Физические процессы сродни диким зверям, если их понять, изучить и обуздать, то они верой и правдой будут служить людям. В нашем случае конвекция, это то физическое явление, разобравшись в котором,  мы с успехом сможем противостоять потерям тепла наших жилищ.

            Примерно от 50 до 70ти процентов  энергозатрат на содержание домов идет на их обогрев и охлаждение. Для того, чтобы уменьшить расходы на энергоресурсы, домовладельцам стоит уделить внимание теплоизоляции своих домов.

            Перемещение теплоты всегда происходит от более теплой среды к более холодной. Перенос теплоты за счет разности температуры называется теплопередачей и является собирательным, так как включает в себя три элементарных вида теплообмена:

            — Теплопроводность (кондукция);

            — Излучение;

            — Конвекция; 

            Теплопроводность  — вид передачи теплоты между неподвижными частицами твердого, жидкого или газообразными вещества. В чистом виде теплопроводность встречается только в твердых телах, так как в жидких и газообразных средах практически невозможно обеспечить неподвижность вещества.

             Излучение — передача тепла одним телом другому путем лучистой энергии без посредства материальной среды. Количество энергии, излучаемой телом, зависит от его температуры: чем выше температура тела, тем большее количество лучистой энергии оно выделяет.

            Конвекция  — вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками.            Конвекция основывается на том, что удельная масса нагретых жидкостей и газообразных материалов меньше, чем холодных. В соответствии с принципом силы тяжести горячий воздух легче холодного и поднимается вверх, холодная вода тяжелее горячей и опускается вниз.

            Есть два вида конвекции: естественная и вынужденная конвекция. В первом случае движение газа происходит за счет разности температуры поверхности и газа, во втором — за счет внешних для данного процесса сил (работы вентиляторов, ветра).

            Вынужденная конвекция может сопровождаться процессом естественной конвекции, но так как интенсивность вынужденной конвекции заметно превосходит интенсивность естественной, то при рассмотрении вынужденной конвекции естественной часто пренебрегают.

            Для уменьшения конвективных потерь тепла нужно использовать тепловую изоляцию. Особенно эффективна такая изоляция, которая заполняет собой щели и зазоры, в частности, пенополиуретан.

            Теплоизоляция снижает передачу тепла за счет низкого коэффициента теплопроводности. При утеплении поверхностей увеличивается термическое сопротивление теплоотдаче всей конструкции в целом, при этом, в свою очередь, снижается тепловой поток от конструкции к окружающей среде (тепловые потери).

            Тепловое сопротивление прямо пропорционально зависит от толщины изоляционного слоя.

            Смысл применения тепловой изоляции состоит в уменьшении теплообмена с окружающей средой, и как последствие, минимизации потерь тепловой энергии и снижения затрат на отопление, производственные процессы и т.д.

            Для примера: в холодное время года теплый воздух, проходя по вентиляционным каналам, которые находятся в холодном чердачном помещении, теряет значительное количества своего тепла. В жару наоборот, холодный воздух, движущийся по вентиляционной системе, проходящей через раскаленный чердак, будет нагреваться, что приведет к проникновению тепла во внутренние помещения в течение летнего периода.

            Свести до минимума теплообмен между воздухом в вентиляционной системе, размещенной в пределах чердака, и воздухом в самом чердачном помещении можно с помощью устройства изоляции на внутренней поверхности крыши.

            Ну, и как итог: мы можем уменьшить теплопотери связанные с теплоотдачей и конвекцией в частности. Главное правильно подобрать материал который сможет снизить скорость переноса как через ограждающие конструкции, так и  предотвратить перенос тепла с потоком воздуха через щели и зазоры.               

Март 16th, 2018