Аккумулирование тепла

Это понятие распространяется на аккумулирование тепла в теле или конструкции при их нагревании. Количество аккумулированного тепла тем больше, чем больше разность между температурой конструкции и температурой окружающего ее воздуха и чем больше удельная теплоемкость и масса конструкции.

Природа внутри замкнутой системы стремится к равновесию. Вследствие этого более холодные составные части системы (например, конструкция) нагреваются до тех пор, пока их температура не станет равной температуре более теплых частей системы (например, воздуха). При этом тепло из воздуха проникает в конструкцию и аккумулируется в ней до тех пор, пока в системе не установится равновесие. Однако если окружающий воздух охлаждается ниже температуры конструкции, то аккумулированное в ней тепло перемещается в обратном направлении. Если не учитывать скорость этого процесса и исходить из установившегося состояния, то можно упрощенно разъяснить основные расчетные величины.

Чем выше температура воздуха, тем большее количество тепла должно быть воспринято конструкцией, пока система не придет в действие.

Удельная теплоемкость с Если в системе разность температур между теплым воздухом и холодным веществом массой 1 кг составляет 1 К, то до достижения системой равновесного состояния воздух теряет, а вещество аккумулирует определенное количество тепла. Если этим веществом является вода, то это количество составляет 4,19 кДж; сталь — 0,477 кДж и т. д.

Не следует забывать, что равные количества вещества имеют различные объемы. Поскольку для практических целей равенство объемов важно как основа для сравнения, плотность р становится третьей расчетной величиной.

Относительная влажность воздуха — отношение (%) количества содержащегося в нем при определенной температуре водяного пара (абсолютной влажности в г/м3) к максимально возможному при этой температуре количеству водяного пара, соответствующему давлению насыщения.

Температура воздуха, при которой абсолютное содержание влаги при охлаждении становится равным содержанию влаги при давлении насыщения, а относительная влажность воздуха достигает 100%, называется точкой росы. Если воздух охлаждается ниже точки росы, вода переходит в капельножидкую фазу (происходит выпадение конденсата). •

Воздух с низкой температурой может содержать меньшее количество парообразной влаги, чем воздух с более высокой температурой. Если воздух из условий предыдущего примера охлаждается примерно до 285 К (~ 12 °С), то прежнее абсолютное содержание влаги д, равное 10,54 г/м-3, будет соответствовать уже новому значению содержания влаги при давлении насыщения. Для этого воздуха температура точки росы £Н составляет 285 К. При дальнейшем охлаждении воздуха происходит переход влаги из парообразного в жидкое агрегатное состояние.

Конденсационная влага. Влага, которая выпадает из воздуха, если его температура снижается ниже точки росы, называется конденсационной. Известен пример с запотеванием стекол. Температура внутренней поверхности одинарного остекления снижается зачастую в холодное время года ниже точки росы окружающего воздуха. Стекло охлаждается, и влага, содержащаяся в воздухе, выделяется на его поверхности в виде конденсата (на рисунке: tв — температура внутреннего воздуха; tн — температура наружного воздуха; наг температура точки росы; К — конденсат).

Конденсационная влага может выделяться и внутри неправильно выполненных конструкций, особенно в многослойных, слои которых расположены нерационально-

один относительно другого. Если водяной пар из помещения» в котором находятся люди, попадает внутрь конструкции (путем диффузии, капиллярным путем, а также через трещины и швы) и наталкивается на слои, температура которых ниже точки росы, образуется конденсационная влага.

В примере на 33 водяной пар беспрепятственно проникает в конструкцию и попадает на плоскость, температура которой равна температуре точки росы tme при этом образуется конденсат. Эта конструкция выполнена неправильно, так как Высокая теплоизолирующая способность внутреннего слоя обусловливает быстрое падение температуры и не создает препятствия для проникания водяного пара. Если бы, например, конструкция имела изнутри пароизоляцию,. воздух в ней был бы суше и температура точки росы достигалась при более низкой температуре, т. е. ближе к наружной стороне или вообще снаружи (ср. разд. 1.2 и последующие). Такое явление, как образование в толще конструкции конденсата, может значительно снизить ее сопротивление теплопередаче и стать причиной повреждений.