Теплоизоляция. Теплоизоляционные работы

Теплоизоляционные материалы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Теплопроводность — способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на противоположных поверхностях. Различные материалы проводят теплоту по-разному: одни быстрее (например, металлы), другие медленнее (теплоизоляционные материалы).

Теплопроводность характеризуется количеством теплоты (Дж), проходящей в течение 1 ч через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м2, при разности температур на противоположных плоскопараллельных поверхностях в 1 К. Теплопроводность обозначают буквой А, (лямбда) и выражают в Вт/(м К). К теплоизоляционным относят материалы с теплопроводностью не более 0,175 Вт/(м • К) при средней температуре слоя 298 К и влажностью, нормированной ГОСТами или ТУ.

Теплопроводность зависит от средней плотности материала (с увеличением средней плотности теплопроводность возрастает), его структуры, пористости, влажности и средней температуры слоя материала. Чем выше пористость (меньше средняя плотность) материала, тем ниже теплопроводность. С увеличением влажности материала теплопроводность резко возрастает, при этом понижаются его теплоизоляционные свойства. Поэтому все теплоизоляционные материалы хранят в помещении или под навесом, а в теплоизоляционной конструкции защищают от попадания влаги покровным слоем.

Зависимость теплопроводности X от средней температуры теплоизоляционного слоя можно выразить в виде линейной функции A = ^ + Ztfcp, где AQ — теплопроводность при 273 К, Вт/(м • К); b — постоянная для данного материала величина, показывающая изменение теплопроводности при увеличении температуры на 1 К (принимается по справочным данным); t  = (/, —12)/2 — средняя температура теплоизоляционного слоя, К; ty,t2 — температура соответственно наружной и внутренней поверхностей теплоизоляционного слоя, К. Из формулы видно, что с увеличением средней температуры теплоизоляционного слоя и постоянной Ъ теплопроводность материала возрастает.

При испытании образец 2 укладывают на тепломер и плотно прижимают верхней термостатированной плитой 3, устанавливают температуру верхней и нижних плит 1,3 в зависимости от условий эксплуатации материала и затем вычисляют теплопроводность по формуле

X=qS/(tl-t2),

где д—тепловой поток, проходящий через образец площадью 1 м2, Вт/м2; 5—толщина образца, м; tx, t2 —температура соответственно верхней и нижней поверхностей образца, К.

Полученное значение теплопроводности относится к средней температуре / испытаний. Теплопроводность конструкции выше, чем теплопроводность самого материала, за счет наличия крепежных деталей, увеличения средней плотности вследствие уплотнения (для волокнистых материалов) и т. д.

Теплоемкость — способность материала при нагревании поглощать теплоту. Теплоемкость определяется отношением количества теплоты, сообщаемого телу, к соответствующему изменению температуры:

С= Q/T,

где С—теплоемкость тела, Дж/К; Q— количество теплоты, сообщаемое телу, Дж; Т — изменение температуры при нагревании тела,К.

Удельной теплоемкостью называется отношение теплоемкости к массе тела:

с=С/т,

где с — удельная теплоемкость тела, ДжДкгК); т — масса тела, кг.