СПРОСИ ПРОФИ
👍
+1
👎 13

Подскажите пожалуйста, какую формулу использовать для расчёта.

У каждого дома есть теплопотери через ограждающие конструкции. В каком то доме теплопотери огромные, а в каких-то не очень.
Допустим хочется измерить с помощью электронных и точных термометров и таймера некий коэффициент тепловой эффективности каждого дома. Ну например предлагается сделать некие манипуляции в зимнее время года при морозах:
1. Измерить уличнуюг температуру (пусть -14градусов)
2. Измерить температуру в центре помещения ( пусть +20градусов)
3. Выключить Отопление в доме и накрыть Радиаторы теплоизоляционным материалом, чтобы не было остаточного теплового потока.
4. Сразу же после отключения отопления П в установить в центре помещения точный термометр
5. Смотреть на сколько упадёт температура в помещении скажем за 1час.
В каждом доме этот показатель будет отличаться в зависимости от наружней температуры и теплопередачи стен, полов и т.д.
Что именно нужно сделать с этими показателями при данном эксперименте, чтобы получить какое-то значение для каждого дома, например «3,5», а у другого дома «6,2» ?
Или же эти расчёты будут неверны если за окном разных домов разная температура, при одинаковой а помещении. Может в условии нужно сделать пометку, типа замеры производить например только при минус 15, или в этом нет смысла?
физика обучение     #1   14 янв 2018 23:59   Увидели: 16 клиентов, 3 специалиста   Ответить
👍
0
👎 0
Довольно сложно.
За грубую оценку можно взять "время полуостывания": пусть, к примеру,
[m]t_0=+20[/m],
[m]t_1=-15[/m],
[m]t_{1/2}=\frac{t_0+t_1}{2}=+2.5[/m],
[m]\tau[/m] — время, за которое температура внутри помещения стала вполовину ближе к "уличной".
Осложняющие факторы/ пути возможного учёта:
1) Наружные (метео-)условия непрерывно меняются. В том числе, температура [m]t_1[/m]. Взять среднюю за период наблюдения. Можно заменить период полуостывания на период четвертьостывания (+20 → +11).
2) Температура "окружающей среды" — не единственный фактор влияния. Если в целом теплоизоляция дома хорошая, но возможны значительные сквозняки, то надо учитывать ещё и ветер на дворе. Далее, при солнечном свете (да и просто в дневное время) наблюдения будут неточными, так как прямой радиационный прогрев солнечными лучами стен и крыши, а также помещений через окна сильно исказит картину. То же самое, но с другим знаком — в сильноморозную погоду, да и просто в условиях тихой ясной погоды антициклона, не обязательно зимой. Известны случаи, когда в огороде Ленинградской области вымерзало полгрядки. 40 см ниже-выше — цена вопроса! Значит, надо требовать, чтобы во врем измерений на улице обязательно дул ветер, и при этом несильный.
3) В доме, особенно небольшом, не должны действовать сторонние источники тепла. Например, человек в состоянии покоя выделяет тепловую мощность порядка 200 Вт. Это включённая люстра с лампами накаливания. Людям и домашним животным придётся покинуть помещения на время измерений.
4) Дом, заставленный мебелью, остывает медленнее, чем пустой. Учесть наличие мебели, ковров, напольных покрытий и др.
5) Другое (коллеги исправят).

Всё это не очень серьёзно, конечно. Лично у меня при положительной температуре обычно открыты окна (настежь), до -20 — форточки :)
👍
0
👎 0
Я прикинул, что там происходит, в самом наипростейшем случае: скорость теплоотвода пропорциональна площади, через которую идёт теплоотвод, и текущей разности внутренней и наружной температур (ньютоновская модель). Как известно, внутренняя энергия воздуха внутри остаётся постоянной. Однако при охлаждении увеличивается масса воздуха, за счёт поступления его снаружи. В общем, получаются линейные ОДУ, решаемые. Но до конца уже доводить не стал.
👍
+1
👎 1
Господа! Давайте возьмем самую простейшую модель: скорость теплоотвода пропорциональна разности температур и экспериментально определим коэффициент теплоизоляции.
Для проведения эксперимента желательно поддерживать температуру в доме в течении 12 часов постоянной (погрешность не более 1-2 градусов), также колебания внешней температуры приблизительно были такие же.
Дом желательно отапливать при помощи электронагревательных приборов.Лучше всего — теплые полы .
По электросчетчику можно определять количество потребляемой энергии,по двух-тарифному- день-ночь.
1.Показания термометров и электросчетчика снимать два раза в сутки.(если колебания температур( наружного или внутреннего) превышают 1-2 градуса в течении 12 часов,то снятия показаний производить чаще,и использовать усредненные данные за 12 часов)
2.Замеры проводить в течении месяца(для набора статистического материала)
3.По завершении эксперимента построить полученные точки в координатной системе; потребленная энергия за 12 часов- разность температур(наружного и внутреннего)
4.По полученным точкам построить прямую.
5.Определить тангенс угла наклона полученной прямой относительно оси разности температур.
6. По разбросу точек на графике оценить полученную погрешность.
Очевидно, что величина,обратная тангенсу угла наклона построенной прямой , и будет коэффициентом ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ.
УДАЧИ, ВЛАД!

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно
ASK.PROFI.RU © 2020-2026