Termín "tepelná vodivost" platí pro vlastnosti materiálů pro přeskočení tepelné energie z horkých částí do studené. Tepelná vodivost je založena na pohybu částic uvnitř látek a materiálů. Schopnost přenášet tepelnou energii v měření množství je koeficient tepelné vodivosti. Cirkulace tepelného výkonu nebo tepelné výměny, může projít v jakýchkoliv látkách s nerovným uspokojením různých teplotních ploch, ale koeficient tepelného vodivosti je závislý na tlaku a teplotě v samotném materiálu, stejně jako jeho stav - plynný, kapalný nebo pevný .

Fyzicky tepelná vodivost materiálů se rovná množství tepla, které protéká homogenním předmětem zavedených rozměrů a oblastí pro určitý časový segment při nastaveném teplotním rozdílu (1 k). V systémovém systému je jediný indikátor, který má koeficient tepelného vodivosti vyroben pro měření v w / (m k).

Jak vypočítat tepelnou vodivost Fourierova zákona

V předem určeném tepelném režimu je hustota průtoku během přenosu tepla přímo úměrná vektoru maximálního zvýšení teploty, jejichž parametry se mění z jedné části na druhou, a modulem stejnou rychlostí zvýšení teploty ve směru vektoru:

q → \u003d - κ x grad x (t), kde:

• q → - směr hustoty položky vysílajícího tepla nebo objem tepelného toku, který probíhá podél místa pro danou dočasnou jednotku přes určitou oblast kolmou na všechny osy;
• κ je specifický koeficient tepelné vodivosti materiálu;
• T - teplota materiálu.

Při použití Fourierova práva nebere v úvahu setrvačnost toku tepelné energie, což znamená, že se rozumí okamžitý přenos tepla z libovolného bodu v libovolné vzdálenosti. Vzorec proto nelze použít k výpočtu přenosu tepla, když procesy mají vysokou opakovanou frekvenci. Toto je ultrazvukové záření, přenos tepla energie šokem nebo impulzními vlnami atd. Existuje rozhodnutí o Fourierově zákoně s relaxačním členem:

τ x ∂ q / ∂ t \u003d - (q + κ x ∇t).

Pokud je relaxace τ okamžitá, pak se vzorec změní na Fourierový zákon.

Přibližná tabulka tepelná vodivost materiálů:

Výše uvedená tepelná vodivostní tabulka bere v úvahu přenos tepla pomocí tepelného záření a přenosu tepla částic. Protože vakuum nepřenáší teplo, teče s slunečním zářením nebo jiným typem výroby tepla. V plynném nebo kapalném médiu jsou vrstvy s různými teplotami smíchány uměle nebo přirozeně.

Vypočítá tepelnou vodivost stěny, je nutné vzít v úvahu, že přenos tepla přes povrchy stěny se mění z toho, že teplota v budově a na ulici je vždy odlišná a závisí na oblasti všech povrchů Doma az tepelné vodivosti stavebních materiálů.

Pro kvantifikaci tepelné vodivosti zavede takovou hodnotu jako koeficient tepelného vodivosti materiálů. Ukazuje, jak je jeden nebo jiný materiál schopen vysílat teplo. Čím vyšší je tato hodnota, například koeficient tepelné vodivosti oceli, účinnější ocel bude provádět teplo.

• Při izolaci domu dřeva se doporučuje zvolit stavební materiály s nízkým koeficientem.
• Pokud je stěna cihla, pak s hodnotou koeficientu 0,67 w / (m2 k) a tloušťka stěny 1 m s plochou 1 m2 s rozdílu mezi vnější a domácí teplotou 1 0 s Cihla bude přeskočit 0,67 W energie. Když je teplotní rozdíl 10 0, cihla projde 6,7 wattů atd.

Standardní hodnota koeficientu tepelného přenosu tepelné izolace a jiných stavebních materiálů je pravdivá pro tloušťku stěny 1 m. Pro výpočet tepelné vodivosti povrchu jiné tloušťky, koeficient by měl být rozdělen do zvolené tloušťky stěny (metry) .

V SNIP a při výpočtu výpočtů se objevuje termín "tepelná odolnost materiálu", to znamená inverzní tepelnou vodivost. To znamená, že tepelná vodivost pěnového pótu 10 cm a jeho tepelnou vodivostí 0,35 w / (M 2 K), tepelná odolnost plechu - 1 / 0,35 W / (M 2 k) \u003d 2,85 (m 2) K) / w.

Níže je uveden tabulka vedení tepla pro požadované stavební materiály a tepelné izolátory:

Kromě toho je nutné vzít v úvahu tepelnou vodivost izolace v důsledku jejich inkoustových tepelných toků. V hustém prostředí je možné "transfuzí" kvasiparticly z jednoho vyhřívaného stavebního materiálu v jiném, nejchladnějším nebo teplejším, přes póry submikronových velikostí, což pomáhá distribuovat zvuk a teplo, i když v těchto pórech je absolutní vakuum .

Co je tedy tepelná vodivost? Z hlediska fyziky tepelná vodivost - Jedná se o molekulární přenos tepla mezi přímo v kontaktu s těly nebo částicemi jednoho těla s různými teplotami, při kterých se vyskytuje energie pohybu konstrukčních částic (molekuly, atomy, volných elektronů).

Lze říci jednodušší tepelná vodivost - To je schopnost materiálu provádět teplo. Pokud je v těle teplotní rozdíl, tepelná energie se pohybuje z nejžhavější části k němu chladnější. Přenos tepla dochází v důsledku přenosu energie v kolizi molekul látky. Stává se, dokud se teplota uvnitř těla stává stejnou. Takový způsob může dojít v pevných, kapalných a plynných látkách.

V praxi, například v konstrukci v tepelné izolaci budov, je zvažován další aspekt tepelné vodivosti, spojené s přenosem tepelné energie. Jako příklad si vezměte "abstraktní dům". V "abstraktním domě" je ohřívač, který udržuje konstantní teplotu uvnitř domu, řekněme, 25 °. Na ulici je teplota také konstantní, například 0 ° C. Je zcela jasné, že pokud je ohřívač vypnutý, po určité době bude také 0 ° C v domě. Všechny teplo (tepelná energie) přes stěny půjde ven.

Pro udržení teploty v domě 25 ° C musí ohřívač neustále pracovat. Ohřívač neustále vytváří teplo, které neustále prochází stěny na ulici.

Koeficient tepelné vodivosti.

Množství tepla, které prochází stěnami (a podle vědecko - intenzita přenosu tepla v důsledku tepelné vodivosti), závisí na teplotním rozdílu (v domě a na ulici) z oblasti stěn a tepelného vodivost materiálu, ze které jsou tyto stěny vyrobeny.

Pro kvantitativní hodnocení tepelné vodivosti existuje koeficient tepelné vodivosti materiálů. Tento koeficient odráží vlastnosti látky k provádění tepelné energie. Čím vyšší je hodnota koeficientu tepelné vodivosti materiálu, tím lépe, nese ho teplo. Pokud budeme zahřát dům, musíte si vybrat materiál s malou hodnotou tohoto koeficientu. To, co je méně, tím lépe. Nyní byly získány materiály pro izolaci budov, ohřívačů a různých. Nový materiál se zlepšenými tepelnými izolačními vlastnostmi získává popularitu.

Koeficient tepelného vodivosti materiálů je označen písmenem ? (Řecké malé lambda dopis) a vyjádřeno v w / (m2 * k). To znamená, že pokud užíváte stěnu cihel, s koeficientem tepelné vodivosti 0,67 w / (m2 * k), tloušťku 1 metru a plocha 1 m2., Poté, když je teplotní rozdíl 1 stupeň, 0,67 watt Termální se bude konat přes zeď. Energie. Pokud je teplotní rozdíl 10 stupňů, bude konat 6,7 wattů. A pokud s takovým rozdílem teploty je stěna 10 cm, potom se tepelná ztráta již bude mít 67 wattů. Podrobnosti o způsobu výpočtu tepelných ztrát budov lze zobrazit

Je třeba poznamenat, že hodnoty koeficientu tepelného vodivosti materiálů jsou indikovány pro tloušťku materiálu v 1 metr. Pro stanovení tepelné vodivosti materiálu pro jakoukoliv jinou tloušťku je nutné rozdělit koeficient tepelného vodivosti k požadované tloušťce vyjádřené v metrech.

Při stavebních standardech a výpočtech se často používá koncept "tepelné odolnosti materiálu". To je hodnota reverzní tepelné vodivosti. Pokud například tepelná vodivost pěny o tloušťce 10 cm - 0,37 w / (m2 * k), pak jeho tepelná odolnost bude rovna 1 / 0,37 w / (m2 * k) \u003d 2,7 (m2 * k) ) / W.

Níže uvedená tabulka ukazuje hodnoty koeficientu tepelné vodivosti pro některé materiály používané ve stavebnictví.

Tepelná vodivost - Schopnost materiálu vysílat teplo z jedné ze své části do druhé na základě tepelného pohybu molekul. Převod tepla v materiálu se provádí vedením (kontaktováním částic materiálu), konvekcí (pohyb vzduchu nebo jiného plynu v pórech materiálu) a radiavis.

Tepelná vodivost Závisí na průměrné hustotě materiálu, jeho struktura, pórovitosti, vlhkosti a průměrné teploty materiálu vrstvy. S nárůstem střední hustoty materiálu se zvyšuje tepelná vodivost. Čím vyšší pórovitost, tj. Méně průměrná hustota materiálu, tím nižší tepelná vodivost. S nárůstem obsahu vlhkosti materiálu se tepelná vodivost prudce zvyšuje, zatímco jeho tepelné vlastnosti izolace snižuje. Proto jsou všechny tepelně izolační materiály v tepelné izolační struktuře chráněny před inkvicí vlhkosti s povlakovou vrstvou - výparizolací.

Srovnávací údaje stavebních materiálů se stejnou tepelnou vodivostí

Koeficient tepelné vodivosti materiálů

Výstavba jakéhokoliv domova, ať už je to chata nebo skromný venkovský dům, musí začít s vývojem projektu. V této fázi je položeno nejen architektonický vzhled budoucí struktury, ale také jeho strukturální a tepelné charakteristiky.

Hlavním úkolem na projekční fázi bude nejen rozvíjet silnou a odolnou konstrukční řešení schopnou zachovat nejpohodlnější mikroklima s minimálními náklady. Pomoc rozhodnout o volbě může být srovnávací tabulka tepelné vodivosti materiálů.

Koncepce tepelné vodivosti

Způsob tepelné vodivosti se obecně charakterizuje přenosem tepla z zahřátých částic pevných látek na méně zahřáté. Proces půjde, dokud nepřijde tepelná rovnováha. Jinými slovy, teploty nejsou porovnány.

S odkazem na uzavírací návrhy domu (stěny, podlahy, strop, střecha), proces přenosu tepla bude stanoven časem, během kterých je teplota vnitřní teplota přichází s okolní teplotou.

Čím více dlouhodobá bude tento proces, místnost bude pohodlnější pro pocity a ekonomické výdaje.

Numericky je proces přenosu tepla charakterizován koeficientem tepelné vodivosti.Fyzický význam koeficientu ukazuje, kolik tepla na jednotku prochází jednotkou povrchu. Ty. Čím vyšší je význam tohoto ukazatele, je lepší teplo, znamená to, že dojde k procesu výměny tepla.

V souladu s tím, že v konstrukčním pracovním stádiu je nutné navrhnout struktury, jejichž tepelná vodivost by měla mít v případě potřeby nejmenší hodnotu.

Zpět do kategorie

Faktory ovlivňující velikost tepelné vodivosti

Tepelná vodivost materiálů používaných v konstrukci závisí na jejich parametrech:

1. Porozita - přítomnost pórů v materiálové struktuře porušuje svou homogenitu. Když je tepelný tok prošel, část energie je přenášena skrz objem obsazený pórem a naplněn vzduchem. Přijaté během bodu čtení, aby se tepelná vodivost suchého vzduchu (0,02 w / (m * ° C)). V souladu s tím bude větší objem zapojen do vzduchových pórů, tím menší je tepelná vodivost materiálu.
2. Struktura pórů je malá velikost pórů a jejich uzavřený charakter přispívá ke snížení tepelného toku. V případě použití materiálů s velkou reakcí, kromě tepelné vodivosti v procesu přenosu tepla, budou zapojeny procesy tepelného výkonu.
3. Hustota - s velkými hodnotami částic, více úzce spolupracovat mezi sebou a stále více a více přispívají k přenosu tepelné energie. Obecně platí, že hodnoty tepelné vodivosti materiálu v závislosti na jeho hustotě se stanoví buď na základě referenčních dat nebo empiricky.
4. Vlhkost - Hodnota tepelné vodivosti pro vodu je (0,6 w / (m * ° C)). Při smáčení konstrukcí nebo izolace, suchý vzduch je vysunut z pórů a nahrazení kapalinovými kapkami nebo nasyceným vlhkým vzduchem. Tepelná vodivost v tomto případě se výrazně zvýší.
5. Účinek tepelné vodivosti materiálu se odráží přes vzorec:

λ \u003d λo * (1 + b * t), (1)

kde, λo - koeficient tepelné vodivosti při 0 ° C, w / m * ° C;

b - referenční hodnota koeficientu teploty;

t - teplota.

Zpět do kategorie

Praktická aplikace tepelné vodivosti stavebních materiálů

Z pojetí tepelné vodivosti je koncept tloušťky materiálové vrstvy přímo implikován, aby se získal požadovanou hodnotu odolnosti proti tepelné toku. Tepelná odolnost je normalizovaná hodnota.

Zjednodušený vzorec, který určuje tloušťku vrstvy, se bude podívat na:

kde H je tloušťka vrstvy, M;

R je odolnost proti přenosu tepla, (m2 * ° C) / W;

λ je koeficient tepelné vodivosti, w / (m * ° C).

Tento vzorec ve vztahu ke zdi nebo překrytí má následující předpoklady:

• design oplocení má homogenní monolitickou strukturu;
• použité stavební materiály jsou přirozené vlhkosti.

Při navrhování nezbytných normalizovaných a referenčních dat je převzata z regulační dokumentace:

• Snip23-01-99 - Stavební klimatologie;
• Snip 23-02-2003 - tepelná ochrana budov;
• SP 23-101-2004 - Návrh tepelné ochrany budov.

Zpět do kategorie

Tepelná vodivost materiálu: Parametry

Podmíněné oddělení materiálů používaných ve stavebnictví, konstrukční a tepelné izolaci.

Stavební materiály se používají k vytváření obklopujících konstrukcí (stěny, přepážky, překrývání). Vyznačují se velkými hodnotami tepelné vodivosti.

Hodnoty koeficientů tepelné vodivosti jsou redukovány na tabulku 1:

stůl 1

Nahrazení dat z regulační dokumentace ve vzorci (2) a údaje z tabulky 1 mohou být získány požadovanou tloušťkou stěn pro konkrétní klimatickou oblast.

Když se stěny provádějí pouze ze strukturních materiálů bez použití tepelné izolace, jejich nezbytná tloušťka (v případě použití zesíleného betonu) může dosáhnout několika metrů. Design v tomto případě bude zákazně velký a těžkopádný.

Nastavte konstrukci stěn bez použití další izolace, možná pouze pěnový beton a dřevo. A dokonce i v tomto případě tloušťka stěny dosáhne půl metru.

Tepelně izolační materiály mají dostatečně malé hodnoty koeficientu tepelné vodivosti.

Jejich základní dosah leží v rozmezí od 0,03 do 0,07 w / (m * ° C). Nejčastějšími materiály jsou extrudovaná polystyrenová pěna, minerální vlna, pěna, sklo hazard, izolační materiály na bázi polyuretanové pěny. Jejich použití může významně snížit tloušťku obklopujících struktur.

Proces přenos energie z vytápěné části těla k méně zahřáté se nazývá tepelná vodivost. Číselná hodnota tohoto procesu odráží koeficient tepelného vodivosti materiálu. Tento koncept je velmi důležitý při stavbě a opravách budov. Správně vybrané materiály umožňují vytvořit příznivý mikroklima v místnosti a ušetřit na ohřev podstatného množství.

Koncepce tepelné vodivosti

Tepelná vodivost je proces výměny tepelné energie, která se vyskytuje v důsledku kolize nejmenších částic těla. Tento proces se navíc nezastaví, dokud nepřijde moment rovnovážné teploty. To trvá určitou dobu. Delší čas strávený na tepelné výměně, čím nižší je indikátor tepelné vodivosti.

Tento indikátor je vyjádřen jako koeficient tepelné vodivosti materiálů. Tabulka obsahuje již naměřené hodnoty pro většinu materiálů. Výpočet je vyroben množstvím tepelné energie, které prošlo stanovenou plochou povrchu materiálu. Čím více vypočtená hodnota, tím rychleji dá celou teplotu.

Faktory ovlivňující tepelnou vodivost

Koeficient tepelného vodivosti materiálu závisí na několika faktorech:

• S zvýšením tohoto ukazatele se interakce materiálových částic silnější. V souladu s tím budou přenášet teplotu rychleji. To znamená, že přenos tepla se zlepšuje se zvýšením hustoty materiálu.

• Pórovitost látky. Porézní materiály jsou v jejich struktuře nehomogenní. Uvnitř je velké množství vzduchu. To znamená, že molekuly a další částice budou obtížné pohybovat tepelnou energii. V souladu s tím se zvyšuje koeficient tepelné vodivosti.

• Vlhkost také postihuje tepelnou vodivost. Mokré povrchy materiálu procházejí větší množství tepla. Některé tabulky dokonce naznačují vypočítaný koeficient tepelné vodivosti materiálu ve třech státech: suchý, střední (obyčejný) a mokrý.

Výběr materiálu pro izolaci místností je důležité zvážit podmínky, ve kterých bude provozována.

Koncepce tepelné vodivosti v praxi

Tepelná vodivost je zohledněna v konstrukční fázi budovy. Zohledňuje schopnost materiálů držet se teplo. Díky jejich správnému výběru obyvatel byl vždy pohodlný. Během provozu budou hotovost na vytápění významně uložena.

Otevření v konstrukční fázi je optimální, ale ne jediný roztok. Není těžké izolovat připravenou budovu provedením vnitřní nebo vnější práce. Tloušťka izolační vrstvy závisí na vybraných materiálech. Odděluje (například dřevo, pěnový beton) v některých případech mohou být použity bez další vrstvy tepelné izolace. Hlavní věc je, že jejich tloušťka přesahuje 50 centimetrů.

Zvláštní pozornost by měla být věnována izolaci střechy, okna a dveří, pohlaví. Prostřednictvím těchto prvků ponechte nejvíce teplo. Na začátku článku lze vidět na fotografii.

Stavební materiály a jejich ukazatele

Pro stavbu budov se používají materiály s nízkým koeficientem tepelného vodivosti. Nejoblíbenější jsou:

• Zesílený beton, hodnota tepelné vodivosti, která je 1,68W / m *. Hustota materiálu dosahuje 2400-2500 kg / m 3.

• Dřevo, protože starověký, používá se jako stavební materiál. Jeho hustota a tepelná vodivost v závislosti na plemene je 150-2100 kg / m3 a 0,2-0.23w / m * resp.

Další populární stavební materiál - cihla. V závislosti na složení má následující ukazatele:

• matematický (vyrobený z hlíny): 0.1-0,4 w / m * k;

• keramická (vyrobená z palby): 0,35-0,81 w / m * k;

• křemičitan (z písku s přidáním vápna): 0,82-0,83 w / m * k.

Materiály z betonu s přidáním porézních agregátů

Koeficient tepelné vodivosti materiálu umožňuje nejnovější stavět garáže, přístřešky, letní domy, lázně a další struktury. Tato skupina zahrnuje:

• Ceramzitobeton, jehož ukazatele závisí na jeho typu. Úplné bloky nemají dutiny a otvory. S dutinemi uvnitř jsou vyráběny méně trvanlivé než první možnost. Ve druhém případě bude tepelná vodivost nižší. Pokud uvažujeme o všeobecných číslech, je to 500-1800kg / m3. Jeho indikátor je v rozmezí 0,14-0,65W / m *.

• Archerovaný beton, z nichž póry jsou vytvořeny s velikostí 1-3 milimetrů. Taková struktura určuje hustotu materiálu (300-800 kg / m 3). Díky tomu se koeficient dosáhne 0,1-0,3 w / m * do.

Indikátory tepelných izolačních materiálů

Koeficient tepelné vodivosti tepelných izolačních materiálů nejoblíbenější v naší době:

• polystyrenová pěna, jejichž hustota je stejná jako v předchozím materiálu. Současně je však koeficient přenosu tepla na úrovni 0,029-0.036W / m * k;

• sklárna. Charakterizované koeficientem 0,038-0,045W / m *;

• s indikátorem 0,035-0.042W / m * k.

Indikátory tabulky

Pro pohodlí je koeficient tepelné vodivosti materiálu obvyklá pro vstup do tabulky. Kromě koeficientu mohou být takové ukazatele jako stupeň vlhkosti, hustoty a další. Materiály s vysokým koeficientem tepelné vodivosti jsou kombinovány v tabulce s nízkou tepelnou vodivostí. Vzorek této tabulky je uveden níže:

Použití koeficientu tepelné vodivosti materiálu zvýší požadovanou budovu. Hlavní věc: Vyberte si produkt, který splňuje všechny potřebné požadavky. Pak bude budova pohodlná pro život; Bude udržet příznivé mikroklima.

Správně vybraná bude snížena, protože již není třeba "uložit ulici". Díky tomu budou finanční náklady ohřevu výrazně sníženy. Takové úspory umožní v krátké době vrátit všechny peníze, které budou vynakládány na nákup tepelného izolátoru.