СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 9
1 СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 13
1.1 Климатическая ячейка 13
1.2 Конструирование лабораторно-экспериментальной установки 14
2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 19
2.1 Схема автоматизации лабораторно-экспериментальной установки 19
2.2 Принцип работы стенда 23
2.3 Парк приборов и оборудования для проведения лабораторных и экспериментальных работ 24
2.4 Градуировка и калибровка термопар 35
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОГРАДИЕНТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 39
3.1 Геометрические и потоковые характеристики исследуемого объекта 39
3.2 Математическая модель исследуемых нестационарных процессов 41
3.2.1 Математическая модель для исследуемых нестационарных процессов в общем виде 41
3.2.2 Математическая модель для исследуемых нестационарных процессов в критериальном виде 42
3.3 Методика расчетно-экспериментального определения температурных полей на поверхностях и в толще кирпичной стенки при работе системы на постоянных и переходных режимах 44
3.3.1 Температурное состояние исследуемого объекта при работе излучателей на постоянной мощности 44
3.3.2 Температурное состояние исследуемого объекта при работе излучателей на переменной мощности 49
3.3.3 Пространственно-временные координатно-силовые температурные состояния исследуемого объекта при работе источников энергии на постоянной и переменной мощностях 51
3.4 Методика определения термодинамических свойств в системе «источник энергии – приёмник» 56
3.4.1 Определение регулярного теплового режима 57
3.4.2 Определение конвективного коэффициента теплоотдачи 61
3.4.3 Определение коэффициента теплопроводности материала стенки 69
3.4.4 Определение коэффициента температуропроводности материала
стенки 72
3.4.5 Определение коэффициентов термического сопротивления и теплопередачи 77
3.4.6 Определение объемной теплоемкости материала стенки 82
3.5 Методика определения термодинамических потоков в системе «источник энергии – приёмник» 84
3.5.1 Связь окружающей среды с исследуемой системой 84
3.5.2 Функциональная математическая модель энергообмена для исследуемой системы «источник энергии – приёмник» 85
3.5.3 Модифицированная запись законов термодинамики 86
3.5.4 Расчетно-экспериментальное определение функций принуждения
источника энергии при его работе на постоянной и переменной мощностях 87
3.5.5 Расчетно-экспериментальное определение входящих, выходящих и аккумулируемых тепловых потоков в системе 89
3.5.5.1 Сравнительный анализ интегральных функций входящих, выходящих и аккумулирующих тепловых потоков 92
3.5.6 Расчетно-экспериментальное определение коэффициентов нестационарности и параметров неравновесности системы 98
3.5.6.1 Сравнительный анализ коэффициентов нестационарности и параметров неравновесности системы 99
3.6 Расчетно-экспериментальное определение изменения и воспроизводства энтропии в системе «источник энергии – приёмник» 103
4 АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НА РЕАЛЬНОМ СТРОИТЕЛЬНОМ ОБЪЕКТЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ОТ РЕАЛИЗАЦИИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ 114
4.1 Технология и результаты теплотехнического и энергетического обследования реального строительного объекта на примере общественного здания 114
4.2 Результаты энергетического мониторинга учебно-административного корпуса №3 ФГБОУ ВПО ВоГТУ в г. Вологде. 115
4.3 Экспериментально-расчетное сравнение фактических сопротивлений теплопередаче ограждающих поверхностей обследуемого здания с нормативными значениями 120
4.4 Экспериментально-расчетное определение годовых и избыточных тепловых потерь, их распределение по этажам обследуемого здания и месяцам отопительного периода 123
4.5 Определение потенциала энергосбережения от реализации энергосберега-ющего мероприятия по оптимизации теплового режима
обследуемого здания 126
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ 129
5.1 Энергетические загрязнения окружающей среды 129
5.1.1 Классификация энергетических загрязнений 129
5.2 Методы борьбы с тепловыми загрязнениями 132
5.3 Экологичность современных строительных материалов 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 140
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Научная публикация исследования 146
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Презентация дипломной работы 156