Наименьшей теплопроводностью обладает

Самостоятельная работа по физике 8 класс по теме "Виды теплопередачи"

Т-1. Виды теплопередачи

Вариант 1

1. На каком способе теплопередачи основано водяное отопление?

1. Теплопроводности. 2. Конвекции. 3. Излучении

2. Двойные рамы предохраняют от холода, потому что воздух, находящийся между ними, обладает … теплопроводностью.

1. Хорошей 2. Плохой

3. Какие вещества имеют наибольшую теплопроводность?

1. Бумага. 2. Солома. 3. Серебро. 4. Чугун

4. Какие вещества имеют наименьшую теплопроводность?

1. Бумага. 2. Солома. 3. Серебро. 4. Чугун

5. В какой цвет окрашивают наружные поверхности самолетов, воздушных шаров, чтобы избежать их перегрева?

1. В светлый, серебристый цвет. 2. В темный цвет.

Т-1. Виды теплопередачи

Вариант 2

1. Изменится ли температура тела, если оно больше поглощает энергии излучения, чем испускает?

1. Тело нагревается. 2. Тело охлаждается.

3. Температура тела не изменяется.

2. Каким способом теплопередачи происходит нагревание воды в кастрюле на газовой плите?

1. Теплопроводностью 2. Конвекцией 3.Излучением

3. Чтобы плодовые деревья не вымерзли, их приствольные круги на зиму покрывают опилками. Опилки обладают … теплопроводностью.

1. Хорошей 2. Плохой

4. Какие вещества обладают хорошей теплопроводностью?

1. Воздух. 2. Мех 3. Алюминий. 4. Свинец

5. Какие вещества обладают плохой теплопроводностью?

1. Воздух. 2. Мех. 3. Алюминий. 4. Свинец

Т-1. Виды теплопередачи

Вариант 3

1. В каком из перечисленных тел теплопередача происходит главным образом путем теплопроводности?

1. Воздух. 2. Кирпич. 3. Вода.

2. Одна колба покрыта копотью другая, побелена известью. Они наполнены горячей водой одинаковой температуры. В какой колбе быстрее остынет вода?

1. В побеленной колбе. 2. В закопченной колбе.

3. В обеих колбах температура воды будет понижаться одинаково.

3. Благодаря какому способу теплопередачи можно нагреться у костра?

1. Теплопроводности. 2. Конвекции. 3. Излучению.

4. При одной и той же температуре металлические предметы на ощупь кажутся холоднее других. Это объясняется тем, что металлы обладают … теплопроводностью.

1. Хорошей. 2. Плохой

5. Какие вещества обладают хорошей теплопроводностью?

1. Вода. 2. Латунь. 3. Железо. 4. Шерсть

Т-1. Виды теплопередачи

Вариант 4

1. Какие вещества обладают плохой теплопроводностью?

1. Вода. 2. Латунь. 3. Железо. 4. Шерсть

2. Каким способом возможна теплопередача между телами, разделенными безвоздушным пространством?

1. Теплопроводностью. 2. Конвекцией. 3. Излучением.

3. Изменяется ли температура тела, если оно больше испускает энергии излучением, чем поглощает её?

1. Тело нагревается. 2. Тело охлаждается.

3. Температура тела не изменяется

4. В каком чайнике быстрее остынет вода: в чистом белом или в закопченном?

1. Одинаково. 2. Быстрее в закопченном.

3. Быстрее в чистом белом.

5. В каких телах теплопередача может происходить путем конвекции?

1. В воде. 2. В песке. 3. В воздухе

1. 1). 2 II. 1). 1 III. 1). 2 IV. 1). 1,4

2). 2 2). 2 2). 2 2). 3

3). 3,4 3). 1 3). 3 3). 2

4). 1,2 4). 3,4 4). 1 4). 2

5). 1 5). 1,2 5). 2,3 5). 1,3

Теплопроводность чистых металлов. Таблица теплопроводности металлов

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

В таблице представлена теплопроводность металлов в зависимости от температуры при отрицательных и положительных температурах (в интервале от -200 до 2400°C).

Таблица теплопроводности металлов содержит значения теплопроводности следующих чистых металлов: алюминий Al, кадмий Cd, натрий Na, серебро Ag, калий K, никель Ni, свинец Pb, кобальт Co, бериллий Be, литий Li, сурьма Sb, висмут Bi, магний Mg, цинк Zn, вольфрам W, олово Sn, уран U, железо Fe, палладий Pd, цирконий Zr, марганец Mn, платина Pt, золото Au, медь Cu, родий Rh, таллий Tl, молибден Mo, тантал Ta, иридий Ir.

Следует отметить, что теплопроводность металлов изменяется в широких пределах и может отличаться в десятки раз в одних и тех же условиях. Например, из приведенных в таблице металлов, наибольшей теплопроводностью обладает такой металл, как серебро Ag — его коэффициент теплопроводности равен 392 Вт/(м·град) при 100°С и это самый теплопроводный металл. Наименьшее значение теплопроводности при этой же температуре соответствует металлу висмут Bi с теплопроводностью всего 7,7 Вт/(м·град).

Теплопроводность большинства металлов при нагревании снижается. Их максимальная теплопроводность достигается при низких отрицательных температурах. Например, при температуре минус 100°С серебро имеет теплопроводность 419,8, а висмут — 11,9 Вт/(м·град).

Примечание: В таблице также даны значения теплопроводности металлов сверх-высокой чистоты (до 99,999%). Значение коэффициента теплопроводности в таблице указано в размерности Вт/(м·град).

Источник:
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Теплопроводность материалов, из которых строится здание — это важный показатель, от значения которого зависит, насколько хорошо будет сберегаться тепло в вашем доме. Особенно стоит обращать внимание на теплоизоляционные свойства продуктов, применяемых для возведения наружных стен, так как они защищают внутреннюю часть строения от потери тепла зимой. Чем этот показатель ниже, тем дольше сохраняется тепло, а следовательно, снижаются затраты на обогрев жилья.

Таблица теплопроводности

Теплопроводность — это способность материи проводить тепло и принимать температуру окружающих ее объектов. Единицей измерения коэффициента показателя тепла является величина Вт/(мК). В таблице, представленной ниже, указана теплопроводность основных стеновых материалов, которые наиболее часто применяются при строительстве и утеплении фасадных стен.

Материал	Плотность материала (кг/м3)	Коэффициент теплопроводности
Кирпич керамический полнотелый	1800	0,56
Кирпич силикатный	1800	0,7
Раствор цементно-песчаный		0,58
Раствор известково-песчаный		0,47
Газобетон, пенобетон на цементе	1000	0.29
Газобетон, пенобетон на извести	1000	0,31
Газобетон, пенобетон на цементе	600	0,14
Газобетон, пенобетон на извести	600	0,15
Арболит		О,07-0,17
железобетон	2500	1,69
Бетон	2400	1,51
Пенополиуретан	40	0,029
Пенополиуретан	80	0,041
Известняк	2000	0,93
Известняк	1400	0,33
Пенополистирол экструдированный	35	0.029
Минеральная вата каменная	180	0,038
Минеральная вата стеклянная	85	0,044

На коэффициент любой величины может влиять влажность воздуха, так как его значения, хотя и незначительно, изменяются в зависимости от времени года и климатических условий. Там, где в таблице не указана плотность материала, значение не является решающим в показателях проводимости тепла.

Теплопроводность материала определяется его химическим составом, степенью и характером пористости, а также условиями, при которых происходит передача теплоты влажностью и температурой воздуха. Материалы, имеющие волокнистую и слоистую структуру строения, могут по-разному проводить тепло. Например, изделия из древесины, с поперечным сечением волокон обладают большей степенью теплопроводности, чем с продольным сечением.

Так как воздух очень слабо передает тепло (0,023Вт/м-⁰C), пористые материалы с воздушными ячейками обладают меньшими теплоизоляционными свойствами. Но если продукт напитан влагой, его теплопроводность увеличивается, потому что вода проводит тепло быстрее, чем воздух, в 25 раз.

К содержанию ↑

Сравнительная характеристика

Исходя из данных таблицы, которые взяты из СНИП от 2003 года, наименьшей теплопроводностью обладают пористые стеновые материалы, такие как пенобетон и газобетон (см. Что лучше пенобетон или газобетон) на основе извести и арболит. Но у ячеистой структуры есть большой недостаток: поры быстро насыщаются влагой из окружающей среды, в результате чего увеличивается их теплопроводность.

К тому же, напитываясь влагой, после нескольких циклов замерзания и размораживания, пористые структуры начинают терять свою прочность, что ведет к разрушению материала. Для сохранения морозостойкости газобетона и пеноблоков, используют влагоустойчивую отделку для наружных работ.

Стены дома из кирпичной кладки обладают большей теплопроводностью, поэтому для лучшего сбережения тепла их толщина должна быть около 40, а то и 50 см. Такой расход ведет к удорожанию строения, поэтому в последнее время кирпич все чаще применяется как облицовочный материал.

Им обкладывают стены из легких блоков, защищая их от разрушающего действия влаги. К тому же, кирпичный дом выглядит красиво и не требует дополнительной отделки. При желании между кирпичной кладкой и бетонными блоками крепится утеплитель, что еще увеличивает сохранность тепла в доме.

К содержанию ↑

Виды утеплителей

Из утеплителей меньшей теплопроводностью обладают пенополистирол и экструдированный пенополиуретан. Это жесткие, хрупкие материалы, выпускающиеся в плитах, и имеющие ячеистую структуру. Но нужно учесть, что при увеличении плотности структуры материала, увеличивается и его способность пропускать тепло.

Минеральные утеплители кроме хорошей сохранности тепла, обладают отличными звукоизоляционными свойствами: они гасят звуки, не позволяя им проникнуть в помещение.

Производится минвата в виде плит или в рулонах. Плитами обкладываются стены, кровля, пол. Рулонный утеплитель пригоден для укрытия труб водоснабжения и отопления.

Читайте также:

Пропиточный лак теплопроводный, диэлектрический

Пропиточный лак, разработанный нашим предприятием, является диэлектрическим, обладает высокой теплопроводностью и предназначен для изготовления стеклослюдопластовых лент, применяемых для изоляции обмоток мощных турбогенераторов. Необходимость в разработке данного материала возникла в связи с развитием электротехнической отрасли и возникновением проблемы отвода тепла от статорных обмоток. Было установлено, что наименьшей теплопроводностью в системе изоляции обладает органическая смола. Для увеличения коэффициента теплопроводности смолы было необходимо произвести модификацию пропиточного лака, применяемого при изготовлении стеклослюдопластовой ленты. Данная задача была поставлена перед ФГУП «СКТБ «Технолог».

В рамках работы была выбрана система наполнения для исходного электроизоляционного эпоксидного лака, разработана технология введения и переработки наполнителей и модификаторов. Разработан теплопроводный пропиточный лак, удовлетворяющий требованиям Заказчика. Пропиточный лак, разработанный в «СКТБ «Технолог»,  является теплопроводным и представляет собой раствор эпоксиноволачной смолы в органическом растворителе (разработанный заказчиком), который далее наполняется неорганическими микро- и наноразмерными наполнителями, производства «СКТБ «Технолог».

Теплопроводный пропиточный лак. Характеристики

Пропиточный лак, разработанный в «СКТБ «Технолог», представляет собой однородную низковязкую жидкость кремового цвета. Его характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1 –  Характеристики теплопроводного пропиточного лака, разработанного в «СКТБ «Технолог»,.

Наименование показателя	Значение
Внешний вид	Однородная жидкость кремовогоцвета
Наличие механических включений	Отсутствие
Массовая доля нелетучих веществ, %	78 ± 2
Содержание неорганической части, %	27 ± 2
Условная вязкость лака по вискозиметру ВЗ-246 с соплом диаметром 4,0 мм при температуре (20±0,5) °С, с, в пределах	130–170
Теплопроводность в отвержденном виде, Вт/(м∙К), не менее	0,7
Тангенс угла диэлектрических потерь в отвержденном виде при частоте 50 Гц, R; M (155 oC) <20 %,  не более	0,1

При использовании опытно-промышленных партий данного лака на заводе заказчика, была получена стеклослюдопластовая лента с повышенной теплопроводностью. В таблице 2 приведены характеристики лент, изготовленных с применением стандартного лака и пропиточного лака с повышенной теплопроводностью, разработанного в «СКТБ «Технолог».

Таблица 2 – Характеристики стеклослюдопластовых лент на основе стандартного лака и теплопроводного пропиточного лака, разработанного в «СКТБ «Технолог»,.

Показатель	Результаты испытаний
	Электроизоляционная лента на основе стандартного лака	Электроизоляционная лента на основе теплопроводного лака, разработанного в «СКТБ «Технолог»
Толщина, мм	0,19 ± 0,02	0,20 ± 0,02
Электрическая прочность, кВ/мм	30 – 35	25 – 30
Удельная разрывная нагрузка, Н/см	250 – 280	250 – 280
Тангенс угла диэлектрических потерь при температуре 15 – 35oC	0,002	0,003
Тангенс угла диэлектрических потерь при температуре 155oC	0,030	0,040
Теплопроводность, Вт/(м∙К)	0,30 ± 0,02	0,60 ± 0,03

Применение разработанного лака позволяет изготовить стеклослюдопластовые ленты с повышенной теплопроводностью и высокими механическими и диэлектрическими характеристиками.

Как видно из представленных выше данных, отечественные предприятия не выпускают стеклослюдопластовые ленты с теплопроводностью более 0,30 Вт/(м∙К). Материалы на основе теплопроводного пропиточного лака, разработанного в «СКТБ «Технолог», соответствуют имеющимся на отечественном рынке продуктам по большинству показателей, но превосходят их по значению коэффициента теплопроводности. Согласно заявлениям представителей завода-заказчика, материалы на основе лака не уступают лучшим зарубежным аналогам компаний Siemens, Toshiba и других ведущих производителей.

Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)

Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.

Коэффициент теплопроводности металлов

Металл	Вт/(м•К)
Алюминий	209,3
Бронза	47-58
Железо	74,4
Золото	312,8
Латунь	85,5
Медь	389,6
Платина	70
Ртуть	29,1
Серебро	418,7
Сталь	45,4
Свинец	35
Серый чугун	50
Чугун	62,8

Коэффициент теплопроводности других материалов

Материал	Влажность массовая доля %	Вт/(м•К)
Бакелитовый лак	-	0,29
Бетон с каменным щебнем	8	1,28
Бумага обыкновенная	Воздушно-сухая	0,14
Винипласт	-	0,13
Гравий	Воздушно-сухая	0,36
Гранит	-	3,14
Глина	15-20	0,7-0,93
Дуб (вдоль волокон)	6-8	0,35-0,43
Дуб (поперек волокон)	6-8	0,2-0,21
Железобетон	8	1,55
Картон	Воздушно-сухая	0,14-0,35
Кирпичная кладка	Воздушно-сухая	0,67-0,87
Кожа	>>	0,14-0,16
Лед	-	2,21
Пробковые плиты	0	0,042-0,054
Снег свежевыпавший	-	0,105
Снег уплотненный	-	0,35
Снег начавший таять	-	0,64
Сосна (вдоль волокон)	8	0,35-0,41
Сосна (поперек волокон)	8	0,14-0,16
Стекло (обыкновенное)	-	0,74
Фторопласт-3	-	0,058
Фторопласт-4	-	0,233
Шлакобетон	13	0,698
Штукатурка	6-8	0,791

Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах

(ρ_a=576кг/м³, ρ_п=400кг/м³,λ, Вт/(м•К))

Материал	-18oС	0oС	50oС	100oС	150oС
Асбест	-	0,15	0,18	0,195	0,20
Пенобетон	0,1	0,11	0,11	0,13	0,17

Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах

Материал	0oС	50oС	100oС
Анилин	0,19	0,177	0,167
Ацетон	0,17	0,16	0,15
Бензол	-	0,138	0,126
Вода	0,551	0,648	0,683
Масло вазелиновое	0,126	0,122	0,119
Масло касторовое	0,184	0,177	0,172
Спирт метиловый	0,214	0,207	-
Спирт этиловый	0,188	0,177	-
Толуол	0,142	0,129	0,119

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Универсальный утеплитель LOGICPIR

Теплоизоляционные плиты LOGICPIR – это универсальное решение для утепления жилого помещения будь то баня, детская комната, мансарда или балкон.

Созданный на основе жесткого пенополиуретана, LOGICPIR представляет собой многослойный сэндвич из жесткой пены с фольгированными облицовками.

Область применения утеплителя LOGICPIR:

Универсальные плиты LOGICPIR применяются для внутренней теплоизоляции пола, стен, потолка в различных помещениях (бани, сауны, чердаки, мансарды, балконы, лоджии и т.д.).

Почему для внутреннего утепления помещений нужно использовать LOGICPIR:

• Как близкий родственник полиуретанов, PIR ТЕХНОНИКОЛЬ абсолютно безвреден для здоровья детей раннего возраста и людей, страдающих респираторными заболеваниями.
• Утеплитель LOGICPIR обладает повышенной стойкостью к воздействию различных температур и повышенной влажности. Благодаря этому срок его службы составляет более 50 лет.
• Сегодня PIR обладает наименьшей теплопроводностью среди утеплителей. Поэтому при тепоизоляции балкона или жилой комнаты, можно использовать меньшую толщину плит и, тем самым, сохранить значительную часть жилого пространства.
• Теплоизоляция PIR выпускается с алюминизированными обкладками. Это исключает монтаж дополнительной пароизоляции и предотвращает выпадение конденсата в конструкции.
• Плиты PIR жесткие и прочные. Они способны выдержать нагрузку более 10 тон на м2, поэтому и укладку утеплителя на пол можно производить без дополнительных силовых конструкций.

Технические характеристики:

Показатель	Значение	Метод испытаний
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, не менее, кПа	100	ГОСТ EN 826-2011
Теплопроводность при (25±5)0С, Вт/(м*К), не более*	0,021	ГОСТ 7076-99
Водопоглощение за 28 сут., не более, %	1,0	ГОСТ EN 12087-2011
Температура эксплуатации, оС	от - 65 до + 110	СТО 72746455-3.8.1-2017

Логические параметры:

Модель/толщина	Размер плиты, мм	Плит в пачке, шт.	Вес пачки, кг	Объем в пачке, м3	Пачек на палете, шт	Размер палеты, см	Вес палеты, кг
LOGICPIR с L-кромкой	1185X585X30	8	4,991	0,17	20	1200X600	99,824
LOGICPIR с L-кромкой	1185X585X40	6	4,991	0,17	20	1200X600	99,824
LOGICPIR с L-кромкой	1185X585X50	5	5,199	0,17	18	1200X600	93,585
LOGICPIR	1200X600X20	12	5,184	0,17	20	1200X600	103,68
LOGICPIR	1200X600X30	8	5,184	0,17	20	1200X600	103,68
LOGICPIR	1200X600X40	6	5,184	0,17	20	1200X600	103,68
LOGICPIR	1200X600X50	5	5,4	0,18	18	1200X600	97,2

Теплоизоляционные и акустические материалы

Современные тепло- и шумоизоляционные материалы улучшают эксплуатационные свойства любого сооружения

Теплоизоляционные и акустические материалы, несмотря на их разные функции, часто изготавливаются из одного и того же сырья по одинаковой технологии. Обычно это пористые материалы с малой плотностью. Теплоизоляционные и акустические материалы способствуют снижению экономических затрат за счет более рационального использования кирпича, цемента, древесины, метала и других материалов. Современные здания и промышленные сооружения всегда включают в себя работы с применением теплоизоляционных и акустических материалов, так как они, во-первых, улучшают эксплуатационные свойства объектов, во-вторых, облегчают конструкцию сооружения, снижают ее массу, а также упрощают процесс строительства. 

Как известно, из всех веществ, наименьшей теплопроводностью обладает воздух, поэтому неудивительно, что теплоизоляционные материалы высокопористые. Причем, еще меньше тепла проводит воздух, когда он неподвижен, поэтому поры в теплоизоляционных материалах стараются делать замкнутыми. Вещества кристаллического строения обладают высокой теплопроводностью, значит, для теплоизоляционных материалов лучше использовать вещества аморфного строения. Помимо теплопроводности, для оценки теплоизоляционного материала, важно знать его температуростойкость, прочность, а также влияние на него разных эксплуатационных условий - влажности, агрессивной среды, ультрафиолета и т. д. 

Компания ООО "Проминком" оказывает комплексные услуги по монтажу систем теплоизоляции для промышленных объектов с использованием любых теплоизоляционных материалов: органических или неорганических, вспененных или волокнистых, в зависимости от задач, стоящих перед заказчиком. При выборе материала для теплоизоляции имеют значение такие свойства как негорючесть и сопротивляемость высоким температурам, водостойкость, долговечность, безопасность для здоровья и экологичность (отсутствие вредных испарений, нетоксичность).

Необходимость защиты от излишних шумов не так очевидна как защита от чрезмерно низких или высоких температур. Тем не менее, звуковые волны и шумы могут пагубно воздействовать на здоровье человека, на окружающую среду. Акустические материалы можно подразделить на звукопоглощающие (для жилых помещений и административных зданий) и звукоизоляционные (для промышленности). Для гашения вибрационных колебаний и шумов, которые могут привести к разрушениям строительных конструкций, техническое оборудование изолируют от самого здания. Для этого используют вибропоглощающие и виброизоляционные прокладки, изготовленные из пластмассы, резины или металлических пластин, покрытых битумной мастикой. Поверхность звукоизоляционных материалов должна быть рельефной, с перфорацией, с воздушным зазором. Такие материалы обладают низким динамическим модулем упругости даже под действием сжимающих сил и динамической жесткостью не более 250 МПа/м. Звукоизоляционные материалы выполняют также функции  виброизоляционного и демпфирующего (упругого) слоев в многослойных строительных конструкциях с целью улучшения изоляции воздушного, ударного и структурного звуков.

В компании ООО «Проминком» вы можете получить подробную консультацию о свойствах и особенностях применения различных теплоизоляционных систем и помощь в выборе оптимального для вашего объекта материала. Специалисты "Проминком" работают со всеми видами тепло-, шумо- и гидроизоляционных материалов и осуществляют монтаж:

• Материалов из пеностекла;
• Материалов на основе базальтового волокна;
• Материалов из экструдированного пенополистерола;
• Материалов на основе стеклянного штапельного волокна;
• Материалов на основе каучука;
• Аэрогеля (криогель, пирогель и т.п.).

и других современных материалов, обеспечивающих надежную защиту объектов от неблагоприятных климатических воздействий, влияний агрессивных веществ, перепадов температур, избыточной влаги, нежелательных вибраций.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляции »Термомодернизация

Коэффициент теплопроводности λ - это величина, которая характеризует способность данного материала проводить тепло. Его единица измерения [Вт / (мК)] - показывает, сколько тепла (в джоулях) за одну секунду пройдет через 1 м ² однородного материала толщиной 1 м с разницей температур 1 ^на С.

Как определить

Производители сообщают нам о так называемых значение заявленного коэффициента, определяемое на основании статистического анализа результатов специализированных лабораторных исследований в соответствии с действующими стандартами.Более того - в зависимости от температуры и влажности значение «лямбды» может меняться. Измерения следует регулярно повторять, чтобы доказать соответствие продукта заявленному результату.

Чем ниже коэффициент, тем выше термическое сопротивление данного тела - оно имеет лучшие теплоизоляционные свойства при данной толщине. Производители теплоизоляционных материалов стараются добиться минимальных заявленных значений коэффициента и минимизировать толщину необходимого утеплителя.

Источник: Shutterstock

Теплопроводность для различных теплоизоляционных материалов

На страницах нашего портала вы можете найти характеристики многих изоляционных материалов. В таблице ниже приведены диапазоны наиболее распространенных значений коэффициента теплопередачи для этих утеплителей:

материал	, заявленный коэффициент теплопроводности [Вт / (мК)]
белый пенополистирол EPS	0,038 - 0,045
Пенополистирол EPS "графит"	0,030 - 0,035
Стиродур XPS	0,029 - 0,034
Стекло-минеральная вата	0,030 - 0,045
камень минеральная вата	0,034 - 0,045
пенополиуретан (PUR) / PIR	0,020 - 0,024
целлюлоза	0,037 - 0,041
аэрогель	0,014 - 0,022
пробка расширенная	0,037 - 0,040
перлит	0,040 - 0,059
керамзит	0,075 - 0,080
мат из древесного волокна	0,038 - 0,050

Небольшая разница?

Как видите, значения теплопроводности для различных теплоизоляционных материалов составляют сотые доли Вт / (мК).Можно сказать, что во многих случаях разница проявляется только в 3-м знаке после запятой - так ли она значительна?

Источник: Shutterstock

Для сравнения - 15-сантиметровый слой полистирола с коэффициентом 0,031 Вт / (мК) обеспечивает (приблизительно) изоляцию, равную 20 см от изоляционного материала с λ, равным 0,042 Вт / (мК). Низкий коэффициент лямбда увеличивает толщину утеплителя, и мы не всегда можем себе это позволить.

Лямбда - не единственное, что имеет значение

Теплопроводность, конечно, важна, но то, подходит ли данный продукт для изоляции определенного элемента нашего здания, зависит от других параметров.Очень важны механическая прочность, влагостойкость, реакция на огонь, а во многих случаях также акустические параметры и изоляционная масса. Мы не будем утеплять пол, стены и крышу одинаковым материалом. Вариантов много, поэтому правильный подбор утеплителя стоит оставить профессионалам. Более подробную информацию о применении конкретных изоляционных материалов можно найти в статьях в категории «Изоляция» на нашем сайте.

Источники: IZOLACJE.com.pl, Stryronet

.

Значения лямбда-коэффициента - коэффициента теплопроводности строительных материалов

ЗНАЧЕНИЯ ЛЯМБДА [λ]

Теплопроводность - это информация о потоке энергии, который проходит через единицу поверхности слоя материала толщиной 1 м с разницей температур с обеих сторон этого слоя 1 К (1 ° C). Коэффициент теплопроводности материала λ [Вт / (м • K)] является характерным значением для данного материала. Это зависит от его химического состава, пористости, а также от влажности.

Важно:

Чем меньше значение λ, тем лучше теплоизоляционные свойства.

таблица коэффициента λ для материалов (средняя влажность)

Битум	λ [Вт / (м • К)]
Битум нефтяной	0,17
Мастика асфальтобетонная	0,75
Асфальтобетон	1,00
Битум войлок	0,18

Бетон		λ [Вт / (м • К)]
Бетон на простом каменном заполнителе	плотность 2400 кг / м3	1,70
	плотность 2200 кг / м3	1,30
	плотность 1900 кг / м3	1,00
Бетон на известковом заполнителе	плотность 1600 кг / м3	0,72
	плотность 1400 кг / м3	0.60
	плотность 1200 кг / м3	0,50
Тощий бетон		1,05
Цементная стяжка		1,00
Железобетон напр.потолок		1,70

Дерево и древесные материалы		λ [Вт / (м • К)]
Сосна и ель	по зерну	0,16
	по крупицам	0,30
Бук и дуб	по зерну	0,22
	по крупицам	0,40
Фанера		0,16
Пористая древесноволокнистая плита		0,06
Картон твердый		0,18
Опилки древесные, сыпучие		0,09
Стружка уплотненная		0,09
Сыпучая щепа		0,07

Гипс и гипсовые изделия	λ [Вт / (м • К)]
Газогипс	0,19
Гипсокартон	0,23
Гипсовая стяжка чистая	1,00
Гипсовая стяжка с песком	1,20
Плиты и блоки гипсовые	0,35

Камни природные	λ [Вт / (м • К)]
Мрамор, гранит	3,50
Песчаник	2,20
Пористый известняк	0,92
Известняк компактный	1,15
Щебень стеновой вкл.Растворы 35% 9000 5	2,50

Строительные материалы:	λ [Вт / (м • К)]
Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (500)	0,17
Бетонная кладка ячеистаядля тонкой шапочки (600)	0,21
Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (700)	0,25
Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (800)	0,29
Стена из композитного бетона под керамзит-вап (500)	0,25
Бетонная кладка ячеистаяпо приглашению ce-wap (600)	0,3
Стена из композитного бетона для плиты ce-wap (700)	0,35
Стена из композитного бетона для плиты ce-wap (800)	0,38
Стена из керамического кирпича, отверстие	0,62
Стена из полнотелого керамического кирпича	0,77
Стена пустотелая	0,64
Клинкерный стеновой	1,05
Кирпичная стена в клетку	0,56
Стена полнотелая	0,77
Стена пустотелая из силикатного кирпича	0,80
Стена из силикатного кирпича	0,90

Теплоизоляционные материалы:	λ [Вт / (м • К)]
Пенополистирол	0,031–0,045
Минеральная вата	0,033–0,045
Доски пробковые вспененные	0,045
Плиты пробковые асфальтные	0,070
Соломенная доска	0,080
Пластины язычковые	0,070
ДСП	0,15
Полиуретан (PUR / PIR)	0,023–0,029
Воздух (неподвижный)	0,02
Пеностекло белое	0,12
Пеностекло черное	0,07

Защитные материалы	λ [Вт / (м • К)]
Цементная штукатурка	1
Штукатурка известковая	0,70
Цементно-известковая штукатурка	0,82
Тонкослойная штукатурка	0,70

Прочие	λ [Вт / (м • К)]
Алюминий	200
цинк	110
Изоляционный войлок	0,060
Глина	0,85
Песчаная глина	0,70
Земля	0,90
Медь	370
Битум войлок	0,18
Бумага	0,25
Песок средний	0,40
Керамическая облицовочная плитка, терракота	1,05
Картон	0,14
Сталь конструкционная	58
ACERMANA потолок 15см	0,9
ACERMANA потолок 18см	1
ACERMANA потолок 22см	1,14
Оконное стекло	0,80
Органическое стекло	0,19
Чугун	50
Печной шлак	0,28
Гравий	0,90
Напольное покрытие ПВХ	0,20

.

Значение теплопроводности в строительстве. Проверьте, каким должно быть значение лямбда

Охрана окружающей среды перестала быть сезонной тенденцией, но стала необходимостью. Соответствующие строгие стандарты применимы и к современному строительству. Установленные максимальные значения коэффициентов теплопередачи и теплопроводности являются способом снижения энергозатрат. Вы задаетесь вопросом, как выбрать теплоизоляционные материалы с подходящей теплопроводностью и получить значительную экономию в годы после завершения инвестиций?

Практическая теплопроводность

Выбрать подходящий, т.е. энергосберегающий теплоизоляционный материал, непросто.Стоит обратиться к современным решениям в этой области и остановить свой выбор на тех, которые отличаются минимально возможной теплопроводностью. Однако, прежде чем ознакомиться с предложением, имеющимся на рынке, ознакомьтесь с определением одного из основных и одновременно наиболее важных параметров, на который стоит обратить особое внимание.

Коэффициент теплопроводности, или кратко лямбда-коэффициент, определяет теплопроводность через структуру определенного теплоизоляционного материала.Тепловой поток возникает в результате разницы температур снаружи. Желаемое значение должно быть как можно ниже, тогда оно гарантирует плохую теплопроводность и, как следствие, более эффективную изоляцию.

Если вы заботитесь о долгосрочных преимуществах теплоизоляции здания, значение лямбда должно быть для вас особенно важно.

Теплопроводность в строительстве

Характеристики изоляционных материалов имеют особое значение как в современном, так и в существующем строительстве.Владельцы одноквартирных домов, старых и новых, ищут решения по энергосбережению. Стоит выбирать те материалы, которые отличаются низкой теплопроводностью. Что это значит для конечного эффекта и на что еще стоит обратить внимание?

Помните, что стоит выбирать изоляционный материал с минимально возможным значением теплопроводности. Чем ниже значение, тем меньше толщина изоляционного слоя и в то же время выше тепловой комфорт.

Современные изоляционные материалы

Производители инновационных теплоизоляционных материалов стремятся минимизировать толщину предлагаемой продукции.Вы боитесь, что тонкий слой не обеспечит достаточно высокий тепловой комфорт? Выбирайте высококлассное решение и наслаждайтесь отличными результатами в течение многих лет после окончания инвестиций. Убедитесь сами, что разовая экономия не окупается. Стоит инвестировать в утеплитель, который гарантирует долгосрочную выгоду.

Отличным решением станет теплоизоляция здания полиуретановыми плитами, так называемыми PIR плитами. Этот вид материала отличается очень низкой теплопроводностью, что гарантирует его высокую эффективность при утеплении дома.Его популярность обусловлена ​​инновационной структурой на основе жесткого пенопласта с гидро- и пароизоляцией, а также рекордно низкими коэффициентами теплопроводности и теплопередачи. Кроме того, он устойчив к биологической коррозии и влаге, негорючий и прочный.

.

Коэффициент теплопередачи. Расчет, стандарт, технические условия - Nice House

Энергоэффективность дома во многом зависит от теплоизоляции его внешних перегородок, то есть фундамента, внешних стен, крыши. Коэффициент теплопередачи используется для определения характеристик изоляции. Что это такое и как рассчитать?

В настоящее время большое значение придается энергоэффективности в строительстве, в том числе и в частных домах. Принимая решение о строительстве дома, мы следим за тем, чтобы дом после постройки производил самые низкие эксплуатационные расходы.Уже не секрет, что из-за потери тепла из дома больше всего энергии требуется на отопление зимой и кондиционирование. Сколько тепла мы теряем? Многие из них могут сбежать. Таким образом, потребление энергии можно снизить за счет уменьшения утечки тепла через пол на землю, наружные стены, окна, двери и крышу. Небольшие тепловые потери приводят к более низким счетам за тепловую энергию. В этом отношении одним из важнейших параметров является коэффициент теплоотдачи.

Коэффициент теплопередачи U - фундамент Фото.Legallet

Что такое коэффициент теплопередачи?

Коэффициент теплопередачи U определяет способность передавать тепло через перегородки здания, например стены и крыши. Определяет, сколько энергии (выраженное в ваттах) проходит через 1 квадратный метр перегородки (стены, крыши, окна, двери и т. Д.), Когда разница температур с обеих сторон составляет 1 К (Кельвин). Таким образом, единицей измерения коэффициента теплопередачи является Вт / (м² · K). Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше барьер и ниже потери тепла.

Проще говоря, коэффициент теплопередачи скажет нам, к каким потерям тепла мы должны подготовиться и будут ли счета за отопление высокими или низкими.

Еще один параметр, тесно связанный с коэффициентом теплопроводности - коэффициент теплопередачи λ. Его значение определяет скорость передачи тепла через различные материалы. Обычно его принимают по данным производителя для умеренно влажных условий. Чем менее теплопроводный материал (имеет меньшее значение λ), тем лучше он подходит для теплоизоляции.

U Коэффициент теплопередачи - окна Фото. Окнопласт / Алухаус

Как рассчитать коэффициент теплоотдачи?

Для расчета коэффициента теплопередачи U необходимы два значения: коэффициент теплопроводности λ и толщина перегородки или материала. Связь между ними выражается формулой:

U = λ / d

где: λ - теплопроводность, d - толщина перегородки или материала.

Эта формула часто используется для простых сравнений материалов, поскольку значение U указывается в нормах для определения минимальных изоляционных характеристик конкретных перегородок.Такое применение этого соотношения (этой формулы) верно, если мы имеем дело с очень простой перегородкой, сделанной из одного материала. Если, с другой стороны, перегородка имеет сложную структуру и состоит из множества материалов, то ее значение U требует сложных вычислений, и использование такого простого преобразователя может вызвать ошибки.

По этой причине тепловое сопротивление, обратное коэффициенту U, используется для определения теплоизоляции перегородки.Сопротивление одного слоя можно рассчитать по формуле:

R = d / λ

Чтобы узнать, какая теплоизоляция имеет стена, необходимо просуммировать тепловое сопротивление каждого из ее слоев.

Коэффициент теплопередачи U - наружные стены Termo Organika

Коэффициент теплоотдачи - технические условия

Это один из важнейших параметров, который необходимо учитывать при проектировании и строительстве дома. Таким образом, максимальные значения для каждой из внешних перегородок определены нормативными актами, а точнее Постановлением министра инфраструктуры от 12 апреля 2002 г. о технических условиях, которым должны соответствовать здания, и их расположении.С 2014 года значения U время от времени ужесточаются. Последующие изменения вступят в силу с 1 января 2021 года. Их принято называть стандартом WT 2021.

Коэффициент теплопередачи U - крыша Isover Polska

Какой должен быть коэффициент теплопередачи?

Значение коэффициента U для отдельных разделов разное. С января 2017 года стандарты для коэффициента теплопередачи не могут быть выше:

• 0,30 Вт / (м²K) для пола на земле,
• 0,23 Вт / (м²K) для внешних стен,
• 0,18 Вт / (м²K) для крыш и плоских крыш,
• 1,1 Вт / (м²K) для окон,
• 1,3 Вт / (м²K) для мансардных окон,
• 1, 5 Вт / ( м²K) для входных дверей.

С 2021 года нормы, регулирующие изоляцию крыш и внешних стен, будут снижены до следующих значений:

• 0,30 Вт / (м²K) для пола на земле,
• 0,20 Вт / (м²K) ) для внешних стен,
• 0,15 Вт / (м²K) для крыш и плоских крыш,
• 0,9 Вт / (м²K) для окон,
• 1,1 Вт / (м²K) для окон в крыше,
• 1,3 Вт / (м² · К) для наружных дверей.

Какой коэффициент U применим на практике? Значение коэффициента теплопередачи для отдельных перегородок зависит в основном от их толщины и слоя теплоизоляции. Конечно, стоит выбирать материалы с наименьшим коэффициентом λ и укладывать их более толстым слоем. Инвестиции в такую ​​изоляцию окупятся в виде более низких счетов за отопление.

Коэффициент теплопередачи UWT 2021.

Какова теплопроводность полиуретана?

Теплопроводность - это физическое свойство, присутствующее во всех материалах, включая полиуретан, и которое измеряет теплопроводность материала . Другими словами, это перенос тепловой энергии через данное физическое тело. Эта передача энергии приводит к из-за разницы температур . Поскольку согласно второму закону термодинамики тепло всегда передается более низкой температуре.

Во время утепления квартиры важно знать теплопроводность используемых материалов, так как от этого будет зависеть энергоэффективность, температура и комфорт квартиры .. Например, металлы имеют более высокое значение теплопроводности, чем дерево, но изоляционные материалы, такие как стекловолокно и полиуретан, имеют самую низкую теплопроводность.

провод

Сущность теплопроводности в утеплении зданий

Свойства теплоизоляторов являются ключевыми для достижения цели Европейского Союза по энергосбережению на 2020 год . Как в одноэтажных, так и в многоэтажных домах материалы, из которых построена внешняя перегородка, определяют потребление энергии.По этой причине, если мы хотим улучшить энергетические характеристики зданий, одним из физических свойств, определяющих, является ли материал хорошим теплоизолятором или нет, является его теплопроводность.

Сравнивая теплопроводность основных материалов, использованных в строительстве , можно подтвердить, как уровень теплопроводности напрямую влияет на теплоизоляцию квартиры в зависимости от выбора материалов.Например, традиционные материалы, такие как кирпич, щепа или бетон, имеют более высокий уровень теплопроводности, чем изоляционные материалы, такие как полиуретан или полистирол.

90 130

Материал	Теплопроводность
Полиуретановые системы	0,022-0,028 км / Вт
Экструдированный пенополистирол	0,029-0,033 км / Вт
Минеральная вата	0,031-0,045 км / Вт
Пенополистирол	0,031-0,050 км / Вт
Бетонный блок	0.35-0.79 км / Вт
Стружка	0,038-0,107 км / Вт
Перлит вспученный	0,040-0,060 км / Вт
Кирпич	0.49-0.87 км / Вт

Теплопроводность полиуретана

Полиуретановые системы являются одними из материалов, предлагающих лучшую теплоизоляцию на рынке с с минимальной толщиной .Такое свойство возможно благодаря низкой теплопроводности полиуретана. Хотя различия в уровнях теплопроводности между экструдированным полистиролом и полистиролом, минеральной ватой и полиуретановыми системами являются десятичными значениями, при использовании на месте эти десятичные различия могут составлять 3-4 см по толщине при достижении такой же энергоэффективности внешней перегородки.

Кроме того, полиуретановые системы (литые, формованные или обшитые панелями) являются идеальным решением для теплоизоляции зданий.Помимо низкой теплопроводности, они также обеспечивают хороший герметизирующий эффект внешней перегородки, избегая воздушных потоков (то есть ветрозащиты), возникающих в ее зазорах. Этот фактор очень важен, потому что без создания барьера против ветра (движения воздуха) теплопроводность не была бы столь эффективной.

.

Лямбда-теплопроводность и изоляция дома

Одним словом, в данном случае действует «обратная» логика, а именно: чем меньше, чем ниже значение коэффициента, тем лучше. Некоторые люди также утверждают, что этот параметр не очень важен, потому что значащие цифры (кроме нуля) находятся во 2-м и 3-м десятичных разрядах. Нет ничего более плохого.

Между лямбдой 0,045 и 0,031 Вт / мК огромная разница. Прежде всего, следует отметить, что при одинаковой толщине пластины с разной лямбдой термическое сопротивление различается на целых 45%!

Например: для получения наилучших параметров теплоизоляции необходимо заменить серый полистирол с λ = 0,031 толщиной 10 см на полистирол низкого качества толщиной 15 см! В результате мы увеличиваем внешнюю поверхность фасада, которую мы должны покрыть штукатуркой, используем более длинные шпильки (увеличение затрат), и все эти обработки означают, что мы ограничиваем количество естественного света, проникающего в наши красивые интерьеры.

Зачем вообще нужна эта лямбда? Действительно ли термическое сопротивление важно?

В наших климатических условиях дом с площадью стен около 250 м2, в зимний день, с наружной температурой -20 ° C и внутренней температурой + 20 ° C, изолированный полистиролом низкого качества с лямбда 0,045, будет излучают на 550 Вт больше энергии, чем тот же дом с улучшенной изоляцией из полистирола o лямбда 0,031 Вт / мК. Именно лямбда определяет, какими будут наши счета за электроэнергию.

Вы уверены, что хотите использовать 5 лампочек мощностью 100 Вт каждый день в течение зимы и всех последующих лет? Как видите, лямбда наиболее важна и зависит от плотности полистирола.При покупке просто обращайте внимание на вес изделия, ведь велика вероятность того, что плиты с невысокой плотностью не имеют заявленной теплоизоляции.

Производитель заявляет значение теплопроводности на каждой упаковке. Достаточно взвесить упаковку, чтобы убедиться, что ее содержимое соответствует заявлению производителя.

Марцин Феликс
Технический консультант Austrotherm
, фото: Austrotherm

.

Теплоизоляция из пенополиуритана высокого давления

Поиск теплоизоляционных материалов с максимально возможной эффективностью, низкими производственными затратами, высокой доступностью, устойчивостью к внешним факторам и низким воздействием на окружающую среду все еще продолжается. Такие особенности приписывают полимерным материалам, в т. пенополиуретаны.

С момента открытия полиуретана в Германии в 1937 году этот материал прошел через несколько поколений.Сначала была разработана технология производства жестких (твердых) пен, затем гибких, а затем полужестких (аэрозольных) пен.

По сей день высоко ценятся жесткие пенополиуретаны PUR и их улучшенная модификация - пенополиизоцианураты PIR. Оба материала характеризуются хорошими тепловыми свойствами в большом диапазоне температур:

• от -200 ° C до + 135 ° C - Пенополиуретан ,
• от –200 ° C до + 200 ° C - пены PIR.

Значение коэффициента теплопроводности λ40 в среднем составляет 0,026 Вт / (м · К) и 0,024 Вт / (м · К) [1] соответственно.Наиболее предпочтительная кажущаяся плотность после отверждения жестких пен обычно составляет 35-50 кг / м³. Пены PUR и PIR легкие, а также химически и биологически стойкие. Они также несут относительно высокие механические нагрузки.

Их недостаток - низкая звукоизоляция и плохая устойчивость к УФ-излучению. Пена PIR показывает немного лучшие изоляционные свойства, намного лучшую огнестойкость (негорючесть) и лучшее сопротивление диффузии, чем пена PUR. По этой причине этот материал постепенно заменяет жесткие пенополиуретаны [2].

Еще одна группа пенополиуретанов - это полужесткие (аэрозольные) и гибкие пенополиуретаны. Они, в свою очередь, не характеризуются таким низким значением коэффициента теплопроводности, как жесткий пенопласт, хотя также могут использоваться в качестве теплоизоляционного материала.

Гибкие пенополиуретаны обладают такими же теплоизоляционными свойствами, что и экструдированный полистирол XPS, в то время как полужесткие полистиролы и полистиролы с низким коэффициентом расширения соответствуют пенополистиролам EPS (λ _D = 0,032–0,036 Вт / (м · К)) [3].

Полужесткие пены с высоким коэффициентом расширения характеризуются более высокими значениями теплопроводности по сравнению с аэрозольными пенами низкого давления. Имеющиеся на рынке аэрозольные пены имеют кажущуюся плотность после отверждения в диапазоне 18–26 кг / м³.

Применение монтажных пен в строительстве

Пенополиуретан используется в строительстве по-разному. Это связано не только с очень хорошими теплоизоляционными и другими функциональными характеристиками, но и с различными способами нанесения.

Пены

PUR, несмотря на главный недостаток воспламеняемости (включая выделение токсичных газов и дыма при горении), все еще широко используются. Также существуют пены с повышенной огнестойкостью, например, огнезащитные аэрозольные пены для герметизации дверей.

Обычно используемый герметизирующий материал - это полужесткие пенополиуретановые аэрозоли. На польском рынке доступны два типа таких материалов: стандартные (трубчатые) и пистолетные. Чаще встречаются пены со шланговым аппликатором (их доля составляет ок.2/3 продаж аэрозольных пен на внутреннем рынке).

Они дешевле и не требуют специального инструмента [4]. Также существует различие между летними и зимними (низкотемпературными) пенами. Они различаются в основном температурой эксплуатации, что обусловлено химическим составом. Летние пены обычно имеют диапазон рабочих температур от + 5 ° С до + 30 ° С, а зимние пены от -10 ° С до + 30 ° С.

По химическому составу различают одно- и двухкомпонентные пены. Первым из них требуется влага, содержащаяся в воздухе в процессе закалки.Поэтому при использовании однокомпонентной пены помните, что минимальная влажность воздуха, необходимая для застывания, составляет 35%, а оптимальная - 60%.

Перед нанесением рекомендуется смочить поверхность для нанесения и распылить пену на этапе схватывания. Двухкомпонентные пены застывают в результате химической реакции компонентов после смешивания, без участия влаги из окружающей среды. Аэрозольные пены доступны в упаковках под давлением емкостью от 300 до 750 мл.

По отношению к объему аэрозоля в баллоне они увеличивают свой объем от 30 до 60 раз [5].Контейнеры под давлением содержат, помимо твердых компонентов и пенообразователей, пропеллент - чаще всего пропан-бутан. Однокомпонентные пены - это монтажные и герметизирующие пены, а двухкомпонентные пены - это типичные монтажные пены [6, 7].

Основными функциями аэрозольных пен являются сборка, изоляция, герметизация, звукоизоляция, заполнение пространства и склеивание. Предполагается, что герметизирующие пены заполняют лишь небольшие пространства в перегородках здания [5].

Эти материалы используются для герметизации пространства вокруг окон и дверей из дерева, ПВХ и алюминия, монтажных проходов, а также щелей и трещин в соединениях элементов, встроенных в стены зданий.

На рынке также представлены однокомпонентные полиуретановые клеи низкого давления для приклеивания пенополистирольных плит EPS и XPS перед использованием механических креплений при теплоизоляции стен зданий. Также они используются для быстрого заполнения промежутков между плитами теплоизоляционного материала, так как имеют низкое значение коэффициента теплопроводности λD (0,035 Вт / (м · К)).

Клеи и пена также используются для установки подоконников, крепления шкафов и стеновых панелей, а также для приклеивания гофрированных листов и черепицы.Сборные деревянные элементы соединяются в каркасные конструкции зданий с помощью клея.

Также существует аэрозольных пен , используемых вместо цементного раствора для возведения стен из полированных керамических блоков с гладкими напорными поверхностями. Значение коэффициента теплопроводности однокомпонентного кладочного раствора в пенопласте составляет 0,036 Вт / (м · К).

Полужесткие пенопласты с низкой упругостью также рекомендуются для звукоизоляции и герметизации перегородок, ванн и душевых поддонов.Аэрозольные пены используются для изоляции элементов санитарного оборудования (канализация, центральное отопление и горячее водоснабжение), а также для монтажа электроустановок, герметизации стыков кровли, стен и потолка.

Для теплоизоляции крутые чердаки, плоские крыши, потолки, полы и многослойные стены выполнены из двухкомпонентной полиуретановой пены. Пена для распыления используется в Польше более 20 лет, и ее не следует путать с двухкомпонентными аэрозольными пенами.

Распылительная пена представляет собой жесткий пенополиуретан с закрытыми порами, со значением теплопроводности 0,022 Вт / (м · К) и повышенной кажущейся плотностью 50-70 кг / м³.Существуют также аэрозольные пены с более высоким значением коэффициента теплопроводности, примерно 0,07 Вт / (м · К).

Механизмы теплового потока в пенах

Технические свойства пенополиуретана зависят от типа и химического состава материала. В зависимости от используемых субстратов, их мольного соотношения, типа, условий синтеза, модифицирующих агентов и катализаторов получается разный полиуретановый материал [3].

пенополиуритан представляет собой композит, состоящий из двух фаз: непрерывной (представляющие собой полиуретановые полимеры) и дисперсной (состоящей из газов).Полимер обладает механическими свойствами, а газ обладает изоляционными свойствами [8]. Пенополиуретан - это материал с ячеистой структурой.

Толщина стенок ячеек типичных пен с низкой плотностью составляет примерно 0,5–1 мкм. Следовательно, примерно 80 мас. полимера находится в ребрах, и только 20 мас. в клеточных стенках [9]. Полиуретан - это материал, в котором обычно используются газы с лучшими теплоизоляционными свойствами, чем у воздуха, для вспенивания и заполнения ячеек пор.

В пенополиуретане перенос тепла происходит за счет проводимости газов, замкнутых в ячейках пенопласта, проводимости полиуретановой матрицы, излучения и конвекции.

Следовательно, говорится об эквивалентном (также называемом эффективным, кажущимся или измеренным) коэффициенте теплопроводности из-за сложности механизма теплопереноса в этих материалах.

Отдельные компоненты не являются аддитивными, поэтому, если анализировать замещающий коэффициент теплопроводности пенополиуретана, можно говорить только об оценочных долях тепла, передаваемого по определенному механизму [3].

В современных пенополиуретанах из-за большей теплопроводности, обусловленной используемыми в настоящее время вспенивающими добавками, большое значение имеют перенос тепла через полиуретановую матрицу и излучение. В этих материалах наибольшее количество тепла передается за счет теплопроводности, значительная часть которой выделяется газам (60-80% от значения коэффициента теплопроводности), и меньше - каркасу [10, 11].

В пенах с низкой кажущейся плотностью 30-40 кг / м³ газ составляет около 92-98% от объема (может достигать 99%) [10, 12].Поэтому теплопередача в полимерной матрице мала из-за ее низкого содержания (несколько процентов от всего объема пены) [3, 10].

Матрицу в виде ребер и стенок ячеек следует рассматривать как тепловые мостики, так как ее проводимость во много раз превышает проводимость используемых вспенивателей (от нескольких до двадцати раз).

Значительное количество тепла передается излучением [11, 13]. Уменьшение переноса под действием излучения в пенополиуретане достигается за счет уменьшения размера ячеек и добавления непрозрачных порошков.Поток тепла за счет конвекции в небольших порах очень мал, и им можно пренебречь, если размер ячеек меньше 3 мм [1].

В современных твердых пенопластах размер пор составляет от нескольких десятков микрометров до нескольких миллиметров [10]. Поэтому конвекция здесь не рассматривается. Конвекция становится более важной в случае полужестких однокомпонентных пен с большими порами.

Тепловые свойства пен

Эффективность теплоизоляции материала или изделия определяется экспериментально с использованием пластинчатых аппаратов.В этих устройствах существует фиксированный одномерный тепловой поток, описываемый законом Фурье. Полученные результаты касаются эффективного коэффициента теплопроводности [15, 16]:

где:

λ (T _м ) - коэффициент теплопроводности материала при средней температуре T _м [Вт / (м K)],

q - плотность теплового потока через образец [Вт / м²],

d - толщина образца [м],

ΔT - разность температур горячей и холодной плиты [K].

Young Hard Пенополиуретан может иметь коэффициент теплопроводности 0,018 Вт / (м · К). С учетом эффекта старения значение коэффициента теплопроводности может составлять 0,028 Вт / (м · К) [6].

Типичные значения 0,020-0,022 Вт / (м · К). В гибких пенопластах значение этого параметра составляет 0,033–0,034 Вт / (м · К), а в полужестких пенопластах - около 0,040 Вт / (м · К) [3].

Пенополиуретан - это материалы с анизотропной структурой. Поры удлиненные и однонаправленные по направлению роста.Таким образом, общий перенос тепла ячеистыми пенами тесно связан с анизотропией материала.

Значение коэффициента λ по длине поры согласно Furmański et al. [10] может быть даже на 50% больше, чем проводимость в направлении, перпендикулярном росту. Испытания одного и того же материала в двух разных направлениях (вдоль и перпендикулярно удлинению ячейки), проведенные Stork [3], показывают изменения коэффициента теплопроводности на 20–30%.

Теплоизоляционные свойства пенополиуретана зависят от вспенивающего агента, используемого для вспенивания, содержания закрытых ячеек и кажущейся плотности. Анизотропия плотности заметна и в поперечных сечениях пен. На поверхности пены находится слой эпидермиса с наибольшей кажущейся плотностью.

В направлении сердцевины значительно уменьшается плотность пены, что вызывает уменьшение значения коэффициента теплопроводности. Стандартная кажущаяся плотность составляет 25–70 кг / м³ для пен с закрытыми порами и 10–12 кг / м³ для пен с открытыми порами.

Наименьшие значения коэффициента теплопроводности в жестких пенополиуретанах получены при кажущейся плотности 25–35 кг / м³ с размером пор порядка нанометров [17].

Таким образом, формирование теплоизоляционных свойств пенополиуретана возможно не только за счет свойств пенообразователя. Также можно получить более выгодную структуру с помощью процесса вспенивания, чтобы пена имела надлежащую анизотропию и размер ячеек для направления теплового потока во время ее использования.

Эффект старения пен

Теплопроводность газа, содержащегося в порах, оказывает наибольшее влияние на значение коэффициента теплопроводности пенополиуретана, поэтому теплопроводность этого типа изоляции немного превышает теплопроводность газа [10].

Фторхлоруглероды (ГХФУ) использовались в качестве пенообразователей в технологическом процессе производства пенополиуретана. В настоящее время введена группа гидрофторуглеродов (ГФУ), а также изомеры пентана и предельные углеводороды.Изоляция из пенопласта с закрытыми ячейками, содержащая в ячейках газы с более низким коэффициентом теплопроводности, чем воздух, и с более высокой молекулярной массой, стареет.

Значение коэффициента теплопроводности атмосферного воздуха при 26 ° C составляет 0,0259 Вт / (м · К). Со временем вспениватель заменяется атмосферным воздухом через стенки пор. Процесс старения пенополиуретана основан на диффузии пенообразующих газов за пределы материала и, таким образом, на изменении газового состава в порах.

Изоляция стареет наиболее интенсивно в первые несколько лет. Этот процесс ускоряется за счет повышения рабочей температуры изоляции. Эффект - увеличение значения коэффициента теплопроводности. В течение нескольких лет он может вырасти на 30% [7, 8, 19].

В случае пентана в первые 5 лет происходят фундаментальные изменения, и значение коэффициента теплопроводности увеличивается примерно на 3,5–5 Вт / (м · К) в зависимости от состава газа в ячейках по отношению к пены с кажущейся плотностью 34 кг / м³.Новые вещества, используемые для вспенивания полимеров, вызывают образование в порах углекислого газа, также с теплопроводностью ниже, чем у воздуха (0,0168 (м · К)).

Тогда наблюдаются самые большие изменения старения. В случае пенополиуретана с продувкой CO2 прекращение диффузии наступает через несколько дней или месяцев [10, 18].

Эффекты вертикального образования пенополиуретана

Самый старый способ получения твердого пенополиуретана - вспенивание в формах. По мере протекания реакции формы заполняются за счет увеличения объема реакционной смеси в 30-40 раз [3].На практике используются вертикальные и горизонтальные формы.

Авторы многих исследований указывают на то, что свойства вертикально сформированных пен относительно однородны сверху вниз [19, 20]. Оказывается, на структуру жестких пен, помимо типа вспенивателя, также влияют размер и форма формы, а также направление расширения вспененной массы.

Размер и анизотропия ячеек изменяется больше в малых и узких формах, чем в больших формах правильной формы [21]. В небольших или узких формах (размеры до нескольких сантиметров) наблюдается повышенное влияние реакции реакционной массы со стенками формы на структуру формируемого вспененного материала, которая изменяется с высотой и расстоянием от нее. стенки формы.

При вспенивании пены образуются ячейки определенной формы. Они очень узкие и вытянутые по горизонтали в пограничном слое. Ориентация этих ячеек постепенно изменяется с увеличением расстояния от стенки формы. Клетки становятся менее анизотропными, и направление их удлинения меняется на вертикальное.

Кроме того, в сердцевине пен, изменения размера и формы ячеек наблюдались с увеличением высоты образцов, независимо от используемого вспенивающего агента. Размер ячейки уменьшается снизу образцов вверх.В нижней части ячейки вытянуты по вертикали, а с увеличением высоты по вертикали структура пены становится более изотропной (средняя высота ячеек уменьшается, а их ширина увеличивается) [3].

Уменьшение расстояния между стенками формы существенно влияет на размер получаемых ячеек. Тогда получается большее количество более вытянутых ячеек с меньшими размерами. При больших расстояниях между стенками формы получаются большие ячейки, что является следствием большего свободного расширения реакционной смеси [3].

Изменения размера, формы и ориентации клеток, несомненно, влияют не только на среднее значение кажущейся плотности, но и на ее распределение в отдельных частях образцов. Испытания жестких пенополиуретанов в вертикальной форме показали, что их наибольшая плотность наблюдается на высоте 20-50 см от дна. Ниже и выше этой зоны наблюдается меньшая плотность.

Это явление до конца не объяснено. Высокая температура в нижней части формы из-за экзотермической реакции способствует гораздо большему давлению, растрескиванию межклеточных стенок и слиянию более мелких ячеек с более крупными.В результате кажущаяся плотность в этой зоне снижается [3].

Сводка

Пенополиуретан

- это неоднородные материалы, что означает, что их теплоизоляционные свойства изменяются с изменением химического состава, используемых вспенивающих газов, размеров форм, направления вспенивания и гелеобразования пены и других технологических факторов.

Неоднородность пенополиуретана проявляется в изменении структуры (анизотропии, формы, размера и расположения ячеек) и кажущейся плотности материала на разных участках.Ограничивая свободное вспенивание высокоэластичных пен, можно получить более благоприятные значения коэффициента теплопроводности, не намного превышающие 0,030 Вт / (м · К).

Литература

1. Р. Борковски, «Теплоизоляция в промышленности и охрана окружающей среды», ИЗОЛЯЦИОННАЯ конференция «Роль изоляции в современном дизайне и архитектуре», Варшава, 2013 г., стр. 63-75.
2. Л. Жабски, Я. Папиньски, «ПИР-пены - новый тип жесткого пенополиуретанового утеплителя», ИЗОЛЯЦИОННАЯ конференция «Проблемы современного строительства в области теплоизоляции», Варшава, 2012, с.67–80.
3. А. Прочяк, «Полиуретановые теплоизоляционные материалы нового поколения», Издательство Краковского технологического университета, Краков, 2008 г.
4. Веб-сайт: www.muratorplus.pl/technika/chemia-budowlana/piana-wezykowa-o-parametrach-zblizonych-do-pistoletowej_57925.html.
5. W. Kukulska, "Технические требования и критерии оценки полиуретановых аэрозольных герметизирующих пен", Исследования ITB № 4 (144), Варшава 2007, стр. 37–46.
6. J. Sawicki, «Использование полиуретанов в строительстве», «IZOLACJE», № 2/2007, стр.44.
7. М. Врона, «Уплотнение, заполнение, звукоизоляция - пенополиуритан в строительстве», «ИЗОЛЯЦИЯ», № 5/2009, стр. 56.
8. Я. Папиньски, Л. Жабски, «Понимание полиуретанов», «Материалы Будовлане», № 1/2011, стр. 57-58.
9. D.W. Рейц, М.А. Schuetz, L.R. Гликсман, "Журнал сотовой пластмассы". 20/1984, стр. 104.
10. П. Фурмански, Т.С. Вишневски, Й. Банашек, «Теплоизоляция, механизмы теплопередачи, тепловые свойства и их измерения», Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Варшава, 2006.
11. А. Кмич, «Термические процессы и аппараты», Издательство Вроцлавского технологического университета, Вроцлав 2005.
12. H. Fluerent, S. Thijs, "Journal of Cellular Plastics", № 31/1995, стр. 580.
13. Z. Wirpsza, "Полиуретаны. Химия, технология, применение", WNT, Варшава, 1991.
14. Д. Бхаттачарджи, Дж. А. Кинг, К. Уайтхед, "Журнал сотовой пластмассы", № 27/1991, стр. 240,
.
15. PN-EN 12667: 2002, «Тепловые свойства материалов, определение термического сопротивления методами закрытой нагревательной пластины и датчика теплового потока.Изделия с высокой и средней термостойкостью. »
16. PN-EN 14308: 2012, «Изделия для теплоизоляции строительного оборудования и промышленных установок. Изделия из жесткого пенополиуретана (PUR) и пенополиизоцианурата (PIR), изготовленные на заводе».
17. Э. Пласидо, M.C. Ардуини-Шустер, Дж. Кун, «Инфракрасная физика и технология», № 46/2005, стр. 219.
18. «Общее строительство», т. 2. «Строительная физика», под ред. З. Кобза, Аркадий, Варшава, 2009.
19. «Общее строительство», т.1. «Строительные материалы и изделия», под редакцией Б. Стефаньчика, Аркадий, Варшава 2009.
20. «Книга полиуретанов», Д. Рэндалл, С. Ли (ред.), Wiley Ltd. 2002.
21. M.C. Хокинс, Б. О'Тул, Д. Джекович, "Журнал сотовой пластмассы", № 41/2005, стр. 267.

ИЗОЛЯЦИЯ 11-12 / 2014

Хотите быть в курсе? Подпишитесь на наши новости!

.

---

Смотрите также

• 
  Дом из коричневого кирпича
• 
  Вытяжка для кухни отдельно висящая
• 
  Рулонная самоклеящаяся гидроизоляция
• 
  Встроенные духовые шкафы электрические
• 
  Строительный мусор это какие отходы
• 
  Печь на масле
• 
  Для чего нужен пескоструй
• 
  Характеристики сабвуфера
• 
  Установка греющего кабеля в трубу
• 
  Климатический комплекс для квартиры рейтинг
• 
  Какую курицу лучше покупать