Почему температура воздуха под потолком выше чем температура воздуха у пола

Температура воздуха в мансарде у потолка всегда выше. Почему?

Построив новую мансарду мы в один прекрасный момент обнаруживаем, что в ней теплее, чем на нижнем этаже. Особенно хорошо это заметно когда взбираешься на стремянку, чтобы сменить перегоревшую лампочку. Неужели всему виной новая кровля Ондувилла?

Нет, Ондувилла здесь ни при чем. Или почти ни при чем, но об этом чуть позже. Копаясь в школьных познаниях мы вспоминаем, что теплый воздух легче холодного, и поднимаясь вверх вытесняет холодный воздух вниз. Но сразу возникают еще несколько вопросов — почему легче, почему вытесняет и почему раньше этого не замечали? Давайте разберемся.

Молекулы нагретого воздуха обладают большей энергией, двигаются с более высокой скоростью и пробегают большее расстояние. Иными словами, воздух расширяется, и количество молекул в постоянной единице объема уменьшается. Соответственно, при прочих равных условиях вес единицы объема теплого воздуха меньше, чем вес той же единицы объема холодного воздуха. Это явление описывается уравнением Менделеева-Клапейрона.

Согласно закону Архимеда более плотный холодный воздух вытесняет легкую теплую массу вверх. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока не прекратится приток тепла и воздух не перемешается, то есть молекулы нагретого воздуха «поделятся» своей энергией с молекулами холодного воздуха.

Остается последний вопрос — почему этого не было раньше, до мансарды? Было! Дело в том, что объем помещения без мансарды был меньше, и процесс перемешивания теплого и холодного воздуха происходил значительно быстрее. В результате разница температуры у пола и под потолком была небольшой и почти не ощущалась. Лестница в мансарду открыла теплому воздуху путь наверх, скорость перемешивания снизилась, и разница температур на этажах стала заметной.

А вот сейчас пришла очередь сказать об ондувилле. Многочисленные замеры показали, что до 40% тепла теряется через крышу. Если при выборе теплоизолирующего материала и определении толщины кровельного пирога учтены местные климатические условия, а утепление выполнено правильно, то потери тепла резко уменьшаются. В свою очередь, грамотный монтаж ондувиллы является гарантией сохранности и эффективной работы кровельного пирога.

Итак, с разницей температур мы разобрались, но возникают новые вопросы: хорошо это, или плохо? Если плохо, то как с этим явлением бороться?

Если теплоизоляция крыши, стен и перекрытий дома выполнена правильно, то ничего плохого в этом нет. При отсутствии притока холода через щели воздух быстро перемешается, и разница температур будет незначительной.

Казалось бы, на этом можно поставить точку, но как быть в случаях, когда зимой мансарда не эксплуатируется? На бесполезный нагрев помещения расходуется большое количество энергии, при этом затраты на отопление увеличиваются пропорционально объему нагреваемых помещений.

В такой ситуации поможет комплекс мер:

— вход в мансарду необходимо оборудовать двойными дверями с небольшим тамбуром, выполняющим функцию воздушного шлюза;

— смонтировать на стены и перекрытия теплоизолирующую пленку, например: Ондутис А100 или Ондутис R Termo.

Летом поднимающийся теплый воздух удаляется из мансарды через систему вентиляции и открытые окна, а крыша Ондувилла надежно защищает от жаркого солнца, поэтому перепад температур практически не заметен.

Источник

Провели эксперимент. Замерили разницу температуры по высоте при отоплении конвекторами на первом этаже.

Как-то выходила у нас статья о нашем эксперименте по отключению отопления. Дело в том, что мы отапливаем дом от электричества, притом не котлом, а обогревателями. Статей у нас на эту тему много, каждый месяц публикуем расходы и всегда кто-нибудь да напишет: «а что делать будете, если электричество отключат», вот мы и отключили сами))). Под той статьей один из комментаторов как обычно усомнился в наших данных. Мы в доме поддерживали температуру 24 градуса. Градусник стоял на уровне 1.8 метра на первом этаже. И вот комментатор сказал, что температура всяко у нас не 24, а дифференцирована по высоте. Мол, полы ледяные и т.д.. Из-за этого в прошедшем времени и пишу. И вот после этого комментария появилось желание провести эксперимент, а реально какова разница температуры. Думаю, многим интересно будет почитать. Так что поехали.

Вводные данные.

В ближайшем строительном магазинчике было куплено 4 термометра комнатных за 120 рублей. Также нашли несколько иголок, чтобы их к стене крепить. Потолки у нас 2.6 метра. Первый установили на пол, остальные с интервалом 70-80 см. Крайний получился практически под потолком. Чтобы не увеличивать пост, вот данные по нашему дому, имеется в виду, как утеплен и как и чем отапливается .

После того, как повесили термометры, выждали примерно 3 часа, чтобы они сработали нормально. Также важно, что на термостатах конвекторов выставлена была температура 26 градусов. Датчик у них стоит примерно в полуметре от пола. И вот какие данные получились.

Уровень пола Температура.

Ожидания того комментатора не оправдались, полы оказались не ледяные. На уровне пола температура 20 градус по Цельсию. При условии, что на обогревателях выставлено 26 градусов. Все-таки хорошо, что мы не поскупились и в пол 20 см ваты запихали)

Источник

Какая температура под потолком и у пола

Андре­й 3101
[46.2K]

А вопросом на вопрос, возможно? А почему воздушный шар поднимается вверх, потому что его накачивают теплым воздухом и воздух все время подогревают горелкой.

У теплого воздуха меньше плотность, и соответственно меньше вес, он легче холодного поэтому происходит его перемещение и расслоение. Если воздух перемешать, то через некоторое время он опять расслоится на теплые верхние слои и более холодные нижние слои. Одним словом физика.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим

Илья Ульян­ов
[75K]

ну это элементарные законы физики) Школьный курс. Тепло понимается вверх, холодное опускается вниз. Энергия воздуха теплого выше чем холодного, плотность его меньше.

Температура воздуха под потолком выше, чем у пола, за счет более теплого воздуха, поднимающегося вверх. Все знают, что верхние полки в бане самые жаркие. И приходится еще шапки надевать, чтобы выдержать верхний жар. А в своем доме иной раз ходят в валенках и майках, потому что вверху жарко, а у пола морозно.

Теплый воздух легче холодного, он поднимается вверх, перенося с собой и тепло. Такую теплопередачу называют конвекцией.

На этом основан принцип работы батарей отопления. Если они будут подвешены высоко над потолком, то до нас будет доходить холодный воздух, в то время как греться будет только потолок. Теплый воздух поднимается вверх, так как легче, оттого над водой при разнице температур можно увидеть пар. Холодный же воздух оседает вниз.

Алекс­ей 15
[14.3K]

По законам физики теплый воздух поднимается вверх, а холодный уходит вниз. Соответственно, в любом помещении, вверху гораздо теплее, чем внизу.

В старину, дети зимой, спали на полатях (стеллажи под потолком), таким образом спасались от холода (хотя я не уверен, что они знали физику).

Тёплый воздух поднимается вверх, поэтому форточки делают вверху, а не внизу,холодный воздух опускается вниз, поэтому батареи внизу.Круговорот.Помню ещё со школы по физике проходили

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:

Живу здесь

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:
325
Благодарности:
117
Адрес:

Какова методика расчёта разницы температур у пола и у потолка, при радиаторном отоплении?

Здравствуйте.
Радиаторы греют воздух, который поднимается вверх и под потолком теплее чем на полу. Есть много картинок этого распределения. По моему представлению, разница температур у пола и у потолка, зависит от теплопотерь помещения, при одинаковых типах радиаторов.
Какова методика расчёта этой разницы температур? Где её искать?
Спасибо.

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:

удивляюсь здесь

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:
11.265
Благодарности:
6.303
Адрес:

Нормируется температура помещения на высоте 1,5 м на расстояние 1 м от наружной стены.
всё.

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:

Живу здесь

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:
325
Благодарности:
117
Адрес:

Благодарю за ответ. Это понятно.
Хочется перевести из общего представления/нормативов в цифры, зависящие от данных параметров, а не от некого усреднения. Пока не смог найти методику расчёта. Утепление, у меня, больше СНИПа, хочется понять как и что с распределением температур по высотам.

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:

удивляюсь здесь

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:
11.265
Благодарности:
6.303
Адрес:

Я немного не понимаю, что вы хотите расчитать и зачем

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:

Живу здесь

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:
325
Благодарности:
117
Адрес:

Последнее редактирование: 10.04.18

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:

удивляюсь здесь

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:
11.265
Благодарности:
6.303
Адрес:

Это рекламные картинки от менеджеров по продаже оборудования для ТП.

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:

Живу здесь

Регистрация:
29.06.10
Сообщения:
325
Благодарности:
117
Адрес:

Вот и хочу сам просчитать и посмотреть что получится.

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:

удивляюсь здесь

Регистрация:
14.10.08
Сообщения:
11.265
Благодарности:
6.303
Адрес:

Пробуйте, если что то получится отпишитесь.

ну это элементарные законы физики) Школьный курс. Тепло понимается вверх, холодное опускается вниз. Энергия воздуха теплого выше чем холодного, плотность его меньше.

А вопросом на вопрос, возможно? А почему воздушный шар поднимается вверх, потому что его накачивают теплым воздухом и воздух все время подогревают горелкой.

У теплого воздуха меньше плотность, и соответственно меньше вес, он легче холодного поэтому происходит его перемещение и расслоение. Если воздух перемешать, то через некоторое время он опять расслоится на теплые верхние слои и более холодные нижние слои. Одним словом физика.

По законам физики теплый воздух поднимается вверх, а холодный уходит вниз. Соответственно, в любом помещении, вверху гораздо теплее, чем внизу.

В старину, дети зимой, спали на полатях (стеллажи под потолком), таким образом спасались от холода (хотя я не уверен, что они знали физику).

Температура воздуха под потолком выше, чем у пола, за счет более теплого воздуха, поднимающегося вверх. Все знают, что верхние полки в бане самые жаркие. И приходится еще шапки надевать, чтобы выдержать верхний жар. А в своем доме иной раз ходят в валенках и майках, потому что вверху жарко, а у пола морозно.

Теплый воздух легче холодного, он поднимается вверх, перенося с собой и тепло. Такую теплопередачу называют конвекцией.

Тёплый воздух поднимается вверх, поэтому форточки делают вверху, а не внизу,холодный воздух опускается вниз, поэтому батареи внизу.Круговорот.Помню ещё со школы по физике проходили

На этом основан принцип работы батарей отопления. Если они будут подвешены высоко над потолком, то до нас будет доходить холодный воздух, в то время как греться будет только потолок. Теплый воздух поднимается вверх, так как легче, оттого над водой при разнице температур можно увидеть пар. Холодный же воздух оседает вниз.

Такой потолок я ТЕПЕРЬ повешу за 2-3 часа. Но в первый раз провозился целый день. Денег стоят только материалы. Ни грязи – ничего. Из инструментов нужна только дрель.)))

Вопрос про выброшенные деньги “матерам” даже не стоит.

Для оформления такой кухни лучше всего подходят оттенки красного, белого, бежевого или черного цветов. Например, черный пол или скинали, мне очень нравится. А еще хорошо оформить стены используя фотообои с изображением крупных цветов в подходящей цветовой гамме или фотопанно. Вот примеры таких вариантов оформления на этих фото.

Начать надо с решения какой ремонт затеваете – косметический или капитальный? Если капитальный то с начало с электрики. Провода в старых домах алюминиевые и не способны выдержать нагрузку современных приборов. Замена проводов влечет за собой штробление стен очень пыльное и тяжелое занятие. Обычно в панельных не требуется выравнивание стен, утеплять лучше с снаружи квартиры, это правильно по строительным нормам, да и место в квартире и так мало. Это стоит предусмотреть, но это можно сделать в любое время. Надо посмотреть какой пол, если деревянный то рекомендую его вскрыть и сделать стяжку по экструдированному пенопласту, звукоизоляция лучше будет и пол не будет скрипеть (задрал у меня, с экономил в свое время). Параллельно можно делать ванну с туалетом. Обычно там выноситься все- туалет с ванной это наверное самое сложное и дорогое удовольствие. Затем замена окон, это тоже пыльно, но в панельном доме не сильно. Потом завершающий этап поклейка обоев, укладка линолеума или ламината,паркета. Затем натяжной потолок – быстро, дешево и красиво. Ну и финиш, обычно, установка межкомнатных дверей. Ну как то так.

Один из лучших материалов теплоизоляционные базальтовые маты АТМ 10 110х60х4 см – негорючий, огнестойкий, пожаробезопасный, экологически чистый, химически стойкий, нетоксичный, стойкий к микроорганизмам и грызунам, не гниет, не впитывает влагу, имеет отличные тепло- и звуко- изоляционные свойства. Для крепления можно применить стандартные гнутые профиля.

Сухой тяжелее (корректнее говорить “плотнее” – речь именно о плотности, а не о массе), потому что молекулярный вес воды 18, а воздуха – 29, в среднем. Поэтому при одинаковых условиях (давление и температура) в сухом воздухе будет ТОЛЬКО воздух, а вот во влажном – ещё и вода. но это не “ещё и”, а просто “и”. То есть часть молекул воздуха (то есть молекул кислорода и азота) будет замещена более лёгкими молекулами воды.

При использовании световых обогревателей UFO в разных зонах внутри одного и того же помещения могут поддерживаться различные температуры. В принципе, зачастую, вовсе не нужно, чтобы во всех частях помещения была одинаковая температура. С точки зрения теплового комфорта, для выполнения различных работ требуется различная температура. Зональный обогрев можно сравнивать с зональным освещением: как правило, больше света и тепла требуется в непосредственной близости от рабочего места.

В любом случае обогрев таких неиспользуемых площадей, как потолок и верхние границы стен, является совершенно бесполезным.

Более подробно эта ситуация показана рисунке, на котором показано распределение тепловых потоков в помещении при использовании различных типов нагревателей. Из приведённой схемы видно, что обычные обогреватели конвекционного типа расходуют большую часть энергии на обогрев верхней части помещения, в то время как обогреватель UFO позволяет осуществить зональный обогрев. Таким образом, обогреватель UFO не затрачивает энергию на обогрев неиспользуемого объёма помещения.

Практически во всех случаях в действительности необходимо обогревать объекты не более 2 метров в высоту, поэтому разница между необходимыми зонами обогрева и общей площадью помещений является экономией тепла и электроэнергии. Обогреватели UFO способны осуществлять подобный точный зональный обогрев, а, следовательно, значительно уменьшить расходы на энергопотребление без ущерба для комфорта.

Уменьшение до минимума разницы температур между полом и потолком.

При использовании традиционных конвекционных систем возникает разность температур в нижней и верхней части помещения (ведь мы все привыкли думать, что чем ближе к потолку, тем выше температура воздуха, и что по-другому и быть не может). Допустим, если у пола температура воздуха составляет 18°С, то на высоте 10 м она будет равна примерно 35°С.

Но обогреватели UFO позволяют избежать подобного нерационального распределения температуры по высоте, потому что в буквальном смысле слова они не нагревают воздух, а передают тепло на поверхности и предметы, на которые направлен их свет. Естественно, при этом существенно уменьшается нагревание промежуточного пространства (воздуха) впустую. Разница температур между полом и потолком уменьшается, и вместе с тем появляется возможность уменьшения общей температуры помещения с одновременным увеличением «ощущаемой» температуры. При использовании световых обогревателей разность температур между полом и потолком (°С/м) очень незначительна и составляет примерно ±0,4 °С/м (при условии отсутствия в помещении принудительных потоков воздуха). При обогреве помещения путем подачи теплого воздуха тепловентиляторами или конвекторами эта разность гораздо выше и составляет ±2,5°С/м и ±1,7°С/м, соответственно.

Более подробно зависимость температуры воздуха в помещении от высоты помещения показана на рисунке ниже, при этом сравниваются обогреватели конвекционного типа и UFO.

1 -при непосредственном направлении лучей UFO на предметы;

2 -при равномерном распределении лучей UFO в помещении;

3 -при использовании обогревателя конвекционного типа.

Из приведённого графика видно, что при использовании обогревателей конвекционного типа (линия 3) наилучшим образом обогревается потолок и вся верхняя часть помещения. При использовании же световых инфракрасных обогревателей UFO ситуация в корне меняется, так как в первую очередь нагреваются предметы в помещении, а только затем само помещение (линия 1 и 2). Таким образом, существенно снижаются затраты тепловой энергии на обогрев помещения и, как следствие, снижается расход потребляемой электроэнергии. Отдельно следует отметить, что во всех последующих расчётах связанных со световым инфракрасным обогревателем UFO, рассматривалась усреднённая зависимость температуры в помещении от его высоты. Данная зависимость была получена путём усреднения линий 1 и 2.

Другой важной проблемой при сравнении систем отопления различного типа является теплоизоляция помещения. В нашем случае под теплоизоляцией мы будем понимать совокупность факторов, препятствующих выведению тепла из обогреваемого помещения. К таким факторам относится вид и размер строительного материала, герметичность помещения, его расположение, конструктивные особенности и др. Чем выше степень теплоизоляции помещения, тем легче его обогреть и наоборот, чем степень теплоизоляции ниже, тем сложнее произвести обогрев.

Сравнение световых обогревателей UFO с обогревателями конвекционного типа

За наружную атмосферную температуру принято 0°C, за внутреннюю температуру принято + 20°C.

Высота потолка принята равной 3 м.

В таблице приведены значения тепловых калорий, затрачиваемых разными источниками для обогрева различных частей отапливаемого помещения. Из приведённых данных следует, что если рассматривать точечный обогрев (отапливаемая площадь меньше площади всего помещения), то обогреватели конвекционного типа вообще не годятся для использования. Поэтому в соответствующей ячейке таблицы стоит прочерк. То же самое можно сказать и об открытых или полуоткрытых помещениях. Традиционные системы отопления в данном случае малоэффективны и, в принципе, не могут сравниваться с обогревателями UFO.

В случае же обогрева всего помещения в целом световые инфракрасные обогреватели UFO дают значительный выигрыш энергии. Так, например, если рассматривать помещения в г. Москве, то значительная часть используемых жилых и производственных площадей относится к помещениям с плохой теплоизоляцией 1-й степени. Следовательно, в таких помещениях, световые обогреватели UFO на 43% эффективнее традиционных обогревателей. Если же рассматривать помещение без теплоизоляции, то эффективность UFO достигает 82% по сравнению с конвекционными обогревателями. Таким образом, система обогрева светом UFO значительно превосходит по своим параметрам традиционные системы отопления в помещениях с плохой теплоизоляцией.

Источник