Базальтовая или минеральная вата: что лучше?
Главная » ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ ОБ УТЕПЛЕНИИ » Минвата или базальтовая вата: что лучше для утепления?
Как крепить базальтовую теплоизоляцию мы писали в статье по ссылке, теперь поговорим об отличиях базальта от обычной стекловаты.
Содержание:
-
Чем отличается базальтовый утеплитель от минераловатного?
-
Таблица сравнения минеральной и базальтовой ваты
-
Минеральные утеплители в бюджетном варианте
-
Минеральная или базальтовая вата, что выбрать?
-
Видео: Виды, свойства и назначение минеральной ваты.
Уникальные по многим параметрам рабочие характеристики, возможность самостоятельного монтажа и демократичная стоимость, вывели минераловолоконные утеплители в потребительских рейтингах на лидирующие позиции.
Эффективность минераловолоконного утеплителя определяется его теплопроводностью, стойкостью к активным внешним воздействиям, продолжительностью срока службы. Особое значение придается экологической и противопожарной безопасности наружной и внутренней теплоизоляции, совместимости утеплителя со строительными и отделочными материалами.
Лидеры продаж среди минеральной ваты в этом месяце
|
|
|
Басвул Вент Фасад |
URSA PureOne 34 PN |
Изовер OL-E |
Чем отличается базальтовый утеплитель от минераловатного?
- В каменная вата высокотехнологичная и уникальная по многим параметрам. Базальтовая теплоизоляция – это качественный и эффективный волоконный утеплитель, изготовленный из расплава камней горной породы.
- Материал применяется в качестве технической изоляции, так как демонстриреует высокую термостойкость, и к томуже является негорючим покровом, повышающим пожаробезопасность. Каменная вата широко используется в качестве сырья для производства теплоизоляционных материалов с фольгированным покрытием и других усовершенствованных разновидностей теплоизоляции.
- Базальтовые рулонные и панельные утеплители производятся в широком ассортименте. Более того модельный ряд увеличивается за счет усовершенствования существующих модификаций.
- Новые базальтовые утеплители производятся по бесфенольной технологии, поэтому в процессе эксплуатации не загрязняют окружающую среду токсическими химическими соединениями.
Таблица сравнения минеральной и базальтовой ваты
Вид утеплителя | Стекловата | Каменная (базальтовая) |
Основа | Стекло | Базальт |
Тип волокон | Мягкие и длинные | Хрупкие и короткие |
Гидрофобность | Низкая | Высокая |
Вред | Акрил | Фенол |
Коэффициент теплопроводности (средняя) | 0,039 Вт/м*К | 0,040 Вт/м*К |
Плотность | Низкая | Высокая |
Температурный диапазон | -60 до 500 °С | -190 до 1000 °С |
По мнению специалистов, базальтовая вата в полной мере отвечает требованиям современных теплоизоляционных работ любой сложности. Новые виды базальтовой теплоизоляции имеют частично вертикальную ориентацию волокон. Такие материалы отличаются от базовых моделей повышенной упругостью и стойкостью к нагрузкам на сжатие.
Минеральные утеплители в бюджетном варианте
Под определение «минеральная вата» подпадает широкий перечень бюджетных минераловатной – и стекловолоконной теплоизоляции изготовленной из вторичного сырья или с применением шлаковых, зольных и прочих удешевляющих компонентов. Более низкая стоимость этих материалов далеко не компенсирует их ограниченных возможностей.
Минераловатные утеплители используются для реализации бюджетного утепления. Экономическая выгода такого выбора сомнительная, поскольку несовершенное теплосохранение такого покрытия компенсируется увеличением его толщины. Более дешевый минеральный утеплитель пользуется спросом в звукоизоляционных технологиях самостоятельно или в виде компонента многослойных шумопоглощающих конструкций.
Обратите внимание! Минвата низкой плотности блокирует распространение низко – и высокочастнотных звуковых колебаний, полужесткие и жесткие покрытия лучше справляются с шумами ударными.
Возник вопрос? Хотите оформить заказ?
Звоните прямо сейчас!
+7 (495) 565-39-92
Минеральная или базальтовая вата, что выбрать?
По мнению наших экспертов, для утепления дома следует использовать возможности обоих видов утеплителей. Экологически безупречная базальтовая вата популярна для обустройства внутренней тепло-звукоизоляции, фасадных систем жилых домов.
Для фасадного, навесного или панельно-штукатурного утепления целесообразно использовать минераловатную теплоизоляцию от именитых брендов, прошедшую испытнаия и сертификацию.
-
Минераловатное утепление кровли фасада дома возможно при условии, что эти конструкции обладают необходимым запасом прочности.
При монтаже волокнистой теплоизоляции следует применять пароизоляцию и влагозащитные мембраны. - Для самостоятельного выбора утеплителя рекомендуется использовать разработанную классификацию, которая предусматривает деление ассортимента на утеплители: кровельные и фасадные.
Отдельную группу составляют минераловатные материалы повышенной плотности. Свойства этих утеплителей, определяют их пригодность, для теплоизоляции бетонных стяжек, плоских кровельных крыш, нагруженных строительных конструкций, эксплуатируемых в сложных условиях.
Видео: Виды, свойства и назначение минеральной ваты.
Возникли вопросы по выбору минераловатно теплоизоляции? Набирайте номер +7 (495) 565-39-92 прямо сейчас! Бесплатная консультация и расчёт сметы, а также выгодные условия продажи оптом и в розницу ждут Вас!
Tweet |
|
|
Похожие статьи
- Почему стекловата уступает каменной вате?
Правда о свойствах самых популярных утеплителей.
Минеральная вата, каменная вата, базальтовая вата. Особенности, применение. Что представлено на рынке Витебска и области.Правда о свойствах самых популярных утеплителей. Минеральная вата, каменная вата, базальтовая вата. Особенности, применение. Что представлено на рынке Витебска и области.
Администратор Информация 19 Комментариев 11 февраля 2017 122 Просмотров Share
Свойства одной из разновидностей минеральной ваты – каменной или базальтовой ваты. Особенности, характеристики и способы её применения для утепления домов.
Каменная или базальтовая вата – разновидность минеральной ваты. Самое главное достоинство этого утеплителя перед остальными представителями минеральных утеплителей – экологичность, этот утеплитель абсолютно нейтрален и безвреден для человека. Утеплитель лёгок, прост в монтаже, долговечен, а также превосходит по прочностным характеристикам все остальные материалы из группы минеральных утеплителей.
Своё распространение базальтовая вата получила благодаря одному из вулканов на Гавайских островах. Волокна, обнаруженные местными жителями после извержения, впоследствии смогли воспроизвести люди, именно из таких волокон и состоит каменная или базальтовая вата. Толщина волокон каменной ваты не превышает 7 микрон, а длинна 5-7 см, именно из таких волокон, на производстве, и формируется плита утеплителя. Связываются между собой волокна с помощью специальных составов и пресса.
Теплопроводность каменной ваты рекордно низка и, практически, равна теплопроводности пенополистирола.
Теплопроводность базальтовой ваты можно представить следующим образом:
Слой теплоизоляции в 10 см, при плотности утеплителя 100 кг/м3, равноценен стене из керамического кирпича в 117 см, печного кирпича в 160 см, силикатного – 2 метра, или 25 см деревянного бруса.
Гигроскопичность.
Базальтовая вата не впитывает влагу, поэтому даже при попадании воды на поверхность утеплителя – свойства теплоизоляции не меняются. Если намочить водой обычную минеральную вату, вода заполнит воздушные полости и станет проводить тепло, с базальтовой ватой этого не происходит (каменная вата обработана на производстве специальными составами, они не допускают воду внутрь плиты). Этот утеплитель мы рекомендуем для влажных помещений (сауны, бани), он идеален для фасадов и мансардного утепления, устройства кровельного пирога плоских кровель и пр.
Паропроницаемость, благодаря своей внутренней структуре, у базальтовой ваты уникальна и не зависит от плотности. Пар свободно проходит сквозь утеплитель, не образуя конденсат и не смачивая его.
Базальтовый утеплитель оказывает сопротивление пламени. Максимальная температура плавления каменной ваты 1114 градусов С. Каменная вата относится к группе НГ (не горючих материалов) по ГОСТ 30244 и СПиП21-01-97. Благодаря этому, базальтовой ватой изолируются несущие металлические конструкции для ограждения от нагрева огнём при пожаре.
Базальтовая вата не только прекрасный теплоизолятор, но и обладает отличными звукоизолирующими свойствами. Акустические особенности этого утеплителя таковы, что он не просто останавливает звуки из вне, но и гасит колебания не давая резонировать звуку в стенах и соседних комнатах.
Механическая прочность базальтового утеплителя достигается благодаря хаотичному расположения его волокон. Даже при не высокой плотности, при правильной укладке, утеплитель из каменной ваты сохранит свою форму на весь срок эксплуатации независимо от уклонов поверхностей его укладки.
Биологические и химические характеристики утеплителя вполне достойны. Химически базальтовая вата абсолютно нейтральна, при проведении эксперимента на металл уложили лист утеплителя, через год на улице, под дождём и снегом на металле не появились следы коррозии. Базальт не пригоден и для размножения грибка и плесени ввиду способности не аккумулировать влагу, без влаги микроорганизмы не живут. Базальтовую вату не любят и грызуна, волокна, безопасные для человека, становятся не преодолимым препятствием для крыс и мышей.
Экологическая безопасность каменной ваты на самом высоком уровне, даже не смотря на использование формальдегидов при её производстве. Формальдегидная смола используется при скреплении волокон на заводе, однако испарения её ничтожны даже в процессе пропитки, а в условиях эксплуатации, фенольные испарения не выделяются, при производстве фенолы были полностью нейтрализованы.
Сфера применения базальтовой ваты необычайно широка, приведём самые распространённые:
- там, где уже есть или будет в процессе эксплуатации высокая влажность;
- утепление фасадов, причём как вентилируемые, так и фасады под штукатурку;
- сэндвич панели, каркасное домостроение;
- утепление металлических резервуаров, труб, кают кораблей;
- утепление и теплоизоляция как холодных, так и горячих трубопроводов, температурой от -120 до +1000 оC;
- защита от нагрева огнём вентиляционных и строительных узлов при пожаре.
При частном малоэтажном строительстве утеплитель из базальтовых волокон незаменим при любых видах утепления. Это и утепление стен, утепление крыши, причём как мансардное утепление, так и утепление плоских наплавляемых кровель. При устройстве утепления допускается комбинировать каменную вату по плотности с целью удешевления строительства, например, при устройстве вент фасада меньшая плотность утеплителя располагается ближе к стене, в более жёсткая плита располагается снаружи.
Как и любой материал, каменная или базальтовая вата не лишена недостатков:
- стоимость. Цена базальтового утеплителя несколько выше аналогов как минеральных, так и органических;
- швы при устройстве сплошного утепления;
- пыль при монтаже вредит здоровью рабочих и из организма не выводится. Работать только в респираторах!
- Необходимость использовать пароизоляцию и гидроветрозащитные плёнки и мембраны;
- При утеплении цокольных этажей, фундаментов, использовать ввиду высокой паропроницаемости не всегда целесообразно.
Надеюсь, что эта статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях и Ваши друзья будут иметь возможность ознакомиться со свойствами утеплителей.
Звоните и мы ответим на любые Ваши вопросы.
Тепла и уюта Вашему дому.
Материалы по теме
5✔ Различия между изоляцией из каменной ваты и стекловолокна [Инфографика]
Сегодня речь идет об изоляции и, в частности, о минеральной вате. В этой ситуации нельзя забывать о назначении изоляции. В первую очередь необходимо решить вопрос комфорта и минимизировать потребности в отоплении наших домов. В этой статье мы собираемся дать вам полную информацию об этом типе изоляции и о том, что вы должны знать, прежде чем покупать такой продукт. Давайте углубимся в науку о том, как это работает, из чего сделано и в чем на самом деле основные различия между каменной ватой и изоляцией из стекловолокна.
СОДЕРЖАНИЕ
- ИЗОЛЯЦИЯ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ – ИЗ ЧЕГО ЭТО СДЕЛАНО? ГОРЯЧАЯ ПРАВДА?
- ИЗ ЧЕГО ИЗГОТОВЛЕНА МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА?
- КАК ПРОИЗВОДИТСЯ КАМЕННАЯ ВАТА?
- КАК ПРОИЗВОДИТСЯ СТЕКЛОВАТА? ИЗОЛЯЦИЯ ИЗ КАМЕННОЙ ВАТЫ
- и ИЗОЛЯЦИЯ ИЗ СТЕКЛОВАТЫ
- ЦЕНА
- ПЛОТНОСТЬ
- УСТАНОВКА
- ВОДА
- ПОЖАР
- МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА РАБОТАЕТ ЛУЧШЕ, ЧЕМ ИЗОЛЯЦИЯ ИЗ ПЕНЫ?
- БЕЗОПАСНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ИЗОЛЯЦИЮ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ?
- МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА ЗАЩИТИТ ОТ МЫШЕЙ?
Минеральная вата обычно бывает стеклянной и минеральной. Их название тесно связано с ингредиентами, из которых они состоят. Наиболее распространенными материалами, используемыми для утепления минеральной ватой, являются камни. Другой способ изготовления минеральной ваты — это использование прядильного шлака, который является отходом производства стали. Он может быть изготовлен даже из расплавленного шлака и горных пород. Утеплитель из минеральной ваты состоит почти из 90% перерабатываемого материала и имеет консистенцию сладкой ваты. Она называется «шерсть», потому что так выглядит.
Самый популярный производитель каменной ваты – Rockwool. Основными компонентами каменной ваты являются базальтовая порода, шлак, кокс и переработанные отходы каменной ваты. Базальтовая порода представляет собой темную магматическую породу, образовавшуюся в результате быстрого остывания расплавленной лавы.
Шлак является побочным продуктом таких металлов, как железо, медь, свинец и никель.
Коул представляет собой твердое пористое топливо серого цвета с высоким содержанием углерода и небольшим количеством примесей. Это сделано путем нагревания угля или масла в отсутствие воздуха. Переработанные отходы измельчаются в мелкий порошок и превращаются в брикеты.
Базальтовая порода, шлак и брикеты выращены, промыты и расплавлены коксом при температуре 1500 градусов по Цельсию с образованием расплавленной лавы.
Жидкость скручивается в нитевидные нити толщиной 15-20 микрометров. К волокнам добавляют связующий раствор на основе фенола, чтобы они лучше склеивались. Масло распыляется для повышения водоотталкивающих свойств. Пучки каменной ваты по конвейерной ленте подаются к маятниковому устройству.
Маятник двигается вперед и назад, распыляя каменную вату слоями. Затем валики сжимают слои, чтобы сделать их более плотными. Затем их нагревают для отверждения связующих смол.
Стекловата — это еще одно название изоляции из стекловолокна. Самыми популярными производителями стекловаты являются Isover и Ursa. Изоляция из стекловаты производится из песка, диоксида кремния, кальцинированной соды, известняка и измельченного переработанного стекла.
Кальцинированная сода помогает снизить температуру плавления песка, а известняк предотвращает растворение стекла в воде. Все ингредиенты нагревают в печи до 1700 градусов по Цельсию, чтобы получить жидкий песок или стекло.
Его наливают во вращающиеся чаши, называемые фибризаторами, которые имеют тысячи крошечных отверстий. Сжатый воздух быстро охлаждает расплавленное стекло, образуя короткие нити стекловолокна. Они естественно белого или коричневого цвета, но на них наносится розовый или желтый полимерный клей, придающий им известный нам цвет.
Изоляция из каменной ваты и стекловаты — два наиболее распространенных типа изоляции в жилищном строительстве. Rockwool, Knauf, Ursa и Isover — четыре самых популярных бренда. Все они являются утеплителями из минеральной ваты, просто они состоят из разных минералов. Один сделан из камня и скал, а другой из стекла.
Каменная вата
Стекловата
ЦЕНА
Принципы производства обоих этих типов изоляции очень похожи, несмотря на то, что их ингредиенты различаются. Однако теплоизоляция из каменной ваты почти в два раза лучше, чем изоляция из стекловолокна. Таким образом, изоляция из каменной ваты, такая как Rockwool, на 60-70% больше, чем изоляция из стекловаты. Однако он по-прежнему стоит 70%. Почему? Во-первых, это, конечно, звукоизоляция. Размещение минеральной ваты внутри стен вместо изоляции из стекловаты значительно поможет блокировать и поглощать звук от передачи в соседнее помещение. Добавление каменной ваты определенно поможет с точки зрения не только блокировки шума, но и ослабления шума и поглощения звуковых волн, когда они проходят через стены, потолок и полы. Также говорят, что вы можете окупить добавленную стоимость минеральной ваты по сравнению с изоляцией из стекловаты всего за пять месяцев. Таким образом, это хороший повод установить этот тип изоляции на ваших стенах.
ПЛОТНОСТЬ
С каменной ватой у вас меньше шансов провиснуть после завершения проекта. Когда изоляция начнет провисать, она потеряет много самоизолирующих частей и не будет способствовать передаче тепла и холода, потому что вся она провисла внутри стены. Это не означает, что этого не произойдет с утеплителем из каменной ваты. Это в основном намного менее распространено, чем изоляция из стекловолокна. Поскольку каменная вата в 3 раза плотнее, она и тяжелее. Когда изоляционная вата сжимается, она теряет захваченный воздух, и значение R резко снижается. Каменная вата жесткая, если ее сжать, она просто возвращается к своей первоначальной форме. На самом деле он обладает большей размерной стабильностью и меньшим тепловым дрейфом. С другой стороны, стекловолокно является пушистым, оно не сохраняет свою форму ни вертикально в стенах, ни горизонтально на чердаках, поэтому потеря его значения R со временем значительна. Высокая плотность каменной ваты соответствует большему количеству улавливаемого воздуха и лучшим звукопоглощающим свойствам, чем стекловата.
УСТАНОВКА
Как каменная вата, так и стекловолокно (стекловата) довольно просты в использовании. В то время как каменную вату можно резать ножом для хлеба, стекловолокно можно резать ножом из твердой стали. Оба этих типа изоляции основаны на изолирующих свойствах воздуха, заключенного между волокнами. Поэтому рекомендуется распушить утеплитель после извлечения его из мешка. Каменная вата очень плотная и жесткая по сравнению с изоляцией из стекловаты, что значительно упрощает ее монтаж. Так как он более жесткий, его намного легче резать. На самом деле его можно резать хлебным ножом. Поэтому легче сделать эти более точные разрезы вокруг электрических розеток и перекрыть как можно больше воздушных пустот, через которые может проникнуть шум. Каменную вату также легче монтировать, так как плотное твердое трение изделия ложится на место и не требует скрепления скобами как на стенах, так и на потолке.
С другой стороны, стекловолокно необходимо закрепить скобами или проволокой.
ВОДА
Изоляция из каменной ваты обладает естественными гидрофобными свойствами, поскольку изготовлена из базальтовой породы. Масло, добавленное к волокнам, улучшает их водоотталкивающие свойства. Это означает, что вам не нужно беспокоиться о плесени и грибке в изоляции внутри вашей стены. Каменная вата паропроницаема. Если он используется в качестве непрерывной внешней изоляции, он позволяет вашему фасаду дышать и высыхать. Устойчивость к влаге означает, что каменная вата не способствует гниению, коррозии или росту бактерий, в отличие от стекловаты.
Каменная вата Rockwool позволяет любой влаге высыхать во всех направлениях, другими словами, в обоих направлениях. Изоляция из минеральной ваты устраняет риск возникновения проблем с влажностью. Ему просто все равно, куда его добавить, все равно, какой сейчас сезон, он всегда может высохнуть. С другой стороны, стекловолокно не является водонепроницаемым. Он может впитывать воду и влагу и уплотняться.
ПОЖАР
Каменная вата обладает естественной огнестойкостью, поскольку имеет высокую температуру плавления. Стекловолокно не такое огнестойкое и может гореть. Изоляция из минеральной ваты Rockwool безопасна в использовании, потому что она была в основном в печи, где температура была достаточно высокой, чтобы расплавить камни и остатки стали, что сделало минеральную вату невероятно устойчивой к теплу. Поэтому он считается негорючим материалом, который легко выдерживает температуру до 1000 градусов по Цельсию. Другими словами, он действительно не загорается и не выделяет вредных газов и дыма при воздействии огня или высоких температур во время пожаров в доме.
В связи с этим минеральную вату часто используют в качестве противопожарной преграды между этажами жилого помещения.
Это также может замедлить распространение пожара в доме и дать пожарным больше времени, чтобы взять огонь под контроль и потенциально спасти жизни.
Стеклянная шерсть против пожара
Каменная шерсть против огня
. Делайр.
Минеральная вата не выделяет токсичных паров при нагревании и не воспламеняется, как многие изделия из пенопласта. Так да. Если работа над улучшением включает в себя предоставление вам времени, чтобы выбраться из дома при пожаре, это работает намного лучше.
БЕЗОПАСНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ИЗОЛЯЦИЮ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ?
Относительно того, безопасно ли это использовать или как это может повлиять на качество воздуха в помещении после установки этого типа изоляции. Что ж, в прошлом вы могли видеть, как многие производители минеральной ваты используют связующие вещества для связывания ваты, которая была сделана из формальдегида. Это означало, что химические связующие вещества в минеральной стене могут выделять газ, который может нанести вред установщику, если он не будет носить соответствующую защитную маску. Маска должна особенно защищать ваши легкие.
Это также может повлиять на качество воздуха внутри помещения, где была уложена минеральная вата, даже если минеральная вата в настоящее время находится за гипсокартоном в полости стены.
В современном мире изоляция из минеральной ваты намного безопаснее. Rockwool — один из самых узнаваемых брендов минеральной ваты и звукоизоляции. К счастью, их продукты имеют более новые технологии производства, сертифицированные Green Guard Gold. Тем не менее, рекомендуется надевать подходящую маску, защитные очки и перчатки во время процесса установки.
МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА ЗАЩИТИТ ОТ МЫШЕЙ?
Домовые мыши часто прокладывают ходы и гнездятся в изоляции стен и потолков. Эти действия приводят к уплотнению, разрушению и часто удалению изоляции. Вообще говоря, насекомые не любят минеральную вату.
На самом деле, исследования показали, что значительное количество домашних мышей, отловленных живыми, были найдены мертвыми в изоляции из минеральной ваты в течение 6-месячного периода. Изоляция из минеральной ваты (18-29смертей), стекловолокно (9-22), пеноизоляция (6-27). Тем не менее, лучший способ защитить вашу изоляцию от мышей — это в первую очередь не допускать их к ней. Они будут есть все, что угодно, пытаясь добраться до «настоящей» еды.
Библиография:
Кредиты с изображением:
1. Yououtube. com, Belinda Carr, ‘Шерсть в минимальстве против хлопья. все, что вам нужно знать», 3-1-1992, mpeg, по состоянию на 02 декабря 2022 г.
2. Хайгнстром Скотт Э., Университет Небраски — Линкольн, «ВЛИЯНИЕ ДОМОВОЙ МЫШИ КАК АКТИВНОСТЬ ДОМОВОЙ МЫШИ НА ПЯТЬ ТИПОВ ИЗОЛЯЦИИ», pdf, по состоянию на 2 декабря 2022 г.
3. youtube.com, Lowe’s Home Улучшение, «Почему это работает: изоляция из шерсти в рок -волке», MPEG, доступ 6 декабря 2022 г.
Связанные статьи:
Как сократить изоляцию сборочного пластинка
Rockwool® Изоляция плотности
Регулирование строительства L.
РУЛОНОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ BEST LOFT
УСТАНОВКА ПРОТИВОПОЖАРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ТОЛЩИНА ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ПЛИТ
ЧТО ТАКОЕ МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА?
Что такое каменная вата – каменная вата
by Nick Connor земля, напр. вулканическая порода, обычно базальт или доломит. Теплотехника
Каменная вата – Минеральная вата
Каменная вата, , также известная как каменная вата , , изготовлена на основе природных минералов, присутствующих в больших количествах по всей земле, напр. вулканическая порода, обычно базальт или доломит. Наряду с сырьем в процесс могут быть добавлены переработанная минеральная вата, а также шлаковые остатки металлургической промышленности. Он сочетает в себе механическую стойкость с хорошими тепловыми характеристиками, пожаробезопасностью и пригодностью к высоким температурам. Стекловата и каменная вата производятся из минеральных волокон и поэтому часто называются «минеральной ватой». Минеральная вата — это общее название волокнистых материалов, которые образуются путем прядения или вытягивания расплавленных минералов. Каменная вата представляет собой изделие из расплавленной горной породы при температуре около 1600 °С, через которую продувается поток воздуха или пара. Более продвинутые методы производства основаны на вращении расплавленной породы в высокоскоростных вращающихся головках, что несколько напоминает процесс, используемый для производства сахарной ваты.
Применение каменной ваты включает структурную изоляцию, изоляцию труб, фильтрацию, звукоизоляцию и гидропонную среду для выращивания. Каменная вата – универсальный материал, который можно использовать для утепления стен, крыш и полов. При укладке каменной ваты она должна быть все время сухой, так как увеличение содержания влаги приводит к значительному увеличению теплопроводности.
Классификация изоляционных материалов
Для изоляционных материалов можно определить три общие категории. Эти категории основаны на химическом составе основного материала, из которого производится изоляционный материал.
Далее дается краткое описание этих типов изоляционных материалов.
Неорганические изоляционные материалы
Как можно увидеть на рисунке, неорганические материалы можно классифицировать соответствующим образом:
- Фиброзные материалы
- Стеклянная шерсть
- Шерстяная шерсть
- Materials
- Материалы
- Materials
- Материалы
- . стекло
Органические изоляционные материалы
Все органические изоляционные материалы, рассматриваемые в этом разделе, получены из нефтехимического или возобновляемого сырья (на биологической основе). Почти все нефтехимические изоляционные материалы представляют собой полимеры. Как видно из рисунка, все нефтехимические изоляционные материалы являются ячеистыми. Материал является ячеистым, когда структура материала состоит из пор или ячеек. С другой стороны, многие растения содержат волокна для прочности, поэтому почти все изоляционные материалы на биологической основе являются волокнистыми (за исключением вспененной пробки, которая является ячеистой).
Органические изоляционные материалы могут быть классифицированы соответственно:
- Нефтехимические материалы (производство нефти/уголь)
- Расширенный полистирол (EPS)
- Экстрадированный полистирол (XPS)
- Polyurethan PIR)
- Возобновляемые материалы (растительного/животного происхождения)
- Целлюлоза
- Пробка
- Древесное волокно
- Конопляное волокно
- Льняная шерсть
- Sheeps wool
- Cotton insulation
Other Insulation Materials
- Cellular Glass
- Aerogel
- Vacuum Panels
Thermal Conductivity of Stone Wool
Thermal conductivity is defined as the amount of heat (in ватт), передаваемой через квадрат материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем больше способность материала сопротивляться передаче тепла и, следовательно, выше эффективность изоляции. Типичные значения теплопроводности для минеральной ваты находятся между 0,020 и 0,040 Вт/м∙K .
Теплоизоляция в основном основана на очень низкой теплопроводности газов. Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пенообразной структуре). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главная польза в отсутствии конвекции. Поэтому многие изоляционные материалы (например, каменная вата ) функционируют просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию .
Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.
Пример – Изоляция из каменной ваты
Основным источником потерь тепла из дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м х 10 м (А = 30 м 2 ). Стена имеет толщину 15 см (L 1 ) и выполнена из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт/м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи помещения составляет 22°C и -8°C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт/м 2 K и h 2 = 30 Вт/м 2 К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).
- Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
- Теперь предположим теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из каменной ваты толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,022 Вт/м·К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.
Решение:
Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции. С этими составными системами часто удобно работать с общий коэффициент теплопередачи, известный как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :
Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.
- голая стена
В предположении одномерного теплообмена через плоскую стенку и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 1/30) = 3,53 Вт/м 2 K
Тепловой поток можно рассчитать следующим образом:
q = 3,53 [Вт/м 2 K] x 30 [K] = 105,9 Вт/м стена будет:
q потери = q . A = 105,9 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177W
- композитная стена с теплоизоляцией
Предполагая одномерную передачу тепла через плоскую композитную стену, отсутствие теплового контактного сопротивления и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как :
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 0,1/0,022 + 1/30) = 0,207 Вт/м 2 K
Тепловой поток можно рассчитать следующим образом:
q = 0,207 [Вт/м 2 К] x 30 [К] = 6,21 Вт/м 2
Общие потери тепла через эту стену будут:
q потеря = q . A = 6,21 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 186 Вт
Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Следует добавить, что добавление очередного слоя теплоизолятора не приводит к такой большой экономии. Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивого теплообмена между двумя поверхностями равна разности температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.
Ссылки:
Теплопередача:
- Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
- Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
- Министерство энергетики США, термодинамика, теплопередача и поток жидкости. Справочник по основам Министерства энергетики США, том 2 из 3. Май 2016 г.
Ядерная и реакторная физика:
- Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд. , Аддисон-Уэсли, Рединг, Массачусетс (1983).
- Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
- WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
- Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
- WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
- Г.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
- Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
- Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. 19 января.93.
- Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.
Advanced Reactor Physics:
- К.