Напыляемая теплоизоляция — что это такое?

Среди имеющихся на рынке теплоизоляционных материалов, таких как пенопласт, пенополистирол, вспененный полиэтилен, базальтовое волокно, керамзит, значительную нишу занимает пенополиуретан (далее ППУ).

Пенополиуретановый теплоизоляционный материал в отличие от других материалов наносится на поверхность методом напыления. Получается слой утеплителя без стыков и зазоров с низким коэффициентом теплопроводности от 0,02 до 0,04 Вт/(м•K) в зависимости от плотности и сроком эксплуатации 30-40 лет.

Получение пенополиуретанового теплоизоляционного материала

Пенополиуретан – это полимерный материал, получаемый в результате взаимодействия полиольного компонента (А) и изоцианатного компонента (Б). Процесс напыления ППУ заключается в дозировании двух компонентов в заданной пропорции под давлением в смесительный пистолет для распыления, где под действием сжатого воздуха происходит высокоэффективное мгновенное смешение компонентов.

Далее смесь в виде аэрозольного факела распыляется на поверхность.  Сразу после нанесения происходит резкое увеличение пены в объеме. Пена застывает, образуя монолитное теплоизоляционное покрытие. Следует отметить, что по отдельности, оба компонента токсичны, но в результате полимеризации образуется экологически безопасный материал.

Пенополиуретан наносят на любую поверхность: металл, древесину, штукатурку, кирпич, рубероид, черепицу, кроме полиэтилена. Поверхность для нанесения должна быть сухой, обеспыленной и обезжиренной. Удалены крошащиеся и осыпающиеся участки. Для защиты окон, дверей, пола, мебели от пены используют полиэтилен.

Нанесение ППУ проводят в специальных защитных костюмах, респираторах, перчатках и очках. Оператор по напылению производит работы на расстоянии 0,5-1,0 м от поверхности, направляя поток строго перпендикулярно, равномерно, не оставляя щелей и зазоров, излишки пены срезают.  Толщина слоя пены за 1 проход 10-50 мм в зависимости от плотности напыляемого пенополиуретана.

 

Важно, чтобы исходные компоненты подавались в смеситель в установленной пропорции. Нарушение пропорции негативно отразится на качестве пены. Увеличение количества изоцианата приводит к хрупкости пены, и наоборот, при увеличении количества полиола пена становится излишне эластичной, что приводит к сжатию пены, отслоению от поверхности.

Виды пенополиуретана 

Напыляемый ППУ, применяемый в качестве теплоизоляции, отличается по типу ячейки – открытая и закрытая, и по плотности — от 8 до 110 кг/м³.

Открытоячеистый, легкий ППУ, имеет плотность 8-20 кг/м³, по теплопроводности сравним с минеральной ватой, но имеет более высокую звукоизоляцию, и используется для утепления внутренних перегородок, в комплекте с гидро- и пароизоляцией, так как он гигроскопичен (как и минеральная вата).

Закрытоячеистый пенополиуретан, плотность от 25 кг/м³ не гигроскопичен, не требует дополнительных слоев пароизоляции, применяется для теплоизоляции внешних стен.  

Плотность ППУ, кг/м3	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м•K)	Область применения	Устойчивость к механическим нагрузкам	Названия компонентов РПК
8-20	0,035-0,040	для звуко- и теплоизоляции внутренних перегородок	не устойчив	РПК НВ-103
20-25	0,030-0,036	для звуко- и теплоизоляции внутренних перегородок, а также внешних при использовании дополнительной гидроизоляции	не устойчив	РПК НВ-203
30-35	0,020-0,026	внешняя и внутренняя тепло- и звукоизоляция, утепление фундаментов, с глубиной засыпки до 3 м	слабые нагрузки	РПК НФ-303 РПК НВ-303 РПК НВ-302
40-55	0,022-0,028	внешняя и внутренняя теплоизоляция, утепление фундаментов, с глубиной засыпки до 3 м	слабые нагрузки, допускает нечастое хождение	РПК НФ-403 РПК НВ-403 РПК НВ-402 РПК НВ-401 РПК НФ-503 РПК НВ-503 РПК НВ-502 РПК НВ-501
60-90	0,028-0,034	внешняя и внутренняя теплоизоляция, изоляция фундаментов и эксплуатируемой кровли	устойчив	РПК НФ-603 РПК НВ-603 РПК НВ-602 РПК НВ-601 РПК НФ-803 РПК НВ-803 РПК НВ-802 РПК НВ-801
95-110	0,035-0,040	внешняя и внутренняя теплоизоляция, изоляция фундаментов и эксплуатируемой кровли	устойчив	РПК НФ-1003 РПК НВ-1003 РПК НВ-1002 РПК НВ-1001

Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладает пенополиуретан плотностью от 30 до 50 кг/м³.

Эффективность пенополиуретана как утеплителя

При выборе толщины слоя нужно учитывать климатическую зону, назначение утепляемого сооружения, исходные и необходимые температуру и влажность.

При расчетах необходимого количества ППУ, для утепления зданий и сооружений, нужно обращаться к СНиП 23-02-2003.

R_req = a*D_d + b

D_d = (T_int – T_ht)*Z_ht

Δ=R_req*λ 

R_req – сопротивление теплопередачи

a и b – коэффициенты (СНиП 23-02-2003)

D_d – градусо-сутки отопительного сезона 

T_int –требуемая температура внутри здания

T_ht – средняя температура воздуха снаружи помещения

Z_ht – длительность периода отопления

Δ – толщина слоя пенополиуретана

λ – теплопроводность

По формуле, представленной выше, рассчитывается сопротивление теплопередачи для здания целиком. Чтобы получить сопротивление теплопередачи только для ППУ, нужно из общего вычесть сопротивления остальных материалов, например, штукатурки, шпаклевки, и тд. Утепление пенополиуретаном позволяет использовать самый тонкий слой теплоизоляции в сравнении с другими утеплителями, так как его теплопроводность ниже. При сравнении ППУ с коэффициентом теплопроводности 0,022 Вт/(м•K), например, с минеральной ватой, у которой коэффициент теплопроводности 0,052 Вт/(м•K), получаем соотношение 0,052/0,022=2,36. Слой минеральной ваты 10 см, соответствует слою ППУ в 4,2 см.

Для расчета требуемой толщины утеплителя используют теплотехнические калькуляторы.

Преимущества пенополиуретана

• нанесение на поверхности любых форм;
• отсутствие мостиков холода;
• технология нанесения исключает появления щелей, пустот и трещин;
• надежное сцепление с поверхностями;
• срок эксплуатации с неизменными характеристиками 25 лет, далее теплопроводность несущественно повышается, общий срок эксплуатации 30-40 лет;
• высокая скорость работ по утеплению;
• пенополиуретан не поддерживает горение;
• экономия пространства: 150 мм минеральной ваты заменяет 50 мм пенополиуретана;
• низкие затраты на перевозку: объем исходных компонентов увеличивается в 10-100 раз в зависимости от выбранной плотности;
• устойчив к грибкам и сырости.

Стратегии термоизоляции в дайвинге

1. Главная
2. Статьи
3. Стратегии термоизоляции

Дик Лонг

Основы:
Сначала повторим базовые концепции:

Гидрокостюмы сухого типа просто сохраняют вас сухими. Они не согревают вас. Вы сохраняете тепло за счет утеплителей…

Количество и характеристики поддев-утеплителей будут зависеть в большей степени от уровня физических нагрузок, чем от температуры воды, в которой вы погружаетесь. В конечном итоге, именно мышцы являются генераторами тепла…

Работающий человек может производить в семь раз больше тепла, чем человек, находящийся в состоянии покоя. Подумайте о том, сколько одежды вам потребуется, если зимой вам придется неподвижно стоять на улице, или если вам понадобится рубить дрова. Если вы будете стоять неподвижно, вам понадобится вся термоизоляция, которая только окажется у вас под руками. Если вы будете идти – будет уже несколько легче. А если вы будете рубить дрова, вероятнее всего вам даже придется скинуть часть одежды. Один и тот же человек, одна и та же темпера воздуха, другой уровень физической активности. Подводные фотографы и дайверы ,использующие буксировщики, испытывают такие же проблемы. Даже в относительно теплой воде они замерзают.

Система кровообращения отвечает за перераспределение тепла в организме. В связи с этим, обеспечение хорошего кровообращения не менее важно, чем обеспечение адекватного количества термоизоляции. Все наши действия, приводящие к ограничению потока крови, приведут к снижению теплового потока. Тугая манжета на запястье ограничит поток крови к запястью, что соответственным образом ограничит количество тепла, идущего к рукам. Это исключительно важно, поскольку руки характеризуются самым высоким коэффициентом соотношения площади поверхности к массе, так что именно руки замерзают в первую очередь. К сожалению, как правило, именно здесь количество термоизоляции минимально.
Хождение по земле стимулирует поток крови, поскольку на воздухе ваша кровь обладает весом. Под водой плавание не стимулирует поток крови, поскольку ноги не касаются земли. Ваша кровь не обладает весом, поскольку “вода в воде есть вода”. Таким образом, очень важно, чтобы то, что вы носите на ногах, не было слишком тесным. Вы должны носить что-то, что сидит на ноге как шлепанцы, а не как кроссовки.
Сухой костюм должен сидеть достаточно свободно, чтобы вы могли надеть необходимый максимум утеплителей, и это не привело бы к ограничению движений или дыхания. В то же время он должен сидеть максимально плотно, чтобы обеспечить максимальный комфорт.

То, как сидит сухой гидрокостюм, необходимо проверять, одев максимальное количество утеплителей, которое вы только планируете использовать, и проверить, насколько свободны ваши движения. Вы также должны проверить уровень подвижности, который обеспечивает выбранный вами утеплитель. Плохо подобранные поддевки могут ограничивать подвижность, а списывают это зачастую на гидрокостюм.

В то время, как большинство дайверов могут безопасно использовать одни и те же компьютеры и/или таблицы, мы не можем создать одинаковые для всех рекомендации по сохранению тепла. Все люди значительно отличаются по производимому уровню тепла, и, соответственно, им требуется различный уровень термоизоляции. Это может быть связано с этническими особенностями, типом телосложения, возрастом, полом и так далее. Некоторые люди обладают большими мышцами, а значит большими генераторами тепла. В результате, крупным людям, обладающим большой мышечной массой, требуется меньше утеплителей, чем людям меньших габаритов с меньшей мышечной массой. По мере старения наша система кровообращения теряет эффективность. Таким образом, того, что было достаточно для обеспечения комфорта в молодом возрасте, будет недостаточно в будущем. Вы можете оглянуться вокруг, находясь в любом большом помещении, заполненном большим количеством людей. Некоторые из них будут одеты в футболки, в то время как другие будут одеты в пуловеры и свитера. Мы все различаемся.

Утеплителем является “пойманный” воздух/газ.

Все типы утеплителей, известные людям, суть “пойманный” воздух или другой газ. Для большей эффективности, чем в меньшие “емкости” пойман газ, тем лучше. Характеристики утеплителя зависят от теплопроводности материала. Например, тяжелые плотные волокна, как правило, проводят больше тепла, чем маленькие и легкие. Единственные материалы, приемлемые при изготовлении современных утеплителей под сухие гидрокостюмы – полиэстер и полипропилен.

Далее, как только дайвер входит в воду, и вода обжимает сухой гидрокостюм, она зажимает утеплитель между материалом гидрокостюма и телом дайвера. Давление воды будет оказывать влияние и на материал утеплителя. Из какого бы материала не был изготовлен утеплитель, он должен противостоять этой нагрузке. Как правило, более дешевые материалы имеют меньшее количество нитей на квадратный сантиметр, и при этом более пушисты; таким образом, они хуже противостоят обжиму. Некоторые материалы теряют до 70% своих термоизоляционных свойств, оказавшись под давлением, с которым приходится сталкиваться среднему дайверу, использующему сухой гидрокостюм. Более качественные материалы имеют большее количество нитей на квадратный сантиметр и более устойчивы к воздействиям давления. Вы получаете то, за что платите!

Материалы, идущие на изготовление утеплителей:

Выбор верного материала непрост. Зачастую, выбор утеплителя значительно сложнее, чем выбор самого сухого гидрокостюма. Ниже приведено краткое сравнительное описание материалов, используемых компанией DUI.

Материал Thinsulate™

Материал Thinsulate™ изготовлен из полипропиленовых волокон, имеющих размеры примерно в 1/1000ую человеческого волоса. Полипропилен – модифицированный воск. Данный тип материала обеспечивает наиболее эффективную термоизоляцию в сравнении со всеми известными на сегодняшний день материалами (по соотношению веса к теплу). Компания DUI использует Thinsulate™ 200 грамм и 400 грамм, устойчивый к внешнему давлению. Он также известен как Thinsulate™ типа B или “Ультра”. Этот тип материала Thinsulate™ обычно используется при изготовлении обуви, поскольку он сохраняет свои термоизоляционные свойства, даже будучи сжатым весом стоящего на нем человека. В дополнение, волокна сплетены так плотно, что природное свойство воска – отталкивание воды, не позволяет воде проникнуть в материал утеплителя, даже если она сумела проникнуть в гидрокостюм. До тех пор, пока материал не подвергается значительному давлению, вызванному обжиму сухого гидрокостюма, капли воды не будут соприкасаться друг с другом и не смогут проводить тепло. Телу придется нагревать воду, находящуюся в костюме, но до тех пор, пока капельки зажаты между волокнами и не соприкасаются, они не смогут отводить тепло. Эти свойства делают материал Thinsulate™ превосходным выбором.

Флис.

В настоящее время на рынке присутствует множество флисов. Некоторые стоят очень мало. Существую неэластичные флисы, которые используются в сочетании с нейлоновой или микроволоконной подкладкой (это ограничивает их проницаемость для ветра). Они будут сидеть очень свободно, поскольку они неэластичны, а вы должны иметь возможность свободно двигаться. Некоторые ограничения свободы движений возникнут в любом случае за счет обжима гидрокостюма.
Также существую флисы, тянущиеся только в одном направлении. Их цена в два раза выше неэластичных флисов. Этот материал, как правило, раскраивается таким образом, чтобы он тянулся в горизонтальном направлении – это обеспечит дайверу большую свободу действий, когда костюм окажется обжат. Тем не менее, такие материалы не тянутся в вертикальном направлении. Оба эти типа флисов могут обладать различной плотностью и, соответственно, по разному противостоять обжатию костюма. Помните, все типы утеплителей, по своей сути, являются “пойманным” воздухом/газом. Флис, используемый компанией DUI при изготовлении утеплителей, обладает средней плотностью и доступен в двух толщинах.
Эластичный материал высшего качества Polartec®, называемый PowerStretch®, обойдется раза в три дороже, чем материал, растягивающийся в одном направлении, и в пять раз дороже неэластичного материала. Тем не менее, он обеспечивает максимальную свободу движений и обладает наивысшей плотностью среди всех материалов типа Polartec/флис. Его высокая плотность и возможность точной подгонки по фигуре означает, что вы можете использовать утеплитель меньшего веса. Это – отличный выбор для людей с нестандартными фигурами или людей маленьких размеров, которым некомфортно в более громоздком утеплителе Thinsulate™. Помните, люди меньших размеров замерзают раньше, чем более крупные люди, и в холодной воде им может требоваться несколько слоев этого материала.

Водяной пар.

Буквально через несколько минут после закрытия молнии вашего костюма воздух внутри костюма достигает 100% влажности. Средний человек теряет стакан воды за час, даже находясь в состоянии покоя. Эта вода будет испаряться и проходить через утеплитель, осаживаясь на внутренней поверхности сухого костюма. Там он будет конденсироваться, поскольку эта часть костюма будет холодной. Когда после погружения вы снимите ваш гидрокостюм, вы обнаружите, что внутренняя поверхность сухого костюма и внешняя поверхность утеплителя несколько влажные. Это влага, испарившаяся с поверхности вашей кожи и сконденсировавшаяся.
Если вы используете пористый материал, такой как флис, вы можете пристально посмотреть на внешнюю поверхность материала – и увидите маленькие блестящие капельки влаги. При первом дуновении ветра они испарятся, охлаждая дайвера, и дайвер почувствует это незамедлительно. Если утеплитель имеет наружный слой, защищающий от ветра (тафта или микроволоконный материал), вы не почувствуете этого охлаждения. Хотя испарение по-прежнему имеет место, ветер не сможет проникнуть через внешний слой.

Дополнительные факторы, которые необходимо учитывать.

Длительные погружения/Декомпрессия.

Если вы собираетесь пробыть в воде долгое время, более 90 минут, для того, чтобы чувствовать себя комфортно даже в относительно теплой воде, вам потребуется большее количество термоизоляции. Дайверам, которым в ходе погружений приходится проходить декомпрессию, потребуется больше утеплителей, поскольку большую часть погружения они проводят практически не двигаясь.

Аргон.

Эффективность утеплителя может быть увеличена за счет замещения воздуха внутри костюма аргоном. Чтобы сделать это, перед погружением костюм необходимо трижды полностью “промыть” аргоном. Таким образом вы увеличите термозащиту на двадцать процентов. Эти двадцать процентов достаточно заметны. Многие дайв-центры предлагают забивку баллонов аргоном.
СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Не забивайте аргоном баллон, на котором находится регулятор со второй ступенью. Были случаи, когда дети находили аргоновый баллон с подсоединенной второй ступенью и начинали дышать из него. Необходимо сделать всего четыре вдоха – и вы потеряете сознание.

Руки.

Мы выяснили, что при понижении температуры воды, стандартных перчаток не хватает, чтобы руки не замерзали. Вам понадобятся сухие перчатки. При использовании сухих перчаток очень важно, чтобы утеплитель был достаточно просторным – иначе он будет ограничивать поток крови, что приведет к ограничению потока тепла. Существует несколько типов сухих перчаток, которые вы можете использовать. Выбор должен базироваться на ваших потребностях. Перчатки, интегрированные в костюм (они называются SI-5), являются отличным выбором для тех, у кого руки очень чувствительны к холоду, или же для людей с затруднениями кровообращения в конечностях. В этом случае, кольцо перчатки крепится к костюму, и при использовании сухих перчаток манжеты удаляются. Это обеспечивает наилучшую циркуляцию крови и воздуха, и это самый “теплый” способ. Человек, совершающий погружения в условиях, в которых перчатка может быть легко порвана или проткнута, может использовать перчатки компании SI-Tech, которые позволяют одновременно использовать как перчатки, так и манжеты. Дайвер должен взвесить, оценить, насколько больший комфорт перевешивает риск повреждения перчатки. Решение должно диктоваться условиями и типом осуществляемых погружений.
Если вы случайно проткнете перчатку во время погружения, и вода начнет просачиваться внутрь, просто поднимите руку выше уровня головы. Если в перчатке имеется дыра, от нее будет подниматься поток пузырей. Если вы поднимите руку, и будут идти пузырьки, вода не сможет попасть внутрь…
Просто смените перчатки между погружениями. Этот метод отлично работает, если отверстие невелико.

Стратегия многослойности.

Дайвер, погружающийся в сухом костюме, может столкнуться с широким спектром температур и степеней физической нагрузки. Вы вряд ли захотите во всех условиях ограничиваться одним и тем же утеплителем. Перегрев часто может быть более опасным, чем переохлаждение. Многослойность обеспечивает максимальную гибкость. Вы можете совместить несколько утеплителей различных типов, чтобы соответствовать условиям конкретного погружения.
Ваш “набор” должен состоять из четырех отдельных предметов, которые в различных сочетаниях позволят вам соответствовать требованиям большинства ваших погружений.

Выбор основного слоя утеплителя должен основываться на ваших личных нуждах.

Основной слой может состоять из утеплителей Polartec® PowerStretch® 300, Thinsulate Insulation™ 200 или Thinsulate™ Ultra 400.

Подкладка.

В качестве подкладки отлично работают более легкие утеплители, такие как ActionWear™. Выбор подкладки будет зависеть от выбранного основного слоя. Вам стоит подумать о том, как избежать слишком большой толщины.

Жилет.

Жилет ActionWear™ состоит из двух слоев полиэстера (флиса).

Боты.

Мы рекомендуем вам приобрести самые толстые боты, которые сможете, и использовать их во время всех погружений. Носок или носок с подошвой (turbo sole) на вашем костюме рассчитаны на использование с самым толстым утеплителем, таким как Thinsulate™ Ultra 400. Если вы всегда используете один и тот же утеплитель, вы всегда сможете использовать одни и те же ласты. Не беспокойтесь, мы провели исследования: никто никогда не умирал из-за перегрева ног!

Используя различные комбинации, дайвер сможет выбрать наилучшее сочетание “слоев”, соответствующее требованиям конкретного погружения, с учетом температуры воды и уровня физической нагрузки. При какой температуре и/или уровне физической нагрузки, зависит только от вас и от уровня вашего комфорта. Ваше тело само подскажет вам, что работает наилучшим образом. Помните, что каждый раз, когда вы меняете тип утеплителя, вы изменяете объем термоизоляции и объем воздуха, окружающий ваше тело, а значит, плавучесть всей системы. Очень скоро вы поймете, сколько грузов требуется при использовании каждого элемента утеплителя.

Рекомендации по чистке и сушке утеплителей.

Утеплитель Thinsulate™.

Если по какой-то причине во время погружения ваш утеплитель намокнет, это не значит, что вы должны прервать погружения. Попросите пару человек помочь вам как можно лучше отжать ваш утеплитель. Убедитесь, что вы избавились от большей части воды, а затем раскрутите ваш утеплитель над головой, чтобы вся вода собралась в одной точке, а затем отожмите ее второй раз. Несмотря на то, что утеплитель будет очень холодным (это вызвано испарением), вы сможете прогреть остатки воды всего за несколько минут, как только вы его оденете. Вы сохраните примерно восемьдесят пять процентов изначальной термозащиты и сможете комфортно продолжить погружения.

Если ваш утеплитель начинает приобретать сильный запах, это связано с тем, что ваше тело теряет во время погружения не только воду, но и пот. Пот содержит бактерии, которые, попадая в материал утеплителя, начинают размножаться, что и приводит к возникновению запаха. Обычно с этим можно справиться, постирав ваш утеплитель в стиральной машине. Заполните машину водой, засуньте утеплитель в воду, добавьте стакан отбеливателя или белого уксуса, и запустите машину. Не вешайте поддевку для просушки. Разложите ее и позвольте высохнуть – не используйте сушилку! Отбеливатель или уксус уничтожит бактерии и избавит утеплитель от запаха.
Если под утеплителем Thinsulate™ вы носите тонкий слой полипропилена, этот слой будет поглощать пот и бактерии. Вы сможете сэкономить на стирке вашего утеплителя Thinsulate™.

Если в ваш костюм попадает соленая вода, вы можете слегка прополоскать утеплитель, и таким образом вы избавитесь от соли. Не надо использовать мыло. Если при стирке утеплителя Thinsulate™ вы использовали мыло, вам потребуется простирать его полностью не менее трех раз, чтобы избавиться от мыла. Мыло, оставшееся в материале, повлияет на его способность отталкивать воду. Поэтому его использования следует избегать.

Флис.

Стирка флиса значительно проще, поскольку его можно стирать и сушить также, как обычную одежду. Вам следует использовать незначительное количество мыла, установить машину в “щадящий” режим, а сушилку – на самую низкую температуру.

По материалам компании DUI
Перевод: Кирилл “CELT” Егоров

Теплоизоляция

: что это такое и как она используется?

Теплоизоляция относится ко многим способам, которыми мы пытаемся предотвратить передачу тепла от одного объекта к другому. Этими двумя объектами могут быть горячие и холодные поверхности технологического оборудования на промышленных объектах или внутренние и внешние стены в жилых домах. Области применения теплоизоляции теоретически безграничны.

Несмотря на широкий спектр применений, доступных для функционализированных изоляционных материалов, все они обеспечивают одинаковые фундаментальные преимущества: более низкие потери энергии приводят к большей эффективности, что обеспечивает большую отдачу от инвестиций (ROI). Будь то изоляция стен жилых помещений или защита чувствительных механизмов от высоких температур, все различные типы изоляции соблюдают одни и те же простые принципы.

В этой статье Mid-Mountain Materials, Inc. более подробно исследует некоторые из различных типов теплоизоляции и области их применения.

Принципы работы теплоизоляции

Перед описанием различных типов изоляционных материалов, используемых в условиях высоких температур, стоит рассмотреть некоторые основные концепции теплопроводности и изоляции. Теплота — это термодинамическое количество тепловой энергии, которая перетекает из одной системы в другую, когда между ними существует разница температур. Он передается одним из трех различных способов:

• Проводка
• Конвекция
• Радиация

Теплоизоляция обычно используется для ограничения теплопередачи посредством теплопроводности, которая требует, чтобы объекты находились в прямом контакте друг с другом. В некоторых типах изоляции используются отражающие покрытия для предотвращения передачи тепла через излучение, но в этой статье мы в основном имеем дело с передачей тепла между контактирующими объектами.

Скорость передачи тепла между объектами определяется коэффициентом теплопроводности (k) материалов. Металлы и керамика с высокой теплопроводностью часто используются для передачи тепла. Карбид кремния, например, с номинальной проводимостью 170 Вт/м·К обычно используется для создания высокотемпературных нагревательных элементов для промышленных печей и печей.

Наоборот, низкая теплопроводность дает чрезвычайно высокие значения сопротивления. Многие материалы на основе диоксида кремния имеют значения сопротивления менее 2 Вт/м-К, что может эффективно уменьшить поглощение тепла и минимизировать передачу. Хотя теплопроводность изоляционных материалов является критическим фактором производительности, необходимо учитывать многие другие свойства, в том числе:

• Плотность
• Удельная теплоемкость
• Толщина
• Термомост

Какие материалы используются в теплоизоляции?

Естественно, материалы с высокими значениями термостойкости форматируются в самые плотные и толстые форматы, чтобы обеспечить эффективную теплоизоляцию. Изделия на основе волокнистых и иглопробивных матов являются одними из самых популярных конфигураций, так как их можно изготовить, отгрузить и установить быстро и качественно. Гибкие форматы также обеспечивают столь необходимую степень универсальности, когда речь идет об обертывании теплоизоляцией сложных механизмов или заполнении тесных пустот.

Если вы хотите более подробно ознакомиться с тем, как наши теплоизоляционные материалы работают в суровых высокотемпературных условиях, прочитайте нашу предыдущую запись в блоге: Теплоизоляционные ткани для кожухов паровых клапанов

Однако широкое историческое использование асбеста в таких форматах подчеркнул потенциальную опасность, присущую некоторым материалам. Несмотря на выдающееся значение сопротивления 0,08 Вт/м-К, асбест обладает известными канцерогенными эффектами и связан с широким спектром серьезных долгосрочных заболеваний.

В Мид-Маунтин мы используем огнеупорные керамические волокна высокой чистоты, ткани на основе диоксида кремния, маты из стекловолокна и многие другие типы изоляционных материалов для обеспечения безопасной и оптимальной работы в любой области применения. Наши системы промышленной изоляции обеспечивают беспрецедентную производительность в некоторых из самых суровых промышленных условий. Доступны следующие форматы:

• Штампованные прокладки
• Уплотнения футеровки печи
• Съемные изоляционные покрытия
• Изоляция труб

Теплоизоляция из материалов Mid-Mountain

Mid-Mountain Materials, Inc. является ведущим поставщиком теплоизоляции для требовательных областей применения. Для получения полной консультации о том, как наши продукты обеспечивают ощутимую окупаемость инвестиций в приложениях для управления температурным режимом, просто свяжитесь с сотрудником отдела продаж сегодня.

Теплоизоляторы | Физика Фургон

Категория Выберите категориюО фургоне физикиЭлектричество и магнитыВсе остальноеСвет и звукДвижение вещейНовая и захватывающая физикаСостояния вещества и энергииКосмосПод водой и в воздухе

Подкатегория

Поиск

Задайте вопрос

Последний ответ: 22.10.2007

В:

Как работает теплоизолятор?
– Сара
Англия

A:

Sarah –

Теплоизолятор – это то, что препятствует перемещению тепла из одного места в другое. Существует 3 основных пути распространения тепла: конвекция, теплопроводность и излучение. Обычно фраза «теплоизолятор» относится к материалу, который блокирует проводимость.

Проводимость — это то, что происходит, когда что-то горячее физически касается чего-то холодного. Тепло переходит от горячей поверхности к холодной, нагревая ее. Чтобы этого не произошло, вы используете материал, через который тепло не может проходить очень легко (теплоизолятор).

Но что это за материал? Проведите несколько экспериментов. Заверните чашку с очень горячей водой в материал, который, по вашему мнению, может быть изолятором (например, в одеяло). Положите руку на внешнюю сторону изолятора и посмотрите, насколько она горячая. Попробуйте с разными материалами. Чем жарче снаружи, тем больше тепла уходит изнутри и тем хуже изолятор. Попробуйте то же самое с кубиком льда. Какой из них кажется самым холодным снаружи?

-Тамара

Вам также может быть интересно, как на самом деле работает теплоизолятор.

Ключевым моментом в избавлении от теплопроводности является очень мало путей, по которым тепловая энергия может легко перемещаться. Один из лучших способов перемещения тепловой энергии — это энергия электронов, которые проводят электричество в металлах, поэтому лучше избегать металлов. Другой — это крошечные звуковые волны, поэтому вам не нужен хороший кристалл (например, сапфир), в котором звуковые волны проходят долгий путь, прежде чем отражаются в новом направлении. Газы (например, воздух) имеют низкую теплопроводность, но они склонны к тепловой конвекции, при которой большие потоки текучего материала (приводимого в движение силой тяжести) переносят тепло. Эти токи могут быть прерваны очень тонкими стенками из пластика, например, из пенополистирола, отличного теплоизолятора. Одеяла используют волокна ткани, чтобы частично остановить конвекцию.

Чтобы получить наилучшую теплоизоляцию, иногда необходимо также подавить тепловое излучение (в основном инфракрасное излучение). Этого можно добиться с помощью очень тонких отражающих металлических слоев, подобных тем, которые вы видите на стеклянном термосе. Но разве мы не говорили, что металла следует избегать? Вы, конечно, не хотите, чтобы металл проникал между частями, которые должны иметь разную температуру, но это нормально, когда все металлические слои имеют одну температуру – им некуда отводить тепло.

Майк В.

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение №1: проведение экспериментов

В:

Я провожу эксперимент с использованием воды и различных изоляторов. Я хочу знать, как сделать это наилучшим образом для истинного научного результата. Я планирую использовать небольшие пластиковые пробирки объемом 25 мл, помещенные в картонные контейнеры для мороженого. Я удостоверюсь, что температура воды измеряется, прежде чем выставлять контейнеры на улицу на определенный период. Я рассматриваю возможность использования: перьев, кусочков пенопласта, газет, песка и теплоизоляции дома. Можете ли вы дать мне какой-либо совет по поводу альтернативных изоляторов или где искать, ПОЧЕМУ разные изоляторы работают по-разному? Я хочу преуспеть в этом проекте и нахожу его интересным, поскольку моя семья проводит так много времени на свежем воздухе!
– Марион Хаммер (11 лет)
03062

A:

Привет, Мэрион. Ключом к проведению хорошего научного эксперимента обычно является вопрос, на который вы хотите ответить. Вы можете разработать эксперимент вокруг этого вопроса.

Ваш вопрос “Какой материал изолирует воду от изменений внешней температуры?”

Mike W.