системы отопления в пределахtâ 18 20 Ñ.Фактические потери теплоты через оконный стеклопакет определяются по формулеQî ê Êî ê Fî êtâ tí n(1);1Êî êÂòгдеR2î ê – коэффициент теплопередачи, ì Ê ;Fî ê – площадь поверхности остекления, м 2;п – коэффициент уменьшения расчетной разности температур, для вертикальных ограждений п = 1;2ì ÊRî ê – термическое сопротивление ограждающей конструкции, Âò .Величина термического сопротивления R определяется по формуле1 1R (2)â í;гдеâ 8,7– коэффициент тепловосприятия от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения, – толщина единичного слоя остекления, м;Âò – коэффициент теплопроводности материала остекления, ì Ê ;ÂòÂò2ì Ê ; 2í – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности ограждения наружному воздуху, ì Ê .При построении физической модели процессов теплообмена при инфильтрации наружного воздуха через двухслойныйстеклопакет температуру воздуха t ср в межстекольном пространстве примем как среднюю температуру входящего и выходящеговоздуха, температуру внутреннего воздуха t в примем постоянной за счет автоматического регулирования системы отопления, анаружная температура t н изменяется в пределах отопительного периода.Толщину каждого из слоев остекления стеклопакета примем равной 0,005 м, тогда согласно (2) величина R для каждогослоя определяется как1 0,005 12R ок 0165 , м К / Вт,8,7 0,76 23соответственноДля внутреннего остекления количество теплоты определится из выражения (1)(3)а для внешнего остекленияСуммарная теплотаравно, теряемая через двойное остекление определится(4), Вт;(5)Количество теплоты, затраченной на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха, определится по формулегде ρ – плотность воздуха, кг/м 3 ;с – теплоемкость воздуха, кДж/кг·К;0,28 – коэффициент перевода кДж в Вт.Если предположить, что вся трансмиссионная теплота затрачивается на нагрев наружного воздуха, то вполне очевидноравенствот.е. при имеем ,а после преобразования получим5;Уравнение (7) будем решать относительно t пр при переменных значениях t н и фиксированных значениях t в , F ок , F п .В расчетах температуру внутреннего воздуха примем постоянной и равнойнесколько вариантов соотношения их значений.Для значений м 2 и м 2 уравнение (7) примет вид(6)(7), а для параметров F ок и F п рассмотрим;
242, 4 1176, t 0,98 пр t нtí 5 ÑУравнение (8) решаем относительно t пр при различных температурах наружного воздуха, начиная от с интерваломt 10Ñ доtí 35 Ñи получим:242,4 0,98 51) tí 50Ñt пр 20,2 С1176 ,242,4 0,98 (5)2) tí 50Ñ t пр 21 С1176 ,242,4 0,98 153) tí 15 0Ñ t пр 219 , С1176 ,242,4 0,98 254) tí 25 0Ñ t пр 22,7 С1176 ,242,4 0,98 355) tí 35 0Ñ t пр 23,5 С1176 ,Аналогичные расчеты температуры t пр инфильтрующегося наружного воздуха через вентилируемые оконные стеклопакетывыполнены при различных вариантах соотношения расчетных параметров F ок и F п , а их результаты сведены в таблицу 1, по которымсоставлены графики зависимости величины температуры t пр приточного воздуха от первоначальной наружной температуры t н припеременных режимах теплообмена (рисунок 1).Анализ результатов выполненных исследований показывает, что на режим теплообменных процессов, протекающих ввентилируемом оконном стеклопакете, существенное влияние оказывают конструктивно-планировочные решения в видесоотношения F ок /F п при инфильтрации наружного воздуха с его подогревом за счет трансмиссионной теплоты, теряемойотапливаемым помещением через остекленные поверхности оконных стеклопакетов.Следует отметить высокую энергоэффективность рассматриваемой технологической схемы воздухоснабжения отапливаемыхпомещений через вентилируемый оконный стеклопакет, так как при этом ранее теряемая трансмиссионная теплотаQî ê полностьюутилизируется и аккумулируется инфильтрующимся наружным воздухом, вызывая его существенный подогрев до температур t пр ,зависящих от количества нагреваемого воздуха.На графиках рисунка 1 эта зависимость t пр от t н легко просматривается по соотношениям F ок /F п . При значениях F ок /F п = 1/5температуры t пр приточного воздуха, инфильтрующегося через оконные стеклопакеты, приближаются к температуре t в внутреннего воздуха и невызывают ни нагрева, ни охлаждения воздуха внутри отапливаемых помещений, способствуя стабилизации теплового режима жилых помещений, атеплопотери через окно полностью исключаются.Таблица 1 – Результаты исследований интенсивности нагрева приточного наружного воздуха при инфильтрации через оконный стеклопакет при различныхсоотношениях конструктивных параметров F ок /F п и переменных наружных температурах t нF ок =5м 2 F ок =2,8м 2 F ок =4м 2 F ок =2м 2tн,СFп=10м 2Fп=20м 2Fп=30м 2Fп=25м 2Fп=10м 2Fп=20м 2Fп=30м 2Fп=25м 2Fп=20м 2Fп=10м 2t пр ,С t пр ,С t пр ,С t пр ,С t пр ,С t пр ,С t пр ,С t пр ,С t пр , С t пр , С+5 43,6 24,3 17,9 20,5 26,6 15,8 12,2 13,7 20,5 20,50 51,5 25,8 17,2 20,6 28,9 14,4 9,6 11,5 20,6 20,6-5 59,4 27,2 16,5 20,8 31,1 13 7 9,4 20,8 20,8-10 67,3 28,6 15,8 20,9 33,3 11,6 4,4 7,3 20,9 20,9-15 75,2 30,1 15,1 21,1 35,5 10,3 1,8 5,2 21,1 21,1-20 83,1 31,5 14,4 21,2 37,7 8,9 -0,8 3,1 21,2 21,2-25 90,9 33 13,6 21,4 39,9 7,5 -3,4 1 21,4 21,4-30 98,8 34,4 12,9 21,5 42,1 6,1 -6 -1,1 21,5 21,5(8)Рисунок 1 - Интенсивность нагрева приточного наружного воздуха t пр за счет рекуперативноготеплообмена двухслойного вентилируемого оконного стеклопакета при инфильтрации в зависимости от соотношения F ок /F п и в соответствии с действующейнормативной базой теплотехническогорасчета наружных огражденийАнализ и обобщение результатов выполненных исследований дает основание для вывода основных положений теориитеплообмена при инфильтрации наружного воздуха через вентилируемый оконный стеклопакет.5