточная вода): U = 900 - 2500 Вт / м 2 K (теплообменник вода / вода)
  • Принудительная жидкая (проточная) вода - Конденсирующий пар водяной: U = 1000 - 4000 Вт / м 2 K (конденсаторы водяного пара)
  • Кипящая жидкая вода - свободная конвекция, газ: U = 10-40 Вт / м 2 K (паровой котел + излучение)
  • Кипящая жидкая вода - принудительный поток жидкости (вода) : U = 300 - 1000 Вт / м 2 K (испарение холодильников или охладителей рассола)
  • Кипящая жидкая вода - Конденсирующий пар воды: U = 1500 - 6000 Вт / м 2 K (испарители пар / вода)
.

Механизмы потери или передачи тепла

Утечка тепла (или передача) изнутри наружу (высокая температура - низкая температура) с помощью трех механизмов (по отдельности или в сочетании) из дома:

  • Проводимость
  • Конвекция
  • Радиация

Примеры теплопередачи за счет теплопроводности, конвекции и излучения

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание примеров теплопередачи за счет теплопроводности, конвекции и излучения

  • Проводимость : тепло, перемещающееся через стены дома от высокой температуры внутри к низкой температуре снаружи.
  • Конвекция : тепло циркулирует в комнатах дома.
  • Излучение : Тепло от солнца, проникающего в дом.

Проводимость

Электропроводность - это процесс, при котором тепло передается от горячей области твердого объекта к холодной области твердого объекта за счет столкновений частиц.

Другими словами, в твердых телах атомы или молекулы не могут двигаться, как жидкости или газы, поэтому энергия сохраняется в колебаниях атомов.Атом или молекула с большей энергией передает энергию соседнему атому или молекуле посредством физического контакта или столкновения.

На изображении ниже тепло (энергия) передается от конца стержня в пламени свечи дальше вниз к более холодному концу стержня, когда колебания одной молекулы передаются другой; однако нет движения энергичных атомов или молекул.

Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы начать анимацию.

Анимация свечи проводимости

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации "Свеча проводимости"

Пример проведения

Рука держит металлический стержень над зажженной свечой.Молекулы быстро нагреваются в том месте, где пламя касается стержня. Затем тепло распространяется по всему металлическому стержню, и его можно почувствовать рукой.

Что касается отопления жилых помещений, то тепло передается за счет теплопроводности через твердые тела, такие как стены, полы и крыша.

Пример поведения в отношении отопления жилых помещений

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание проводимости в отношении отопления жилых помещений, пример

Пример поведения в отношении отопления жилых помещений

Изобразите поперечное сечение стены дома.Внутри дома 65 ° F, а снаружи 30 ° F. Две стрелки указывают изнутри дома наружу, чтобы показать, как тепло передается изнутри дома наружу через стену посредством теплопроводности.

Потери тепла через твердую стену за счет теплопроводности

Конвекция

Конвекция - это процесс, при котором тепло передается от одной части жидкости (жидкости или газа) к другой за счет движения объема самой жидкости. Горячие области жидкости или газа менее плотны, чем более холодные области, поэтому они имеют тенденцию подниматься.Когда более теплые жидкости поднимаются, они заменяются более холодными жидкостями или газами сверху.

В приведенном ниже примере тепло (энергия), исходящая от пламени свечи, поднимается и заменяется холодным воздухом, окружающим его.

Пример теплопередачи конвекцией

Нажмите здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации конвекционной свечи

Пример конвекции

Рука находится над зажженной свечой. Когда свеча нагревает воздух, тепло поднимается к руке.В конце концов, становится слишком жарко, и рука отрывается от свечи.

При отоплении жилых помещений конвекция - это механизм потери тепла из-за утечки теплого воздуха наружу при открытии дверей или попадания холодного воздуха в дом через трещины или отверстия в стенах, окнах или дверях. Когда холодный воздух соприкасается с обогревателем в комнате, он поглощает тепло и поднимается вверх. Холодный воздух, будучи тяжелым, опускается на пол и нагревается, медленно нагревая воздух в помещении.

Инструкции : Нажмите кнопку воспроизведения ниже и посмотрите, что происходит с холодным воздухом (синие стрелки), когда он входит в дом и встречает теплый воздух (красные стрелки), выходящий из вентиляционного отверстия системы отопления:

Конвекция в комнате Анимация

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации «Конвекция в комнате»

Пример конвекции при отоплении жилых помещений

Представьте себе комнату с открытой дверью, впускающей прохладный воздух слева и радиатором, создающим тепло, справа.Когда радиатор нагревает воздух вокруг себя, воздух поднимается вверх и заменяется холодным. Когда теплый воздух достигает потолка, он направляется влево к открытой двери, охлаждая при движении. Прохладный воздух из открытой двери направляется по полу вправо в сторону обогреваемого радиатора. Общий эффект - круговой конвекционный поток воздуха в комнате.

Радиация

Радиация - это передача тепла через электромагнитные волны в пространстве. В отличие от конвекции или проводимости, где энергия от газов, жидкостей и твердых тел передается молекулами с физическим движением или без него, излучению не нужна какая-либо среда (молекулы или атомы).Энергия может передаваться излучением даже в вакууме.

На изображении ниже солнечный свет проходит к Земле через космос, где нет газов, твердых тел или жидкостей.

Пример анимации излучения

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации «Пример излучения»

Пример излучения

Представьте Солнце и Землю со стрелами, движущимися от Солнца к Земле через космос.Стрелки представляют энергию, которая поступает на Землю через излучение, для чего не требуется никакая среда (атомы или молекулы).

Проверьте себя

Во-первых, определите тип потери тепла в доме, изображенный на изображениях A – J: теплопроводность, конвекция или излучение. Затем щелкните и перетащите каждое изображение в нужную категорию в нижней части экрана.

Проверь себя Действия

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание задания «Проверьте себя»

Проверьте себя: типы тепловых потерь

Укажите тип потери тепла (теплопроводность, конвекция или излучение) для каждого из следующих примеров:

  1. Тепло, уходящее через крышу дома
  2. Конфорка горячая
  3. Кипяток
  4. Факельная галогенная лампа, излучающая свет и тепло
  5. Дверь распахнута настежь, впускает холодный воздух
  6. Пожар, создающий тепло
  7. Тепло, уходящее через стену
  8. Зеркало, отражающее солнечный свет
  9. Тепло, выходящее через окно
  10. Тепло, уходящее через дымоход

Ответы:

А.Проводимость

B. Радиация

C. Конвекция

D. Радиация

E. Конвекция

F. Радиация

г. Проведение

H. Радиация

I. Проведение

J. Радиация

Снижение потребления энергии

Есть два способа снизить потребление энергии.

  1. Самый рентабельный способ - улучшить «оболочку» дома - стены, окна, двери, крышу и полы, которые окружают дом - путем улучшения изоляции (потери проводимости) и герметизации утечек воздуха конопаткой (конвекция убытки).
  2. Второй способ снизить потребление энергии - повысить эффективность печи, которая обеспечивает тепло.

Проводимость и конвекция

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание диаграммы проводимости и конвекции

Линейный чертеж дома со стрелками, указывающими из стен и крыши, показывающий теплопроводность, и стрелками, текущими по кругу внутри дома, показывающими конвекцию.

.

Смотрите также