Коэф теплопроводности


Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов

Одной из основных характеристик теплоизоляционных материалов является теплопроводность. Почти у всех есть понимание, что чем она меньше, тем лучше. Но что означает этот термин и что он нам дает? Как сравнить два типа изоляции, используя этот параметр? Предлагаем разобраться

Что такое коэффициент теплопроводности?

Согласно определения в своде правил СП 61.13330.2012:

Коэффициент теплопроводности - количество тепла, которое передается за единицу времени на единицу площади поверхности при температурном градиенте (изменении температуры), равном единице. Обозначается символом λ (лямбда), единица измерения Вт/(м·К).

Само свойство теплопроводности определяет способность материалов передавать тепловую энергию от более горячего тела к более холодному.

От чего зависит коэффициент?

При изучении данной характеристики было определено, что существует зависимость коэффициента теплопроводности от температуры и других параметров:

  • параметров состояния - температуры, давления
  • свойств - плотность, влажность, структуры

При изменении данных свойств и параметров меняется и теплопроводность.

Обозначение λ0 определяет коэффициент теплопроводности, который получен при испытаниях при температуре 0 °С. При этом температура является среднеарифметическим значением от: (температура на внешней поверхности изоляционного материала + температура на изолируемой поверхности)/2.

По аналогии λ20 - это коэффициент полученный при проведении замеров при температуре 20 °С.

Как это использовать на практике?

Данная характеристика позволяет определить возможность использования теплоизоляции в определенных условиях. Кроме того, Вы можете сравнивать различные виды теплоизоляционных материалов и выбирать наиболее подходящий.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов

1. Вспененный полиэтилен. Сравнивая продукцию из вспененного полиэтилена можно определить, что при температуре 10 °С минимальным коэффициентом теплопроводности будет обладать теплоизоляция ALMALEN - 0.032 Вт/мК - 0.034 Вт/мК. Это наименьший показатель в данном классе.

2. Вспененный каучук. В данной группе теплоизоляции можно выделить AF/Armaflex - для неё λ0 ºC ≤ 0,033 Вт/(м·К).

3. Базальтовый утеплитель. При выборе материалов из базальтовой ваты, стоит обратить внимание на Цилиндры Paroc HVAC Section AluCoat T - λ10 ºC ≤ 0,034 В/(м·К).

Правильно ли сравнивать только по λ?

Прежде всего стоит сравнивать показатели, определенные при одной температуре. Существуют различные стандарты определения коэффициента. Могут отличаться "стандартные тепловые режимы": согласно ГОСТ 7076-99 показатель определяется при 25 °С, а при использовании европейского стандарта EN 12667:2001, нормой является 10 °С.

Также учитывайте планируемые условия эксплуатации материала: влажность, возможное воздействие пара, наличие критических перепадов температуры и так далее.

Коэффициент теплопроводности материалов таблица, формулы

Термин «теплопроводность» применяется к свойствам материалов пропускать тепловую энергию от горячих участков к холодным. Теплопроводность основана на движении частиц внутри веществ и материалов. Способность передавать энергию тепла в количественном измерении – это коэффициент теплопроводности. Круговорот тепловой энергопередачи, или тепловой обмен, может проходить в любых веществах с неравнозначным размещением разных температурных участков, но коэффициент теплопроводности зависим от давления и температуры в самом материале, а также от его состояния – газообразного, жидкого или твердого. Эквивалентная теплопроводимость строительных материалов и утеплителей

 

Физически теплопроводность материалов равняется количеству тепла, которое перетекает через однородный предмет установленных габаритов и площади за определенный временной отрезок при установленной температурной разнице (1 К). В системе СИ единичный показатель, который имеет коэффициент теплопроводности, принято измерять в Вт/(м•К).

Как рассчитать теплопроводность по закону Фурье

В заданном тепловом режиме плотность потока при передаче тепла прямо пропорциональна вектору максимального увеличения температуры, параметры которой изменяются от одного участка к другим, и по модулю с одинаковой скоростью увеличения температуры по направлению вектора:

q = − ϰ х grad х (T), где:

  • q – направление плотности предмета, передающего тепло, или объем теплового потока, который протекает по участку за заданную временную единицу через определенную площадь, перпендикулярный всем осям;
  • ϰ – удельный коэффициент теплопроводности материала;
  • T – температура материала.
Перенос тепла в неравновесной термодинамической системе

 

Знак «-» в формуле перед «ϰ» указывает, что тепло движется в противоположном направлении от вектора grad х (T)/ – в направлении уменьшения температуры предмета. Эта формула отражает закон Фурье. В интегральном выражении коэффициент теплопередачи согласно закону Фурье будет выглядеть как формула:

  • P = − ϰ х S х ΔT / l, выражается в (Вт/(м•К) х (м2•К) / м = Вт/(м•К) х (м•К) = Вт), где:
  • P ­– общая мощность потерь теплоотдачи;
  • S – сечение предмета;
  • ΔT – разница температуры по стыкам сторон предмета;
  • l – расстояние между стыками сторон предмета – длина фигуры.
Связь коэффициента теплопроводимости с электропроводностью материалов

 

Электропроводность и коэффициент теплопередачи

Собственно, коэффициент теплопроводности металлов «ϰ» связан с их удельной электропроводимостью «σ» согласно закону Видемана-Франца, в соответствии с которым коэффициент теплопроводности металлов зависит от удельной электропроводимости прямо пропорционально температуре:

Κ / σ = π2 / 3 х (К / e)2 х T, где:

  • К – постоянный коэффициент Больцмана, устанавливающий закономерность между тепловой энергией тела и его температурой;
  • e – заряд электрона;
  • T – термодинамическая температура предмета.

Коэффициент теплопроводности газовой среды

В газовой среде коэффициент теплопроводности воздуха может рассчитываться по приблизительной формуле:

ϰ ~ 1/3 х p х cv х Λλ х v, где:

  • pv – плотность газовой среды;
  • cv – удельная емкость тепловой энергии при одном и том же объеме тела;
  • Λλ – расстояние свободного перемещения молекул в газовой среде;
  • v – скорость передачи тепла.
Что такое теплопроводимость

 

Или:

ϰ = I x К / 3 x π3/3 x d2 √ RT / μ, где:

  • i – результат суммирования уровней свободы прямого движения и вращения молекул в газовой среде (для 2-атомных газов i=5, для 1-атомных i=3;
  • К – коэффициент Больцмана;
  • μ – отношение массы газа к количеству молей газа;
  • T – термодинамическая температура;
  • d – ⌀ молекул газа;
  • R – универсальный коэффициент для газовой среды.

Согласно формуле минимальная теплопроводность материалов существует у тяжелых инертных газов, максимально эффективная теплопроводность строительных материалов – у легких.

Теплопроводимость в газовой разреженной среде

Газовая среда и теплопроводность

 

Результат по выкладкам выше, по которым делают расчет теплопроводности для газовой среды, от давления не зависит. Но в очень разреженной газовой среде расстояние свободного перемещения молекул зависит не от столкновений частиц, а от препятствий в виде стен резервуара. При этом ограничение перемещения молекул в соответствующих единицах измерения называют высоковакуумной средой, при которой степень теплообмена уменьшается в зависимости от плотности материала и прямо пропорциональна значению давления в резервуаре:

ϰ ~ 1/3 х p х cv х l х v, где:

i – объем резервуара;

Р – уровень давления в резервуаре.

Согласно этой формуле теплопроводность в вакуумной среде стремится к нулевой отметке при глубоком вакууме. Это объясняется тем, что в вакууме частицы, которые передают тепловую энергию, имеют низкую плотность на единицу площади. Но тепловая энергия в вакуумной среде перетекает посредством излучения. В качестве примера можно привести обычный термос, в котором для уменьшения потерь тепловой энергии стенки должны быть двойными и посеребренными, без воздуха между ними. Что такое тепловое излучение

 

При применении закона Фурье не принимают во внимание инерционность перетекания тепловой энергии, а это значит, что имеется в виду мгновенная передача тепла из любой точки на любое расстояние. Поэтому формулу нельзя использовать для расчетов передачи тепла при протекании процессов, имеющих высокую частоту повторения. Это ультразвуковое излучение, передача тепловой энергии волнами ударного или импульсного типа и т.д. Существует решение по закону Фурье с релаксационным членом:

τ х ∂q / ∂t = − (q + ϰ х ∇T) .

Если ре­лак­са­ция τ мгновенная, то формула превращается в закон Фурье.

Ориентировочная таблица теплопроводности материалов:

Основа Значение теплопроводности, Вт/(м•К)
Жесткий графен 4840 +/ 440 – 5300 +/ 480
Алмаз 1001-2600
Графит 278,4-2435
Бора арсенид 200-2000
SiC 490
Ag 430
Cu 401
BeO 370
Au 320
Al 202-236
AlN 200
BN 180
Si 150
Cu3Zn2 97-111
Cr 107
Fe 92
Pt 70
Sn 67
ZnO 54
 Черная сталь 47-58
Pb 35,3
Нержавейка Теплопроводность стали – 15
SiO2 8
Высококачественные термостойкие пасты 5-12
Гранит

(состоит из SiO2 68-73 %; Al2O3 12,0-15,5 %; Na2O 3,0-6,0 %; CaO 1,5-4,0 %; FeO 0,5-3,0 %; Fe2O3 0,5-2,5 %; К2О 0,5-3,0 %; MgO 0,1-1,5 %; TiO2 0,1-0,6 %)

2,4
Бетонный раствор без заполнителей 1,75
Бетонный раствор со щебнем или с гравием 1,51
Базальт

(состоит из SiO2 – 47-52%, TiO2 – 1-2,5%, Al2O3 – 14-18%, Fe2O3 – 2-5%, FeO – 6-10%, MnO – 0,1-0,2%, MgO – 5-7%, CaO – 6-12%, Na2O – 1,5-3%, K2O – 0,1-1,5%, P2O5 – 0,2-0,5 %)

1,3
Стекло

(состоит из SiO2, B2O3, P2O5, TeO2, GeO2, AlF3 и т.д.)

1-1,15
Термостойкая паста КПТ-8 0,7
Бетонный раствор с наполнителем из песка, без щебня или гравия 0,7
Вода чистая 0,6
Силикатный

или красный кирпич

0,2-0,7
Масла

на основе силикона

0,16
Пенобетон 0,05-0,3
Газобетон 0,1-0,3
Дерево Теплопроводность дерева – 0,15
Масла

на основе нефти

0,125
Снег 0,10-0,15
ПП с группой горючести Г1 0,039-0,051
ЭППУ с группой горючести Г3, Г4 0,03-0,033
Стеклянная вата 0,032-0,041
Вата каменная 0,035-0,04
Воздушная атмосфера (300 К, 100 кПа) 0,022
Гель

на основе воздуха

0,017
Аргон (Ar) 0,017
Вакуумная среда 0

Приведенная таблица теплопроводности учитывает теплопередачу посредством теплового излучения и теплообмена частиц. Так как вакуум не передает тепло, то оно перетекает при помощи солнечного излучения или другого типа генерации тепла.  В газовой или жидкой среде слои с разной температурой смешиваются искусственно или естественным способом.

Таблица теплопроводимости стройматериалов

 

Проводя расчет теплопроводности стены, необходимо принимать во внимание, что теплопередача сквозь стеновые поверхности меняется от того, что температура в здании и на улице всегда разная, и зависит от площади всех поверхностей дома и от теплопроводности стройматериалов.

Чтобы количественно оценить теплопроводность, ввели такое значение, как коэффициент теплопроводности материалов. Он показывает, как тот или иной материал способен передавать тепло. Чем выше это значение, например, коэффициент теплопроводности стали, тем эффективнее сталь будет проводить тепло.

  • При утеплении дома из древесины рекомендуется выбирать стройматериалы с низким коэффициентом.
  • Если стена кирпичная, то при значении коэффициента 0,67 Вт/(м2•К) и толщине стены 1 м при ее площади 1 м2 при разнице наружной и внутридомовой температуры 10С кирпич будет пропускать 0,67 Вт энергии. При разнице температур 100С кирпич будет пропускать 6,7 Вт и т.д.

Стандартное значение коэффициента теплопроводимости теплоизоляции и других строительных материалов верно для толщины стены 1 м. Чтобы провести расчет теплопроводности поверхности другой толщины, следует коэффициент поделить на выбранное значение толщины стены (метры). Ориентировочные показатели коэффициентов теплопроводимости

 

В СНиП и при проведении расчетов фигурирует термин «тепловое сопротивление материала», он означает обратную теплопроводность. То есть при теплопроводности листа пенопласта 10 см и его теплопроводности 0,35 Вт/(м2•К) тепловое сопротивление листа – 1 / 0,35 Вт/(м2•К) = 2,85 (м2•К)/Вт.

Ниже – таблица теплопроводности для востребованных строительных материалов и теплоизоляторов:

Стройматериалы Коэффициент теплопроводимости, Вт/(м2•К)
Плиты из алебастра 0,47
Al 230
Шифер асбоцементный 0,35
Асбест (волокно, ткань) 0,15
Асбоцемент 1,76
Асбоцементные изделия 0,35
Асфальт 0,73
Асфальт для напольного покрытия 0,84
Бакелит 0,24
Бетон с заполнителем щебнем 1,3
Бетон с заполнителем песком 0,7
Пористый бетон – пено- и газобетон 1,4
Сплошной бетон 1,75
Термоизоляционный бетон 0,18
Битумная масса 0,47
Бумажные материалы 0,14
Рыхлая минвата 0,046
Тяжелая минвата 0,05
Вата – теплоизолятор на основе хлопка 0,05
Вермикулит в плитах или листах 0,1
Войлок 0,046
Гипс 0,35
Глиноземы 2,33
Гравийный заполнитель 0,93
Гранитный или базальтовый заполнитель 3,5
Влажный грунт, 10% 1,75
Влажный грунт, 20% 2,1
Песчаники 1,16
Сухая почва 0,4
Уплотненный грунт 1,05
Гудроновая масса 0,3
Доска строительная 0,15
Фанерные листы 0,15
Твердые породы дерева 0,2
ДСП 0,2
Дюралюминиевые изделия 160
Железобетонные изделия 1,72
Зола 0,15
Известняковые блоки 1,71
Раствор на песке и извести 0,87
Смола вспененная 0,037
Природный камень 1,4
Картонные листы из нескольких слоев 0,14
Каучук пористый 0,035
Каучук 0,042
Каучук с фтором 0,053
Керамзитобетонные блоки 0,22
Красный кирпич 0,13
Пустотелый кирпич 0,44
Полнотелый кирпич 0,81
Сплошной кирпич 0,67
Шлакокирпич 0,58
Плиты на основе кремнезема 0,07
Латунные изделия 110
Лед при температуре 00С 2,21
Лед при температуре -200С 2,44
Лиственное дерево при влажности 15% 0,15
Медные изделия 380
Мипора 0,086
Опилки для засыпки 0,096
Сухие опилки 0,064
ПВХ 0,19
Пенобетон 0,3
Пенопласт марки ПС-1 0,036
Пенопласт марки ПС-4 0,04
Пенопласт марки ПХВ-1 0,05
Пенопласт марки ФРП 0,044
ППУ марки ПС-Б 0,04
ППУ марки ПС-БС 0,04
Лист из пенополиуретана 0,034
Панель из пенополиуретана 0,024
Облегченное пеностекло 0,06
Тяжелое вспененное стекло 0,08
Пергаминовые изделия 0,16
Перлитовые изделия 0,051
Плиты на цементе и перлите 0,085
Влажный песок 0% 0,33
Влажный песок 0% 0,97
Влажный песок 20% 1,33
Обожженный камень 1,52
Керамическая плитка 1,03
Плитка марки ПМТБ-2 0,035
Полистирол 0,081
Поролон 0,04
Раствор на основе цемента без песка 0,47
Плита из натуральной пробки 0,042
Легкие листы из натуральной пробки 0,034
Тяжелые листы из натуральной пробки 0,05
Резиновые изделия 0,15
Рубероид 0,17
Сланец 2,100
Снег 1,5
Хвойная древесина влажностью 15% 0,15
Хвойная смолистая древесина влажностью 15% 0,23
Стальные изделия 52
Стеклянные изделия 1,15
Утеплитель стекловата 0,05
Стекловолоконные утеплители 0,034
Стеклотекстолитовые изделия 0,31
Стружка 0,13
Тефлоновое покрытие 0,26
Толь 0,24
Плита на основе цементного раствора 1,93
Цементно-песчаный раствор 1,24
Чугунные изделия 57
Шлак в гранулах 0,14
Шлак зольный 0,3
Шлакобетонные блоки 0,65
Сухие штукатурные смеси 0,22
Штукатурный раствор на основе цемента 0,95
Эбонитовые изделия 0,15
Влажность и теплопроводимость – зависимость

 

Кроме того, необходимо учитывать теплопроводность утеплителей из-за их струйных тепловых потоков. В плотной среде возможно «переливание» квазичастиц из одного нагретого стройматериала в другой, более холодный или более теплый, через поры субмикронных размеров, что помогает распространять звук и тепло, даже если в этих порах  будет абсолютный вакуум.

Коэффициент теплопроводности, формула и примеры

Определение и формула коэффициента теплопроводности

Коэффициентом теплопроводности является физическая величина, которая характеризует способность вещества проводить тепло.

Обозначают коэффициент теплопроводности по-разному. Встречаются обозначения: K, и некоторые другие.

Коэффициент теплопроводности газа

В соответствии с кинетической теорией для газа коэффициент теплопроводности равен:

   

где — средняя скорость теплового движения молекул, — средняя длин свободного пробега молекулы, — плотность газа, — удельная теплоемкость газа в изохорном процессе.

Коэффициент теплопроводности металлов

Металлы являются хорошими проводниками тепла. Теплопроводность в металлах реализуется при помощи (в основном) посредством того, что энергию переносят свободные электроны. Коэффициент электронной теплопроводности металлов вычисляют при помощи формулы:

   

где — постоянная Больцмана, — концентрация электронов в металле, — длина свободного пробега, которая соответствует границе энергии Ферми () для распределения электронов по температурам при T=0K, — масса электрона, — средняя скорость свободного пробега для тех же условий, что и .

Для идеального электронного газа выражение (2) преобразуется к виду:

   

где — средняя длина свободного пробега, — средняя скорость теплового движения электронов.

Надо отметить, что теплопроводность, которая осуществляется кристаллической решеткой металлов существенно меньше, чем электронная. Ее можно рассчитать для кристаллов, рассматривая перемещение фотонов по кристаллу, при помощи формулы:

   

где с — теплоемкость единицы объема, — скорость звука, — длина свободного пробега фотона

Коэффициент теплопроводности и уравнение Фурье

Коэффициент теплопроводности входит в основное уравнение, которое описывает явление переноса тепла или уравнение Фурье. Явление теплопроводности появляется , если имеется градиент температуры. В одномерном стационарном случае уравнение Фурье можно записать как:

   

где помимо коэффициента теплопроводности () имеются: — количество теплоты, которое переносится через площадку в направлении, которое совпадает с направлением нормали к , в направлении уменьшения температуры, — градиент температуры. В нашем случае

Единицы измерения

Основной единицей измерения коэффициента теплопроводности в системе СИ является:

=Вт/м•К

Примеры решения задач

таблицы при различных температурах и давлениях

Теплопроводность воздуха в зависимости от температуры при атмосферном давлении

В таблице приведены значения теплопроводности воздуха λ в зависимости от температуры при нормальном атмосферном давлении.

Величина коэффициента теплопроводности воздуха необходима при расчетах теплообмена и входит в состав чисел подобия, например таких, как число Прандтля, Нуссельта, Био.

Теплопроводность выражена в размерности Вт/(м·град) и дана для газообразного воздуха в интервале температуры от -183 до 1200°С. Например, при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении теплопроводность воздуха равна 0,0259 Вт/(м·град).

При низких отрицательных температурах охлажденный воздух имеет малую теплопроводность, например при температуре минус 183°С, она составляет всего 0,0084 Вт/(м·град).

По данным таблицы видно, что с ростом температуры теплопроводность воздуха увеличивается. Так, при увеличении температуры с 20 до 1200°С, величина теплопроводности воздуха возрастает с 0,0259 до 0,0915 Вт/(м·град), то есть более чем в 3,5 раза.

Теплопроводность воздуха в зависимости от температуры — таблица
t, °С λ, Вт/(м·град) t, °С λ, Вт/(м·град) t, °С λ, Вт/(м·град) t, °С λ, Вт/(м·град)
-183 0,0084 -30 0,022 110 0,0328 450 0,0548
-173 0,0093 -20 0,0228 120 0,0334 500 0,0574
-163 0,0102 -10 0,0236 130 0,0342 550 0,0598
-153 0,0111 0 0,0244 140 0,0349 600 0,0622
-143 0,012 10 0,0251 150 0,0357 650 0,0647
-133 0,0129 20 0,0259 160 0,0364 700 0,0671
-123 0,0138 30 0,0267 170 0,0371 750 0,0695
-113 0,0147 40 0,0276 180 0,0378 800 0,0718
-103 0,0155 50 0,0283 190 0,0386 850 0,0741
-93 0,0164 60 0,029 200 0,0393 900 0,0763
-83 0,0172 70 0,0296 250 0,0427 950 0,0785
-73 0,018 80 0,0305 300 0,046 1000 0,0807
-50 0,0204 90 0,0313 350 0,0491 1100 0,085
-40 0,0212 100 0,0321 400 0,0521 1200 0,0915

Теплопроводность воздуха в жидком и газообразном состояниях при низких температурах и давлении до 1000 бар

В таблице приведены значения теплопроводности воздуха при низких температурах и давлении до 1000 бар.
Теплопроводность выражена в Вт/(м·град), интервал температуры от 75 до 300К (от -198 до 27°С).

Величина теплопроводности воздуха в газообразном состоянии увеличивается с ростом давления и температуры.
Воздух в жидком состоянии с ростом температуры имеет тенденцию к снижению коэффициента теплопроводности.

Черта под значениями в таблице означает переход жидкого воздуха в газ — цифры под чертой относятся к газу, а выше ее — к жидкости.
Смена агрегатного состояния воздуха существенно сказывается на значении коэффициента теплопроводности — теплопроводность жидкого воздуха значительно выше.

Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!

Теплопроводность газообразного воздуха при температуре от 300 до 800К и различном давлении

В таблице приведены значения теплопроводности воздуха при различных температурах в зависимости от давления от 1 до 1000 бар.
Теплопроводность выражена в Вт/(м·град), интервал температуры от 300 до 800К (от 27 до 527°С).

По данным таблицы видно, что с ростом температуры и давления теплопроводность воздуха увеличивается.
Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!

Теплопроводность воздуха при высоких температурах и давлении от 0,001 до 100 бар

В таблице приведены значения теплопроводности воздуха при высоких температурах и давлении от 0,001 до 1000 бар.
Теплопроводность выражена в Вт/(м·град), интервал температуры от 1500 до 6000К (от 1227 до 5727°С).

С ростом температуры молекулы воздуха диссоциирует и максимальное значение его теплопроводности достигается при давлении (разряжении) 0,001 атм. и температуре 5000К.
Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000!

Источники:

  1. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.
  2. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.

Коэффициент теплопроводности - Технарь

Множитель пропорциональности l в уравнениях (12.3) и (12.4) называется коэффициентом теплопроводности. Теплопроводность является физическим свойством вещества, характеризующим способность вещества проводить тепло. Из выражения (12.3) следует:

Коэффициент теплопроводности представляет собой количество тепла, проходящее в единицу времени через единицу поверхности при разности температур в один градус на пути в один метр.

Значения коэффициентов теплопроводности для различных веществ резко отличаются и зависят от структуры, плотности, влажности, давления и температуры материала. Поэтому в ответственных конструкциях, таких как изоляция подводных лодок или космических аппаратов, значения коэффициента теплопроводности конструкции определяется экспериментально для каждой конструкции. При обычных теплотехнических расчётах значения коэффициента теплопроводности принимаются из справочника. Необходимо только, чтобы физические характеристики материала (влажность, плотность…), определяемые условиями эксплуатации, соответствовали табличным данным, приведенным в справочнике.

Зависимость теплопроводности от температуры имеет характер:

li = l0(1 + bti) (12.6)

где l0 — известный коэффициент теплопроводности при известной температуре t0;

b — константа, определяемая для данного материала экспериментально.

Наибольшие значение теплопроводности имеют металлы: у серебра l = 410 Вт/(м·град), у золота l = 300 Вт/(м·град), у чистой меди l = 395 Вт/(м·град), у алюминия l = 210 Вт/(м·град). Для большинства металлов повышение температуры приводит к уменьшению теплопроводности. К резкому снижению теплопроводности приводит наличие даже ничтожного количества примесей в металлах. Например, следы мышьяка в меди снижают коэффициент ее теплопроводности до l = 142 Вт/(м·град).

Железо с содержанием углерода 0,1% имеет l = 52 Вт/(м·град), при наличии углерода 1% — l = 40 Вт/(м·град). Для чистых металлов теплопроводность и электропроводность пропорциональны друг другу.

Значения коэффициентов теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов лежат в пределах l = 0,02 — 3 Вт/(м·град). Рост температуры приводит к росту коэффициента теплопроводности в соответствии с зависимостью (12.6). Как правило, чем выше плотность материала, тем больше величина его теплопроводности. При выборе строительных и изоляционных материалов следует учесть высокую зависимость коэффициента теплопроводности от влажности материала. Причем нужно помнить, что теплопроводность влажного материала выше, чем теплопроводность отдельно сухого материала и теплопроводность воды. Например, сухой кирпич имеет коэффициент теплопроводности l = 0,3 Вт/(м·град), теплопроводность воды l = 0,6 Вт/(м·град), а теплопроводность влажного кирпича l = 0,9 Вт/(м·град).

В качестве теплоизоляционных обычно используют материалы с теплопроводностью менее l = 0,2 Вт/(м·град).

Теплопроводность капельных жидкостей, как и теплопроводность металлов, понижается при увеличении температуры. Исключением является вода и глицерин. Значения коэффициентов теплопроводности капельных жидкостей находится в интервале l = 0,7 – 0,1 Вт/(м·град).

Величины коэффициентов теплопроводности газов на порядок меньше, чем капельных жидкостей l = 0,1 – 0,005 Вт/(м·град). В отличие от жидкостей и металлов, у газов повышение температуры приводит к росту теплопроводности, как и у строительных и изоляционных материалов.

От давления (кроме очень маленького и очень большого) теплопроводность практически не зависит.

Коэффициенты теплопроводности изоляции

1

Асбестовый матрац, заполненный совелитом

0,087+0,00012* tт

2

Асбестовый матрац, заполненный стекловолокном

0,058+0,00023* tт

3

Асботкань в несколько слоев

0,13+0,00026* tт

4

Асбестовый шнур

0,12+0,00031* tт

5

Асбестовый шнур (ШАОН)

0,13+0,00026* tт

6

Асбопухшнур (ШАП)

0,093+0,0002* tт

7

Асбовермикулитовые изделия марки 250

0,081+0,00023* tт

8

Асбовермикулитовые изделия марки 300

0,087+0,00023* tт

9

Битумоперлит

0,12+0,00023* tт

10

Битумокерамзит

0,13+0,00023* tт

11

Битумовермикулит

0,13+0,00023* tт

12

Вулканитовые плиты марки 300

0,074+0,00015* tт

13

Диатомовые изделия марки 500

0,116+0,00023* tт

14

Диатомовые изделия марки 600

0,14+0,00023* tт

15

Известково-кремнеземистые изделия марки 200

0,069+0,00015* tт

16

Маты минераловатные прошивные марки 100

0,045+0,0002* tт

17

Маты минераловатные прошивные марки 125

0,049+0,0002* tт

18

Маты и плиты из минеральной ваты марки 75

0,043+0,00022* tт

19

Маты и полосы из непрерывного стекловолокна

0,04+0,00026* tт

20

Маты и плиты стекловатные марки 50

0,042+0,00028* tт

21

Пенобетонные изделия

0,11+0,0003* tт

22

Пенопласт ФРП-1 и резопен группы 100

0,043+0,00019* tт

23

Пенополимербетон

0,07

24

Пенополиуретан

0,05

25

Перлитоцементные изделия марки 300

0,076+0,000185* tт

26

Перлитоцементные изделия марки 350

0,081+0,000185* tт

27

Плиты минераловатные полужесткие марки 100

0,044+0,00021* tт

28

Плиты минераловатные полужесткие марки 125

0,047+0,000185* tт

29

Плиты и цилиндры минераловатные марки 250

0,056+0,000185* tт

30

Плиты стекловатные полужесткие марки 75

0,044+0,00023* tт

31

Полуцилиндры и цилиндры минераловатные марки 150

0,049+0,0002* tт

32

Полуцилиндры и цилиндры минераловатные марки 200

0,052+0,000185* tт

33

Совелитовые изделия марки 350

0,076+0,000185* tт

34

Совелитовые изделия марки 400

0,078+0,000185* tт

35

Скорлупы минераловатные оштукатуренные

0,069+0,00019* tт

36

Фенольный поропласт ФЛ монолит

0,05

37

Шнур минераловатный марки 200

0,056+0,000185* tт

38

Шнур минераловатный марки 250

0,058+0,000185* tт

39

Шнур минераловатный марки 300

0,061+0,000185* tт

Таблица коэффициентов теплопроводности газов

Общие сведения о теплопередаче

Теория теплопередачи выделяет три вида передачи тепла в пространстве (или теплообмена):

  • теплопроводность;
  • конвекция;
  • термоизлучение.

Теплопроводность – это молекулярный процесс, который характеризуется передачей тепла при непосредственном соприкосновении тел с разницей температур за счёт обмена энергией движения структурных частиц.

Конвекция – это движение в пространстве частей среды с разницей температур, причём за счёт переноса самой среды.

Термоизлучение – это теплообмен посредством электромагнитного излучения.

Часто наблюдается совместное протекание всех процессов вместе.

Способность вещества проводить тепло зависит от интенсивности теплового движения его микрочастиц в случаях, когда возникновение конвективных механизмов невозможно. Этот вид теплообмена возникает при разной температуре соприкасающихся веществ.

Совокупность тепловых значений в различных точках вещества называют температурным полем. Такое поле может быть стационарным – если тепловой показатель всех точек не изменяется с течением времени. И стационарным – при изменяющейся температуре в точках в течение какого-нибудь промежутка времени.

Понятие коэффициента теплопередачи

С точки зрения физики явление передачи тепла можно объяснить стремлением любой системы занять положение равновесия, при котором затраты энергии будут минимальными. Система, выведенная из равновесия посредством теплового изменения какой-либо её части, стремится в кратчайшее время восстановить равновесие, выравнивая температуру в разных точках. Микрочастицы переносят тепло, выравнивая температурный показатель– это и есть теплопередача.

Явление переноса тепла мы наблюдаем в твёрдых телах, в жидкостях и в меньшей мере – в газах.

Возьмём некий объём идеального газа, заключённый между двумя плоскими стенками. При различающейся температуре этих стенок Т1 и Т2 для каждой из них соответственно, создастся тепловой поток микрочастиц, который переносит тепло от более тёплой стенки к более холодной, выравнивая разницу температур. На этом явлении строится, например, утепляющий эффект окна. Стёкла имеют высокую способность передавать тепло, но заключённый между ними воздух является проводником тепла, в 160 худшим, чем стекло.

Коэффициент теплопередачи – это величина, которую нам помогает вычислить полуэмпирическая формула, она характеризует способность вещества переносить определённое количество тепла за единицу времени.

Для различного рода расчётов существует таблица теплопроводности материалов, поскольку это имеет огромное практическое значение. От этой величины зависит, как можно использовать вещество – как термоизолятор или как теплопроводник.

Коэффициент теплопроводности газов в природе

Формула говорит о том, что идеальный газ прямо пропорционален температуре.То же самое мы наблюдаем у метана, углекислоты, гелия и других природных веществ.

В таблице 1 приведены коэффициенты теплопередачи различных веществ при разных температурах.

Исследования способности проводить тепло в различных условиях проводились, как правило, на примере метана и углекислоты. Это объясняется тем, исследования метана, как самого распространённого в природе, представляют большой интерес. Использование же в экспериментах углекислоты объясняется дешевизной и тем, что её свойства заметно отличаются от свойств прочих природных веществ.

Коэффициент теплопередачи идеального газа не зависит от давления. Способность переносить тепло у природных веществ при различных показаниях давления в умеренном диапазоне тоже будет практически одинаковой. Но это справедливо, если речь идёт не о вакууме или не о слишком высоких давлениях. При крайне низких или крайне высоких давлениях теплопроводность газа будет расти вместе с уровнем теплоты.

 

В таблице 2 мы видим значения коэффициента теплопроводности для различных газов. Обратите внимание, что величина коэффициента заметно отличается – например, у метана она практически в два раза больше, чем у углекислого газа. Это говорит о том, что применение углекислого газа в качестве термоизолятора будет более обоснованным, чем применение метана или любого другого газа с высокой способностью передавать тепло.

Теплопроводность - Medianauka.pl


© blueringmedia — stock.adobe.com

Теплопроводность - явление самопроизвольного выравнивания температуры во всем объеме физического тела без макроскопического движения вещества. Здесь мы имеем дело с потоком энергии в виде тепла.

Различные вещества по-разному проводят тепло. Медленнее всего этот процесс протекает в газах, намного быстрее в жидкостях и быстрее всего (за исключением избытка гелия) в металлах.Мерой скорости теплового потока является так называемый коэффициент теплопроводности.

Методы теплопередачи

Ниже перечислены методы передачи тепла:

  • конвекция,
  • теплопроводность,
  • излучение.

Теплопроводность

Коэффициент теплопроводности или теплопроводность - это константа пропорциональности, найденная в Фурье , характерная для данного вещества, и которая является мерой скорости теплового потока за счет теплопроводности.

Единица измерения коэффициента электропроводности: Дж / (К·м · с) = Вт / (К·м).

Чем больше значение этого коэффициента для данного вещества, тем лучше оно проводит тепло.

Закон Фурье

Плотность проводимого теплового потока q , т. е. количество энергии, протекающей в виде тепла в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению потока энергии, прямо пропорционально градиенту температуры:

где:

  • q - плотность теплового потока,
  • λ - коэффициент теплопроводности,
  • T - Температура в Кельвинах,
  • - производная температуры в направлении, перпендикулярном изотермической поверхности.

Еще другие подобные величины используются в физике и технике. Это, среди прочего, коэффициент теплопроводности , равный отношению коэффициента теплопроводности к удельной теплоемкости.

Массивы

К сожалению, теплопроводность зависит от многих факторов и не только от типа вещества. Это зависит от термодинамических условий и строения вещества. В таблицах обычно приводятся средние значения коэффициента для данной температуры.

Следующие коэффициенты теплопроводности при 25°С.

Вещество Коэффициент теплопроводности λ [Вт/(К·м)]
хлор 0,008
двуокись углерода 0,017
воздух 0,026
гелий 0,155
водород 0,185
керосин 0,15
этанол 0,167
глицерин 0,285
вода 0,606 (0,5562 при 0°С и 0,673 при 100°С)
ртуть 8.514
тканевый жир 0,17
кожа 0,33-1,5 (зависит от кровоснабжения)
пенополиуретан 0,03
полистирол 0,03-0,05
крышка 0,04-0,06
солома 0,06
сосна 0,11 (поперек волокон)
кирпич рядовой красный 0,4-0,6
оконное стекло 0,9-1,1
лед 2,34 (при 0°С)
мрамор 2-4
кремний 148
графит примерно 200
алмаз 2320-3500
титан 21,9
свинец 34,9
банка 66,7
платина 71,6
железо (сталь) 30-80
латунь 110
золото 317
медь 401
серебро 429

Как видно из таблицы выше, газы и некоторые твердые тела обладают низкой теплопроводностью.Это так называемые теплоизоляторы . Вещества, обладающие высоким коэффициентом теплопроводности, являются проводниками тепла , .

© medianauka.pl, 23.05.2021, ART-4057


.

Значения коэффициента лямбда - коэффициент теплопроводности строительных материалов

ЗНАЧЕНИЕ ЛЯМБДА [λ]

Теплопроводность - это информация о потоке энергии, протекающем через единицу поверхности слоя материала толщиной 1м, при разности температур по обе стороны этого слоя 1К (1°С). Коэффициент теплопроводности материала λ [Вт/(м•К)] является характеристическим значением данного материала. Это зависит от его химического состава, пористости, а также от влажности.

Важно:

Чем ниже значение λ, тем лучше теплоизоляционные свойства.

таблица коэффициента λ для материалов (условия средней влажности)

Битум

λ [Вт/(м·К)]

Битум нефтяной

0,17

Асфальтовая мастика

0,75

Асфальтобетон

1,00

Битумный войлок

0,18

Бетон

λ [Вт/(м·К)]

Бетон из простого каменного заполнителя

плотность 2400 кг/м3

1,70

плотность 2200 кг/м3

1,30

плотность 1900 кг/м3

1,00

Бетон на известковом заполнителе

плотность 1600 кг/м3

0,72

плотность 1400 кг/м3

0,60

плотность 1200 кг/м3

0,50

Тощий бетон

1,05

Цементная стяжка

1,00

Железобетон напр.потолок

1,70

Древесина и древесные материалы

λ [Вт/(м·К)]

Сосна и ель

поперек волокон

0,16

вдоль волокон

0,30

Бук и дуб

поперек волокон

0,22

вдоль волокон

0,40

Фанера

0,16

Пористая древесноволокнистая плита

0,06

Твердая фибровая плита

0,18

Опилки древесные, рассыпные

0,09

Щепа древесная, прессованная

0,09

Рассыпная древесная щепа

0,07

Гипс и изделия из гипса

λ [Вт/(м·К)]

Газогипс

0,19

Гипсокартон

0,23

Гипсовая стяжка, чистая

1,00

Гипсовая стяжка с песком

1,20

Гипсовые плиты и блоки

0,35

Природные камни

λ [Вт/(м·К)]

Мрамор, гранит

3,50

Песчаник

2,20

Известняк пористый

0,92

Известняк компактный

1,15

Стеновой щебень вкл.минометы 35% 9000 5

2,50

Материалы конструкции:

λ [Вт/(м·К)]

Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (500)

0,17

Кладка бетонная ячеистаядля тонкой крышки (600)

0,21

Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (700)

0,25

Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (800)

0,29

Композитная бетонная стена для обшивки ce-wap (500)

0,25

Кладка бетонная ячеистаяпо приглашению ce-wap (600)

0,3

Композитная бетонная стена для ce-wap board (700)

0,35

Композитная бетонная стена для ce-wap board (800)

0,38

Стенка из керамического кирпича, отверстие

0,62

Стена из полнотелого керамического кирпича

0,77

Полая кирпичная стена

0,64

Кирпич клинкерный стеновой

1,05

Кирпичная стена в клетку

0,56

Полнотелая кирпичная стена

0,77

Пустотелый кирпич из силикатного кирпича

0,80

Полнотелая кирпичная стена из силикатного кирпича

0,90

Теплоизоляционные материалы:

λ [Вт/(м·К)]

Пенополистирол

0,031-0,045

Минеральная вата

0,033-0,045

Доски из вспененного пробкового дерева

0,045

Асфальтовые пробковые плиты

0,070

Соломенные доски

0,080

Тростниковые пластины

0,070

Цементно-стружечные плиты

0,15

Полиуретан (PUR/PIR)

0,023-0,029

Воздух (негазированный)

0,02

Белое пеностекло

0,12

Черное пеностекло

0,07

Экранирующие материалы

λ [Вт/(м·К)]

Цементная штукатурка

1

Известковая штукатурка

0,70

Цементно-известковая штукатурка

0,82

Штукатурка тонкослойная

0,70

Прочее

λ [Вт/(м·К)]

Алюминий

200

Цинк

110

Изоляционный войлок

0,060

Глина

0,85

Песчаная глина

0,70

Земля

0,90

Медь

370

Битумный войлок

0,18

Бумага

0,25

Средний песок

0,40

Облицовочная керамическая плитка, терракота

1,05

Картон

0,14

Конструкционная сталь

58

ACERMANA потолок 15см

0,9

ACERMANA потолок 18см

1

ACERMANA потолок 22см

1,14

Оконное стекло

0,80

Органическое стекло

0,19

Чугун

50

Печной шлак

0,28

Гравий

0,90

Напольное покрытие из ПВХ

0,20

.

Тепловые свойства строительных материалов - Дом на заказ

Лямбда, термическое сопротивление, теплопроводность, поток, заявленное и расчетное значение... Какие параметры скрываются под этими терминами - и как это связано с вездесущим коэффициентом теплопередачи U?

Обычно в проекте нет конкретных торговых наименований для материалов. Приведены только их параметры – те, которые являются наиболее важными в данной перегородке, для элементов кладки и теплоизоляции, к ним относятся теплотехнические характеристики.Мы, как инвесторы, должны сами покупать соответствующие материалы. Как читать то, что нам преподносят производители?

Применительно к однородному материалу, т.е. к отдельному элементу перегородки - кладочному элементу, пенополистирольной плите, шерстяному мату и т.п. - основной величиной, характеризующей тепловые параметры, является интенсивность теплопередачи кондуктивным путем. Он постоянен и не зависит от толщины слоя, а его показатель равен коэффициенту теплопроводности λ .Чаще всего именно это значение мы встречаем по отношению ко всем теплоизоляциям. Согласно определению, λ определяет количество тепла, протекающего при определенных условиях через единичный куб материала (т. е. куб со стороной 1 м) за время 1 с при разности температур по обеим сторонам 1 К. , Единицей измерения λ является Вт/(м , К). Чем ниже коэффициент λ, тем лучше материал теплоизолирует. Например, бетон может иметь, например, λ = 1,350; силикатный блок λ = 0,800; ДСП λ = 0,140; а у популярного полистирола только λ = 0,035 Вт/(м . К). Стоит отметить, что, в то время как в случае блоков λ увеличивается с плотностью (т.е. ухудшается), чем больше плотность полистирола, тем меньше (лучше) λ.

Термическое сопротивление R

Используется для определения движения тепла через определенный слой материала. Он учитывает теплопроводность материала (λ) и его толщину (d) и выражается соотношением:

R = d / λ [м 2 . К/Вт]

Конечно, простое сопротивление одного слоя материала не принесет нам никакой пользы.Перегородки здания всегда состоят из нескольких слоев. Например, готовая стена состоит из слоя гипсокартона (R 1 ), кирпичной кладки (R 2 ), утеплителя (R 3 ) и внешней штукатурки (R 4 ). Сопротивление каждого слоя рассчитывается отдельно, а затем суммируется и дополнительно увеличивается на так называемые сопротивления теплопередаче, т. е. входное (R si ) и выходное (R se ) сопротивления, которые перегородка отводит теплу. на внутренней и внешней поверхностях соответственно ( >>> см. подробнее о наборе сопротивлений ).

R = R si + R 1 + R 2 + R 3 + R 4 + ... + R se

Таким образом, тепловое сопротивление всей перегородки является составной величиной. В случае крыши или стены с каркасной конструкцией вопрос усложняется, т.к. необходимо учитывать их неоднородность - в сечениях вдоль каркаса сопротивление иное, чем в сечениях через поле заполнения, а все зоны принадлежат одной плоскости теплообмена.Затем сопротивления отдельных зон подставляются в соответствующие формулы и рассчитывается общее значение сопротивления R для всей перегородки.

Чем больше термическое сопротивление, тем лучше слой материала теплоизолирует . В связи с тем, что термическое сопротивление относится к определенной толщине, обычно это значение дается по отношению к кладке. Тем более, что в стене есть стыки, нарушающие однородность – сопротивление их учитывает. Если мы находим значение R как определение тепловых свойств данного материала, мы должны проверить толщину, для которой оно дано.Обратите внимание: не имеет значения R независимо от толщины слоя! Если мы хотим сравнить тепловые параметры материалов разных производителей, мы должны либо оценивать слои одинаковой толщины - и только тогда мы можем следить за значением сопротивления R (чем выше, тем лучше материал изолирует) - либо сравнивать тепловые проводимость λ (чем ниже, тем лучше изоляция ), Толщина слоя значения не имеет.

Коэффициент теплопередачи U

Это значение, обратное общему сопротивлению:

U = 1 / R [Вт / (м 2. К)]

В просторечии - чем меньше U, тем теплее перегородка. Следует помнить, что коэффициент теплопередачи U всегда относится ко всей перегородке, U самой стены определять не следует (если только это не однослойная стена, но тогда учитывается и ее отделка) или уклон только между стропилами. Это не является окончательным и, к сожалению, часто используется в качестве маркетингового трюка. Простой пример – коэффициент теплопередачи крыши, рассчитанный только в области между стропилами, будет низким даже при небольшой толщине утеплителя.Именно наличие стропил ухудшает общие теплотехнические показатели. Поэтому, если один производитель дает U только для этого фрагмента и исходя из этого необходимую толщину утеплителя, например 15 см, а другой достоверно рассчитывает U всей крыши с учетом перемычек по стропилам, и получается, что на утепление нужно 25 см – это ни в какое сравнение качества изоляционных материалов. Это просто блеф. Таким образом, можно сравнивать термическое сопротивление R отдельных зон, а не их коэффициенты U. Коэффициент теплопередачи гетерогенных структур является функцией геометрии и параметров всех составляющих ее материалов.Требуемое стандартом максимальное значение U относится ко всей перегородке, а не к ее части. Нас интересует только общее U полной перегородки.

Маркировка на листах продукции

На сайтах производителей часто можно встретить значения тепловых параметров с дополнительной маркировкой. Как их интерпретировать? Итак, тепловые свойства данного материала более или менее тесно связаны с его структурой, т. е. плотностью, деформируемостью под нагрузкой и тем, как он реагирует на изменение влажности воздуха.Один и тот же материал работает по-разному в разных условиях. Поэтому тесты определяют несколько значений одного и того же коэффициента, обозначая их соответствующим образом. Базовым всегда является заявленное значение, отмеченное в нижнем индексе символом «D» (λ D ; R D ). Его определяют сразу после изготовления материала в определенных лабораторных условиях - при температуре 10 0 С, в воздушно-сухом состоянии. На самом деле никакие строительные материалы не работают в постоянных лабораторных условиях, они подвергаются постоянным перепадам температуры и влажности, стареют.Поэтому необходимо использовать расчетные значения расчетных тепловых параметров, обозначаемых индексом «ob» (λ ob ; R ob ), которые учитывают эти коэффициенты пересчета. С другой стороны, в готовом проекте - для инвестора - предусмотрено заявленное значение теплового свойства данного материала λ D или R D , соответствующее расчету соответствующее - . И это значение следует считать обязательным при покупке.

Дата публикации: 23 мая 2018 г. 90 112

.

РАЗНИЦА МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ | СРАВНИТЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ СХОДНЫМИ ТЕРМИНАМИ - НАУКА

Электропроводность и теплопроводность Теплопроводность и электропроводность — два очень важных физических свойства материи. Теплопроводность материала достигает

.

Электропроводность и теплопроводность

Теплопроводность и электропроводность — два очень важных физических свойства вещества.Теплопроводность материала описывает, насколько быстро материал может проводить тепловую энергию. Электропроводность материала описывает электрический ток, который будет возникать из-за данной разности потенциалов. Оба этих свойства хорошо изучены и имеют широкое применение в таких областях, как производство и передача энергии, электротехника, электроника, термодинамика и тепло, а также во многих других областях. В этой статье мы обсудим, что такое теплопроводность и электропроводность, их определения, сходство между теплопроводностью и электропроводностью, их применение и, наконец, разницу между теплопроводностью и электропроводностью.

Электропроводность

Сопротивление компонента зависит от различных параметров. Длина проводника, площадь проводника и материал проводника являются одними из них. Проводимость материала можно определить как проводимость блока единичных размеров, изготовленного из этого материала. Электропроводность материала обратно пропорциональна удельному сопротивлению. Электропроводность обычно обозначают греческой буквой σ. Единицей проводимости в системе СИ является сименс на метр. Обратите внимание, что проводимость — это особое свойство материала при данной температуре.Проводимость также известна как собственная проводимость. Проводимость элемента равна проводимости материала, умноженной на площадь поверхности материала, деленной на длину материала. Когда электричество проводится, электроны внутри материала перемещаются от более высокого потенциала к более низкому. Проводимость элемента также может быть определена как ток, генерируемый на единицу разности напряжений. Электропроводность — это свойство объекта, а электропроводность — это свойство материала.

Теплопроводность

Теплопроводность – это способность материала проводить тепловую энергию. Теплопроводность является свойством материала. Теплопроводность является свойством объекта. Важнейшим законом теплопроводности является уравнение теплового потока. Уравнение показывает, что скорость теплового потока через объект пропорциональна площади поперечного сечения объекта и градиенту температуры. Математически это можно записать как dH / dt = kA (∆T) / l, где k — теплопроводность, A — площадь поперечного сечения, ∆T — разница температур между двумя концами, а l — длина объекта.∆T/l можно определить как градиент температуры. Теплопроводность измеряется в ваттах на кельвин на метр.

В чем разница между теплопроводностью и электропроводностью?

• Во время теплопроводности тепло передается колебаниями атомов внутри материала. При электропроводности сами электроны движутся, создавая ток.

• Большинство проводников тепла являются хорошими проводниками электричества.Как теплопроводность, так и электропроводность зависят от материала.

• При теплопроводности передается энергия, а электроны передаются при электропроводности.

.

Коэффициент теплопередачи и коэффициент теплопроводности

При проектировании теплоизоляции важны два фактора. Первый – это коэффициент теплопередачи (U) – определяющий теплоизоляцию здания. Второй — коэффициент теплопроводности (лямбда, λ), связанный со свойствами материала. Это два разных фактора, но они связаны друг с другом.

Коэффициент теплопроводности обозначается символом лямбда (λ) и относится к способности данного вещества или материала проводить тепло.Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляционные свойства.

Коэффициент теплопроводности традиционного полистирола колеблется в районе λ ≤ 0,040. Энергосберегающие пассивные полистиролы (серые, получившие свой цвет благодаря добавлению графита, повышающего теплоизоляционные свойства) могут иметь коэффициент теплопроводности даже λ ≤ 0,030.

Значение коэффициента теплопроводности и толщина материала необходимы для расчета теплового сопротивления отдельных слоев перегородки (определяется символом R, вычисляется по формуле: толщина по лямбда) и для определения коэффициента теплопередачи всех перегородок в здании.

Благодаря коэффициенту теплопередачи мы можем рассчитать теплоизоляцию перегородок. Коэффициент теплопередачи стены, крыши или потолка указан в строительных нормах, которые налагают обязательство получать конкретные значения для отдельных перегородок. Дело в том, что здание должно соответствовать нормам, направленным на снижение потерь энергии. Действующие значения коэффициента теплопередачи стены или кровли изменятся с 1 января 2021 года (см. таблицу).Энергоэффективность просто стала необходимостью в современном мире.

Коэффициент теплопередачи - поправка к нормативам

Коэффициент теплопередачи - в настоящее время

Коэффициент теплопередачи - после изменений с 1 января 2021 г.

Наружные стены

0,23 Вт/(м2К)

0,20 Вт/(м2К)

Крыши, потолки, плоские крыши

0,18 Вт/(м2К)

0,15 Вт/(м2К)

Значение коэффициента теплопередачи зависит от:

  • тип перегородки (окна, двери, стены, крыши, крыши и т.д.)
  • тип строительного материала, используемого в данной перегородке
  • толщина перегородки

U-коэффициент – это количество энергии (выраженное в ваттах), которая проникает через перегородку по отношению к площади перегородки и разности температур по обеим сторонам перегородки. Единицей коэффициента теплопередачи является – Вт/(м²·К).

Для расчета коэффициента теплопередачи необходимо знать:

  • коэффициенты теплопроводности материалов (λ [Вт/(м·К)]), из которых изготовлена ​​перегородка (можно заменить стандартными значениями или значениями, предоставленными производителями используемых материалов),
  • толщина отдельных слоев (м).

Если необходимо повысить эффективность теплоизоляции, необходимо увеличить толщину изоляционного слоя или использовать материалы с более низким коэффициентом теплопроводности. Возможно также сочетание обоих этих условий.

.

Теплопроводная паста Ag110.1 HPX - теплопроводность > 2,8 Вт/мК - упаковка 60 г (картридж) - Теплопроводная паста Ag110.1 HPX - теплопроводность > 2,8 Вт

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Подробнее об этом можно прочитать в Политике домашних файлов cookie.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

.

Смотрите также