Fisa disciplinei
TRATAT DE INGINERIE TERMICĂ.
TERMOTEHNICA ÎN CONSTRUCŢII
– Volumul 1 –
Carte distinsă cu Premiul Mihail D. Hangan al
Academiei de Științe Tehnice din România - 2021
Procesele de transfer de căldură sunt procese ireversibile, guvernate de termodinamica proceselor ireversibile. În mod analog, transferul de masă este procesul spontan de transport de substanţă care se desfăşoară în mod ireversibil dinspre zone cu concentraţie ridicată către zone cu concentraţie scăzută.
Ambele tipuri de procese caracterizează atât anvelopa, cât şi interiorul clădirilor ocupate / locuite, iar intensitatea proceselor este condiţionată de alcătuirea structurală a elementelor care constituie atât conturul termodinamic numit anvelopă, cât şi de parametrii termodinamici caracteristici atât spaţiilor ocupate / locuite, cât şi mediului exterior adiacent conturului termodinamic.Principalele consecinţe ale desfăşurării proceselor menţionate sunt starea de confort sau disconfort termic şi fiziologic, precum şi gradul de utilizare eficientă sau mai puţin eficientă a căldurii. În plan practic cele două consecinţe se reflectă în calitatea locuirii, în protecţia mediului natural şi nu în ultimul rând, în costurile aferente locuirii.
Lucrarea este concepută sub forma a două părţi, complementare în economia scopului urmărit. In cele ce urmează se prezintă principalele obiective ale Tratatului pe baza continutului lucrării:
Partea I
Procese de transfer de căldură şi masă prin elementele componente ale clădirii
1. CONDUCŢIA CĂLDURII
Ecuaţia conducţiei căldurii în medii monofazice
Conductivitatea termică a materialelor utilizate în protecţia termică a clădirilor
Soluţii ale ecuaţiei conducţiei căldurii - regim staţionar
Rezistenţa termică corectată a elementelor de construcţie opace de dimensiuni finite – punţi termice liniare si punctuale
Influenţa plăcii balcoanelor asupra fluxului termic disipat spre exterior şi asupra confortului termic şi fiziologic din spaţiile ocupate
Soluţii ale ecuaţiei conducţiei căldurii – regim nestaţionar
Placă plană omogenă şi izotropă – temperatura exterioară virtuală
Elemente de termocinetică impulsională – metoda Răspunsului Termic Unitar (RTU)
Identificarea termică a clădirilor existente în vederea modernizării energetice a acestora – metoda modelării inverse
Procedură de identificare termică a unei clădiri existente (model cu trei variabile)
Procedură de identificare termică a unei clădiri existente (model cu patru variabile)
Transferul de căldură între clădire şi sol
Acumularea căldurii în medii sensibile şi latente
Acumularea căldurii în pat de roci
Acumularea căldurii în substanţe caracterizate de schimbarea de fază de tip solid-lichid-solid
Transfer de căldură prin elementele de construcţie opace caracterizate de variaţie a conductivităţii termice a materialelor termoizolante în funcţie de temperatură
2. CONVECŢIA CĂLDURII
Analiza de scală
Convecţia naturală în spaţii închise vertical
Coeficientul de transfer de căldură caracteristic spaţiilor aflate în corespondenţă convectivă
3. TRANSFERUL DE CĂLDURĂ PRIN RADIAŢIE ÎNTRE SUPRAFEŢE
Factorul de formă
Absorbţia radiaţiei în volumul corpurilor transparente – fenomenul de extincţie (Legea lui Bouguer)
4. TRANSFERUL DE MASĂ PRIN ELEMENTELE DE CONSTRUCŢIE CARE FORMEAZĂ ANVELOPA INCINTELOR OCUPATE
Modele matematice utile analizei proceselor de transfer de umiditate şi de căldură
Model matematic de analiză a transferului de aer prin structurile poroase
Partea a II-a
Procese de transfer de căldură şi masă în clădiri şi în instalaţii termice aferente clădirilor
5. PARAMETRII TERMODINAMICI AI SPAŢIILOR OCUPATE
6. PARAMETRII TERMODINAMICI AI SPAŢIILOR NEÎNCĂLZITE SAU AFLATE LA TEMPERATURI SENSIBIL DIFERITE DE CEA A ZONEI PRINCIPALE
7. DETERMINAREA NECESARULUI SENSIBIL ŞI LATENT DE CĂLDURĂ / FRIG DIN SPAŢIILE OCUPATE
8. APLICAREA MODELULUI MATEMATIC COMPLEX LA ANALIZA ENERGETICĂ A CLĂDIRILOR NOI ŞI EXISTENTE
9. CURBELE DE REGLAJ TERMIC CALITATIV AL INSTALAŢIILOR DE ÎNCĂLZIRE
10. MODELAREA MATEMATICĂ A PROCESELOR DE TRANSFER DE CĂLDURĂ CARACTERISTICE INCINTELOR ÎNCĂLZITE, ÎN CONDIŢII DE IARNĂ DE CALCUL
11. SPAŢIU SOLAR CU ŞI FĂRĂ CIRCULAŢIE A AERULUI
12. SISTEM PASIV DE RĂCIRE A APEI ÎN SEZONUL CALD, PRIN PROCES COMPLEX DE TRANSFER DE CĂLDURĂ ŞI MASĂ
13. UTILIZAREA TERMOGRAFIEI ÎN INFRAROŞU ÎN ACTIVITATEA DE EXPERTIZARE TERMICĂ A CLĂDIRILOR
14. MODEL MATEMATIC NECESAR IDENTIFICĂRII CARACTERISTICILOR TERMICE REALE ALE CLĂDIRILOR EXISTENTE CARACTERIZATE DE REGIM TERMIC PRONUNŢAT VARIABIL
Prima Parte include prezentarea competă a metodei de integrare a ecuației de transfer de caldură prin conducție intitulată Raspunsul Termic Unitar, ca parte a abordării termocineticii impusionale in integrarea ecuației căldurii în condiții la limită de speța întâia (Dirichlet), a doua (von Neumann), a treia (Fourier) și a patra (de contact). A doua parte a lucrării poate fi privită ca precursoare a studiilor de caz care vor face obiectul volumului al doilea al lucrării, deoarece abordează probleme concrete de transfer de căldură şi masă din clădiri ocupate, dar şi proprii instalaţiilor termice a căror menire este să asigure confortul termic din spaţiile ocupate. O preocupare aparte este cea de identificare a caracteristicilor termice reale ale anvelopei clădirilor existente, cu referire atât la elementele de construcţie transparente, cât şi la cele opace. Modelele de calcul dezvoltate se înscriu în categoria modelării inverse şi tratează o mare diversitate de cazuri pornind de la elemente amplasate în zona de câmp a anvelopelor opace până la ansamblul clădire-instalaţii termice din dotarea clădirii.
ISBN Vol.1 – 2008 978-973-720-222-2
Copyright@Editura AGIR 2008
Editura AGIR, Calea Victoriei nr. 118, Sector 1
010093 București România
Toate drepturile rezervate.
Nicio parte din această publicație nu poate fi reprodusă, stocată sau transmisă prin orice mijloace de natură electronică, mecanice, de copiere, înregistrare sau alte forme fără permisiunea scrisă a editurii.
Discutii, comentarii