Теплоустойчивость ограждения колебаниям температуры и тепловых потоков в помещении

Если теплоотдача отопительного прибора или другого источника тепла в помещении будет периодически изменяться (при постоянстве всех остальных составляющих теплового баланса), то в помещении будет наблюдаться периодическое изменение температуры воздуха и поверхностей ограждений.

Между колебаниями теплового потока и температуры на поверхности ограждения существует зависимость, которая определяется коэффициентом теплоусвоения поверхности ограждения Y. Величина Y равна отношению амплитуд колебаний теплового потока A_q и температуры A_τ на поверхности

Если слой резких колебаний δ заканчивается в пределах первого o₁ поверхности материального слоя (D₁>1), то Y равняется коэффициенту теплоусвоения материала этого слоя S₁:

В случае если резкими колебаниями захвачен больше чем един слой от поверхности, то

Колебания температуры внутренней поверхности ограждения 1 и воздуха 2 под влиянием колебания теплового потока 3

где R₁, S₁, λ₁, c_p1 — сопротивление теплопроводности, коэффициент теплоусвоения, коэффициент теплопроводности и объемная теплоемкость материала первого слоя;

Y₂ — коэффициент теплоусвоения ограждения, начиная от поверхности второго материального слоя.

Колебания температуры поверхности отстают во времени от колебаний теплового потока на величину ε_y. Это отставание (сдвиг по фазе) для толстого однородного ограждения равно:

Изменения теплового потока также связаны с колебаниями температуры воздуха в помещении. Соотношение между изменениями теплового потока, проходящего через поверхность, и температуры воздуха, омывающего эту поверхность, определяется коэффициентом теплопоглощения В:

Уравнение можно переписать в виде:

из которого следует, что сопротивление теплопоглощению 1/В равно сумме сопротивления теплоусвоению 1/Y и сопротивления теплообмену на поверхности 1/α_в.

Изменение температуры воздуха опережает во времени изменение температуры поверхности, но отстает от изменения теплового потока на величину ε_в. Это отставание на (0,01—0,06) T меньше ε_у.