Материал: Теплоизоляционные материалы

Главными составляющими в производстве эковаты являются:

Ненужные материалы бумажно-картонной промышленности, в которую входят:

остатки при изготовлении гофротары;

бракованные изделия, появляющиеся во время выпуска печатных изданий;

большинство отходов и бракованных деталей по производству сырьевой картонной продукции.

Макулатура газетного или бумажного типа, которая отличается более низким качеством сырья, за счет повышенной восприимчивости к загрязненности. А так же наличие неоднородности и разносортности материала.

В последнее время эковата широко применяется в строительстве различных конструкций - для утепления жилых помещений, складов, торговых помещений и нежилых общественных зданий. Наиболее оптимальное применение данного теплоизоляционного материала в помещениях с повышенным уровнем влажности, где достаточно часто может возникнуть конденсат. Теплопроводность эковаты составляет 0,036-0,042 Вт/(м∙ºС).

Целлюлозная вата облает рядом достоинств:

·              небольшая стоимость и безопасность производства и монтажа;

·              однородная укладка и высокая теплоизоляция;

·              изоляция зазоров и углублений и влагообмен без снижения теплоизолирующих свойств.

·              К минусам материала можно отнести:

·              горючесть и трудоемкость укладки;

·              низкую прочность на сжатие (делает невозможным использование материала для «плавающих» полов).

1.3.4 Пробковый утеплитель

Пробка относится к экологически чистым материалам. Пробка популярна во многих странах мира, из нее производят отделочные материалы. Также пробковый утеплитель используют для защиты крыши, мансарды и оформления фасадов. По истечении времени он не теряет свои характеристики.

Уже на протяжении длительного времени многие люди в качестве утеплителя используют пробковые материалы. Они обладает прекрасными теплоизоляционными характеристиками. В первую очередь это связано с индивидуальными особенностями внутреннего строения, а не с результатами его обработки. Не стоит торопиться, в некоторых случаях это не будет наилучшим выбором, ведь здесь есть и свои особенности эксплуатации.

Пробка <#"902492.files/image001.gif"> в зависимости от температуры поверхности теплоизолированного участка  и температуры окружающей среды  при вертикальном расположении в пространстве поверхности плоского источника теплоты.

На рисунке 2.3 показан график для определения коэффициента теплоотдачи  в зависимости от температуры поверхности теплоизолированного участка  и температуры окружающей среды  при горизонтальном расположении в пространстве поверхности плоского источника теплоты.

На поверхности плоского источника теплоты 1 локально расположен слой жидкой тепловой изоляции 2 толщиной  (рисунок 2.1). Температура поверхности плоского источника теплоты 1 равна , температура поверхности теплоизолированного участка  и температура окружающей среды . Тепловой режим поверхности плоского источника теплоты 1 и поверхности теплоизолированного участка 2 стационарный.

Устройство для реализации предложенного способа работает следующим образом.

При стационарном тепловом режиме производят отдельно измерения температуры поверхности плоского источника теплоты 1 , температуры поверхности теплоизолированного участка 2  и температуры окружающей среды .

Коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции 2 в зависимости от расположения в пространстве поверхности плоского источника теплоты 1 вычисляют по специальной расчетной формуле:

при вертикальном расположении в пространстве поверхности плоского источника теплоты 1:

, Вт/(м∙ºС),     (2.1)

при горизонтальном расположении в пространстве плоского источника теплоты 1 с теплоотдающей поверхностью, обращенной вверх:

, Вт/(м∙ºС),     (2.2)

- при горизонтальном расположении в пространстве плоского источника теплоты 1 с теплоотдающей поверхностью, обращенной вниз:

, Вт/(м∙ºС), (2.3)

Где  и  - коэффициенты теплоотдачи между поверхностью теплоизолированного участка 2 и окружающей средой соответственно при вертикальном и горизонтальном расположениях плоского источника теплоты 1 (соответственно рисунок 2.2 и рисунок 2.3);

 - толщина слоя жидкой тепловой изоляции 2;

 - температура поверхности плоского источника теплоты 1;

 - температура поверхности теплоизолированного участка 2;

 - температура окружающей среды.

Достоинствами предложенного способа являются техническая простота проведения теплофизических измерений и математическая простота вычисления коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции на поверхности плоского источника теплоты. Высокая точность результатов расчета достигается за счет применения формул, выведенных из классических уравнений теплопроводности для плоской стенки при стационарном тепловом режиме и конвективного теплообмена, а также графиков, полученных с помощью теории подобия тепловых процессов.

Пример конкретной реализации способа.

Определим коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции на примере теплоизоляционной краски Броня 2, нанесенной на половину поверхности конфорки электрической плитки 1, с толщиной слоя жидкой тепловой изоляции . Средние значения температуры поверхности конфорки электрической плитки 1 и поверхности теплоизолированного участка 2 по данным тепловизора DALI-700E соответственно составили  и . Температура окружающей среды по результатам измерений равна .

Тогда коэффициент теплоотдачи вертикально расположенной конфорки электрической плитки 1, согласно рисунку 2.2, равен . Коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции Броня 2 по формуле 2.1 составил:

.

Относительная погрешность измерительной системы равна .

2.2 Формула изобретения

Способ определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции на поверхности плоского источника теплоты, включающий нагрев и измерение температуры поверхности плоского источника теплоты, определение коэффициента теплопроводности жидкого теплоизоляционного покрытия известной толщины, отличающийся тем, что слой жидкой тепловой изоляции наносят на поверхность плоского источника теплоты локально, измеряют температуру поверхности теплоизолированного участка и температуру окружающей среды, коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции в зависимости от расположения в пространстве поверхности плоского источника теплоты вычисляют по формуле:

при вертикальном расположении в пространстве поверхности плоского источника теплоты:

;

- при горизонтальном расположении в пространстве плоского источника теплоты с теплоотдающей поверхностью, обращенной вверх:

;

- при горизонтальном расположении в пространстве плоского источника теплоты с теплоотдающей поверхностью, обращенной вниз:

,

Где  и  - коэффициенты теплоотдачи между поверхностью теплоизолированного участка и окружающей средой соответственно при вертикальном и горизонтальном расположениях плоского источника теплоты, определяемые по специальным графикам;

 - толщина слоя жидкой тепловой изоляции;

 - температура поверхности плоского источника теплоты;

 - температура поверхности теплоизолированного участка;

 - температура окружающей среды.

2.3 Расчёт коэффициента теплопроводности

.4 Реферат изобретения

Изобретение относится к стационарным способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и теплоэнергетике для исследования теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий на поверхностях плоских источников теплоты.

Целью изобретения является упрощение способа и повышение точности определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции на поверхности плоского источника теплоты.

Сущность способа заключается в локальном нанесении на поверхность плоского источника теплоты слоя жидкой тепловой изоляции известной толщины. По известным значениям температуры поверхности плоского источника теплоты, температуры поверхности теплоизолированного участка и температуры окружающей среды, а также по толщине слоя тепловой изоляции вычисляют по специальной расчетной формуле в зависимости от расположения в пространстве поверхности плоского источника теплоты коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции.

Рисунок 2.1 - Принципиальная схема реализации способа определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции на поверхности плоского источника теплоты

Рисунок 2.2 - График изменение коэффициента теплоотдачи плоского источника расположенного вертикально

Рисунок 2.3 - График изменение коэффициента теплоотдачи плоского источника расположенного горизонтально

Как отмечено во введении к СНиП 23-02-2003, «требования к повышению тепловой защиты зданий и сооружений являются важным объектом государственного регулирования в большинстве стран мира. Эти требования рассматриваются также с точки зрения охраны окружающей среды, рационального использования невозобновляемых природных ресурсов и уменьшения влияния «парникового» эффекта и сокращения выделений двуокиси углерода и других вредных веществ в атмосферу».

Одним из показателей тепловой защиты здания, согласно СНиП 23-02-2003, является приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов его ограждающих конструкций , . Удельный расход тепловой энергии на отопление здания, который также является показателем тепловой защиты строительного объекта, напрямую зависит от теплозащитных свойств ограждающих конструкций, т. е. от коэффициента . Таким образом, при проведении технико-экономических расчетов по оценке целесообразности энергосберегающих мероприятий в области повышения тепловой защиты зданий и сооружений коэффициент термического сопротивления является определяющим. В качестве подтверждения можно рассмотреть уравнение теплопередачи [1], на основании которого выполняют расчет тепловых потерь здания и определяют тепловую нагрузку на отопление:

, ,     (3.1)

Где  - тепловой поток (тепловые потери), ;

 - термическое сопротивление теплопередаче, ;

 - температурный напор между внутренним и наружным воздухом, ;

 - площадь поверхности теплообмена, .

При проектных либо уже реализованных объемно-планировочных решениях, а также нормируемом тепловом режиме помещений здания коэффициент термического сопротивления  в формуле (3.1) выступает в роли единственного «регулятора» топливно-энергетических затрат на теплообеспечение строительного объекта.

В таблице 1 по данным [2] приведено распределение тепловых потерь в процентном соотношении по основным элементам здания.

Таблица 3.1. Тепловые потери в здании (типовые данные)

Известно, что традиционным способом повышения уровня тепловой защиты здания является утепление его наружных стен [2]. В данном случае показатель энергоэффективности с учетом выражения (3.1) можно рассчитать по формуле:

, ,    (3.2)

где  - показатель энергоэффективности, ;

 и  - расход тепловой энергии на отопление здания соответственно до и после тепловой изоляции наружных стен здания, ;

 - термическое сопротивление теплопередаче наружных стен здания без утеплителя, ;

 - коэффициент теплопроводности тепловой изоляции, ;  толщина тепловой изоляции, .