Приложение В (справочное). Расчетный метод определения сопротивления теплопередаче

Приложение В

(справочное)

Расчетный метод определения сопротивления теплопередаче

Метод заключается в моделировании стационарного процесса теплопередачи через светопрозрачную конструкцию с использованием прикладного программного обеспечения для персональных компьютеров.

Рекомендуемая область применения метода - сопоставительный анализ по величине приведенного сопротивления теплопередаче систем профилей и стеклопакетов и выбор оптимальных конструктивных решений, определение размеров расчетных зон одномерного и двумерного температурных полей светопрозрачной конструкции при подготовке к проведению испытаний, оценка типоразмерного ряда оконных блоков (серии изделий) по величине приведенного сопротивления теплопередаче.

В.1 Общие требования к программному обеспечению

B.1.1 Возможность выполнения расчетов, светопрозрачных конструкций, состоящих из любых сочетаний непрозрачных элементов (коробок, створчатых элементов, включая разделительные детали), различных видов силикатных стекол и стеклопакетов при любых условиях окружающей среды и при любом наклоне.

В.1.2 Возможность получения на принтере копий подробного отчета о результатах проведенных расчетов для оконных блоков и их элементов с использованием данных из соответствующих библиотек.

В.1.3 Возможность расчета следующих характеристик и показателей светопрозрачных конструкций:

- сопротивление теплопередаче, коэффициент затенения, коэффициент пропускания солнечной радиации, коэффициент светопропускания для всей конструкции и центральной части остекления;

- сопротивление теплопередаче элементов створок, коробок (включая разделительные детали) и соответствующих прилегающих зон остекления;

- угловая зависимость светопропускания и отражения в видимом диапазоне и для всего солнечного спектра, поглощение солнечной радиации и коэффициента пропускания солнечной радиации для системы остекления;

- распределение температур (температурное поле) элементов конструкции.

В.1.4 Наличие справочной информации по программе для пользователя, включающей основные положения программного руководства, в том числе встроенных, с прямым доступом, библиотек компонентов светопрозрачных конструкций (систем остекления, газонаполнителей стеклопакетов, элементов створок, коробок и разделителей) и окружающей среды, а также библиотеки спектральных характеристик стекол, используемых в светопрозрачных конструкциях.

В.1.5 Основные требования к вычислительным и моделирующим процедурам программного обеспечения:

- использование многоволновой спектральной модели прохождения излучения через систему остекления;

- использование графического задания геометрии рассчитываемого сечения конструкции на экране монитора;

- использование автоматической дискретизации модели сечения конструкции на расчетные элементы;

- использование библиотеки теплотехнических показателей материалов при моделировании конструкции;

- возможность визуализации рассчитываемого двумерного температурного поля.

В.2 Определение сопротивления теплопередаче светопрозрачной конструкции

В.2.1 Для расчета применяют программное обеспечение, отвечающее требованиям раздела B.1 настоящего приложения.

В.2.2 Применение расчетного метода должно соответствовать температурным условиям 7.10 настоящего стандарта. Условия теплообмена на наружной и внутренней поверхностях образца моделируют соответственно коэффициентами теплообмена со значениями:

     альфа  = 23,0 Вт/(м2 х °С) и альфа  = 8,0 Вт/(м2 х °С).

          н                            в

В.2.3 Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции вычисляют по схеме и в порядке, приведенном ниже.

Определяют, используя программное обеспечение, сопротивление теплопередаче следующих элементов и расчетных зон светопрозрачной конструкции (см. рисунок В.1):

1) центральной зоны остекления;

2) краевой зоны остекления;

3) разделительных деталей;

4) краевой зоны остекления у разделительных деталей;

5) коробки (рамы) и створки.

Определяют площади элементов и расчетных зон с округлением до 0,001 м2, в том числе площадь:

центральной зоны остекления: суммарная площадь всех видимых частей остекления, за исключением полос расчетной ширины d, прилегающих к коробке, створке или разделительным деталям;

разделительных деталей: площадь проекции разделительных деталей на плоскость, параллельную плоскости остекления;

краевой зоны остекления: суммарная площадь всех видимых частей остекления в переделах полос расчетной ширины d, прилегающих к любой части коробки или створки;

краевой зоны остекления у разделительных деталей: суммарная площадь видимых частей остекления в пределах полос расчетной ширины d, прилегающих к разделителю;

коробки и створки: сумма площадей проекций всех элементов коробки и створки на плоскость, параллельную плоскости остекления.

Для изделий с разделительными деталями с внешней и внутренней сторон остекления (например, с накладными ложными горбыльками) принимают, что приведенное сопротивление теплопередаче имеет такое же значение, как и идентичное изделие без таких разделителей.

Для изделий с разделительными декоративными рамками внутри стеклопакета принимают, что приведенное сопротивление теплопередаче имеет такое же значение, как и идентичное изделие без таких разделителей, если расстояние между ними и поверхностью стекла составляет не менее 3 мм.

Термическое сопротивление и приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции вычисляют по формулам (6) - (10) настоящего стандарта.

В.3 Определение приведенного сопротивления теплопередаче оконных блоков серии изделий

Оценку возможности определения расчетным методом приведенного сопротивления теплопередаче оконных блоков серии изделий производят в следующем порядке:

- оконный блок базового расчетного размера (рисунок В.1) испытывают любым лабораторным методом по настоящему стандарту с герметизацией притворов створчатых элементов для исключения влияния инфильтрации воздуха на результаты испытаний;

- при испытании оконного блока других размеров допускается пересчет результатов испытаний на оконный блок с базовыми расчетными размерами по формуле (13);

- производят расчет приведенного сопротивления испытанного лабораторным методом оконного блока с базовыми размерами с использованием расчетного метода по настоящему стандарту;

- сравнивают результаты лабораторных испытаний и полученные расчетным методом. Если расхождение значений приведенного сопротивления теплопередаче не превышает 10%, то расчетный метод используют для определения сопротивления теплопередаче серии изделий (типоразмерного ряда оконных блоков).

В.4 Основные требования к сопровождающей технической документации

Сопровождающая техническая документация должна содержать:

область применения программного обеспечения;

подробное описание назначения программы и ее функций;

описание установки программы на персональном компьютере;

описание математических моделей, используемых в программе;

детальное и наглядное руководство пользователя;

координаты службы поддержки и технической помощи.