Теплопроводность утеплителей: Сравнение утеплителей по теплопроводности

Таблица данных по теплопроводности утеплителей

Современные утеплительные материалы имеют уникальные характеристики и применяются для решения задач определенного спектра. Большинство из них предназначены для обработки стен дома, но есть и специфичные, разработанные для обустройства дверных и оконных проемов, мест стыка кровли с несущими опорами, подвальных и чердачных помещений. Таким образом, выполняя сравнение теплоизоляционных материалов, нужно учитывать не только их эксплуатационные свойства, но и сферу применения.

Главные параметры

Дать оценку качеству материала можно исходя из нескольких основополагающих характеристик. Первая из них – коэффициент теплопроводности, который обозначается символом «лямбда» (ι). Этот коэффициент показывает, какой объем теплоты за 1 час проходит через отрезок материала толщиной 1 метр и площадью 1 м² при условии, что разница между температурами среды на обеих поверхностях составляет 10°С.

Показатели коэффициента теплопроводности любых утеплителей зависят от множества факторов – от влажности, паропроницаемости, теплоемкости, пористости и других характеристик материала.

Чувствительность к влаге

Влажность – это объем влаги, которая содержится в теплоизоляции. Вода отлично проводит тепло, и насыщенная ею поверхность будет способствовать выхолаживанию помещения. Следовательно, переувлажненный теплоизоляционный материал потеряет свои качества и не даст желаемого эффекта. И наоборот: чем большими водоотталкивающими свойствами он обладает, тем лучше.

Паропроницаемость – параметр, близкий к влажности. В числовом выражении он представляет собой объем водяного пара, проходящий через 1 м2 утеплителя за 1 час при соблюдении условия, что разность потенциального давления пара составляет 1Па, а температура среды одинакова.

При высокой паропроницаемости материал может увлажняться. В связи с этим при утеплении стен и перекрытий дома рекомендуется выполнить монтаж пароизоляционного покрытия.

Водопоглощение – способность изделия при соприкосновении с жидкостью впитывать ее. Коэффициент водопоглощения очень важен для материалов, которые используются для обустройства наружной теплоизоляции. Повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки и роса могут привести к ухудшению характеристик материала.

Также не рекомендуется применять водопоглощающую изоляцию при отделке ванных комнат, санузлов, кухонь и других помещений с высоким уровнем влажности.

Плотность и теплоемкость

Пористость – выраженное в процентах количество воздушных пор от общего объема изделия. Различают поры закрытые и открытые, крупные и мелкие. Важно, чтобы в структуре материала они были распределены равномерно: это свидетельствует о качестве продукции. Пористость иногда может достигать 50%, в случае с некоторыми видами ячеистых пластмасс этот показатель составляет 90-98%.

Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала. Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия.

Теплоемкость – показатель, демонстрирующий, какое количество тепла готова аккумулировать теплоизоляция. Биостойкость – способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов, например, патогенной флоры. Огнестойкость – противодействие изоляции огню, при этом данный параметр не стоит путать с пожаробезопасностью. Различают и другие характеристики, к которым относятся прочность, выносливость на изгиб, морозостойкость, износоустойчивость.

Коэффициент сопротивления

Также при выполнении расчетов нужно знать коэффициент U – сопротивление конструкций теплопередаче. Этот показатель не имеет никакого отношения к качествам самих материалов, но его нужно знать, чтобы сделать правильный выбор среди разнообразных утеплителей. Коэффициент U представляет собой отношение разности температур с двух сторон изоляции к объему проходящего через нее теплового потока.

Чтобы найти теплосопротивление стен и перекрытий, нужна таблица, где рассчитана теплопроводность строительных материалов.

 

Произвести необходимые вычисления можно и самостоятельно. Для этого толщину слоя материала делят на коэффициент его теплопроводности. Последний параметр — если речь идет об изоляции — должен быть указан на упаковке материала. В случае с элементами конструкции дома все немного сложнее: хотя их толщину можно измерить самостоятельно, коэффициент теплопроводности бетона, дерева или кирпича придется искать в специализированных пособиях.

При этом часто для изоляции стен, потолка и пола в одном помещении используются материалы разного типа, поскольку для каждой плоскости коэффициент теплопроводности нужно рассчитывать отдельно.

Теплопроводность основных видов утеплителей

Исходя из коэффициента U, можно выбрать, какой из видов теплоизоляции лучше использовать, и какую толщину должен иметь слой материала. Расположенная ниже таблица содержит сведения о плотности, паропроницаемости и теплопроводности популярных утеплителей:

Преимущества и недостатки

При выборе теплоизоляции нужно учитывать не только ее физические свойства, но и такие параметры, как легкость монтажа, потребность в дополнительном обслуживании, долговечность и стоимость.

Сравнение самых современных вариантов

Как показывает практика, проще всего осуществлять монтаж пенополиуретана и пеноизола, которые наносятся на обрабатываемую поверхность в форме пены. Эти материалы пластичны, они с легкостью заполняют полости внутри стен постройки. Недостатком вспениваемых веществ является потребность в использовании специального оборудования для их распыления.

Как показывает приведенная выше таблица, достойную конкуренцию пенополиуретану составляет экструдированный пенополистирол. Этот материал поставляются в виде твердых блоков, но с помощью обычного столярного ножа ему можно придать любую форму.

Сравнивая характеристики пенных и твердых полимеров, стоит отметить, что пена не образует швов, и это является ее главным преимуществом по сравнению с блоками.

Сравнение ватных материалов

Минеральная вата по свойствам похожа на пенопласты и пенополистирол, однако при этом «дышит» и не горит. Также она обладает лучшей устойчивостью при воздействии влаги и практически не меняет свои качества в процессе эксплуатации. Если стоит выбор между твердыми полимерами и минеральной ватой, лучше отдать предпочтение последней.

У каменной ваты сравнительные характеристики те же, что и у минеральной, но стоимость выше. Эковата имеет приемлемую цену и легко монтируется, но отличается низкой прочностью на сжатие и со временем проседает. Стекловолокно также проседает и, кроме того, осыпается.

Сыпучие и органические материалы

Для теплоизоляции дома иногда применяются сыпучие материалы – перлит и гранулы из бумаги. Они отталкивают воду и устойчивы к воздействию патогенных факторов. Перлит экологичен, он не горит и не оседает. Тем не менее, сыпучие материалы редко применяются для утепления стен, лучше с их помощью обустраивать полы и перекрытия.

Из органических материалов необходимо выделить лен, древесное волокно и пробковое покрытие. Они безопасны для окружающей среды, но подвержены горению, если не пропитаны специальными веществами. Кроме того, древесное волокно подвержено воздействию биологических факторов.

В целом, если учитывать стоимость, практичность, теплопроводность и долговечность утеплителей, то наилучшие материалы для отделки стен и перекрытий – это пенополиуретан, пеноизол и минеральная вата. Остальные виды изоляции обладают специфическими свойствами, так как разработаны для нестандартных ситуаций, а применять такие утеплители рекомендуется только в том случае, если других вариантов нет.

Сравнение утеплителей по теплопроводности

На чтение 4 мин. Просмотров 885 Опубликовано 13.05.2020

Предисловие. На рынке стройматериалов имеется сегодня большой выбор различных теплоизоляционных материалов, различных по стоимости, теплопроводности и своим характеристикам. Как же разобраться в этом разнообразии и принять правильное решение в пользу определенного материала? Какие параметры важны при выборе? В этой статье мы сравним утеплители по теплопроводности и другим характеристикам.

Сравнение характеристик утеплителей

Для начала мы предоставим основные характеристики теплоизоляционных материалов, на которые стоит обратить внимание при их выборе. Сравнение утеплителей по этим характеристикам следует производить исходя из назначения и характеристик утепляемого помещения (наличие открытого огня, влажность, природные условия и т.д.). Мы расположили основные характеристики утеплителей в порядке их значимости.

Теплопроводность. Чем ниже теплопроводность, тем меньше требуется утеплительный слой, а значит, и ваши расходы на утепление сократятся.

Влагопроницаемость. Меньшая влагопроницаемость снижает негативное воздействие влаги на утеплитель при последующей эксплуатации.

Пожаробезопасность. Материал не должен поддерживать горение и выделять ядовитые пары, а иметь свойство к самозатуханию.

Экономичность. Утеплитель должен быть доступным по стоимости для широкого слоя потребителей.

Долговечность. Чем больше срок использования утеплителя, тем он дешевле обходится потребителю при эксплуатации и не требует частой замены или ремонта.

Экологичность. Материал для теплоизоляции должен быть экологически чистым, безопасным для здоровья человека и окружающей природы. Эта характеристика важна для жилых помещений.

Толщина материала. Чем тоньше утеплитель, тем меньше будет “съедаться” жилое пространство помещения.

Вес материала. Меньший вес утеплителя даст меньшее утяжеление утепляемой конструкции после монтажа.

Звукоизоляция. Чем выше звукоизоляция, тем лучше защита жилых помещений от шума со стороны улицы.

Простота монтажа. Момент достаточно важен для любителей делать ремонт в доме своими руками.

Сравнение характеристик популярных утеплителей

Пенопласт (пенополистирол)

Этот утеплитель самый популярный, благодаря легкости монтажу и небольшой стоимости.

Пенопласт изготавливается при помощи вспенивания полистирола, имеет очень низкую теплопроводность, устойчив к влажности, легко режется ножом и удобен во время монтажа. Благодаря низкой стоимости имеет большую востребованность для утепления различных помещений. Однако материал достаточно хрупкий, а также поддерживает горение, выделяя токсичные вещества в атмосферу. Пенопласт предпочтительнее использовать в нежилых помещениях.

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Утеплитель не подвергается гниению и воздействию влаги, очень прочный и удобный в использовании – легко режется ножом. Низкое водопоглощение обеспечивает незначительные изменения теплопроводности материала в условиях высокой влажности, плиты имеют высокую сопротивляемость сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря этому экструдированный пенополистирол можно использовать для утепления ленточного фундамента и отмостки. Пеноплекс пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Базальтовая вата

Материал производится из базальтовых горных пород при расплавлении и раздуве с добавлением компонентов для получения волокнистой структуры материала с водоотталкивающими свойствами. При эксплуатации базальтовая вата Rockwool не уплотняется, а значит, ее свойства не изменяются со временем. Материал пожаробезопасен и экологичен, имеет хорошие показатели звукоизоляции и теплоизоляции. Используется для внутреннего и наружного утепления. Во влажных помещениях требует дополнительной пароизоляции.

Минеральная вата

Минвата производится из природных материалов – горных пород, шлака, доломита с помощью специальной технологии. Минвата Изовер имеет низкую теплопроводность, пожаробезопасна и абсолютно безопасна. Одним из недостатков утеплителя является низкая влагостойкость, что требует обустройства дополнительной влаго- пароизоляции при его использовании. Материал не рекомендуется использовать для утепления подвалов домов и фундаментов, а также во влажных помещениях – парилках, банях, предбанниках.

Пенофол, изолон (фольгированный теплоизолятор из полиэтилена)

Утеплитель состоит из нескольких слоев вспененного полиэтилена, имеющих различную толщину и пористую структуру. Материал часто имеет слой фольги для отражающего эффекта, выпускается в рулонах и в листах. Утеплитель имеет толщину в несколько миллиметров (в 10 раз тоньше обычных утеплителей), но отражает до 97% тепловой энергии, очень легкий, тонкий и удобный в работе материал. Используются для теплоизоляции и гидроизоляции помещений. Имеет длительный срок эксплуатации, не выделяет вредных веществ.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение утеплителей по теплопроводности. Таблица

Данная таблица теплопроводности утеплителей дает полную картину и представление, о том, какой лучше использовать утеплитель. Остается лишь соотнести данные этой таблицы с сравнением стоимости утеплителей у разных поставщиков. Узнать цены на материалы для утепления и сравнить их стоимость можно в каталоге компаний. А чтобы не ошибиться в выборе рассчитайте толщину утепления на нашем сайте.

таблица изоляционных материалов, коэффициент пенопласта 50 мм в сравнении по толщине, теплоизоляционные

Чтобы зимой наслаждаться теплотой и уютом в своем дома, нужно заранее позаботиться об его теплоизоляции. Сегодня сделать это совершенно несложно, ведь на строительном рынке имеется широкий ассортимент утеплителей. Каждый из них имеет свои минусы и плюсы, подходит для утепления при определенных условиях эксплуатации. При выборе материала очень важным остается такой критерий, как теплопроводность.

Что такое теплопроводность

Это процесс отдачи тепловой энергии с целью получения теплового равновесия. Температурный режим должен быть выровнен, главным остается скорость, с которой будет осуществлена эта задача. Если рассмотреть теплопроводность по отношению к дому, то чем дольше происходит процесс выравнивания температур воздуха в доме и на улице, то тем лучше. Говоря простыми словами, теплопроводность – это показатель, по которому можно понять, как быстро остывают стены в доме.

Этот критерий представлен в числовом значении и характеризуется коэффициентом тепловой проводимости. Благодаря ему можно узнать какое количество тепловой энергии за единицу времени сможет пройти через единицу поверхности. Чем выше значение теплопроводности у утеплителя, тем он быстрее проводит тепловую энергию.

На видео – виды утеплителей и их характеристики:

Чем ниже значение коэффициента проводимости тепла, тем дольше материал сможет удерживать тепло в зимние дни, а прохладу в летние. Но имеется ряд других факторов, которые также нужно принимать во внимание при выборе изолирующего материала.

Пенополистирол

Этот теплоизолятор один из самых востребованных. А связано это с его низкой проводимостью тепла, невысокой стоимостью и простотой монтажа. На полках магазинов материал представлен в плитах, толщина пенополистирола 20-150 мм. Получают путем вспенивание полистирола. Полученные ячейки заполняют воздухом. Для пенопласта характерна разная плотность, низкая проводимость тепла и стойкость к влаге.

На фото – пенополистирол

Так как пенополистирол стоит недорого, он имеет широкую популярность среди многих застройщиков для утепления различных домов и построек. Но есть у пенопласта свои недостатки. Он является очень хрупким и быстро воспламеняется, а при горении выделяет в окружающую среду вредные токсины. По этой причине применять пенопласт лучше для утепления нежилых домов и ненагружаемых конструкций. Для жилых помещений стоит обратить внимание на фольгированные утеплители для стен.

А вот какова теплопроводность пеноблоков и газоблоков, рассказывается в данной статье.

Какова теплопроводность пенобетона и газобетона, можно понять прочитав содержание статьи.

А вот какова теплопроводность газосиликатного блока, можно увидеть здесь в статье: https://resforbuild.ru/beton/bloki/gazosilikatnye/texnicheskie-xarakteristiki-2.html

А в данной статье можно посмотреть таблицу теплопроводности керамзитобетонных блоков. Для этого стоит перейти по ссылке.

Экструдированный пенополистирол

Этот материал не боится влияния влаги и гниению. Он прочный и удобный в плане монтажа. Легко поддается механической обработке. Имеет низкий уровень водоплоглощения, поэтому при повышенной влажности экструдированный пенополистирол сохраняет свои свойства. Утеплитель относится к пожаробезопасным материалам, он имеет продолжительный срок службы и простоту монтажа.

На фото – экструдированный пенополистирол

Представленные характеристики и низкая проводимость тепла позволят назвать экструдированный пенополистирол самым лучшим утеплителем для ленточных фундаментов и отмосток. При установке лист с толщиной 50 мм можно заменить пеноблок с толщиной 60 мм по проводимости тепла. При этом утеплитель не пропускает вод, так что не нужно заботиться про вспомогательную гидроизоляцию.

Минеральная вата

Минвата – это утеплитель, который можно отнести к природным и экологически чистым. Минеральная вата обладает низким коэффициентом проводимости тепла и совершенно не поддается влиянию огня. Производится утеплитель в виде плит и рулонов, каждый из которых имеет свои показатели жесткости. В статье вы можете почитать о том, чем хороша минеральная или каменная вата Технониколь.

На фото – минеральная вата

Если нужно изолировать горизонтальную поверхностность, то стоит задействовать плотные маты, а для вертикальных – жесткие и полужесткие плиты. Что касается минусов, то утеплитель минвата имеет низкую стойкость к влаге, так что при ее монтаже необходимо позаботиться про влаго-и пароизоляцию. Применять минвату не стоит для обустройства подвала, погреба, парилки в бане. Хотя если грамотно выложить гидроизоляционный слой, то минвата будет служить долго и качественно. А вот какова теплопроводность минваты, поможет понять информация из статьи.

Базальтовая вата

Этот утеплитель получают методом расплавления базальтовых горных пород с добавлением вспомогательных составляющих. В результате получается материал, имеющий волокнистую структуру и отличные водоотталкивающие свойства. Утеплитель не воспламеняется и совершенно безопасен для здоровья. Кроме этого, у базальта отличные показатели для качественной изоляции звука и тепла. Применять можно для утепления как снаружи, так и внутри дома.

На фото – базальтовая вата для утепления

При установке базальтовой ваты необходимо надевать средства защиты. Сюда относят перчатки, респиратор и очки. Это позволит защитить слизистые оболочки от попадания осколков ваты. При выборе базальтовой ваты сегодня большой популярностью пользуется марка Rockwool. В статье можно ознакомиться о том, что лучше: базальная или минеральная вата.

В ходе эксплуатации материала можно не переживать, что плиты будут уплотняться или слеживаться. А это говорит о прекрасных свойствам низкой теплопроводности, которые со временем не меняются.

Пенофол

Этот утеплитель производится в виде рулонов, толщина которых 2-10 мм. В основе материала положен вспененный полиэтилен. В продаже можно встретить теплоизолятор, на одной стороне которого имеется фольга для образования отражающего фона. Толщина материала в несколько раз меньше представленных ранее материалов, но при этом это совершенно не влияет на теплопроводность. Он способен отражать до 97% тепла. Вспененные полиэтилен может похвастаться продолжительным сроком службы и экологической чистотой.

На фото- утеплитель Пенофол:

Изолон совершенно легкий, тонкий и удобный в плане установки. Применяют рулонный теплоизолятор при обустройстве влажных комнат, куда можно отнести подвал, балкон. Кроме этого, применения утеплителя позволит сохранить полезную площадь помещения, если устанавливать его внутри дома.

А вот какова теплопроводность керамического кирпича и где такой строительный материал используется, поможет понять информация из статьи.

Так же будет интересно узнать о том, каковы характеристики и теплопроводность газобетон.

Так же будет интересно узнать о том, какова теплопроводность керамзита.

Какова теплопроводность подложки под ламинат и как правильно сделать просчёты, рассказывается в данной статье.

Таблица 1 – Показатели проводимости тепла популярных материалов

Материал	Теплопроводность, Вт/(м*С)	Плотность, кг/м3	Паропроницаемость, мг/ (м*ч*Па)
Пенополиуретан	0,023	32	0,0-0,05
	0,029	40
	0,035	60
	0,041	80
Пенополистирол	0,038	40	0,013-0,05
	0,041	100
	0,05	150
Экструдированный пенополистирол	0,031	33	0,013
Минеральная вата	0,048	50	0,49-0,6
	0,056	100
	0,07	200
Пенопласт ПВХ	0,052	125	0,023

Теплопроводность – это один из главных критериев при выборе теплоизоляционного материала. Если вести установку утеплителя с низким коэффициентом теплопроводности, то это позволит на дольше сохранить тепло в доме, создавая тем самых комфортные условия для проживания.

Сравнение утеплителей — свойства и таблица теплопроводности. Жми!

Требования к частным домам и квартирам по уровню сохранения тепла значительно повысились. Многие прибегают к дополнительной отделке чердачных перекрытий, внешних стен по причине постоянного повышения стоимости энергоносителей.

За последние годы появилось достаточно материалов, позволяющих значительно улучшить сбережение тепла в частном доме или квартире. Они также обладают рядом других свойств, что в целом делает их прекрасной альтернативой капитальной реконструкции.

Разновидности  и  описание

На выбор потребителей предлагаются материалы с различными механическими свойствами.

От этого во многом зависит удобство монтажа и свойства. По данному показателю различают:

1. Пеноблоки. Изготавливаются из бетона со специальными добавками. В результате химической реакции структура получается пористой.
2. Плиты. Строительный материал различной толщины и плотности изготавливается при помощи прессования или склеивания.
3. Вата. Продается в рулонах и характеризуется волокнистой структурой.
4. Гранулы (крошка). Сыпучие утеплители с пеновеществами различной фракции.

[warning]Важно знать: подбор материала осуществляется с учетом свойств, стоимости и предназначения. Применение одинакового утеплителя для стен и чердачного перекрытия не позволит получить желаемый эффект, если не указано, что он предназначен для конкретной поверхности.[/warning]

Сырьем для утеплителей могут выступать различные вещества. Они все делятся на две категории:

• органические на основе торфа, камыша, древесины;
• неорганические — изготавливаются из вспененного бетона, минералов, асбестосодержащих веществ и др.

Основные свойства

Эффективность материала во многом зависит от трех основных характеристик. А именно:

1. Теплопроводность. Это главный показатель материала, выражается коэффициентом, исчисляется в ваттах на 1 метр квадратный. В зависимости от уровня удержания тепла требуется разное количество утеплителя. На него существенно влияет показатель впитывания влаги.
2. Плотность. Не менее важная характеристика. Чем выше плотность пористого материала, тем эффективнее будет удерживаться тепло внутри здания. В большинстве случаев именно данный показатель является определяющим при выборе утеплителя для стен, этажного перекрытия или крыши.
3. Гигроскопичность. Устойчивость к воздействию влаги очень важна. Например, цокольные перекрытия, которые расположены в сырых местах, важно утеплять материалом с самой низкой гигроскопичностью, каким является, например, пластиформ.

Нужно обращать внимание и на ряд других показателей. Это устойчивость механическим повреждениям, перепадам температур, горючесть и длительность эксплуатации.

Сравнение основных показателей

Чтобы понять, насколько эффективным будет тот или иной утеплитель, необходимо сравнить основные показатели материалов. Это можно сделать, просмотрев таблицу 1.

Материал	Плотность кг/м3	Теплопроводность	Гигроскопичность	Минимальный слой, см
Пенополистирол	30-40	Очень низкая	Средняя	10
Пластиформ	50-60	Низкая	Очень низкая	2
Пенофол	60-70	Низкая	Средняя	5
Пенопласт	35-50	Очень низкая	Средняя	10
Пеноплекс	25-32	низкая	низкая	20
Минеральная вата	35-125	Низкая	Высокая	10-15
Базальтовое волокно	130	Низкая	высокая	15
Керамзит	500	Высокая	Низкая	20
Ячеистый бетон	400-800	Высокая	Высокая	20-40
Пеностекло	100-600	Низкая	низкая	10-15

 

Таблица 1 Сравнение теплоизоляционных свойств материалов

Из приведенных видов лидером в рейтинге считается пенопласт. Материал имеет неоспоримые достоинства, в том числе доступную стоимость.

При этом многие отдают предпочтение пластиформу, минеральной вате или ячеистому бетону. Это связанно с индивидуальными предпочтениями, особенностями монтажа и некоторыми физическими свойствами.

Особенности применения

Прежде чем определиться с материалами для отделки частного дома или квартиры, необходимо правильно рассчитать толщину слоя конкретного утеплителя.

Также следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Для горизонтальных поверхностей (пол, потолок) можно использовать практически любой материал. Применение дополнительного слоя с высокой механической прочностью обязательно.
2. Цокольные перекрытия рекомендуется утеплять стройматериалами с низкой гигроскопичностью. Повышенная влажность должна быть учтена. В противном случае утеплитель под воздействием влаги частично или полностью потеряет свойства.
3. Для вертикальных поверхностей (стены) необходимо использовать материалы плитно-листового типа. Насыпные или рулонные со временем будут проседать, поэтому необходимо тщательно продумать способ крепежа.

Монтаж различных видов

Выбирая тот или иной материал для лучшего сохранения тепла в доме или квартире, нужно учесть особенности его установки. Сложность и набор инструментов для проведения монтажных работ во многом зависит от формы теплоизоляции. А именно:

• керамзит. Применяется исключительно для полов и межэтажных перекрытий. Нужен шанцевый инструмент и дополнительные стройматериалы (стяжка или доски). Также потребуется гидроизоляционный слой в виде рубероида или другого аналогичного материала.
• минеральная вата. Правильный монтаж предполагает использование ручного инструмента для крепления каркаса. Минеральная вата очень просто устанавливается в заранее подготовленные ячейки, но требуется равномерное крепление по всей плоскости. Гидроизоляционный слой поверх утеплителя – обязательное условие продолжительной эксплуатации. Может использоваться для вертикальных и горизонтальных поверхностей.

[advice]Обратите внимание: занимаясь монтажом любого вида утеплителя важно помнить о гидро- и пароизоляции. Защитить отделку от прямого воздействия влаги очень важно.[/advice]

• пенопласт. Плиты крепятся к поверхности дюбелями с «пятаками». Среди необходимых инструментов шуруповерт, перфоратор, строительный нож и дюбеля. Форма стройматериала и легкий вес позволяет даже самостоятельно выполнить весь объем работ за короткий период времени.
• пеностекло. Для плотного соединения с поверхностью используются механические крепления или же растворы (цемента, мастик и других клеевых составов). Выбор зависит от материала стен. Большой популярностью пользуются блоки, но также в ассортименте имеются плиты и гранулы.

Что выбрать

Ежегодно появляются новые стройматериалы на различных выставках. С их помощью можно значительно сократить расходы на энергоресурсы в холодное время года. Но какой же из них будет оптимальным решением по всем параметрам. Мнения экспертов во многом расходятся.

Подбор материала основывается на свойствах, стоимости и удобстве монтажа. Производители наносят определенную маркировку на изделия, что существенно упрощает выбор. Например, пенопласт для стен, пола или крыши отличается свойствами и имеет специальные отметки.

Многие отдают предпочтение минеральной вате в сухих помещениях, пенопласту в помещениях с повышенной влажностью, и напыляемым утеплителям для труднодоступных мест.

Какой утеплитель лучше: эковата, каменная вата или пенополистирол, смотрите в следующем видео:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Коэффициент теплопроводности материала.

Теплопроводность строительных материалов: таблица

В привычной для населения страны холодной зиме, востребованность теплоизоляционных материалов всегда на высоком уровне. Необходимо учитывать все особенности каждого из утеплителей, чтобы сделать выбор в пользу качественного и целесообразного материала.

Содержание:

Зачем нужна теплоизоляция?

Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:

• Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.

Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.

• Увеличение долговечности конструкций здания.

В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены.

Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.

• Шумоизоляция.

Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).

• Увеличение полезной площади зданий.

Как правильно выбрать утеплитель?

При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:

• Теплопроводность.

Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.

Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.

Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.

Читайте также:  Материалы для утепления балкона или лоджии: основные характеристики

Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и  подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.

А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.

А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.

Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.

В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!

Таблица теплопроводности материалов

Материал	Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С	Плотность, кг/м³
Пенополиуретан	0,020	30
0,029	40
0,035	60
0,041	80
Пенополистирол	0,037	10-11
0,035	15-16
0,037	16-17
0,033	25-27
0,041	35-37
Пенополистирол (экструдированный)	0,028-0,034	28-45
Базальтовая вата	0,039	30-35
0,036	34-38
0,035	38-45
0,035	40-50
0,036	80-90
0,038	145
0,038	120-190
Эковата	0,032	35
0,038	50
0,04	65
0,041	70
Изолон	0,031	33
0,033	50
0,036	66
0,039	100
Пенофол	0,037-0,051	45
0,038-0,052	54
0,038-0,052	74

• Экологичность.

Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.

• Пожарная безопасность.

Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.

• Паро- и водонепроницаемость.

Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что  эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.

• Долговечность.

Читайте также:  Как утеплить стены минватой: общие правила

В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату  в первые годы службы значительно снижают свою эффективность.  Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.

Достоинства и недостатки утеплителей

1. Пенополиуретан – на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.
   Виды ППУ

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

1. Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

1. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

1. Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

1. Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

1. Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

1. Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость,  негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

Содержание статьи:

Выбор теплоизоляционных материалов на современном рынке огромен. Производители выпускают различные по структуре, плотности, звукоизоляционным характеристикам и влагостойкости модели. Потребителям необходимо знать теплопроводность утеплителей и критерии подбора. Подробное сравнение всех видов поможет найти идеальный для постройки материал.

Понятие теплопроводности

Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности – это главный показатель материала

Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.

В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.

Теплопередача различных материалов указывается в характеристиках изготовителя на упаковке.

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие. Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.

Материал	Показатель плотности, кг/м3
Минвата	50-200
Экструдированный пенополистирол	33-150
Пенополиуретан	30-80
Мастика из полиуретана	1400
Рубероид	600
Полиэтилен	1500

Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.

Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.

Материал	Толщина, мм
Пеноплекс	20
Минвата	38
Ячеистый бетон	270
Кладка из кирпича	370

При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.

Характеристики разных материалов

Перед рассмотрением таблицы теплопроводности утеплителей имеет смысл ознакомиться с кратким обзором. Информация поможет застройщикам разобраться в специфике материала и его назначении.

Пенопласт

Пенопласт и пенополистирол отличаются способом производства, ценой и теплопроводностью

Плитный материал, изготовленный посредством вспенивания полистирола. Отличается удобством раскроя и монтажа, низкой теплопроводностью – в сравнении с другими изоляторами пенопласт легче. Преимущества изделия – недорогая стоимость, стойкость к влажной среде. Минусы пенопласта – хрупкость, быстрая возгораемость. По этой причине плиты толщиной 20-150 мм используются для теплоизоляции легких наружных конструкций – фасадов под штукатурные работы, стены цоколей и подвалов.

При горении пенопласта выделяются токсичные вещества.

Экструдированный пенополистирол

Вспененный полистирол с экструзией отличается стойкость к воздействию влажной среды. Материал легко раскраивается, не горит, прост в укладке и транспортировке. У плит помимо низкой теплопроводности – высокая плотность и прочность на сжатие. Среди российских застройщиков популярен экструдированный пенополистирол брендов Техноплекс и Пеноплекс. Его применяют для теплоизоляции отмостки и ленточного фундамента.

Минеральная вата

Чем плотнее плиты минеральной базальтовой ваты, тем хуже они проводят тепло

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048 Вт/(м*С), что больше пенопласта. Материал изготавливается на основе горных пород, шлака или доломита в форме плит и рулонов, у которых разный индекс жесткости. Для утепления вертикальных поверхностей допускается применять жесткие и полужесткие изделия. Горизонтальные конструкции лучше утеплять при помощи легких минплит.

Несмотря на оптимальный индекс теплопроводности, у минеральной ваты маленькая устойчивость к влажной среде. Плиты не подойдут для утепления подвальных помещений, парилок, предбанников.

Применение минваты с низкой теплопроводностью допускается только при наличии пароизоляционного и гидроизоляционного слоев.

Базальтовая вата

Основой для изоляции является базальтовый вид горной породы, который раздувается при нагреве до состояния волокон. При изготовлении также добавляют нетоксичные связующие компоненты. На российском рынке продукция бренда Роквул, на примере которой можно рассмотреть особенности утеплителя:

• не подвергается возгоранию;
• отличается хорошим показателем тепло- и звукоизоляции;
• отсутствие слеживания и уплотнения в процессе эксплуатации;
• экологически чистый строительный материал.

Параметры теплопроводности позволяют использовать каменную вату для наружных и внутренних работ.

Стекловата

Стекловата имеет коэффициент теплопроводности выше, чем каменная вата, материал гигроскопичен

Стекловатный утеплитель изготавливается из буры, известняка, соды, просеянного доломита и песка. Для экономии на производстве применяют стеклобой, что не нарушается свойства материала. К преимуществам стекловаты относятся высокие показатели тепло- и звукоизоляции, экологическая чистота и низкая стоимость. Минусов больше:

• Гигроскопичность – впитывает воду, вследствие чего теряет утепляющие характеристики. Для предотвращения гниения и разрушения конструкции укладывают между пароизоляционными слоями.
• Неудобство монтажа – волокна с повышенной хрупкостью распадаются, могут вызывать жжение и зуд кожи.
• Непродолжительная эксплуатация – через 10 лет происходит усадка.
• Невозможность применения для утепления влажных комнат.

При работе со стекловатой нужно защищать кожу рук перчатками, лицо – очками или маской.

Вспененный полиэтилен

Вспененный фольгированный полиэтилен имеет пропускает тепло хуже, чем обычный

Рулонный полиэтилен с пористой структурой имеет дополнительный отражающий слой из фольги. Преимущества изолона и пенофола:

• маленькая толщина – от 2 до 10 мм, что в 10 раз меньше обычных изоляторов;
• возможность сохранения до 97 % полезного тепла;
• стойкость к воздействию влаги;
• минимальная теплопроводность за счет пор;
• экологическая чистота;
• отражающий эффект, за счет которого аккумулируется тепловая энергия.

Рулонная теплоизоляция подходит для укладки во влажных комнатах, на балконах и лоджиях.

Напыляемая теплоизоляция

Пенополиуретан имеет самую низкую теплопроводность

Если обратиться к таблице, то видно, что напыляемые виды заменяют 10 см минваты. Они выпускаются в баллонах, напоминают монтажную пену и наносятся при помощи специального инструмента. Напыляемый утеплитель бывает разной жесткости, в емкости также присутствуют пенообразователи – полиизоционатом и полиолом. По типу основного компонента изоляция бывает:

• ППУ. Пенополиуретан с открытой ячеистой структурой прочен, теплоэффективен. При наличии закрытых пустот в составе – может пропускать пар.
• Пеноизольная. Жидкий пенопласт на карбамидоформальдегидной основе отличается паропроницаемостью, стойкость к возгоранию. Наносится посредством заливки. Оптимальная температура затвердевания – от +15 градусов.
• Жидкая керамика. Керамические компоненты расплавляются до жидкого состояния, потом смешиваются полимерными веществами и пигментами. Получаются вакуумированные полости. Наружное утепление обеспечивает защиту здания на 10 лет, внутреннее – на 25 лет.
• Эковата. Целлюлоза измельчается до состояния пыли, приобретает клейкость при попадании воды. Материал подходит для работы на влажных стеновых поверхностях, но не используется рядом с каминными трубами, дымоходами и печами.

Напыляемые утеплители отличаются хорошей сцепкой с поверхностями, для которых применялись дерево, кирпич или газобетон.

Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов

На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.

Материал	Теплопроводность, Вт/м*К	Толщина, мм	Плотность,  кг/м³	Температура укладки,  °C	Паропроницаемость, мг/м²*ч*Па
Пенополиуретан	0,025	30	40-60	От -100 до +150	0,04-0,05
Экструдированный пенополистирол	0,03	36	40-50	От -50 до +75	0,015
Пенопласт	0,05	60	40-125	От -50 до +75	0,23
Минвата (плиты)	0,047	56	35-150	От -60 до +180	0,53
Стекловолокно (плиты)	0,056	67	15-100	От +60 до +480	0,053
Базальтовая вата (плиты)	0,037	80	30-190	От -190 до +700	0,3
Железобетон	2,04	2500	0,03
Пустотелый кирпич	0,058	50	1400	0,16
Деревянные брусья с поперечным срезом	0,18	15	40-50	0,06

Для параметров толщины применялся усредненный показатель.

Иные критерии подбора утеплителей

Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.

Объемный вес

Вес и плотность минваты влияет на качество утепления

Данная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:

• Минераловатные продукты отличаются плотностью 30-200 кг/м3, поэтому подходят для всех поверхностей строения.
• Вспененный полиэтилен имеет толщину 8-10 мм. Плотность без фольгирования равняется 25 кг/м3 с отражающей основой – около 55 кг/м3.
• Пенопласт отличается удельным весом от 80 до 160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – от 28 до 35 кг/м3. Последний материал является одним из самых легких.
• Полужидкий напыляемый пеноизол при плотности 10 кг/м3 требует предварительного оштукатуривания поверхности.
• Пеностекло имеет плотность, связанную со структурой. Вспененный вариант характеризуется объемным весом от 200 до 400 кг/м3. Теплоизолят из ячеистого стекла – от 100 до 200 м3, что делает возможным применение на фасадных поверхностях.

Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.

Способность держать форму

Плиты и пенополиуретан имеют одинаковую степень жесткости, хорошо выдерживают форму

Производители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.

Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:

• Вата (минеральная, базальтовая, эко) при укладке между стропилами расправляется. За счет жестких волокон исключается деформация.
• Пенные виды держат форму на уровне жесткой каменной ваты.

Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.

Паропроницаемость

Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.

По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:

• Пены – изделия, для производства которых применяется технология вспенивания. Продукция вообще не пропускает конденсат.
• Ваты – теплоизоляция на основе минерального или органического волокна. Материалы могут пропускать конденсат.

При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.

Горючесть

Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий. Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:

• НГ – негорючие: каменная и базальтовая вата.
• Г – возгораемые. Материалы категории Г1 (пенополиуретан) отличаются слабой возгораемостью, категории Г4 (пенополистирол, в т.ч. экструдированный) – сильногорючие.
• В – воспламеняемые: плиты из ДСП, рубероид.
• Д – дымообразующие (ПВХ).
• Т – токсичные (минимальный уровень – у бумаги).

Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.

Звукоизоляция

Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.

У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.

Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.

Практическое применение коэффициента теплопроводности

Коэффициент теплопроводности необходим для вычисления объема утеплителя в климатическом поясе

После теоретического сравнения материалов нужно учитывать их разделение на группы теплоизоляционных и конструкционных. У конструкционного сырья – самые высокие индексы теплопередачи, поэтому оно подходит для возведения перекрытий, ограждений или стен.

Без использования сырья со свойствами утеплителей понадобится укладывать толстый слой теплоизоляции. Обратившись к таблице теплопроводности, можно определить, что низкий теплообмен конструкций из железобетона будет только при их толщине 6 м. Готовый дом будет громоздким, может просесть под почву, а затраты на строительство не окупятся и через 50 лет.

Достаточная толщина теплоизоляционного слоя – 50 см.

Применение теплоизоляционных материалов обеспечивает сокращение затрат на строительные мероприятия и снижает переплаты за энергию зимой. При покупке утеплителя нужно учитывать параметры теплопроводности, основные характеристики, стоимость и удобство самостоятельного монтажа.

Процесс передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой называется теплопроводностью. Числовое значение такого процесса отражает коэффициент теплопроводности материала. Это понятие является очень важным при строительстве и ремонте зданий. Правильно подобранные материалы позволяют создать в помещении благоприятный микроклимат и сэкономить на отоплении существенную сумму.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность – процесс обмена тепловой энергией, который происходит за счет столкновения мельчайших частиц тела. Причем этот процесс не прекратится, пока не наступит момент равновесия температур. На это уходит определенный промежуток времени. Чем больше времени затрачивается на тепловой обмен, тем ниже показатель теплопроводности.

Данный показатель выражают как коэффициент теплопроводности материалов. Таблица содержит уже измеренные значения для большинства материалов. Расчет производится по количеству тепловой энергии, прошедшей сквозь заданную площадь поверхности материала. Чем больше вычисленное значение, тем быстрее объект отдаст все свое тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

• Плотность материала. При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

• Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

• Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться.

Понятие теплопроводности на практике

Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания. При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно. Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.

Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.

Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла. Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.

Конструкционные материалы и их показатели

Для строительства зданий используют материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Наиболее популярными являются:

• Бетон. Его теплопроводность находится в пределах 1,29-1,52Вт/м*К. Точное значение зависит от консистенции раствора. На этот показатель также влияет плотность исходного материала, которая составляет 500-2500 кг/м³. Используют данный материал в виде раствора для фундаментов, в виде блоков – для возведения стен и фундамента.

• Железобетон, значение теплопроводности которого составляет 1,68Вт/м*К. Плотность материала достигает 2400-2500 кг/м³.

• Древесина, издревле использующаяся как строительный материал. Ее плотность и теплопроводность в зависимости от породы составляют 150-2100 кг/м³ и 0,2-0,23Вт/м*К соответственно.

Еще один популярный строительный материал – кирпич. В зависимости от состава он обладает следующими показателями:

• саманный (изготовленный из глины): 0,1-0,4 Вт/м*К;

• керамический (изготовленный методом обжига): 0,35-0,81 Вт/м*К;

• силикатный (из песка с добавлением извести): 0,82-0,88 Вт/м*К.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

• Пенобетон. Производится с добавлением пенообразующих веществ, за счет которых характеризуется пористой структурой с плотностью 500-1000 кг/м³. При этом способность передавать тепло определяется значением 0,1-0,37Вт/м*К.

• Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают пустотелые блоки, которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то плотность керамзитобетона составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.

• Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м³). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

Показатели теплоизоляционных материалов

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, наиболее популярных в наше время:

• пенопласт, который обладает плотностью 15-50кг/м³, при теплопроводности – 0,031-0,033Вт/м*К;

• пенополистирол, плотность которого такая же, как и у предыдущего материала. Но при этом коэффициент передачи тепла находится на уровне 0,029-0,036Вт/м*К;

• стекловата. Характеризуется коэффициентом, равным 0,038-0,045Вт/м*К;

• каменная вата с показателем 0,035-0,042Вт/м*К.

Таблица показателей

Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:

Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.

Правильно подобранный изоляционный материал снизит потери тепла, по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.

Выбирая утеплитель, мы обращаем внимание на 2 главные характеристики – это теплопроводность и плотность. У большинства из нас на подсознательном уровне формируется мнение, что чем плотнее материал, тем он надежней и теплее. На самом деле это не так, теплопроводность утеплителя зависит от плотности не пропорционально и для каждого материала есть своя «оптимальная зона». Для наглядного примера возьмем продукты одного из самых успешных производителей минеральной ваты РОКВУЛ.

График зависимости теплопроводности от плотности утеплителя ROCKWOOL

Как мы видим, минимальная теплопроводность базальтовой ваты компании ROCKWOOL, так называемая «оптимальная зона», достигается для утеплителя плотностью в районе 50 — 100 кг/м³. Почему зависимость носит такой характер? Давайте разберемся более подробно в этом вопросе.

В любом утеплителе в качестве главного теплоизолятора служит воздух. Изолированный от окружающей среды, он обладает очень низкой теплопроводностью λ= 0,022 Вт/(м·K). Выходит, что чем больше воздуха в утеплителе, тем меньше тепла будет уходить из дома, соответственно и плотность будет намного меньше. В реальности, этот воздух необходимо еще качественно изолировать, чтобы он был максимально неподвижен.

Также важно, чтобы утеплитель мог нести какие-то нагрузки, как минимум не слеживаться со временем, чтобы сохранять первоначальный объём. Именно поэтому у каждого вида теплоизоляции есть минимальная и максимальная плотность, где учитываются нагрузки и оптимальная теплопроводность.

Для каждого вида утепления есть свои требования, выбирать более плотный материал стоит в том случае, если на него предвидятся нагрузки – это утепление плоских крыш, или утепление фасада под штукатурку, тут уже в первую очередь необходимо отталкиваться от прочностных характеристик.

К примеру, для утепления пола на бетонной стяжке, производитель ROCKWWOL рекомендует линейку STEPROCK HD, плотностью 140 кг/м³ и теплопроводностью λ=0,039 Вт/(м·K). Если попробовать сделать плиты легче, то вата может не выдержать такую нагрузку, а если сделать тяжелее, то теплопроводность незначительно ухудшиться, и цена утеплителя увеличиться.

Важно! помните, покупая утеплитель, Вы покупаете материал для сохранения тепла, самая главная характеристика в утеплителе – теплопроводность. Перед покупкой ознакомьтесь с сертификатами испытаний и обратите внимание – коэффициент теплопроводности должен быть в условиях эксплуатации, ведь в реальной жизни небольшое количество влаги всегда будет присутствовать.

Вывод: задача любого производителя найти баланс между частью воздуха и качеством изоляции этого воздуха. Это касается и стекловаты, и пенопласта, и пенополиуретана, только у каждого из этих утеплителей будут свои значения плотности для оптимальной теплопроводности.

Используемые источники:

• https://balkon4life.ru/uteplenie/materialy/sravnenie-uteplitelej-tablica-teploprovodnosti/.html
• https://strojdvor.ru/otoplenie/sravnenie-teploprovodnosti-razlichnyx-uteplitelej/
• https://fb.ru/article/305875/koeffitsient-teploprovodnosti-materiala-teploprovodnost-stroitelnyih-materialov-tablitsa
• https://xn--e1aecbmcsce2a6c6fc.com.ua/blog-post/зависит-ли-теплопроводность-утеплит/

Сравниваем эффективность различных утеплителей

При строительстве любого дома вам понадобится качественный утеплитель, способный долго и качественно служить, сохраняя тепло в вашем доме. На сегодняшний день, на рынке можно найти множество предложений, с самым различным диапазоном цен, разной репутацией и уровнем качества. Сегодня мы поговорим о свойствах материалов, которыми можно утеплить дом, а также, сравним их теплопроводность, для того, чтобы узнать, какой из материалов за меньшую цену сможет сохранить тепло внутри вашего дома.

Перед тем, как начинать выбирать утеплитель для вашего дома, вы должны знать, что разное количество (толщина) утеплителя, могут быть одинаково эффективны в утеплении дома. Другими словами, около 14 сантиметров минеральной ваты, могут также эффективно сохранить тепло, как 2,5 метра кладки из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе.

Выбрать хороший утеплитель для дома, можно только с учетом нескольких факторов:
Какой тип вашего сооружения?
Какой уровень влажности будет внутри вашего здания?
Будет ли доступ к открытому огню?

Отвечая на эти вопросы, вы определите, каким образом планируется использоваться ваша постройка. В разных частях здания вы можете использовать разные типы утеплителя, например, зная, что в одной части дома у вас будет жилая зона, а в другой сауна или бассейн. Для того, чтобы определится с выбором утеплителя, вам необходимо обратить внимание на характеристики каждого вида утеплителя:

1. Теплопроводность. От этой характеристики зависит то, насколько качественно будет проведен ваш процесс утепления, и какое количество утепляющего материала вам придется купить, для того, чтобы дом оставался теплым. Итак, чем теплопроводность материала ниже, тем меньше тепла будет выпускать из дома утеплитель.

2. Толщина. Как мы уже писали выше, можно обшить дом 14 см минеральной ваты, или сделать стену, толщиной 2,5 метра – выбор остается за вами. Это, конечно же, утрированный пример, но подумайте, как из-за толщины утеплителя может увеличиться площадь вашего дома, а в случае с внутренним утеплением, уменьшится внутреннее пространство дома.

3. Влагопоглощение. Этот показатель может быть важен в том случае, если вы планируете утеплить здание с внешней стороны. Например, если у вас влажный климат или если вы утепляете фундамент в грунте, с повышенным уровнем в его структуре воды.

4. Термоустойчивовсть. Также, в том случае, если в вашем регионе жаркое лето и холодная зима или есть резкие перепады температур, материал утеплителя должен выдержать любые ее изменения.

5. Горючесть. Данная характеристика утеплителя особенно важна в том случае, если вы его используете для того, чтобы понизить теплопроводную способность частей здания, которое находится на земле. Качественный материал будет самостоятельно затухать при возгорании и не выделять ядовитых веществ во время сильного нагрева.

6. Экологичность. Это важный пункт, так как услышав слово «экологичность» мы в первую очередь думаем о том, как данный материал может повлиять на природу. Да, это важно, но в данном контексте важнее, как этот материал будет влиять на ваше здоровье, так как вы ежедневно будете дышать воздухом, который может быть заражен не желательными выделениями от не качественного материала.

7. Звукоизоляция. Это свойство идет в качестве бонуса, так как, например, в домах из каркаса, толстый слой утеплителя может не только сохранить тепло, но и обеспечить комфортные условия проживания для жильцов, оберегая их от лишних звуков.

В том случае, если ваше здание или его часть, построено из материала с низкой теплопроводностью, тогда вы можете использовать один из самых дешевых утеплителей. Но, это рекомендовано делать только после согласования с архитектором, который создавал ваш проект. Также, не рекомендуется заменять материалы, которые уже описаны и просчитаны в проекте вашего дома.

Сравниваем утеплители

А теперь, мы рассмотрим материалы, которые применяются для того, чтобы повысить энергоэффективность дома.

1. Минеральная вата.
Этот материал производят из волокнистых материалов, которые перед этим  получают из металлических шлаков и расплавленных горных пород. Этот материал имеет высокую огнеустойчивоть, а также является экологически чистым, так как изготовлен из естественного материала. Отличается низкой теплопроводностью, но плохо переносит влажность, что сокращает срок его службы.

2. Пенопласт. Это легкий и доступный по цене материал, который имеет хорошие утеплительные свойства и хорошо переносить влагу. Но, к его недостаткам относят легкую воспламеняемость, во время горения пенопласт выделяет ядовитые вещества.

3. Пеноплэкс. Утеплитель состоит из экструдированного пенополистерола, устойчив к влаге и горению, а также не гниет. Этот материал обладает низкой степенью теплопроводности и долговечен в использовании.

4. Базальтовая вата. Этот материал похож на минеральную вату, но лучше переносит влагу. Он имеет долгий срок службы за счет специального способа изготовления – его не уплотняют.

5. Пенофол. Утеплитель из естественных материалов, который имеет многослойную структуру. В его составе полиэтилен, который вспенивают перед производством данного утеплителя. Материал прост в использовании, не боится влаги и имеет высокую энергоэффективность.

теплопроводности и плотности, гигроскопичности и толщины

В прошлый раз мы определили . Сегодня мы проведем сравнение утеплителей. Таблицу с общими характеристиками вы можете найти в итогах статьи. Мы выбрали самые популярные материалы, среди которых минвата, ППУ, пеноизол, пенопласт и эковата. Как видите, это универсальные утеплители с широким спектром применения.

Сравнение теплопроводности утеплителей

Чем выше теплопроводность, тем хуже материал работает как утеплитель.

Мы начинаем сравнение утеплителей по теплопроводности неспроста, так как это, несомненно, самая важная характеристика. Она показывает, сколько тепла пропускает материал не за определенный промежуток времени, а постоянно. Теплопроводность выражается коэффициентом и исчисляется в ваттах на метр квадратный. Например, коэффициент 0,05 Вт/м*К указывает, что на квадратном метре постоянные теплопотери составляют 0,05 Ватта. Чем выше коэффициент, тем лучше материал проводит тепло, соответственно, как утеплитель он работает хуже.

Ниже представлена таблица сравнения популярных утеплителей по теплопроводности:

Изучив вышеуказанные виды утеплителей и их характеристики можно сделать вывод, что при равной толщине самая эффективная теплоизоляция среди всех – это жидкий двухкомпонентный пенополиуретан (ППУ).

Толщина теплоизоляции имеет архиважное значение, она должна рассчитываться для каждого случая индивидуально. На результат влияет регион, материал и толщина стен, наличие воздушных буферных зон.

Сравнительные характеристики утеплителей показывают, что на теплопроводность влияет плотность материала, особенно для минеральной ваты. Чем выше плотность, тем меньше воздуха в структуре утеплителя. Как известно, воздух имеет низкий коэффициент теплопроводности, который составляет менее 0,022 Вт/м*К. Исходя из этого, при увеличении плотности растет и коэффициент теплопроводности, что негативно отражается на способности материала удерживать тепло.

Сравнение паропроницаемости утеплителей

Высокая паропроницаемость=отсутствие конденсата.

Паропроницаемость – это способность материала пропускать воздух, а вместе с ним и пар. То есть теплоизоляция может дышать. На этой характеристике утеплителей для дома последнее время производители акцентируют много внимания. На самом деле высокая паропроницаемость нужна только при . Во всех остальных случаях данный критерий не является категорически важным.

Характеристики утеплителей по паропроницаемости, таблица:

Сравнение утеплителей для стен показало, что самой высокой степенью паропроницаемости обладают натуральные материалы, в то время как у полимерных утеплителей коэффициент крайне низок. Это свидетельствует о том, что такие материалы как ППУ и пенопласт обладают способностью задерживать пар, то есть выполняют . Пеноизол – это тоже своего рода полимер, который изготавливается из смол. Его отличие от ППУ и пенопласта заключается в структуре ячеек, которые открытие. Иными словами, это материал с открытоячеистой структурой. Способность теплоизоляции пропускать пар тесно связан со следующей характеристикой – поглощение влаги.

Обзор гигроскопичности теплоизоляции

Высокая гигроскопичность – это недостаток, который нужно устранять.

Гигроскопичность – способность материала впитывать влагу, измеряется в процентах от собственного веса утеплителя. Гигроскопичность можно назвать слабой стороной теплоизоляции и чем выше это значение, тем серьезнее потребуются меры для ее нейтрализации. Дело в том, что вода, попадая в структуру материала, снижает эффективность утеплителя. Сравнение гигроскопичности самых распространенных теплоизоляционных материалов в гражданской строительстве:

Сравнение гигроскопичности утеплителей для дома показало высокое влагопоглощение пеноизола, при этом данная теплоизоляция обладает способностью распределять и выводить влагу. Благодаря этому, даже намокнув на 30%, коэффициент теплопроводности не уменьшается. Несмотря на то, что у минеральной ваты процент поглощения влаги низкий, она особенно нуждается в защите. Напитав воды, она удерживает ее, не давая выходить наружу. При этом способность предотвращать теплопотери катастрофически снижается.

Чтобы исключить попадание влаги в минвату используют пароизоляционные пленки и диффузионные мембраны. В основном полимеры устойчивы к длительному воздействию влаги, за исключением обычного пенополистирола, он быстро разрушается. В любом случае вода ни одному теплоизоляционному материалу на пользу не пошла, поэтому крайне важно исключить или минимизировать их контакт.

Монтаж и эффективность в эксплуатации

Монтаж ППУ – быстро и легко.

Сравнение характеристик утеплителей должно осуществляться с учетом монтажа, ведь это тоже важно. Легче всего работать с жидкой теплоизоляцией, такой как ППУ и пеноизол, но для этого требуется специальное оборудование. Также не составляет труда укладка эковаты (целлюлозы) на горизонтальные поверхности, например, при или чердачного перекрытия. Для напыления эковаты на стены мокрым методом также нужны специальные приспособления.

Пенопласт укладывается как по обрешетке, так и сразу на рабочую поверхность. В принципе, это касается и плит из каменной ваты. Причем укладывать плитные утеплители можно и на вертикальные, и на горизонтальные поверхности (под стяжку в том числе). Мягкую стекловату в рулонах укладывают только по обрешетке.

В процессе эксплуатации теплоизоляционный слой может претерпевать некоторых нежелательных изменений:

• напитать влагу;
• дать усадку;
• стать домом для мышей;
• разрушиться от воздействия ИК лучей, воды, растворителей и прочее.

Кроме всего вышеуказанного, важное значение имеет пожаробезопасность теплоизоляции. Сравнение утеплителей, таблица группы горючести:

Итоги

Сегодня мы провели обзор утеплителей для дома, которые используются чаще всего. По результатам сравнения разных характеристик мы получили данные касательно теплопроводности, паропроницаемости, гигроскопичности и степени горючести каждого из утеплителей. Все эти данные можно объединить в одну общую таблицу:

Наименование материала	Теплопроводность, Вт/м*К	Паропроницаемость, мг/м*ч*Па	Влагопоглощение, %	Группа горючести
Минвата	0,037-0,048	0,49-0,6	1,5	НГ
Пенопласт	0,036-0,041	0,03	3	Г1-Г4
ППУ	0,023-0,035	0,02	2	Г2
Пеноизол	0,028-0,034	0,21-0,24	18	Г1
Эковата	0,032-0,041	0,3	1	Г2

Помимо этих характеристик, мы определили, что легче всего работать с жидкими утеплителями и эковатой. ППУ, пеноизол и эковата (монтаж мокрым методом) просто напыляются на рабочую поверхность. Сухая эковата засыпается вручную.

Цель работ по утеплению строения — сохранение тепла зимой, сбережение энергоресурсов и снижение себестоимости обогрева жилища. Годы практики показали, что наиболее действенный способ утеплить частный дом, это обшить его снаружи одним из утеплителей. Вопрос стоит в том, какой из них выбрать, потому что на строительном рынке предлагается большой ассортимент новых материалов.

Показатели таблицы

Не ошибиться в выборе теплоизоляционного материала поможет приведенная ниже таблица. В ней указан не только коэффициент теплопроводности, но и степень паропроницаемости, играющей немаловажную роль в применении утеплителя в наружных работах.

Материал	Плотность	Паропроницаемость	Теплопроводность
Пенополистирол	150кг/м 3	0,05	0,05
Пенополистирол	100кг/м 3	0,05	0,041
Минвата	200кг/м 3	0,49	0,07
Минвата	100кг/м 3	0,56	0,056
Пенополиуретан	80кг/м 3	0,05	0,041
Пенополиуретан	60кг/м 3	0,05	0,035
Пеностекло	400кг/м 3	0.02	0,11

О дополнительных свойствах строительных утеплителей, определяющих реакцию материалов к различным физическим воздействиям, таких как водопоглощение, температурное расширение, теплоемкость можно узнать из справочников строительных материалов.

Из таблицы видно, что наибольшей паропроницаемостью обладает минеральная (базальтовая) вата. К тому же у нее достаточно низкий показатель теплопроводности, что дает возможность использовать для утепления плиты меньшей толщины.

Самый низкий коэффициент теплосбережения у пеностекла, поэтому его лучше использовать, когда актуален вопрос, как утеплить фундамент дома снаружи.

Если провести сравнение минваты с пенополистиролом и другими видами утеплителя, приведенными в таблице, то они обладают меньшей паропроницаемостью, имея приблизительно одинаковый показатель теплопроводности. Следовательно, стены, обшитые этими материалами, будут меньше «дышать».

На что обратить внимание при выборе

Первое, что должно интересовать при покупке утеплителя, это его теплоизоляционные показатели, и чем меньше цифра теплопроводности, тем лучше он будет удерживать зимой тепло в доме, а летом — прохладу.

Теплоемкость материала зависит от его способности накапливать и удерживать тепло. Чем больше его плотность, тем больше утеплитель может накопить энергии, поэтому лучшие утеплители те, в структуре которых много пузырьковых образований или микроскопических изолированных между собой полостей.

Следующий показатель — паропроницаемость. Чем она выше, тем лучше из здания будет выводиться лишняя влага и меньше скапливаться в стенах дома. Материалы с низкими паропропускными свойствами снижают способность здания сохранять тепло, и в нем приходится устанавливать улучшенную принудительную вентиляцию, а это лишние затраты.

Утеплитель с низким весом легче транспортировать, производить монтаж, и он всегда дешевле. Но главное, для его навешивания требуется меньше крепежных приспособлений, и отпадает необходимость укреплять стены и фундамент. Немаловажную роль играют и показатели горючести материалов, особенно при утеплении деревянных строений. Наиболее огнеупорными являются пеностекло и базальтовая вата.

Сегодня в данной статье мы рассмотрим актуальный в наше время вопрос о сроке службы утеплителей в таблице.

Как правило, дома, здания и другие сооружения утепляются на длительное время, поэтому и материалы нужны как можно надежнее и качественнее.Многие считают, что различного рода утеплители не служат более 30 лет. С учетом того, что стена, которая утепляется, стоит около 100 лет, приходим к выводу, что за это время процедуру необходимо проделать 2-3 раза. Если посчитать стоимость такого обновления, то она может далеко не порадовать.

Как и во всем, считается, что срок службы утеплителя зависит от его стоимости и качества. Производители недорогого вещества утверждают, что он может прослужить как минимум 50 лет. На практике эта цифра ничем не подтверждается, поэтому в сносках они пишут, что на сегодня нет стандартного времени эксплуатации утеплителей.

Кроме того, важно то, из чего сделан материал. Эксперты подтверждают, что искусственные волокна не могут дать гарантии более чем на 35 лет.За это время они усыхают и разрушаются. Но самое главное, что они теряют половину своих теплосберегающих свойств.

В то время как натуральные волокна не теряют своих первоначальных качеств и могут служить более длительный период.Согласно нормативным рекомендациям, после завершения строительства каждый дом должен подвергаться энергетическому аудиту. Такие проверки должны проводиться раз в 25 лет, чтобы можно было оценить уровень теплосберегающих свойств на данный момент. Но так как узнать точные цифры вследствие проверки нам не удается, мы пользуемся данными, которые приходят к нам из Европы.

Сравнительные характеристики сроков службы утеплителей таблица

Существует множество видов утеплителей, но сегодня мы подробно рассмотрим самые бюджетные и надежные варианты. К ним относятся:

Минеральная вата.Базальная вата.Пенопласт.

НаименованиеСрок службыМинеральная вата25-40 летБазальная вата40-50 летПенополистирол30-50 летПенополиуретан20-50 летПеностекло80-100 лет

Первый вид называется каменным.Он имеет достаточно высокий уровень качества, так как его производят из базальтового камня. Стоимость его значительно выше, но и качество, и период пригодности оправдывает ожидания.

Согласно статистике, больше всего в строительстве применяется минеральная вата.Продолжительность эксплуатации – около 50 лет. Но этот показатель все еще оспаривают, и он имеет несколько нюансов. На данный момент существует два вида минеральной ваты.

Второй является шлаковым. Это означает, что в него практически не может проникнуть вода, а сам материал достаточно плотный. Соответственно, он изготавливается из шлаков от металлургической промышленности.Он значительно уступает предыдущему и в цене, и в качестве, и в сроке службы.

К тому же, не стойкий к резким перепадам температуры и по истечении определенного времени может деформироваться. Но несмотря на это, его часто используют как оптимальный вариант в случае, если постройка будет временной или менее значимой.Безусловно, для сооружений более значительного масштаба рекомендуется использовать каменную вату. Пусть она и дороже, но, когда речь идет о безопасности и качестве, об экономии не может быть и речи.Стоит отметить, что данное вещество имеет два немаловажных преимущества:Негорючесть.Можно не беспокоиться о том, что материал не подвержен возгоранию от металлочерепицы, которая в сильную жару может нагреваться до высоких показателей.

А также другие воздействия высоких температур не станут угрозой для утеплителя, а соответственно и для вас.Паропроницаемость. Изовер обладает способностью «дышать», что также немаловажно.Материал без труда пропускает все пары через себя, но при этом они не скапливаются внутри. Это свойство делает минеральную вату экологически чистой, а в сочетании с теплоизоляцией это огромный плюс.

Кроме того, дополнительной обработки от конденсата не требуется.Базальная вата не уступает в продолжительности периода действия предыдущего вещества. Производители дают гарантию свыше 50 лет. Еще очень давно в строительстве стали использовать утеплитель, изготовленный из волокнистого материала.Но пик его эксплуатации приходится на последние пару десятилетий.

Это произошло благодаря интенсивному строительству загородных домов, а также повышению цен на отопление. Именно там материал пользуется огромной популярностью.Со временем качество базальной ваты значительно улучшилось. Теперь это экологически чистый и безопасный продукт.

Из основных плюсов можно выделить несколько аспектов:Пожаробезопасность. Материал без труда способен выдержать высокую температуру, не теряя при этом своих свойств. Низкая гидрофобность.Вещество отталкивает влагу, что заметно увеличивает срок эксплуатации утепления.Сжимаемость. Базальная вата является очень стойкой и не подвергается деформации.Химическая стойкость.

Гниение, грибок, грызуны, плесень и вредоносные микроорганизмы больше не станут угрозой для вашего жилья.Несмотря на стечение обстоятельств, материалы имеют отличное качество, не деформируются и не рассыпаются. Вещества используются повсеместно и имеют множество положительных отзывов. С таким утеплением ваши стены смогут простоять более 100 лет.

Срок службы пенопласта как утеплителя

Еще одним из часто используемых материалов для утепления является пенопласт. Принято считать, что срок годности пенополистирола достигает несколько десятков лет.

Производители дают гарантию на стойкость материала в течение 50 лет. Однако при правильной процедуре утепления этот срок может быть увеличен в два раза. Это одна из основных причин, по которым он так популярен.

Следует учитывать, что существует несколько видов утеплителей, изготовленных из пенопласта:

Полистирол. Материал, который делают в виде поролона. Подходит для защиты помещения с внутренней стороны.

Имеет очень высокие эксплуатационные характеристики.Поливинилхлоридные веществаявляются очень эластичными. Имеют очень высокий показатель стойкости.Пенополиуретан. Он считается выносливой теплоизоляцией, которая прослужит довольно долгое время, быстро застывает, образовывая очень крепкую защиту, способную выдержать множество внешних воздействий.

Исходя из вышеперечисленных материалов, можно сделать вывод, что срок службы пенопласта является очень долгим и полностью оправдывает ожидания.

Сегодня производители теплоизоляционных материалов предлагают застройщикам действительно огромный выбор материалов.

При этом каждый уверяет нас, что именно его утеплитель идеально подходит для утепления дома. Из-за такого разнообразия стройматериалов, принять правильное решение в пользу определенного материала действительно довольно сложно. Мы решили в данной статье сравнить утеплители по теплопроводности и другим, не менее важным характеристикам.

Стоит сначала рассказать об основных характеристиках теплоизоляции, на которые необходимо обращать внимание при покупке. Сравнение утеплителей по характеристикам следует делать, держа в уме их назначение. Например, несмотря на то, что экструзия XPSпрочнее минваты, но вблизи открытого огня или при высокой температуре эксплуатации, стоит купить огнестойкий утеплитель для своей же безопасности.

Сравнение утеплителей по характеристикам

Теплопроводность. Чем ниже данный показатель у материала, тем меньше потребуется укладывать слой утеплителя, а значит, расходы на закупку материалов сократятся (в том случае если стоимость материалов находится в одном ценовом диапазоне). Чем тоньше слой утеплителя, тем меньше будет «съедаться» пространство.

Теплопотери частного дома через конструкции

Влагопроницаемость. Низкая влаго- и паропроницаемость увеличивает срок использования теплоизоляции и снижает отрицательное воздействие влаги на теплопроводность утеплителя при последующей эксплуатации, но при этом увеличивается риск появления конденсата на конструкции при плохой вентиляции.

Пожаробезопасность. Если утеплитель используется в бане или в котельной, то материал не должен поддерживать горение, а наоборот должен выдерживать высокие температуры. Но если вы утепляете ленточный фундаментили отмостку дома, то на первый план выходят характеристики влагостойкости и прочности.

Экономичность и простота монтажа. Утеплитель должен быть доступным по стоимости, иначе утеплять дом будет просто нецелесообразно. Также важно, чтобы утеплить кирпичный фасад дома можно было бы своими силами, не прибегая к помощи специалистов или, используя дорогостоящее оборудование для монтажа.

Характеристики керамзита фракции 20-40 мм

Экологичность. Все материалы для строительства должны быть безопасными для человека и окружающей природы. Не забудем упомянуть и про хорошую звукоизоляцию, что очень важно для городов, где важно защитить свое жилье от шума с улицы.

Какие характеристики важны при выборе утеплителя? На что обратить внимание и спросить у продавца?

Только ли теплопроводность имеет решающее значение при покупке утеплителя, или есть другие параметры, которые стоит учесть? И еще куча подобных вопросов приходит на ум застройщику, когда приходит время выбирать утеплитель. Обратим внимание в обзоре на наиболее популярные виды теплоизоляции.

Пенопласт (пенополистирол)

Пенопласт – самый популярный сегодня утеплитель, благодаря легкости монтажа и низкой стоимости.

Изготавливается он методом вспенивания полистирола, имеет низкую теплопроводность, легко режется и удобен при монтаже. Однако материал хрупкий и пожароопасен, при горении пенопласт выделяет вредные, токсичные вещества. Пенополистирол предпочтительно использовать в нежилых помещениях.

Утепление пеноплексом отмостки и цоколя дома

Экструдированный пенополистирол

Экструзия не подвержена влаге и гниению, это очень прочный и удобный в монтаже утеплитель.

Плиты Техноплекса имеют высокую прочность и сопротивление сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря своим техническим характеристикам техноплексиспользуют для утепления отмостки и фундамента зданий. Экструдированный пенополистирол долговечен и прост в применении.

Базальтовая (минеральная) вата

Производится утеплитель из горных пород, путем их плавления и раздува для получения волокнистой структуры.

Базальтовая вата Роклайт выдерживает высокие температуры, не горит и не слеживается со временем. Материал экологичен, имеет хорошую звукоизоляцию и теплоизоляцию. Производители рекомендуют использовать минеральную вату для утепления мансарды и других жилых помещений.

Утепление кровли минватой Роклайт ТехноНИКОЛЬ

Стекловолокно (стекловата)

При слове стекловата у многих появляется ассоциация с советским материалом, однако современные материалы на основе стекловолокна не вызывают раздражения на коже. Общим недостатком минеральной ваты и стекловолокна является низкая влагостойкость, что требует устройства надежной влаго- и пароизоляции при монтаже утеплителя. Материал не рекомендуется использовать во влажных помещениях.

Вспененный полиэтилен

Этот рулонный утеплитель имеет пористую структуру, различную толщину часто производится с нанесением дополнительного слоя фольги для отражающего эффекта. Изолон и пенофолимеет толщину в 10 раз тоньше традиционных утеплителей, но сохраняет до 97% тепла. Материал не пропускает влагу, имеет низкую теплопроводность благодаря своей пористой структуре и не выделяет вредных веществ.

Утепление ленточного фундамента снаружи ППУ

Напыляемая теплоизоляция

К напыляемой теплоизоляции относится ППУ (пенополиуретан) и Экотермикс. К главным недостаткам данных утеплителей относится необходимость наличия специального оборудования, для их нанесения. При этом напыляемая теплоизоляция создает на конструкции прочное, сплошное покрытие без мостиков холода, при этом конструкция будет защищена от влаги, так как ППУ влагонепроницаемый материал.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Полную картину о том, какой следует использовать утеплитель в том или ином случае, дает таблица теплопроводности теплоизоляции. Вам остается только соотнести данные из этой таблицы со стоимостью утеплителя у разных производителей и поставщиков, а также рассмотреть возможность его использования в конкретных условиях (утепление кровли дома, ленточного фундамента, котельной, печной трубы и т.д.).(4,33из 5)Загрузка…

При строительстве нового дома или капитальном ремонте возникает вопрос о выборе оптимального способа утепления. Для того чтобы после окончания работ не возникало чувство горького сожаления о потраченных впустую средствах и времени, вариант теплоизоляции необходимо подбирать, основываясь на его характеристиках, основных достоинствах и недостатках.

При проектировании дома, необходимо так же задумать и о его теплоизоляции.

Каким требованиям должен отвечать качественный утеплитель для дома?

На современном строительном рынке представлено огромное многообразие материалов для утепления. Они подразделяются на утеплители для стен, пола, крыши, дверей, качества. Распространенное мнение, что главным критерием при выборе данного стройматериала является плотность, является ошибочным.

Средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка в сравнении с большинством строительных материалов, так как значительный объем занимают поры. Плотность современных утеплителейнаходится в диапазоне от 17 до 400 кг/м 3.

Таблица эффективности применения утеплителей.

Она учитывается, при сравнении характеристики утеплителей, предназначенных для теплоизоляции полов, фундамента и внешней облицовки, для которой не предусмотрен отделочно-декоративный дополнительный защитный слой. Помимо этого, эта характеристика влияет на выбор несущей конструкции и способ крепежа. Все различные материалы могут иметь одинаковую плотность, но обладать разной теплопроводностью.

Важным показателем, который должен повлиять на выбор, является водопоглощение.

Само помещение и стены как обычного, так и деревянного дома всегда содержат некоторое количество влаги, которая может конденсироваться и пагубно влиять на качество теплоизоляции. Сорбционная влажность – характеристика, показывающая предельный массовый объем влаги в стройматериале, впитываемый из атмосферного слоя или домашнего воздуха. Особенно коэффициент водопоглощения важен при выборе утеплителя, предназначенного для помещений с повышенной влажностью (ванной, санузла, бани и сауны).

Этот показатель обязательно следует учесть при выполнении внешней теплоизоляции зданий, расположенных на заболоченной местности или имеющих высокое залегание грунтовых вод. К примеру, экструдированный пенополистирол отличается высокой плотностью, но при этом низким водопоглощением. Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок.

Высококачественные утепляющие материалы всегда обладают хорошей звукоизоляцией.

Характеристики минеральной ваты.

На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.

Также стоит рассмотреть такие физические свойства, как:

Паропроницаемость. Этот параметр приобретает значение при монтаже энергосберегающей облицовки в домах с повышенной влажностью и при утеплении крыши;Воздухопроницаемость.

Характеристика приобретает значение, если утепляющий материал будет монтироваться в несколько слоев и особенно при теплоизоляции внутри помещения (стены, пол и потолок) и балкона.Горючесть. Необходимо учитывать, если утепляющая облицовка не предусматривает декоративно-защитной отделки. Это правило регламентируется инструкцией по пожарной безопасности.

Требования к частным домам и квартирам по уровню сохранения тепла значительно повысились. Многие прибегают к дополнительной отделке чердачных перекрытий, внешних стен по причине постоянного повышения стоимости энергоносителей.

За последние годы появилось достаточно материалов, позволяющих значительно улучшить сбережение тепла в частном доме или квартире. Они также обладают рядом других свойств, что в целом делает их прекрасной альтернативой капитальной реконструкции.

Разновидности и описание

На выбор потребителей предлагаются материалы с различными механическими свойствами.

От этого во многом зависит удобство монтажа и свойства. По данному показателю различают:

1. Пеноблоки . Изготавливаются из бетона со специальными добавками. В результате химической реакции структура получается пористой.
2. Плиты. Строительный материал различной толщины и плотности изготавливается при помощи прессования или склеивания.
3. Вата. Продается в рулонах и характеризуется волокнистой структурой.
4. Гранулы (крошка). с пеновеществами различной фракции.

Важно знать: подбор материала осуществляется с учетом свойств, стоимости и предназначения. Применение одинакового утеплителя для стен и чердачного перекрытия не позволит получить желаемый эффект, если не указано, что он предназначен для конкретной поверхности.

Сырьем для утеплителей могут выступать различные вещества. Они все делятся на две категории:

• органические на основе торфа, камыша, древесины;
• неорганические – изготавливаются из вспененного бетона, минералов, асбестосодержащих веществ и др.

Основные свойства

Эффективность материала во многом зависит от трех основных характеристик. А именно:

1. Теплопроводность . Это главный показатель материала, выражается коэффициентом, исчисляется в ваттах на 1 метр квадратный. В зависимости от уровня удержания тепла требуется разное количество утеплителя. На него существенно влияет показатель впитывания влаги.
2. Плотность. Не менее важная характеристика. Чем выше плотность пористого материала, тем эффективнее будет удерживаться тепло внутри здания. В большинстве случаев именно данный показатель является определяющим при выборе утеплителя для стен, этажного перекрытия или крыши.
3. Гигроскопичность. Устойчивость к воздействию влаги очень важна. Например, цокольные перекрытия, которые расположены в сырых местах, важно утеплять материалом с самой низкой гигроскопичностью, каким является, например, пластиформ.

Нужно обращать внимание и на ряд других показателей. Это устойчивость механическим повреждениям, перепадам температур, горючесть и длительность эксплуатации.

Сравнение основных показателей

Чтобы понять, насколько эффективным будет тот или иной утеплитель, необходимо сравнить основные показатели материалов. Это можно сделать, просмотрев таблицу 1.

Таблица 1 Сравнение теплоизоляционных свойств материалов

При этом многие отдают предпочтение пластиформу, минеральной вате или ячеистому бетону. Это связанно с индивидуальными предпочтениями, особенностями монтажа и некоторыми физическими свойствами.

Особенности применения

Прежде чем определиться с материалами для отделки частного дома или квартиры, необходимо правильно рассчитать толщину слоя конкретного утеплителя.

1. Для горизонтальных поверхностей (пол, потолок) можно использовать практически любой материал. Применение дополнительного слоя с высокой механической прочностью обязательно.
2. Цокольные перекрытия рекомендуется утеплять стройматериалами с низкой гигроскопичностью. Повышенная влажность должна быть учтена. В противном случае утеплитель под воздействием влаги частично или полностью потеряет свойства.
3. Для вертикальных поверхностей (стены) необходимо использовать материалы плитно-листового типа. Насыпные или рулонные со временем будут проседать, поэтому необходимо тщательно продумать способ крепежа.

Монтаж различных видов

Выбирая тот или иной материал для лучшего сохранения тепла в доме или квартире, нужно учесть особенности его установки. Сложность и набор инструментов для проведения монтажных работ во многом зависит от формы теплоизоляции. А именно:

• керамзит. Применяется исключительно для полов и межэтажных перекрытий. Нужен шанцевый инструмент и дополнительные стройматериалы (стяжка или доски). Также потребуется гидроизоляционный слой в виде рубероида или другого аналогичного материала.
• минеральная вата . Правильный монтаж предполагает использование ручного инструмента для крепления каркаса. Минеральная вата очень просто устанавливается в заранее подготовленные ячейки, но требуется равномерное крепление по всей плоскости. Гидроизоляционный слой поверх утеплителя – обязательное условие продолжительной эксплуатации. Может использоваться для вертикальных и горизонтальных поверхностей.

Обратите внимание: занимаясь монтажом любого вида утеплителя важно помнить о гидро- и пароизоляции. Защитить отделку от прямого воздействия влаги очень важно.

• пенопласт. Плиты крепятся к поверхности дюбелями с «пятаками». Среди необходимых инструментов шуруповерт, перфоратор, строительный нож и дюбеля. Форма стройматериала и легкий вес позволяет даже самостоятельно выполнить весь объем работ за короткий период времени.
• пеностекло . Для плотного соединения с поверхностью используются механические крепления или же растворы (цемента, мастик и других клеевых составов). Выбор зависит от материала стен. Большой популярностью пользуются блоки, но также в ассортименте имеются плиты и гранулы.

Что выбрать

Ежегодно появляются новые стройматериалы на различных выставках. С их помощью можно значительно сократить расходы на энергоресурсы в холодное время года. Но какой же из них будет оптимальным решением по всем параметрам. Мнения экспертов во многом расходятся.

Подбор материала основывается на свойствах, стоимости и удобстве монтажа. Производители наносят определенную маркировку на изделия, что существенно упрощает выбор. Например, пенопласт для стен, пола или крыши отличается свойствами и имеет специальные отметки.

Многие отдают предпочтение минеральной вате в сухих помещениях, пенопласту в помещениях с повышенной влажностью, и напыляемым утеплителям для труднодоступных мест.

Какой утеплитель лучше: эковата, каменная вата или пенополистирол, смотрите в следующем видео:

Сегодня производители теплоизоляционных материалов предлагают застройщикам действительно огромный выбор материалов. При этом каждый уверяет нас, что именно его утеплитель идеально подходит для утепления дома. Из-за такого разнообразия стройматериалов, принять правильное решение в пользу определенного материала действительно довольно сложно. Мы решили в данной статье сравнить утеплители по теплопроводности и другим, не менее важным характеристикам.

Стоит сначала рассказать об основных характеристиках теплоизоляции, на которые необходимо обращать внимание при покупке. Сравнение утеплителей по характеристикам следует делать, держа в уме их назначение. Например, несмотря на то, что прочнее минваты, но вблизи открытого огня или при высокой температуре эксплуатации, стоит купить огнестойкий утеплитель для своей же безопасности.

Теплопроводность . Чем ниже данный показатель у материала, тем меньше потребуется укладывать слой утеплителя, а значит, расходы на закупку материалов сократятся (в том случае если стоимость материалов находится в одном ценовом диапазоне). Чем тоньше слой утеплителя, тем меньше будет «съедаться» пространство.

Влагопроницаемость . Низкая влаго- и паропроницаемость увеличивает срок использования теплоизоляции и снижает отрицательное воздействие влаги на теплопроводность утеплителя при последующей эксплуатации, но при этом увеличивается риск появления конденсата на конструкции при плохой вентиляции.

Пожаробезопасность . Если утеплитель используется в бане или в котельной, то материал не должен поддерживать горение, а наоборот должен выдерживать высокие температуры. Но если вы или отмостку дома, то на первый план выходят характеристики влагостойкости и прочности.

Экономичность и простота монтажа . Утеплитель должен быть доступным по стоимости, иначе утеплять дом будет просто нецелесообразно. Также важно, чтобы утеплить кирпичный фасад дома можно было бы своими силами, не прибегая к помощи специалистов или, используя дорогостоящее оборудование для монтажа.

Экологичность . Все материалы для строительства должны быть безопасными для человека и окружающей природы. Не забудем упомянуть и про хорошую звукоизоляцию, что очень важно для городов, где важно защитить свое жилье от шума с улицы.

Какие характеристики важны при выборе утеплителя? На что обратить внимание и спросить у продавца? Только ли теплопроводность имеет решающее значение при покупке утеплителя, или есть другие параметры, которые стоит учесть? И еще куча подобных вопросов приходит на ум застройщику, когда приходит время выбирать утеплитель. Обратим внимание в обзоре на наиболее популярные виды теплоизоляции.

Пенопласт (пенополистирол)

Пенопласт – самый популярный сегодня утеплитель, благодаря легкости монтажа и низкой стоимости. Изготавливается он методом вспенивания полистирола, имеет низкую теплопроводность, легко режется и удобен при монтаже. Однако материал хрупкий и пожароопасен, при горении пенопласт выделяет вредные, токсичные вещества. Пенополистирол предпочтительно использовать в нежилых помещениях.

Экструдированный пенополистирол

Экструзия не подвержена влаге и гниению, это очень прочный и удобный в монтаже утеплитель. Плиты Техноплекса имеют высокую прочность и сопротивление сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря своим используют для утепления отмостки и фундамента зданий. Экструдированный пенополистирол долговечен и прост в применении.

Базальтовая (минеральная) вата

Производится утеплитель из горных пород, путем их плавления и раздува для получения волокнистой структуры. Базальтовая вата выдерживает высокие температуры, не горит и не слеживается со временем. Материал экологичен, имеет хорошую звукоизоляцию и теплоизоляцию. Производители рекомендуют использовать минеральную вату для утепления мансарды и других жилых помещений.

Стекловолокно (стекловата)

При слове стекловата у многих появляется ассоциация с советским материалом, однако современные материалы на основе стекловолокна не вызывают раздражения на коже. Общим недостатком минеральной ваты и стекловолокна является низкая влагостойкость, что требует устройства надежной влаго- и пароизоляции при монтаже утеплителя. Материал не рекомендуется использовать во влажных помещениях.

Вспененный полиэтилен

Этот рулонный утеплитель имеет пористую структуру, различную толщину часто производится с нанесением дополнительного слоя фольги для отражающего эффекта. Изолон и имеет толщину в 10 раз тоньше традиционных утеплителей, но сохраняет до 97% тепла. Материал не пропускает влагу, имеет низкую теплопроводность благодаря своей пористой структуре и не выделяет вредных веществ.

Напыляемая теплоизоляция

К напыляемой теплоизоляции относится ППУ (пенополиуретан) и . К главным недостаткам данных утеплителей относится необходимость наличия специального оборудования, для их нанесения. При этом напыляемая теплоизоляция создает на конструкции прочное, сплошное покрытие без мостиков холода, при этом конструкция будет защищена от влаги, так как ППУ влагонепроницаемый материал.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Во время TCH тепло, излучаемое термальными скважинами, нагревает обрабатываемый объем до заданной температуры. Технология TCH полностью зависит от теплопроводности литологии участка и степени его насыщения. TCH может применяться для восстановления как почвы, так и грунтовых вод и является очень эффективной технологией для удаления LNAPL и DNAPL.

Ниже перечислены основные механизмы удаления загрязняющих веществ, которые имеют место во время ТКП:

• Улетучивание и отгонка паром летучих органических соединений и летучих органических соединений
• Снижение вязкости отходов заводов по производству масел и промышленных газов (МГП)
• Разложение или разрушение на месте при обработке SVOC, ПАУ, ПХД, пестицидов и диоксинов при высоких температурах

ТЕХНОЛОГИЯ, КОТОРАЯ РАБОТАЕТ ДЛЯ ВАС

• Опыт работы – Члены TerraTherm, команда Cascade Company, были вовлечены в TCH с момента его разработки Shell Oil и TerraTherm в конце 1980-х годов.
• Надежность – TerraTherm предлагает наиболее надежную и гибкую версию TCH, в которой используются нагреватели с электрическим приводом.
• Безопасность – обогреватели TerraTherm сертифицированы на соответствие строгим требованиям безопасности UL499.

ПРИГОДНОСТЬ

TerraTherm предлагает приложения TCH при низких, умеренных и высоких температурах. В зависимости от выбранного уровня нагрева TCH может обрабатывать ЛОС, SVOC, ПАУ, ПХД, диоксины и даже некоторые тяжелые металлы. Это также идеальное средство от LNAPL и DNAPL.

TCH идеально подходит как для восстановления почвы на месте, так и для восстановления грунтовых вод, а также для обработки складированной почвы и отложений ex situ. Успешно применяемая на глубине более 150 футов ниже уровня земли, TCH – это постоянный выбор технологии для крупных площадок.

TCH обычно используется для нагрева грунта до 100 ° C, но это единственная технология термической реабилитации на месте, которая также может достигать температуры 335 ° C. Применение TCH при более низких температурах используется для удаления летучих органических соединений, летучих органических соединений и легкого масла / NAPL.Применение при высоких температурах позволяет удалять / разлагать SVOC, PAH, PCB, пестициды, диоксины и даже некоторые тяжелые металлы.

TCH также может применяться ex situ с использованием термодесорбции в куче (IPTD ^® ). Загрязненная почва выкапывается и обрабатывается с использованием технологии TCH в сваях, которые могут достигать 20 футов в высоту и покрывать площади размером с футбольное поле. Для небольших приложений вне помещений наша запатентованная технология Heated-Box (HB1100) может быть наиболее экономичным вариантом.

TerraTherm успешно обработала более 60 объектов с помощью TCH, последовательно выполняя цели восстановления на каждом из них. Работая с местными партнерами, мы внедрили ТКП более чем на 15 объектах по всему миру. Имея партнеров или филиалов ТКП в Европе, Канаде, Бразилии, Японии, Вьетнаме и Китае, мы можем внедрить технологию ТКП по всему миру.

Руководство по выбору нагревателя | Уотлоу

Что такое отопление – три метода нагрева

При нагревании объекта или вещества увеличивается количество тепловой или молекулярной кинетической энергии.Тепловая энергия всегда течет из горячих регионов в холодные, пока не будет достигнуто равновесие. В этот момент «нагрев» более холодной области прекращается и достигается изотермическое состояние.

Строго говоря, обогрев можно осуществить только двумя способами; проводимость и сияние. Конвекция – это тип кондуктивного нагрева.

Ниже приведены некоторые краткие определения и подсказки:

Проводимость

Режим теплопередачи внутри вещества или твердых тел, находящихся в прямом контакте друг с другом, при наличии разницы температур.На кондуктивный нагрев больше всего влияет то, насколько легко тепло проходит через вещество – его теплопроводность – и какая масса должна поглощать тепловую энергию.

Конвекция

Режим теплопередачи, связанный с теплопроводностью, при котором тепло передается из области с более высокой температурой в текучей среде (жидкости или газе) в область с более низкой температурой. Это достигается за счет плавучести. По мере того, как нагретая жидкость, контактирующая с источником тепла, расширяется, она приобретает меньший вес на единицу объема и поднимается; и заменяется окружающей, более холодной, более тяжелой жидкостью.Это приводит к движению масс внутри жидкости, вызывая конвекционные потоки. На конвекционный нагрев влияют допустимая удельная мощность жидкости, теплопроводность и коэффициент расширения.

Сияние

Процесс нагрева, при котором лучистая энергия в форме электромагнитных волн направляется на объект. Земля нагревается лучистой энергией солнца. Хотя все электромагнитные волны будут «нагревать», наиболее полезная энергия нагрева содержится в инфракрасной части электромагнитного спектра.Лучистое отопление чаще всего используется для нагрева твердых тел и жидкостей. Газы обычно не подвергаются воздействию из-за их прозрачной природы. Основными факторами лучистого обогрева являются расстояние между объектом и источником тепла и то, насколько хорошо он поглощает лучистую энергию. Например, темная матовая поверхность лучше впитывает влагу, чем светлая яркая полированная поверхность.

Какие металлы лучше всего проводят тепло? | Metal Supermarkets

Теплопроводность измеряет способность металла проводить тепло.Это свойство различается в зависимости от типа металла, и его важно учитывать в приложениях, где часто встречаются высокие рабочие температуры.

В чистых металлах теплопроводность остается примерно такой же при повышении температуры. Однако в сплавах теплопроводность увеличивается с температурой.

Какие металлы лучше всего проводят тепло?

Обычные металлы, ранжированные по теплопроводности
Рейтинг	Металл	Теплопроводность [БТЕ / (ч · фут⋅ ° F)]
1	Медь	223
2	Алюминий	118
3	Латунь	64
4	Сталь	17
5	бронза	15

Как видите, из наиболее распространенных металлов медь и алюминий обладают самой высокой теплопроводностью, а сталь и бронза – самой низкой.Теплопроводность – очень важное свойство при выборе металла для конкретного применения. Поскольку медь является отличным проводником тепла, она хороша для теплообменников, радиаторов и даже днища кастрюль. Поскольку сталь плохо проводит тепло, она подходит для использования в высокотемпературных средах, таких как двигатели самолетов.

Вот некоторые важные области применения, для которых требуются металлы, хорошо проводящие тепло:

• Теплообменники
• Радиаторы
• Посуда

Теплообменники

Теплообменник – это обычное применение, где важна хорошая теплопроводность.Теплообменники выполняют свою работу, передавая тепло для нагрева или охлаждения.

Медь – популярный выбор для теплообменников в промышленных объектах, систем кондиционирования воздуха, охлаждения, резервуаров для горячей воды и систем теплых полов. Его высокая теплопроводность позволяет теплу быстро проходить через него. Медь имеет дополнительные свойства, желательные для теплообменников, включая устойчивость к коррозии, биологическому обрастанию, нагрузкам и тепловому расширению.

Алюминий также может использоваться в некоторых теплообменниках как более экономичная альтернатива.

Теплообменники обычно используются в следующих случаях:

Промышленные объекты

Теплообменники на промышленных объектах включают ископаемые и атомные электростанции, химические предприятия, опреснительные установки и морские службы.

На промышленных предприятиях для изготовления трубок теплообменника используется медно-никелевый сплав. Сплав обладает хорошей коррозионной стойкостью, что защищает от коррозии в морской среде. Он также обладает хорошей устойчивостью к биологическому обрастанию, чтобы избежать образования водорослей и морского мха.Алюминиево-латунный сплав имеет аналогичные свойства и может использоваться как альтернатива.

Солнечные системы термального водоснабжения

Солнечные водонагреватели – это экономичный способ нагрева воды, в котором для передачи солнечной тепловой энергии воде используется медная трубка. Медь используется из-за ее высокой теплопроводности, устойчивости к воздушной и водной коррозии и механической прочности.

Газовые водонагреватели

Газо-водяные теплообменники передают тепло, выделяемое газовым топливом, воде.Они распространены в жилых и коммерческих котлах. Для газовых водонагревателей предпочтительным материалом является медь из-за ее высокой теплопроводности и простоты изготовления.

Принудительное воздушное отопление и охлаждение

Тепловые насосы, использующие воздух, давно используются для отопления жилых и коммерческих помещений. Они работают за счет теплообмена воздух-воздух через испарительные агрегаты. Их можно использовать в дровяных печах, котлах и печах. Опять же, медь обычно используется из-за ее высокой теплопроводности.

Радиаторы

Радиаторы – это теплообменник, передающий тепло, выделяемое электронным или механическим устройством, в движущуюся охлаждающую жидкость. Жидкость отводит тепло от устройства, позволяя ему остыть до желаемой температуры. Используются металлы с высокой теплопроводностью.

В компьютерах

радиаторы используются для охлаждения центральных процессоров или графических процессоров. Радиаторы также используются в мощных устройствах, таких как силовые транзисторы, лазеры и светодиоды (светодиоды).

Радиаторы предназначены для увеличения площади поверхности, контактирующей с охлаждающей жидкостью.

Алюминиевые сплавы являются наиболее распространенным материалом для теплоотвода. Это потому, что алюминий стоит меньше меди. Однако медь используется там, где требуется более высокий уровень теплопроводности. В некоторых радиаторах используются комбинированные алюминиевые ребра с медным основанием.

Посуда

Металл с хорошей теплопроводностью чаще используется в быту в посуде. Когда вы разогреваете еду, вы не хотите ждать весь день.Вот почему медь используется для изготовления дна высококачественной посуды, потому что металл быстро проводит тепло и равномерно распределяет его по своей поверхности.

Однако, если у вас ограниченный бюджет, вы можете использовать алюминиевую посуду в качестве альтернативы. Для разогрева еды может потребоваться немного больше времени, но ваш кошелек будет вам благодарен!

Metal Supermarkets – крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл по вашим требованиям.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

Измерения теплопроводности нагретого протонами теплого плотного алюминия

1.

Роснер, Р., Хаммер, Д. и Ротман, Т. Необходимы фундаментальные исследования для лабораторной физики с высокой плотностью энергии. В Управление науки Министерства энергетики (DOE) и Национальное управление ядерной безопасности, Отчет семинара по исследовательским потребностям лаборатории высокой плотности энергии (2009).

2.

Спитцер, Л. и Хэрм, Р. Явления переноса в полностью ионизированном газе. Phys. Сборка 89 , 977–981 (1953).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

3.

Ли, Ю. Т. и Мор, Р. М. Модель электронной проводимости для плотной плазмы. Phys. Жидкости 27, , 1273–1286 (1984).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

4.

Desjarlais, M. P. Практические улучшения проводимости подветренной воды вблизи перехода металл-изолятор. Вклад в физику плазмы 41 , 267–270 (2001).

ADS CAS Статья Google Scholar

5.

Десьярле, М. П., Кресс, Дж. Д. и Коллинз, Л. А. Электропроводность для теплой, плотной алюминиевой плазмы и жидкостей. Phys. Ред. E 66 , 025401 (2002).

ADS CAS Статья Google Scholar

6.

Ринкер Г. А. Теплопроводность сильно связанной плазмы. Phys. Ред. B 31, , 4220–4229 (1985).

ADS CAS Статья Google Scholar

7.

Ринкер Г. А. Систематические расчеты коэффициентов переноса плазмы для таблицы Менделеева. Phys. Ред. A 37 , 1284–1297 (1988).

ADS CAS Статья Google Scholar

8.

Стерн, П., Хансен, С., Уилсон, Б. и Айзекс, У. Уравнение состояния, вероятностей заполнения и проводимости в коде чистки среднего атома. Физика высоких плотностей энергии 3 , 278–282 (2007).

ADS CAS Статья Google Scholar

9.

Фоссурье, Г., Бланкар, К., Комби, П. и Видо, Л. Электрическая и теплопроводность в плотной плазме. Физика плазмы 21 , 092706 (2014).

ADS Статья Google Scholar

10.

Kuhlbrodt, S. & Redmer, R. Транспортные коэффициенты для плотной металлической плазмы. Phys. Ред. E 62 , 7191–7200 (2000).

ADS CAS Статья Google Scholar

11.

Уитли, Х. Д. и др. . Расчеты Ленарда-Балеску и классическое молекулярно-динамическое моделирование электропроводности и теплопроводности водородной плазмы. Вклад в физику плазмы 55 , 192–202 (2015).

ADS CAS Статья Google Scholar

12.

Поццо, М., Дэвис, К., Габбинс, Д. и Алфе, Д. Тепловая и электрическая проводимость железа в условиях ядра земли. Природа 485 , 355–358 (2012).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

13.

Hanson, DE, Collins, LA, Kress, JD & Desjarlais, MP Расчеты теплопроводности материалов мишеней для национальных установок зажигания при температурах около 10 эв и плотностях около 10 г / см3 с использованием квантовых молекулярных молекул с конечной температурой. динамика. Физика плазмы 18 , 082704 (2011).

ADS Статья Google Scholar

14.

Десьярле, М. П., Скаллард, К. Р., Бенедикт, Л. X., Уитли, Х. Д. и Редмер, Р. Расчеты транспортных свойств в невырожденном пределе и роль электрон-электронного рассеяния с использованием функции плотности. Phys. Ред. E 95 , 033203 (2017).

ADS Статья PubMed Google Scholar

15.

Грациани, Ф. Р. и др. . Крупномасштабное молекулярно-динамическое моделирование плотной плазмы: проект cimarron. Физика высоких плотностей энергии 8 , 105–131 (2012).

ADS CAS Статья Google Scholar

16.

Hu, S. X. et al. .Основные принципы теплопроводности теплоплотной дейтериевой плазмы для термоядерного синтеза с инерционным удержанием. Phys. Ред. E 89 , 043105 (2014).

ADS CAS Статья Google Scholar

17.

Hu, S. X. et al. . Первопринципные исследования ионизации и теплопроводности полистирола для приложений термоядерного синтеза с инерционным удержанием. Физика плазмы 23 , 042704 (2016).

ADS Статья Google Scholar

18.

Милчберг, Х. М., Фриман, Р. Р., Дэйви, С. К. и Мор, Р. М. Удельное сопротивление простого металла от комнатной температуры до 10 ⁶ k. Phys. Rev. Lett. 61, , 2364–2367 (1988).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

19.

Дхарма-вардана, М.И Перро, Ф. Удельное сопротивление и динамическая проводимость алюминия, нагретого лазерным импульсом до 106 кОм и вдоль ударной волны до 20 мбар. Письма по физике A 163 , 223–227 (1992).

ADS CAS Статья Google Scholar

20.

Нг, А. и др. . Отражательная способность интенсивных фемтосекундных лазерных импульсов от простого металла. Phys. Rev. Lett. 72 , 3351–3354 (1994).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

21.

Faussurier, G. & Blancard, C. Насыщение удельного сопротивления в теплом плотном веществе. Phys. Ред. E 91 , 013105 (2015).

ADS Статья Google Scholar

22.

Чирикоста, О. и др. . Прямые измерения депрессии ионизационного потенциала в плотной плазме. Phys. Rev. Lett. 109 , 065002 (2012).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

23.

Хоарти, Д. Дж. и др. . Наблюдения за эффектом депрессии ионизационного потенциала в горячей плотной плазме. Phys. Rev. Lett. 110 , 265003 (2013).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

24.

Винко, С. М. и др. . Создание и диагностика плазмы твердой плотности с помощью рентгеновского лазера на свободных электронах. Природа 482 , 59–62 (2012).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

25.

Винко, С. М. и др. . Исследование фемтосекундных скоростей столкновительной ионизации в плазме твердого алюминия. Nature Communications 6 , 6397 EP– (2015).

26.

Sperling, P. et al . Рентгеновские лазерные измерения на свободных электронах плазмонов с затуханием столкновений в изохорически нагретой теплой плотной материи. Phys. Rev. Lett. 115 , 115001 (2015).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

27.

ДеСильва А. В. и Кацурос Дж. Д. Электропроводность плотной плазмы меди и алюминия. Phys. Ред. E 57 , 5945–5951 (1998).

ADS CAS Статья Google Scholar

28.

Ямасуэ, Э., Суза, М., Фукуяма, Х. и Нагата, К. Отклонение от закона Видемана – Франца для теплопроводности жидкого олова и свинца при повышенной температуре. Международный теплофизический журнал 24 , 713–730 (2003).

CAS Статья Google Scholar

29.

Редмер Р. Физические свойства плотной низкотемпературной плазмы. Отчеты по физике 282 , 35–157 (1997).

ADS CAS Статья Google Scholar

30.

Ping, Y. et al . Дифференциальный нагрев: универсальный метод измерения теплопроводности в веществе с высокой плотностью энергии. Физика плазмы 22 (2015).

31.

Бете Х. и Хайтлер У. О остановке быстрых частиц и создании положительных электронов. Труды Лондонского королевского общества A: математические, физические и инженерные науки 146 , 83–112 (1934).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

32.

Wilks, S.C. et al. . Генерация энергичных протонов при сверхинтенсивных взаимодействиях лазера с твердым телом. Физика плазмы 8 , 542–549 (2001).

ADS CAS Статья Google Scholar

33.

Ребибо, С. и др. . Однократная спектральная интерферометрия фемтосекундной лазерной плазмы. Лазер и лучи частиц 19 , 67–73 (2001).

ADS CAS Статья Google Scholar

34.

Патель, П. К. и др. . Изохорный нагрев твердой материи сверхбыстрым протонным пучком. Phys. Rev. Lett. 91 , 125004 (2003).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

35.

Дайер, Г. М. и др. . Измерение уравнения состояния плотной плазмы, нагретой быстрыми протонами. Phys. Rev. Lett. 101 , 015002 (2008).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

36.

Кандила, М., Ших, Т. и Мазур, Э. Фемтосекундная динамика лазерно-индуцированного фазового перехода твердое тело-жидкость в алюминии. Phys. Ред. B 75 , 214107 (2007).

ADS Статья Google Scholar

37.

Ping, Y. et al .Широкополосная диэлектрическая проницаемость неравновесного теплого плотного золота. Phys. Rev. Lett. 96 , 255003 (2006).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

38.

Маринак, М. М. и др. . Трехмерное моделирование гидродинамических целей национальных объектов воспламенения. Phys. Плазма 8 , 2275–2280 (2001).

ADS CAS Статья Google Scholar

39.

Видманн К., и др. . Интерферометрическое исследование расширенных состояний, нагретых фемтосекундным лазером. Физика плазмы 8 , 3869–3872 (2001).

ADS CAS Статья Google Scholar

40.

Мор Р. М., Уоррен К. Х., Янг Д. А. и Циммерман Г. Б. Новое повседневное уравнение состояния (qeos) для горячей плотной материи. Физика жидкостей 31, , 3059–3078 (1988).

ADS CAS Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

41.

Янг Д. А. и Кори Э. М. Новое глобальное уравнение модели состояния для горячей плотной материи. Журнал прикладной физики 78 , 3748–3755 (1995).

ADS CAS Статья Google Scholar

42.

Беннет, Б., Джонсон, Дж., Керли, Г. и Руд, Г. Последние разработки в библиотеке уравнений состояния Сезама (1978).

43.

Evans, R., Gyorffy, B., Szabo, N. & Ziman, J. In Takeuchi, S. (ed.) The Properties of Liquid Metals (Taylor and Francis, London, 1973) .

44.

Чен, З. и др. . Эволюция проводимости на переменном токе в неравновесном теплом плотном золоте. Phys. Rev. Lett. 110 , 135001 (2013).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

45.

Медведев Н., Застрау У., Ферстер Э., Герике Д. О. и Ретфельд Б. Кратковременная динамика электронов в алюминии, возбуждаемая фемтосекундным экстремальным ультрафиолетовым излучением. Phys. Rev. Lett. 107 , 165003 (2011).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

46.

Чепмен С. и Коулинг Т. Математическая теория неоднородных газов: учет кинетической теории вязкости, теплопроводности и диффузии в газах (Cambridge University Press, 1970).

47.

Хакшимали Т., Радд Р. Э., Кэбот В. Х. и Грациани Ф. Р. Диффузия в асимметричных ионных смесях юкавы в плотной плазме. Phys. Ред. E 90 , 023104 (2014).

ADS Статья Google Scholar

48.

Хакшимали Т. и Радд Р. Э. Диффузия смесей в режиме теплой плотной материи. В Graziani, F., Desjarlais, M., Redmer, R. & Trickey, S.(ред.). Границы и проблемы в теплой плотной материи , vol. 96 конспектов лекций по вычислительной науке и технике (Springer International Publishing, Швейцария, 2014).

49.

Кайзер, Т. Б. Трассировка лазерных лучей и наложение энергии на неструктурированной трехмерной сетке. Phys. Ред. E 61 , 895–905 (2000).

ADS CAS Статья Google Scholar

50.

Betz, H.-D. Зарядовые состояния и сечения перезарядки быстрых тяжелых ионов, проникающих через газовые и твердые среды. Ред. Мод. Phys. 44 , 465–539 (1972).

ADS CAS Статья Google Scholar

51.

Логан, Б. Г., Перкинс, Л. Дж. И Барнард, Дж. Дж. Инерциальный синтез пучка тяжелых ионов с прямым приводом при высокой эффективности взаимодействия. Физика плазмы 15 (2008).

52.

Кайзер Т., Кербель Г. и Прасад М. Реализация ионных пучков в Кулле и Гидре, неопубликованная презентация LLNL (1999).

53.

Fleck, J. A. Jr. и Cummings, J. D. Неявная схема Монте-Карло для расчета нелинейного переноса излучения, зависящего от времени и частоты. J. Comput. Phys. 8 , 313–342 (1971).

ADS MathSciNet Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

Теплопроводность – обзор

2.4.3.2 Комбинированная удельная электропроводность гидрат-отложения

Значения теплопроводности для песка, сланца, воды и гидрата 7,0, 1,9, 0,6 и 0,45 Вт / (м · К), соответственно, были использованы Henninges et al. (2005) в моделях закона смешения для оценки комплексной проводимости гидратосодержащих отложений. Для этого использовались эффективные значения электропроводности минералов наряду с истинными значениями воды и гидрата.

Важное значение для разведки и добычи гидратов имеет теплопроводность гидрата in situ и окружающих его минеральных матриц.Некоторые репрезентативные составные значения представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8. Типичные значения теплопроводности гидратосодержащих отложений

Материал	Температура (K)	Теплопроводность гидрат-осадка [Вт / (м · K)]	Литература
Зона субдукции Перу, DSDP Зона 688	275–298	0,89	Hyndman et al. (1992)
Нанкайский желоб, площадка 808	275–299	1.08	Hyndman et al. (1992)
Маллик, Северо-западные территории, Канада	280	2,24	Рутквист и др. (2009)
Маунт-Эльберт, Аляска	276	3,1	Рутквист и др. (2009)
Саутерн-Хайдрат-Ридж, Орегон	284–289	1.0	Лю и Флемингс (2006), Trehu et al. (2003)
Типичное образование диспергированных гидратов	275–288	2-4	Kurihara et al.(2011b)
Соляной купол, Мексиканский залив	In situ	3,01	Селиг и Валлик (1966)

По кернам на окраине Нанкай, Hyndman et al. (1992) определили теплопроводность отложений; температура забоя скважины и температура морского дна были измерены термозондами, вставленными в скважину ODP Leg 131. Приблизительно на 400 м гидратной зоны теплопроводность k линейно уменьшалась с глубиной в соответствии с эмпирическим уравнением 2.5, действительно для Зоны 808:

(2,5) k = 0,91 + 0,0017Dbsf

, где k , теплопроводность [Вт / (м · K)]; D _bsf , глубина ниже морского дна (mbsf).

Обратите внимание, что уравнение 2.5 предсказывает диапазон теплопроводности около 0,9–1,6 Вт / (м · К) через 400 мбф гидратной зоны. Среднее значение теплопроводности по интервалу составляет 1,08 Вт / (м · К).

Для оценки комплексной теплопроводности гидратосодержащих отложений используется общее уравнение 2.6 может использоваться в компьютерных моделях для моделирования добычи (Moridis et al., 2005):

(2.6) kθ = SH + SWkSW – kSd + kSd

, где k _θ , композитная теплопроводность гидрата -содержащий песок; k _Sd , теплопроводность сухого песка; к _SW , теплопроводность водонасыщенного песка; S _W , жидкая водонасыщенность в порах; S _H , гидратонасыщенность в порах.Moridis et al. (2005) обнаружили, что это выражение приемлемо аппроксимирует композитную теплопроводность гидратосодержащей пористой среды.

При возможной добыче гидратного газа естественный тепловой поток за счет теплопроводности в газогидратную зону должен быть максимальным для эффективного извлечения гидратного газа; то есть проводимость составного коллектора важна для рентабельности процесса. Тепловой поток q является функцией теплопроводности k и геотермического градиента dT / dz (Grevemeyer and Villinger, 2001), как показано в уравнении 2.7.

Основы керамических нагревателей | Проектирование машин

В подавляющем большинстве традиционных керамических нагревателей используются проволочные нагревательные элементы из нихрома (NiCr), которые заключены в такие материалы, как оксид магния (MgO), силиконовый каучук или слюда, которые являются электрически изолирующими, но плохо проводят тепло. ΔT (разница температур) между проволокой элемента и поверхностью внешнего нагревателя ограничивает возможности и производительность этих типов нагревателей.

Керамические нагреватели могут иметь множество форм-факторов для решения конкретных задач.

Однако существуют также усовершенствованные керамические нагреватели с нагревательным элементом другого типа. Нагревательный элемент часто описывают как «след резистора» из нанесенного материала. Этот материал обычно плоский, а не спиральная проволока в традиционных нагревателях. След можно нанести с помощью различных процессов толстопленочной печати, таких как трафаретная печать. Полученные схемы имеют толщину всего несколько тысячных дюйма, и, согласовав их CTE (коэффициент теплового расширения) с КТР материала керамической матрицы, они могут быть доведены до гораздо более высоких уровней тепловых характеристик.

Полезно рассмотреть свойства керамических материалов, чтобы лучше понять, как возникают рабочие характеристики современных керамических нагревателей. Керамические материалы представляют собой неорганические твердые вещества и могут иметь кристаллическую или частично кристаллическую структуру или могут быть аморфными (например, стекло). Керамика – один из самых ранних примеров использования керамики человечеством. Керамика изготавливается из глины природного происхождения, которая при обжиге при высокой температуре становится твердой.

Со временем инженеры разработали новую керамику для конкретных применений.Эти материалы производятся синтетически с исключительной чистотой, поэтому они могут обеспечивать определенные механические, термические и электрические характеристики. Обычные производственные процессы для этих материалов включают прессование порошкообразного сырья при чрезвычайно высоких давлениях с последующим спеканием при высоких температурах. Благодаря контролируемой чистоте и химическому составу получаемого материала образуются монолитные, геометрически стабильные структуры, которые представляют интерес для использования в качестве материала нагревателя. Материалы, которые могут использоваться в современных керамических нагревателях, включают оксид алюминия (Al2O3), нитрид кремния (Si3N4), оксид бериллия (BeO) и нитрид алюминия (AlN).

Керамика имеет высокую диэлектрическую постоянную, что позволяет использовать относительно небольшой керамический материал в резистивном нагревательном элементе. Следовательно, керамические нагреватели могут быстро наращивать температуру, что видно на этом графике время / температура для нескольких различных моделей керамических нагревателей.

Каждый из современных керамических материалов имеет свои механические, термические и электрические свойства. Дизайнеры используют эти свойства, чтобы подобрать конкретную керамику для конкретного применения в отоплении.

Нитрид алюминия особенно интересен тем, что он обладает высокой теплопроводностью, а также хорошим электрическим изолятором. AlN, кубический BN и BeO – единственные керамические материалы, обладающие высокой теплопроводностью. И BeO, и c-BN проводят лучше, чем AlN, но токсичность BeO ограничивает его использование, и c-BN трудно производить. Высокая теплопроводность обеспечивает быстрое рассеивание тепла, а также облегчает создание нагревателей с высокой удельной мощностью, что дает возможность термического «нарастания» со скоростью до 150 ° C (270 ° F) / сек.Такие высокие скорости линейного изменения могут сэкономить время в таких приложениях, как клиническое диагностическое оборудование и тестирование полупроводниковых кристаллов, где время цикла имеет важное значение.

AlN также является чистым, незагрязняющим материалом. Он проходит через высокотемпературное спекание, в результате чего получается твердый (1100 кг / мм2) и плотный (3,2 г / см3) нагреватель практически без пористости. Это делает AlN хорошим кандидатом для приложений, которым нужен «чистый» нагреватель.

AlN непроницаем для влаги.(Многие другие диэлектрические материалы, используемые в обычных нагревателях, такие как MgO, гигроскопичны.) Это свойство в сочетании с его сверхвысокой диэлектрической прочностью делает его привлекательным для приложений, требующих низкого тока утечки. Низкий ток утечки может иметь решающее значение для медицинских приложений, которые находятся в непосредственной близости от пациентов. В оборудовании, в котором используются традиционные технологии нагрева, возможно, придется прибегать к понижающим изолирующим трансформаторам и источникам питания низкого напряжения, чтобы соответствовать правилам безопасности агентства.Во многих случаях керамические нагреватели на основе AlN могут устранить необходимость в этих трансформаторах, обеспечивая необходимые электрические характеристики даже при стандартном линейном напряжении.

AlN может быть легко адаптирован к малым и средним нагревателям. Керамические нагреватели такого типа могут иметь размеры от 0,4 дюйма (10,16 мм) на стороне до максимального размера чуть менее 4 дюймов (около 10 см). Обычно они имеют толщину в несколько десятых дюйма (несколько миллиметров). Они также могут иметь механические элементы, такие как отверстия и вакуумные канавки, и могут быть сконфигурированы для работы от входного напряжения от 12 до 480 В.

Эти качества позволяют керамическим нагревателям производить до 1000 Вт / дюйм 2 и работать при температуре до 600 ° C (1112 ° F) в зависимости от конструкции нагревателя и параметров процесса. (Максимальная и минимальная плотности мощности могут изменяться в зависимости от напряжения, площади поверхности и параметров приложения.)

Под редакцией Леланда Тешлера, [email protected]

Ресурсы: Watlow Electric Manufacturing Co.

Керамические нагреватели из нитрида алюминия

>>> Керамические нагреватели из нитрида алюминия

Свяжитесь с нами Сделать запрос
Технологии керамических нагревателей обладают значительными преимуществами по сравнению с нагревателями с металлической оболочкой, которые имеют ограничения по тепловым характеристикам или совместимости материалов.Керамические нагреватели Durex могут работать в атмосферных и вакуумных средах до 1000 ° C (1832 ° F). Обладая превосходной теплопроводностью, нагреватели AlN могут иметь многослойную конструкцию, обеспечивающую мощность до 2000 Вт / дюйм2 (310 Вт / см2). Обладая химической стойкостью к большинству кислотных и щелочных растворов, эти компактные прочные нагреватели являются идеальным решением для требовательных тепловых применений. Керамические нагреватели могут быть спроектированы по индивидуальному заказу для оптимизации тепловых характеристик приборов и оборудования.

Керамические нагреватели Rapid Fire из нитрида алюминия (AlN) от Durex Industries сочетают в себе теплопроводность алюминия и диэлектрическую прочность специальной керамики с физическими свойствами, аналогичными свойствам нержавеющей стали. Кроме того, в конструкцию многослойного нагревателя интегрирован вольфрамовый (Вт) датчик RTD, чтобы обеспечить максимальное управление этим нагревателем с высокой плотностью мощности. Новый уровень конструкции машин и тепловых характеристик может быть достигнут за счет превосходных тепловых, диэлектрических и физических свойств нагревателей AlN.

Маленький по размеру, но мощный!

Нагреватели из нитрида алюминия (AlN) Rapid Fire ™

Rapid Fire AIN Преимущества

• Теплопроводность, эквивалентная алюминиевой, для быстрого и равномерного теплового отклика
• Плотность ватт выше, чем у любого другого металлического или керамического нагревателя для концентрированного тепла на небольшой площади
• Встроенный датчик RTD для оптимального контроля температуры нагревателя
• Диэлектрическая прочность устраняет необходимость в изоляционном слое из оксида магния (MgO), используемом в металлических нагревателях
• Температура нагревателя до 1000 ° C (1832 ° F) для высокотемпературных применений
• Антипригарная поверхность с низкой пористостью снижает вероятность загрязнения технологического процесса
• Химически инертен к большинству кислых и щелочных сред
• Высокая механическая прочность, твердость и износостойкость для промышленного применения

Мощность нагревателя AlN

• Теплопроводность, эквивалентная алюминиевой, для быстрого и равномерного теплового отклика
• Плотность ватт: до 2000 Вт / дюйм ² (310 Вт / см ² )
• AlN теплопроводность: 180 Вт / мК
• Быстрая скорость нарастания: от 0 до 400 ° C (от 32 до 752 ° F) менее чем за 2 секунды
• Применение в атмосфере и среде инертных газов
• Сложная и трехмерная геометрия
• Толщина: 0.От 05 дюймов до 0,200 дюйма (от 1,27 мм до 5,08 мм)
• Размер: до 10,25 дюйма2 (66,13 см ² )
• Герметичный вольфрамовый (Вт) датчик RTD
• Поверхностная металлизация из вольфрама (W) или никеля (Ni)

Проектирование и производство многослойных керамических нагревателей

Проектирование и производственные процессы многослойного нагревателя AlN расширяют возможности и функциональность тепловых решений AlN. Начиная с керамических материалов в зеленом состоянии, каждый слой формируется и прессуется до требуемых размеров.Слои металлического нагревателя и сенсора зажаты между керамическими слоями. Затем вся сборка спекается в высокотемпературной печи для создания монолитной сборки. Слои могут включать в себя комбинацию цепей нагревателя, сенсорных элементов RTD, заземляющих плоскостей, радиочастотных (RF) решеток, металлических и керамических проточных каналов.

Нагреватели

AlN используются там, где требуется низкое тепловое расширение и / или высокая теплопроводность. В сочетании с внутренними химически связанными металлическими проводниками эти компоненты могут использоваться в мощных электронных устройствах и в процессах быстрого термоциклирования.Очень высокие удельные мощности могут быть реализованы путем разработки решения с металлическими конструкциями для монтажа и отвода тепла.

Цилиндрические 3D нагреватели AlN

Прецизионные производственные процессы и возможности обработки позволяют создавать уникальные трехмерные конструкции, такие как цилиндрический (трубчатый) нагреватель. Применения цилиндрических нагревателей включают нагрев газа и жидкости в контрольно-измерительных приборах, таких как газовые хроматографы, масс-спектрометры и медицинские устройства. Цилиндрические нагреватели могут быть спроектированы для рабочих температур свыше 600 ° C (1112 ° F) с удельной мощностью до 1000 Вт / дюйм ² (155 Вт / см ² ).Благодаря гибкости конструкции, позволяющей распределять мощность и изменять длину, а также внутренний и внешний диаметр, этот нагреватель можно настроить для оптимизации производительности в приложении.