коэффициент теплоотдачи в чем измеряется
Коэффициент теплоотдачи в чем измеряется
1. Конвективный перенос теплоты
Конвекция возможна только в текучей среде, в которой перенос теплоты связан с переносом самой среды. Конвекция теплоты всегда сопровождается теплопроводностью, так как при движении жидкости или газа неизбежно происходит соприкосновение отдельных частиц, имеющих различные температуры. Совместный перенос теплоты путем конвекции и теплопроводности называют конвективным теплообменом.
Количество теплоты, переданное в процессе теплоотдачи, определяется по уравнению Ньютона-Рихмана:
для установившегося режима
, Вт; (1.1)
для неустановившегося режима
, Дж, (1.2)
Коэффициент теплоотдачи α – характеризует интенсивность теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой. Коэффициент α показывает, какое количество тепла передается от единицы поверхности стенки к жидкости в единицу времени при разности температур между стенкой и жидкостью в 1 градус (К), 
.
Установлено, что коэффициент теплоотдачи зависит от многих факторов: вида и режима движения жидкости, ее физических свойств, размеров и формы стенки, шероховатости стенки. Определение α является основной задачей расчета теплообменных аппаратов. Обычно коэффициент теплоотдачи определяют из критериальных уравнений, полученных преобразованием дифференциальных уравнений гидродинамики и конвективного теплообмена методами теории подобия.
Согласно положений теории подобия конвективный теплообмен без изменения агрегатного состояния вещества в стационарных условиях может быть описан критериальным уравнением вида:
, (1.3)
Критерий Нуссельта, входящий в уравнение (1.3), является определяемым. При известном значении Nu коэффициент теплоотдачи может быть рассчитан по формуле:
. (1.4)
Для расчета числа критерия Нуссельта при вынужденном движении потока в прямых трубах или каналах можно рекомендовать следующие уравнения:
а) для ламинарного режима движения теплоносителя, 
:
, (1.5)
б) для переходного режима движения теплоносителя, 
:
Значение коэффициента С определяется из таблицы 1.1 в зависимости от величины критерия Рейнольдса.
Для приближенных расчетов можно пользоваться уравнением:
. (1.7)
В чем измеряется теплоотдача
1. Конвективный перенос теплоты
Конвекция возможна только в текучей среде, в которой перенос теплоты связан с переносом самой среды. Конвекция теплоты всегда сопровождается теплопроводностью, так как при движении жидкости или газа неизбежно происходит соприкосновение отдельных частиц, имеющих различные температуры. Совместный перенос теплоты путем конвекции и теплопроводности называют конвективным теплообменом.
Теплоотдача – конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью (стенкой).
Количество теплоты, переданное в процессе теплоотдачи, определяется по уравнению Ньютона-Рихмана:
для установившегося режима
, Вт; (1.1)
для неустановившегося режима
, Дж, (1.2)
Коэффициент теплоотдачи α – характеризует интенсивность теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой. Коэффициент α показывает, какое количество тепла передается от единицы поверхности стенки к жидкости в единицу времени при разности температур между стенкой и жидкостью в 1 градус (К), .
Установлено, что коэффициент теплоотдачи зависит от многих факторов: вида и режима движения жидкости, ее физических свойств, размеров и формы стенки, шероховатости стенки. Определение α является основной задачей расчета теплообменных аппаратов. Обычно коэффициент теплоотдачи определяют из критериальных уравнений, полученных преобразованием дифференциальных уравнений гидродинамики и конвективного теплообмена методами теории подобия.
Согласно положений теории подобия конвективный теплообмен без изменения агрегатного состояния вещества в стационарных условиях может быть описан критериальным уравнением вида:
, (1.3)
– критерий Нуссельта, характеризующий подобие процессов теплопереноса на границе между стенкой и потоком жидкости;
– критерий Рейнольдса, который характеризует гидродинамический режим потока при вынужденном движении и является мерой соотношения сил инерции и вязкого трения;
– критерий Прандтля, который характеризует физико – химические свойства теплоносителя и является мерой подобия температурных и скоростных полей в потоке;
– критерий Грасгофа, характеризующий соотношение сил вязкого трения и подъемной силы, описывает режим свободного движения теплоносителя;
– безразмерный геометрический симплекс, характеризующий геометрическое подобие системы.
В выражении этих критериев: 
– кинематический коэффициент вязкости теплоносителя, м 2 /с; w – скорость движения теплоносителя, м/с; 
– коэффициент температуропроводности, м 2 /с; g – ускорение свободного падения м/с 2 ; l – определяющий размер, м; 
– характерный размер, м; β – коэффициент температурного расширения, 1/К; ρ – плотность теплоносителя, кг/м 3 ; ∆ t = t ст – t ж – температурный напор между стенкой и теплоносителем, 0 С; λ – коэффициент теплопроводности теплоносителя, Вт/(м·К); μ – динамический коэффициент вязкости, Па·с; с – теплоемкость теплоносителя, Дж/(кг·К); τ – время процесса, с.
Критерий Нуссельта, входящий в уравнение (1.3), является определяемым. При известном значении Nu коэффициент теплоотдачи может быть рассчитан по формуле:
. (1.4)
Для расчета числа критерия Нуссельта при вынужденном движении потока в прямых трубах или каналах можно рекомендовать следующие уравнения:
а) для ламинарного режима движения теплоносителя, :
, (1.5)
где 
– критерий Прандтля для теплоносителя при температуре стенки;
б) для переходного режима движения теплоносителя, :
Значение коэффициента С определяется из таблицы 1.1 в зависимости от величины критерия Рейнольдса.
Для приближенных расчетов можно пользоваться уравнением:
. (1.7)
теплоотдача — теплоотдача … Орфографический словарь-справочник
ТЕПЛООТДАЧА — в физиологии выделение теплоты из организма животного в окружающую среду. Осуществляется путем излучения (теплоотдача радиационная), конвекции, проведения и испарения воды. У гомойотермных животных осуществляется путем терморегуляции физической.… … Экологический словарь
ТЕПЛООТДАЧА — теплообмен между поверхностью тв. тела и соприкасающейся с ней средой теплоносителем (жидкостью, газом). Т. осуществляется конвекцией, теплопроводностью, лучистым теплообменом. Различают Т. при свободном и вынужденном движении теплоносителя, а… … Физическая энциклопедия
ТЕПЛООТДАЧА — теплообмен (конвективный или лучистый) между поверхностью тела и окружающей средой. Интенсивность теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи, равным плотности теплового потока на поверхности раздела, отнесенной к температурному напору… … Большой Энциклопедический словарь
ТЕПЛООТДАЧА — в физиологии выделение животным организмом теплоты, образующейся в процессе его жизнедеятельности и (или) полученной извне. Осуществляется в основном тремя путями: конвекцией (резко возрастающей при движении окружающего воздуха или воды),… … Большой Энциклопедический словарь
ТЕПЛООТДАЧА — переход образующейся в процессе тканевого энергообмена теплоты из организма животных в окружающую среду. Т. осуществляется путём излучения (радиапионная Т.), конвекции, проведения и испарения воды. У гомойотермных животных Т. регулируется… … Биологический энциклопедический словарь
теплоотдача — сущ., кол во синонимов: 1 • теплообмен (4) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
теплоотдача — Конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью её раздела с другой средой твёрдым телом, жидкостью или газом [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики термодинамика EN heat… … Справочник технического переводчика
теплоотдача — 6.5 теплоотдача: Тепло, отдаваемое электроприбором в заданный момент времени. Источник: ГОСТ 28669 90: Приборы отопительные комнатные электрические аккумул … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
теплоотдача — и; ж. 1. Отдача тепла нагретым телом в окружающую среду. Т. радиаторов парового отопления. Расчёт теплоотдачи мотора. 2. Физиол. Выделение тепла животным организмом в процессе его жизнедеятельности. Естественная, усиленная т. Т. тела. * * *… … Энциклопедический словарь
ТЕПЛООТДАЧА — конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью её раздела с другой средой твёрдым телом, жидкостью или газом (Болгарский язык; Български) топлоотдаване (Чешский язык; Čeština) přestup tepla (Немецкий язык; Deutsch) Wärmeabgabe… … Строительный словарь
Правильный расчёт параметров системы кондиционирования воздуха в серверном помещении позволяет, с одной стороны, повышать энергоэффективность и минимизировать счета за электроэнергию, а с другой — не допускать отказов ИТ-оборудования из-за перегрева.
Нормальная температура в серверной от 18 до 24 градусов Цельсия, при этом относительная влажность должна быть в пределах от 30 до 55 %.
Мощность тепловыделения измеряется в ваттах (стандарт, приобретающий всё большее распространение в мире). Совокупное тепловыделение в небольшом помещении с минимальным освещением и небольшой численностью персонала (возможно вообще без него) определяется как сумма тепловыделения ИТ- оборудования, ИБП, электрораспределительной аппаратуры и компонентов системы кондиционирования воздуха. При этом необходимо учитывать, что на каждый ватт потребляемой электрической мощности приходится ватт мощности тепловыделения.
Тепловыделение ИБП и электрораспределительной системы делится на фиксированную и пропорциональную часть. Величина этих потерь практически не зависит от марки и модели оборудования, что позволяет использовать стандартное значение не опасаясь ошибки. Остальные необходимые данные (площадь помещения в квадратных метрах, номинальная мощность оборудования электрической подсистемы и др.) определяются путём измерений.
Инструкция по расчёту тепловыделения коммутационного узла
1. Необходимо собрать данные о мощности потребления/тепловыделения:
2. Важно учесть другие источники тепла:
3. Подвести итоги и получить величину необходимой производительности системы охлаждения (удобнее делать в таблице).
Таблица расчетов тепловыделения
Соберите сведения, указанные в колонке «Характеристики», выполните вычисления с учетом коэффициентов в колонке «Расчёт тепловыделения» и занесите результат в колонку «Итоги».
(0,04 х Номинальную мощность ИБП) +
(0,05 х Совокупную мощность ИТ-нагрузки)
(0,01 х Номинальную мощность электрораспределительной системы) +
Коэффициент теплоотдачи в чем измеряется
ГОСТ Р 55655-2013
(ИСО 7345:1987)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Физические величины и определения
Thermal insulation. Physical quantities and definitions
Дата введения 2015-07-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации N 39 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент»
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2019 г.
1 Область применения
Настоящий стандарт определяет физические величины, используемые при описании теплоизоляции зданий, и содержит соответствующие символы и единицы измерения. Поскольку стандарт предназначен для использования в строительстве, определения физических величин даются применительно к строительным материалам и ограждающим конструкциям зданий.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ Р ИСО 16818 Проектирование окружающей среды здания. Эффективность использования энергии. Терминология
3 Физические величины и определения
Физические величины и определения
Теплота, тепловой поток
Теплота; количество теплоты
Теплофизические характеристики материала
1 Теплопроводность численно равна тепловому потоку, проходящему сквозь единицу поверхности, перпендикулярной направлению теплового потока, при градиенте температуры, равном единице температуры на единицу длины.
2 Знак «минус» в уравнении Фурье показывает, что возрастание температуры происходит в сторону, противоположную тепловому потоку.
3 Коэффициент теплопроводности материала зависит от ряда параметров, среди которых химический состав материала, его структура, плотность, влажность, температура и др.
4 Так как подавляющее большинство строительных материалов являются пористыми, состоящими из скелета и пор, в которых содержится воздух, а теплопроводность воздуха значительно меньше теплопроводности скелета материала, то теплопроводность материала равна некоторой «средней» величине между теплопроводностью скелета и воздуха.
6 Путем кондукции осуществляется теплопередача в скелете строительных материалов. При этом сочетаются два вида теплопроводности, обусловленные различием кондуктивной теплопередачи: теплопроводность, вызванная упругими тепловыми колебаниями групп атомов в структурной решетке материала, и теплопроводность, обусловленная диффузией электронов внутри материала, т.е. электропроводностью материала. Общая теплопроводность скелета материала равна сумме этих двух составляющих. Второй вид кондуктивной теплопроводности для неметаллических строительных материалов имеет небольшое значение, поскольку их электропроводность мала.
7 Чем тяжелее атомы или атомные группы, образующие кристаллы материала и чем слабее они между собою связаны, тем меньше теплопроводность материала.
8 С уменьшением плотности материала его теплопроводность уменьшается, так как снижается влияние кондуктивной составляющей теплопроводности скелета материала, но, однако, при этом возрастает влияние радиационной составляющей. Поэтому уменьшение плотности ниже некоторого значения приводит к росту теплопроводности. То есть существует некоторое значение плотности, при котором теплопроводность имеет минимальное значение.
9 Теплопроводность материала увеличивается с повышением температуры, при которой происходит передача теплоты. Увеличение теплопроводности материалов объясняется возрастанием кинетической энергии молекул скелета вещества. Увеличивается также и теплопроводность воздуха в порах материала, и интенсивность передачи в них теплоты излучением. В строительной практике зависимость теплопроводности от температуры большого значения не имеет. Для пересчета значений теплопроводности материалов, полученных при температуре до 100°С, на значения их при 0°С служит эмпирическая формула О.Е.Власова:
,
— теплопроводность материала при °С;
— температурный коэффициент изменения теплопроводности, 1/°С, для различных материалов, равный около 0,0025 1/°С;
10 Теплопроводность увеличивается с повышением влажности материала из-за того, что вода, находящаяся в порах материала, имеет коэффициент теплопроводности примерно в 22 раза больше, чем у воздуха. Большая интенсивность возрастания коэффициента теплопроводности материала при малой влажности происходит из-за того, что при увлажнении материала сначала заполняются водой мелкие поры и капилляры, влияние которых на теплопроводность материала больше, чем влияние крупных пор. Еще более резко возрастает коэффициент теплопроводности, если влажный материал промерзает, так как лед имеет теплопроводность в 80 раз больше чем у воздуха. Установить общую математическую зависимость теплопроводности материала от его влажности для всех строительных материалов невозможно, так как на нее большое влияние оказывает форма и расположение пор. Увлажнение строительных конструкций приводит к снижению их теплозащитных качеств, приводя к увеличению коэффициента теплопроводности влажного материала.
,
1 Температуропроводность характеризует свойство материала выравнивать температуру. Это означает, что тела, имеющие большую температуропроводность, нагреваются (охлаждаются) быстрее по сравнению с телами, имеющими меньшую температуропроводность.
3 Температуропроводность равна плотности теплового потока при градиенте объемной концентрации внутренней энергии в 
4 Определение предполагает, что материал является однородным и непрозрачным.
1 Коэффициент тепловой активности является сложной характеристикой свойств аккумуляции теплоты при любых видах тепловых нестационарных воздействий.
2 Чаще всего тепловая активность применяется для характеристики скорости отвода теплоты от ноги человека при соприкосновении ее с полом помещения, то есть является характеристикой полов.
,
— амплитуда колебаний температуры поверхности полуограниченного массива материала, °С.
1 Характеризует свойство теплоустойчивости материала, то есть способность воспринимать теплоту при колебаниях теплового потока на поверхности материала и при этом сохранять относительное постоянство ее температуры.
.
3 Для суточного периода 24 ч=86400 с,
.
Теплотехнические характеристики конструкций
2 Для плоского однородного слоя, для которого теплопроводность постоянна или может быть усреднена:
,
3 Термическим сопротивлением принято называть также сопротивление теплопередаче замкнутой воздушной прослойки, несмотря на то, что в процессе передачи теплоты через воздушную прослойку участвуют не только теплопроводность, но и конвективный теплообмен поверхностей прослойки с воздухом прослойки, а также лучистый теплообмен поверхностей прослойки друг с другом.
4 Термическое сопротивление может быть связано как с однородным слоем, так и с многослойной конструкцией, состоящей из плоских параллельных друг другу, но перпендикулярных тепловому потоку слоев. Термическое сопротивление плоской многослойной конструкции равно сумме термических сопротивлений всех слоев, составляющих многослойную конструкцию:
,
.
2 Для однородных плоскопараллельных слоев, перпендикулярных тепловому потоку, эквивалентное термическое сопротивление равно термическому сопротивлению.
3 Эквивалентное термическое сопротивление конструкции, состоящей из параллельных и перпендикулярных тепловому потоку однородных слоев, равно сумме эквивалентных термических сопротивлений последовательно расположенных рядов параллельных и перпендикулярных тепловому потоку слоев.
.
1 В теплотехнических расчетах ограждающих конструкций и теплового режима помещения применяются коэффициент конвективной теплоотдачи, коэффициент лучистой теплоотдачи, коэффициент общей теплоотдачи.
1 Может относиться к ограждающей конструкции в целом или ее фрагменту.
2 Условное сопротивление теплопередаче конструкции, состоящей из параллельных тепловому потоку слоев и последовательно расположенных перпендикулярных, в ряде случаев приближенно может быть определено как сумма сопротивлений теплоотдаче на поверхностях конструкции и эквивалентного термического сопротивления:
.
3 Для конструкции, состоящей из однородных плоскопараллельных слоев, перпендикулярных тепловому потоку, условное сопротивление теплопередаче равно сумме сопротивлений теплоотдаче на поверхностях конструкции и термических сопротивлений всех однородных слоев по ходу теплового потока:
.
,
1 Приведенное сопротивление теплопередаче конструкции наиболее точно отражает сопротивление теплопередаче реальной конструкции.
2 Выражение 
является по своему смыслу усредненной по площади (или приведенной к единице площади) плотностью потока теплоты через конструкцию:
.
3 Точное определение приведенного сопротивления теплопередаче конструкции возможно только расчетом плоского или объемного теплового поля. Приближенное значение приведенного сопротивления теплопередаче можно определить по формуле:
,
где 
— условное сопротивление теплопередаче конструкции, м ·°С/Вт;
— коэффициент теплотехнической однородности конструкции, вычисленный заранее для аналогичной конструкции.
,
— длина конструкции (или участка конструкции), м.
.
.
,
— амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С.
1 Характеризует свойство теплоустойчивости ограждающей конструкции, то есть способность воспринимать теплоту при колебаниях теплового потока на поверхности ограждающей конструкции и при этом сохранять относительное постоянство температуры этой поверхности.
2 Как правило, коэффициент теплоусвоения поверхности ограждения применяется по отношению к колебаниям внутренних тепловых воздействий.
3 В любом сечении слоя однородного материала, от которого движется тепловая волна, может быть выражен рекуррентной формулой через сечения, к которому волна направлена:
,
4 На поверхности слоя, граничащего со средой, температура которой постоянна и к которой направлена температурная волна (в данном случае наружная поверхность ограждения) коэффициент теплоусвоения поверхности ограждения равен коэффициенту теплоотдачи на этой поверхности: 
.
6 В инженерной практике часто применяются упрощенные формулы расчета у поверхности ограждающей конструкции, основанные на том, что приближается к 1 при 3 и к при 0,8.
,
— разность расчетных внутренней и наружной температур для основных помещений здания, °С.
,
,
— амплитуда колебаний радиационной температуры помещения, °С.
1 Характеризует свойство теплоустойчивости помещения, то есть способность воспринимать теплоту при колебаниях теплового потока на внутренней поверхности ограждающих конструкций и при этом сохранять относительное постоянство температуры этой поверхности.
2 Как правило, показатель теплоусвоения помещения применяется по отношению к колебаниям внутренних тепловых воздействий при расчете нестационарного теплового режима помещения, например при прерывистом отоплении, при некруглосуточном кондиционировании воздуха в помещении.
3 Показатель теплоусвоения помещения зависит от коэффициентов теплопоглощения поверхностей всех ограждающих конструкций:
,