Vědci z nezávislé laboratoře Všeruského vědeckého výzkumného ústavu fyzikálních, technických a radiotechnických měření (VNIIFTRI) testovali tepelnou vodivost při různých teplotách čtyř nejoblíbenějších izolantů ve stavebnictví: modifikované polyuretanové pěny PIR, polystyrenu (extruzní XPS a pěnový EPS) a izolace z minerální vlny (MW).

Účel testování- stanovit závislost tepelné vodivosti materiálů na teplotě v rozsahu od -190 do +80 C.

VNIIFTRI je jedním z předních metrologických ústavů v Rusku, státním vědeckým centrem Ruské federace. Právě tento ústav je zodpovědný za jednotu měření a je správcem norem.

Podle výsledků měření vědci odhalili následující skutečnosti:

Fakt 1: Tepelná vodivost všech studovaných materiálů se zvyšuje, když teplota stoupá, a naopak klesá, když teplota klesá.

Fakt 2: Tepelná izolace PIR má nejlepší odolnost proti přenosu tepla díky struktuře materiálu: uzavřené buňky naplněné plynem s extrémně nízkou tepelnou vodivostí.

Fakt 3: byly zjištěny odchylky tepelné vodivosti materiálů od deklarovaných výrobci. Minimální odchylky pro EPS, maximální pro minerální vlnu.

Testovací metoda

Zkoušky byly provedeny na zařízení pro měření tepelné vodivosti "TAU-5" (foto 1). Tato sestava je referenčním zařízením druhé kategorie s přípustnou základní chybou měření tepelné vodivosti 2 %.

Instalace implementuje nestacionární metodu vyhřívaného kruhu a jedná se o zásobník s kapalným dusíkem, do kterého jsou zkušební vzorky ponořeny s ohřívačem - snímačem tepelné vodivosti.

Foto 1. Instalace "TAU-5"

Z předložených materiálů (EPS/XPS/PIR/MB) byly připraveny 2 měřicí vzorky ve formě válečků o průměru 30 mm a tloušťce 15 mm (foto 2). Mezi vzorky bylo instalováno čidlo-ohřívač. Vlastní měření tepelné vodivosti tedy byla provedena na plochách umístěných uprostřed desky.

Foto 2. Vzhled vzorků

Foto 3. Instalace první poloviny vzorku, čidlo-ohřívač, instalace čidla, instalace druhé poloviny vzorku.

Měření a porovnání tepelné vodivosti bylo provedeno na vzduchu při pokojové teplotě 295 K (22C) a v dusíkové atmosféře v rozsahu teplot od 80 do 360 K (-193 / 87C) v několika sériích: od 80 do 360 K v krocích po 5-10K a od 360 do 80K se stejnou roztečí. Měření v každém bodě při určité teplotě byla prováděna v několika fázích, dokud nebyla standardní odchylka stanovena blízko nule nebo rovna nule (obr. 1).

Obrázek 1. Výsledky konvergence měření v jednom bodě při teplotě 300K/26C.

Výsledky obecných testů

Výsledky testu ukázaly, že tepelná vodivost všech analyzovaných ohřívačů roste s rostoucí teplotou, viz obr. 2.

Obrázek 2. Tepelná vodivost TIM při teplotním rozsahu -190/+80C.

Výsledky zkoušek pro jednotlivé materiály

XPS a EPS

Výsledky měření vzorků XPS a EPS (obr. 3, 4) ukázaly, že hodnoty tepelné vodivosti ve vzduchu a v dusíku na začátku první série se shodovaly a teprve po zahřátí na 330K (57C) v první řady poklesly o 2, resp. 2,5 %. Následovala stabilizace a teplotní závislost tepelné vodivosti má poměrně hladký charakter.

Velký rozsah hodnot a také konkávnost grafu teplotní závislosti svědčí o přítomnosti lehkých plynů s vysokou tepelnou vodivostí v pórech, které zamrzají při teplotách fázového přechodu vodní páry v led.

Je pozoruhodné, že teplotní závislost tepelné vodivosti EPS protíná závislosti XPS (obrázek 2). Při -80 °C je nižší, při rozmrazování plynů vyšší).

Obrázek 3. Tepelná vodivost XPS v teplotním rozsahu -190/+80C.

Obrázek 4. Tepelná vodivost EPS v rozsahu teplot -190/+80C.

Minerální vlna

Při měření vzorků minerální vlny se hodnoty tepelné vodivosti materiálu s otevřenými póry, na rozdíl od materiálů s uzavřenými póry, na vzduchu a v dusíku prakticky shodovaly (obr. 5) i po zahřátí na 360 K (87 C) v prvním dusíková řada.

Kromě toho je teplotní závislost tepelné vodivosti relativně hladká a určité odchylky lze vysvětlit křehkostí a heterogenitou vlny. Velký rozsah hodnot tepelné vodivosti a také konvexnost teplotní závislosti svědčí o přítomnosti jednoho plynu, dusíku, v pórech vaty. Všechny ostatní plyny byly sorbovány do dusíku ihned po ponoření.

Obrázek 5. Tepelná vodivost minerální vlny v rozsahu teplot -190/+80С.

PIR izolace

Výsledky měření vzorků izolace PIR ukázaly, že teplotní závislost tepelné vodivosti není hladká a má dvě minima neboli inflexní body při -33 a -13C (obr. 6).

To ukazuje na přítomnost minimálně dvou plynů (pentanu a CO2) v pórech materiálu, které pod těmito teplotami kondenzují, čímž se zvyšuje tepelná vodivost zvýšením podílu molekul světla v plynné fázi. Nárůst indexu je však nevýznamný a připomíná spíše ustálení hodnoty tepelné vodivosti s klesající teplotou.

Obrázek 6. Tepelná vodivost PIR izolace při -78/+42C v teplotním rozsahu.

Prezentované materiály se stávají účinnějšími v zóně kritických záporných teplot (méně než -15C): pokles tepelné vodivosti nabývá charakteru rychlého poklesu.

Takový prudký pokles tepelné vodivosti se vysvětluje velmi malým bodem kontaktu mezi kapalnou fází těžkých plynů vytvořených v pórech a pevnou hmotou stěn. Díky tomu se mění podíly lehkých molekul v plynné fázi a vzniká vakuum, které nahrazuje plynnou fázi nadouvadla, ale tyto faktory se nepodílejí na přenosu tepla. Jak se ukázalo, vakuum spolehlivě plní kompenzační funkci.

Teplota		Tepelná vodivost W/m*K

Reálné a deklarované ukazatele tepelné vodivosti

Zajímavé je, že během studie byly zjištěny odchylky tepelné vodivosti materiálů od hodnot deklarovaných výrobci (obr. 7).

Minimální a maximální hodnoty pro rozsah deklarovaných hodnot tepelné vodivosti byly stanoveny pro TIM stejné hustoty jako měřené vzorky. Analýza deklarovaných ukazatelů byla provedena na základě informací z otevřených zdrojů na internetu.

Obrázek 7. Odchylky tepelné vodivosti stavebních materiálů od deklarovaných při 25C.

Výsledek

Všechny materiály studované v nezávislé laboratoři VNIIFTRI vykazovaly stálý nárůst tepelné vodivosti s rostoucí teplotou. Každý ve svém vlastním limitu, vzhledem ke struktuře materiálu. Pokud pro XPS byl růst od 0,011 do 0,044, pro MB - 0,015-0,051, pak pro PIR - 0,010-0,029.

Jak vidíte, nejlépe se osvědčila moderní tepelná izolace z ohnivzdorné polyisokyanurátové pěny PIR, modifikovaná polyuretanová pěna. Výsledky ruských nezávislých studií potvrzují údaje získané v jiných zemích: PIR skutečně izoluje lépe.

K prodeji je k dostání mnoho stavebních materiálů, které slouží ke zlepšení vlastností stavby pro udržení tepla - izolace. Při stavbě domu jej lze použít téměř v každé jeho části: od základů až po půdu. Dále budeme hovořit o hlavních vlastnostech materiálů, které mohou poskytnout potřebnou úroveň tepelné vodivosti objektů pro různé účely, a budou také porovnány, což pomůže stolu.

Hlavní vlastnosti ohřívačů

Při výběru ohřívačů je třeba věnovat pozornost různým faktorům: typ konstrukce, přítomnost vystavení vysokým teplotám, otevřený oheň, charakteristická úroveň vlhkosti. Teprve po stanovení podmínek použití a úrovně tepelné vodivosti materiálů použitých pro stavbu určité části konstrukce se musíte podívat na vlastnosti konkrétní izolace:

• Tepelná vodivost. Kvalita provedeného izolačního procesu, stejně jako požadované množství materiálu k zajištění požadovaného výsledku, přímo závisí na tomto ukazateli. Čím nižší je tepelná vodivost, tím efektivnější je použití izolace.
• Absorpce vlhkosti. Indikátor je zvláště důležitý při izolaci vnějších částí konstrukce, které mohou být periodicky ovlivněny vlhkostí. Například při izolaci základu v půdách s vysokou vodou nebo zvýšeným obsahem vody v jeho struktuře.
• Tloušťka. Použití tenké izolace umožňuje ušetřit vnitřní prostor obytného domu a také přímo ovlivňuje kvalitu izolace.
• Hořlavost. Tato vlastnost materiálů je zvláště důležitá při použití ke snížení tepelné vodivosti zemních částí výstavby obytných budov, ale i staveb pro speciální účely. Kvalitní výrobky jsou samozhášecí, při zapálení nevylučují toxické látky.
• Tepelná stabilita. Materiál musí odolávat kritickým teplotám. Například nízké teploty pro venkovní použití.
• Šetrnost k životnímu prostředí. Je nutné uchýlit se k použití materiálů, které jsou pro člověka bezpečné. Požadavky na tento faktor se mohou lišit v závislosti na budoucím účelu konstrukce.
• Zvuková izolace. Tato dodatečná vlastnost ohřívačů v některých situacích umožňuje dosáhnout dobré úrovně ochrany místnosti před hlukem a cizími zvuky.

Když se při konstrukci určité části konstrukce použije materiál s nízkou tepelnou vodivostí, můžete si koupit nejlevnější izolaci (pokud to předběžné výpočty umožňují).

Důležitost konkrétní charakteristiky přímo závisí na podmínkách použití a přiděleném rozpočtu.

Srovnání oblíbených ohřívačů

Podívejme se na několik materiálů používaných ke zlepšení energetické účinnosti budov:

• Minerální vlna. Vyrobeno z přírodních materiálů. Je odolný vůči ohni a je šetrný k životnímu prostředí, stejně jako nízká tepelná vodivost. Ale neschopnost odolat účinkům vody snižuje možnosti použití.
• Polystyren. Lehký materiál s vynikajícími izolačními vlastnostmi. Cenově dostupný, snadno se instaluje a je odolný proti vlhkosti. Nevýhody: dobrá hořlavost a emise škodlivých látek při spalování. Doporučuje se používat v nebytových prostorách.
• Balzová vlna. Materiál je téměř identický s minerální vlnou, liší se pouze zlepšenou odolností proti vlhkosti. Při výrobě nedochází k jejímu zhutňování, což výrazně prodlužuje životnost.
• Penoplex. Izolace dobře odolává vlhkosti, vysokým teplotám, ohni, hnilobě, rozkladu. Má vynikající tepelnou vodivost, snadno se instaluje a je odolný. Lze jej použít v místech s maximálními požadavky na schopnost materiálu odolávat různým vlivům.
• Penofol. Vícevrstvá izolace přírodního původu. Skládá se z polyethylenu, předpěněného před výrobou. Může mít různou pórovitost a šířku. Často je povrch pokryt fólií, díky které je dosaženo reflexního efektu. Liší se snadností, jednoduchostí instalace, vysokou energetickou účinností, odolností proti vlhkosti, nízkou hmotností.

Při výběru materiálu pro použití v těsné blízkosti osoby je nutné věnovat zvláštní pozornost jeho ekologickým a požárně bezpečnostním vlastnostem. V některých situacích je také racionální koupit dražší izolaci, která bude mít další vlastnosti ochrany proti vlhkosti nebo zvukové izolace, což nakonec šetří peníze.

Porovnání tabulky

N	název	Hustota	Tepelná vodivost		Cena v eurech za metr krychlový		Náklady na energii pro
		kg/m3	min	Max	Evropská unie	Rusko	kW*h/kub. m
1	celulózová vata	30-70	0,038	0,045	48-96	15-30	6
2	sololit	150-230	0,039	0,052		150	800-1400
3	dřevěné vlákno	30-50	0,037	0,05	200-250		13-50
4	velryby z lněných vláken	30	0,037	0,04	150-200	210	30
5	pěnové sklo	100-150	0.05	0,07		135-168	1600
6	perlit	100-150	0,05	0.062	200-400	25-30	230
7	Korek	100-250	0,039	0,05	300		80
8	konopí, konopí	35-40	0,04	0.041	150		55
9	vata	25-30	0,04	0,041	200		50
10	ovčí vlna	15-35	0,035	0,045	150		55
11	kachna dolů	25-35	0,035	0,045	150-200
12	sláma	300-400	0,08	0,12	165
13	minerální (kamenná) vlna	20-80	0.038	0,047	50-100	30-50	150-180
14	skelná vata	15-65	0,035	0,05	50-100	28-45	180-250
15	pěnový polystyren (nelisovaný)	15-30	0.035	0.047	50	28-75	450
16	extrudovaná polystyrenová pěna	25-40	0,035	0,042	188	75-90	850
17	polyuretanová pěna	27-35	0,03	0,035	250	220-350	1100

Ukazatel tepelně vodivých vlastností je hlavním kritériem při výběru izolačního materiálu. Zbývá pouze porovnat cenové politiky různých dodavatelů a určit požadované množství.

Zateplení je jedním z hlavních způsobů, jak získat budovu s potřebnou energetickou účinností. Před konečným výběrem si určete přesné podmínky použití a vyzbrojte se níže uvedenou tabulkou a proveďte správnou volbu.

Penoplex nebo minerální vlna

Penoplex je derivát polystyrenu, je produktem organické chemie. Minerální neboli čedičová vlna je produktem tepelného zpracování nerostných surovin. Oba materiály se úspěšně používají při vytváření tepelně izolačních vrstev, ale použití každého z nich má vlastnosti, což je způsobeno některými fyzikálními ukazateli.

Fyzikální ukazatele minerální vlny:

• hustota - se široce mění a může být od 10 do 300 kg / m3;
• tepelná vodivost (při hustotě asi 35 kg / m3) - 0,040-0,045 W / m * K;
• absorpce vlhkosti - více než 1% (v závislosti na hustotě);
• paropropustnost - 0,4-0,5 mg / h * m * Pa;
• maximální udržovací teplota 450 C a vyšší.

Analýza těchto hodnot ukazuje, že nejhorší tepelná vodivost minerální vlny je kompenzována lepší paropropustností, vysokou teplotní odolností a nehořlavostí. Min. vata má své opodstatnění právě v těch podmínkách, kde jsou uvedené parametry důležité.
Použití izolace ze skelné vaty je vhodné použít v garážích, dílnách, průmyslových provozech, všude tam, kde je zvýšené nebezpečí požáru. Vlhké místnosti, jako jsou sauny, vany a bazény, jsou také lépe izolovány minerálními topidly, takže v tomto případě je důležitá paropropustnost izolantu.

Ekologická nezávadnost izolace na bázi polystyrenu a minerální vlny závisí na podmínkách použití. Polystyrenové deriváty mohou podporovat hoření v případě požárů a zároveň uvolňovat toxický kouř. Minerální tepelné izolanty jsou odolné vůči vysokým teplotám a nerozkládají se, ale časem mohou stárnout a uvolňovat prach, ve formě mikrovláken, ze kterých se materiál skládá. Vnější metoda izolace stěn pomocí čedičové vlny je v tomto ohledu bezpečná.

Návrh izolace musí zohledňovat možný vliv vody. Minerální materiály podléhají větší akumulaci kapaliny, přičemž se zvýší jejich tepelná vodivost.

Vlastnosti tepelné vodivosti

Expandovaný polystyren dobře drží nejen teplo, ale i chlad. Takové možnosti jsou vysvětleny jeho strukturou. Složení tohoto materiálu strukturálně zahrnuje obrovské množství hermetických polyedrických buněk. Každá má velikost 2 až 8 mm. A uvnitř každé buňky je vzduch, který se skládá z 98%. Je to on, kdo slouží jako vynikající tepelný izolátor. Zbývající 2 % z celkové hmoty materiálu dopadají na polystyrenové stěny článků.

To je vidět, když si vezmete například kousek pěny. Tloušťka 1 metr a 1 metr čtvereční. Jednu stranu ohřejte a druhou nechte studenou. Rozdíl mezi teplotami bude desetinásobný. Pro získání součinitele tepelné vodivosti je nutné změřit množství tepla, které přejde z teplé části plechu do studené.

Lidé jsou zvyklí se od prodejců neustále zajímat o hustotu pěnového polystyrenu. Je to proto, že hustota a teplo spolu úzce souvisí. K dnešnímu dni moderní pěna nevyžaduje kontrolu její hustoty. Výroba vylepšené izolace zahrnuje přidání speciálních grafitových látek. Změní tepelnou vodivost materiálu.

Srovnávací analýza hlavních technických vlastností čedičové vlny a pěnového polystyrenu

ohnivzdornost

Čedičová vata má oproti pěnovému polystyrenu vyšší požární odolnost. Vlákna čedičové vlny se spékají při teplotě asi 1500 stupňů. Maximální přípustná teplota pro použití tohoto tepelně izolačního materiálu ve formě rohoží a desek je však omezena kvůli pojivům, která byla použita při tvorbě hotových výrobků. Při teplotě asi 600 stupňů se pojiva zničí a čedičová deska nebo rohož ztratí svou celistvost. Je třeba poznamenat, že expandovaný polystyren bez jakýchkoli následků vydrží teploty, které nepřesahují 75 stupňů.

hořlavost

Neméně důležitý je takový indikátor jako hořlavost - schopnost materiálu hořet. Moderní stavební materiály se obvykle dělí na:

• nehořlavý (NG) - schopný odolat vystavení velmi vysokým teplotám bez vznícení, ztráty pevnosti, strukturální deformace a změn dalších vlastností.
• hořlavý (G) - stupeň hořlavosti je určen takovými ukazateli, jako je hořlavost, schopnost tvořit kouř, šíření plamene, toxicita.

Je důležité si uvědomit, že pokud jsou materiály třídy NG nejen zcela ohnivzdorné, ale také zabraňují šíření požáru, pak materiály třídy G vždy představují nebezpečí požáru.

Hořlavost čedičové vlny, která je založena na anorganických materiálech, které ze své podstaty nemohou hořet, se určuje v závislosti na množství organických pojiv použitých při výrobě izolace. Vysoce kvalitní čedičová vata (např. obchodní značka Beltep) neobsahuje více než 4,5 % pojiva, proto je zařazena do skupiny NG. V případě vyššího obsahu organických látek se skupina hořlavosti čedičové vlny mění na skupinu G1 (nízko hořlavé materiály) nebo G2 (středně hořlavé materiály).

Expandovaný polystyren bez ohledu na typ materiálu vždy patří do třídy G. Zároveň se skupina hořlavosti tohoto tepelně izolačního materiálu může lišit od G1 (nízko hořlavý materiál) až po G4 (vysoce hořlavý materiál).

Absorbce vody

Čedičová vata má otevřenou pórovitost, proto je schopna absorbovat vlhkost (až 2 % obj. a až 20 % hm.). A jelikož je voda výborným vodičem tepla, při vstupu vlhkosti se výrazně zhorší tepelně izolační vlastnosti čedičové vlny (až do úplné nevhodnosti). A přestože výrobci ošetřují čedičovou vatu vodoodpudivými přísadami, které zabraňují absorpci vlhkosti, odborníci doporučují, aby byl tento tepelně izolační materiál spolehlivě chráněn před vlhkostí parotěsnými a hydroizolačními bariérami.

Na rozdíl od čedičové vlny má pěnový polystyren uzavřenou uzavřenou pórovitost, proto se vyznačuje vysokou odolností proti kapilární absorpci vody (až 0,4 % obj.) a difuzi vodní páry.

Síla

Pevnostními charakteristikami máme na mysli takové ukazatele, jako je pevnost materiálu pro odlupování vrstev, stlačení při 10% deformaci, smyk / smyk, ohyb atd.

U čedičové vlny závisí pevnostní charakteristiky na hustotě materiálu a množství pojiv. U pěnového polystyrenu tyto indikátory závisí pouze na hustotě materiálu. Pěnový polystyren se přitom vyznačuje vyšší pevností v tlaku při 10% deformaci než čedičová vata s nižší hustotou (např. pevnost v tlaku při 10% deformaci pěnového polystyrenu o hustotě 35-45 kg/m3 je cca. 0,25-0,50 MPa, zatímco u čedičové vaty o hustotě 80-190 kg / m3 se tento ukazatel pohybuje v rozmezí 0,15-0,70 MPa). Všimněte si, že u čedičové vlny o hustotě 11-70 kg / m3 se neměří pevnostní charakteristiky, ale hodnota stlačitelnosti při zatížení 2000 Pa.

Tepelná vodivost

Jedním z nejdůležitějších ukazatelů každého tepelně izolačního materiálu je jeho tepelná vodivost. Studie ukázaly, že oba materiály, které zvažujeme, mají téměř stejnou tepelnou vodivost: pro čedičovou vlnu - 0,033-0,043 W / m ° C, pro pěnový polystyren - 0,028-0,040 W / m ° C. Všimněte si navíc, že ​​vzduch má nejnižší tepelnou vodivost (0,026 W/m°C) a jeden a druhý tepelně izolační materiál je účinným ohřívačem.

Pojem a teorie tepelné vodivosti

Vedení tepla je proces přenosu tepelné energie z teplých částí do studených částí. Procesy výměny probíhají až do úplného vyrovnání hodnoty teploty.

Pohodlné mikroklima v domě závisí na kvalitní tepelné izolaci všech povrchů

Proces přenosu tepla je charakterizován časovým úsekem, během kterého se hodnoty teploty vyrovnají. Čím více času uplyne, tím nižší je tepelná vodivost stavebních materiálů, jejichž vlastnosti jsou zobrazeny v tabulce. K určení tohoto ukazatele se používá takový koncept, jako je koeficient tepelné vodivosti. Určuje, kolik tepelné energie prochází jednotkou plochy určitého povrchu. Čím vyšší je tento ukazatel, tím rychleji se budova ochladí. Tabulka tepelné vodivosti je potřeba při návrhu ochrany budovy před tepelnými ztrátami. To může snížit provozní rozpočet.

Tepelné ztráty v různých částech budovy budou různé

Za tepelnou izolaci se považuje tepelná vodivost pěny od 50 mm do 150 mm

Polystyrénové desky, hovorově označované jako polystyrenová pěna, jsou izolační materiál, obvykle bílý. Je vyrobena z tepelně roztažného polystyrenu. Vzhledově je pěna prezentována ve formě malých granulí odolných proti vlhkosti, v procesu tavení při vysoké teplotě se roztaví do jednoho kusu, desky. Rozměry částí granulí jsou uvažovány od 5 do 15 mm. Vynikající tepelné vodivosti pěny o tloušťce 150 mm je dosaženo díky unikátní struktuře - granulátu.

Každá granule má obrovské množství tenkostěnných mikrobuněk, které následně mnohonásobně zvětšují plochu kontaktu se vzduchem. Dá se s jistotou říci, že téměř všechny pěnové plasty sestávají z atmosférického vzduchu, přibližně z 98%, tato skutečnost je zase jejich účelem - tepelná izolace budov jak venku, tak uvnitř.

Každý ví, že i z kurzů fyziky je atmosférický vzduch hlavním tepelným izolantem ve všech tepelně izolačních materiálech, je v normálním a řídkém stavu, v tloušťce materiálu. Úspora tepla, hlavní kvalita pěny.

Jak již bylo zmíněno dříve, pěna je téměř 100% vzduch, a to zase určuje vysokou schopnost pěny udržet teplo. A to je způsobeno tím, že vzduch má nejnižší tepelnou vodivost. Pokud se podíváme na čísla, uvidíme, že tepelná vodivost pěny je vyjádřena v rozmezí hodnot od 0,037W/mK do 0,043W/mK. To lze porovnat s tepelnou vodivostí vzduchu - 0,027 W / mK.

Zatímco tepelná vodivost oblíbených materiálů, jako je dřevo (0,12 W / mK), červené cihly (0,7 W / mK), keramzit (0,12 W / mK) a další používané pro stavbu, je mnohem vyšší.

Proto se za nejúčinnější materiál z mála pro tepelnou izolaci vnějších a vnitřních stěn budovy považuje pěnový polystyren. Náklady na vytápění a chlazení obytných prostor se výrazně snižují díky použití pěny ve stavebnictví.

Vynikající vlastnosti desek z pěnového polystyrenu našly uplatnění i v jiných typech ochrany, např.: pěnový polystyren slouží také k ochraně podzemních a vnějších komunikací před zamrznutím, díky čemuž se výrazně zvyšuje jejich životnost. Polyfoam se také používá v průmyslových zařízeních (chladničky, chladírny) a ve skladech.

Hlavní vlastnosti ohřívačů

Nejprve uvedeme vlastnosti nejoblíbenějších tepelně izolačních materiálů, kterým byste měli věnovat pozornost především při výběru. Porovnání ohřívačů z hlediska tepelné vodivosti by mělo být provedeno pouze na základě účelu materiálů a podmínek v místnosti (vlhkost, přítomnost otevřeného ohně atd.)

Porovnání stavebních materiálů

Tepelná vodivost. Čím nižší je tento ukazatel, tím menší je potřeba vrstvy tepelné izolace, což znamená, že se také sníží náklady na izolaci.

Propustnost vlhkosti. Nižší propustnost materiálu pro páry vlhkosti snižuje negativní dopad na izolaci během provozu.

Požární bezpečnost. Tepelná izolace by neměla hořet a vypouštět toxické plyny, zejména při izolaci kotelny nebo komína.

Trvanlivost. Čím delší životnost, tím levnější vás to bude během provozu stát, protože nebude vyžadovat častou výměnu.

Šetrnost k životnímu prostředí. Materiál musí být bezpečný pro člověka a životní prostředí.

Porovnání ohřívačů podle tepelné vodivosti

Expandovaný polystyren (styrofoam)

Desky z expandovaného polystyrenu (polystyrenu).

Jedná se o nejoblíbenější tepelně izolační materiál v Rusku díky nízké tepelné vodivosti, nízké ceně a snadné instalaci. Pěnový polystyren se vyrábí v deskách o tloušťce 20 až 150 mm pěnovým polystyrenem a skládá se z 99 % ze vzduchu. Materiál má jinou hustotu, má nízkou tepelnou vodivost a je odolný proti vlhkosti.

Vzhledem ke své nízké ceně je expandovaný polystyren mezi společnostmi a soukromými developery velmi žádaný pro izolaci různých prostor. Materiál je však poměrně křehký a rychle se vznítí a při spalování uvolňuje toxické látky. Z tohoto důvodu je vhodnější používat pěnový plast v nebytových prostorách a pro tepelnou izolaci nezatížených konstrukcí - izolace fasády pro omítky, sklepní stěny atd.

Extrudovaná polystyrenová pěna

Penoplex (extrudovaná polystyrenová pěna)

Extruze (technoplex, penoplex atd.) není vystavena vlhkosti a hnilobě. Jedná se o velmi odolný a snadno použitelný materiál, který lze snadno řezat nožem na požadované rozměry. Nízká nasákavost zajišťuje minimální změnu vlastností při vysoké vlhkosti, desky mají vysokou hustotu a odolnost proti stlačení. Extrudovaný pěnový polystyren je ohnivzdorný, odolný a snadno se používá.

Všechny tyto vlastnosti spolu s nízkou tepelnou vodivostí ve srovnání s jinými topidly dělají z desek Technoplex, URSA XPS nebo Penoplex ideální materiál pro izolaci pásových základů domů a slepých prostor. Extruzní plech o tloušťce 50 milimetrů podle výrobců nahrazuje z hlediska tepelné vodivosti 60mm pěnový blok, přičemž materiál nepropouští vlhkost a lze upustit od dodatečné hydroizolace.

Minerální vlna

Desky z minerální vlny Izover v balení

Minerální vlna (například Izover, URSA, Technoruf atd.) se vyrábí speciální technologií z přírodních materiálů - strusky, hornin a dolomitu. Minerální vlna má nízkou tepelnou vodivost a je absolutně ohnivzdorná. Materiál se vyrábí v deskách a rolích různé tuhosti. Pro vodorovné roviny se používají méně husté rohože, pro svislé konstrukce se používají tuhé a polotuhé desky.

Jednou z významných nevýhod této izolace, stejně jako čedičové vlny, je však nízká odolnost proti vlhkosti, která při instalaci minerální vlny vyžaduje další vlhkostní a parotěsnou zábranu. Odborníci nedoporučují používat minerální vlnu k zahřívání vlhkých místností - suterénů domů a sklepů, k tepelné izolaci parní komory zevnitř v koupelnách a šatnách. Ale i zde se dá použít s pořádnou hydroizolací.

Čedičová vlna

Desky z čedičové vlny Rockwool v balení

Tento materiál se vyrábí tavením čedičových hornin a vyfukováním roztavené hmoty s přidáním různých složek pro získání vláknité struktury s vodoodpudivými vlastnostmi. Materiál je nehořlavý, bezpečný pro lidské zdraví, má dobrý výkon z hlediska tepelné izolace a zvukové izolace místností. Používá se pro vnitřní i vnější tepelnou izolaci.

Při instalaci čedičové vaty by měly být použity ochranné prostředky (rukavice, respirátor a brýle), které chrání sliznice před mikročásticemi vaty. Nejznámější značkou čedičové vlny v Rusku jsou materiály pod značkou Rockwool. Tepelně izolační desky se během provozu nestlačují a nespékají, což znamená, že vynikající vlastnosti nízké tepelné vodivosti čedičové vlny zůstávají v průběhu času nezměněny.

Penofol, isolon (pěnový polyethylen)

Penofol a isolon jsou válcované ohřívače o tloušťce 2 až 10 mm, sestávající z pěnového polyetylenu. Materiál je k dispozici také s vrstvou fólie na jedné straně pro reflexní efekt. Izolace má tloušťku několikanásobně tenčí než dříve prezentovaná topidla, ale zároveň zadržuje a odráží až 97 % tepelné energie. Pěnový polyetylén má dlouhou životnost a je šetrný k životnímu prostředí.

Izolon a fólie penofol jsou lehký, tenký a velmi snadno použitelný tepelně izolační materiál. Rolovací izolace se používá pro tepelnou izolaci vlhkých místností, například při zateplování balkonů a lodžií v bytech. Také použití této izolace vám pomůže ušetřit užitný prostor v místnosti a zároveň se uvnitř zahřeje. Přečtěte si více o těchto materiálech v sekci Organické tepelné izolace.

Charakteristické vlastnosti izolace OOP

Specifikace

Tepelná izolace z pěnového polyetylenu je výrobek s uzavřenou buněčnou strukturou, měkký a elastický, který má tvar odpovídající svému účelu. Mají řadu vlastností, které charakterizují plynem plněné polymery:

• Hustota od 20 do 80 kg/m3,
• Rozsah provozních teplot od -60 do +100 0C,
• Vynikající odolnost proti vlhkosti, ve které absorpce vlhkosti není větší než 2% objemu a téměř absolutní paropropustnost,
• vysoká pohltivost zvuku i při tloušťce větší nebo rovné 5 mm,
• Odolný vůči většině chemikálií
• nepřítomnost hniloby a poškození houbami,
• Velmi dlouhá životnost, v některých případech dosahující více než 80 let,
• Netoxický a šetrný k životnímu prostředí.

Nejdůležitější vlastností polyetylenových pěnových materiálů je však jejich velmi nízká tepelná vodivost, díky které je lze použít pro tepelně izolační účely. Jak víte, vzduch nejlépe udržuje teplo a toho je v tomto materiálu dostatek.

Koeficient prostupu tepla izolace z pěnového polyetylenu je pouze 0,036 W / m2 * 0C (pro srovnání, tepelná vodivost železobetonu je asi 1,69, sádrokarton - 0,15, dřevo - 0,09, minerální vlna - 0,07 W / m2 * 0C).

ZAJÍMAVÝ! Tepelná izolace z pěnového polyetylenu o tloušťce 10 mm může nahradit zdivo o tloušťce 150 mm.

Oblast použití

Izolace z pěnového polyetylenu je široce používána v nové a rekonstrukční výstavbě obytných a průmyslových objektů, stejně jako v automobilovém průmyslu a přístrojové technice:

• Ke snížení přenosu tepla konvekcí a sáláním tepla ze stěn, podlah a střech,
• Jako reflexní izolace pro zvýšení přenosu tepla topných systémů,
• K ochraně potrubních systémů a dálnic pro různé účely,
• Ve formě izolačního těsnění pro různé trhliny a otvory,
• Pro izolaci ventilačních a klimatizačních systémů.

Polyetylenová pěna se navíc používá jako obalový materiál pro přepravu výrobků, které vyžadují tepelnou a mechanickou ochranu.

Je polyetylenová pěna škodlivá?

Zastánci používání přírodních materiálů ve stavebnictví mohou mluvit o škodlivosti chemicky syntetizovaných látek. Při zahřátí nad 120 0C se totiž polyetylenová pěna změní na kapalnou hmotu, která může být toxická. Ale ve standardních životních podmínkách je naprosto neškodný. Izolační materiály z pěnového polyetylenu navíc ve většině ukazatelů předčí dřevo, železo a kámen.Stavební konstrukce s jejich použitím jsou lehké, teplé a levné.

Srovnání tepelné vodivosti pěnového polystyrenu

Pokud porovnáme polystyren s mnoha jinými stavebními materiály, můžeme vyvodit kolosální závěry.

Index tepelné vodivosti pěny se pohybuje od 0,028 do 0,034 wattu na metr / Kelvin. Zvyšuje-li se hustota, snižují se tepelněizolační vlastnosti extrudovaného pěnového polystyrenu bez grafitových přísad.

2 cm extrudovaná pěnová vrstva je schopna udržet teplo jako 3,8 cm vrstva minerální vlny, jako běžný pěnový plast, 3 cm vrstva nebo jako dřevěná deska, jejíž tloušťka je 20 cm. schopnosti se rovnají tloušťce stěny 37 cm. Pro pěnový beton - 27 cm.

Indikátory pro různé druhy pěnového polystyrenu

Z výše uvedeného zjednodušeného vzorce můžeme usoudit, že čím tenčí je izolační deska, tím je méně účinná. Konečný výsledek ale kromě běžných geometrických parametrů ovlivňuje i hustota pěny, byť nepatrně - pouze v rozmezí 1-5 tisícin. Pro srovnání si vezměme dvě značky, které jsou si blízké značkou:

• PSB-S 25 vede 0,039 W/m °C.
• PSB-S 35 při vyšší hustotě - 0,037 W / m ° С.

Ale se změnou tloušťky je rozdíl mnohem znatelnější. Například pro nejtenčí desky 40 mm s hustotou 25 kg / m 3 může být tepelná vodivost 0,136 W / m ° C a 100 mm stejného expandovaného polystyrenu projde pouze 0,035 W / m ° C.

Srovnání s jinými materiály

Průměrná tepelná vodivost PSB leží v rozmezí 0,037-0,043 W/m°C a my se na ni zaměříme. Zde se zdá, že pěnový plast ve srovnání s minerální vlnou z čedičových vláken mírně vítězí - má přibližně stejný výkon. Pravda, s dvojnásobnou tloušťkou (95-100 mm oproti 50 mm u polystyrenu). Je také zvykem porovnávat vodivost topidel s různými stavebními materiály nezbytnými pro stavbu stěn. Ačkoli to není příliš správné, je to velmi jasné:

1. Červená keramická cihla má koeficient prostupu tepla 0,7 W/m⋅°C (16-19krát vyšší než pěna). Zjednodušeně řečeno, na výměnu 50mm izolace budete potřebovat zdivo o tloušťce cca 80-85cm.Silikát a vůbec potřebujete alespoň metr.

2. Masivní dřevo je v tomto ohledu lepší než cihla - zde je pouze 0,12 W / m ° C, tedy třikrát vyšší než u pěnového polystyrenu. V závislosti na kvalitě lesa a způsobu stavby zdí se srub do šířky 23 cm může stát ekvivalentem PSB o tloušťce 5 cm.

Je mnohem logičtější porovnávat styreny nikoli s minerální vlnou, cihlou nebo dřevem, ale uvažovat o bližších materiálech - polystyrenové pěně a Penoplexu. Oba patří mezi pěnové polystyreny a jsou dokonce vyrobeny ze stejných granulí. To je právě rozdíl v technologii jejich "lepení" dává nečekané výsledky. Důvodem je, že styrenové kuličky pro výrobu Penoplexu se zavedením nadouvadel jsou současně zpracovávány tlakem a vysokou teplotou. Plastová hmota díky tomu získává větší stejnoměrnost a pevnost a vzduchové bubliny jsou rovnoměrně rozmístěny v těle desky. Pěnový polystyren se naproti tomu jednoduše napařuje ve formě jako popcorn, takže vazby mezi expandovanými granulemi jsou slabší.

V důsledku toho se také výrazně zlepšuje tepelná vodivost Penoplexu, extrudovaného "příbuzného" PSB. Odpovídá 0,028-0,034 W / m ° C, to znamená, že 30 mm stačí k nahrazení 40 mm pěny. Náročnost výroby ale také prodražuje XPS, takže s úsporami nepočítejte. Mimochodem, je zde jedna zvláštní nuance: extrudovaná polystyrenová pěna obvykle trochu ztrácí účinnost s rostoucí hustotou. Ale se zavedením grafitu do Penoplexu tato závislost prakticky mizí.

Ceny za pěnové desky 1000x1000 mm (rublů):

Co potřebujete vědět o tepelné vodivosti pěny

Schopnost materiálu přenášet teplo, vést nebo zadržovat tepelné toky se obvykle odhaduje součinitelem tepelné vodivosti. Pokud se podíváte na jeho rozměr - W / m∙С o, je zřejmé, že se jedná o konkrétní hodnotu, to znamená, že je určena pro následující podmínky:

• Nepřítomnost vlhkosti na povrchu desky, tedy součinitel tepelné vodivosti pěny z referenční knihy, je hodnota stanovená v ideálně suchých podmínkách, které se v přírodě prakticky nevyskytují, snad s výjimkou pouště popř. v Antarktidě;
• Hodnota součinitele tepelné vodivosti je snížena na tloušťku pěnového plastu 1 metr, což je velmi výhodné pro teorii, ale jaksi nepůsobivé pro praktické výpočty;
• Výsledky měření tepelné vodivosti a prostupu tepla jsou prováděny pro normální podmínky při teplotě 20°C.

Podle zjednodušené metody je při výpočtu tepelného odporu pěnové izolační vrstvy nutné vynásobit tloušťku materiálu součinitelem tepelné vodivosti a poté vynásobit nebo vydělit několika použitými koeficienty, aby byly zohledněny skutečné provozní podmínky tepelnou izolaci. Například silné zavlažování materiálu nebo přítomnost studených mostů nebo způsob montáže na stěny budovy.

Jak se tepelná vodivost pěnového plastu liší od jiných materiálů, můžete vidět v níže uvedené srovnávací tabulce.

Ve skutečnosti není vše tak jednoduché. Chcete-li určit hodnotu tepelné vodivosti, můžete si ji vyrobit sami nebo použít hotový program pro výpočet parametrů izolace. U malého předmětu se to obvykle provádí. Soukromého obchodníka nebo sebestavitele nemusí vůbec zajímat tepelná vodivost stěn, ale položit pěnovou izolaci s rezervou 50 mm, což bude dostačovat pro nejtěžší zimy.

Velké stavební firmy provádějící izolaci stěn na ploše desetitisíců čtverců raději jednají pragmatičtěji. Provedený výpočet tloušťky izolace slouží k vypracování odhadu a skutečné hodnoty tepelné vodivosti jsou získány na plnohodnotném objektu. K tomu se na stěnovou část nalepí několik pěnových desek různých tlouštěk a změří se skutečný tepelný odpor izolace. Díky tomu je možné spočítat optimální tloušťku pěny s přesností na několik milimetrů, místo přibližně 100 mm izolace položíte přesnou hodnotu 80 mm a ušetříte značné množství peněz.

Jak přínosné je použití pěny ve srovnání s typickými materiály, lze posoudit z níže uvedeného diagramu.

Použití hodnot tepelné vodivosti v praxi

Materiály použité ve stavebnictví mohou být konstrukční a tepelně izolační.

Materiálů s tepelně izolačními vlastnostmi je obrovské množství.

Nejvyšší hodnota tepelné vodivosti je u konstrukčních materiálů, které se používají při konstrukci podlah, stěn a stropů. Pokud nepoužíváte suroviny s tepelně izolačními vlastnostmi, pak pro úsporu tepla budete muset nainstalovat silnou vrstvu izolace pro stěny budovy.

K zateplení budov se často používají jednodušší materiály.

Proto se při stavbě budovy vyplatí použít další materiály. V tomto případě je důležitá tepelná vodivost stavebních materiálů, v tabulce jsou uvedeny všechny hodnoty.

V některých případech je izolace zvenčí považována za účinnější.

Jaká je tepelná vodivost pěny Vlastnosti a charakteristiky

Tepelná vodivost je hodnota udávající množství tepla (energie) procházející za hodinu 1 m libovolného tělesa při určitém rozdílu teplot na jedné a druhé straně. Měří se a vypočítává pro několik referenčních provozních podmínek:

• Při 25 ± 5 ° С - to je standardní indikátor stanovený v GOST a SNiP.
• "A" - takto se označuje suchý a normální režim vlhkosti v prostorách.
• "B" - tato kategorie zahrnuje všechny ostatní podmínky.

Vlastní tepelná vodivost granulí pěnového plastu zalisovaných do lehké desky není sama o sobě tak důležitá jako ve spojení s tloušťkou izolace. Koneckonců, hlavním cílem je dosáhnout optimální úrovně odolnosti všech vrstev stěny v souladu s požadavky pro konkrétní region. K získání počátečních čísel bude stačit použít nejjednodušší vzorec: R = p÷k.

• Odolnost proti přenosu tepla R lze nalézt ve speciálních tabulkách SNiP 23-02-2003, například pro Moskvu berou 3,16 m ° C / W. A pokud hlavní stěna podle svých charakteristik nedosahuje této hodnoty, je to izolace (minerální vlna nebo stejný pěnový plast), která by měla zablokovat rozdíl.
• Indikátor p - udává požadovanou tloušťku izolační vrstvy, vyjádřenou v metrech.
• Koeficient k - jen dává představu o vodivosti těles, na kterou se při výběru zaměřujeme.

Tepelná vodivost samotného materiálu se kontroluje zahřátím jedné strany plechu a měřením množství energie přenesené vedením na protilehlý povrch za jednotku času.

Vlastnosti výroby čedičové vlny a expandovaného polystyrenu

Výroba čedičové vlny je založena na tavení hornin skupiny gabro-čedič. Tavenina se vyskytuje v pecích při teplotách nad 1500 stupňů. Vzniklá tavenina se přemění na jemná vlákna, ze kterých se vytvoří koberec z minerální vlny. Poté je koberec z minerální vlny ošetřen pojivy a tepelně zpracován v polymerační komoře, výsledkem jsou hotové výrobky - rohože a desky.

Expandovaný polystyren je lehký plynem plněný materiál na bázi polystyrenu, který se vyznačuje jednotnou strukturou tvořenou malými (0,1-0,2 mm) zcela uzavřenými buňkami. Stavební trh dnes nabízí dva typy tohoto materiálu: běžnou a extrudovanou polystyrenovou pěnu. Hlavním rozdílem mezi těmito dvěma typy pěnového polystyrenu je výrobní technologie a v důsledku toho vlastnosti hotového výrobku.

Obyčejný pěnový polystyren vzniká slinováním granulí pod vlivem vysokých teplot.

Extrudovaná polystyrenová pěna se vyrábí expandováním a svařováním granulí pod vlivem horké páry nebo vody (teplota 80-100 stupňů) a následným vytlačováním přes extrudér.

Hlavním rozdílem mezi extrudovanou polystyrenovou pěnou a běžnou polystyrenovou pěnou je vyšší tuhost a nižší nasákavost. Další rozdíl je způsoben technologií výroby - omezením tloušťky desek (maximálně 100 mm) vyrobených z extrudovaného polystyrenu.

Tepelná vodivost pěny

Hlavní charakteristikou, díky které je pěnový polystyren široce uznáván jako izolační materiál č. 1, je ultra nízká tepelná vodivost pěny. Relativně nízká pevnost materiálu je více než kompenzována takovými výhodami, jako je odolnost vůči většině agresivních sloučenin, nízká hmotnost, netoxicita a bezpečnost při provozu. Dobré tepelně-izolační vlastnosti polystyrenu umožňují vybavit dům izolací za relativně nízkou cenu, přičemž životnost takové izolace je dimenzována na dobu minimálně 25 let provozu.

Hlavní typy izolace používané ke snížení tepelných ztrát

Pro provádění tepelně izolačních opatření jakéhokoli druhu se používají následující typy izolátorů:

• extrudovaná polystyrenová pěna (XPS), odkazuje na polystyrénové deriváty (reprezentované různými výrobními podniky, má mnoho značek);
• polystyren, jeho výroba zahrnuje i zpracování polystyrenu, ale jinou technologií (má dostatečný počet výrobců, rozdělení podle značek není jasné, je umístěn jako „polystyren“).
• minerální nebo čedičová vata, se zásadně liší od výrobků z polystyrenu a je hlavním konkurentem pěnových polystyrenů (zastoupených na trhu izolačních výrobků velkým množstvím výrobců).

Počet výrobních podniků, tuzemských i zahraničních, se měří v desítkách. Při výběru produktů je nutné vycházet z fyzikálních vlastností každého jednotlivého produktu.

Styrex nebo penoplex

Styrex je extrudovaná polystyrenová pěna, jako penoplex. V jádru je použitelnost styrexu oprávněná tam, kde je použitelnost penoplexu, to znamená, že neexistují žádné rozhodující rozdíly. Přednost jednomu materiálu lze dát pouze v případě, že je vhodné řezat daný rozměr desek, pro snížení odpadu a v případě zvýšených požadavků na pevnost, protože Styrex má lepší pevnost v ohybu.

Fyzikální vlastnosti styrexu:

• hustota - 0,35-0,38 kg/m3;
• tepelná vodivost - 0,027 W / m * K;
• absorpce vlhkosti, ne více než - 0,2%;
• pevnost v tlaku - 0,25 MPa;
• pevnost v ohybu - 0,4-0,7;
• paropropustnost - 0,019-0,020 mg / h * m * Pa.

Při velkých rozdílech vnějších a vnitřních teplot je díky mírně nižší tepelné vodivosti Styrexu tento materiál ziskovější, ale s průměrným rozdílem 0,003 W / m * K to bude sotva patrné.
Výroba topidel značky Styrex se nachází na Ukrajině.

Úspora tepla v domě je speciální funkcí stavby a úpravy domu. Jaké materiály jsou ale nejmodernější, kvalitní, zároveň cenově dostupné a snadno se instalují? Na tuto otázku nelze jednoznačně odpovědět, ale níže uvedené srovnávací charakteristiky pomohou tuto problematiku pochopit.

Popis a srovnání topidel

Dnes si spotřebitel může vybrat materiál, jehož vlastnosti do té či oné míry uspokojí jeho potřeby. Montáž izolace závisí také na tom, jakou volbu zvolíte – zda ​​ji zvládnete sami, nebo si musíte zavolat specialisty. Důležitá je struktura a textura materiálů.

Na základě těchto kritérií můžeme rozlišit:

• Desky - jsou stavební materiály různé hustoty a tloušťky, které se vyrábějí lepením a lisováním;
• Pěnové bloky - vyrobené z betonu, se zahrnutím speciálních přísad, porézní struktura je získána v důsledku chemické reakce;
• Vata - prodává se v rolích, má vláknitou strukturu;
• Drť nebo granule - sypký kompaktor obsahuje pěnové hmoty různých frakcí.

Vlastnosti, cena a funkčnost materiálu - to je to, co přitahuje pozornost. Obvykle materiál udává, pro jaký povrch je určen. Suroviny pro izolaci mohou být různé, ale obecně mohou být organické a anorganické.

Bio topidla jsou vyrobena na bázi rašeliny, dřeva a rákosu. Anorganická topidla jsou minerály, pěnobeton, látky obsahující azbest atd. Stojí za to naučit se hodnotit a chápat vlastnosti různých látek.

Izolační vlastnosti: tepelná vodivost atd.

Jak účinný je ten či onen materiál, závisí na třech hlavních charakteristikách - hustotě, hygroskopicitě, tepelné vodivosti. Tepelná vodivost je snad hlavním ukazatelem kvality materiálu. Tato vlastnost se počítá ve wattech na metr čtvereční. Tento indikátor je také ovlivněn takovým parametrem, jako je absorpce vlhkosti.

Hustota – čím vyšší je v porézním materiálu, tím efektivněji se teplo zadržuje uvnitř budovy. Obvykle je tento ukazatel rozhodující, pokud hledáte izolaci pro stěny, střechy nebo podlahy. Hygroskopicita znamená odolnost proti vlhkosti. Stejné stropy suterénu musí být vyztuženy materiály s velmi nízkou hygroskopicitou. Takový bude například plastiform.

Srovnávací tabulka izolace

Chcete-li jasně a schematicky ukázat, jaký druh izolace, obrazně řečeno, co stojí, porovnat, je jednodušší to znázornit v tabulce. Zde jsou nejoblíbenější ohřívače. Hodnotí se v kategoriích, jako je výše uvedená tepelná vodivost, hygroskopičnost a hustota.

Materiál	Tepelná vodivost	Hygroskopičnost	Hustota (kg/m3)
Minerální vlna
Polystyren	Velmi nízký
Expandovaná hlína
Plastiform		Velmi nízký
Polystyren	Velmi nízký
Penoplex
Buňkový beton
Čedičové vlákno

Pěnový polystyren lze považovat za druh lídra v hodnocení izolačních materiálů. Konkurenční zde bude také dostupnost a poměrně levná cena. Bylo by však nesprávné radit jednu věc, aniž bychom znali situaci, oblast izolace, finanční příležitosti, množství práce atd.

Podle tloušťky: srovnání tepelné vodivosti stavebních materiálů

Existuje mnoho tabulek, které zmiňují tak důležitý ukazatel, jako je tloušťka izolace. Na tom skutečně hodně záleží, protože tloušťka této vrstvy také „vyžírá“ prostor a ovlivňuje výsledek. U tohoto materiálu můžete stavět na tom, jak silná v centimetrech bude minimální vrstva konkrétní izolace.

Minimální vrstva (tloušťka) izolace:

• Plastiform - 2 cm;
• Penofol - 5 cm;
• Pěnový polystyren a pěnový polystyren - 10 cm;
• Pěnové sklo - 10-15 cm;
• Minvata - 15 cm;
• Čedičové vlákno - 15 cm;
• Penoplex a expandovaná hlína - 20 cm;
• Půdorysný beton - od 20 do 40 cm.

Samozřejmě je důležité, na co přesně topidlo potřebujete. Například keramzitem lze izolovat pouze podlahy a stropy mezi podlahami. Pamatujte také, že vzácná izolace se obejde bez hydro a parozábrany.

Nuance použití ohřívačů

Existuje několik užitečných doporučení, která lze vzít v úvahu při výběru ohřívače a následné instalaci. Například na podlahu a strop, tedy vodorovné plochy, můžete použít doslova jakýkoli materiál. Ale měla by být použita další vrstva s vysokou mechanickou pevností - to je předpoklad.

Pokud mluvíme o stropech suterénu, pak je třeba je izolovat stavebními materiály s nízkou hygroskopicitou. Je třeba počítat i s vysokou vlhkostí. Pokud se tak nestane, může izolace pod vlivem vlhkosti částečně a úplně ztratit své vlastnosti.

Pro stěny (svislé povrchy) musíte použít materiály ve formě desek nebo plechů. Pokud zvolíte rolový materiál nebo sypký materiál, pak se materiály časem určitě začnou prohýbat. Takže způsob upevnění musí být bezvadný. A to je samostatný problém.

Srovnávací tabulka tepelné vodivosti materiálů a topidel (video)

Lidé mají také různou tepelnou vodivost, někteří hřejí jako chmýří, zatímco jiní berou teplo jako železo.

Jurij Serežkin

Slovo „také“ ve výše uvedeném prohlášení ukazuje, že pojem „tepelná vodivost“ se na lidi vztahuje pouze podmíněně. Ačkoli…

Věděli jste, že kožich nehřeje, pouze zadržuje teplo, které produkuje lidské tělo.

To znamená, že lidské tělo má schopnost vést teplo v doslovném, nikoli pouze přeneseném smyslu. To je celá poezie, ve skutečnosti budeme porovnávat topidla z hlediska tepelné vodivosti.

Víte to lépe, protože jste sami zadali do vyhledávače "tepelná vodivost topidel." co přesně jsi chtěl vědět? A pokud bez vtipů, pak je důležité o tomto konceptu vědět, protože různé materiály se při použití chovají velmi odlišně. Důležitým, i když ne klíčovým bodem při výběru je právě schopnost materiálu vést tepelnou energii. Pokud zvolíte špatný tepelně-izolační materiál, jednoduše nebude plnit svou funkci, totiž udržet teplo v místnosti.

Krok 2: Koncepce teorie

Ze školního kurzu fyziky si s největší pravděpodobností pamatujete, že existují tři typy přenosu tepla:

• Proudění;
• Záření;
• Tepelná vodivost.

Tepelná vodivost je tedy druh přenosu tepla nebo pohybu tepelné energie. Souvisí to s vnitřní stavbou těl. Jedna molekula předává energii druhé. Nyní byste chtěli malý test?

Který typ látky přenáší (předává) nejvíce energie?

• Pevná těla?
• kapaliny?
• plyny?

Je to tak, krystalová mřížka pevných látek přenáší energii především. Jejich molekuly jsou blíže k sobě, a proto mohou účinněji interagovat. Nejnižší tepelnou vodivost mají plyny. Jejich molekuly jsou od sebe v největší vzdálenosti.

Krok 3: Co může být ohřívač

Pokračujeme v rozhovoru o tepelné vodivosti ohřívačů. Všechna tělesa, která jsou poblíž, mají tendenci vyrovnávat teplotu mezi sebou. Dům nebo byt se jako objekt snaží vyrovnat teplotu s ulicí. Jsou všechny stavební materiály schopny být izolanty? Ne. Například beton umožňuje tok tepla z vašeho domu na ulici příliš rychle, takže topné zařízení nebude mít čas na udržení požadované teploty v místnosti. Součinitel tepelné vodivosti pro izolaci se vypočítá podle vzorce:

Kde W je náš tepelný tok a m2 je plocha izolace s teplotním rozdílem jednoho Kelvina (rovná se jednomu stupni Celsia). Pro náš beton je tento koeficient 1,5. To znamená, že jeden čtvereční metr betonu s teplotním rozdílem jednoho stupně Celsia je schopen propustit 1,5 wattu tepelné energie za sekundu. Existují však materiály s koeficientem 0,023. Je jasné, že takové materiály se mnohem lépe hodí pro roli ohřívačů. Ptáte se, záleží na tloušťce? Hraje. Zde však stále nemůžete zapomenout na součinitel prostupu tepla. K dosažení stejných výsledků budete potřebovat betonovou zeď o tloušťce 3,2 m nebo desku z pěnového plastu o tloušťce 0,1 m. Je jasné, že ačkoli beton může být technicky ohřívačem, není to ekonomicky proveditelné. Tak:

Izolaci lze nazvat materiálem, který přes sebe vede nejméně tepelné energie, brání jí v opuštění místnosti a zároveň stojí co nejméně.

Nejlepším tepelným izolantem je vzduch. Úkolem každé izolace je proto vytvořit pevnou vzduchovou mezeru bez konvekce (pohybu) vzduchu uvnitř ní. Proto je například pěnový plast z 98 % vzduch. Nejběžnější izolační materiály jsou:

• polystyren;
• extrudovaná polystyrenová pěna;
• minerální vlna;
• Penofol;
• penoizol;
• Pěnové sklo;
• Polyuretanová pěna (PPU);
• Ecowool (celulóza);

Tepelně izolační vlastnosti všech výše uvedených materiálů leží blízko těmto limitům. Za zvážení také stojí: čím vyšší je hustota materiálu, tím více energie vede skrz sebe. Pamatujete si z teorie? Čím blíže jsou molekuly, tím efektivněji je teplo vedeno.

Krok 4: Porovnejte. Tabulka tepelné vodivosti ohřívačů

Tabulka ukazuje srovnání ohřívačů z hlediska tepelné vodivosti deklarované výrobci a odpovídající GOST:

Srovnávací tabulka tepelné vodivosti stavebních materiálů, které se nepovažují za topidla:

Rychlost přenosu tepla pouze udává rychlost přenosu tepla z jedné molekuly do druhé. Pro skutečný život tento ukazatel není tak důležitý. Bez tepelného výpočtu stěny se ale neobejdete. Odpor prostupu tepla je převrácená hodnota tepelné vodivosti. Hovoříme o schopnosti materiálu (izolace) zadržovat tepelný tok. Pro výpočet odporu proti přenosu tepla je třeba vydělit tloušťku koeficientem tepelné vodivosti. Níže uvedený příklad ukazuje výpočet tepelného odporu stěny z nosníku o tloušťce 180 mm.

Jak vidíte, tepelný odpor takové stěny bude 1,5. Dost? Záleží na regionu. Příklad ukazuje výpočet pro Krasnojarsk. Pro tuto oblast je požadovaný součinitel odporu obvodových konstrukcí stanoven na 3,62. Odpověď je jasná. I pro Kyjev, který je mnohem jižněji, je toto číslo 2,04.

Tepelný odpor je převrácená hodnota tepelné vodivosti.

To znamená, že schopnost dřevěného domu odolávat tepelným ztrátám nestačí. Oteplování je nutné a již s jakým materiálem - vypočítejte podle vzorce.

Krok 5: Pravidla montáže

Stojí za zmínku, že všechny výše uvedené ukazatele jsou uvedeny pro SUCHÉ materiály. Pokud materiál navlhne, ztratí své vlastnosti minimálně o polovinu, nebo se dokonce změní v „hadr“. Proto je nutné chránit tepelnou izolaci. Nejčastěji se polystyren izoluje pod mokrou fasádou, u které je izolace chráněna vrstvou omítky. Na minerální vlnu je aplikována hydroizolační membrána, která zabraňuje vnikání vlhkosti.

Dalším bodem, který si zaslouží pozornost, je ochrana proti větru. Ohřívače mají různou pórovitost. Srovnejme například desky z pěnového polystyrenu a minerální vatu. Pokud první vypadá pevně, druhý jasně ukazuje póry nebo vlákna. Pokud tedy instalujete vláknitou tepelnou izolaci, jako je minerální vlna nebo ecowool, na větrem navátý plot, určitě se postarejte o ochranu před větrem. V opačném případě nebude dobrý tepelný výkon izolace užitečný.

závěry

Mluvili jsme tedy o tom, že tepelná vodivost ohřívačů je jejich schopnost přenášet tepelnou energii. Tepelný izolant nesmí uvolňovat teplo generované otopným systémem domu. Prvořadým úkolem každého materiálu je udržet vzduch uvnitř. Je to plyn, který má nejnižší tepelnou vodivost. Pro zjištění správného součinitele tepelné izolace objektu je také nutné vypočítat tepelný odpor stěny. Pokud máte nějaké dotazy k tomuto tématu, zanechte je prosím v komentářích.

Tři zajímavosti o tepelné izolaci

• Sníh slouží medvědovi v doupěti jako tepelný izolant.
• Oblečení je také tepelným izolantem. Není nám moc příjemné, když se naše tělo snaží vyrovnat teplotu s okolní teplotou, která může být -30 stupňů místo obvyklých 36,6.
• Deka je tepelný izolant. Nedovolí teplu lidského těla uniknout.

bonus

Jako bonus pro zvědavce, kteří dočetli až do konce zajímavý experiment s tepelnou vodivostí: