"Активная" теплоизоляция

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Я смотрел данные на сайте NASA https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?email=tsb@aha.ru
там надо ввести широту и долготу и два раза нажать на submit.
Правда точность не ахти. Мы (тут на форуме) с одним товарищем пытались разобраться с этими данными. Он живет в Бишкеке, а дача у него в горах Тянь-Шаня на высоте около 1500 метров (не очень далеко от дома), а ему эта штука выдавала цифры (для дачи) как в Бишкеке.

В лабораторных работах основное внимание было уделено расчету средне-квадратичной погрешности, а принцип один. Ставится электрический нагреватель, система выводится в стационарный режим, смотрят на напряжение и ток, считают мощность и делят на dt.

 

Принципа мне мало)
Мне желательно точное описание, по которому я смогу всё сделать правильно.

 

Просто так ничего не скажешь. Считать надо. Утепление дома, теплоёмкость стен, теплопроводность поликарбонатного покрытия и т. д.
Решается уравнение. Векторная сумма (потока тепла из дома под поликарбонатное покрытие + поток тепла снаружи под поликарбонатное покрытие + поток тепла из под поликарбонатного покрытия на улицу = 0).
В первом сообщении этой темы я выкладывал EXCEL-файлик, который это делает, только надо подставить Ваши данные.

 

@Serge1234, я на NASA-вском сайте указал широту 53,5 долготу -113,2.
Посмотрел рассеянное излучение в таблице "Monthly Averaged Radiation Incident On An Equator-Pointed Tilted Surface" за январь = 0,57 кВт*час/м2 в день. 0,57*31=17,67 - это за весь январь. В Вашей таблице про Эдмонтон указано 17,7778.
Можно сделать вывод, что зимой с севера поступает Diffuse и эти таблички показывают близкие значения.
Если указать координаты Киева, то получатся правдоподобные цифры.

 

Да, я смотрел этот файл, ещё в самом начале, когда только прочитал тему. Файл очень интересный, но всё упирается в теплопроводность поликарбоната. Давайте всё-таки измерим её! В смысле Вы напишете инструкцию, а я измерю)

 

Да, надо будет сравнить с тем, что получится на моих панелях на крыше, после того, как я их прокалибрую по мощности.

 

Я думаю, что когда Вы будете калибровать панели мы узнаем электрическую мощность нагревателя обеспечивающего соответствующую температуру в панели (W=U*I). По калькулятору можно определить потери через пенопласт. Если вычесть одно из другого и поделить на dt получится фактическая теплопроводность СПК. Так как у вас две панели (с одним слоем и двумя) можно узнать теплопроводность одно и двухслойной конструкции.
Но очень хотелось бы узнать теплопотери ёлочки. В верхней части каждой камеры расположить одинаковые керамические сопротивления ватт 5 - 7 (в стороне, подальше от датчика температуры), соединить их в параллель и изменяя ток добиться, например, 10 градусов. Тогда мы узнаем как ёлочка будет держать тепло ночью (без солнышка).

 

Калибровать панели я буду ещё не скоро, думаю минимум месяц они ещё будут стоять на крыше. Да и хотелось бы определить теплопроводность ПК более точно, по хорошей методике. Давайте сделаем!)
Теплопотери ёлочки можно будет измерить, но сначала теплопроводность ПК)

 

Вот тут очень "научная" методичка, но с хорошим описанием нескольких методов измерения.
https://portal.tpu.ru/SHARED/k/KOROTKIKH/eng/Teaching/Tab/Korotkikh_ucheb_pos.p_d_f

Вот ещё нашел
http://www.nizrp.narod.ru/metod/kpte/11.p_df

 

Здесь для твёрдых тел только два метода, но один для металлов, нам не подходит. А во втором я не разобрался) Объясните, смогу я это сделать?
Страница 23, а) Стационарный метод плоского слоя.

Здесь всё ясно, но нужно делать целую установку, не потяну.

Конечно хочется сделать всё качественно, и я готов потрудиться, но всё в разумных пределах)

 

Разобрался. Вроде проще, чем во второй ссылке, но нужны образцы материалов с известной теплопроводностью, близкой к измеряемому образцу. Какие можно взять? Нужно что-то с толщиной 4-5 мм и плохо проводящее тепло. Такого тонкого пенопласта я не видел. Разве что потолочные панели, но их свойства неизвестны.

 

Я, все-таки, думаю что определять теплопроводность материала надо моделируя будущее использование этого материала. Ведь у нас тут не АН СССР. А информация эта нам нужна для конкретного способа использования.
Поэтому, наверное, лучше всего сделать еще одну панель (можно поменьше, чтобы уменьшить влияние стратификации) с нагревателем и определить мощности нагревателя для нескольких температур. Вычесть потери через пенопласт, поделить на dt и на площадь панели. Провести опыт с 1-м, 2-мя и 3-мя слоями. Только пенопласта побольше, чтобы утечки через него были в 2 или 3 раза меньше чем через лицевую часть. И опыты провести без вентилятора и с вентилятором, обдувающим лицевую часть панели (имитация ветра на улице).
Я так думаю.

 

Так я же и спрашиваю, как лучше. Пусть будет панель. Какого размера делать? Какое расстояние между пенопластом и ПК?
Сделаю с чёрной стенкой, чтобы можно было и от лампы погреть.

 

Думаю, что надо сделать панель из пенопласта толщиной 10 см., тогда потери будут 0,4 Вт/м2 на градус. Такие же сделать боковины (10 см в ширину и 10 см в высоту). Обеспечить абсолютную герметичность камеры. Даже отверстия для проводов к нагревателю полностью заполнить или строительной пеной, или поролоном (если провода пойдут по границам листов пенопласта).
Поликарбонат прижимается к боковине по всей ширине боковины (10 см) или по оси боковины.
Болты стягивающие уголки (пластины), прижимающие лист (ы) поликарбоната к панели разместить за пределами пенопластовой панели (исключить прогрев обратной стороны панели за счет теплопроводности болтов).
Нагреватель разместить с одного края панели, снизу. Со стороны поликарбоната, боковины и стенки отделить экраном из пенопласта 2 см.(чтобы не грел излучением поликарбонат, стенку и боковину). При работе нагревателя должен образоваться конвективный поток по периметру внутренней камеры панели.
Термодатчик установить внизу верхней трети камеры посередине панели.
При установке 2-го и третьего листов поликарбоната обеспечить зазор между листами 20 мм. (в СНИПе сопротивление зазора 20 мм = 0,15. Проще потом попытаться пересчитать получившуюся цифру теплопроводности по формулам из "науки")
Ширина боковин (поролоновых прокладок) между листами СПК 10 см.
Мне кажется так.
Да, еще забыл, провода к нагревателю какие-нибудь потолще, чтобы их сопротивление не сильно влияло на измерение мощности нагревателя (не меньше 1мм2 на 5 А).

 

> боковины (10 см в ширину и 10 см в высоту)

Нужна ли такая глубокая камера? Т. е. я не против, просто хочу понять, зачем. Может хватит 20 мм?

> Болты стягивающие уголки (пластины), прижимающие лист (ы) поликарбоната к панели разместить за пределами пенопластовой панели (исключить прогрев обратной стороны панели за счет теплопроводности болтов).

А за что тогда болты будут держаться? Тогда сзади пенопласта нужно будет ставить какие-то планки поперёк всей панели, чтобы болты в них входили.
Очень желательно провести болты сквозь пенопласт. Они же будут на расстоянии больше 10 см от камеры, разве они на что-то повлияют?

> Нагреватель разместить с одного края панели, снизу.

Может быть всё-таки натянуть проволоку по поверхности задней стенки? Конвективный поток будет образовываться даже лучше.

> Термодатчик установить в верхней трети камеры посередине панели.

Он нужен для определения теплопроводности? Зачем?

Как измерять температуру ПК внутри и снаружи?