Расчет фактической погрешности определения сопротивления теплопередаче позволит установить реальное значение R, обеспечить и обосновать необходимую длительность измерений, оптимизировать выбор интервала измерений для вычисления R, а также оправданно и без ущерба для точности уменьшить необходимое время измерений (ориентировочно до 5-7 суток).
Проведение фактических замеров теплотехнических значений показателей
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (далее ОК) определяет качество здания с точки зрения его тепловых потерь в окружающую среду и является одной из основных характеристик, измеряемых при проведении энергоаудита и других энергетических обследований зданий жилого и производственного назначения.
Различают две величины сопротивления теплопередаче ОК:
Сопротивление собственно ограждающей конструкции Rк, определяемое как отношение разности температур ?Тк противоположных поверхностей ОК к плотности теплового потока q, проходящего через ОК.
Суммарное сопротивление ограждающей конструкции Rс, определяемое как отношение разности температур ?Тс между внутренней и наружной средой (внутренним и наружным воздухом) к плотности теплового потока q, проходящего через ОК.
Rс=?Тс/q [м2ЧК/Вт]
Это тепловое сопротивление включает в себя сопротивление собственно ограждающей конструкции Rк и тепловые сопротивления внутреннего и наружного тепловых пограничных слоев, которые определяются как 1/б1 и 1/б2, соответственно. Здесь б1 и б2 -- коэффициенты теплоотдачи от поверхностей ОК, к внутренней и наружной средам, соответственно.
Плотность теплового потока (тепловой поток, проходящий через единицу площади), проходящего через ОК, определяется по формуле:
q=?Тс/Rс=?Тс/(1/б1+Rк+1/б2)
Отсюда вытекает очевидная связь между суммарным сопротивлением ограждающей конструкции Rс и сопротивлением собственно ограждающей конструкции Rк:
Rс=Rк+1/б1+1/б2
Для светопрозрачных ОК (окон), которые являются в принципе неоднородными, значения сопротивления теплопередаче определяется в соответствии с ГОСТ 25002-85 по формулам:
Rокна=1/((1-k)/R1 + k/R2)
Где k=F2/(F1+F2)
Здесь R1 и F1 -- сопротивление теплопередаче и площадь прозрачной зоны окна, R2 и F2 -- сопротивление теплопередаче и площадь непрозрачной зоны окна.
Выражение справедливо для вычислений как суммарного сопротивления ограждающей конструкции Rс, так и сопротивления собственно ограждающей конструкции Rк.
Сопротивления теплопередаче для любой неоднородной ОК, содержащей n однородных зон, определяется по формуле:
R=УFi/У(Fi/Ri)
Здесь Ri и Fi -- сопротивление теплопередаче и площадь соответствующей однородной зоны. У -- знак суммирования, которое ведется по всем однородным зонам от 1 до n.
Аппаратура и оборудование
Измеритель сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций «СИСТОК»:. тепломеры ГОСТ 25380-82;
* термопара типа медь%константан ГОСТ 1790-77;
* диапазон измерения термического сопротивления 0,15-5,0 м2ЧК/Вт;
* предел основной относительной погрешности от ±6,5% до ±15%.
Метеометр МЭС-2:
* предел допускаемого значения основной погрешности измерения температуры не более ±0,5°С.
Подготовка и проведение измерений
Для замеров фактических значений теплотехнических показателей предоставляются жилые помещения здания. Замеры проводятся на двух основных ограждающих конструкциях: наружная стена, оконный блок. Перед проведением фактических замеров датчиками тепловых потоков проводится тепловизионное обследование с целью выявления однородности ограждающих конструкций.
Требования к стабильности температуры в пределах этого периода определяются исходя из погрешности измерений системы. Они сводятся к тому, что относительное изменение разности температур ?Тс между воздухом внутри помещения и наружи не должно превышать 7%. Минимальное значение величины ?Тс определяется исходя из погрешностей измерений системы и составляет 15°С, что соответствует температуре наружного воздуха плюс 5°С при температуре воздуха в помещении плюс 20°С. Общие данные замеров за принятый период предварительно обрабатываются, и определяется интервал, в котором указанные требования выполнялись. На основании полученных данных строятся графики теплового потока через ограждающие конструкции.
Обработка результатов измерений и погрешности
Показания датчиков фиксируются компьютером в мВ и с помощью программы «Эталон ИТ-2-96» обрабатываются и приводятся в натуральные показатели значения показаний тепломеров значения тепловых потоков в единицах Вт/м2. Показания датчиков температуры приводятся к градусам Цельсия.
Вычисления суммарного сопротивления теплопередаче для различных типов ОК производят по вышеприведенным формулам.