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冷库材料的蓄热系数及热惰性指标


  

   冷库围护结构受环境的热作用,无论是室内或室外,都是随时间而变化的;这时围护结构内部的温度和通过围护结构的热流量也发生变化,这种传热过程被称为稳定传热过程。如外界热作用是随着时间呈现周期性的变化,则为周期性不稳定传热。

    冷库围护结构受到的热作用都带有一定的周期波动性,如室外气温和太阳辐射热的昼夜、小时变化,在一定时间内可以近似地看作每天重复性的周期变化;室内制冷设备运行和停止的间歇时间,也会引起室内气温周期性的波动。因此冷库围护结构的传热实际上就是一个周期性不稳定传热过程。
    但为了简化冷库围护结构的计算,可按平壁的稳定传热原理进行计算,即假定冷库室内外的空气温度、围护结构内外表面的温度以及热流的大小,在传热过程中始终保持一个固定的数值,不随时间而变化。除了简化计算外,更主要的是由于我国目前大多数冷库围护结构的热惰性比较大,冷库室外周期性的温度波动通过围护结构到达冷库围护结构内表面时,其波幅衰减很大,因此可忽略内外热作用的不稳定因素,按稳定传热原理进行计算。
    热惰性指标用“D”表示,热惰性指标的大小是围护结构热稳定性的特征,一般按热惰性指标的大小将围护结构分为重体性、中重体性和轻体性三种:
    D≥6    称重体性
    3<D<6    称中重体性
    D≤3    称轻体性
    各种建筑材料都具有一定的热阻和一定的蓄热能力;所谓蓄热能力是指热浪产生周期波动时,材料层贮藏(加热时)或释放(冷却时)热量能力的大小,材料的蓄热能力与材料的比热容、容重、导热系数有关。
    热阻是表示围护结构抵抗导热的能力:蓄热能力是围护结构抵抗温度波动的能力;热阻和蓄热能力结合才能比较全面评价围护热惰性的优劣。
    冷库围护结构的值越大,温度波动在围护结构中衰减也大,围护结构表面温度波动就越少,库内温度也易于稳定。目前我国的冷库围护结构大多数属于重体结构,热惰性指标比较大,当库内制冷系统停止运行时,库温回升比较慢,这种结构形式有利于节能。为了加快冷库建设的速度,也建造了一批夹心培板的装配式冷库,这些冷库的围护结构属轻体性结构,热稳定性比较差。在传热计算中如采用稳定传热进行计算误差比较大,应采用周期性不稳定传热原理进行计算。当采用轻体结构时,动力供应必须有充分的保证,为保持库房温度相对的稳定,制冷系统必须连续工作,耗电量比较大。

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