37
4 РАСЧЕТ ИЗОЛЯЦИИ ОХЛАЖДАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Основное назначение теплоизоляции – снижение притока теплоты в холодильное по-
мещение. Качество изоляционных конструкций зависит от таких факторов, как конструкция
ограждения, теплофизические свойства теплоизоляционных материалов и качество выполне-
ния работ по укладке изоляции. От толщины изоляции зависят расход энергии на производ-
ство холода, полезная грузоподъемность рефрижераторного транспорта и вместимость по-
мещений
стационарных холодильников. Как правило, теплоизоляционные материалы доро-
гостоящие (их стоимость на холодильниках составляет 25-40% стоимости всего строительст-
ва), в связи с этим при проектировании приходится решать задачу о нахождении оптималь-
ной толщины изоляции, удовлетворяющей требованиям экономической рентабельности.
Определение толщины теплоизоляционного слоя
Толщина слоя тепловой изоляции обычно определяется из условия, что термическое
сопротивление ограждения не меньше нормативного значения
R
н
, или что влага из окру-
жающего воздуха не будет конденсироваться на поверхности теплоизоляционной конструк-
ции при расчетных значениях температуры и влажности окружающего воздуха.
Для теплоизоляционных конструкций здания холодильника толщина теплоизоляци-
онного слоя δ
из
находится по формуле:
δ
из
= λ
из
{R
н
– (1/α
н
+ Σ(δ
i
/λ
i
)+1/α
в
)},
где λ
из
– теплопроводность изоляционного слоя ;
R
н
– нормативное значение термического сопротивления;
α
н
, α
в
– теплоотдача с наружной и внутренней поверхностей ограждения;
Σ(δ
i
/λ
i
) – сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, кроме теплоизоля-
ционного.
Пример: определить толщину теплоизоляционного слоя изоляционной конструкции
наружной стены камеры хранения охлажденных грузов холодильника, расположенного в
Барнауле.
Исходные данные:
t
н
= 25˚C, t
в
= -25˚C, t
ср.г.
≈-2÷7˚C
λ
из
= 0,05 Вт/м·К;R
н
= 4,7 м
2
·К/Вт, α
н
= 23 Вт/м
2
·К, α
в
= 8 Вт/м
2
·К
δ
из
=0,05{4,7
-(1/23+0,38/0,81+0,02/0,93+0,004/0,3+0,02/0,93+1/8)}=0,164 м
Предлагается рассчитать представленный набор материалов.
Определение зоны конденсации в изоляции и толщины пароизоляционного слоя
Для решения задачи сначала следует установить характер изменения температуры и
парциального давления водяного пара внутри ограждения. Как правило, значения темпера-
туры
t
н
и парциального давления водяных паров P
н
наружного воздуха намного больше тем-
пературы
t
к
и парциального давления P
к
воздуха камеры низкотемпературного холодильника.
Поэтому при эксплуатации холодильников через изоляцию из внешней среды в камеру по-
ступают количество теплоты Q
1
и количество водяного пара W
1
, которые для случая плоской
многослойной стенки определяются уравнениями:
Q
1
= (1/R
из
)(t
н
-t
к
)F
н
(9)
W
1
= (1/R
диф
)(P
н
-P
к
)F
н
(10)
где R
из
и R
диф
– соответственно, термическое и диффузионное сопротивление изоля-
ции; F
н
– площадь поверхности изолированной стенки; t
н
, t
к
– температуры наружного возду-
ха и воздуха в охлажденном помещении (камере); P
н
, P
к
- парциальное давление водяного па-
ра снаружи и изнутри изолированного ограждения.
Величина (1/R
из
) = k
из
определяется выражением
k
из
= (α
н
-1
+Σδ
i
λ
i
-1
+α
к
-1
)
-1
(11)
где α
н
, α
к
– коэффициенты теплоотдачи со стороны наружной и внутренней стенок
камеры; δ
i
– толщина i-го слоя;
λ
i
– коэффициент теплопроводности i-го слоя.
Величина (1/R
диф
) = Σ(µ
i
/δ
i
), где µ
i
– коэффициент паропроницаемости i-го слоя.