Wymiana ciepła Lista 5
1. Oblicz gęstość strumienia ciepła przewodzonego przez płaską płytę o grubości δ=2 cm i pozostałych wymiarach AB= 10 m 5 m. Płyta została wykonana ze stali o przewodności cieplnej λ=44 W/(m·K). Powierzchnie tej płyty mają temperatury tp1=70 °C i tp2=20 °C. Ile wynosi strumień ciepła przewodzonego przez płytę. Podaj wartość oporu cieplnego przegrody.
2. Ściana budynku składa się z muru ceglanego o grubości δ2=50 cm pokrytego po obu stronach warstwami tynku o grubości δ1= δ3=1 cm. Współczynniki przewodzenia ciepła wynoszą odpowiednio λ2=0.72 W/(m·K) - dla muru i λ1= λ3=0.68 W/(m·K) - dla tynku. Temperatura powietrza wewnątrz budynku wynosi 21 °C a temperatura powietrza na zewnątrz budynku wynosi -5 °C. Współczynnik wnikania ciepła od powietrza wewnątrz budynku do powierzchni warstwy tynku po wewnętrznej stronie muru wynosi 8 W/(m2·K). Współczynnik wnikania ciepła od powierzchni warstwy tynku po zewnętrznej stronie muru do powietrza na zewnątrz budynku do wynosi 10 W/(m2·K). Zakładając ustalony przepływ ciepła oblicz: a) współczynnik przenikania ciepła, b) gęstość strumienia ciepła przewodzonego przez przegrodę, c) gęstość strumienia ciepła przenikającego przez przegrodę, d) opór cieplny przegrody, e)straty ciepła przez ścianę budynku o wymiarach AB= 8 m 5 m, f) ilość ciepła traconego przez tę ścianę w ciągu 24 h, g) temperatury na powierzchniach wszystkich warstw przegrody.
3. Ścianę budynku o powierzchni 70 m2 ocieplono 15 cm warstwą styropianu, którego =0.04 W/(m·K). Ściana ma grubość 20 cm i jest wykonana z betonu o =0.5 W/(m·K). Porównaj straty ciepła przez przegrodę przed i po ociepleniu ściany. Przyjmij współczynnik wnikania ciepła od strony wnętrza pomieszczenia 1=6 W/(m2·K) oraz od strony otoczenia 2=10 W/(m2·K). Obliczenia wykonaj dla przypadku gdy różnica temperatury między powietrzem wewnątrz budynku i powietrzem zewnętrznym wynosi: a) 5 °C, b) 20°C.
dr hab. inż. Monika Maciejewska
