Сопротивление теплопередаче минеральной ваты: Коэффициент теплопроводности минваты. Описание и таблица

Каким должен быть коэффициент теплопроводности минеральной ваты Оглавление:

• Характеристика материала
  • Где применяется минеральная вата
• Теплопроводность материала
  • Теплопроводность минеральной ваты
  • Теплопроводность и толщина материала
• Токсичность материала

Строительство важная отрасль, которая охватывает практически все сферы деятельности людей. На сегодняшний день очень активно развивается частное строительство. Большое внимание уделяется вопросу утепления зданий и сооружений. От этого зависит их долговечность и другие эксплуатационные характеристики. В настоящее время известно множество теплоизоляционных средств. Немаловажное значение имеет такая характеристика, как коэффициент теплопроводности минеральной ваты.

Важным свойством минваты можно считать ее устойчивость к различного рода деформациям, высокую прочность на разрыв, при механических воздействиях.

На рынке имеется широкий ассортимент теплоизоляционных материалов. Он включает в себя стекловату, минеральную вату, асбест, пенопласт, пенополиуретан и многие другие. Минеральная вата является одним из самых доступных товаров. Ее используют уже несколько десятилетий. Несмотря на бурный научно-технический прогресс, она используется и по сей день. Она имеет свои положительные и отрицательные стороны при использовании. Рассмотрим более подробно, каково значение в строительном деле этого материала.

Характеристика материала

Минеральная вата представляет собой материал, в основе которого лежит минеральный компонент. Это собирательное понятие, которое включает в себя несколько разновидностей теплоизоляционного материала. В него входит каменная, шлаковая и стекловата. Все они значительно отличаются друг от друга. Для каждой разновидности характерна собственная волокнистость. Она может быть вертикальной, горизонтальной, гофрированной. От этого во многом зависит область ее применения в строительной сфере. К преимуществам ваты минеральной относится:

Виды минеральной ваты по плотности.

• хорошая устойчивость к высокой и низкой температуре,
• устойчивость к воздействию химических агентов,
• высокие теплоизоляционные характеристики,
• плохая проводимость звука.

Все это обеспечивает массовое распространение ее в строительстве. Не нужно забывать и про то, что она является экологически чистым продуктом. Это означает, что она безопасна в использовании. Она не выделяет в окружающий воздух вредных токсинов даже при нагревании. В процессе использования ее для внутренних работ огромное значение имеет такая характеристика, как способность пропускать пары. Она отлично пропускает пар, благодаря чему поддерживается оптимальная влажность в помещении. Несмотря на все это, есть у нее и недостатки. Основной минус этого материала невысокая устойчивость к механическим повреждениям.

Вернуться к оглавлению

Где применяется минеральная вата

Вата на минеральной основе имеет низкий коэффициент теплопроводности. Благодаря этому она может применяться практически везде. Во-первых, она нашла применение при изоляции горячих ограждающих конструкций. Обеспечивается это тем, что минеральная вата безопасна в пожарном отношении, опережая по данному показателю некоторые более дорогие изоляционные средства. Во-вторых, областью ее применения является изоляция ограждающих поверхностей различных зданий. Но здесь есть одно условие: изоляция должна быть не нагружаемой.

Структура минеральной ваты и эковаты.

В-третьих, она используется в системе утепления фасадов зданий. В-четвертых, очень часто ее используют в системе внутреннего утепления конструкций. В последнем случае речь идет о панелях из железобетона или простого бетона. В-пятых, минеральная вата применяется в системе отопления, в частности при возведении и эксплуатации трубопроводов. В-шестых, данный материал является утеплителем различного промышленного оборудования. В-седьмых, вата нашла применение при строительстве плоских кровель. Особенно часто это наблюдается при отсутствии бетонной стяжки. В-восьмых, бани, стены домов тоже возводятся с использованием ваты минеральной.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность материала

Известно, что любое нагретое тело способно отдавать свое тепло в окружающую среду или близко расположенным другим предметам. При этом отдача тепла (энергии) осуществляется с определенной скоростью. Чем выше скорость отдачи тепла, тем выше теплопроводность материала.

Сравнительные характеристики разных видов минеральной ваты.

Теплопроводность представляет собой свойство какого-либо тела пропускать через себя и отдавать определенное количество тепла. Все строительные материалы имеют свою теплопроводность. Она определяет качество материала и сферу его применения. Объем отдаваемой энергии можно оценить количественно. Для этого определяется коэффициент теплопроводности.

Твердые материалы (металлы и их сплавы) не в состоянии долго удерживать тепло, поэтому металлические сооружения требуется дополнительно утеплять. Существует такое понятие, как теплоизолятор. Это материал, который имеет низкий коэффициент теплопроводности. К таким материалам относится пенопласт, кирпич, минеральная вата. Интересен тот факт, что теплопроводность может варьировать в широких пределах. Коэффициент теплопроводности зависит от структуры материала, его плотности, влажности и некоторых других свойств.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность минеральной ваты

Теплопроводность ваты зависит от ее состава и марки. Коэффициент теплопроводности при этом составляет от 0,038 до 0,055 Вт/м*К. Если сравнивать его с таковым у воздуха, то последний равен 0,027 Вт/м*К. Известно, что воздух хорошо удерживает тепло. У него практически самый низкий коэффициент теплопроводности. Таким образом, минеральная вата по данному критерию является очень качественным материалом.

Важно, что коэффициент теплопроводности будет ниже у тех марок, которые имеют более рыхлую структуру.

Схема производства минеральной ваты.

Наблюдается это, потому что при хаотичном расположении минеральных волокон значительно повышается воздушная емкость материала, а воздух задерживает тепловую энергию.

Например, коэффициент теплопроводности легкой ваты равен 0,045 Вт/м*, а тяжелой 0,055 Вт/м*К. Такой же коэффициент теплопроводности имеет вата на основе хлопка. Все это отражается на ее эксплуатационных характеристиках. Несмотря на это, существуют теплоизоляционные материалы, имеющие более низкую теплопроводность. К ним относится пенополистирол. Коэффициент теплопроводности его составляет 0,034 Вт/м*К. Но если сравнивать каменную вату и пенополистирол по другим критериям, например, по пожаробезопасности, то минеральная вата здесь впереди.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность и толщина материала

Нетрудно догадаться, что теплопроводность определяет объем и толщину материала для осуществления теплоизоляционных работ. Если брать во внимание стекловату, то ее коэффициент теплопроводности равен 0,044 Вт/м*К. Благодаря несложным расчетам удалось установить, что при утеплении зданий и сооружений толщина этого материала должна быть равной 189 мм. Если сравнивать данный показатель с кирпичом, у которого теплопроводность намного выше, то кирпич уступает вате по способности удерживать тепло. При этом толщина кирпичной кладки должна равняться 1460 мм.

Высокая теплопроводность характерна и для всеми любимого бетона. Коэффициент теплопроводности для него равен 1,5 Вт/м*К. Все это свидетельствует о том, что бетонные и кирпичные конструкции нуждаются в дополнительном утеплении. Говоря о преимуществах минеральной ваты над другими материалами, нельзя не упомянуть то, что вата не дает усадки, имеет невысокую стоимость и большой срок эксплуатации. Нередко он достигает более 50 лет.

Вернуться к оглавлению

Токсичность материала

Рассматривая особенности этого изоляционного средства, нельзя не остановиться на его экологической безопасности. Как и многие изоляционные материалы, вата подвергалась многочисленным лабораторным исследованиям. На основании их было установлено, что изделия на основе минеральной ваты не являются канцерогенами для человека, то есть они не способны вызвать раковые заболевания. Всего было выделено 4 группы веществ в зависимости от их канцерогенного влияния на организм. Первая включала вещества, опасные для человека. Сюда входит всем известный асбест. Ко второй категории относятся потенциальные канцерогены. Вата минеральная включена в 3 категорию. Что же касается 4 группы, то в нее включены агенты, опасность которых еще до конца не изучена.

Таким образом, теплопроводность является важным критерием при выборе того или иного изоляционного материала. Рассматриваемый материал по данному показателю уступает немногим современным товарам. Коэффициент теплопроводности в большей степени зависит от химического состава и плотности изделий. Чем легче и рыхлее материал, тем хуже он пропускает воздух и тем теплее будет та или иная конструкция. Вата минеральная чаще всего выпускается в форме листов различного размера. Толщина листов подбирается в зависимости от типа конструкции. Если правильно организовать теплоизоляцию, то можно увеличить срок службы здания или сооружения, а также улучшить микроклиматические условия в помещении.

Материал	Характеристики материалов в сухом состоянии			Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации по СНиП 23-02)
	плот- ность, кг/м3	удельная тепло- емкость, кДж/(кг°С)	коэффи- циент тепло- провод- ности, Вт/(м°С)	массового отношения влаги в материале, %		теплопро- водности, Вт/(м°С)		тепло- усвоения (при периоде 24 ч), Вт/(м2°С)		паропро- ницае- мости, мг/(мчПа)
				А	Б	А	Б	А	Б	А, Б
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	125	0.84	0.044	2	5	0.064	0.07	0.73	0.82	0.3
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	100	0.84	0.044	2	5	0.061	0.067	0.64	0.72	0.49
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	75	0.84	0.046	2	5	0.058	0.064	0.54	0.61	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	225	0.84	0.054	2	5	0.072	0.082	1.04	1.19	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	175	0.84	0.052	2	5	0.066	0.076	0.88	1.01	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	125	0.84	0.049	2	5	0.064	0.07	0.73	0.82	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	75	0.84	0.047	2	5	0.058	0.064	0.54	0.61	0.53
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	250	0.84	0.058	2	5	0.082	0.085	1.17	1.28	0.41
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	225	0.84	0.058	2	5	0.079	0.084	1.09	1.2	0.41
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	200	0.84	0.056	2	5	0.076	0.08	1.01	1.11	0.49
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	150	0.84	0.05	2	5	0.068	0.073	0.83	0.92	0.49
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	125	0.84	0.049	2	5	0.064	0.069	0.73	0.81	0.49
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	100	0.84	0.044	2	5	0.06	0.065	0.64	0.71	0.56
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	75	0.84	0.046	2	5	0.056	0.063	0.53	0.6	0.6
Плиты минераловатные ЗАО “Минеральная вата / Роквул “	180	0.84	0.038	2	5	0.045	0.048	0.74	0.81	0.3
Плиты минераловатные ЗАО “Минеральная вата / Роквул”	158	0.84	0.037	2	5	0.043	0.046	0.68	0.75	0.31
Плиты минераловатные ЗАО “Минеральная вата / Роквул”	103	0.84	0.036	2	5	0.042	0.045	0.53	0.59	0.32
Плиты минераловатные ЗАО “Минеральная вата / Роквул”	50	0.84	0.035	2	5	0.041	0.044	0.37	0.41	0.35
Плиты минераловатные ЗАО “Минеральная вата / Роквул”	38	0.84	0.036	2	5	0.042	0.045	0.31	0.35	0.37
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем	200	0.84	0.064	1	2	0.07	0.076	0.94	1.01	0.45
Плиты полужесткие минераловатные на крахмальном связующем	200	0.84	0.07	2	5	0.076	0.08	1.01	1.11	0.38
Плиты полужесткие минераловатные на крахмальном связующем	125	0.84	0.056	2	5	0.06	0.064	0.7	0.78	0.38
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499)	45	0.84	0.047	2	5	0.06	0.064	0.44	0.5	0.6
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные	150	0.84	0.061	2	5	0.064	0.07	0.8	0.9	0.53
Маты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	25	0.84	0.04	2	5	0.043	0.05	0.27	0.31	0.61
Маты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	17	0.84	0.044	2	5	0.046	0.053	0.23	0.26	0.66
Маты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	15	0.84	0.046	2	5	0.048	0.053	0.22	0.25	0.68
Маты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	11	0.84	0.048	2	5	0.05	0.055	0.19	0.22	0.7
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	85	0.84	0.044	2	5	0.046	0.05	0.51	0.57	0.5
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	75	0.84	0.04	2	5	0.042	0.047	0.46	0.52	0.5
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	60	0.84	0.038	2	5	0.04	0.045	0.4	0.45	0.51
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	45	0.84	0.039	2	5	0.041	0.045	0.35	0.39	0.51
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	35	0.84	0.039	2	5	0.041	0.046	0.31	0.35	0.52
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	30	0.84	0.04	2	5	0.042	0.046	0.29	0.32	0.52
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	20	0.84	0.04	2	5	0.043	0.048	0.24	0.27	0.53
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	17	0.84	0.044	2	5	0.047	0.053	0.23	0.26	0.54
Плиты из стеклянного штапельного волокна “URSA”	15	0.84	0.046	2	5	0.049	0.055	0.22	0.25	0.55
Пеностекло или газостекло	400	0.84	0.11	1	2	0.12	0.14	1.76	1.94	0.02
Пеностекло или газостекло	300	0.84	0.09	1	2	0.11	0.12	1.46	1.56	0.02
Пеностекло или газостекло	200	0.84	0.07	1	2	0.08	0.09	1.01	1.1	0.03

EURIMA – Основы теплопередачи

Принципы теплообмена помогают понять, как работает изоляция. Тепло течет от теплых к более холодным поверхностям, пока температура обоих не станет равной.

Эти потоки могут принимать три формы:

• проводимость
• конвекция
• излучение

Проводимость:

Проводимость – это прямая передача тепла между соседними молекулами.Более теплая молекула передает часть своей энергии более холодным соседям. Хороший пример – когда вы садитесь на стул из холодного металла, вы можете почувствовать холод от стула, так как тепло от более теплого тела быстро передается посредством проводимости к стулу.

Конвекция:

Конвекция – это передача тепла через жидкости и газы. Например, теплый воздух поднимается с горячей поверхности и заменяется более холодным и более плотным воздухом, который тонет. Тепло отводится от поверхности теплым воздухом.

Излучение:

Излучение – это передача энергии через пространство электромагнитными волнами. Излучаемое тепло движется со скоростью света через воздух, не нагревая пространство между ними, подобно тому, как человек ощущает тепло солнца на лице, тепло излучается от солнца к земле, не нагревая пространство между ними.

Теплоизоляция из минеральной ваты предотвращает конвекцию, удерживая воздух в матрице шерсти. Все же воздух – хороший изолятор. Минеральная вата также останавливает излучение и ограничивает прохождение тепла через тело изоляции.Эффективность минеральной ваты в уменьшении теплопередачи зависит от ее структурных свойств, таких как плотность, толщина, состав и тонкость шерсти, а также от температуры, при которой она используется.

Теплообмен через изоляцию представляет собой комбинацию твердой и газовой проводимости, конвекции и излучения. Это дает характеристику теплопроводности в зависимости от плотности, которая является нелинейной и имеет минимум.

То, насколько хорошо материал передает тепло через себя, известно как теплопроводность.

Теплопроводность, л, (лямбда, измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина, Вт / мК) материала представляет собой количество тепла, которое проходит через толщину метра на квадратный метр в единицу времени с разницей температуры на один градус между лица.

Значение лямбда сравнивает способность материалов передавать тепло через них при этих фиксированных условиях. Чем ниже значение лямбда, тем лучше будет материал для изоляции. (Значения лямбда типичных материалов, например, медь 380 Вт / мК, алюминий 210 ​​Вт / мК; Сталь 46 Вт / мК; Дерево 0.21 Вт / мК; Минеральная вата 0,045 Вт / мК; Воздух 0,026 Вт / мК).

Для строительных целей материал определяется как изолирующий, если его теплопроводность меньше 0,065 Вт / мК. Типичная минеральная вата имеет l 0,035-0,040.

Изоляционная способность изделий из минеральной ваты основана на низкой теплопроводности воздуха в карманах из шерстяного материала.

Тепловое сопротивление или значение R – это мера способности данной толщины материала предотвращать прохождение тепла.Тепловое сопротивление R материала толщиной d (метры) и теплопроводностью l равно R = d / л (единицы измерения – квадратные метры в градусах Кельвина на ватт (м2К / Вт).

Тепловое сопротивление, R, является обратной величиной коэффициента теплопередачи, в то время как теплопроводность является неотъемлемым свойством материала.

,Общий коэффициент теплообмена

Теплопередачу через поверхность, подобную стене, можно рассчитать как

q = UA dT (1)

, где

q = теплообмен (Вт (Дж s), БТЕ / ч)

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / (м ² К), БТЕ / (фут ² ч ^o F) )

A = площадь стены (м ² , футы ² )

dT = (т ₁ – т ₂ )

= перепад температуры над стеной ( ^o C, ^o F)

Общий коэффициент теплопередачи для многослойной стены, трубы или теплообменника – с потоком жидкости на каждой стороне стены – можно рассчитать как

1 / UA = 1 / ч _ci A _i + Σ (с 9004 5 n / k _n A _n ) + 1 / h _co A _o (2)

, где

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / (м ² К), БТЕ / (футы ² ч ^o F) )

k _n = теплопроводность материала в слое n (Вт / (м К), БТЕ / (ч футов ° F) )

ч _{ci, o} = внутри или снаружи стены отдельная жидкость конвекция коэффициент теплопередачи (Вт / (м ² К), БТЕ / (фут ² ч ^o F) )

с _n = толщина слоя n ( м, футы)

9 0002 Плоская стенка с одинаковой площадью во всех слоях – может быть упрощена до

1 / U = 1 / ч _ci + Σ (с _n / k _n ) + 1 / ч _co (3)

Теплопроводность – к – для некоторых типичных материалов (не то, чтобы электропроводность была свойством, которое может изменяться в зависимости от температуры)

• Полипропилен PP: 0.1 – 0,22 Вт / (м К)
• Нержавеющая сталь: 16 – 24 Вт / (м К)
• Алюминий: 205 – 250 Вт / (м К)

Преобразование между Метрические и имперские единицы

• 1 Вт / (м К) = 0,5779 БТЕ / (футы ^o F)
• 1 Вт / (м ² K) = 0,85984 ккал / (мм ^{2 o} C) = 0,1761 БТЕ / (фут ² ч ^o F)

Коэффициент конвективного теплообмена – ч – зависит от

Тип жидкости
• – если ее газ или жидкость
• свойства потока, такие как скорость
• другие свойства, зависящие от потока и температуры

Коэффициент конвективного теплообмена для некоторых распространенных жидкостей:

• Воздух – от 10 до 100 Вт / м ² К
• Вода – 9 От 0064 500 до 10 000 Вт / м ² K

Многослойные стены – калькулятор теплопередачи

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего коэффициента теплопередачи и теплопередачи через многослойный стены.Калькулятор является общим и может использоваться для метрических или имперских единиц, если использование единиц является последовательным.

A – площадь (м ² , футы ² )

т ₁ – температура 1 ( ^o C, ^o F)

т ₂ – температура 2 ( ^o C, ^o F)

ч _ci – коэффициент конвективного теплообмена внутри стены (Вт / (м ² K), БТЕ / ( футы ² ч ^o F) )

с ₁ – толщина 1 (м, футы) k ₁ – теплопроводность 1 (Вт / (м К)) , БТЕ / (ч футов F) )

с ₂ – толщина 2 (м, фут) k ₂ – теплопроводность 2 (Вт / (м К), Btu / (ч футов F) )

с ₃ – толщина 3 (м, фут) k ₃ – теплопроводность 3 (Вт / (м К), БТЕ / (ч футов F) )

ч _со – коэффициент конвективной теплопередачи вне стены ( Вт / (м ² К), БТЕ / (футы ² ч ^o F) )

Тепловое сопротивление теплопередачи

Теплопередача Сопротивление может быть выражено как

R = 1 / U (4)

, где

R = сопротивление теплопередаче (м ² К / Вт, фут ² h ° F / БТЕ)

Стена разделена на секции теплового сопротивления, где

• теплообмен между жидкостью и стенкой является одним сопротивлением
• стена сама по себе является одним сопротивлением
• перенос между ва II, а вторая жидкость представляет собой тепловое сопротивление

Поверхностные покрытия или слои «обожженного» продукта добавляют дополнительное тепловое сопротивление к стене, уменьшая общий коэффициент теплопередачи.

Некоторые типичные сопротивления теплопередачи

• Статический слой воздуха, 40 мм (1,57 дюйма) : R = 0,18 м ² К / Вт
• внутреннее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,13 м ² К / Вт
• внешнее сопротивление теплопередачи, горизонтальный ток: R = 0,04 м ² К / Вт
• внутреннее сопротивление теплопередачи, тепловой ток снизу вверх: R = 0,10 м ² K / W
• наружное сопротивление теплопередачи, тепловой ток сверху вниз: R = 0.17 м ² K / W

Пример – передача тепла в воздухо-воздушном теплообменнике

Воздухо-воздушный пластинчатый теплообменник с площадью 2 м ² и толщиной стенки 0,1 мм может быть изготовлен в полипропилен полипропилен, алюминий или нержавеющая сталь.

Коэффициент конвекции теплопередачи для воздуха составляет 50 Вт / м ² K . Температура внутри теплообменника составляет 100 ^o C , а наружная температура составляет 20 ^o C .

Общий коэффициент теплопередачи U на единицу площади можно рассчитать, изменив (3) на

U = 1 / (1 / ч _ci + с / к + 1 / ч _со ) (3b)

Общий коэффициент теплопередачи для теплообменника в полипропилене

• с теплопроводностью 0,1 Вт / мК составляет

U _PP = 1 / (1 / ( 50 Вт / м ² K ) + ( 0.1 мм ) (10 ^-3 м / мм) / ( 0,1 Вт / мК ) + 1/ ( 50 Вт / м ² K ) )

= 24,4 Вт / м ² K

Теплопередача

q = ( 24,4 Вт / м ² K ) ( 2 м ² ) (( 100 ^o ) C ) – (2 0 ^или C ))

= 3904 W

= 3.9 кВт

• нержавеющая сталь с теплопроводностью 16 Вт / мК :

U _SS = 1 / (1 / ( 50 Вт / м ² K ) + ( 0,1 мм ) (10 ^-3 м / мм) / ( 16 Вт / мК ) + 1/ ( 50 Вт / м ² K ) )

= 25 Вт / м ² K

Теплопередача

q = ( 25 Вт / м ² K ) ( 2 м ² ) (( 100 ^o) C ) – (2 0 ^o C ))

= 4000 Вт

= 4 кВт

• алюминий с теплопроводностью 205 Вт = / mK :

U _Al = 1 / (1 / ( 50 Вт / м ² К ) + ( 0.1 мм ) (10 ^-3 м / мм) / ( 205 Вт / мК ) + 1/ ( 50 Вт / м ² K ) )

= 25 Вт / м ² K

Теплопередача

q = ( 25 Вт / м ² K ) ( 2 м ² ) (( 100 ^{) o} C ) – (2 0 ^o C ))

= 4000 Вт

= 4 кВт

• 1 Вт / (м ² К) = 0.85984 ккал / (чм ^{2 o} C) = 0,1761 БТЕ / (фут ² ч ^o F)

Типичные общие коэффициенты теплопередачи

• Свободный конвекционный газ – свободный конвекционный газ: U = 1 – 2 Вт / м ² K (обычное окно, пространство для наружного воздуха через стекло)
• Газ с свободной конвекцией – нагнетаемая жидкая (проточная) вода: U = 5 – 15 Вт / м ² K (типовое отопление радиатора)
• Свободный конвекционный газ – конденсирующийся пар Вода: U = 5 – 20 Вт / м ² K (типовые паровые радиаторы)
• Принудительная конвекция (проточная) Газ – свободный конвекционный газ: U = 3 – 10 Вт / м ² K (перегреватели)
• Приточная конвекция (проточная) Газ – принудительная конвекция Газ: U = 10 – 30 Вт / м ² K (газообменник)
• Принудительная конвекционная (проточная) газ – принудительная жидкая (проточная) вода: U = 10 – 50 Вт / м ² K (газоохладители)
• Принудительная конвекция (проточная) Газ – конденсирующийся пар Вода: U = 10 – 50 Вт / м ² K (воздухонагреватели)
• Безжидкостная конвекция – принудительная конвекция Газ: U = 10 – 50 Вт / м ² K (газовый котел)
• Конвекционная жидкость без жидкости: U = 25 – 500 Вт / м ² K (масляная баня для отопления)
• Жидкость Свободная конвекция – Принудительная протекание жидкости (вода): U = 50 – 100 Вт / м ² K (нагревательный элемент в воде резервуара, вода без рулевого управления), 500 – 2000 Вт / м ² K (нагревательный элемент в резервуаре вода, вода с рулевым управлением)
• Безжидкостная конвекция – пар конденсирующейся воды: U = 300 – 1000 Вт / м ² K (паровые рубашки вокруг сосудов с мешалками, вода), 150 – 500 Вт / м ² K (другие жидкости)
• Вынужденная жидкая (проточная) вода – свободный конвекционный газ: U = 10 – 40 Вт / м ² K (со камера сгорания + излучение)
• Принудительная жидкость (проточная) вода – Свободная конвекционная жидкость: U = 500 – 1500 Вт / м ² K (охлаждающий змеевик с перемешиванием)
• Вынужденная жидкость (проточная) вода – Вынужденная жидкость (текущая) вода: U = 900 – 2500 Вт / м ² K (теплообменник вода / вода)
• Принудительная жидкая (проточная) вода – пар конденсирующейся воды: U = 1000 – 4000 Вт / м ² K (конденсатор паровой воды)
• Кипящая жидкая вода – свободная конвекция Газ: U = 10 – 40 Вт / м ² K (паровой котел + излучение)
• Кипящая жидкая вода – протекание принудительной жидкости (вода) : U = 300 – 1000 Вт / м ² K (испарение холодильников или рассольных охладителей)
• Кипящая жидкая вода – вода конденсирующегося пара: U = 1500 – 6000 Вт / м ² K (испарители пар / вода)

,

Изоляция

Теплопередача и тепловые потери от зданий и технических приложений – коэффициенты теплопередачи и методы изоляции и для сокращения потребления энергии

Арифметическая и логарифмическая разница средней температуры в теплообменниках

Арифметическая разница средней температуры – AMTD – и логарифмическая Разница в средней температуре – LMTD – формулы с примерами – Онлайн калькулятор средней температуры

Строительные элементы – тепловые потери и тепловое сопротивление

Тепловое сопротивление в обычных строительных элементах – таких как стены, полы и крыши над и под землей

Строительные материалы – Сопротивление парам

Диффузия пара через строительные материалы

Изоляция из силиката кальция

Теплопроводность изоляции из силиката кальция – температура и значения k

Проводящий теплообмен

Тепло передача происходит в виде проводимости в твердом теле, если имеется градиент температуры

Медные трубы – Изоляция и потеря тепла

Потери тепла в окружающий воздух из изолированных медных труб

Изоляция воздуховода – Тепловое сопротивление

Тепловое сопротивление тепловому потоку изоляция воздуховода для наружной и наружной обшивки

Коэффициенты излучения для некоторых распространенных материалов

Излучательные свойства некоторых распространенных материалов, таких как вода, лед, снег, трава и многое другое

Стекловолоконная изоляция

Теплопроводность стекловолоконной изоляции – значения температуры и k

Тепловые потери с поверхности неизолированных труб

Тепловые потери с неизолированных поверхностей труб

Тепловые потери с неизолированных медных труб

Тепловые потери с неизолированных медных труб – размеры в диапазоне 1/2 – 4 дюйма

Теплопроверенные трубы – коэффициент обертывания

Упаковка коэффициент, когда тепловые потери из трубы или трубы превышают пропускную способность теплового кабеля

Изолированные трубы – Диаграммы тепловых потерь

Тепловые потери (Вт / м) из изолированных труб – в диапазоне 1/2 – 6 дюймов – толщина изоляции 10 – 80 мм – перепады температур 20 – 180 град. C

Изолированные трубы – Диаграммы тепловых потерь

Тепловые потери (Вт / фут) диаграмм для изолированных труб – в пределах 1/2 – 6 дюймов – толщина изоляции 0.5 – 4 дюйма – перепад температур 50 – 350 град. F

Изоляционные материалы – Температурные диапазоны

Пределы температуры для некоторых обычно используемых изоляционных материалов

Изоляция систем охлаждения

Системы охлаждения и толщина изоляции

Изоляция из минеральной ваты

Теплопроводность – значения температуры и k

Общий коэффициент теплопередачи

Рассчитать общие коэффициенты теплопередачи для стен или теплообменников

Перлитная изоляция

Теплопроводность перлитной изоляции – значения температуры и k

Трубопровод – рекомендуется Толщина изоляции

Рекомендуемая толщина изоляции систем отопления, таких как системы горячего водоснабжения, низкого, среднего или высокого давления, пар 9009

Полиуретановая изоляция

Теплопроводность полиуретановой изоляции – температура и к-ва lues

Радиационный теплообмен

Теплопередача, вызванная излучением электромагнитных волн, известна как тепловое излучение

Стальные трубы – диаграмма тепловых потерь

Тепловые потери из стальных труб и труб – размеры в диапазоне 1/2 – 12 дюймов

Теплопроводность отдельных материалов и газов

Теплопроводность некоторых выбранных газов, изоляционных материалов, алюминия, асфальта, латуни, меди, стали и других распространенных материалов

,

Изоляционные материалы – диапазоны температур

Пределы температуры для некоторых широко используемых изоляционных материалов:

Изоляционные материалы	Температурный диапазон
	Низкий		Высокий
	( o C)	( o F)	( o C)	( o F)
Силикат кальция	-18	0	650	1200
Сотовое стекло	-260	-450	480	900
Эластомерная пена	-55	-70	120	250
Стекловолокно	-30	-20	540	1000
Минеральная вата, Керамическое волокно			1200	2200
Минеральная вата, стекло	0	32	250	480
Минеральная вата, камень	0	32	760	1400
Фенольная пена			150	300
Полиизоцианурат, полиизо	-180	-290	150	300
Полистирол	-50	-60	75	165
Полиуретан	-210	-350	120	250
Вермикулит	-272	-459	760	1400

Кальций Силикатная Изоляция

Неасбестовый Кальций Si легкая изоляционная плита и изоляция труб с малым весом, низкой теплопроводностью, высокой температурой и химической стойкостью.

Изоляция из ячеистого стекла

Изоляция из ячеистого стекла состоит из дробленого стекла в сочетании с вяжущим веществом.

Эти компоненты смешивают, помещают в форму и затем нагревают до температуры приблизительно 950 ^o F . В процессе нагревания измельченное стекло превращается в жидкость. Разложение целлюлозного агента приведет к расширению смеси и заполнению формы. Смесь создает миллионы соединенных, однородных замкнутых ячеек и образует на конце жесткий изоляционный материал.

Целлюлозная изоляция

Целлюлоза изготавливается из измельченной переработанной бумаги, такой как газетная бумага или картон. Он обработан химическими веществами, что делает его огнестойким и устойчивым к насекомым, а также наносится распылением или влажным распылением через машину.

Стекловолоконная изоляция

Стекловолокно является наиболее распространенным типом теплоизоляции. Это сделано из расплавленного стекла, пряденного в микроволокна.

Минеральная вата Изоляция

Минеральная вата изготавливается из расплавленного стекла, камня, керамического волокна или шлака, который прядется в волокнистую структуру.Неорганическая порода или шлак являются основными компонентами (обычно , 98%, ) каменной ваты. Оставшееся 2% органического содержания обычно представляет собой связующее для термореактивной смолы (клей) и небольшое количество масла.

Полиуретановая изоляция

Полиуретан – это органический полимер, образующийся при взаимодействии полиола (спирта с более чем двумя реакционноспособными гидроксильными группами на молекулу) с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих катализаторов и добавок.

Полиуретаны – это эластичные пенопласты, используемые в матрасах, химически стойких покрытиях, клеях и герметиках, для изоляции зданий и технических приложений, таких как теплообменники, охлаждающие трубы и многое другое.

Полистирол Изоляция

Полистирол является отличным изолятором. Он изготавливается двумя способами:

• Экструзия – что приводит к образованию мелких закрытых ячеек, содержащих смесь воздуха и хладагента
• Формование или расширение – производство грубых закрытых ячеек, содержащих воздух

Экструдированный полистирол или XPS представляет собой термопластичный материал с закрытыми порами, изготовленный различными способами экструзии. Основные области применения экструдированной полистирольной изоляции – это изоляция зданий и строительство в целом.

Формованный или вспененный полистирол обычно называют бисером и имеет более низкое значение R, чем экструдированный полистирол.

Полиизоциануратная изоляция

Полиизоцианурат или полиизо представляет собой термореактивный тип пластиковой пены с закрытыми порами, которая содержит газ с низкой проводимостью (обычно гидрохлорфторуглероды или ГХФУ) в своих ячейках.