DataProc
Dati tiek iegūti, izmantojot programmu UMeas, kas ļauj reģistrēt vienlaicīgi 1 vai 2 siltuma plūsmas blīvumus (q) caur kādu būvelementu un atbilstošās 2 vai 4 temperatūras iekšpusē un ārpusē (to starpība - DT). Šādi noglabāti dati tiek apstrādāti ar mērķi iegūt siltuma caurlaidības koeficientu U=q/DT
Shēma siltuma plūsmas un temperatūru rādījumu reģistrēšanai
Lietojot vienkāršu aprēķinu algoritmu pēc shēmas U=q/DT var tikai stacionāros gadījumos, kad ir konstanta siltuma plūsma caur elementu un arī temperatūru starpība, taču reālajos ekspluātācijas apstākļos tas tā nav. Nedaud precizākus rezultētus var iegūt, izmantojot t.s. kumulatīvo aprēķinu metodiku, kad reģistrētie dati tiek vidējoti pēc shēmas
qn=((n-1)qn-1+qn)/n, DT=((n-1)DTn-1+(Tn,1-Tn,2)/n, U=q/DT
kas ietver arī visus iepriekšējos mērījumu datus. Tomēr izteikti nestacionāros apstākļos, kā arī gadījumā, kad mērījumu periods nav pietiekami ilgs, datu apstrādei tiek pielietota oriģināli izstrādāta metodika, kas ievēro arī elementa t.s. termiskās laika konstantu, tiek minimizēta divargumentu funkcija un meklēts tās minimums (viens arguments - siltuma caurlaidības koeficients U, otrs - termiskā laika konstanta t).
Siltuma caurlaidības koeficienta kumulatīvās vērtības stabilizācija laikā
Vizuāli šīs divargumentu funkcijas minimumu var novērot arī ar programmas DataProc palīdzību, kas pirmajā solī lokalizē šo minimimu un ortajā solī šajā vietā precīzs atrisinājums tiek meklēts ar iterāciju metodi. Gala rezultātā tiek iegūta ne tikai siltuma caurlaidības koeficienta vērtība, bet arī termiskās laika konstantas vērtība, kas raksturo laiku, kas nepieciešams, lai temperatūras izmaiņas vienā elementa pusē sāktu ietekmēt temperatūru tā otrajā pusē.
Eksperimentālas un skaitliski aprēķinātās siltuma plūsmas sakritība aprēķinu gaitā
Divargumentu funkcijas f=f(U, t) minimums
Ar šo metodi iegūtie dati tika apstrādāti vairākiem būvelementiem un konstukcijām, to salīdzinošā analīze ir parādīta tabulā:
Būvelementa raksturojums |
Siltuma caurlaidība U (W/m2K) |
Laika konstante t (dienas) |
Monolīts dzelzsbetona ārsienas panelis |
0,75 |
0,3 |
Tas pats panelis ar 5 cm minerālvates siltuma izolācijas slāni |
0,35 |
3,3 |
Uzlabotas konstrukcijas ārsienas panelis ar iekšēju siltuma izolācijas slāni |
0,6 |
1,5 |
Māla ķieģeļu siena (55 cm) |
1,2 |
0,5 |
Silikāta ķieģeļu siena (45 cm) |
1,8 |
0,2 |