Теплоизоляция материал: Теплоизоляционные материалы.Современные теплоизоляционные материалы виды.Теплоизоляция.

Прочный материал с нанопористой структурой, который применяется для высоко- и низкотемпературной теплоизоляции оборудования, технологических трубопроводов и объектов. Обладает низкой плотностью, 100 % гидрофобностью, огнестойкий. В основном используется в качестве покрытия холстов и матов из полиэстерового, карбонового, стеклянного или керамического волокон. Температура применения от −200 до +1000 °C.

Подробнее

Используются для тепло- и звукоизоляции технологических трубопроводов и газопроводов, инженерных систем и технического оборудования. Влагонепроницаемый утеплитель имеет низкую теплопроводность, химическую инертность. Основные теплоизоляционные материалы цилиндров: минеральная вата кашированная алюминиевой фольгой, пеностекло, вспененный полиэтилен.

подробнее

подробнее

Легкая сборно-разборная теплоизоляция из пенополиуретана, обладающая низкой теплопроводностью. Материал обладает высокой термостойкостью, устойчив к развитию коррозии, гниению и плесени. Позволяет значительно снизить теплопотери и производственные расходы, а также увеличить срок эксплуатации трубопроводов. Скорлупа из ППУ проста в монтаже и эксплуатации, может использоваться повторно на других трубах.

Подробнее

Экологически безопасный утеплитель с низкой коэффициентом теплопроводности, паро- и влагостойкий. Используется для теплоизоляции трубопроводов, воздуховодов, инженерных систем, плоских поверхностей и отдельных частей различных конструкций: кровли, стен, потолков, фасадов, пола. Материал устойчив к высоким температурам, воздействию агрессивных сред и обладает хорошей звукоизоляцией.

подробнее

Предназначены для изоляции тепловых агрегатов и теплопроводящих систем, изоляции криволинейных и сложных по конфигурации участков трубопроводов. Температура применения зависит от свойств исходных материалов. Изготавливаются из кремнеземных, базальтовых, стеклянных, керамических и других волокон. Сферы применения: энергетика, металлургия, строительство нефтеперерабатывающей промышленности, судо-, авиа-, вагоно-, машиностроении, при газо- и нефтетранспортировке.

подробнее

Подробнее

Тепло- и звукоизоляция в виде блоков из пеностекла используется в сельском хозяйстве, химической и атомной промышленности, гражданском строительстве и ЖКХ. Высокопрочный негорючий материал отличается влагостойкостью и пожаробезопасностью. Устойчив к воздействию агрессивных сред, имеет широкий диапазон температур применения.

подробнее

Ткани из натуральных или химических волокон (асбестовая, базальтовая, кремнеземная, стеклоткань), которые используются в различных отраслях промышленности. Применяются в качестве теплоизоляционного и (или) укрывного слоя, основного или вспомогательного материалов. Основные преимущества тканей: электропроводность, термостойкость, устойчивость к воздействию агрессивных сред, УФ-излучению, повышенная прочность и износостойкость.

подробнее

Используются для огнезащиты, тепло- и звукоизоляции жилых, общественных и промышленных помещений. Производители предлагают несколько видов теплоизоляционных плит: на базальтовой основе, из стекловолокна, пенополистирольные, пеностекольные и др.

Подробнее

Гибкие теплоизоляционные и уплотнительные ленты с высокой температурной устойчивостью и паропроницаемостью. Отличаются эластичностью, гидроизоляционными и влагостойкими свойствами, небольшой толщиной. В зависимости от технических характеристик и условий эксплуатации могут использоваться в строительстве, авиационной, приборостроительной, электротехнической, пищевой отраслях промышленности.

подробнее

Высокотемпературный тепло – и звукоизоляционный материал на основе асбеста. Нетоксичен, пожаробезопасен. Асбокартон применяется в металлургии, машиностроении, судостроении, промышленной энергетике, строительстве, при разливке черных и цветных металлов, автомобилестроении.

подробнее

Теплоизоляционный нетканый материал из керамического или асбестового волокон. Используется в различных отраслях нефтедобычи, нефтепереработки, энергетики, машино- и авиастроении и металлургии в качестве изоляции поверхностей температурой до 500°С (асбестовая бумага) и до 1260 °С (керамическая бумага).

Подробнее

Используется для звуко-, тепло- и электроизоляции, а также для повышения пожарной безопасности оборудования и трубопроводов в химической, металлургической, нефтехимической, автомобильной и атомной промышленностях.

подробнее

смотреть весь ассортимент

Skip back to main navigation

Теплоизоляция и пароизоляция. Обзор строительных материалов — Статьи компании СтройЗаман

Строительные технологии находятся в постоянном развитии, и для удовлетворения возрастающих требований создаются новые материалы. Утеплению домов уделяется большое внимание, так как рациональное использование энергоносителей в настоящее время выходит на первый план.

Использование современных теплоизоляционных материалов позволяет не только минимизировать потери тепла через стены и крышу в холодное время года, но и обеспечить комфортные условия в жаркую погоду. Утеплители широко представлены на рынке, поэтому неискушенному потребителю сложно определить, какой из них лучше. Представляем обзор утеплителей и пароизоляционных пленок от наших экспертов.

Зачем нужна теплоизоляция

Использование теплоизоляционных материалов для утепления позволяет получить большой экономический эффект и повысит эксплуатационные характеристики дома. Потери тепла зимой через неутепленные стены может достигать 40%, что совершенно недопустимо и расточительно. Летом возрастает нагрузка на климатическое оборудование, которое расходует большее количество электроэнергии. 

Таким образом, теплоизоляция позволяет устранить ошибки на этапе проектирования, а также снизить величину тепловых потерь, если она находится на неприемлемом уровне. Кроме этого, теплоизоляция может быть предусмотрена проектом с целью снижения затрат на строительство и расширения функциональности стен.

Создание теплоизоляционного слоя дает ряд преимуществ:

• размеры помещений и их конфигурация остаются без изменений;

• увеличение нагрузки на несущие конструкции минимально;

• улучшение эстетических качеств фасада при использовании определенных видов теплоизоляционных материалов;

• существенно продлевается срок эксплуатации конструкций здания;

• не допускается промерзания и проникновения влаги в стены;

• улучшается звукоизоляция стен.

Особенности выбора теплоизоляции

Подбор теплоизоляционного материала – ответственный этап, на котором необходимо учесть множество факторов и экономический аспект.  К основным техническим характеристикам теплоизоляторов относят:

• Теплопроводность. Чем меньше этот показатель, тем эффективнее материал. На его величину оказывают влияние такие характеристики теплоизолятора, как влажность, состав, структура и пористость.

• Пористость. Определяет долю пор, приходящихся на объем. Велина находится в зависимости от размеров и распределения пор.

• Плотность. Представляет собой отношение массы к объему тела.

• Паропроницаемость. Величина дает понятие о способности тела пропускать водяной пар, проходящего через утеплитель в единицу времени.

• Влажность. Определяет количество влаги, которое содержится в материале.

• Устойчивость к воздействию биологических факторов и разложению в условиях повышенной влажности. 

• Огнестойкость. Определяет класс пожаробезопасности, то есть способность противостоять воздействию открытого огня.

• Прочностные характеристики. Показатели должны обеспечивать возможность транспортировки, хранения и монтажа материала без разрушения.

• Термическая устойчивость. Определяет диапазон рабочих температур, при которых материал сохраняет свои качества и структуру.

• Теплоемкость. Характеризует способность сохранять определенное количество теплоты в объеме материала.

• Морозоустойчивость. Определяет способность выдерживать циклические процессы замерзания и оттаивания с сохранением основных свойств.

Следует понимать, что универсальных теплоизоляционных материалов не существует – каждый из них подбирается с учетом особенностей архитектуры здания и условий эксплуатации.

Минеральная вата

Минеральные теплоизоляционные материалы – большая группа утеплителей, имеющих структурированную волокнистую структуру, для производства которых используют различные горные породы и вяжущие компоненты. 

Основные виды минеральной ваты:

• Стекловата. Бюджетный вариант утеплителя, который обладает небольшой теплопроводностью и способностью гасить вибрации. Материал не способен выдерживать большие механические нагрузки. Работа с ним требует использования индивидуальных средств защиты.

• Шлаковата. Продукт изготавливается из доменного шлака и имеет невысокие эксплуатационные показатели и высокую остаточную кислотность, поэтому его применение ограничено.

• Каменная вата. Перспективный утеплитель с низкими показателями теплопроводности. Теплоизолятор изготавливается из габбро и диабаза. К его преимуществам относится возможность получать материалы с различными техническими характеристиками, наиболее подходящими для определенных условия эксплуатации. 

Ведущие производители минеральной ваты

URSA

Использование линейки теплоизоляционных материалов URSA – отличный способ сэкономить на отоплении. Утеплители отличаются повышенной прочностью волокна, которая обладает усиленной структурой, что повышает эксплуатационные характеристики, стабильность формы и упругие качества. При изготовлении продукта реализована технология Water Guard, которая обеспечивает хорошие гидрофобные свойства и защищает материал от проникновения влаги.

Теплоизоляция URSA TERRA содержит модернизированное полимерное связующее TERRA. Универсальный плитный материал используется для утепления стен и потолков, а также применяется в качестве звукоизолятора.

URSA TERRA PRO 34PN – экологически безопасный и эффективный теплоизолятор с использованием инновационного связующего TERRA.  Предназначен для профессионального утепления различных строительных конструкций. 

ISOVER

Теплоизоляция ISOVER Сауна предназначена для утепления бань и саун.  Материал предусматривает фольгированный слой, благодаря отражающему эффекту которого потери тепла сведены к минимуму, и увеличена механическая прочность. Утеплитель не только защищает помещение от потерь тепла, но и служит пароизолятором.

Базальтовые утеплители

Теплоизоляторы этой группы изготавливаются из расплавленных вулканических пород. Технология производства аналогична способу получения минеральной ваты, но характеристики базальтовых утеплителей по всем параметрам превосходят ее, а теплопроводность находится на уровне пенополистирола.

Преимущества:

• низкая теплопроводность;

• высокая устойчивость к воздействию влаги;

• хорошие показатели паропроницаемости;

• способность противостоять распространению огня;

• высокие прочностные показатели;

• материал способен поглощать звуки и вибрации;

• при нагреве не выделяет токсичных веществ;

• экологически безопасный материал не содержит компонентов, представляющих угрозу здоровью человека;

• долговечность.

Недостатки:

• неправильно заделанные стыки могут привести к нарушению целостности слоя утеплителя;

• материал не относится к бюджетному сегменту, однако, затраты окупаются за счет высокого качества и длительного срока эксплуатации.

Лучшие образцы базальтовых утеплителей

ROCKWOOL

Базальтовый утеплитель ROCKWOOL – продукт от бренда с мировым именем. Производитель выпускает теплоизоляционные материалы в широком ассортименте для решения различных задач в строительстве и промышленности.

Теплоизоляторы ROCKWOOL обладает высокой устойчивостью к воздействию огня и способны выдерживать температуру более 1000℃. Низкий коэффициент теплопроводности позволяет достичь существенной экономии на отоплении. Дополнительным преимуществом продукта является способность поглощать звук и водоотталкивающие свойства.

BASWOOL

Линейка утеплителей BASWOOL представлена экологически чистыми материалами с неограниченным сроком службы. Отечественный бренд хорошо зарекомендовал себя на рынке и может служить альтернативой зарубежным образцам. 

Плитный теплоизолятор отличается влагостойкостью, огнеупорностью и высокой устойчивостью к воздействию биологических факторов. Минимальная усадка, способность сопротивляться деформации и сохранять геометрию в течение всего срока эксплуатации здания позволяет использовать его для утепления кровли, полов и стен.

Эковер

Теплоизоляционные материалы Эковер от отечественного производителя представлены несколькими линейками.Строители могут подобрать утеплитель с оптимальными характеристиками для фасадов, кровли, пола, а также индустриальные варианты. Каждый из них обладает специфическими характеристиками, но их объединяет общие качества:

• повышенная прочность;

• отличные теплоизоляционные характеристики;

• высокие звукоизоляционные свойства;

• способность длительный срок сохранять первоначальные геометрические размеры; 

• хорошие водоотталкивающие свойства;

• нулевая горючесть;

• экологическая безопасность.

Технониколь

Базальтовые утеплители Технониколь – уникальное предложение от российского производителя. Строительные материалы отечественного бренда пользуются большой популярность у профессионалов и частных застройщиков.

Линейка базальтовых плит Технониколь представлена множеством вариантов, с различной толщиной и несущей способностью. Фольгированные модификации способны обеспечить конструкционным элементам здания надежную защиту от воздействия влаги. Благодаря минеральной основе утеплители обладают огнеупорными свойствами и препятствуют распространению огня.

Экструзионный пенополистирол

Экструзионный пенополистирол (ЭППС) – современный теплоизолятор, который производится путем экструзии вспененных полимерных композиций. Высокая степень однородности состава и замкнутая ячеистая структура позволяет получить материал с высокими эксплуатационными характеристиками.

Преимущества:

• Крайне низкое водопоглощение.

• Чрезвычайно малая теплопроводность.

• Высокая механическая прочность.

• Неизменность формы при деформации.

• Небольшая масса.

• Экологичность.

• Неизменность свойств на протяжении всего срока службы.

Недостатки:

• горючесть;

• нагрев свыше 75℃ сопровождается выделением токсичных соединений;

• изменение структуры и качеств при воздействии УФ;

• может служить убежищем для насекомых и грызунов.

Топ российских ЭППС

ПЕНОПЛЭКС®

Экструдированный пенополистирол Пеноплэкс – теплоизолятор последнего поколения, разработанный отечественными учеными. Плитный материал отличается уникальными эксплуатационными характеристиками и долговечностью. Широкий размерный ряд и удобство в монтаже по достоинству оценили частные застройщики и профессионалы.

Технониколь

Экструдированный пенополистирол Технониколь – инновационная линейка теплоизоляторов, которые лишены недостатков, присущих этому материалу. Множество вариантов размеров и сочетаний технических характеристик позволяет подобрать оптимальный утеплитель для каждого конкретного случая.

Основные отличия экструдированного пенополистирола Технониколь:

• в составе отсутствует горючий газ;

• материал содержит антипирены;

• размер закрытых ячеек составляет 100-200 мкм;

• равномерная структура;

• водопоглощение находится практически на нулевом уровне.

Пароизоляция

Контакт теплых воздушных масс с холодными сопровождается образованием конденсата. Это явление крайне негативно влияет на состояние конструктивных элементов здания, поэтому обязательно создается пароизоляционный барьер с помощью специальных пленок.

Пароизоляционные пленки Ондутис представлены в различных модификациях. Среди них присутствуют продукты линейки Smart, предусматривающие внутреннюю клеящуюся ленту для быстрого и надежного монтажа. Также представляют интерес материалы, которые служат не только пароизоляций, но и защищают от ветровых нагрузок и влаги.

Армированная пароизоляционная пленка Альфа Барьер 3.0 – трехслойный полупрозрачный материал с низкой паропроницаемостью и высокой прочностью на разрыв. Полупрозрачная структура дает возможность следить за качеством монтажа и оперативно устранять дефекты.

Лучшая автомобильная теплоизоляция (все автомобили)

Товары в магазине

Теплоизоляция – очень практичное решение. Мы утепляем наши дома, чтобы экономить энергию и создать более комфортные условия проживания. Средний человек тратит от дней до лет его или ее жизни в автомобиле, поэтому мы разработали линейку продуктов, убедитесь, что ваш автомобиль чувствует себя как дома.

Теплоизоляция решает две проблемы: климат-контроль в автомобиле и проблемы с нагревом под капотом.

Управляя микроклиматом в автомобиле, вы можете уменьшить воздействие солнца на в жаркий летний день и обеспечить сохранение тепла в автомобиле зимой.

Термические барьеры также помогают при проблемах с перегревом двигателя, чтобы предотвратить перегрев двигателя и выхлопных газов. тепло, поступающее через брандмауэр и половицы. Инвестиции в Автоизоляция пола не даст теплу проникнуть в салон и сохранит вас комфортный. Эти же материалы можно использовать для сохранения краски на капоте.

Термобарьеры и теплоизоляция Second Skin просты в установке, экономичны и долговечны. значительно повысит уровень комфорта и удовольствия от любого транспортного средства.

Популярные теплоизоляционные материалы

Изучите основы теплоизоляции, прежде чем тратить деньги

Тепло распространяется тремя различными способами. Чтобы сохранить прохладу, вы должны перенаправить тепло или изолируйте себя от него. Давайте на секунду узнаем о типах тепла, а затем мы покажем вам, как защитить и улучшить ваш автомобиль.

Проводка

Теплопроводность возникает, когда два объекта физически соприкасаются друг с другом. Хороший пример представляет собой сковороду, стоящую на горячей электрической конфорке плиты. Кастрюля и конфорка находятся в физический контакт, и этот контакт позволяет передавать тепло от плиты к жарке Сковорода. Проводимость в транспортных средствах в основном происходит внутри двигателя.

Конвекция

Конвекция возникает, когда тепло распространяется между двумя объектами, которые физически не соприкасаются. Один объект нагревает молекулы воздуха вокруг себя, а затем горячий воздух переносит это тепло к другой объект, повышая его температуру. Конвекция – большая проблема в автомобилях, потому что тепло двигателя и выхлопных газов передается по воздуху в салон.

Радиация

Радиация – еще одна проблема для автомобилей. На всех нас воздействует солнце, которое излучает огромную количество тепловой энергии на крышу, крышку багажника и двери вашего автомобиля. Даже если бы был вакуум вокруг вашего автомобиля, энергия солнечного тепла все равно будет передаваться к нему через излучение. Тепло также исходит из салона автомобиля, излучаясь от блока цилиндров и выхлопной системы.

Для решения проблем, связанных с отоплением, необходимо:

1. Отражать лучистое тепло от салона автомобиля и
2. Добавьте изоляцию, чтобы захватить как можно больше остаточного тепла.

Добавление автомобильной изоляции для вашего автомобиля может иметь большое значение. При правильном применении а высококачественный тепловой экран и изоляция могут остановить более 90% тепла передача. Вы буквально почувствуете разницу.

Из чего состоит эффективный тепловой барьер?

Это зависит от того, с каким теплом вы имеете дело. Если это конвекция, вы ищете изолятор с высоким значением r. Значение r будет зависеть от типа материала и его толщина. Если вы останавливаете лучистое тепло, вы хотите знать, какой процент тепла барьер будет отражать.

Имейте в виду, что существует множество переменных в теплопередаче. Может быть трудно понять, что сделать, поэтому мы свели его к нескольким ключевым советам:

• Тепловой барьер должен иметь гладкую металлическую поверхность и отражать высокий процент лучистой энергии (хорошие барьеры обычно составляют 97%+). Лицом к барьеру к теплу источник для отражения лучистого тепла.
• R-значение, класс огнестойкости, максимальная тепловая температура и отражательная способность — все это говорит вам что-то о том, насколько хорошо материал изолирует или отражает тепло.
• Иногда лучшая защита от жары — это просто пространство для циркуляции воздуха. Чем больше поток воздуха, тем больше тепла, которое проходит за счет конвекции, уносится.

В Second Skin нам нравится использовать в наших изделиях легкие, многослойные материалы с высоким коэффициентом теплопередачи. транспортные средства.

Наше теплоизоляционное одеяло Heat Wave Pro изготовлено путем наполнения двух прочных внешних слоев фольги. с джутовым материалом и натуральными хлопковыми джинсовыми волокнами. Джут и джинсовая ткань обработаны устойчивость к огню, плесени и грибку. Heat Wave Pro имеет рейтинг пожарной безопасности класса А и отвечает требованиям пожарной безопасности. стандарты сопротивления (FMVSS 302).

Армированная ткань из фольги ламинируется с обеих сторон джутового материала для увеличения сияющее отражение и добавить долговечность. Натуральные волокна уменьшают конвекционную теплопередачу. и защитит ваш автомобиль от экстремальных температур. Этот термоакустический барьер блокируют тепло и уменьшают шум, создаваемый двигателями, выхлопными газами и трансмиссиями.

Для достижения наилучших результатов нанесите Heat Wave Pro поверх нашего Damplifier или Damplifier Pro. звукоизоляционный материал. Толстый слой фольги на наших продуктах Damplifier также действует как теплоизолятор и комбинация даст вам превосходный контроль тепла.

Нужно заблокировать даже Больше тепла?

Для еще лучшего отражения лучистого тепла мы предлагаем нашу теплоизоляцию Mega Block. материал, который будет обрабатывать до 1000 ° F. Mega Block был специально разработан для работать в самых экстремальных температурных условиях, даже за пределами того, что вы обычно видите в средство передвижения.

Вместо джута и джинсовой ткани Mega Block использует гидрофобную меламиновую пену с алюминиевым покрытием. фольгированный композит, приклеенный сверху. Меламиновая пена действует как одеяло, чтобы уменьшить конвекционное тепло, а переход на обработанный вспененный материал значительно улучшает звук поглощение. Он по-прежнему легкий и гибкий, но при этом его легко установить с помощью кожура. и подложка.

Три общих термобарьера

• Под крышей автомобиля
• Шумоизоляция под капотом вашего автомобиля
• Вокруг системы забора холодного воздуха

Утепляйте крышу – и будьте здоровы!

Помните ранее о вашей горячей машине в летний день? Чтобы решить эту проблему, вам нужно разместить слой защиты между обшивкой потолка и крышей вашего автомобиля. Обновление вашего изоляция потолка есть одна из лучших вещей, которые вы можете сделать, чтобы повысить комфорт в вашем автомобиле.

Обратите внимание, что если вы уже установили звукопоглотитель Second Skin на крыше автомобиля вы уже добавили некоторую тепловую защиту. Если нет звукоизоляции или был использован дешевый глушитель, вы можете добавить больше.

Наш Heat Wave Pro, материал из джута и джинсовой ткани с фольгой с каждой стороны, работает очень хорошо. между обшивкой потолка и крышей автомобиля. Помимо того, что он имеет очень высокую теплотворную способность, он также хорошо поглощает звук. Это приятный бонус, особенно если в вашем автомобиле отличная аудиосистема. система.

Для еще лучших результатов вы можете установить наш продукт из гидрофобной меламиновой пены – это называется Мега Зорбе. Mega Zorbe обладает лучшими акустическими свойствами, а также высокой термостойкостью. сопротивление. Мы также предлагаем пенопластовые листы с закрытыми порами, немного более долговечны, а также имеют высокое значение r.

Утеплите капот — защитите краску

Это абсолютно необходимо, если у вас есть дорогая работа по покраске. Иначе тепло двигателя испортит краска на несколько лет раньше. Сначала наносим наш демпфер на металлическую поверхность капота, а затем установите Mega Block или Heat Wave Pro для отражения лучистого тепла. Вы сократите шум двигателя, при этом верхняя часть капота становится прохладной на ощупь.

Изолируйте воздухозаборник холодного воздуха — увеличьте производительность двигателя

Системы впуска холодного воздуха изготовлены из пластика. Проблема в том, что пластик легко позволяет двигателю тепло отсека для нагревания воздуха внутри тракта холодного воздуха, что противоречит его назначению. Сражаться это, и дайте вашему двигателю глоток прохладного, плотного воздуха с теплозащитным экраном воздухозаборника. Защитите впускной тракт холодного воздуха термоблоком.

Вторая кожа может помочь!

Автомобили часто можно сделать более комфортными с помощью дополнительных тепловых барьеров. Горячие стержни, восстановлением и высокопроизводительными автомобилями может быть веселее управлять с некоторыми базовыми контроль тепла. Независимо от того, является ли ваша цель комфортом или производительностью, мы можем помочь вам достичь ее.

Second Skin может помочь вам понять, что лучше всего подходит для вашего автомобиля. Прежде чем тратить деньги, позвоните нам для помощи в вашем проекте!

Знать нужно многое, но с небольшой помощью это может быть легко. Мы здесь, чтобы помочь вам построить автомобиль, которым вы хотите управлять.

Что такое теплоизоляция – теплоизолятор

2019-06-04 2019-05-22 by Nick Connor

Теплоизоляция – это процесс уменьшения передачи тепла между объектами, находящимися в тепловом контакте или в зоне радиационного воздействия . Теплоизоляция

Теплоизоляция

Теплоизоляция – это процесс уменьшения передачи тепла между объектами, находящимися в тепловом контакте или в зоне радиационного воздействия. Теплоизоляция состоит из материалов с низкой теплопроводностью, объединенных для достижения еще более низкой теплопроводности системы. Теплоизоляция может быть достигнута с помощью специально разработанных методов или процессов, а также с помощью подходящих форм объектов и материалов.

См. также: Теплопроводность

С микроскопической точки зрения перенос тепловой энергии в твердых телах обычно может быть вызван двумя эффектами:

• миграцией свободных электронов
• колебательными волнами решетки (фононами)

Когда электроны и фононы переносятся тепловой энергии, приводящей к кондуктивной теплопередаче в твердом теле, теплопроводность может быть выражена как:

k = k _e + k _ph

Металлы обычно имеют высокая электропроводность и высокая теплопроводность . Эти свойства возникают, в частности, из факта, что их внешние электроны (свободные электроны) делокализованы . Их вклад в теплопроводность очень велик и обозначается как электронная теплопроводность , k _e . В результате металлы являются очень хорошими теплопроводниками, а не теплоизоляторами.

Для твердых неметаллических веществ , k определяется прежде всего k _ph , которое увеличивается по мере уменьшения частоты взаимодействий между атомами и решеткой. Фактически, решеточная теплопроводность является доминирующим механизмом теплопроводности в неметаллах, если не единственным. В твердых телах атомы колеблются вокруг своих положений равновесия (кристаллическая решетка). Колебания атомов не независимы друг от друга, а довольно сильно связаны с соседними атомами. Регулярность расположения решетки существенно влияет на k _ph , с кристаллическими (хорошо упорядоченными) материалами, такими как кварц , имеющими более высокую теплопроводность, чем аморфные материалы, такие как стекло.

Следует добавить, что теплоизоляция в первую очередь 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 пеноподобной структуре 9).0140). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главное преимущество в отсутствии конвекции . Следовательно, многие изоляционные материалы (например, полистирол) 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.

Следует отметить, что потери тепла от более горячих объектов происходят по трем механизмам (по отдельности или в комбинации):

• Теплопроводность
• Тепловая конвекция
• Тепловое излучение

Радиационная теплопередача опосредована электромагнитным излучением и, следовательно, не требует какой-либо среды для теплопередачи. На самом деле передача энергии излучением происходит быстрее всего (со скоростью света) и не испытывает затухания в вакууме. Любой материал, имеющий температуру выше абсолютного нуля, выделяет около лучистая энергия . Большая часть энергии этого типа находится в инфракрасной области электромагнитного спектра, хотя некоторая ее часть находится в видимой области. Чтобы уменьшить этот тип теплопередачи, следует использовать материалы с низким коэффициентом излучения. Излучательная способность , ε , поверхности материала представляет собой его эффективность в испускании энергии в виде теплового излучения и варьируется от 0,0 до 1,0. Как правило, полированные металлы имеют очень низкий коэффициент излучения и поэтому широко используются для отражения лучистой энергии обратно к ее источнику, как в случае 9.0139 одеяла для оказания первой помощи .

Теплоизолятор

Как уже было сказано, теплоизоляция основана на использовании веществ с очень низкой теплопроводностью . Эти материалы известны как теплоизоляторы . Обычными теплоизоляционными материалами являются шерсть, стекловолокно, минеральная вата, полистирол, полиуретан, гусиное перо и т. д. Эти материалы очень плохо проводят тепло и поэтому являются хорошими теплоизоляторами.

Следует добавить, что теплоизоляция в первую очередь основана на очень низкой теплопроводности газов. Газы обладают плохой теплопроводностью по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пенообразная структура ). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главное преимущество в отсутствии конвекции . Следовательно, многие изоляционные материалы (например, полистирол) функционируют просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию . Во всех типах теплоизоляции удаление воздуха из пустот еще больше снижает общую теплопроводность изолятора.

Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через много интерфейсов , вызывающих быстрое снижение коэффициента теплопередачи.

В случае теплоизоляции можно использовать отражающую изоляцию. Отражающая изоляция обычно состоит из многослойной параллельной фольги с высокой отражательной способностью, расположенной на расстоянии друг от друга, чтобы отражать тепловое излучение обратно к его источнику.

Пример – Потери тепла через стену

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.).

1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
2. Теперь предположим теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из пенополистирола толщиной 10 см (L ₂ ) с теплопроводностью k ₂ = 0,03 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 . U-фактор определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

1. голая стена

Предполагая одномерный теплообмен через плоскую стенку и пренебрегая излучением, 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

2. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную передачу тепла через плоскую композитную стену, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как :

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 0,1/0,03 + 1/30) = 0,276 Вт/м ² K

3

3 тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт/м ² К] x 30 [К] = 8,28 Вт/м ²

Общие потери тепла через эту стену будут:

q _потери = q . A = 8,28 [Вт/м ² ] x 30 [м ² ] = 248 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:

1. Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
2. Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
3. 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:

1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
3. WM Stacey, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
4. Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
5. WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
6. Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
7. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. 19 января.93.
9. Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.

Передовая физика реакторов:

1. К. О. Отт, В. А. Безелла, Введение в статистику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, исправленное издание (1989 г.), 1989 г., ISBN: 0-894-48033-2.
2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

См. также:

Тепловые потери

Мы надеемся, что эта статья Теплоизоляция – Теплоизолятор поможет вам. Если это так, дайте нам лайк на боковой панели. Основная цель этого веб-сайта – помочь общественности узнать интересную и важную информацию о теплотехнике.