Задача: Расчёт теплопередачи через плоскую стенку

Определить величину удельных тепловых потерь за счет конвекции ограждающей конструкции (стен) жилого здания, если на стене толщиной d₁ с внутренней стороны имеется слой штукатурки (или дерева) толщиной d₂, под которым размещен слой тепловой изоляции толщиной d₃. С наружной стороны стены имеется слои штукатурки такой же толщиной d₂.

Известны: коэффициент теплопроводности материала стены l₁, коэффициент теплопроводности материала слоя штукатурки или дерева l₂, коэффициент теплопроводности слоя тепловой изоляции l₃.

Внутри помещения требуется поддерживать температуру воздуха t_f1; с наружной стороны стены установилась температура окружающего воздуха t_f2.

Коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны стены a₁=8,7 Вт/(м²∙К), коэффициент теплоотдачи с внешней (уличной) стороны для зимних условий a₂=23 Вт/(м²∙К) - соответствуют требованиям СНиП 23-02-2003 Свод правил. Тепловая защита зданий.

Рассчитать температуры поверхностей слоев стены. Построить графики изменения температуры по толщине многослойной стенки с учетом масштаба температуры и толщины.

Определить глубину промерзания стены для заданных условий (тепловая изоляция установлена на внутренней поверхности стены.

Дано:

α₁ = 8,7 Вт/(м²∙К); α₂ = 23 Вт/(м²∙К).

Материал стены – Монолитный железобетон

δ₃ = 0,5 м; λ₃ = 1,55 Вт/(м*К);

δ₄ = 14 мм = 0,014 м; λ₄= 0,44 Вт/(м∙К);

Штукатурка;

Материал изоляции – Пенополистирол

δ₂ = 40 мм = 0,04 м; λ ₂= 0,064 Вт/(м∙К);

λ₁ =0,18 Вт/(м∙К) δ₁ =0,018 м (дерево сухая сосна)

t_f1= 19°С; t_f2 = -30°С.