МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СИМВОЛЫ

Существует целый ряд способов количественной оцен­ки изолирующих свойств различных материалов и кон­струкций. Поэтому полезно иметь представление, ка­кими терминами пользуются специалисты при форми­ровании упомянутых оценок, и что каждый из этих тер­минов означает.

Удельная теплопередача (U). Этим термином обо­значается полный тепловой поток через данный мате­риал или данную комбинацию материалов. Единицей измерения удельной теплопередачи (параметр U) яв­ляется Вт/м2°С. Это наиболее важная характеристика изоляции, так как она учитывает все многообразие факторов, влияющих на изоляционные свойства стен или потолка, включая локальные воздушные потоки во внутренних полостях.

Пример 1. Зная значение параметра U, можно рассчитать тепловой поток через стену. Если площадь
стены 50 мй, удельная тепло­

Материала стен С, температура в (Ті) 5 °С, а за его (Т0) 15 °С (рис. 94), то тепловой поток при этом определяется как

Площадь стены • параметр U

•разность температур =

= AU (Т0 — Тг) = 50 ■ 0,75 ■ 10 =

=375 Вт.

Это означает, что мощность теплового потока, направлен­ного внутрь помещения, равна 375 Вт.

Теплопроводность (k). Теп­лопроводность — специфиче­ское свойство материала, опре­деляемое как количество теп­ла в ваттах, проходящего че­рез 1 м2 материала толщиной 1 м, когда температурный пе­репад между противополож­ными сторонами составляет 1 °С. Единица измерения k Вт/м°С. Чем меньше теплопроводность тем выше его изоляционные свойства.

Удельное тепловое сопротивление (l/k). Это вели­чина, обратная теплопроводности. Умножение ее на фактическую толщину материала дает значение теп­лового сопротивления.

Тепловое сопротивление (R). Мера сопротивления тепловому потоку через материал или комбинацию материалов. Единицы измерения R — м2 °С/Вт.

Толщина материала теплопроводность материала L

При выполнении расчетов, связанных с теплоизоля­цией, поЧти всегда приходится пользоваться значени­ями наружной и внутренней температур, потому что
фактические температуры поверхностей изолирующих материалов обычно неизвестны. Если тепловой поток направлен изнутри наружу, то он последовательно вхо­дит в конструкцию, проходит сквозь нее и затем выхо­дит. Таким образом, площади внутренней и наружной поверхностей материала определяют фактическое его сопротивление тепловому потоку, и, следовательно, па­раметр U стены или любого другого элемента конст­рукции должен учитывать также влияние и этого фак­тора.

Это поверхностное сопротивление может играть значительную роль, в особенности в плохо изолирован­ных помещениях. Параметр U — единственный из от­носящихся к изоляции показателей, который может быть выражен через поверхностное сопротивление

Сумма всех тепловых сопротивлений

Таким образом, для вычисления тепловых потерь строения или притока в него наружного тепла в пер­вую очередь следует знать именно значения параметра U для стен, крыши и пола.

Теплопередача через элемент конструкции зависит от трех факторов: удельной теплопередачи (параметр U), суммарной площади поверхности элементов кон­струкции (А) и перепада наружной и внутренней тем­ператур. Эта зависимость может быть представлена в виде уравнения

Q = UA(Ta-Ti).

На тепловой поток через твердый пол хранилища влияет много факторов. К числу наиболее важных из них относятся близость водоносных пластов, тип под­почвенного слоя, размеры и форма пола и период, в течение которого в помещении поддерживалась требу­емая температура. Поскольку можно считать что значительная часть теплового потока приходится на стыки пола со стенами, в качестве площади «эффек­тивной поверхности» часто принимают полосу в один метр по периметру помещения.

Теплоизоляция стыков на глубину от 0,6 м до 1 м сокращает тепловые потери соответственно на 10 — 20 % по сравнению с неизолированным полом.

Расчет теплопередачи через элементы конструк-
Ции. Методику расчета _ ТВ=15°С легче всего уяснить на примере.

Пример

Хранилище картофеля с

27^18 м; высота до ска­тов крыши 4 м, до конь­ка 5,8 м. Стены сделаны из волнистых асбестовых листов, 50-миллиметро­вых полистироловых про­кладок с низкой прони­цаемостью для паров воды и несущих стен из оцинкованной стали вы­сотой до 3 м. Потолок— из волнистого асбеста и полистирола, а пол — из бетона (рис. 95).

Полагая температуру в хранилище равной 4 °С, а температуру наружного воздуха равной 15 °С, рас­считать параметр U для стен, потолка и пола. Схема вычислений может быть представлена следующим образом.

Полное сопротивление • 1,939

Несущие стены из оцинкованной стали имеют на­столько низкое поверхностное сопротивление, что в практических расчетах теплоизоляции им можно пре­небречь без ущерба для точности.

Так как тепловой поток через грунт имеет малую плотность, обычно в расчет принимается только поло­са по периметру помещения шириной 1 м, которая фигурирует далее как «поверхностное сопротивле­ние» для пола.

И =------------- 1-------------- j - ^ 2,5 Вт/м2 °С.

Полное сопротивление 0,4 Таким образом, полная площадь складывается из: площади стен =392 ма

Площади крыши = 496 м2

Площади полосы бетона по кромке пола = 86 м2

Потери при этом составляют: " 392-9,52(15 — 4) И Г 496 -0,52(15 — 4) '

+

Крыша

2242 +2837+ 2365 = 7444 Вт.

Теплопередача через элементы конструкции равна 7444 Вт.

Герметичность помещения. Важно не допускать, чтобы температура и влажность воздуха в различных точках помещения имели различные значения. Это сводило бы к нулю эффект теплоизоляции. Поэтому все щели должны быть тщательно заделаны, две­ри — хорошо пригнаны и закрыты (кроме случаев, когда их открывание неизбежно). Чтобы свести к ми­нимуму число открываний главной двери хранилища, целесообразно иметь специальную дверь для обслу­живающего персонала.

Пример 3. Если то же самое хранилище, кото­рое было рассмотрено в примере 2, имеет объем «пустого пространства» 2381 м3 и если помещение до­статочно хорошо герметизировано, то, пользуясь таб­лицей 21, можно определить, что интенсивность про­сачивания в данном случае составит 0,05 полной сме­ны воздуха за час. Предположив, что воздух внутри хранилища имеет температуру 4 °С и относительную влажность 95%, а наружный воздух — соответствен­но 15 °С и 75 % (температуры те же, что и в преды­дущем примере), находим, что просачивание наруж­ного тепла составит 724 Вт, то есть около 10 % теп­лопередачи через элементы конструкции.

Для плохо герметизированного помещения потери могут быть в 5 раз большими, то есть до 50 % тепло­передачи через элементы конструкции. Это почти сво­дит на нет все преимущества, обеспечиваемые тепло­изоляцией помещения.

Сохранение тепла и холода. Во все времена года и при поставке любого вида картофеля — семенного, товарного или технического — существует проблема поддержания необходимой температуры в хранилище. В таблице 22 представлены данные по отклонению (вверх или вниз) от назначенной температуры хране­ния для Кембриджа, Великобритания, в градусо-днях.

ТАБЛИЦА 22. Отклонение от оптимальной температуры хранения в градусо-днях

Градусо-дни

TOC \o "1-3" \h \z 101 68 53 51 96 142

28 55 70 65 39 11

123 48 28 20 20 47 77 156 235

29 64 109 130 118 83 36 14 2

63 16 8 5 5 18 33 89 157

61 122 182 208 187 147 81 40 10

Градусо-дни — это мера одновременно и времени и температуры. Например, если в какой-то день была зафиксирована температура 10 °С, то отклонение от необходимой температуры хранения (отправной точ­ки) 4 °С составляет 6 градусо-дней (число дней, ум­ноженное на разницу между фактической температу­рой и отправной точкой, то есть 4 °С).