Menu Close

Минеральная вата теплопроводность: Теплопроводность минеральной ваты Isover, Ursa, Knauf, Rockwool

Теплопроводность минеральной ваты Isover, Ursa, Knauf, Rockwool

Содержание статьи о теплопроводности минеральной ваты

Одной из главных характеристик минеральной ваты является ее теплопроводность. Именно этот показатель является основным при выборе теплоизоляционного материала для тех или иных целей. В данной статье рассмотрим теплопроводность минеральной ваты таких производителей, как Isover, Ursa, Knauf и Rockwool.

Минеральная вата характеристики

Минеральная вата является одним из самых качественных современных теплоизоляционных материалов. Она используется для утепления домов, жилых и нежилых зданий, оборудования и т.п. Для каждой цели используются определенные материалы с разными характеристиками.

Основные характеристики минваты:

Данный материал обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, именно поэтому он настолько популярен. Чтобы знать, как выбрать минеральную вату и на что обращать внимание, советуем ознакомиться с характеристиками минеральной ваты.

Эту информацию вы найдете в другой статье.

Теплопроводность утеплителей

Теплопроводность – одна из главных характеристик строительных материалов и утеплителей, в том числе и минеральной ваты. Чем ниже этот показатель, тем меньший слой утеплителя понадобится для теплоизоляции стен, крыши, пола и других строительных конструкций.

Коэффициент теплопроводности утеплителей (Вт/м °С) с необходимой толщиной слоя:

  • кирпичная кладка – 0,520/1460 мм;
  • керамзит – 0,170/869 мм;
  • стекловата – 0,044/189 мм;
  • базальтовая вата – 0,039 /167 мм;
  • пенополистирол – 0,037 /159 мм.

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты – это одна из основных характеристик, влияющих на сферу использования материала. Теплопроводность представляет собой процесс переноса тепла от материалов с высшей температурой к материалам с меньшей температурой и наоборот.

Минеральная вата является волокнистым теплоизоляционным материалом, к которому относится каменная (базальтовая), шлаковая и стеклянная вата. Каждый из этих видов имеет свой коэффициент теплопроводности. Теплопроводность стекловаты – 0,030-0,052 Вт/м*К, теплопроводность базальтовой ваты – 0,035-0,046 Вт/м*К, для шлаковой ваты этот показатель варьируется в диапазоне 0,46-0,48 Вт/м*К. Качество теплоизоляции определяется толщиной утеплителя и его теплопроводностью. Значения теплопроводности должны соответствовать государственным нормам:

  • λ10, ГОСТ 7076-994;
  • λ25, ГОСТ 7076-99;
  • λА, СП 23-101-2004;
  • λБ, СП 23-101-2004.

Минеральная вата Isover характеристики теплопроводности

Наименование материала Вид материала Предназначение Коэффициент теплопроводности (Вт/мК)
ISOVER Классик рулон утепление конструкций, где теплоизоляционный материал не должен нести нагрузку 0,033-0,037
ISOVER Каркас-П32 плита
утепление каркасных конструкций
0,032- 0,037
ISOVER Каркас-М37 мат утепление каркасных конструкций 0,037- 0,043
ISOVER Каркас-М40-АЛ мат утепление каркасных конструкций 0,040- 0,046
ISOVER ЗвукоЗащита плита утепление каркасных конструкций 0,038- 0,044
ISOVER ПлавающийПол плита звукоизоляция перегородок, подвесных потолков, стен внутри помещения 0,033-0,046
ISOVER Каркас-П34 плита звукоизоляция от ударного шума при устройстве «плавающего пола» 0,034-0,040
ISOVER СкатнаяКровля плита изоляция многослойных стен зданий из мелкоштучных материалов 0,037-0,043
ISOVER OL-TOP, OL-P, OL-Pe плита жесткая изоляция скатной кровли 0,037-0,042
ISOVER ВентФасад плита изоляция плоской кровли 0,032-0,040
ISOVER OL-E плита жесткая изоляция стен с вентилируемым зазором 0,034- 0,039
ISOVER ШтукатурныйФасад плита жесткая изоляция стен с нанесением штукатурного слоя 0,038- 0,043

Все утеплители из минеральной ваты производителя Isover имеют низкий коэффициент теплопроводности – в пределах от 0,032 до 0,044 Вт/мК.

Благодаря этому обеспечивается отличная теплозащита и звукоизоляция. Естественно, немалую роль в этом играет и уникальная структура волокна.

Самый низкий коэффициент теплопроводности имеют плиты ISOVER Каркас-П32 – 0,032 Вт/мК. Они используются для изоляции каркасных стен. Теплопроводность ISOVER Классик – 0,041 Вт/мК, ISOVER Штукатурный Фасад – 0,038. Ниже будет приведен каталог этого и других производителей, где эта информация описана более подробно в доступной форме.

Минвата Урса характеристики теплопроводности

Наименование материала Вид материала Предназначение Коэффициент теплопроводности (Вт/мК)
URSA GEO М-11 рулон универсальный материал (утепление пола, крыши, стен) 0,040
URSA GEO Универсальные плиты плиты в рулоне 0,036
URSA GEO Скатная крыша плиты в рулоне утепление скатных крыш 0,035
URSA GEO Шумозащита плиты в рулоне изоляция каркасных
перегородок и стен при
облицовке изнутри
0,039
URSA GEO Лайт рулон изоляция полов, перекрытий, акустических
потолков
0,044
URSA GEO М-11Ф рулон изоляция стен при
облицовке изнутри, утепление полов, перекрытий, бань
0,040
URSA GLASSWOOL ФАСАД мат системы утепления с вентилируемым воздушным зазором 0,032-0,043
URSA GLASSWOOI П-15 плита утепление скатных крыш 0,042
URSA М-25 мат изоляция конструкций сложной формы 0,038

Минеральная вата Урса обладает одним из лучших показателей теплопроводности. Теплоизоляционные плиты обеспечивают надежное утепление дома. Это вызвано использованием «дышащей» волокнистой структуры и воздушных прослоек. Отдельного внимания заслуживает минвата Урса Гео, так как она производится по экологичной технологии с использованием уникальной рецептуры. Рассмотрим характеристики теплопроводности минеральной ваты компании Урса.

Самый распространенный материал данной компании – URSA GEO М-11 в рулонах. Он имеет коэффициент теплопроводности 0,040 Вт/мК. Такой же показатель в URSA GEO М-11Ф. Немного высшую теплопроводность имеют плиты URSA GEO Лайт и URSA GLASSWOOI П-15 (0,044 и 0,042 соответственно). URSA GEO Универсальные плиты и URSA GEO Скатная крыша, используемые для теплоизоляции крыши – материалы с наименьшим коэффициентом теплопроводности (0,035-0,036). Невысокий коэффициент имеют и маты

URSA М-25, предназначенные для утепления конструкций сложной формы.

Коэффициент теплопроводности Кнауф

Наименование материала Вид материала Предназначение Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) ?10, ?25, ?А1, ?Б2
Термо Плита 037 плита утеплитель для всего дома 0,037, 0,040, 0,041, 0,043
ТЕПЛОкровля 037A плита теплоизоляция кровли 0,037, – , 0,041, 0,043
ТЕПЛОстена 032 А плита утепление «под сайдинг», сборные стеновые сэндвич-панели, утепление навесных вентилируемых фасадов
0. 032, – , 0.039, 0.042
ТЕПЛОрулон 040 рулон теплоизоляция полов мансардных помещений, чердачных и междуэтажных перекрытий, полов по лагам 0,040, 0,044, 0,044, 0,047

Компания Кнауф выпускает материалы первого класса для теплоизоляции. Вся продукция сертифицирована и соответствует государственным и международным стандартам. Благодаря использованию уникальной технологии ECOSE компании удалось занять одно из первых мест на рынке теплоизоляционных материалов.

Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) λ10, λ25, λА1, λБ2 для разных изделий отличается. Самый низкий показатель имеют плиты

ТЕПЛОстена 032 А, предназначенные для утепление навесных вентилируемых фасадов, утепление «под сайдинг» и как слой в сборных стеновых сэндвич-панелях.

Rockwool коэффициент теплопроводности

Наименование материала Вид материала Предназначение Коэффициент теплопроводности (Вт/мК)
Rockmin плита тепло- и звукоизоляция вентилируемых покрытий и чердаков, кровель, стен, деревянных балочных перекрытий, подвесных потолков, легких каркасных стен и перегородок, а также полов на лагах.
0,039
Domrock мат 0,045
Superrock плита 0,035
Panelrock плита тепло- и звукоизоляция стен наружных зданий 0,036
Wentirock max плита утепление вентилируемых фасадов 0,036
Monrock max плита утепление всех типов плоских крыш 0,039
Dachrock prof плита 0,045
Fasrock max плита тепло- и звукоизоляция внешних стен системой фасадного утепления методом «легким мокрым» 0,037
Fasrock L плита 0,042
Fasrock плита 0,039
Stroprock плита тепло- и звукоизоляция полов на грунте и перекрытий под бетонной стяжкой 0,041
Alfarock мат изоляция труб и трубопроводов 0,037
Rockmata мат 0,036
Wired Mat и Alu Wired Mat мат 0,042

Использование минеральной ваты Роквул для теплоизоляции дома позволяет зимой сохранять тепло, а летом – прохладу. Плиты и маты обладают оптимальным коэффициентом теплопроводности – от 0,035 до 0,045 Вт/м К. Утеплители данного производителя широко используются в строительстве частных, общественных и производственных зданий.

Наиболее низкий коэффициент теплопроводности (0,035-0,037 Вт/м К) имеют плиты Superrock, Panelrock, Wentirock max, Fasrock max, а также маты Rockmata, Alfarock. 

Видео – краш-тест на огнестойкость минеральной ваты

Каталоги продукции и инструкции по монтажу ведущих производителей

Изовер

Каталог ISOVER ВентФасад

Каталог ISOVER Классик Плюс

Каталог ISOVER Классик

Каталог продукции ISOVER для Сауны

Каталог продукции ISOVER СкатнаяКровля

Каталог продукции ISOVER ШтукатурныйФасад

Инструкция по монтажу фасадной теплоизоляции

Каталог продукции ISOVER на основе каменного волокна

Каталог продукции ISOVER на основе стекловолокна

Утепление скатных кровель и мансард

Кнауф

Инструкция по монтажу теплоизоляции «Вентилируемый фасад»

Инструкция по монтажу системы теплоизоляции «Скатная кровля»

Каталог профессиональных решений по тепловой, пожарной и звуковой защите зданий

Натуральный утеплитель для частного домостроения, каталог продукции

Новое поколение натуральных безопасных утеплителей от Кнауф

Ursa

URSA теплоизоляция из минерального волокна

Каталог утеплителей Урса – Скатные крыши

Каталог утеплителей Урса – Плоские крыши

Каталог утеплителей Урса – Навесные вентилируемые фасады

Каталог утеплителей Урса – Полы и перекрытия

Каталог утеплителей Урса – Перегородки

Каталог утеплителей Урса – Штукатурные фасады

Каталог утеплителей Урса – Трехслойные наружные стены из камней, блоков и жел

Каталог утеплителей Урса – Каркасные стены и стены из сэндвич-панелей

Каталог утеплителей Урса – Стены подвалов и фундаменты

Ниже представлены коэффициенты теплопроводности и использование разных марок рассматриваемых производителей.

Теплопроводность минеральной ваты в сравнении с другими утеплителями

Разновидности минеральной ваты


Минеральные утеплители – это утеплители, изготовленные из сырья минерального происхождения. Наиболее популярным и широко используемым утеплителем является минеральная вата. Теплопроводность минеральной ваты — важный показатель целесообразности использования в качестве утеплителя.

Различают минеральную вату каменную и шлаковую. Каменную вату производят из различных горных пород, например, базальта, известняка, доломита. Она долговечна, качественна, имеет высокие эксплуатационные характеристики и часто используется при постройке зданий и строений.

Сырьем для шлаковой ваты является смесь из шлаков чёрной и цветной металлургии. Она менее долговечна, не предназначена для строений длительного использования. Не стоит использовать ее в условиях перепадов температур и повышенной влажности.

Показатели минеральной ваты


Основные показатели минеральной ваты приведены в таблице

Характеристика

Минеральная вата

Плотность

115 кг/м3

Водопоглощение при полном погружении, не более

1%

Средний диаметр волокна, не более

0,2 мкм

Содержание неволокнистых включений по массе, не более

4,5%

Теплопроводность при 283+1 К, не более

0,044 Вт/м *К

Предел прочности на сдвиг, не менее

50 кПа

Предел прочности на сжатие, не менее

100 кПа

Предел прочности на растяжение, не менее

150 кПа

Теплопроводность утеплителей.

Что это?


Коэффициент теплопроводности показывает количество тепла, проводимое через 1 квадратный метр поверхности материала толщиной в 1 м за час при отсутвии утечки тепла сбоку и разности температур обеих поверхностей в 1 °С. Это одно из наиболее важных свойств теплоизоляционных материалов. Понятно, что чем меньше показатель теплопроводности, тем меньше тепла теряется.

Теплопроводность минеральной ваты

Если сравнивать теплопроводность минеральной ваты с теплопроводностью других теплоизоляционных материалов, то получим такие показатели:

Теплопроводность, Вт/м °С / необходимая толщина слоя утеплителя, мм:


Базальтовая вата – 0,039 /167 мм
Пенополистирол – 0,037 /159 мм
Стекловата – 0,044/189 мм
Керамзит – 0,170/869 мм
Кирпичная кладка – 0,520/1460 мм

Сравнительные коэффициенты теплопроводности строительных материалов:


Бетон – 1,5
Каменная кладка на растворе – 1,2
Рабочий кирпич – 0,6
Облицовочный кирпич – 0,4
Штукатурный гипс – 0,3
Ячеистый бетон – 0,2
Стекловата – 0,05
Пробковые покрытия – 0,039
Минеральная вата – 0,035
Пенопласт — 0,034

Как видно из показателей, теплопроводность минеральной ваты уступает только материалам из пенополистирола. Хотя если сравнить пенополистирол и каменную вату по огнестойкости, то тут каменная вата точно в победителях. Все виды каменной ваты относят к негорючим материалам.

Свойства минеральной ваты


Коэффициент теплопроводности показывает способность проводить тепло. Однако чтобы определиться с нужным материалом для утепления, важно учитывать не только его теплопроводность, но и другие, не менее важные характеристики.

Кроме хорошего показателя теплопроводности минеральная вата:

  • Огнеупорная – материал противостоит воздействию высоких температур
  • Устойчивая к агрессивным химическим средам
  • Экологичная – материал безвреден для человека
  • Паропроницаемая — пропускает пары воды
  • Пластичная – под воздействием внешней силы способна принимать нужную форму
  • Легкая в монтаже – мягкая легко режется ножом, прочная – ножовкой
  • Влагостойкая – приполном погружения уровень поглощения воды составляет 0,5%
  • Устойчива к воздействию бактерий и грибков
  • Не дает усадки со временем, тем самым не допускает появление мостиков холода
  • Долговечная – при правильном использовании срок службы составляет около 70 лет.


Еще одним, немаловажным достоинством минеральной ваты является ее стоимость. Именно благодаря всем выше перечисленными характеристиками минеральная вата стала одной из наиболее популярных утеплителей на рынке строительных материалов.

Правильный выбор утеплителя позволить иметь комфортные условия в доме долгие годы.

Теплопроводность минеральной ваты 👉 характеристика и сравнение с другими утеплителями

С наступлением холодов каждый из нас пытается сохранить в своем доме тепло. Поскольку природные ресурсы не бесконечны, и цена на них с каждым годом растет, все больше граждан предпочитает утеплять свои дома теплоизоляционными материалами. Благодаря им, в зимнее время можно сохранить дом теплым при низком расходе топлива и прохладным в летние месяцы. Поскольку строительная сфера предлагает большой выбор утеплителей, важно знать коэффициент теплопроводности каждого из них. Тема нашей статьи – теплопроводность минеральной ваты.

Минеральная вата

Содержание статьи

Описание минеральной ваты

Среди специалистов большой популярностью пользуется минеральная вата. Она считается одним из лучших теплоизоляторов, поскольку:

  • безопасна для человеческого организма;
  • очень эффективна;
  • сравнительно недорогая.

Теплопроводность и специфика

Теплопроводностью называют возможность предмета пропускать и отдавать тепло. Каждый утеплитель обладает определенной теплопроводностью. От ее коэффициента зависит качественный показатель вещества и область его применения.

На теплопроводность ваты влияет марка и состав. Средняя цифра варьируется в рамках 0,034-0,05 Вт/м*К. Этот показатель весьма низкий, поэтому вата – это хороший теплоизолятор.

У рыхлой минеральной ваты коэффициент еще ниже — 0,035-0,047, поскольку воздушные «подушки» лучше задерживают тепло. У тяжелой минваты коэффициент равен 0,48-0,55 Вт/м*К.

Для сравнения предлагаем вашему вниманию коэффициенты других утеплителей:

  • у пенополиуретана – 0,025;
  • у вспененного каучука – 0,03;
  • у легких пробковых листов – 0,035;
  • у стекловолокна – 0,036;
  • у пенопласта – 0,037;
  • у пенополистирола и поролона – 0,04;
  • у легкой МВ – 0,039-0,047;
  • у стекловаты – 0,05;
  • у хлопковой ваты – 0,055.

Чем ниже коэффициент, тем качественнее утеплительный материал. В отличие от пенопласта, минвата обладает несколько пониженным энергоемким показателем. Но при сопоставлении с этими материалами, она характеризуется лучшей огнестойкостью, и избавлена от вредных элементов.

Поскольку вата обладает низким коэффициентом теплопроводности, ее применяют для утепления построек с внутренней и наружной стороны.

Как выбрать минвату и рассчитать толщину утеплителя

У любого здания есть своя норма теплосопротивления. На этот показатель влияет климатическая зона, в которой находится постройка.

Каждый утеплитель имеет индивидуальный показатель теплопроводимости. На основе этого крайне важно сделать правильное теплоизоляционное условие, которое сократит использование энергии для отопления и охлаждения постройки.

Если использовать минвату для уже готового здания, то при расчете учитывают:

  • тип и сечение материала;
  • коэффициент теплопроводности;
  • показатель теплоизоляции.

Важно! Домам, которые только возводят, намного проще подобрать стройматериалы, утеплитель и отделку.

Чтобы верно рассчитать толщину утеплителя, важно знать показатель:

  • стандарта теплосопротивления постройки в конкретном регионе;
  • теплосопротивления материала, используемого в строительстве;
  • КТ утеплителя.

Специалисты используют формулу: K=R/N.

K – теплосопротивление стены;

R – толщина материала;

N – КТ.

С помощью этой формулы можно узнать показатель теплосопротивления стены. Основываясь на просчитанном результате, легко узнать необходимую толщину теплоизоляции.

Минеральная вата как утеплитель

Каждый теплоизолятор имеет свои отличительные достоинства и минвата не стала исключением. При сравнении с другими похожими материалами, она:

  • не содержит вредных примесей;
  • безопасна для человека;
  • легко монтируется;
  • обладает длительным эксплуатационным сроком.

Предлагаем вашему вниманию сравнение минваты с экструдированным пенополистиролом.

Категория Минвата Пенополистирол
Прочность сжатия 37-190(+/-10%) 28-53 (+/-10%)

 

Водопоглощение за сутки Меньше 0,4 0,2-0,4
Горение Не горит Выпускает токсины
ПТП НГ, Т2 Г1, Д3, РП1
Рабочая температура -180 — +650, плавится при 1000 градусов -50 — +75, при 200-250 градусах выпускает токсины
Паропроницаемость 0,31-0,032 0,007-0,012
Безопасность +
Теплосопротивление 0,036-0,045 0,03-0,033
Звукоизоляция и ветрозащитность + +
Устойчивость к влажности + +
Устойчивость к нагрузке +
Сохранение размера +
Эксплуатация 50 лет (реальная – 15) 50 лет (действительная – 20)
Удобный монтаж + +
Огнеустойчивость +

Рассмотрим более детально известных производителей минеральной ваты.

Производители минваты

Производством утеплителей занимаются различные фирмы, но среди них наибольшим спросом пользуются:

  • KNAUF;
  • ROCKWOOL;
  • ISOVER;
  • URSA;
  • Технониколь.

KNAUF

Минвата этой фирмы уже долгое время занимает лидирующие позиции среди утеплителей. Производитель занимается созданием стройматериалов более 65 лет. Для рынка утеплителей она выпускает только один продукт – минвату.

Она очень проста в монтажных работах и отличается превосходными техническими характеристиками. Эффективность продукта невозможно переоценить. KNAUF выпускают только экологически чистый утеплитель без любых вредных составляющих компонентов.

При нарезании плит отсутствует пыль, поэтому нет необходимости использовать дополнительные защитные меры. Благодаря гидрофобизаторам и водоотталкивающим веществам, вата не боится влаги. Помимо этого, она устойчива к перепадам температуры и огню.

Коэффициент теплопроводности KNAUF равен 0,035-0,4 Вт/м. Это считается весьма низким показателем, поэтому ее активно применяют для обработки жилого и коммерческого помещения. На рынке представлена в листах и матах.

KNAUF

ROCKWOOL

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты ROCKWOOL  достоин внимания. Данный материал имеет несколько наименований, у каждого из них два вида: плита и мат. К примеру, Rockmin с коэффициентом 0,039Вт/м*К, изготовляется в форме плит. Его используют с целью тепло- и звукоизоляции чердака, стены, кровли и вентилируемого покрытия.

Domrock утепляет потолки, блочные перекрытия и стены из каркаса. Этот вид утеплителя ROCKWOOL имеет коэффициент 0,045. Panelrock продается в форме плит. Его рекомендуется применять для тепло- и шумоизоляции стен с наружной стороны. Коэффициент теплопроводности составляет 0,036.

Плиты Monrock max целесообразно использовать для обработки плоской кровли. Коэффициент теплопроводности данного типа плит составляет 0,039Вт/м*К. Еще один стоящий продукт от ROCKWOOL – минвата Stroprock с коэффициентом 0,041Вт/м*К. Этим материалом целесообразно утеплять пол и перекрытия, одни из которых устраивают на грунте, а другие располагают под бетон.

Будет неправильным не уделить внимание минвате Alfarock, которой изолируют трубопроводы и трубы. Коэффициент теплопроводности Alfarock — 0,037Вт/м*К.

ROCKWOOL

ISOVER

Еще один известный производитель качественной минваты. Если представлен рулон с маркировкой «Классик», то коэффициент теплопроводности материала составляет 0,033-0,037. Утеплитель рассчитан для обработки тех мест построек, которые подвергаются нагрузкам.

При покупке минваты Каркас-П32, утепление помещение придется выполнять плитами с коэффициентом 0,032-0,037 Вт/м*К. У матов Каркас-М37 он равен 0,043. Их тоже рациональнее использовать на каркасных конструкциях. С этой же целью можно использовать Каркас М-40-Ал с коэффициентом 0,046.

У вышеописанных материалов незначительный коэффициент, благодаря которому они обладают прекрасной звуко- и теплозащитой. Одно из основных показателей в этой категории выпадает структуре волокон. Чтобы эффективно изолировать каркасные стены, можно использовать минвату Каркас-П32, у которой коэффициент — 0,032. Этот показатель самый низкий.

ISOVER

URSA

Чтобы правильно подобрать утеплительный материал, следует знать его основные показатели. Минвата Урса не стала исключением. Чтобы хорошо утеплить крышу, пол и стены, рационально купить вату Урса Гео М-11 с коэффициентом – 0,040 Вт/м*К. Плитами, замотанными в рулоны, с названием Урса Гео, лучше обрабатывать скатные крыши. Коэффициент этого продукта – 0,035.

Чтобы изолировать полы, акустические потолки и перекрытия, лучше всего использовать вату в рулонах Урса Гео Лайт. Ее коэффициент составляет 0,044. Оценивая отзывы специалистов и потребителей, продукция фирмы Урса обладает отличным качеством. При использовании данного материала для теплоизоляции дома, можно сформировать дышащую поверхность с воздушной прослойкой. Применение уникальных рецептов и экологически чистых технологий позволяет компании Урса изготавливать качественный и долговечный продукт.

URSA

Технониколь

Продукция этого производителя составляет достойную конкуренцию вышеперечисленным фирмам. Коэффициент минваты Технониколь – 0,038-0,042Вт/м*К. Минеральная вата является гидрофобизированными негорючими плитами, которые обладают шумо- и теплоизоляционными свойствами. В основе продукта – горные породы базальтовой группы.

Технониколь подходит для любого строительства, а так же для утепления стен. В последнем случае слой утеплителя нужно покрывать тонкослойной штукатуркой. Минеральная вата Технониколь не горит, показатель паропроницаемости – 0,3Мг/(м*ч*Па). Водопоглощение составляет 1 процент от объема. Плотность вещества варьируется в рамках 125-137 кг/м³.

Помимо коэффициента теплопроводности минваты, важно знать ее другие параметры:

  • ширина – 60 см;
  • длина – 120 см;
  • толщина – 4-15 см.

Коэффициент теплопроводности сендвич-панелей

Еще один популярный продукт на строительном рынке – сендвич-панели из минваты. Их показатель варьируется в пределах 0,20-0,82. Звукоизоляция составляет 24 дБ. Прочность на срезе и сжатия – 100 кПа. Плотность панелей – 105-125 кг/м³.

При монтаже плит не нужно использовать какую-то специальную технику. Материал устойчив к:

  • ультрафиолету;
  • температурным перепадам;
  • ржавчине;
  • огню.

У них превосходное шумо- и теплоизоляционное качество. Если панель повредилась, ее можно заменить. Материал не перегружает фундамент. В большинстве профильных магазинов представлена широкая цветовая гамма панелей, поэтому каждый покупатель может легко выбрать подходящий вариант.

Итог

Решившись на утепления дома минватой, уделите особое внимание расчету коэффициента теплопроводности. Только так вы сможете подобрать правильный материал, который сохранит дом теплым в холодную погоду и прохладным в жаркую.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Теплопроводность минеральной ваты, особенности и преимущества

Строительная отрасль развивается стремительно, появляется все больше новых технологий. Поэтому многие люди сейчас отдают предпочтение строительству загородных домов. Чтобы обеспечить комфортное проживание в доме, необходимо позаботиться о его утеплении минватой. Для этого важно знать коэффициент теплопроводности минеральной ваты. Структурность материала

  Таблица характеристик популярных материалов

 

Строительный рынок предлагает огромнейшее разнообразие теплоизоляционных материалов, которые отличаются не только своими эксплуатационными характеристиками, но и стоимостью. Если вы решили осуществить утепление коттеджа, а у вас нет базовых знаний и навыков в этом деле, то, чтобы не ошибиться в выборе, лучше всего воспользоваться советами и рекомендациями специалистов. В статье мы подробно рассмотрим специфику проведения работ с использованием минваты, потому что теплопроводность сэндвич-панелей как основного материала чрезвычайно важна для утепления.

Характерные особенности утеплителя

Минеральная вата наделена множеством свойств, самым главным из которых является отличная устойчивость к деформациям любого характера. Кроме того, панели из нее имеют высокую прочность, отличаются надежностью и долговечностью. Как уже было сказано, сейчас на рынке существует достаточно обширный перечень материалов, которые могут пригодиться для утеплительных работ. К самым популярным среди них можно отнести утепление:

  • плитами пенопласта;
  • асбестом;
  • минватой;
  • каменной ватой и т.д.

Необходимо отметить, что минеральная вата считается одним из наиболее доступных вариантов. Ее активно используют уже больше двух десятков лет. Даже учитывая факт появления новых технологий и строительных продуктов, ничто так и не смогло вытеснить данный материал с полок магазинов. Но не стоит забывать о том, что она не только доступна и долговечна, но и имеет некоторые особенности применения. В состав ваты входит множество компонентов, соответственно, существует немало ее разновидностей. Зависимость структуры и теплопроводности

  Минвата в разрезе

Каждая из вариаций наделена своими качественными свойствами, а также волокнистостью. Если говорить о последнем критерии, то специалисты в строительной отрасли разделяют вату с вертикальной, гофрированной, а также горизонтальной волокнистостью. Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, в каждом из случаев необходимо брать в расчет специфику сфер применения.

Основные преимущества

• Отличная устойчивость к высоким и низким температурным показателям.

• Устойчивость к влиянию климатических, химических и механических факторов.

• Обеспечение хорошей теплоизоляции.

• Звукоизоляционные свойства.

  Процесс утепления

 

Это далеко не полный перечень достоинств, которые делают данный материал востребованным на строительном рынке. Так как в его составе преимущественно натуральные компоненты, его можно по праву назвать безопасным для человеческого здоровья. Даже во время длительной эксплуатации вы можете быть уверенными в том, что в воздух не будут попадать никакие токсические отходы (в том числе при условии высоких температур). Не забывайте и о том, что, применяя утеплительный материал для внутренней отделки, важно обращать внимание на его способность пропускать пары, а также коэффициент теплопроводности ваты. Она наделена всеми характеристиками для обеспечения проводимости паров на должном уровне. Единственное, о чем важно помнить, так это об особой осторожности при работе с материалом из-за его хрупкости. Сопротивление строительных материалов

 

Область применения минеральной ваты

Вата для утепления обладает незначительным коэффициентом проводимости тепла, поэтому она используется в разных строительных и промышленных областях. Важно подчеркнуть, что именно она является практически незаменимым теплоизолятором, если речь идет о работе с горячими ограждающими элементами, потому что имеет низкий уровень возгораемости.

 

Кроме того, сейчас она активно используется в утеплении фасадов зданий, а также для создания внутренней изоляции в бетонных и железобетонных постройках. Минеральная вата применяется для обустройства систем водоотвода и отопления. В последние несколько лет из-за своей доступности для возведения небольших бань также начал использоваться данный материал. Сравнительная характеристика утеплителей

Теплопроводность минваты: важные критерии

Теплопроводность – это способность какого-то объекта или предмета пропускать тепловую энергию. Абсолютно все материалы, применяемые сегодня в строительстве (и минераловатный утеплитель не исключение), обладают определенной теплопроводностью, которую можно количественно оценить в виде коэффициента теплопроводности.

Научно доказано, что твердые материалы не способны удерживать тепло на протяжении долгого времени, именно поэтому возникает необходимость в обеспечении дополнительного утепления жилых и промышленных конструкций.



Специалисты в строительной отрасли оперируют термином «теплоизоляционный материал». Такое понятие характеризует изолятор, который наделен низкой теплоотдачей. Сюда можно отнести облицовочную плитку, стекловату, кирпич и тому подобные. Причем на уровень теплопроводности во многом оказывает влияние структурность материалов, а также их плотность и прочие характеристики.

Теплопроводность ваты может варьироваться в пределах 0,038-0,055 Вт/м*К.
Если проводить сравнение с аналогами, данный материал считается наиболее оптимальным для строительных работ. Сегодня производство сэндвич-панелей происходит по определенной схеме:

  Схема производства

 


Легко понять, что теплопроводность достаточно просто рассчитать по объему и толщине материала. К примеру, стекловата имеет коэффициент теплоотдачи 0,044 Вт/м*К, поэтому толщина ее слоя должна быть не меньше 189 мм.

Особенности теплопроводности минеральной ваты

Теплопроводность — это способность передавать тепло от нагретого участка тела к холодному при участии хаотически движущихся частиц. Молекулы более нагретой части тела движутся быстрее, и при столкновениях передают энергию молекулам менее нагретой. С точки зрения физики этой способностью обладают исключительно твёрдые тела. Явление это обладает количественными характеристиками и если сравнивать его с электричеством, можно утверждать, что оно является аналогом проводимости. Теплопроводность λ в системе СИ выражается как ВТ/м*К, то есть ватт на метр на Кельвин.

В гражданском и промышленном строительстве расчёт проводимости тепла используется постоянно. Стройматериалы имеют твёрдое агрегатное состояние и все без исключения обладают данной характеристикой, которая напрямую зависит от плотности материала. Всё дело в свойствах воздуха, чья теплопроводность λ=0.0257 ВТ/м*К . Чем больше в материале воздушных слоёв и пузырьков, тем менее охотно он делится теплом. Так, например, при одинаковой толщине квадратный метр стены из бетона остынет раньше кирпичной, а та в свою очередь раньше деревянной.

Теплопроводность некоторых материалов

Все строительные материалы, используемые для возведения стен и фундаментов в гражданском строительстве можно условно разделить на две группы: несущие и термоизоляционные. Причем несущие отличаются высокой прочностью, но имеют высокие показатели теплопроводности:

  • Бетон λ=1.5 ВТ/м*К
  • Кирпич λ=0.6 ВТ/м*К
  • Облицовочный кирпич λ=0.4 ВТ/м*К
  • Ячеистый бетон λ=0.2 ВТ/м*К
  • Стекловата λ=0.05 ВТ/м*К
  • Пробковые покрытия λ=0.036 ВТ/м*К
  • Минеральная вата λ=0.035 ВТ/м*К

Сегодня минеральная вата является самым популярным утеплителем в Российской Федерации благодаря привлекательной стоимости, доступности и своим теплоизоляционным свойствам. На рынке представлена широкая номенклатура минераловатных товарных позиций, материал используется в утеплении стен, полов, потолков, чердаков, скатных и плоских кровель.

Рабочие параметры минеральной ваты

Кроме теплопроводности, все минвата имеет ряд других параметров, которые учитывают при проектировании теплоизоляции:

  • Водопоглощение по массе
  • Водопоглощение по объёму
  • Паропроницаемость
  • Содержание органических веществ
  • Плотность
  • Прочность на сжатие (для плит)
  • Прочность на растяжение (для плит)
  • Горючесть

Коварный враг любого строителя — влага. Именно вода, проникая в материал и заполняя собой пустоты, вытесняет воздух, чем существенно снижает теплоизоляционные свойства.

Минеральная вата и вода

Коэффициент теплопроводности воды λ=0.6 ВТ/м*К, то есть в 20 раз больше теплопроводности воздуха.

Сама по себе минеральная вата обладает высокой гигроскопичностью и при полном промокании теплоизоляционный слой может полностью утратить функциональные качества.

Борьба с влагой начинается на этапе производства.

Это различные гидрофобизирующие добавки на органической основе, состав которых и % содержания варьируется в зависимости от назначения и места использования материала. Именно эти вещества определяют количественные характеристики первых трёх параметров. Однако необходимо отметить, что с увеличением доли их присутствия повышается класс горючести, поскольку горят именно органические вещества.

Вода может попадать в плиты минераловатного утеплителя из атмосферы при контакте с влажным воздухом, а так же при контакте с промёрзшей поверхностью стены, на которой образуется конденсат вследствие перепада температур. Поэтому при монтаже теплоизоляции необходимо скрупулёзно соблюдать технологические требования и предупредить любые контакты материала с влагой.

Выбор утеплителя по заданным параметрам

На сегодняшний день рынок Российской Федерации плотно насыщен производителями минеральной ваты, что иногда затрудняет для покупателя выбор продукта. У каждого производителя в портфеле может присутствовать несколько брендов, а внутри них широкий ассортимент товаров с полным спектром сфер применения.

В каждой такой линейке теплопроводность минеральной ваты представлена в полном диапазоне от λ=0.032 ВТ/м*К до λ=0.044 ВТ/м*К, независимо от формы выпуска — плит или рулонов. Другие, приведённые выше параметры, так же имеют разнообразные значения. Выбор конкретного утеплителя должен определяться такими факторами, как географическое положение объекта и климат.

Например, если среднее значение относительной влажности воздуха в регионе невелико — можно применить минвату с низким содержанием гидрофобизирующих добавок. В этом случае хозяин дома выиграет в цене, экологичности и классе горючести не ставя под удар теплопроводность минеральной ваты. Качественную пароизоляцию, разумеется, никто не отменяет.

характеристики и свойства утеплителей самых популярных производителей

Зимой нужно отапливать помещение, но ограниченность ресурсов и забота о природе стимулирует разумно использовать энергию.

Поэтому за последние пару лет особую популярность получили разные теплоизоляционные материалы, которые нужны для сокращения расхода отопительной энергии.

Благодаря правильному выбору утеплителя, можно сделать здание теплым в зимнее время года и едва прохладным в летние месяцы.

Минеральная вата: характеристики и свойства

На особом счету минеральная вата, которая является одним из лучших теплоизоляционных материалов: она безвредна для здоровья, доступна по цене и высокоэффективна.

Теплопроводность и особенности минеральной ваты

Теплопроводность — свойство предмета пропускать через себя тепло и отдавать его. У любого утеплителя есть своя теплопроводность, которая определяет качество материала, область ее использования.

Теплопроводность минеральной ваты зависит от марки и состава. В среднем показатели равны 0,034-0,05 Вт/м*К. Данные очень низкие, поэтому минеральная вата является прекрасным теплоизоляционным материалом.

Более рыхлая структура минваты имеет более низкий уровень теплопроводности, поэтому тепло лучше задерживается в воздушных «подушках».

У тяжелой минваты теплопроводность равна 0,48-0,55 Вт/м*К, а у легкой (с рыхлой структурой) теплопроводность составляет 0,035-0,047 Вт/м*К. Сравнить коэффициент теплопроводности минеральной ваты с различными видами утеплителей поможет таблица 1.

Таблица 1. Коэффициент теплопроводности популярных утеплителей
Название материала Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К
Пенополиуретан 0,025
Вспененный каучук 0,03
Легкие пробковые листы 0,035
Стекловолокно 0,036
Пенопласт 0,037
Пенополистирол 0,04
Поролон 0,04
Легкая минеральная вата 0,039-0,047
Стекловата 0,05
Хлопковая вата 0,055

Чем ниже значение теплопроводности, тем лучше утеплитель. В сравнении с пенополистиролом и пенопластом, минеральная вата дает менее эффективные энергоемкие показатели. Но, если сравнить огнестойкость и вредность этих утеплителей, то минвата явно выигрывает.

Минеральная вата не горит и не содержит потенциально вредных веществ.

Одинаково сохраняют тепло:

  • пенополистирол экструдированный (40 кг/м3) при толщине слоя 95 мм;
  • минеральная вата (125 мг/м3) — 100 мм;
  • ДСП (400 кг/м3) — 185 мм;
  • дерево (500 кг/м3) — 205 мм.

Минеральная вата имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому используется везде. Ее используют для утепления фасадов зданий, для внутреннего и наружного утепления.

Выбор минваты и расчет толщины утеплителя

Любое здание имеет свою норму теплосопротивления. Цифры зависят от климатической зоны и отличаются, исходя из региона.

У каждого утеплителя есть свой уровень теплопроводимости. Поэтому важно создать комфортные теплоизоляционные условия, которые сократят потребление энергии на отопление и охлаждение помещения.

Если здание уже построено, расчеты нужно проводить, исходя из типа материала, его сечения, провести расчет теплопроводности, узнать цифры по теплоизоляции. Для домов, которые только строятся, больше возможностей для выбора стройматериалов, утеплителей и отделки.

Для расчетов толщины утеплителя нужно знать три цифры:

  • региональные стандарты теплосопротивления зданий;
  • коэффициент теплосопротивления стройматериала сооружения;
  • коэффициент теплопроводности утеплителя.

Расчет проводите по формуле:

K = R/N,

где K — цифра теплосопротивления стены; R — толщина слоя утеплителя; N — коэффициент теплопроводности.

Эта формула поможет рассчитать теплосопротивление стены. И, на основе полученных данных, можно вычислить, какая нужна теплоизоляция по толщине. Полный расчет толщины утеплителя вы найдете в статье «Толщина утеплителя для стен».

Технические характеристики минеральной ваты как утеплителя

Каждый теплоизоляционный материал хорош по-своему. Минеральная вата в том числе.

Даже больше: она во многом лучше другим утеплителей, т.к. экологична, не вредит здоровью, проста в монтаже и долго сохраняет свои эксплуатационные свойства.

Для примера в таблице 2 сравним технические характеристики минеральной ваты и экструдированного пенополистирола.

Таблица 2. Технические характеристики минеральной ваты и экструдированного пенополистирола
Наименование характеристики Минеральная вата Экструдированный пенополистирол
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, МПа 37-190 (+/- 10%) 28-53 (+/- 10%)
Водопоглощение по объему за 24 часа менее 0,4 0,2-0,4
Время самостоятельного горения, не более, c не горючий материал разгалаются ядовитые газы
Пожарно-технические характеристики по СНиП 21-01-97 НГ, Т2 Г1, Д3, РП1
Диапазон рабочих температур, °С -180 до +650°С

При t ≥ 250°С связующее испаряется. Плавится при 1000°С

-50 до +75 °С

При 200-250°С тепла разлагаются токсичные вещества

Коэффициент паропроницаемости, мг/(м.ч. Па) 0,31-0,032 0,007-0,012
Безопасность +
Тепловое сопротивление 0,036-0,045 0,03-0,033
Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие + +
Влагостойкость + +
Высокая стойкость к нагрузкам +
Сохранение стабильных размеров +
Долговечность 50 лет (фактическая — 10-15 лет) 50 лет (фактическая — более 20 лет)
Удобство использования + +
Трудновоспламеняемость +

Популярные производители минеральной ваты

Утеплители из минваты выпускают разные фирмы. Самыми популярными являются: KNAUF, ROCKWOOL, ISOVER, URSA, Технониколь. Продукция этих компаний соответствует стандартам безопасности, не вредит здоровью и подходит для длительного использования с целью теплоизоляции.

Минеральная вата Кнауф является одним из лидеров на рынке продажи утеплителя. Фирма производит стройматериалы более 70 лет. В сфере утепления она делает только один вид утеплителя: минеральную вату.

С ней легко работать, технические характеристики и особенности ее эксплуатации просты. А о ее эффективности можно писать поэмы. Knauf производит качественную минвату, которая не содержит вредных смол.

При нарезке плиты Кнауф не выделяет пыль, поэтому не нужны дополнительные средства защиты. Наличие в ней гидрофобизаторов и водоотталкивающих веществ сделали минвату устойчивой к влаге. Выдерживает температурные перепады, не горит.

Уровень ее теплопроводности — 0,035-0,4 Вт/м (очень низкий коэффициент). Подходит для жилых и коммерческих объектов. Выпускается в листах и матами.

Технониколь выпускают минеральную вату, которая является негорючим, звуко-, теплоизоляционным материалом, в его основе — горные базальтовые породы. Выпускает несколько серий минераловатных утеплителей.

Роклайт — продукция применяется для изоляции мансард, стен с сайдингом, трехслойных или каркасных стен, пола, перекрытий, перегородок. Имеет теплопроводность 0,045-0,048 Вт/м.

Техноблок — гидрофобный негорючий минераловатный утеплитель с теплопроводностью 0,041-0,044 Вт/м. Техновент применяется при строительстве жилья, коммерческих зданий для вентиляции фасадных систем. Обладает теплопроводностью 0,037-0,044 Вт/м.

Технофас используют для внешней изоляции стен с защитно-декоративным тонким слоем штукатурки. Теплопроводность составляет 0,036-0,045 Вт/м.

Минвата ROCKWOOL производится для разных целей. Ее используют в качестве утеплителя в домах, квартирах, для теплоизоляции скатной кровли, чердаков, подвалов, пола, наружных стен, каминов, плоской кровли. Разновидностей продукции компании ROCKWOOL очень много: все зависит от условий и цели эксплуатации.

Средняя теплопроводность материала составляет до 0,036-0,044 Вт/м. Выпускается в виде рулонов, плит, также есть продукция с односторонним алюминиевым фольгированным покрытием.

URSA используется для утепления крыш, стен, вентиляций, коммуникаций. Снижает уровень шума, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Минвата УРСА подходит для жилых и коммерческих зданий.

В ее производстве участвуют песок, доломит, сода и др. компоненты. Фирма продает продукцию серии URSA GEO из стекловолокна. Ее производят из экологичных материалов, где нет вредных веществ.

Теплопроводность — 0,036-0,045 Вт/метр. Выпускают минвату URSA в плитах и рулонах, есть материалы с дополнительным фольгированным покрытием.

Минвату ISOVER можно применять для вентилируемых и штукатурных фасадов, перегородок, саун, скатных крыш, пола, утепления стен изнутри или снаружи, отопительных систем, вентиляций, каркасных конструкций. Выпускается в плитах, рулонах. Теплопроводность ISOVER составляет 0,032-0,041 Вт/м.

Выбирая минвату для утепления, правильно рассчитайте толщину теплоизоляционного материала, исходя из индивидуальных показателей здания и климатических условий региона. В этом случае вы подберете идеальный утеплитель, который сократит расход на отопление и подарит комфортное тепло зимой, нежную прохладу летом.

О видах и технических характеристиках минваты расскажут профессионалы на видео:

Об особенностях минеральной ваты как утеплителя, ее свойствах и характеристиках смотрите на видео ниже:

Теплопроводность утеплителей — пенопласта и минеральной ваты – таблица

В этой таблице показана теплопроводность основных утеплителей, используемых в частном строительстве – минеральной ваты, пенополистирола и пенополиуретана. Также здесь приведены показатели теплопроводности для пеностекла, опилок, пакли и пенобетона.

Почему в этой таблице оказался мрамор? Потому что он стоит так в общей таблице по алфавиту. А еще, потому что можно посмотреть, насколько отличается теплопроводность пенопласта от такой же характеристики у мрамора. Показатели разнятся в 60 раз!

То есть, для того, чтобы сделать стену с таким же теплосопротивлением, как у 150 мм пенопласта (R примерно 3), надо будет взять 9 метров мрамора! Представляете себе домик с такими стенами? Красиво конечно, но для частного строительства – перебор.

Итак, Таблица 3 – основные утеплители… И мрамор…

В лидерах по наименьшей теплопроводности – пенополиуретан малой плотности. Его показатели в 0,02-0,03 Вт/(м*С) фактически лучшие среди реальных утеплителей, которые применяют в частном строительстве.

Конечно, пенополиуретан дороже, чем базальтовая вата, и уж тем более, дороже, чем пенополистирол. Однако, несмотря на свою цену, этот материал сейчас используется все больше и больше. Почему? Потому что он объединяет в себе два основных преимущества конкурирующих утеплителей – пенопласта и ваты. Это негорючесть и гидрофобность. Пенополиуретан очень сложно поджечь, его показатель негорючести весьма близок к показателям резольного пенопласта. Кроме того, пенополиуретан не боится влаги. Подробнее по этим показателям (температура горения, водопоглощение) смотрите другие таблицы на нашем сайте.

Небольшое лирическое отступление. Всем ясно, что с увеличением плотности утеплителя его термоизолирующие свойства снижаются. Почему это происходит? Потому что снижается количество воздуха в утеплителе, воздух замещается веществом утеплителя. То есть, покупая пенопласт плотности 25 вместо пенопласта плотности 15, вы покупаете более прочные, но менее теплые плиты.

Если говорить о теплопроводности минеральной ваты и пенопласта, то их показатели практически равны. То есть, если вы строите каркасный дом со стенами в 150 миллиметров и используете в качестве утеплителя пенопласт, то вы получите практически те же значения по теплосопротивлению стен, как если бы использовали минеральную вату.

Теплопроводность пенопласта составляет 0,05 Вт/м*С, и теплопроводность ваты составляет 0,05 Вт/м*С. Потому можно выбирать материал в зависимости от условий монтажа. В случае с возможным намоканием утеплителя, теплопроводность пенопласта будет страдать не сильно. В этой ситуации теплопроводность ваты пострадает гораздо сильнее — базальтовая вата теряет свои изоляционные свойства почти вполовину всего лишь при намокании на 20 процентов.

Многие застройщики сейчас используют для утепления своих домов экологически чистые материалы. Опилки – один из таких видов утеплителей. К его минусам относится то, что в сухом виде опилки – весьма горючий материал, склонный к самовозгоранию. Чтобы избежать самовозгорания, опилки мешают с глиной при использовании в стенах и перекрытиях домов и бань. Вторым минусом опилок является то, что они способны набирать влагу из атмосферы. При этом теплосопротивление слоя опилок снижается, а сам опилочный слой становится очень тяжелым.

Ну, и наконец, пеностекло. Многие строители называют пеностекло строительным материалом будущего. Пеностекло – легкий, экологически чистый и достаточно дешевый утеплитель. Единственный его минус – пеностекло довольно хрупкий материал и может быть использован только как утеплитель, без несущих конструктивных функций.

В следующей таблице «встречайте» — чугун, свинец и полиэтилен!

EURIMA — Основы теплообмена

Принципы теплопередачи помогают понять, как работает изоляция. Тепло перетекает от теплых поверхностей к более холодным, пока их температура не станет одинаковой.

Эти потоки могут иметь три формы:

  • проводимость
  • конвекция
  • радиация

Проводимость:

Проводимость — это прямой перенос тепла между соседними молекулами.Более теплая молекула передает часть своей энергии более холодным соседям. Хороший пример — когда кто-то садится на холодный металлический стул, он может чувствовать холод от стула, так как тепло от более теплого тела быстро передается к стулу посредством теплопроводности.

Конвекция:

Конвекция — это передача тепла через жидкости и газы. Примером может служить теплый воздух, поднимающийся с горячей поверхности и заменяемый более холодным и плотным воздухом, который опускается вниз. Тепло уносится с поверхности теплым воздухом.

Излучение:

Радиация — это передача энергии через пространство электромагнитными волнами. Излучаемое тепло движется по воздуху со скоростью света, не нагревая пространство между ними, точно так же, как человек ощущает тепло солнца на своем лице, тепло излучается от солнца к земле, не нагревая пространство между ними.

Теплоизоляция из минеральной ваты предотвращает конвекцию, удерживая воздух в матрице ваты. Еще воздух — хороший изолятор. Минеральная вата также задерживает излучение и ограничивает теплопроводность через корпус утеплителя.Эффективность минеральной ваты в снижении теплопередачи зависит от ее структурных свойств, таких как плотность, толщина, состав и тонкость ваты, а также от температуры, при которой она используется.

Теплопередача через изоляцию представляет собой сочетание твердой и газовой проводимости, конвекции и излучения. Это дает нелинейную характеристику зависимости теплопроводности от плотности с минимумом.

Насколько хорошо материал передает тепло через себя, называется теплопроводностью.

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

Значение лямбда сравнивает способность материалов передавать тепло через них в этих фиксированных условиях. Чем ниже значение лямбда, тем лучше будет изолятор материала. (Значения лямбда для типичных материалов: медь 380 Вт / мК, алюминий 210 ​​Вт / мК; сталь 46 Вт / мК; древесина 0.21 Вт / мК; Минеральная вата 0,045 Вт / мК; Воздух 0,026 Вт / мК).

В строительных целях материал считается изоляционным, если его теплопроводность менее 0,065 Вт / мК. Типичная минеральная вата имеет 0,035-0,040 л.

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

Термическое сопротивление или значение R — это мера способности материала заданной толщины предотвращать прохождение тепла.Тепловое сопротивление R материала толщиной d (метры) и теплопроводностью l равно R = d / l (единицы измерения — квадратные метры, градусы Кельвина на ватт (м2 · K / Вт).

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

(PDF) Теплопроводность материалов из минеральной ваты, частично насыщенных водой

2

отличается для материалов с гидрофобными и гидрофильными добавками, и опыт

не может быть заменен между этими двумя типами материалов.

В данной работе исследована зависимость теплопроводности от влажности для

нескольких видов материалов на основе минеральной ваты, а именно материалов с гидрофобными добавками

, гидрофильными добавками и без каких-либо примесей. Основная цель этого исследования

— лучшее понимание влияния расположения воды в пористой системе на термические свойства

исследуемых материалов. Поэтому экспериментальные данные анализируются с использованием метода гомогенизации

.

2. Экспериментальные методы

Теплопроводность как основной параметр теплопередачи определялась на коммерческом приборе

ISOMET 104 (Applied Precision, Ltd.). ISOMET 104 — это многофункциональный прибор

для измерения теплопроводности, температуропроводности и объемной теплоемкости

. Он оснащен различными типами дополнительных датчиков, игольчатые датчики предназначены для пористых, волокнистых или мягких материалов

, а поверхностные датчики подходят для твердых материалов.Измерение

основано на анализе температурного отклика анализируемого материала на тепловой поток

импульсов. Тепловой поток индуцируется электрическим нагревом с использованием резистивного нагревателя, имеющего прямой тепловой контакт

с поверхностью образца. Измерения в этой статье проводились в зависимости от содержания влаги

, для сравнения

применялись как игольчатые, так и поверхностные датчики.

3. Методы гомогенизации

Определение влажности, зависящей от теплопроводности, также было выполнено с использованием методов гомогенизации

.С точки зрения гомогенизации пористый материал можно рассматривать как смесь

трех фаз, а именно твердой, жидкой и газообразной фазы. Для материалов на основе минеральной ваты

, исследованных в данной работе, твердая фаза представлена ​​базальтовыми волокнами, жидкая фаза

— водой, газообразная фаза — воздухом. В случае сухого материала учитываются только твердая фаза и

газообразная фаза. Объемная доля воздуха в пористом теле определяется измеренной общей открытой пористостью

.В случае проникновения воды часть порового пространства

заполняется водой. Для оценки теплопроводности всего материала необходимо знать

теплопроводности отдельных компонентов, образующих пористое тело.

значений теплопроводности базальта, воды и воздуха, использованные в этой статье, были взяты из

CRC Handbook of Chemistry and Physics [11].

В данной работе использовались три формулы усреднения типа Бруггемана (см. [12]).Первый из них

, исходный, был предложен для сферических включений, второй предполагает игольчатую ориентацию включений

, а третий был получен для ориентации их платы. Применяемые формулы смешивания

описаны в уравнениях (1) — (3), соответственно,

jeff

eff

MjjMeff f

λλ

λλλλ

+

⋅ — + = ∑2 30003

) (, (1)

jeff

jeff

MjjMeff f

λλ

λλλλ

33

5

) (+

⋅ — 2 =

,

effj

MjjMeff f

λ

λλλλ

3

2

) (+

⋅ — + = ∑, (3)

где λeff — теплопроводность исследуемого материала, λM теплопроводность твердой фазы

(базальт, 3.0 Вт / мК)), fj — объемная доля воздуха или воды, λj — тепловая проводимость

воздуха (0,026 Вт / мК) или воды (0,6 Вт / мК).

Исследование изоляционных характеристик стекловаты и минеральной ваты, покрытых полисилоксановым агентом

Изоляция в зданиях очень важна. Изоляция, используемая в здании, в основном делится на органическую и неорганическую изоляцию по изоляционному материалу. Органические изоляционные материалы из пенополистирола или полиуретана чрезвычайно уязвимы к возгоранию.С другой стороны, неорганическая изоляция, такая как минеральная вата и стекловата, очень плохо переносит влагу, в то время как она негорючая, поэтому ее использование очень ограничено. Таким образом, в этом исследовании была разработана влагостойкость, применимая к минеральной вате и стекловате, и измерена теплопроводность образцов, которые подвергаются воздействию влаги, путем воздействия влаги на продукт, покрытый влагостойкостью и не имеющим влагостойкости, а также оценено, как влага влияет на теплопроводность путем воздействия влаги. применяя это к неорганической изоляции.

1. Введение

Вопросы экономии энергии и сокращения выбросов углекислого газа являются важными исследовательскими проектами во всех странах. Для этого ведется разработка продукта, обеспечивающего максимальную энергоэффективность, и в последние годы проводятся исследования по разработке новых изоляционных материалов, таких как VIP (вакуумные изоляционные панели) с использованием коллоидного кремнезема и GFP (газонаполненные панели) с использованием аргона ( Ar), криптон (Kr) и ксенон (Xe) газы, которые имеют более низкую теплопроводность, чем воздух, активно развивались [1, 2].

Изоляционные плиты используются в различных областях, таких как современная архитектура и другие отрасли промышленности, и эти изоляционные плиты производятся и используются в различных формах [3]. Тем не менее, большая часть изоляции представляет собой синтетическую изоляцию в виде пенопласта, где внутри изделия образуются пористости, изоляция волоконного типа, в которой используется стекловата или минеральная вата в виде нетканого материала, изготовленного из тканевого материала, и картонные изделия, в которых используются неорганические связующие, такие как цемент с перлитом и керамическим шариком [4].

Хотя изоляцию можно классифицировать по сырью, типу и цели использования, обычно ее классифицируют по материалам. По материалу утеплитель можно разделить на органический утеплитель и неорганический утеплитель. Что касается органической изоляции, она имеет отличные теплоизоляционные свойства, абсорбцию и удобоукладываемость, поэтому занимает более 90% внутреннего рынка; однако в случае пожара время воспламенения пенополистирола и уретана составляет менее 5 секунд, а время, необходимое для распространения пламени, составляет 50 секунд, так что огонь быстро распространяется и при горении образуются токсичные газы, такие как формальдегид, этиленцианид (CH = CHCN ), соляная кислота и цианистый газ очень важны для человеческого организма [5].

В случае неорганической изоляции она имеет отличные характеристики огнестойкости, но ее впитывающая способность очень высока, так что у нее есть недостаток в том, что ее изоляционные характеристики плохие [6]. В то время как теплопроводность воздуха составляет 0,026 Вт / мК [7], вода имеет 0,598 Вт / мК, что в 23 раза превышает теплопроводность воздуха [8]. А также лед имеет теплопроводность 1,9 ккал / м · ч ° C, что примерно в 90 или более раз превышает теплопроводность воздуха, так что содержание воды в материале может быть наиболее влиятельным элементом, определяющим теплопроводность [9].

Хотя об изменении теплопроводности изоляционного материала в результате водопоглощения широко сообщалось, об исследованиях сохранения изоляционного эффекта не сообщалось, поэтому в этом исследовании была выявлена ​​влагостойкость и подтверждена водонепроницаемость неорганической изоляции путем обработки неорганических изоляционных материалов. стекловата и минеральная вата с влагостойкостью, подвергая их воздействию влаги и измеряя количество увеличения влажности и теплопроводность [10–12].

В частности, в этом исследовании измерялся процесс, при котором тепло передается по поверхности и возникает температурный шанс поверхности в соответствии с водопоглощением минеральной и стеклянной ваты, с использованием тепловизионной камеры, и наблюдались эффект и процесс, который влага поступает на изоляционный материал [13].

2. Экспериментальный прибор и методы испытаний
2.1. Экспериментальное устройство и образец

Несмотря на то, что существуют сравнительные методы измерения теплопроводности, такие как измеритель теплопроводности и метод горячей проволоки [14], в этом исследовании проверялось измерение теплопроводности в соответствии с тестом KS L 9016, и испытание проводилось с использованием измеритель теплопроводности (HFM-436) методом теплопроводности теплового потока.Стекловата и минеральная вата, использованные в этом исследовании, использовали продукцию Korea KCC. И размер образца составляет 300 × 300 × 50 мм по стандарту испытаний KS L 9016, KS F 4714. Что касается измерения образца, толщина образца была измерена точно, а теплопроводность была измерена в месте, где температура окружающей среды вокруг экспериментального пространства поддерживалась постоянной. Коэффициент теплопроводности измеряемого образца был рассчитан по закону теплопроводности Фурье или по следующему уравнению [15]: где — скорость теплового потока / плотность теплового потока =, — указывает, что направление теплового потока — это направление охлаждения, is, — тепловое проводимость и is (движущая сила теплового потока) (К / м).

Если смотреть на (1), количество теплопроводности в единицу времени пропорционально площади поперечного сечения, соприкасающейся с разностью температур, и обратно пропорционально расстоянию.

2.2. Приготовление влагостойкости

Влагостойкая жидкость в этом исследовании использовала наносиликат, который производится на собственном предприятии, и фторалкилсилоксановое соединение, а процесс его получения следующий [16].

2.3. Приготовление золя кремнезема

Этанол 1.4 кг (29,8 моль) и 30 г (0,3 моль) концентрированной соляной кислоты помещают в воду 3,0 и перемешивают, а затем добавляют смешанный раствор 2,08 кг (10 моль) тетраэтоксисилана и 178 г (1,0 моль) метилтриэтоксисилана. Затем раствор золя кремниевой кислоты получают перемешиванием в течение 4 часов при комнатной температуре. Этот процесс был подтвержден SEM и анализатором размера наночастиц, а формула реакции выглядит следующим образом (Рисунок 1) [17].


2.4. Получение органосилоксана, содержащего фторированную алкильную группу

Тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисилан 2.25 кг (5 моль) добавляют к 3,0 кг очищенной воды, а затем медленно добавляют 1,10 кг (5 моль) аминопропилтриэтоксисилана. При перемешивании этого раствора добавляют 60 г (1 моль) уксусной кислоты и перемешивают в течение 8 часов, а затем получают тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисилан (фторорганический силоксан) (см. Рисунок 2).

Взаимодействие между тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисиланом и 3-аминопропилтриэтоксисиланом подтверждали с помощью FT-IR.

2,5. Приготовление фторалкилсилоксановой влагостойкости (SH-AF)

Добавляют 10% золь диоксида кремния в 100 мл раствора и 10% органосилоксан в количестве 100 мл и смешивают с 800 мл очищенной воды, а затем готовят 1000 мл влагостойкого раствора.

2.6. Применение влагостойкости

Что касается образцов для измерения теплопроводности, то образцы стекловаты и минеральной ваты размером 300 × 300 × 50 мм пропитывают раствором фторалкилсилоксана в течение 3 секунд, а затем готовят сушкой в ​​течение 3 часов. при 100 ° С.

Когда дело доходит до образцов для измерения скорости абсорбции, их создают размером 50 × 50 × 50 мм для облегчения эксперимента по увлажнению, затем их пропитывают раствором фторалкилсилоксана в течение 3 секунд, а затем готовят сушкой в ​​течение 3 секунд. часов при 100 ° C.

Сравнение было выполнено с помощью SEM для сравнения между образцами с обработкой фторалкилсилоксаном и образцами без обработки фторалкилсилоксаном.

2.7. Измерение поглощения

В то время как существуют метод заливки и метод распыления для подачи воды для измерения количества поглощения между образцами минеральной и стекловаты с покрытием и без покрытия, а также из-за изменения теплопроводности из-за поглощения и температуры изменения, передаваемые на поверхность, в этом исследовании вода подавалась, помещая увлажнитель в акриловую коробку длиной, шириной и высотой 500 мм, как показано на рисунке 3, оставляя образец на 4 часа с гигрометром, показывая более 90% влажности. влажность.


2.8. Измерение с помощью тепловизионной камеры

Для наблюдения за распространением тепла через теплопроводность и тепловизионную камеру в зависимости от метода подачи воды и содержания воды в стекловате и изоляционных материалах из минеральной ваты в качестве источника тепла использовалась электрическая плита, а температура была зафиксирована на уровне 80 ° C. Что касается тепловизионной камеры, то для наблюдения использовалась продукция компаний PI и FL. В это время камера была зафиксирована для измерения температуры поверхности и середины образца.

3. Результаты
3.1. Получение фторалкилсилоксана
3.1.1. Приготовление золя кремнезема

Результат наблюдения с помощью TEM (просвечивающей электронной микроскопии) путем разбавления синтезированного золя SiO2 этанолом в соотношении 14: 1 показал, что были созданы сферические наночастицы SiO2 с приблизительным размером 15 нм (рис. гранулометрический анализ. Результат измерения синтезированного золя кремниевой кислоты анализатором размера частиц (Zetasizer Nano ZS90, Malvern) подтвердил, что средний размер частиц был 14.6 нм и очень однородные размеры наночастиц SiO2 были синтезированы в пределах ± 0,549 нм в распределении частиц по размерам.

3.2. Фотографии SEM

Результат теста показывает, что SH-AF хорошо покрыт минеральной и стекловатой, как показано на Рисунке 5, на котором сравнивается образец с влагостойкостью, а образец без влагостойкости — с фотографиями, полученными с помощью SEM.

3.3. Теплопроводность

Результат измерения теплопроводности для каждого испытательного образца показывает, что теплопроводность типичной минеральной ваты равна 0.035 Вт / мк, а теплопроводность минеральной ваты с обработкой SH-AF составляет 0,0344 Вт / мк, поэтому она становится ниже. Кроме того, в случае стекловаты теплопроводность типичной стекловаты составляет 0,0343 Вт / мк, а теплопроводность стекловаты с обработкой SH-AF составляет 0,0329 Вт / мк, что означает, что она становится немного ниже, чем минеральная. шерсть. Таким образом, на основе этих результатов было подтверждено, что обработка SH-AF снижает теплопроводность, так что характеристики изоляции немного увеличиваются [18] (см. Рисунок 6).


3.4. Величина водопоглощения образца и теплопроводность минеральной ваты с влагой

Изменение веса, показанное при измерении влагопоглощения после подачи влаги в течение 4 часов через увлажнитель, показано в таблицах 1 и 2. Типичная минеральная вата поглощает 4,18% влаги и минерала. шерсть с покрытием SH-AF сделала 1,49% влаги. Типичная стекловата поглощает 8,67% влаги, а стекловата с покрытием SH-AF — только 0,46% влаги. Этот результат подтверждает, что влагостойкость SH-AF, разработанная в этом исследовании, может быть применена к существующим неорганическим изоляционным материалам.

3

Классификация Вес образца до покрытия SH-AF Вес образца после покрытия SH-AF

до увлажнения (г) 6,3 6,6
После увлажнения (г) 6,58 6,7
Содержание воды (г) 0,28 0,1
(процент) 4.18 1,49


Классификация Вес образца до покрытия SH-AF68 AF

Перед увлажнением (г) 4,50 4,38
После увлажнения (г) 4,89 4.40
Содержание воды (г) 0,39 0,02
Процент содержания влаги (%) 8,67 0,46

Было найдено, что стекловата с влагой имеет теплопроводность 0,136 Вт / мК, так что теплопроводность увеличивается в 4 раза по сравнению с 0,0343 Вт / мК, показанным для типичной стекловаты.

3.5. Изменение температуры неорганического материала

На рис. 7 показан образец стекловаты с обработкой влагостойкости (SH-AF) и без нее, а также изменение температуры образца стекловаты с обработкой влагостойкостью (SH-AF) и без нее.После подачи влаги в течение 4 часов через увлажнитель для каждого образца [19] изменение температуры на боковой и верхней поверхности изоляционного материала было проверено с помощью тепловизионной камеры. Результат показывает, что в то время как обработка стекловолокна с влагостойкостью (SH-AF) не имеет большого изменения температуры поверхности, температура возникает внезапно после того, как вначале поддерживалась на низком уровне с образцом стекловаты без влагостойкого покрытия. Можно понять, что влага в неорганическом изоляционном материале испаряется, и тогда характеристики изоляционного материала ухудшаются.Можно обнаружить, что влагостойкая (SH-AF) обработка предотвращает быстрое падение теплопроводности образца под действием влаги [20].


4. Заключение

В этой статье изменение температуры изоляционного материала было измерено после применения фторалкилсилоксановой влагостойкости, разработанной собственными силами к типичным неорганическим изоляционным материалам, и условия, аналогичные условиям летнего сезона дождей, были применены к неорганическому изоляционному материалу. методом увлажнения как способ увлажнения в тесте.Результаты экспериментов следующие: (1) Неорганические изоляционные материалы, такие как стекловолокно или минеральная вата, чрезвычайно уязвимы для влаги, поэтому они поглощают воду на 4 ~ 8% от своего веса, а теплопроводность увеличивается более чем в 4 раза, так что это затруднительно. (2) Влагостойкость фторалкилсилоксана (SH-AF), разработанная в этом исследовании, подавляла поглощение влаги при нанесении на неорганическую изоляцию, чтобы предотвратить повышение теплопроводности под воздействием влаги. недостаток неорганического изоляционного материала.(3) В предыдущих исследованиях в качестве метода подачи воды к неорганическому изоляционному материалу использовался метод заливки или метод распыления, но при оценке воздействия влаги на характеристики изоляции эффективно оценивать влияние влаги с помощью более реалистичный метод увлажнения, так что необходима настройка стандартного метода испытаний. (4) С помощью обычного испытательного устройства для измерения теплопроводности невозможно измерить теплопроводность изоляционного материала с влагой, поэтому для измерения теплопроводности использовался метод горячей проволоки. изоляционного материала влагой.Поэтому должен быть представлен стандартный метод измерения изменения теплопроводности путем поглощения влаги изоляционным материалом.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Благодарности

Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (проект № 20132020102400).

Датчики и материалы

Специальный выпуск Международной конференции по биосенсорам, биоэлектронике, биомедицинским устройствам, BioMEMS / NEMS и приложениям 2019 (Bio4Apps 2019) (2)
Приглашенный редактор, Хирофуми Ногами и Масая Миядзаки (Университет Кюсю)
Веб-сайт конференции
  • Принятые документы (щелкните здесь)
  • Специальный выпуск о высокочувствительных датчиках и сенсорах для трудноизмеримых объектов
    Приглашенный редактор, Ки Андо (Технологический институт Чиба) щелкните здесь)

    Специальный выпуск о биологических системах обнаружения запахов и их приложениях
    Приглашенный редактор, Такеши Сакураи (Токийский университет сельского хозяйства)
    Запрос статьи

  • Принятые документы (щелкните здесь)
  • Специальный выпуск о микрофлюидике и Связанная нано / микротехника для медицинских и химических приложений
    Приглашенный редактор, Юичи Утсуми (Univers из Хиого)
    Запрос на публикацию статьи

  • Принятые документы (нажмите здесь)
    • Транспортировка порошка с распространением поверхностных акустических волн на наклонной подложке
      Цунемаса Сайки, Юкако Такидзава, Такахиро Канейоши, Кендзи Иимурати, Мичитино, Кендзи Иимукино и Мичитино Utsumi
    • Электрохимический датчик на основе электроактивного полимера и композита оксида графена, функционализированного сульфогруппами, для обнаружения дофамина
      Нин Ли, Хироаки Сакамото, Эйитиро Такамура, Хайтао Чжэн и Шин-Ичиро Суйе
    • — разработка устройства для микромагнитных жидкостей. настенный волновод для микроволнового нагрева на 24.125 ГГц
      Кайто Фудзитани, Мицуёси Кишихара, Томоюки Накано, Риота Танака, Акинобу Ямагути и Юичи Утсуми
  • Специальный выпуск о датчиках, материалах и алгоритмах вычислительного интеллекта в робототехнике и искусственном интеллекте, редактор
    Гость Технологический институт короля Монгкута Ladkrabang)
    Запрос на публикацию статей

  • Принятые статьи (щелкните здесь)
  • Специальный выпуск по технологиям интеллектуального зондирования и их применению в лесном хозяйстве и проектировании
    Приглашенный редактор, Byoungkoo Choi (Национальный университет Кангвона)
    Запрос на публикацию статей

  • Принятые статьи (щелкните здесь)
    • Разработка и сравнительный анализ системы извлечения геопространственных функций в среде с открытым исходным кодом
      Дон Гук Ли, Джи Хо Ю и Хюн Джик Ли
    • Отслеживание долгосрочных фенологических сдвигов в ответ на климатические параметры в национальном парке Читван, Непал
      Am an KC, Tri Dev Acharya, Nimisha Wagle и Dong Ha Lee
    • Пространственно-временное влияние сине-зеленых пространств на городскую термальную среду в Чанше, Китай
      Синьи Цю, Сунг-Хо Киль и Парк Чан
    • Оползни в городских районах Оценка с использованием анализа временных рядов: тематическое исследование в Кёнсан-Намдо, Республика Корея
      Хо Гуль Ким
    • Применение технологии дистанционного зондирования для мониторинга восстановления растительности и региональных осадков в районе землетрясения Вэньчуань: пример бассейна реки Лунси
      Биюн Го, Мантравади Венката Субрахманьям, Айгуо Ли и Гуанже Лю
    • Применение методов классификации максимального правдоподобия и спектрального угла для оценки силы лесных пожаров по мультиспектральным изображениям БПЛА в Южной Корее
      Хисунг Ву, Маурисио Акуна, Джунгика Мадхика , Чунгшик Ву и Джовон Парк
    • Анализ характеристик микроклимата небольшого горного леса в Ко rea Использование массива датчиков погоды
      Hee Mun Chae
  • Специальный выпуск по интеллектуальному производству и прикладным технологиям
    Приглашенный редактор, Cheng-Chi Wang (Национальный технологический университет Chin-Yi)
    Запрос статьи

    Special Issue on Материалы, устройства, схемы и системы для биомедицинского зондирования и взаимодействия
    Приглашенный редактор, Такаши Токуда (Токийский технологический институт)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск о последних достижениях в области мягких вычислений и датчиков для промышленных приложений
    Приглашенный редактор , Chih Hsien Hsia (Национальный университет Илан)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск по усовершенствованным микро- и наноматериалам для различных сенсорных приложений (избранные статьи из ICASI 2020)
    Приглашенный редактор, Sheng-Joue Young (Национальный университет Формозы), Shoou -Джинн Чанг (Национальный университет Ченг Кунг), Лян-Вэнь Цзи (Национальный университет Формозы) и Ю-Джен Сяо ( Южно-Тайваньский университет науки и технологий)
    Веб-сайт конференции
    Запрос статьи

    Специальный выпуск о пленке и мембранных науках
    Приглашенный редактор, Атсуши Сёдзи (Токийский университет фармации и наук о жизни)
    Запрос статьи

  • Принятые статьи (щелкните здесь)
  • Специальный выпуск о беспроводных сетевых датчиках IoT для жизни и безопасности
    Гостевой редактор, проф.Тошихиро Ито (Токийский университет) и д-р Цзянь Лу (Национальный институт передовых промышленных наук и технологий)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск о передовых методах и устройствах дистанционного зондирования
    Приглашенный редактор, Лэй Дэн и Фучжоу Дуань (Capital Normal University, Пекин)
    Запрос статьи

  • Принятые документы (щелкните здесь)
    • Проектирование и реализация мобильной и подъемной платформы для панорамных съемок
      Ян Лю, Си-Ян Гао, Мин-И Ду, Го-Инь Цай, Чжао-Инь Ян, Сяо-Ю Лю, Хэн Ян и Цзин-Цзюэ Цзя
    • Долгосрочное обнаружение изменений земного покрова с использованием мультисенсорных и мультиразрешающих изображений дистанционного зондирования: на примере университета Чанъань, Китай
      Сянглей Лю , Нилуфар Адиль и Сяолун Ма
    • Обнаружение изменений в 3D скоплений городских строительных отходов с помощью фотограмметрии беспилотных летательных аппаратов
      Цян Чен, Юань-Юань Ли, Цзы-И Цзя и Цянь-Хао Ченг
    900 08

    Специальный выпуск по сенсорным технологиям и их применению (II)
    Приглашенный редактор, Рей-Чуэ Хван (Университет И-Шоу)
    Запрос статьи

  • Принятые статьи (щелкните здесь)
  • Специальный выпуск 2021 года Международный Виртуальная конференция по зеленым материалам, применяемым в фотоэлектрических датчиках (2021 ICGMAPS)
    Приглашенный редактор, Йен-Хсун Су (Национальный университет Ченг Кунг), Вэй-Шенг Чен (Национальный университет Ченг Кунг) и Чун-Цзе Хуанг (Университет Ченг Шиу)
    Веб-сайт конференции
    Запрос на публикацию статьи

    Специальный выпуск о биосенсорах и биотопливных клетках для умного сообщества и умной жизни
    Приглашенный редактор, Сейя Цуджимура (Университет Цукуба), Исао Шитанда (Токийский университет науки) и Хироаки Сакамото (Университет из Фукуи)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск Международной мультиконференции по инженерным и технологическим инновациям 2021 года (IMETI2021)
    Guest edi tor, Wen-Hsiang Hsieh (Национальный университет Формозы)
    Веб-сайт конференции

    Специальный выпуск по сбору, обработке и применению измеренных сигналов датчиков
    Приглашенный редактор, Hsiung-Cheng Lin (Национальный технологический университет Chin-Yi)
    Позвоните для статьи

    Специальный выпуск по материалам, устройствам, схемам и аналитическим методам для различных датчиков (избранные статьи из ICSEVEN 2021)
    Приглашенный редактор, Чиен-Юнг Хуанг (Национальный университет Гаосюна), Ченг-Синь Сюй (Национальный объединенный University), Ja-Hao Chen (Университет Feng Chia) и Wei-Ling Hsu (Huaiyin Normal University)
    Запрос статьи

  • Принятые статьи (щелкните здесь)
  • Специальный выпуск по технологиям зондирования и анализа данных для окружающей среды , Здравоохранение, управление производством и инженерное / научное образование
    Приглашенный редактор, Чиен-Юнг Хуанг (Национальный университет Гаосюн), Рей-Чуэ Хван (И-Шоу University), Ja-Hao Chen (Университет Feng Chia) и Ba-Son Nguyen (Университет Lac Hong)
    Запрос статьи

  • Принятые статьи (щелкните здесь)
  • Special Issue on Advanced Technologies for Remote Sensing and Geospatial Analysis
    Приглашенный редактор, Донг Ха Ли (Национальный университет Кангвона) и Мён Хун Чжон (Университет Чосун)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск о передовых технологиях изготовления и применении гибких и деформируемых устройств
    Приглашенный редактор, Ван Дау и Хоанг -Phuong Phan (Университет Гриффита)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск по усовершенствованным микро / наноматериалам для различных сенсорных приложений (избранные статьи из ICASI 2021)
    Приглашенный редактор, Sheng-Joue Young (Национальный объединенный университет), Shoou-Jinn Чанг (Национальный университет Ченг Кунг), Лян-Вэнь Цзи (Национальный университет Формозы) и Ю-Джен Сяо (Южно-Тайваньский университет науки и технологий)
    Конференция Веб-сайт ence
    Запрос статьи

    Специальный выпуск по интеллектуальной мехатронике для сбора энергии
    Приглашенный редактор, Дайсуке Ямане (Университет Рицумейкан)
    Запрос статьи

    Специальный выпуск об оптических, механических и электрохимических биосенсорах и их приложениях
    Приглашенный редактор, Сигэясу Уно (Университет Рицумейкан)
    Запрос статьи

    Теплопроводность каменной ваты

    Теплопередача:
    1. Основы тепломассообмена, 7-е издание.Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
    2. Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
    3. Министерство энергетики США, термодинамика, теплопередача и поток жидкости. Справочник Министерства энергетики США, том 2 от 3 мая 2016 г.

    Ядерная и реакторная физика:

    1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Аддисон-Уэсли, Рединг, Массачусетс (1983).
    2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную инженерию, 3-е изд., Прентис-Холл, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
    3. У. М. Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
    4. Glasstone, Сесонске. Nuclear Reactor Engineering: Reactor Systems Engineering, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
    5. W.S.C. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
    6. G.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Аддисон-Уэсли Паб. Co; 1-е издание, 1965 г.
    7. Роберт Рид Берн, Введение в эксплуатацию ядерных реакторов, 1988 г.
    8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам DOE, тома 1 и 2. Январь 1993 г.
    9. Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.

    Advanced Reactor Physics:

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

    Каменная вата — каменная вата

    Пример — теплоизоляция из каменной ваты

    Основным источником потерь тепла из дома являются стены.Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) изготовлена ​​из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура в помещении и на улице составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

    1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
    2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из каменной ваты толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,022 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( теплопотери ) через эту композитную стену.

    Решение:

    Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

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

    1. голая стена

    Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

    Тогда общий коэффициент теплопередачи будет следующим:

    U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

    Тепловой поток можно рассчитать просто как:

    q = 3,53 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 105.9 Вт / м 2

    Суммарные потери тепла через эту стену будут:

    q потери = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177W

    1. композитная стена с теплоизоляцией

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

    Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

    U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,022 + 1/30) = 0,207 Вт / м 2 K

    Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

    q = 0,207 [Вт / м 2 K] x 30 [ K] = 6,21 Вт / м 2

    Суммарные потери тепла через эту стену будут:

    q потери = q. A = 6,21 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 186 Вт

    Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизолятора не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

    Высокотемпературная изоляционная вата — Производство, свойства, классификация,

    Производство щелочноземельной силикатной ваты (шерсть AES) работает по тому же принципу, что и ASW.Сырье — SiO2, CaO и / или MgO. CaO, а также MgO снижают температуру плавления SiO2 и обеспечивают низкую биостойкость волокна. Биологическая устойчивость низкая, и волокно классифицируется как «биорастворимое». Организм может растворить волокна AES в течение нескольких недель.

    Поликристаллическая вата (PCW)

    Производство поликристаллической ваты (PCW) происходит по-другому. Содержание Al2O3 для этого типа волокна составляет не менее 72%. Из-за высокого поверхностного натяжения в волокно нельзя вдувать расплав.Следовательно, PCW генерируются с помощью золь-гель процесса. В результате получается водорастворимое гелевое волокно, которое затем подвергается термической обработке в печи непрерывного действия. Изделие представляет собой керамическое волокно.

    Продукты

    Помимо волокнистых бланкетов, из высокотемпературной шерсти может быть изготовлен целый ряд других изделий. К ним относятся доски и детали вакуумной формы. В дополнение к функции изоляционной плиты эти изделия используются, например, для части горелки или мебель для печи. Волокна превращаются в водную суспензию, которая также содержит другие неорганические наполнители и органические связующие.Суспензию вытягивают на сите с помощью вакуума и придают форму доске. Затем платы / детали сушат и в некоторых случаях подвергают термической обработке. Этот процесс можно использовать для создания различных геометрических форм. Плотность брутто готовой продукции составляет от 170 кг / м³ до примерно 1300 кг / м³. Этот широкий диапазон плотности и возможности рецептуры позволяет производить множество продуктов с очень разными механическими и термическими свойствами.

    Используя органические связующие, можно также производить гибкую бумагу и войлок, которые используются в качестве уплотнений или «мягких» изоляционных материалов.

    Свойства жаропрочной ваты обычно определяются в соответствии с серией стандартов «Огнеупорные изделия для теплоизоляции» EN 1094 1-7. Также обычно используется классификация в соответствии с ASTM C892 «Стандартные технические условия на теплоизоляцию из высокотемпературных волоконных одеял».

    Решающим фактором при классификации является усадка материала. Таким образом, классификационная температура (согласно EN 1094) определяется как температура, при которой не превышается линейная усадка в 2-4% после 24-часовой термообработки в электрически нагреваемой лабораторной печи и в нейтральной атмосфере.Точное значение зависит от типа продукта. Доски не должны превышать 2%, одеяла и бумаги 4%.

    Постоянная температура применения для AES и ASW составляет прибл. На 100-150К ниже классификационной температуры материала. В некоторых применениях изделия из поликристаллической ваты также могут использоваться до температуры их классификации.

    Высокотемпературная шерсть характеризуется низкой теплопроводностью, низкой насыпной плотностью и низкой теплоемкостью. Таким образом, высокотемпературная вата может использоваться для создания очень энергоэффективных, периодически работающих систем, которые можно быстро нагревать и охлаждать.

    Усадка

    Вся высокотемпературная изоляционная шерсть дает усадку при высоких температурах. При необходимости, вновь установленная изоляция должна быть дополнена через несколько дней или недель после начала эксплуатации. На диаграмме показано типичное долгосрочное поведение ASW при различных температурах. В зависимости от температуры большая часть усадки происходит в первые часы и дни эксплуатации, затем процесс значительно замедляется.

    Агрессивные компоненты в атмосфере печи могут значительно увеличить усадку (например,г. щелочи). Эти коррозионные компоненты попадают в печь через товары. В этом случае усадка не прекращается. Хотя он замедляется, он продолжается в зависимости от количества и механизма распространения агрессивной среды.

    AES и ASW перекристаллизовываются при температурах выше 900 ° C. При непрерывном использовании выше 900 ° C эти материалы производят кристаллический SiO2, и стекловидная структура исчезает. В результате материалы со временем теряют гибкость. Более высокие рабочие температуры ускоряют процесс.

    Теплопроводность

    Теплопроводность зависит от плотности и предпочтительной ориентации волокна. Тип материала мало влияет на теплопроводность при высоких температурах.

    Устойчивость

    Эластичность — это отличительное свойство иглопробивных одеял. Устойчивость изменяется от степени сжатия (в определенный момент волокна ломаются) и от тепловой нагрузки (рекристаллизация). На диаграмме показана типичная временная эластичность после обжига при 1100 ° C (одеяла с сырой плотностью 130 кг / м³).Материал AES (классификационная температура 1200 ° C) уже перегружен.

    Поведение устойчивости важно для использования модулей. Предварительное сжатие в модуле и, следовательно, в стенке печи противодействует усадке (усадке) при высоких температурах. Использование модулей имеет и другие преимущества. Более высокая насыпная плотность материала снижает и теплопроводность при высоких температурах и, следовательно, снижает теплопередачу. Предпочтительное направление волокон перпендикулярно стенке печи.В результате модульные системы могут выдерживать скорости потока до 30 м / с. Если одеяла устанавливаются слоями, не должно превышаться 10 м / с, иначе волокна материала будут сдуваться / размываться.

    ASW и PCW химически очень стабильны, а также выдерживают кислую атмосферу. AES шерсть не может. Люди часто не обращают внимания на то, что точка росы кислот выше, чем точка росы воды. Например, серная кислота конденсируется примерно при 160 ° C. Также критически важен конденсат чистой воды в стене.AES не следует использовать в таких условиях (также не в HF, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NaOH, KOH, содержащих атмосферу). Мы посвятим целый раздел коррозии огнеупорных материалов (в разработке).

    Кальцификация высокотемпературной изоляционной ваты

    В 1997 году алюмосиликатная вата (ASW) — «огнеупорное керамическое волокно (RCF)» — была отнесена к категории 2 (Директива 67/548 / EEC). Вещества, классифицируемые как канцерогенные для человека, были отнесены к этой категории.Это было достаточным доказательством, подтверждающим обоснованное мнение о том, что воздействие вещества на человека может вызвать рак. ASW имеет маркировку опасности T и R 49 — «Может вызвать рак при вдыхании».

    С Постановлением CLP 2008 года классификация была изменена на Категория 1B — «Вещества, которые могут быть канцерогенными для человека — классификация в основном основана на данных, полученных на животных». С тех пор ASW и некоторые продукты ASW имеют символ «опасности для здоровья» с пометкой h450i «Может вызвать рак при вдыхании».В 2010 году алюмосиликатная вата была включена в Список особо опасных веществ (SVHC). «Вещество» не было добавлено в список допуска (REACh Приложение XIV). В настоящее время ведется поиск более практичного подхода (например, изменения в сфере безопасности и гигиены труда на европейском уровне).

    Щелочноземельная силикатная вата (AES) не классифицируется, поскольку соответствует критериям сброса, изложенным в примечании Q к Регламенту CLP.

    Поликристаллическая вата (PCW) не классифицируется в соответствии с правилами CLP, поэтому маркировка не является обязательной.В Германии PCW относится к группе неорганических волокон — в соответствии с техническими правилами для опасных веществ (TRGS) и классифицируется в категории K2 «Предполагаемые канцерогенные эффекты у человека» (TRGS 905 «Список канцерогенных, мутагенных или репротоксичных веществ для зародышевых клеток») . Поскольку технические правила для опасных веществ имеют квази-правовой статус, некоторые производители в Германии также маркируют поликристаллическую вату.

    Здоровье и безопасность

    Классификация

    серьезно ограничила использование алюмосиликатной ваты во многих европейских странах.Шерсть AES полностью заменила алюмосиликатную вату в бытовом секторе, а также в противопожарной защите.

    В промышленном применении это более сложно из-за низкой химической и термической стойкости шерсти AES. В Германии TRGS 619 «Замена изделий из алюмосиликатной ваты» дает рекомендации по замене в зависимости от области применения. Обращение с алюмосиликатной ватой, а также с поликристаллической ватой регулируется TRGS 558. TRGS имеет рекомендательный характер для PCW.В TRGS 558 деятельность классифицируется по классам риска, в результате которых принимаются меры по охране труда и технике безопасности и охране труда. Допустимая концентрация составляет 10 000 ф / м³, допустимая концентрация — 100 000 ф / м³ (согласно TRGS 910).

    На европейском уровне Научный комитет по предельным значениям воздействия на рабочем месте (SCOEL) рекомендует предел воздействия на рабочем месте в 300 000 ф / м³ (8 часов TWA). Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) рекомендует предел воздействия (REL) для RCF, равный 500.000 ф / м³ в качестве средневзвешенной по времени концентрации (TWA) для 10-часовой рабочей смены в течение 40-часовой рабочей недели. Однако из-за остаточного риска рака (рак легких и мезотелиома плевры) все еще может существовать в REL, следует продолжать усилия по снижению концентрации до 200 000 ф / м³.

    Книги и ссылки:

    [amazon_link asins = ‘3802731638,3802731654,3802731689,3802731662,380273159X, 3709186234,3662117428’ шаблон = ‘ProductCarousel’ store = ‘изоляция02-21’ marketplace = ‘DE’ link_id = ‘83682c13eb07e-11e ]

    ECFIA: Европейская ассоциация производителей высокотемпературной изоляционной шерсти

    HTIW Coalition: Североамериканская промышленность по производству высокотемпературной изоляционной шерсти

    Здоровье и безопасность:

    TRGS 619 (Германия): Материалы-заменители изделий из алюмосиликатной ваты

    ECFIA: Консультации по обращению с горячей водой

    ASW / PCW Материалы:

    TRGS 558 (Германия): Деятельность с высокотемпературной шерстью

    TRGS 910 (Германия): Концепция мер, связанных с риском, для деятельности, связанной с канцерогенными опасными веществами

    Научный комитет по пределам воздействия на рабочем месте (SCOL): Рекомендация по огнеупорным керамическим волокнам

    Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH): Воздействие огнеупорных керамических волокон на рабочем месте

    Стандарты:

    DIN EN 1094-1: Изоляционные огнеупорные изделия — Часть 1

    ASTM C892: Стандартные технические условия на теплоизоляцию из высокотемпературного волокна

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *