Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Określanie konwekcyjnych strat ciepła z pionowych powierzchni budynków za pomocą nowej metody

Testowanie metody pomiaru strumieni ciepła w warunkach rzeczywistych - ciąd dalszy
Widok z kamery termograficznej
Widok z kamery termograficznej
fot. Flir
Ciąg dalszy artykułu...

W tab. 3 zestawiono wyniki uzyskane dla przegrody szklanej i aluminiowej.

Tabela 3. Zestawienie uśrednionych wyników badania przeprowadzonych za pomocą kamery termowizyjnej

Założone przedziały dla każdego z przypadków wskazały na zakres wysokości pomiędzy którymi obliczono średnie gradienty temperatur ∂T/∂y│y=0:

  • średni0–187: –1354,1 K/m (szkło na zewnątrz),
  • średni0–170: 1232,7 K/m (szkło wewnątrz),
  • średni0–302: –1622,8K/m (aluminium na zewnątrz),
  • średni0–200: 1328,2 K/m (aluminium wewnątrz)

oraz odpowiadające im wartości strat ciepła.

Przegroda szklana, strumień ciepła obliczony na podstawie danych z tabeli, uśredniony z zakresów wysokości xwewnątrz = 0–170 mm i xwewnątrz = 0–187 mm.

(10)

(11)

Przegroda aluminiowa, strumień ciepła obliczony na podstawie danych z tabeli, uśredniony z zakresów wysokości xwewnątrz = 0–200 mm i xwewnątrz = 0–302 mm.

(12)

 (13)

Średnie strumienie ciepła (2) i (3) otrzymane dla obu stron przegrody szklanej różnią się tylko o 6,5%. W płycie aluminiowej (12) i (13) różnica jest nieco większa (16%), ale materiał nie jest izolatorem, lecz dobrym przewodnikiem ciepła. Stąd wniosek, że wyniki te pozytywnie weryfikują sposób określenia strat ciepła za pomocą kamery termowizyjnej.

Jak wykazała analiza otrzymanych wartości, w przypadku tafli szklanej spełnione są warunki równania (12) Qkonw,wew = Qkonw,zew. Potwierdza to tym samym przydatność proponowanej metody określania konwekcyjnych strat ciepła z powierzchni pionowych.

W przypadku tafli szklanej wartości strumieni ciepła Q po stronie zewnętrznej/wewnętrznej różnią się od siebie o zaledwie 6%.

Niestety, w przypadku tafli aluminiowej różnice są ponad dwukrotne. Rozbieżności te mogą wynikać z faktu, że podczas badania tafli aluminiowej na zewnątrz mógł pojawić się wiatr, co wpłynęło na powstanie konwekcji wymuszonej, a co za tym idzie wartość współczynnika przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej była zawyżona.

Wnioski

Przeprowadzone badania świadczą o tym, że wykorzystanie kamery IR, używanej dotychczas do jakościowej kontroli strat ciepła z budynków, może być dodatkowo rozszerzone o pomiary ilościowe tych strat.

Zastosowanie kamery termowizyjnej pozwoliło określić rozkład temperatur w warstwie przyściennej na tyle dokładnie, że możliwe było wyznaczenie lokalnych gradientów temperatur oraz współczynników przejmowania ciepła.

Zaletą nowej metody jest niewątpliwie jej prostota, co skutkuje niskimi kosztami wykonywania pomiarów.

Na uwagę zasługuje też jej szybkość. Po ustaleniu się równowagi temperaturowej, co trwa zazwyczaj kilkanaście minut, po wykonaniu i przetworzeniu termogramu uzyskujemy dane dotyczące całego badanego obszaru natychmiast, bez konieczności czasochłonnego próbkowania tego obszaru tradycyjnymi miernikami temperatury.

Czytaj więcej: Kamery termowizyjne dla instalatora i audytora >>>

Literatura:

1. Lewandowski W.M., Kubski P., Effect of the use of the balance and gradient methods as a result of experimental investigations of natural convection action with regard to the conception and construction of measuring apparatus, „Wärme und Stoffübertragung” Vol. 18, No. 4, 1984.
2. Kylili A., Fokaides P.A., Christou P., Kalogirou S.A., Infrared thermography (IRT) applications for building diagnostics: A review, „Applied Energy” Vol. 134, 2014.
3. Sarosiek W., Sadowska B., Zastosowanie termowizji w diagnostyce wad budynków oraz przy odbiorach prac termomodernizacyjnych, „Materiały Budowlane” nr 1/2008.
4. Misztal G., Staszczuk A., Ziembicki P., Diagnostyka termowizyjna budynków – problemy wrażliwości i interpretacji wyników pomiarów, „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” nr 8/2013.
5. Balaras C.A., Argiriou A.A., Infrared Thermography for Building Diagnostics, „Energy and Buildings” Vol. 34, No. 2, 2002.
6. Chludzińska M., Bogdan A., Ocena przepływu powietrza z nawiewnika wentylacji indywidualnej za pomocą termowizji, „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” nr 2/2010.
7. Chorzelski M., Dąbrowski M., Wojdyga A., Badanie szczelności systemów ciepłowniczych, „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” nr 12/2013.
8. Życzyńska A., Oleksy G., Wykorzystanie termowizji do oceny stanu technicznego izolacji sieci ciepłowniczej, „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” nr 7-8/2010.
9. Fokaides P.A., Kalogirou S.A., Application of infrared thermography for the determination of the overall heat transfer coefficient (U-Value) in building envelopes, „Applied Energy” Vol. 88, 2011.
10. Ohlsson K.E., Olofsson T., Quantitative infrared thermography imaging of the density of heat flow rate through a building element surface, „Applied Energy“ Vol. 34, 2014.
11. Albatici RT.M., Tonelli T.M., Chiogna M., A comprehensive experimental approach for the validation of quantitative infrared thermography in the evaluation of building thermal transmittance, „Applied Energy“ Vol. 141, 2015.
12. Ryms M., Lewandowski W.M., Klugmann-Radziemska E., Denda H., Wcisło P., The use of lightweight aggregate saturated with PCM as a temperature stabilizing material for road surfaces, „Applied Thermal Engineering“ Vol. 81, 2015.
13. Lossy K., Oleśkowicz-Popiel C., Konwekcja swobodna ciepła na pionowych, płaskich powierzchniach izotermicznych w powietrzu. Przegląd danych, „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” nr 9/2011.
14. Oleśkowicz-Popiel C., Konwekcja ciepła na płaskich powierzchniach w powietrzu atmosferycznym, „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” nr 2/2009.
15. Dascalaki E., Santamouris M., Balaras C.A., Asimakopoulos D.N., Natural convection heat transfer coefficients from vertical and horizontal surfaces for building applications, „Energy and Buildings” Vol. 20, 1994.
16. Mohamed K.-E., Hassan S.A., Natural convection from isothermal flat surfaces, „Int. J. Heat Mass Transfer“ Vol. 13, 1970.
17. Gile J., Interferometric measurement of temperature gradient reversal in a layer of convecting air, „J. Fluid Mech.“ Vol. 30, No. 2, 1967.
18. Lewandowski W.M., Ryms M., Denda H., Klugmann-Radziemska E., Possibility of thermal imaging use in studies of natural convection heat transfer on the example of an isothermal vertical plate, „Int. J. Heat Mass Transfer“ Vol. 78, 2014.
19. Lewandowski W.M., Denda H., Ryms M., Klugmann-Radziemska E., Metoda i urządzenie do pomiaru strumieni wymiany ciepła pomiędzy powietrzem a dowolnym obiektem z wykorzystaniem kamery termowizyjnej, zgłoszenie patentowe 27.06.2014.
20. Schmidt E., Beckmann W., Das temperatur und geschwindigkeitsfeld vor einer wärme abgebenden senkrechten platte bei natürlicher konvektion, „Technische Mechanik und Thermodynamik“ Vol. 1, No. 11, 1930.
21. Micheeyew M., Zasady wymiany ciepła, PWN, Warszawa 1953.
22. Bayley F.J., An analysis of turbulent free convection heat transfer, „Proc. Inst. Mech. Eng.“ Vol. 169, 1955.
23. Warner C., Arapci V., An experimental investigation of turbulent natural convection in air at low pressure along a vertical heated flat plate, „Int. J. Heat Mass Transfer“ Vol. 11, No. 3, 1967.
24. Vilet G.C., Liu C.K., An Experimental Study of Turbulent Natural Convection Boundary Layers, „J. Heat Transfer“ Vol. 91, 1969.
25. Gryzagoridis J., Natural convection from a vertical fiat plate in the low G rashof number range, „Int. J. Heat Mass Transfer“ Vol. 14, 1971.
26. Giagnou A., Regime varié dans les échanges thermiques, „Promoclim E“, 1973.
27. Churchill S.W., Chu H.H., Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a vertical plate, „J. Heat Mass Transfer“ Vol. 18, 1975.
28. Mitalas G.P., Calculation of transient flow through wall and roofs, proc. ASHRAE Annual Meeting, Lake Placid, 1976.
29. Ferries B., Contribution a l‘étude des enveloppes climatiques et aide a leur conception par microordinateur, 1973.
30. Atlanta: American Society of Heating, Refrigeration and Airconditioning Engineers, 1981.
31. Lewandowski W.M., Radziemska E., Heat transfer by free convection from an isothermal vertical round plate in unlimited space, „Appllied Energy“ Vol. 68, 2001.
32. lmadojemu H.E., Johnson R.R., Heat Transfer Characteristics of a Constant Heat Flux Vertical Plate in Water, „Experimental Thermal and Fluid Science“ Vol. 9, no. 1, 1994.
33. Yang S.M., Tao W,Q., Heat transfer M., 3rd ed. Beijing: Higher Education Press, 1999.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   15.09.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl