Теплоизоляция – это… Что такое Теплоизоляция?
Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассеТеплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.
Основные типы теплоизоляции
Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:
- отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
- предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)
На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):
- Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м
- Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м 3. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
- Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).
Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м
Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.
Диаметр, мм | Пенополиуретан | Пенобетон |
---|---|---|
57 | 27,7 | 23,5 |
89 | 35,9 | 28,5 |
108 | 41,5 | 30,7 |
159 | 46,9 | 44,9 |
219 | 59,9 | 46,9 |
Основные виды применяемой теплоизоляции:
Применение теплоизоляции
Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:
Теплоизоляция стен
Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:
- Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
- Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
- Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).
С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).
Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).
Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.
Материалы для изготовления теплоизоляции
Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.
См. также
Теплопроводность
Примечания
Ссылки
- Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
Система внешней теплоизоляции с тонким штукатурным слоем. Как правильно утеплить загородный дом
Замкнутая теплоизоляционная оболочка поддерживает комфортный микроклимат внутри помещения круглый год. Она бережет тепло зимой и прохладу летом, что позволяет сэкономить на отоплении и кондиционировании дома.
Благодаря многослойной конструкции, можно не тратиться на звукоизоляцию, а если соблюдать все рекомендации по установке, то фасад получается идеально ровным. Так можно придать дому эстетичный внешний вид без серьезных расходов на отделку.
Рассказываем, из чего состоит внешняя теплоизоляция и как ее правильно уложить.
Почему лучше не утеплять дом изнутри
При внутреннем утеплении плиты теплоизоляции устанавливают между стеной и отделочным материалом, например гипсокартоном. При такой конструкции наружная стена изолирована от тепла, проникающего изнутри помещения, и зимой остывает до температуры точки росы.
В наружной изоляции, если ее толщина подобрана правильно, зона увлажнения образуется в утеплителе или на его поверхности и выводится наружу. Тогда как при внутреннем утеплении переувлажнению подвергаются сами несущие стены. В итоге они теряют теплоизоляционные свойства.
Обычно при внутреннем утеплении стараются экономить внутреннюю площадь и укладывают материал более тонким слоем, чем положено по расчетному значению. Это приводит к выпадению конденсата на поверхности стен и образованию грибковой плесени.
Промерзание ничем не защищенных стен и многочисленные замерзания-оттаивания в межсезонье постепенно ведут к потере прочностных свойств конструкции и способствуют ее дальнейшему разрушению. В итоге даже в кирпиче или газобетоне появляются трещины, а это – дорогостоящий ремонт.
Какая система утепления лучше держит тепло
В хорошо прогретом доме из кирпича или бетона у стен с наружным утеплением тепловая инерция выше. За счет своей теплоемкости они выполняют роль аккумулятора энергии и дольше сохраняют тепло даже при открытой форточке, а дом, утепленный изнутри, хоть и прогревается быстрее, но так же стремительно остывает из-за проникающего холодного воздуха.
Как устроена система теплоизоляции фасада с тонким штукатурным слоем
Это конструкция из нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию:
- клеевой слой надежно фиксирует утеплитель на стене;
- теплоизоляционный слой удерживает тепло в доме;
- армирующий слой обеспечивает надежность и долговечность, он увеличивает прочность фасада и уменьшает риск появления трещин;
- декоративно-защитный слой защищает утеплитель от снега, дождя, ветра, солнечных лучей и механических повреждений.
Чем утеплять стены снаружи дома
Выбор внешнего утеплителя зависит от множества характеристик, но главное – он должен иметь низкий коэффициент теплопроводности для лучшего сохранения тепла и слабо поглощать влагу. На строительном рынке огромное количество материалов, но особенно популярны два из них.
Каменная вата. Для ее производства используют экологичный материал – вулканические породы. Базальт и другие породы дробят и нагревают, а затем из получившегося расплава получают тонкие минеральные волокна. У базальтовой ваты много преимуществ:
- огнестойкость – каменные волокна выдерживает температуру до 1000 ºC;
- высокая паропроницаемость – благодаря структуре материала, состоящей из минеральных волокон и воздуха, из помещения беспрепятственно выходят водяные пары;
- звукоизоляция – каменная вата является очень эффективным шумопоглощающим материалом;
- долговечность – подтвержденный срок эффективной эксплуатации составляет 50 лет. Это не далеко предел, а ограничения существующей методики;
- низкая теплопроводность – базальтовый мат шириной 10 см с плотностью 100 кг/м3 сохраняет тепло так же, как кирпичная стена толщиной 1,20 м;
- надежность – эффективность и долговечность решений с каменной ватой подтверждена на практике. Ей утеплены тысячи зданий в различных климатических условиях по всему миру.
Каменная вата безопасна для человека, обладает высокой биологической и химической стойкостью, а также легко монтируется и режется.
Экструзионный пенополистирол или XPS – это эффективный полимерный теплоизоляционный материал с равномерно распределенными замкнутыми ячейками. Его производят методом экструзии (отсюда и название), при котором вязкий материал продавливают через формующее отверстие.
В итоге получается утеплитель с очень низким коэффициентом теплопроводности, который не дает усадку и не боится влаги благодаря закрытой структуре ячеек. Кроме того, у экструзионного пенополистирола есть еще несколько преимуществ:
- высокая морозостойкость – выдерживает температуры до −70 °C без потери свойств;
- долговечность – срок службы около 50 лет;
- безопасность для человека – материал используют в детских и медицинских учреждениях;
- биостойкость – экструзионный пенополистирол не является питательной средой для плесени и грибка, поэтому исключает их возникновение в стенах;
- небольшой вес обеспечивает простоту монтажа, а для резки не нужен дорогой электроинструмент. Достаточно обычного строительного ножа или ножовки по дереву.
Что нужно сделать прежде, чем приступать к наружному утеплению
Внешнюю теплоизоляцию монтируют, когда все глобальные этапы стройки уже закончены, включая установку окон и укладку кровли.
Сначала нужно подготовить основание под утеплитель:
- сбить засохший кладочный раствор молотком;
- очистить фасад от пыли и грязи щеткой с водой;
- устранить неровности;
- нанести грунт для увеличения адгезии – сцепных свойств стены и утеплителя;
- проверить плоскость фасада строительным уровнем.
Первый ряд утеплителя монтируется на опорный профиль или брус. Если выбор пал на экструзионный пенополистирол, лучше использовать утеплитель с фрезерованной поверхностью для максимального сцепления материала с клеящими и штукатурными составами. Ровные плиты утеплителя нужно обработать ножовкой или металлической щеткой.
Как монтировать систему теплоизоляции
Последовательность монтажа плит XPS и базальтовой ваты похожи, поэтому ниже приведены базовые шаги обустройства системы внешней теплоизоляции. Главное – поручить выполнение работ профессионалам, чтобы избежать строительных ошибок, исправление которых будет очень сложным и дорогим.
Шаг 1 – приклеивание плит
Утеплитель начинают укладывать с углов дома с небольшим смещением в половину плиты. В качестве клея используется полимер-цементная смесь, которая надежно сцепляет материл основанием. Для XPS используют специализированные смеси для полистирола, которые дают лучшую адгезию плит.
Все последующие ряды теплоизоляции укладывают с разбежкой швов: стык полос нижнего слоя не должен совпадать со верхним, чтобы избежать сквозняков.
Спустя сутки после монтажа утеплителя его нужно зафиксировать при помощи дюбелей, отверстия для которых сверлятся перфоратором.
Шаг 2 – армирование
Защитный армирующий слой наносится той же полимер-цементной смесью, что использовалась для приклеивания плит утеплителя. После он усиливается специальной фасадной сеткой, поверх которой также наносится второй слой смеси.
Шаг 3 – создание декоративного слоя
Его можно наносить только после полного высыхания армированного слоя, но не ранее чем через 72 часа (при температуре окружающей среды 20°С и относительной влажности воздуха 60 %).
Основание под штукатурку должно быть идеально плоским, поэтому все неровности и следы от инструмента необходимо отшлифовать среднезернистой наждачной бумагой. Затем поверхность грунтуется, наносится декоративная штукатурка и специальная фасадная краска.
Итог – что нужно для обустройства внешней теплоизоляции
Если вы хотите получить теплый дом с эстетичным и ярким фасадом, система внешней теплоизоляции со штукатурным слоем – самое разумное решение по соотношению цены и рабочих характеристик, а чтобы она прослужила долго, нужно не только пользоваться услугами профессиональных строителей, но и выбирать исключительно качественные материалы.
Все материалы для обустройства системы теплоизоляции фасадов – от грунтовок до утеплителей – есть в наличии на сайте ТЕХНОНИКОЛЬ.
Сверхтонкая жидкая керамическая теплоизоляция Броня, жидкий керамический материал утеплитель и теплоизолятор – Презентация
СВЕРХТОНКАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ БРОНЯ
Рекомендуем Вам версии презентаций для печати:
Скачать Презентацию Броня (версия для печати)
Волгоградский Инновационный Ресурсный Центр предлагает Вам разработку российских ученых — жидкий керамический теплоизоляционный материал Броня, превосходящий по своим теплофизическим свойствам известные аналоги. Собственное производство, высококачественное импортное сырье лидеров химической индустрии и лидерский объем продаж, позволяет предложить нашим клиентам беспрецедентную для России цену и эксклюзивную линейку модификаций сверхтонких теплоизоляторов Броня. И это при самых стабильных и соответствующих заявленным характеристикам показателях. Так же, не лишним будет заметить, что силами наших технических специалистов разрабатывались и запускались в серийное производство такие аналоги как сверхтонкая теплоизоляция Броня и жидкий теплоизолятор альфатек.
Наш материал имеет полный пакет необходимых сертификатов и полностью соответствует заявленным техническим параметрам. Сертификаты Броня
Сверхтонкий жидкий теплоизолятор Броня состоит из высококачественного акрилового связующего, оригинальной разработанной композиции катализаторов и фиксаторов, керамических сверхтонкостенных микросфер с разряженным воздухом. Помимо основного состава в материал вводятся специальные добавки, которые исключают появление коррозии на поверхности металла и образование грибка в условиях повышенной влажности на бетонных поверхностях. Эта комбинация делает материал легким, гибким, растяжимым, обладающим отличной адгезией к покрываемым поверхностям. Материал по консистенции напоминающий обычную краску, является суспензией белого цвета, которую можно наносить на любую поверхность. После высыхания образуется эластичное полимерное покрытие, которое обладает уникальными по сравнению с традиционными изоляторами теплоизоляционными свойствами и обеспечивает антикоррозийную защиту. Уникальность изоляционных свойств материала — результат интенсивного молекулярного воздействия разреженного воздуха, находящегося в полых сферах.
Микросфера под микроскопом | Теплоизоляция Броня под микроскопом |
Съемка электроплиты тепловизором, с половиной, покрытой теплоизоляцией Броня | Схема тепловые потоки |
Теплоизоляция Броня. Эксперимент со льдом.
Жидкий керамический теплоизолятор Броня высокоэффективен в теплоизоляции фасадов зданий, крыш, внутренних стен, откосов окон, бетонных полов, трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, паропроводов, воздуховодов для систем кондиционирования, систем охлаждения, различных ёмкостей, цистерн, трейлеров, рефрижераторов и т. п. Он используется для исключения конденсата на трубах холодного водоснабжения и снижения теплопотерь согласно СНиП в системах отопления. Теплоизолятор Броня эксплуатируется при температурах от -60 °С до +260 °С. Срок службы материала от 15 лет. На сегодняшний день наш материал используется на объектах и предприятиях разных сфер деятельности.
Как работает материал с точки теплофизики?
Начнем с того, что существует три способа передачи теплоты:
- Теплопроводность — перенос теплоты в твердом теле за счет кинетической энергии молекул и атомов от более нагретого к менее нагретому участку тела.
- Конвекция — перенос теплоты в жидкостях, газах, сыпучих средах потоками самого вещества.
- Лучистый теплообмен (тепловое излучение) — электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии.
Термодинамика — наука, изучающая законы взаимопреобразования и передачи энергии. Результатом этих процессов является температурное равновесие во всей системе.
Метод и эффективность, какими изолирующий материал блокирует перераспределение тепла, т. е. процесс температурного равновесия, и определяет качество изоляции.
Теплоотдача — конвективный или лучистый теплообмен между поверхностью твердого тела и окружающей средой. Интенсивность этого теплообмена характеризуется коэффициентом теплоотдачи.
Жидкий керамический теплоизоляционный материал Броня — сложная, многоуровневая структура, в которой сводятся к минимуму все три способа передачи теплоты.
Керамический теплоизолятор Броня на 80% состоит из микросфер, соответственно только 20% связующего может проводить теплоту за счет своей теплопроводности. Другая доля теплоты приходится на конвекцию и излучение, а поскольку в микросфере содержится разряженный воздух (лучший изолятор, после вакуума), то потери теплоты не велики. Более того, благодаря своему строению, материал обладает низкой теплоотдачей с поверхности, что и играет решающую роль в его теплофизике.
Таким образом, необходимо разделять два термина: Утеплитель и Теплоизолятор, т. к. в этих материалах различна физика протекания процесса передачи теплоты:
утеплитель — принцип работы основан на теплопроводности материала (мин.плита)
теплоизолятор — в большей мере на физике волн.
Эффективность утеплителя напрямую зависит от толщины: чем толще слой утеплителя, тем лучше.
Толщина теплоизоляционного слоя сверхтонкого теплоизолятора Броня варьируется от 1 до 6 мм, последующее увеличение практически не влияет на его эффективность.
МОДИФИКАЦИИНа сегодня, жидкая теплоизоляция Броня имеет следующие промышленные модификации —
1. Броня Классик и Броня Классик НГ
Базовая модификация — лучшая жидкая тепловая изоляция, с которой вы работали. Является пленкообразующей модификацией, позволяет изолировать объекты с температурой поверхности до +200 °С на постоянной основе. Имеет две формы выпуска: Слабогорючая (Г1) и Негорючая (НГ)
2. Броня Стандарт и Броня Стандарт НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Стандарт – бюджетная версия модификации Броня Классик – имеет такие же теплофизические характеристики (абсолютно идентична по количеству-объему микросферы производства “3М”), но имеет ограничение пиковой максимальной температуры эксплуатации +140°С.
3. Броня УНИВЕРСАЛ и Броня УНИВЕРСАЛ НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Универсал – бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Классик и Броня Стандарт. Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве.4. Броня Антикор
Впервые в России разработан уникальный материал, который можно наносить прямо на ржавую поверхность. Достаточно просто удалить металлической щёткой «сырую» (рыхлую) ржавчину, после чего можно наносить теплоизоляцию Броня Антикор, соблюдая инструкцию.
5. Броня Металл
Жидкая теплоизоляция Броня Металл – бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Антикор.Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве. Сверхтонкая теплоизоляция модификации Броня Металл является высокоэффективным теплоизоляционным покрытием, с дополнительными антикоррозийными свойствами, а не только консервантом и модификатором коррозии.
6. Броня Фасад и Броня Фасад НГ
Сверхтонкий теплоизолятор который можно наносить слоями толщиной до 1мм за один раз, и обладающий повышенной паропроницаемостью. Уникальный материал, не имеющий аналогов в мире. Первый жидкий теплоизоляционный материал, который можно наносить на фасады зданий.
7. Броня СТЕНА и Броня СТЕНА НГ
Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве. Сверхтонкий теплоизолятор, который можно наносить слоями толщиной до 1мм за один раз, обладающий повышенной паропроницаемостью.
8. Броня Лайт и Броня Лайт НГ, Броня Лайт Норд и Броня Лайт Норд НГ
Теплоизоляционное покрытие Броня Лайт – это инновационный материал для строительных и отделочных работ, предназначенный для финишного выравнивания внутренних и наружных поверхностей из бетона, кирпича, цементно-известковых штукатурок, гипсовых блоков и плит, газо- и пенобетона, ГКЛ, ГВЛ и т.д. с температурой эксплуатации от -60 до +150 °С.
9. Броня Зима и Зима НГВпервые в России разработан материал, с которым можно работать до -35 °С. Теплоизоляция Броня Зима – новейшая разработка в линейке сверхтонких жидких керамических теплоизоляционных материалов. В отличии от всех других ЖКТ материалов, представленных на российском рынке, работы по нанесению модификации Броня Зима могут проводиться при отрицательных температурах, до -35 °С., тогда как минимальная температура нанесения обычных ЖКТМ не может быть ниже +5 °С Броня Зима состоит из композиции специальных акриловых полимеров и диспергированных в ней микрогранул пеностекла, а так же пигментирующих, антипиреновых, реологических и ингибирующих добавок.
Теперь «зимний спад» в строительстве Вам не страшен!
10. Броня НОРД и Броня НОРД НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Норд – бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Зима. Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве. В отличии от всех других ЖКТ материалов, представленных на российском рынке, работы по нанесению модификации Броня Норд могут проводиться при отрицательных температурах, до -35 °С, тогда как минимальная температура нанесения аналогичных ЖКТМ не может быть ниже -20 °С.11. Броня Огнезащита
Однокомпонентный состав БРОНЯ Огнезащита предназначена для повышения предела огнестойкости стальных конструкций, и сооружений промышленного и гражданского назначения, от 45 мин до 120 мин. Повышает класс огнезащиты (R) покрываемой конструкции, от R45, R90 и R120 (сертифицированное)
- Не ухудшает теплофизических свойств ЖКТМ ( в том числе конкурирующих марок), дает группу горючести НГ (не горючие).
- Имея общую основу с ЖКТМ Броня, при совместном использовании идеально создает Теплоизоляционную не горючую систему покрытий БРОНЯ Огнезащита, с великолепными физическими и теплофизическими свойствами.
12. Броня Антиконденсат
Антиконденсатное покрытие Броня АНТИКОНДЕНСАТ PRO
Наносится прямо на конденсирующую поверхность толстым технологическим слоем!
БРОНЯ АНТИКОНДЕНСАТ – это модификация ЖКТМ разработана для применения в промышленности, реконструкции и ремонте оборудования. Уникальный материал наносящийся непосредственно на влажные и мокрые поверхности трубопроводов и оборудования различной формы и конфигурации находящегося в работе при невозможности остановки технологического процесса, или подачи жидкостей по трубопроводам.
Инновационное решение проблемы конденсата на металлических, стеклянных, пластиковых и др. поверхностей труб и оборудования. Предотвращает накопление и образование влаги, которая сходя с поверхностей покрытых конденсатом негативно влияет на сохранность оборудования и предметов находящихся в производственных, административных, служебных помещениях. После применения БРОНЯ АНТИКОНДЕНСАТ эта проблема полностью устраняется, что продлевает срок службы труб, оборудования.
Готовятся к промышленному выпуску (уже имеются лабораторные образцы) модификаций —
Модификация Вулкан. Сверхтонкий теплоизоляционный материал с рабочим диапазоном температур до + 540 С.
Наши продукты, созданные на базе опыта создания отечественных аналогов, уже зарекомендовавшие себя на рынке профессиональной теплоизоляции, имеют следующие преимущества:
• Можно наносить на металл, пластик, бетон, кирпич и другие строительные материалы, а также на оборудование, трубопроводы и воздуховоды.
• Имеют идеальную адгезию к металлу, пластику, пропилену, что позволяет изолировать покрываемую поверхность от доступа воды и воздуха.
• Не проницаемы для воды и не подвержены влиянию водного раствора соли. Покрытия обеспечивают защиту поверхности от воздействия влаги, атмосферных осадков и перепадов температуры.
• Эффективно снижают теплопотери и повышает антикоррозионную защиту.
• Предохраняет поверхность от образования конденсата.
• Слой покрытия толщиной в 1 мм обеспечивает те же изоляционные свойства, что и 50 мм рулонной изоляции или кирпичная кладка толщиной в 1–1,5 кирпича.
• Наносятся на поверхность любой формы.
• Не создают дополнительной нагрузки на несущие конструкции.
• Предотвращает температурные деформации металлических конструкций.
• Отражают до 85% лучистой энергии.
• Обеспечивают постоянный доступ к осмотру изолированной поверхности без необходимости остановки производства, простоев, связанных с ремонтом, и сбоями в работе производственного оборудования.
• Не разрушаются под воздействием УФ излучения.
• Быстрая процедура нанесения покрытий снижает трудозатраты по сравнению с традиционными изоляторами (легко и быстро наносятся кистью, аппаратом безвоздушного нанесения).
• Легко ремонтируются и восстанавливаются.
• Являются изоляционным материалом, которые не поддерживают горение. При температуре 260°С обугливаются, при 800°С разлагаются с выделением окиси углерода и окиси азота, что способствует замедлению распространения пламени.
• Экологически безопасны, нетоксичны, не содержат вредных летучих органических соединений.
• Стойки к щелочам.
• Водородный показатель (pH) 8,5 — 9,5
• Время полного высыхания одного слоя 24 часа
• Расчетная теплопроводность при 20°С 0, 001 Вт/м °С
• Полностью сертифицированы в России.
На российском рынке в настоящее время представлены жидкие керамические теплоизоляционные материалы, которые находят своего потребителя, благодаря широкой области применения и простоте использования при небольших затратах труда. Так как предлагаемые материалы в основном производятся за рубежом, они имеют высокую стоимость, что ограничивает возможность их массового использования в строительстве, энергетике и ЖКХ и т. д. Тогда как отечественные аналоги зачастую оставляют желать лучшего, и свои «качеством» и сверх высокой наценкой за «ноу-хау» вызывают негатив и предвзятость у конечного пользователя к жидким керамическим теплоизоляционным материалам.
Жидкий композиционный теплоизоляционный материал — первый продукт, который разработан в России по оригинальной технологии, производится из высококачественных импортных компонентов и не имеет аналогов по соотношению цена-качество. Производство Волгоградского Инновационного Ресурсного Центра полностью сертифицировано, что гарантирует стабильно высокое качество продукта. Гордость за наш продукт формируется из позитивных оценок и благодарностей наших клиентов. Наши клиенты по достоинству оценивают безупречную заявленную и гарантированную функциональность и обращаются к нам вновь и вновь. Мы гордимся качеством нашей продукции.
Жидкий теплоизолятор Броня. 1мм Броня 50-60 мм мин. ваты.
На рынке строительства представлено большое количество теплоизоляционных материалов — пеноплекс, минеральная вата, пенопласт, полиуретан и т.п. Но все стандартные тепло-материалы имеют один недостаток — они довольно объемные и не всегда уместны при внутренней изоляции объектов из-за того, что значительно сужают пространство. Совсем иное дело теплоизоляционный материал броня.
Что такое теплоизоляция Броня?
Броня по своей сути – жидкая теплоизоляция, похожая на акриловую краску. Жидкий утеплитель наносится тонким 2-3 миллиметровым слоем с помощью кисточки или разбрызгивателя, образуя после нанесения своеобразную защитную пленку. Высыхание изоляции происходит в течение 24 часов, после чего защищенную поверхность можно облицовывать материалами для отделки.
Как видите, технология работы с изолятором Броня необычайно проста. И самое важное, теплоизоляционная краска — отличный вариант для внутреннего утепления, ведь она не уменьшает пространство даже маленькой комнаты или балкона.
Где применяется сверхтонкий теплоизолятор Броня?
Керамический теплоизолятор распространен повсеместно – в строительстве гражданских и производственных объектов, при изоляции холодильного оборудования и трубопроводов, а также в других сферах.
Вот основные варианты использования теплоизоляции Броня:
– При утеплении стен. Может применяться как для внутреннего, так и для наружного утепления построек.
– При утеплении кровли. Помимо сохранения тепла жидкий керамический материал хорошо защищает крышу от проникновения влаги.
– При теплоизоляции трубопроводов. Сверхтонкий утеплитель Броня обладает отличными антикоррозийными качествами, надежно защищая металл от возникновения ржавчины.
– При изоляции подвальных помещений. Кроме утепления подвалов, жидкий теплоизолятор препятствует появлению плесени и грибковых отложений, защищая от сырости и повышенной влажности.
Все классические твердые или полутвердые утеплители перед финишной отделкой необходимо закрывать каким-либо стройматериалом — гипсокартоном, ДСП, фанерой и т.п. Большим достоинством теплоизоляции Броня является то, что после ее использования можно с легкостью выполнять любые облицовочные работы — штукатурить, красить, выкладывать плиткой, вагонкой или ламинатом. А это значительно экономит время и трудозатраты при ремонтно-строительных работах.
Материалы по теме
Как отремонтировать систему фасадной теплоизоляции?
Как отремонтировать систему фасадной теплоизоляции? Skip to main contentОшибки при устройстве системы фасадной теплоизоляции могут вызывать трещины на поверхности штукатурного слоя. При этом демонтажа всей системы фасадной теплоизоляции не требуется, но необходимо отремонтировать поверхность.
Общие задачи, с которыми вы можете столкнуться
Неправильно установленные угловые косынки
Неправильно установленные угловые косынки могут вызывать трещины на фасаде.
Разрушения фасадного покрытия
Разрушения фасадного покрытия могут быть вызваны механическими повреждениями.
Трещины на фасаде
Трещины на фасаде могут быть вызваны неправильной сушкой штукатурного покрытия (под прямыми солнечными лучами или на сильном ветре)
Решение
Weber-Vetonit предлагает запатентованную в Европе технологию ремонта систем фасадной теплоизоляции, которая позволит избежать дорогостоящего демонтажа системы.
Продукты необходимые для решения данной задачи
* забота – наша работа
Как теплоизоляция задерживает тепло?
Как теплоизоляция задерживает тепло? – Объясни это Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 10 ноября 2021 г.
Если вас нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды. Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев. Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: пища поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же.Но надеть «одежду» ваш дом – путем его утепления – на самом деле очень хорошая идея: тем более у вас есть теплоизоляция, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением. Давайте посмотрим поближе!
Фото: Аэрогель – один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА.
Зачем нужна изоляция?
Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде. Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.
По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).
Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ – самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина – наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан своей невысокой стоимости и высокой эффективности.
Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость в долларах за миллион британских тепловых единиц девяти обычных видов бытового топлива (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности действительно не меняются из года в год.)
За последние несколько десятилетий в использовании энергии произошел серьезный сдвиг: современные домовладельцы тратят гораздо больший процент своих счетов за коммунальные услуги на электроэнергию и кондиционирование воздуха, чем в конце 20 века. Взгляните на кольцевую диаграмму ниже. В 1978 году (внутреннее кольцо) около 80 процентов энергии в домах приходилось на отопление домов (66 процентов) и горячее водоснабжение (14 процентов).Сегодня эти цифры немного изменились, и гораздо меньше нашей энергии (62 процента) теперь используется таким образом (отопление составляет 43 процента, а горячая вода – 19 процентов). Однако это по-прежнему почти две трети ваших счетов – и это мощный стимул для изолирования и повышения эффективности!
Диаграммы: потребление энергии домами в США с 1978 г. (внутреннее кольцо), 2009 г. (среднее кольцо) и 2015 г. (внешнее кольцо). Синий = домашнее отопление, Оранжевый = бытовая техника и электроника, Желтый = водяное отопление, Зеленый = кондиционер.Данные обследований потребления энергии в жилищном секторе (RECS), Управление энергетической информации США (EIA).
Держись за тепло
Настоящая проблема с домашним отоплением заключается в сохранении производимого вами тепла: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Таким образом, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, ваш дом все равно будет рано или поздно теряет тепло. Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице.Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)
Диаграмма: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.
Как тепло уходит из вашего дома?
- Ваш дом стоя на холодной почве или скале, чтобы тепло стекало прямо в Земля по проводимости.
- Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
- Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.
Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее он проникает внутрь, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше это будет вам стоить. Чем больше вы используете свой отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в рабочем состоянии), тем больше углекислого газа произведено, и ухудшается глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить тепловые потери. Сюда, вам нужно будет гораздо меньше использовать свое отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.
Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки. Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.
Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением.(Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло к ледяному холодному миру вокруг него:
Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.
Рекламные ссылкиКак работает теплоизоляция
Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе. Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.
Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы сокращение тепловых потерь за счет конвекции.Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит. Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздух? Тогда проводимость может быть очень незначительной. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Вот конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения горячего кофе будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему.Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие – и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими. (Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом – крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) – превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).
Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием – одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.
Лучший способ утеплить дом
Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения, тем не менее, применяются.
Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные способы попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть и вы могли бы сделать еще немного? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и срок окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые окна со створкой? Вы думали о вложении средств в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?
Стены
Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Айсинен, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.
Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полостей часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух – и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, которая предотвращает отвод тепла.
Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?
Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.
R-значения
R-ценность материала – это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал, чем тепло изолятор.
- Одиночное стекло: 0,9.
- Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
- Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
- Вермикулит: 2,5 на дюйм.
- Стекловолокно: 3 на дюйм.
- Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
- Пенополистирол: 4 на дюйм.
- Полиуретан: 6-7 на дюйм
- Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
- Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10
Фото: Вы можете уменьшить потери тепла через пол, построив дом из такого толстого изоляционного материала, как этот, со значением R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
U-значения
Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно R-value, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете потери на излучение и конвекцию, чтобы получить общее U-значение.
Как правило, нас интересует только , сравнивая различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U – это хорошо.
Крыша
Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (точно так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок – например, минеральной ваты и стекловолокна. Но тоже из воздух . Если вы используете чердак для хранения вещей и складываете вещи поверх утеплителя, так что сдавливая его, вы удаляете часть воздуха и делаете его менее эффективным. Исследование, проведенное Национальной физической лабораторией Великобритании, показало, что сжатая изоляция теряет почти половину своих характеристик.
Радиационные потери
Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.
Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но что насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку – и та же идея может быть использована в дома тоже. Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.
Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой. Воздух останавливает потери тепла за счет проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери.(Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)
Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее. Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.
Таблица: переход от одинарного к двойному или даже тройному остеклению может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.
Шторы и жалюзи
Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение.Помните, что занавески предназначены не просто для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор самих себя. Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию быть расположены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно снижается.
Подкладка для штор – тоже хорошая идея, а теплоотражающая подкладка работает как минимум тремя различными способами. Во-первых, он отражает тепло обратно в комнату, сокращая потери на излучение. Во-вторых, дополнительный слой ткани удерживает еще один изолирующий слой воздуха между собой и основной завесой. В-третьих, утяжеляет всю штору, с меньшей вероятностью будет дуть ветер и с большей вероятностью захлопнется эта важная воздушная завеса перед окном. Не забывайте, что шторы работают в обоих направлениях: они могут удерживать тепло и внутрь.Рисуем шторы летом это отличный способ сохранить прохладу в комнатах и уменьшить потребность в кондиционировании воздуха.
Изолируйте себя
Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно.Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший – и часто продается как одежда “базового слоя” на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху. Другой вариант – оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согревают и нагревают остальные только изредка, по очереди, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.
Изоляция против вентиляции
Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от того, насколько велико пространство, сколько людей в нем и чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.
Рекламные ссылкиУзнать больше
На этом сайте
- Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
- Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
- Пассивная солнечная энергия: предотвращение утечки тепла – это хорошо, но впуск тепла от Солнца – это тоже хорошо, что снижает ваши счета за электроэнергию. Это основная идея пассивных солнечных зданий.
На других сайтах
Книги
Статьи
- EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г.Поддерживать прохладу в зданиях летом так же важно, как и поддерживать их в тепле зимой.
- На отопление помещений и подогрев воды приходится почти две трети потребления энергии в домах в США, Today in Energy, 7 ноября 2018 г. Отопление и горячая вода по-прежнему являются двумя основными видами использования энергии в жилищах.
- Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
- 90% U.S. Дома под изоляцией, результаты исследования: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование Североамериканской ассоциации производителей изоляционных материалов (NAIMA) показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
- Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
- Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл.Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
- На дома ENERGY STAR приходилось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года. Все больше зданий строятся в соответствии с более высокими стандартами энергоэффективности.
- Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2021) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Как теплоизоляция задерживает тепло?
Как теплоизоляция задерживает тепло? – Объясни это Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 10 ноября 2021 г.
Если вас нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды.Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев. Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: пища поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же. Но надеть «одежду» ваш дом – путем его утепления – на самом деле очень хорошая идея: тем более у вас есть теплоизоляция, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением.Давайте посмотрим поближе!
Фото: Аэрогель – один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL).
Зачем нужна изоляция?
Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде.Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.
По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).
Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ – самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина – наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан своей невысокой стоимости и высокой эффективности.
Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость в долларах за миллион британских тепловых единиц девяти обычных видов бытового топлива (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности действительно не меняются из года в год.)
За последние несколько десятилетий в использовании энергии произошел серьезный сдвиг: современные домовладельцы тратят гораздо больший процент своих счетов за коммунальные услуги на электроэнергию и кондиционирование воздуха, чем в конце 20 века. Взгляните на кольцевую диаграмму ниже. В 1978 году (внутреннее кольцо) около 80 процентов энергии в домах приходилось на отопление домов (66 процентов) и горячее водоснабжение (14 процентов).Сегодня эти цифры немного изменились, и гораздо меньше нашей энергии (62 процента) теперь используется таким образом (отопление составляет 43 процента, а горячая вода – 19 процентов). Однако это по-прежнему почти две трети ваших счетов – и это мощный стимул для изолирования и повышения эффективности!
Диаграммы: потребление энергии домами в США с 1978 г. (внутреннее кольцо), 2009 г. (среднее кольцо) и 2015 г. (внешнее кольцо). Синий = домашнее отопление, Оранжевый = бытовая техника и электроника, Желтый = водяное отопление, Зеленый = кондиционер.Данные обследований потребления энергии в жилищном секторе (RECS), Управление энергетической информации США (EIA).
Держись за тепло
Настоящая проблема с домашним отоплением заключается в сохранении производимого вами тепла: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Таким образом, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, ваш дом все равно будет рано или поздно теряет тепло. Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице.Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)
Диаграмма: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.
Как тепло уходит из вашего дома?
- Ваш дом стоя на холодной почве или скале, чтобы тепло стекало прямо в Земля по проводимости.
- Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
- Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.
Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее он проникает внутрь, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше это будет вам стоить. Чем больше вы используете свой отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в рабочем состоянии), тем больше углекислого газа произведено, и ухудшается глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить тепловые потери. Сюда, вам нужно будет гораздо меньше использовать свое отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.
Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки. Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.
Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением.(Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло для леденящего холодного мира вокруг него:
Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.
Рекламные ссылкиКак работает теплоизоляция
Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе. Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.
Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы сокращение тепловых потерь за счет конвекции.Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит. Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздух? Тогда проводимость может быть очень незначительной. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Вот конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения горячего кофе будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему.Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие – и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими. (Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом – крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) – превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).
Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием – одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.
Лучший способ утеплить дом
Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения, тем не менее, применяются.
Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные способы попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть и вы могли бы сделать еще немного? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и срок окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые окна со створкой? Вы думали об инвестировании в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?
Стены
Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Айсинен, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.
Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полостей часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух – и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, которая предотвращает отвод тепла.
Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?
Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.
R-значения
R-ценность материала – это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал как тепло изолятор.
- Одиночное стекло: 0,9.
- Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
- Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
- Вермикулит: 2,5 на дюйм.
- Стекловолокно: 3 на дюйм.
- Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
- Пенополистирол: 4 на дюйм.
- Полиуретан: 6-7 на дюйм
- Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
- Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10
Фото: Вы можете уменьшить потери тепла через пол, построив дом из такого толстого изоляционного материала, как этот, со значением R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
U-значения
Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно R-value, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете потери на излучение и конвекцию, чтобы получить общее U-значение.
Как правило, нас интересует только , сравнивая различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U – это хорошо.
Крыша
Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок – например, минеральной ваты и стекловолокна. Но тоже из воздух . Если вы используете чердак для хранения вещей и складываете вещи поверх утеплителя, так что сдавливая его, вы удаляете часть воздуха и делаете его менее эффективным. Исследование, проведенное Национальной физической лабораторией Великобритании, показало, что сжатая изоляция теряет почти половину своих характеристик.
Радиационные потери
Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.
Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но что насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку – и та же идея может быть использована в дома тоже. Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.
Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой. Воздух останавливает потери тепла за счет проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери.(Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)
Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее. Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.
Таблица: переход от одинарного к двойному или даже тройному остеклению может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.
Шторы и жалюзи
Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение.Помните, что занавески предназначены не просто для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор самих себя. Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию быть расположены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно снижается.
Подкладка для штор – тоже хорошая идея, а теплоотражающая подкладка работает как минимум тремя различными способами. Во-первых, он отражает тепло обратно в комнату, сокращая потери на излучение. Во-вторых, дополнительный слой ткани удерживает еще один изолирующий слой воздуха между собой и основной завесой. В-третьих, утяжеляет всю штору, с меньшей вероятностью будет дуть ветер и с большей вероятностью захлопнется эта важная воздушная завеса перед окном. Не забывайте, что шторы работают в обоих направлениях: они могут удерживать тепло и внутрь.Рисуем шторы летом это отличный способ сохранить прохладу в комнатах и уменьшить потребность в кондиционировании воздуха.
Изолируйте себя
Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно.Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший – и часто продается как одежда “базового слоя” на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху. Другой вариант – оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согревают и нагревают остальные только изредка, по очереди, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.
Изоляция против вентиляции
Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от того, насколько велико пространство, сколько людей в нем и чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.
Рекламные ссылкиУзнать больше
На этом сайте
- Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
- Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
- Пассивная солнечная энергия: предотвращение утечки тепла – это хорошо, но впуск тепла от Солнца – это тоже хорошо, что снижает ваши счета за электроэнергию. Это основная идея пассивных солнечных зданий.
На других сайтах
Книги
Статьи
- EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г.Поддерживать прохладу в зданиях летом так же важно, как и поддерживать их в тепле зимой.
- На отопление помещений и подогрев воды приходится почти две трети потребления энергии в домах в США, Today in Energy, 7 ноября 2018 г. Отопление и горячая вода по-прежнему являются двумя основными видами использования энергии в жилищах.
- Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
- 90% U.S. Дома под изоляцией, результаты исследования: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование Североамериканской ассоциации производителей изоляционных материалов (NAIMA) показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
- Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
- Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл.Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
- На дома ENERGY STAR приходилось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года. Все больше зданий строятся в соответствии с более высокими стандартами энергоэффективности.
- Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2021) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Как теплоизоляция задерживает тепло?
Как теплоизоляция задерживает тепло? – Объясни это Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 10 ноября 2021 г.
Если вас нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды.Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев. Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: пища поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же. Но надеть «одежду» ваш дом – путем его утепления – на самом деле очень хорошая идея: тем более у вас есть теплоизоляция, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением.Давайте посмотрим поближе!
Фото: Аэрогель – один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL).
Зачем нужна изоляция?
Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде.Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.
По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).
Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ – самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина – наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан его низкой стоимости и высокой эффективности.
Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость девяти обычных видов бытового топлива в долларах за миллион британских тепловых единиц (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности действительно не меняются из года в год.)
За последние несколько десятилетий в использовании энергии произошел серьезный сдвиг: современные домовладельцы тратят гораздо больший процент своих счетов за коммунальные услуги на электроэнергию и кондиционирование воздуха, чем в конце 20 века. Взгляните на кольцевую диаграмму ниже. В 1978 году (внутреннее кольцо) около 80 процентов энергии в домах приходилось на отопление домов (66 процентов) и горячее водоснабжение (14 процентов).Сегодня эти цифры немного изменились, и гораздо меньше нашей энергии (62 процента) теперь используется таким образом (отопление составляет 43 процента, а горячая вода – 19 процентов). Однако это по-прежнему почти две трети ваших счетов – и это мощный стимул для изолирования и повышения эффективности!
Диаграммы: потребление энергии домами в США с 1978 г. (внутреннее кольцо), 2009 г. (среднее кольцо) и 2015 г. (внешнее кольцо). Синий = домашнее отопление, Оранжевый = бытовая техника и электроника, Желтый = водяное отопление, Зеленый = кондиционер.Данные обследований потребления энергии в жилищном секторе (RECS), Управление энергетической информации США (EIA).
Держись за тепло
Настоящая проблема с домашним отоплением заключается в сохранении производимого вами тепла: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Таким образом, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, ваш дом все равно будет рано или поздно теряет тепло. Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице.Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)
Диаграмма: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.
Как тепло уходит из вашего дома?
- Ваш дом стоя на холодной почве или скале, чтобы тепло стекало прямо в Земля по проводимости.
- Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
- Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.
Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее он проникает внутрь, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше это будет вам стоить. Чем больше вы используете свой отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в рабочем состоянии), тем больше углекислого газа произведено, и ухудшается глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить тепловые потери. Сюда, вам нужно будет гораздо меньше использовать свое отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.
Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки. Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.
Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением.(Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло для леденящего холодного мира вокруг него:
Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.
Рекламные ссылкиКак работает теплоизоляция
Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе. Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.
Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы сокращение тепловых потерь за счет конвекции.Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит. Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздух? Тогда проводимость может быть очень незначительной. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Это конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения, испускаемого горячим кофе, будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему.Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие – и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими. (Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом – крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) – превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).
Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием – одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.
Лучший способ утеплить дом
Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения, тем не менее, применяются.
Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные способы попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть и вы могли бы сделать еще немного? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и срок окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые окна со створкой? Вы думали о вложении средств в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?
Стены
Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Айсинен, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.
Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полостей часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух – и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, которая предотвращает отвод тепла.
Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?
Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.
R-значения
R-ценность материала – это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал, чем тепло изолятор.
- Одиночное стекло: 0,9.
- Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
- Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
- Вермикулит: 2,5 на дюйм.
- Стекловолокно: 3 на дюйм.
- Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
- Пенополистирол: 4 на дюйм.
- Полиуретан: 6-7 на дюйм
- Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
- Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10
Фото: Вы можете уменьшить потери тепла через пол, построив дом из такого толстого изоляционного материала, как этот, со значением R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
U-значения
Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно R-value, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете потери на излучение и конвекцию, чтобы получить общее U-значение.
Как правило, нас интересует только , сравнивая различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U – это хорошо.
Крыша
Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок – например, минеральной ваты и стекловолокна. Но тоже из воздух . Если вы используете чердак для хранения вещей и складываете вещи поверх утеплителя, так что сдавливая его, вы удаляете часть воздуха и делаете его менее эффективным. Исследование, проведенное Национальной физической лабораторией Великобритании, показало, что сжатая изоляция теряет почти половину своих характеристик.
Радиационные потери
Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.
Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но что насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку – и та же идея может быть использована в дома тоже. Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.
Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой. Воздух останавливает потери тепла за счет проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери.(Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)
Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее. Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.
Таблица: переход от одинарного к двойному или даже тройному остеклению может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.
Шторы и жалюзи
Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение.Помните, что занавески предназначены не просто для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор самих себя. Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию быть расположены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно снижается.
Подкладка для штор – тоже хорошая идея, а теплоотражающая подкладка работает как минимум тремя различными способами. Во-первых, он отражает тепло обратно в комнату, сокращая потери на излучение. Во-вторых, дополнительный слой ткани удерживает еще один изолирующий слой воздуха между собой и основной завесой. В-третьих, утяжеляет всю штору, с меньшей вероятностью будет дуть ветер и с большей вероятностью захлопнется эта важная воздушная завеса перед окном. Не забывайте, что шторы работают в обоих направлениях: они могут удерживать тепло и внутрь.Рисуем шторы летом это отличный способ сохранить прохладу в комнатах и уменьшить потребность в кондиционировании воздуха.
Изолируйте себя
Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно.Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший – и часто продается как одежда “базового слоя” на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху. Другой вариант – оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согревают и нагревают остальные только изредка, по очереди, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.
Изоляция против вентиляции
Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от того, насколько велико пространство, сколько людей в нем и чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.
Рекламные ссылкиУзнать больше
На этом сайте
- Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
- Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
- Пассивная солнечная энергия: предотвращение утечки тепла – это хорошо, но впуск тепла от Солнца – это тоже хорошо, что снижает ваши счета за электроэнергию. Это основная идея пассивных солнечных зданий.
На других сайтах
Книги
Статьи
- EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г.Поддерживать прохладу в зданиях летом так же важно, как и поддерживать их в тепле зимой.
- На отопление помещений и подогрев воды приходится почти две трети потребления энергии в домах в США, Today in Energy, 7 ноября 2018 г. Отопление и горячая вода по-прежнему являются двумя основными видами использования энергии в жилищах.
- Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
- 90% U.S. Дома под изоляцией, результаты исследования: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование Североамериканской ассоциации производителей изоляционных материалов (NAIMA) показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
- Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
- Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл.Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
- На дома ENERGY STAR приходилось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года. Все больше зданий строятся в соответствии с более высокими стандартами энергоэффективности.
- Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2021) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
5 наиболее распространенных теплоизоляционных материалов
Стекловолокно – самый распространенный утеплитель, используемый в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стекловолокна – опасность обращения с ним.Поскольку стекловолокно состоит из тонко сплетенного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надето соответствующее защитное снаряжение. Тем не менее, при использовании надлежащего защитного оборудования установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.
Стекловолокно – отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности.Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.
2. Минеральная вата
Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции. Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла. Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является типом утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле является шлаковой ватой.
Минеральную вату можно купить в войлоках или как сыпучий материал. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей. Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.
3. Целлюлоза
Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологичных видов утеплителя.Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.
Таким образом, целлюлоза, возможно, не только одна из самых экологически чистых форм изоляции, но также одна из самых огнестойких форм изоляции.Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном. И все же целлюлоза – дешевое и эффективное средство изоляции.
4. Пенополиуретан
Пенополиуретан, хотя и не самый распространенный из изоляционных материалов, является отличной формой изоляции. В настоящее время в пенополиуретане используется газ, не содержащий хлорфторуглерода (CFC), в качестве вспенивающего агента.3). Они имеют R-значение приблизительно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество утеплителя этого типа – его огнестойкость.
5. Полистирол
Полистирол – это водостойкий термопластичный пенопласт, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом. Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол.Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS – R-4. Изоляция из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни у одного другого типа изоляции.
Обычно пенопласт создается или разрезается на блоки, что идеально подходит для утепления стен. Пена легковоспламеняющаяся, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.
Другие распространенные изоляционные материалы
Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время стали доступны и доступны такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для строительства термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее). В частности, это Pyrogel XT. Пирогель – одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% – 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.
Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора. Некоторые опасные для здоровья материалы, которые использовались в прошлом в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, – это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид.Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов.
Пенополиуретан – лучший утеплитель для дома
2017-09-25Пенополиуретан широко используется в строительной индустрии. В этом нет ничего странного, ведь они обеспечивают идеальную теплоизоляцию. Узнайте 10 преимуществ этого теплоизоляционного материала, до сих пор недооцененных в нашей стране.
Пенополиуретан – что это такое и для чего его можно использовать?
Утеплить дом непросто. При выборе материала следует учитывать несколько различных факторов. Конечно, теплоизоляционный материал должен как можно лучше защищать от чрезмерных потерь тепла и в то же время поглощать звук.Он также должен легко и быстро устанавливаться, и иметь легкий вес.
Минеральная вата долгие годы считалась самым популярным строительным теплоизоляционным материалом в Польше. Пенополиуретан с открытыми порами получил мировое распространение всего 15 лет. На нашем рынке она появилась всего 6 лет назад – и сразу стала привлекательной альтернативой минеральной вате.
Пенополиуретан можно использовать в качестве пен, панелей или утеплителей для различных установок. Но самые узнаваемые изделия из полиуретана – монтажные и уплотнительные пены.
Пенополиуританы имеют различное применение. Применяются для склеивания и утепления стеновых панелей, профнастила или кровли. Их можно использовать для соединения деревянных элементов в каркасных конструкциях. Также они позволяют производить звукоизоляцию и герметизацию перегородок.
Пенополиуретан по-прежнему остается малоизвестным теплоизоляционным материалом в Польше. Какая жалость. Хотя пенополиуритан стоит дороже, чем минеральная вата, вложения более рентабельны в течение длительного периода.
А как это применяется? Пена, распыляемая аппаратами высокого давления, сразу расширяется и затвердевает, плотно прилегая к поверхности и заполняя все щели.И этого не чувствовал.
Преимущества пенополиуретана
Пена, распыляемая изнутри, становится все более интересной для инвесторов. Ниже вы можете найти 10 преимуществ теплоизоляции зданий PUR.
- 1.Обеспечивает идеальную теплоизоляцию Изоляция из пеноматериала
PUR окупается прибл. 8 лет. Однако благодаря повышенной теплоизоляции позволяет сэкономить от 30% до 50% затрат на тепло. После многих лет эксплуатации здания это будет очень рентабельное вложение.
- 2. Безопасность для здоровья и окружающей среды Пенополиуретан
абсолютно безопасен – как для здоровья, так и для окружающей среды. Не пылится, не крошится, не окисляется и сохраняет свои свойства в течение всего периода эксплуатации здания.Он также устойчив к плесени и грибку. Не нравятся грызуны и насекомые.
- 3. Долговечный
Это большое преимущество данного материала. Несмотря на время, механические и изоляционные параметры пены не меняются. Обеспечивает 100-процентную герметичность и гарантию долговечности на долгие годы. И он не разлагается микроорганизмами.
- 4. Пропитка
Защищает древесину от плесени, а металл – от коррозии.
- 5. Паропроницаемость
Пена полностью герметична, но паропроницаема. Поэтому он превратит ваш дом в пресловутую «фляжку».
- 6. Обеспечивает более высокое качество воздуха внутри здания
В помещениях с пенополиэтиленом качество воздуха повышается, так как внутри меньше пыли и аллергенов.
- 7. Быстрая установка
2 человека могут покрыть пенополиуретаном 250 м площади 2 за 8 часов.Для сравнения: 2 человека могут установить 50–100 м 2 утеплителя из минеральной ваты за 8 рабочих часов.
- 8. Легкий Пенополиуретан
легче минеральной ваты, поэтому он меньше нагружает конструкцию здания.
- 9. Хорошая адгезия к поверхности
Естественные физические свойства поролона позволяют ему отлично прилегать к поверхности и заполнять любые зазоры. Идеально сцепляется с деревом, паропроницаемой пленкой, плитами OSB, кирпичом или даже бетоном.
- 10. Простота обработки и установки
В отличие от минеральной ваты, для укладки пенополиуретана не требуются дополнительные инструменты, такие как гвозди или веревки. Пена прилипает к любой поверхности.
14.1 Зачем нужны изоляционные материалы? | Теплоизоляция и энергосбережение
Обзор главы
Эта глава расширяет идею передачи энергии, которую учащиеся открыли в предыдущей главе.Очень важно укрепить идею о том, что тепло – это передача энергии от теплого объекта или системы к более холодному объекту или окружающей среде. Нам нужна изоляция, чтобы замедлить этот процесс.
В предыдущей главе были представлены концепции тепла и температуры, а также различные способы передачи энергии между объектами. В этой главе рассматривается практическое применение тепла, показано, как мы можем использовать передачу энергии для обогрева наших домов и предотвращения передачи энергии из наших домов зимой.Точно так же изоляция требуется для охлаждения предметов, например холодильника. Учащиеся будут исследовать различные материалы, чтобы определить, какие из них лучше изоляторы или проводники.
1.1 Зачем нужны изоляционные материалы? (1 час)
Задача | Навыки | Рекомендация |
Задание: Как работают солнечные водонагреватели? | Изучение, наблюдение, объяснение | CAPS рекомендуется |
1.2 Использование изоляционных материалов (5 часов)
Задача | Навыки | Рекомендация |
Задание: Держите кофе горячим, а холодные напитки – холодными | Проектирование, групповая работа, выдвижение гипотез, изготовление, рисование, маркировка, | Предлагается |
Исследование: Какой изоляционный материал лучший? | Наблюдение, измерение, запись, построение графиков, интерпретация данных | CAPS рекомендуется |
Упражнение: Создание хотбокса | Черчение, конструирование, маркировка, изготовление, соблюдение | CAPS рекомендуется |
Деятельность: Утепляем наши дома | Создание, измерение, запись, построение графиков, интерпретация данных | CAPS рекомендуется |
Обратите внимание, что CAPS предлагает сделать горячий ящик ИЛИ построить модель дома.Мы включили оба здесь, чтобы вы могли сделать выбор. На эту главу также отведено много времени, поэтому вы также можете выполнить обе задачи вместе с учащимися.
Зачем нужны изоляционные материалы?
Тепло – это передача энергии за счет теплопроводности, конвекции или излучения, как мы узнали в предыдущей главе. Часто мы хотим, чтобы эта энергия передавалась на обогрев. Например, когда вы устанавливаете обогреватель в комнате, вы хотите, чтобы энергия передавалась через конвекцию и излучение в комнату, чтобы в комнате стало теплее.
В других ситуациях вы хотите предотвратить передачу энергии. Например, в холодный зимний день нам нужно минимизировать потери тепла из дома, чтобы он оставался теплым. Другие объекты, такие как электрические гейзеры, должны предотвращать передачу энергии в окружающую среду, чтобы вода внутри оставалась теплой. Материалы, которые являются изоляторами, могут замедлять или препятствовать передаче энергии.
Пример того, где мы хотим, чтобы передача энергии происходила в некоторых частях системы, но не допускала ее в других частях, является солнечный водонагреватель.Использование солнечного водонагревателя помогает экономить энергию. Это связано не только с тем, что система эффективно нагревает воду, но и потому, что мы используем солнечную энергию, которая является бесплатной, в то время как мы платим за электроэнергию из национальной сети, и это предъявляет требования к национальному спросу на электроэнергию.
Мы используем разные материалы в разных ситуациях в зависимости от того, хотим мы или нет передачи энергии. Давайте выясним, почему, и узнаем, как работает солнечный водонагреватель.
Простая демонстрация, показывающая, как работает солнечный водонагреватель.
Учащиеся могут обсудить это в группах, а затем записать свои ответы или сделать это индивидуально.
ИНСТРУКЦИЯ:
- Изучите следующие схемы, которые показывают, как работает солнечная водная система.
- Ответьте на следующие вопросы.
Есть несколько различных типов солнечных водонагревателей.Мы рассмотрим наиболее эффективный нагреватель, в котором используются вакуумные трубки.
Солнечный водонагреватель на крыше дома из гофрированного железа. Крупным планом фото солнечного водонагревателя.На следующей схеме показаны различные части солнечного водонагревателя, о которых мы будем говорить. Холодная вода течет во всасывающую трубу холодной воды, а затем по длинным трубкам, которые называются откачиваемыми трубками . Вода нагревается за счет передачи энергии от Солнца, а затем стекает в резервуар для хранения наверху.Когда кому-то нужна горячая вода в доме, горячая вода течет из выхода горячей воды вниз в дом.
ВОПРОСЫ:
Является ли солнечная энергия примером возобновляемого или невозобновляемого источника энергии?
Возобновляемый источник энергии.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Это ссылка на то, что учащиеся рассмотрели в главе 1.
Когда холодная вода течет по трубам, энергия передается воде от Солнца. Что это за отопление?
Мы хотим, чтобы в трубчатой части системы происходила передача энергии, поэтому используются специальные материалы, чтобы сделать передачу энергии максимально эффективной.Под трубками находится блестящая поверхность, которая называется отражателем . Как это помогает увеличить количество энергии, которую получает вода в трубках?
Отражатель представляет собой блестящую поверхность, поэтому он не поглощает тепло, а отражает лучистую энергию Солнца обратно вверх и на трубки, увеличивая количество энергии, которую получает вода в трубках.
Вы видите, что наверху есть резервуар для горячей воды? В этой части системы мы хотим предотвратить передачу энергии наружу. Этот резервуар состоит из внутреннего резервуара и внешнего корпуса. Если бы были только эти два слоя из металла, как могли бы происходить потери тепла от горячей воды во внешнюю среду?
Однако кое-что было сделано, чтобы предотвратить эту передачу энергии.Что они сделали, чтобы вода оставалась теплой во время хранения?
Между внутренним и внешним баком имеется толстый слой изоляции. Это не проводит тепло. Изоляция помогает предотвратить передачу энергии в окружающую среду посредством теплопроводности, поскольку изоляционный материал плохо проводит тепло.
Давайте теперь внимательнее посмотрим на откачанные трубки солнечного водонагревателя.Изучите следующую диаграмму. Вода течет по центральной тепловой трубе . Под каждой трубой находится пластина абсорбера, заключенная в два слоя трубы.
Вы видите, что есть внутренняя и внешняя трубки? Между этими трубками находится вакуум . Это означает, что энергия Солнца все еще может проходить, чтобы нагреть воду. Однако, когда энергия передается воде, и она нагревается, вакуум препятствует передаче энергии обратно за счет теплопроводности или конвекции.Почему это так?
Для передачи энергии путем теплопроводности или конвекции требуется среда, например частицы воздуха. Однако есть вакуум, поэтому он помогает изолировать внутреннюю трубу.
Под тепловой трубкой находится пластина, которая помогает поглощать лучистую энергию Солнца и передавать ее тепловой трубке.Почему он сделан из темного материала, а не из светлого?
Это связано с тем, что темный материал намного лучше поглощает лучистое тепло и передает его трубе, чем светлый материал.
Вы видите, что вода внизу более прохладная, обозначенная синим цветом, а вода наверху трубки более теплая, обозначенная красным цветом? Когда более холодная вода движется вниз, а более теплая вода движется вверх, как это называется?
Это движение воды помогает перемещать горячую воду из трубок в резервуар, чтобы холодная вода могла заменить ее.
Считаете ли вы, что солнечный водонагреватель является энергоэффективной системой? Почему?
Это очень эффективная система, поскольку все материалы тщательно выбраны для улучшения передачи энергии или предотвращения ее, в зависимости от того, что требуется в этой части системы.Это помогает экономить электроэнергию, поскольку солнечная энергия используется для нагрева воды вместо использования электрического гейзера. Это также дешевле, поскольку солнечная энергия бесплатна, за исключением установки самого солнечного нагревателя.
Теперь, когда мы рассмотрели, как разные материалы используются в разных ситуациях, в зависимости от того, хотим ли мы предотвратить передачу энергии или позволить ей происходить, мы собираемся более пристально взглянуть на то, как мы используем те материалы, которые препятствуют передаче энергии.
Использование изоляционных материалов
Прежде чем мы начнем, напишите собственное определение изолятора тепла.
Учащиеся должны написать что-нибудь о том, что он плохо проводит тепло или препятствует передаче энергии.
Какие материалы хорошо работают в качестве изоляторов тепла? Давайте сначала займемся веселым занятием.
Учащиеся должны использовать свои знания о способах передачи энергии, чтобы придумать собственный метод изоляции своих напитков.Позвольте учащимся проявить творческий подход, не давайте им слишком много намеков или предложений. Это упражнение покажет вам, какие учащиеся поняли концепции передачи энергии из предыдущей главы, а какие из них нуждаются в дополнительной помощи.
Есть разные способы управлять этой деятельностью. Вы можете предоставить учащимся выбор материалов, которые вы хотите, чтобы они использовали, или вы можете попросить их принести свои собственные материалы. Заставляя учащихся приносить свои собственные материалы, они усложняют задачу.Если вы предоставите набор изоляционных материалов, у учащихся будет база для работы, и они с большей вероятностью смогут правильно изолировать напиток с первого раза.
Это упражнение представляет собой введение в использование изоляционных материалов. Учащимся необходимо подумать о том, что они узнали о проводимости, конвекции и излучении, чтобы выбрать различные материалы для своей деятельности.
Попросите учащихся разработать план своей конструкции, прежде чем они будут изолировать свою чашку.Попросите их выдвинуть гипотезу, которую они смогут проверить. Вот несколько гипотез, которые могут придумать учащиеся:
- «Обмотка чашки алюминиевой фольгой предотвратит передачу энергии».
- «Накрытие чашки картоном замедлит теплопотери».
- «Использование гофрированного картона в качестве изолятора снижает теплопотери»
- “Обернуть чашку слоями газеты предотвратит передачу энергии.«
Затем учащиеся могут проверить свою гипотезу и в конце решить, верна она или нет.
Еще одно упражнение – использовать банки одинакового размера и завернуть их в 3, 6 и 9 слоев газеты. Это ясно показывает, что газета – очень эффективный изолятор, особенно многослойный.
МАТЕРИАЛЫ
- чайник
- 2 одинаковые кружки, металлические или керамические
- чай или кофе
- спиртовой термометр
- изоляционные материалы разные
- таймер или секундомер
ИНСТРУКЦИЯ
- Разделитесь на группы по 3 или 4 человека.
- Придумайте способ как можно дольше поддерживать чашку чая в тепле. Вы можете использовать любые материалы, которые есть у вас дома или предоставленные вашим учителем.
- Создайте свой дизайн.
- Напишите гипотезу для планируемого дизайна.
- Наполните изолированную чашку кипящим горячим чаем.
- Измерьте температуру термометром.
Держите термометр в чашке и определите время, необходимое для достижения комнатной температуры (примерно 25 ° C)
- Наполните неизолированную чашку кипящим горячим чаем и определите, сколько времени потребуется для достижения комнатной температуры.
- Повторите это упражнение, разлив холодный напиток в чашках.
ВОПРОСЫ:
Эти ответы зависят от учащегося, поскольку они основаны на собственном выборе учащимся материалов и температуре окружающей среды во время эксперимента.
Какие материалы вы использовали, чтобы согреть чай?
Ответ, зависящий от учащегося.
Почему вы выбрали именно эти материалы?
Ответ, зависящий от учащегося.
Как вы прикрепили материалы к кружке?
Ответ, зависящий от учащегося.
Нарисуйте помеченную схему вашего дизайна.
Ответ, зависящий от учащегося.
Сколько времени нужно, чтобы чай достиг комнатной температуры (25 ° C)?
Ответ, зависящий от учащегося.
Какие материалы вы использовали для охлаждения холодного напитка?
Ответ, зависящий от учащегося.
Почему вы выбрали именно эти материалы?
Ответ, зависящий от учащегося.
Как вы прикрепили материалы к кружке?
Ответ, зависящий от учащегося.
Нарисуйте помеченную схему вашего дизайна.
Ответ, зависящий от учащегося.
Сколько времени понадобилось вашему холодному напитку, чтобы нагреться до комнатной температуры (25 ° C)?
Ответ, зависящий от учащегося.
Почему вы также рассчитали время для неизолированных чашек?
Неизолированные чашки служат для контроля активности. Без тестирования неизолированных чашек мы не можем быть уверены в том, остыл бы чай (или нагрелся холодный напиток) с той же скоростью без дополнительных изоляционных материалов.
Была ли подтверждена ваша гипотеза?
Этот ответ будет зависеть от гипотез учащихся. Если они предполагают, что их материал уменьшит теплопотери, и они могут показать, что это так, то их гипотеза верна.Если они предполагают, что их материал уменьшит теплопотери, но чай остывает с той же скоростью, что и контрольный образец, то их гипотеза неверна.
Что вы узнали из своих попыток сохранить теплый напиток горячим, а холодный – прохладным? Некоторые материалы очень хорошо удерживают тепло, а другие – нет. Давайте теперь проведем более формальное исследование некоторых различных материалов, чтобы определить, какой изолирующий материал является лучшим.
AIM: Запишите цель расследования.
Чтобы исследовать, какие материалы являются изоляторами тепла.
МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТУРА:
- 4 стакана или банки
- 4 спиртовых термометра
- фольга алюминиевая
- ткань
- газета
- пластик
- чайник
- таймер или секундомер
МЕТОД:
Убедитесь, что слои газеты, пластика и ткани имеют одинаковую толщину, чтобы толщина материала НЕ изменялась при исследовании.
- Оберните один стакан газетой, один стакан пластиком, один стакан алюминиевой фольгой и четвертый стакан тканью.
- Вскипятите воду в чайнике.
- Налейте в каждый стакан по 250 мл кипятка.
- Поместите термометр в каждый стакан.
- Измерьте начальную температуру воды, а затем измеряйте температуру воды каждые 5 минут в течение получаса.
- Запишите измерения в таблицу в разделе результатов.
- Нарисуйте график, представляющий собранные вами данные.
РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:
Запишите результаты в следующую таблицу.
Время (минуты) | Температура стакана из алюминиевой фольги ( ° С) | Температура газеты (° C) | Температура пластика (° C) | Температура ткани (° C) |
5 | ||||
10 | ||||
15 | ||||
20 | ||||
25 | ||||
30 |
Используйте следующее пространство, чтобы нарисовать линейный график для каждого типа материала.Вы должны построить каждый график на одном и том же наборе осей.
Во-первых, нам нужно подумать, какие данные помещаются на каждую ось.
Что вы нанесете на горизонтальную ось абсцисс? Это независимая переменная.
Что вы нанесете на вертикальную ось Y? Это зависимая переменная.
Как вы собираетесь показать разницу между линиями для каждого типа материала на одном графике?
Учащиеся могут использовать разные цвета для каждого типа используемого материала.
Независимая переменная (время) должна быть нанесена на горизонтальную ось x, а зависимая переменная (температура) должна быть нанесена на вертикальную ось y. Учащиеся должны нарисовать каждый из четырех графиков один за другим разным цветом, чтобы различать линии. Если они не могут использовать цвет, убедитесь, что они тщательно помечают каждую строку.Фактическая температура воды до того, как она начнет остывать, повлияет на результаты. Также на перепад температур будет влиять температура окружающей среды в помещении. Важно отметить, что начальное падение температуры происходит быстро, но затем скорость падения температуры уменьшается. Это означает, что форма графика будет убывающей. Учащиеся должны предоставить заголовок для графика, например «График, показывающий снижение температуры с течением времени при использовании различных материалов в качестве теплоизоляционных материалов».«
Вы можете использовать критерии оценки 3 в конце руководства для учителя, если хотите оценить этот график.
АНАЛИЗ:
У какого из ваших графиков самая крутая кривая?
Алюминиевая фольга имеет самый крутой изгиб.Это может варьироваться в зависимости от фактической фольги и других материалов, которые вы использовали.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Ответы здесь должны соответствовать результатам учащегося.
Как крутизна кривой говорит вам о том, как быстро материал позволяет теплу уходить из воды?
Чем круче кривая, тем быстрее падает температура.Крутая кривая показывает, что тепло быстро покинуло воду.
Расположите материалы в порядке от очень хорошего изолятора до плохого изолятора тепла.
Ответ, зависящий от активности.
Какой материал лучше всего проводил тепло? Объяснить свой выбор.
Это зависит от результатов учащегося. Какой бы материал ни позволял наиболее быстрое снижение температуры, он является лучшим проводником тепла, так как это означает, что тепло легко выводится из теплой воды.
Какой материал был лучшим изолятором тепла? Объяснить свой выбор.
График с самой мелкой кривой – лучший изолятор. Это зависит от того, что наблюдал учащийся во время расследования.
Если бы вам нужно было держать бутылку с водой холодной как можно дольше, какой из 4 материалов вы бы выбрали? Объяснить свой выбор.
Учащиеся должны предложить изолятор, у которого на их графике была самая пологая кривая.
ВЫВОД:
Напишите заключение этого расследования.
Учащиеся должны ответить на вопрос, какой изолятор лучше.Итак, по своим результатам они могут сделать вывод, что это лучший.
Почему ткань – хороший изолятор? Тканые волокна ткани задерживают между собой воздух. Воздух плохо проводит тепло и замедляет потерю тепла через ткань.
Вот несколько разных тканей. А вот крупный план волокон, из которых состоит ткань.Обычно ткань не используется для согрева наших горячих напитков. Фактически, большинство чашек на вынос сделаны из пенопласта.Пенополистирол – хороший изолятор тепла. Он сделан из полистирола, через который пропущен воздух. Это делает пенополистирол чрезвычайно легким, а воздушные карманы делают его очень хорошим изолятором.
Узнайте больше об аэрогеле, изоляционном материале космической эры
Очень полезное применение изоляционных материалов – это холодильная камера и горячая камера. Посмотрите на следующее фото холодильника.
Коробка-холодильник.Ящики-холодильники используются для хранения продуктов в холодном состоянии. Для этого вам нужно положить ледяные блоки вместе с едой. Коробка кулера сделана из толстого слоя пластика. Как это помогает сохранять содержимое внутри прохладным?
Толстый слой пластика действует как изолятор, предотвращая / сводя к минимуму попадание тепла из окружающей среды в коробку-холодильник, и содержимое остается холодным внутри.
Горячий бокс работает аналогичным образом, но его можно использовать для сохранения тепла в течение длительного времени.Есть много способов построить хот-бокс.
Лучше всего провести это задание в качестве демонстрации. Каждому учащемуся может быть сложно принести в школу необходимое количество одеял и полотенец. Если вы хотите, чтобы учащиеся попробовали это, позвольте им делать это в группах. Попросите учащихся принести в школу полотенце или одеяло, чтобы у каждой группы было достаточно материалов. Пара старых подушек в ящике тоже подойдет.Вы также можете сделать хотбоксы меньшего размера с меньшими коробками и полосками ткани, а не с одеялами и полотенцами. Горячие боксы меньшего размера могут быть недостаточной изоляцией для приготовления еды, поэтому вы можете использовать кубик льда и попытаться сохранить его холодным. Горячий ящик может хранить холодные предметы в холоде, так как он также предотвращает передачу тепла из окружающей среды в ящик.
Это упражнение предоставляет один из способов создания хотбокса. Вы также можете сделать это как проект, в котором учащиеся должны проектировать и создавать свои собственные горячие ящики, и они также могут делать это в группах.
Материалы и инструкции по созданию этого хотбокса представлены только здесь, в Руководстве для учителей, на тот случай, если вы хотите, чтобы учащиеся спроектировали, изготовили и протестировали свой собственный хотбокс, а не тот, который вы сделали в качестве демонстрации.
МАТЕРИАЛЫ:
- большая картонная коробка
- картонная коробка среднего размера (должна поместиться в большую коробку)
- одеяла
- полотенца
- рис и воду довели до кипения около пяти минут.Это продолжит приготовление, если оно хорошо изолировано, и рис будет полностью приготовлен примерно через 40 минут.
ИНСТРУКЦИЯ:
- Выровняйте большую картонную коробку изнутри полотенцами и одеялами. Убедитесь, что внутри достаточно места для картонной коробки среднего размера.
- Поместите среднюю картонную коробку в середину большей картонной коробки.
- Оберните несколько маленьких полотенец и одеял с внешней стороны среднего ящика.Плотно упакуйте полотенца и одеяла, чтобы картонная коробка среднего размера не могла двигаться.
- Поместите горшок с частично приготовленным рисом в картонную коробку среднего размера, оберните горшок газетой, полотенцами и одеялом.
- Закройте крышку средней картонной коробки.
- Положите слой полотенец и одеял на закрытую картонную коробку среднего размера, а затем закройте также большую картонную коробку. Сверху положите еще несколько полотенец или одеял.
- Рис будет продолжать готовиться в горячем ящике.
ИНСТРУКЦИЯ:
- В зависимости от вашего учителя, он или она сделает хот-бокс в качестве демонстрации в классе, или вы должны спроектировать и изготовить свой собственный хот-бокс.
- Горячий бокс должен поддерживать горшок с рисом и водой, доведенный до точки кипения, достаточно горячей для завершения приготовления.
- Если вы проектируете и изготавливаете горячий бокс самостоятельно или в группе, вам необходимо подумать о том, какие материалы будут лучшими изоляторами для горячего бокса.
ВОПРОСЫ:
Нарисуйте помеченную диаграмму дизайна хотбокса, созданного вами, вашей группой или вашим учителем.
Ответ, зависящий от учащегося.Это связано с тем, что учащиеся делают в области технологий с точки зрения рисования своих дизайнов. Убедитесь, что он помечен и указывает используемые материалы.
Почему вы или ваш учитель использовали специальные материалы для изготовления горячего бокса?
Этот ответ зависит от используемых материалов.Например, полотенца и одеяла являются хорошими изоляторами, потому что воздух задерживается между ткаными волокнами, а также между слоями ткани. Картонная коробка также является лучшим изолятором, чем, например, металлическая коробка или контейнер.
Почему в хотбокс вы положили рис с кипящей водой, а не с холодной водой?
Блюдо должно быть горячим, чтобы он мог удерживать тепло в хотбоксе.Если еда и вода были холодными, хотбокс не позволял нагреваться, и рис не готовился.
Если бы у вас было что-то холодное, и вы хотели бы сохранить его холодным, вы могли бы использовать свой хотбокс? Поясните свой ответ.
Hotbox может хранить холодные продукты в течение более длительного периода времени.Это связано с тем, что изолирующие слои предотвращают попадание энергии извне в хотбокс, и поэтому внутри может оставаться прохладным.
Видео о приготовлении пищи на солнечных батареях
Сохранение тепла в наших домах зимой также очень важно, и есть разные способы сделать это. Давайте посмотрим, как утеплены наши дома.
На следующем изображении показано, как теряется тепло из дома, с использованием цветовой шкалы, чтобы показать, сколько тепла теряется. Красный цвет представляет области с высокой передачей энергии, желтый – со средней, а зеленый и синий – с областями с низкой передачей энергии.
Какие части дома теряют больше всего тепла?
Окна, дверь и крыша.
Как теряется тепло в этих местах?
Конвекция также охлаждает дом, холодный воздух всасывается через отверстия в дверях и окнах и циркулирует по всему дому. Часть тепла теряется из-за излучения через стены, крышу и окна.Давайте теперь сделаем наши собственные модельные дома, чтобы увидеть, как мы можем предотвратить потерю тепла.
Теперь учащиеся будут делать модели домов. Шаблон включен ниже. Если можете, сделайте копии шаблона для учащихся, так как это сэкономит время в классе, желательно на бумаге формата A3. Если вы не можете сделать ксерокопию шаблона, попросите учащихся начертить его на листе бумаги. Учащиеся могут выбрать количество окон в доме. Учащиеся могут использовать более толстый или более тонкий картон для стен и крыши.Они могут использовать ткань или вату на крыше и на полу. Им следует попробовать разные вещи, чтобы отрегулировать внутреннюю температуру своего модельного дома. Отверстия для окон можно было заклеить скотчем, имитирующим стекло.
В качестве дополнительного упражнения, если у вас достаточно времени в классе, было бы неплохо, чтобы каждый учащийся или группа учащихся создавали несколько разных моделей. Каждая модель может иметь разное количество окон и использовать разные методы теплоизоляции.Если у вас недостаточно времени в классе для каждой группы, чтобы выполнить более одной модели, предложите различным учащимся или группам учащихся использовать разные модели, а затем попросите группы сравнить свои результаты с результатами других групп.
МАТЕРИАЛЫ:
- модель домика шаблон
- бумага и картон
- клей
- липкая лента
- кусочков ткани или ваты
- дырокол
- ножницы
- термометр
- лампа (имитирующая солнечный свет)
- таймер или секундомер
ИНСТРУКЦИЯ:
- Ваш учитель может предоставить вам шаблон большого модельного дома, который вы сможете вырезать.Если нет, скопируйте следующий шаблон на большой кусок картона или создайте свой собственный шаблон для изготовления дома.
- Вырежьте небольшое отверстие в крыше с помощью дырокола. Это для термометра.
- Выберите количество окон в вашем доме.
- Вырезать окна. Заклейте отверстие скотчем, чтобы он действовал как стекло.
- Вырежьте кусок ткани для пола.
- Приклейте ткань к полу вашего модельного дома.
- Согните по пунктирным линиям, а затем склейте закрашенные створки вместе, чтобы получился домик. Поместите крышу сверху.
- Вставьте термометр через крышу.
- Установите лампу так, чтобы она светила прямо на дом вашей модели. Альтернативный вариант – поставить дома на солнечное место. Это будет зависеть от погоды.
- Снимайте показания температуры каждые 5 минут в течение получаса.
- Выключите лампу или вынесите модель из-под солнца и измерьте температуру по мере остывания дома, измеряйте каждые 5 минут в течение получаса.
В качестве дополнения спросите учащихся, что они могут сделать со своими модельными домами, чтобы предотвратить потери тепла? Попробуйте и проверьте это. Пример того, что могут сделать учащиеся, – выстелить внутреннюю часть дома ватой, а затем повторить эксперимент, чтобы увидеть, имеет ли это значение.
Время (минуты) | Температура (° C) |
0 | |
5 | |
10 | |
15 | |
20 | |
25 | |
30 | |
35 | |
40 | |
45 | |
50 | |
55 | |
60 |
Нарисуйте линейный график зависимости температуры от времени.Не забудьте указать заголовок для вашего графика.
Этот график представляет собой линейный график. Время должно быть по горизонтальной оси, а температура – по вертикальной оси. Температура должна повыситься, а затем достичь постоянной температуры. Когда лампа выключена, температура должна снизиться, а затем снова достичь стабильной температуры.
ВОПРОСЫ:
Почему ваш модельный дом нагрелся, когда на него светила лампа или когда он был помещен на солнце? Используйте свои знания о радиации, проводимости и конвекции в своем объяснении.
Энергия лампы (Солнца), передаваемая излучением модельному дому. Стены дома проводили энергию внутрь дома. Конвекция более теплого воздуха внутри дома обеспечила прогрев всего дома.
Почему ваш модельный дом остыл, когда лампа была выключена, или вы вернули свою модель внутрь подальше от Солнца? Используйте свои знания о радиации, проводимости и конвекции в своем объяснении.
Теплый воздух внутри модельного дома поднимается к крыше за счет конвекции. Энергия теплого воздуха передается наружу, потому что она проходит через крышу, стены и окна.
Что вы могли бы изменить в своем модельном доме, чтобы замедлить передачу энергии, чтобы в доме не было слишком жарко или слишком холодно?
Ответ, зависящий от учащегося.Каждый модельный дом потребует различных вмешательств, чтобы улучшить их изоляцию. Кто-то может предложить меньше окон, кто-то может предложить использовать ткань на стенах или утолщить стены с помощью картона.
Подумайте о своем собственном доме. Как вы думаете, что можно сделать, чтобы улучшить теплоизоляцию вашего дома зимой?
Ответ, зависящий от учащегося.Ответы будут зависеть от социально-экономических условий учащихся. Предложения могут варьироваться от установки ковров и двойного остекления до использования ткани или картона для герметизации щелей под дверями.
Будут ли предложения, сделанные вами в предыдущем вопросе, работать и на лето? Поясните свой ответ.
Изоляторы предотвращают выход тепла из дома, но в то же время предотвращают попадание тепла в дом.Это означает, что дом не должен принимать столько тепла летом, но зимой тепло остается внутри.
Здесь вы также можете объяснить некоторые новые строительные нормы и правила, например, требование о том, чтобы окна были с двойным остеклением, если они занимают большие площади в доме. Это необходимо для предотвращения потери энергии.
Из предыдущей главы вы узнали, что темные матовые поверхности хорошо поглощают излучение.Светлые блестящие поверхности плохо поглощают и могут отражать некоторое количество излучения. Эти свойства очень важны при выборе изоляционного материала. В очень жарком климате, например в Греции, местные жители красят свои дома в белый цвет, потому что стены не поглощают столько тепла в течение дня и, следовательно, остаются прохладнее внутри. Также учитывается положение дома по отношению к восходу и заходу Солнца. Например, люди будут строить свои дома в стороне от прямых солнечных лучей, если они живут в очень жарких местах.
Дома в Греции выкрашены в белый цвет, чтобы сохранять прохладу жарким летом.Давайте посмотрим, как в некоторых домах коренных жителей Южной Африки используются изоляционные материалы в конструкции дома.
Дома коренных народов
У коренных жителей Южной Африки есть много разных способов утеплить свои дома. Вот несколько фотографий разных домов разных групп коренных народов.
Зулусский дом с соломенной крышей.Дом ндебеле.Вы заметили, что в домах нет окон или окна очень маленькие? Окна позволяют большому количеству тепла уходить из здания, поэтому в этих конструкциях они скорее не учитываются. Крыши сделаны из соломы, которая плохо проводит тепло. Мы знаем, что большая часть тепла в доме теряется через крышу, поэтому использование изоляционного материала в крыше помогает минимизировать потери тепла в холодную погоду и приток тепла в жаркую погоду.
Крыши также выступают за стены, образуя выступ.Свес помогает затенять стены летом, но зимнее солнце все еще может проникать под свес. Стены тоже очень толстые. Как вы думаете, как это помогает?
Толщина помогает снизить теплопотери за счет теплопроводности. Это сохраняет дома прохладнее летом и теплее зимой.
Вас интересуют энергоэффективные здания? Узнайте больше об этом в Совете по экологическому строительству Южной Африки.http://www.gbcsa.org.za/
Теперь мы увидели, как наши знания об изоляционных материалах могут быть применены в мире вокруг нас, чтобы найти решения для предотвращения потерь тепла. Помните, вам будет любопытно узнать о возможностях.
- Тепло передается за счет теплопроводности, конвекции и излучения
- В некоторых случаях предпочтительна передача тепла, например, от обогревателя в воздух в помещении.
- В других системах необходимо минимизировать или предотвратить передачу тепла.
- Изоляционные материалы используются для сведения к минимуму потерь тепла от систем.
- Металлы являются хорошими проводниками тепла. Неметаллические материалы – хорошие изоляторы тепла. Неметаллы используются в качестве изоляционных материалов.
- Мы используем изоляторы, чтобы сохранять в наших домах тепло зимой и прохладу летом. Это помогает экономить энергию и электричество.
- В домах коренных народов на юге Африки используются изоляционные материалы, обеспечивающие энергоэффективность в нашем климате.
Концептуальная карта
Заполните следующую концептуальную карту, указав три способа передачи энергии.
Что такое изолятор? [1 балл]
Изолятор – это вещество, которое препятствует передаче через него энергии (тепла или электричества).
Верны ли следующие утверждения? Если они неверны, объясните, почему:
- Чайный уют защищает от холода. [2 балла]
Неверно.Чайный уют предотвращает передачу тепла от чая в окружающую среду.
Примечание: «Холодный» не может быть передан. Холод – это мера температуры.
Космос пуст, поэтому передача энергии между Землей и Солнцем невозможна. [2 балла]
Неверно.Солнце нагревает Землю излучением, которое может распространяться через вакуум.
В холодный день теплоизоляционная одежда снижает передачу энергии от вашего тела к окружающей среде. [2 балла]
Мужчина строит деревянный дом.Он живет в очень холодном районе, особенно зимой. У него есть место для одного окна. У него есть два варианта. Он может вставить большое окно с одной стеклянной панелью или он может вставить меньшее окно, в котором есть две стеклянные панели, разделенные небольшим воздушным пространством, заключенным между ними. Как вы думаете, какое окно ему следует использовать? Почему вы выбрали это окно? [3 балла]
Ему следует использовать меньшее окно с двойным остеклением, так как он должен предотвратить потерю тепла в холодной среде.Воздушное пространство замедляет теплопотери из-за теплопроводности, потому что воздух плохо проводит тепло. Кроме того, меньшее окно означает меньшую площадь поверхности для отвода тепла.
Кофе на вынос часто подают в бумажных стаканчиках с гофрированным картоном снаружи. Почему используются эти материалы? [4 балла]
Кофе очень горячий, и необходимо уменьшить передачу энергии в окружающую среду, чтобы он дольше оставался горячим.Бумага плохо проводит тепло. Гофрированный картон обеспечивает прослойку воздуха между картоном и чашкой. Воздух плохо проводит тепло. Это означает, что меньше энергии передается от кофе рукам человека и окружающей среде. Рифленый также означает, что площадь контакта между пальцами человека и чашкой меньше. поэтому проводимость меньше, поэтому человек с меньшей вероятностью обожжет пальцы.
Вы разработали новый материал для изоляции кофейных чашек.Вы надеетесь заработать на этом новом материале, но вам нужно проверить, работает ли он лучше, чем другие материалы. Вы устраиваете слепой тест, чтобы убедить группу людей, которые могут инвестировать в вашу новую компанию, чтобы вы могли ее развивать.
Ученому, проводящему тест, дается 4 разных материала, обозначенных A, B, C и D. Один из 4 материалов – это ваш новый материал, который вы разработали, но она не знает, какой именно. Это называется слепым тестом. Она берет 4 стакана и оборачивает каждый разным материалом.Она наливает горячую воду в каждый стакан. Она измеряет температуру воды в начале эксперимента и снова через 30 минут.
В следующей таблице показаны результаты ее эксперимента.
Время (минуты) | Материал A (° C) | Материал B (° C) | Материал C (° C) | Материал D (° C) |
0 | 70 | 70 | 70 | 70 |
30 | 34 | 30 | 50 | 48 |
Какая независимая переменная для этого эксперимента? [1 балл]
Какая зависимая переменная для этого эксперимента? [1 балл]
Нарисуйте гистограмму собранного материала.Отобразите начальную и конечную температуры для каждого материала в виде отдельных столбцов. [8 баллов]
Результаты эксперимента показали, что ваш материал – лучший изолятор. Исходя из результатов, какой материал (A, B, C или D) ваш? [2 балла]
Откуда ты знаешь? [2 балла]
Тип материала – независимая переменная.
Температура воды является зависимой переменной.
Вот пример графика. Оценки распределяются следующим образом:
0,5 балла за каждую полосу [0,5 х 8 = 4 балла]
Соответствующая рубрика [1 балл]
По 1 отметке в каждом заголовке осей [1 x 2 = 2 отметки]
Размещение правильных переменных на каждой оси.[1 балл]
Материал C – это ваш материал.
Материал C показывает наименьшее падение температуры, что означает, что материал препятствовал передаче большей части энергии в окружающую среду.
Как толстый шерстяной трикотаж помогает предотвратить потерю тепла? [2 балла]
Шерсть трикотажа действует как изоляционный материал, поскольку плохо проводит тепло.Плотный трикотаж также удерживает слой воздуха вокруг тела. Энергия от тела передается этому воздуху посредством проводимости. Этот теплый воздух не может оторваться от тела из-за густой шерсти. Волокна шерсти задерживают воздух, а воздух плохо проводит тепло.
Посмотрите на следующую фотографию, показывающую внутреннюю часть потолка в строящемся доме.Вы видите розовый материал?
Потолок в новом доме строится.Как вы думаете, для чего это нужно? [1 балл]
Как это будет работать? [2 балла]
Как вы думаете, в каком климате строится этот дом? Почему? [2 балла]
Розовый материал – изолятор, предотвращающий потерю тепла.
Материал плохо проводит тепло и поэтому сводит к минимуму передачу тепла из воздуха в доме через крышу наружу. Материал также задерживает в себе воздух, и воздух также является плохим проводником тепла, повышая изоляцию.
Вероятно, он строится в условиях холодного климата, так как принимаются дополнительные меры по снижению теплопотерь из дома.
Марафонцам в конце длинного забега часто выдаются термоодеяла, которые сделаны из пластика и имеют блестящую поверхность. Это очень тонкое легкое одеяло вообще не выглядит очень теплым.
Как вы думаете, это работает? [2 балла]
Можно подумать, что для этой цели лучше подойдет шерстяное одеяло.Как вы думаете, почему организаторы гонок предпочитают использовать эти пластиковые одеяла? [2 балла]
Пластик – изолятор. Во время забега тела бегунов сильно нагреваются, поэтому их тела пытаются остыть за счет потоотделения. Если все это тепло выйдет из их тел, бегуны остынут слишком быстро, что приведет к судорогам и их может заболеть.Пластик задерживает тепло под одеялом. Отражающая поверхность не позволяет одеялу излучать тепло в окружающую среду.
Это доступно для интерпретации учащимися. Основная причина в том, что пластиковые одеяла намного дешевле и одноразовые, а поскольку они могут раздавать их многим бегунам, это более экономично.
Изучите следующую схему, на которой показаны части, составляющие систему солнечного нагрева воды.Это другой тип, нежели тот, который мы рассматривали в начале главы. В этом солнечном водонагревателе вместо откачанных трубок установлена плоская солнечная панель, называемая коллектором.
>Из каких частей состоит эта система? [3 балла]
Почему имеет смысл иметь выпускную трубу для бака, чтобы идти к солнечной панели в нижней части бака? [2 балла]
Как вы думаете, почему кран находится в верхней части резервуара? [2 балла]
Какое покрытие, по вашему мнению, должно быть у этого резервуара, чтобы сделать его наиболее эффективной системой? [2 балла]
Бак, соединительные трубы и нагреватель солнечной панели.
Это связано с тем, что по мере того, как вода в резервуаре охлаждается, она движется ко дну (конвекционный поток), поэтому нижняя труба направляет эту воду в нагреватель для повторного нагрева.
Как и в предыдущем вопросе, теплая вода перекачивается из солнечного нагревателя в верхнюю часть бака.Теплая вода собирается в верхней части резервуара по мере подъема теплой воды (конвекционный поток). Таким образом, имеет смысл установить кран в верхней части резервуара для сбора теплой воды. Если бы кран был внизу, вода была бы холоднее.
Он должен быть покрыт изоляционным материалом для сохранения тепла внутри воды и уменьшения потерь тепла в окружающую среду за счет теплопроводности.
Итого [48 баллов]
Лучшая теплоизоляция автомобилей (все автомобили)
Это зависит от того, с каким типом тепла вы имеете дело.Если это конвекция, вы ищете изолятор с высоким значением r. Значение r будет зависеть от типа материала и его толщина. Если вы прекращаете излучение тепла, вы хотите знать, какой процент тепла барьер будет отражать.
Имейте в виду, что теплопередача зависит от множества переменных. Может быть трудно понять, что что нужно сделать, поэтому мы свели его к нескольким ключевым советам:
- Тепловой барьер должен иметь гладкую металлическую поверхность и отражать высокий процент лучистая энергия (хорошие барьеры обычно 97% +).Лицом к преграде в сторону жары источник для отражения лучистого тепла.
- R-значение, огнестойкость, максимальная тепловая номинальная температура и отражательная способность – все это вам расскажет. что-то о том, насколько хорошо материал изолирует или отражает тепло.
- Иногда лучшая защита от жары – это просто пространство для вентиляции. Чем больше воздушного потока, тем больше тепла, которое распространяется конвекцией, уносится.
В Second Skin нам нравится использовать легкие многослойные материалы с высоким показателем R в наших транспортных средств.
Теплоизоляционное одеяло Heat Wave Pro изготовлено из двух прочных внешних слоев фольги. с джутовым материалом и натуральными хлопковыми джинсовыми волокнами. Джут и деним обработаны для устойчивость к огню, плесени и плесени. Heat Wave Pro имеет класс огнестойкости и отвечает требованиям огня стандарты сопротивления (FMVSS 302).
Армированная фольговая ткань ламинирована с обеих сторон джутового материала для увеличения сияющее отражение и добавление долговечности.Натуральные волокна уменьшают конвекционную теплопередачу. и защитит вашу машину от экстремальных температур. Этот термоакустический барьер будет блокировать тепло и снижать уровень шума, производимого двигателями, выхлопными газами и трансмиссиями.