Теплопроводность пенополистирола, от чего зависит и на какие параметры влияет
Из всех бюджетных видов утеплителей, обладающих несущими способностями, пенопласт имеет минимальный коэффициент теплопроводности: не более 0,043 Вт/м·К при применении в обычных условиях. Отличные теплоизоляционные свойства объясняет ячеистая структура материала: только 2 % от общего объема занимают полистирольные стенки вспененных гранул, остальные 98 приходится на воздух. Как следствие, плиты пенопласта имеют низкий удельный вес и не перегружают строительные конструкции. Также положительно оценивается неизменность изоляционных параметров утеплителя в процессе эксплуатации. Пенопласт не боится намокания в сравнении с минватой, не теряет форму как эковата, единственным условием является закрытие его от лучей солнца.
Оглавление:
- Что влияет на теплопроводность?
- Взаимосвязь с другими параметрами
- Сравнение разных марок
От чего зависит теплопроводность пенополистирола?
Теплоизоляционные свойства этого материала определяются объемом содержащегося внутри гранул воздуха. Сама по себе характеристика отражает количество перенесенной тепловой энергии от более горячего участка строительной конструкции к холодному, соответственно, чем она меньше, тем лучше. Плиты из пенополистирола в этом плане выигрывают у других утеплителей: ячеистая структура обеспечивает не только хорошую изоляцию, но и более равномерное распределение градиента температуры по всей толщине.
Распространенным заблуждением является мнение, что главным влияющим на теплопроводность фактором служит плотность пенопласта. На практике, эти две характеристики имеют линейную взаимосвязь, уплотнение приводит к уменьшению объема воздуха внутри гранул, но одновременно улучшает коэффициент водонепроницаемости материала и упрочняет стенки ячеек. Минимальная теплопроводность наблюдается у плит из пенополистирола с удельным весом около 30 кг/м3, увеличение плотности вызывает незначительное (доли процентов) ухудшение теплоизоляционных способностей и при достижении определенных показателей коэффициент становится неизменным – 0,043 Вт/м·К.
На практике значение зависит от:
- Структуры пенопласта: качественные марки с плотно запаянными ячейками лучше держат тепло.
- Толщины плит.
- Условий эксплуатации: влажности и температуры (возрастание последней приводит к снижению теплопроводности пенопласта).
Взаимосвязь с другими характеристиками и показателями
Для достижения нужного эффекта энергосбережения проводится теплотехнический расчет толщины прослойки из пенопласта. Теплопроводность утеплителя при этом является главным учитываемым фактором, наряду с общей величиной сопротивления, определяемой климатическими особенностями региона и типом строительной конструкции. Практика показывает, что максимальная толщина (и, соответственно, минимальная теплопроводность) требуется при обустройстве полов, фундаментных участков, подвалов и перекрытий. В этом случае используются марки от 0,033 до 0,038 Вт/м·К. При утеплении внешних стен приобретается пенопласт со средним значением характеристики (от 0,037 Вт/м·К).
Замечено, что величина коэффициента теплопроводности ухудшается при длительной эксплуатации в условиях повышенных температур (верхний предел составляет 80 °C). Также пенопласт теряет свои теплоизоляционные способности при изменении структуры под прямым воздействием солнечного излучения и атмосферных осадков. Этого легко избежать – достаточно просто закрыть плиты сайдингом, стяжкой, штукатуркой или краской. Последним важным требованием является отсутствие мостиков холода: вне зависимости от величины теплового сопротивления утеплителя неплотная укладка плит приводит к потерям температуры. Для предотвращения подобной ситуации все возможные стыки аккуратно заполняются монтажной пеной (выбираются марки с минимальным вторичным расширением, не сдвигающие материал) и герметизируются, в идеале укладывается два слоя пенополистирола со смещением листов.
Сравнение теплопроводности у марок с разной плотностью и назначением
Более наглядно зависимость теплоизоляционных свойств от степени наполненности пенопласта и закрытости его структуры показывает сопоставление этих параметров у продукции разных видов. Не секрет, что при равной толщине плит теплопроводность экструдированного пенополистирола более низкая в сравнении с обычным. Хорошую изоляцию также обеспечивают гранулы, точное значение зависит от размера фракций, но в целом лучшие наблюдаются у вспененной крошки, худшие – у дробленки. Результаты сравнения характеристик разных марок сведены в таблицу:
Наименование марки пенопласта | Плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К | |
Кнауф Терм | Дача | 15 | 0,048 |
Стена | 25 | 0,04 | |
Фасад | 35 | 0,031 | |
Пол | 40 | 0,035 | |
Дом | 40-42 | 0,032 | |
Кровля | 0,036 | ||
ПСБ-С | До 15 | 0,043 | |
15-25 | 0,041 | ||
15-35 | 0,038 | ||
50 | |||
Экструдированный пенополистирол | 33-38 | 0,03 | |
38-45 | 0,032 | ||
М-50 вспененная крошка с размером гранул от 0,5 до 1 мм | 30* | 0,036 | |
М-25, то же с более крупными гранулами (4-6 мм) | 10* | 0,042 | |
Дробленка (3-6 мм) | 11* | 0,05 |
* — насыпная плотность материала.
Результаты сравнения доказывают, что плотность пенопласта влияет на теплопроводность линейно и косвенно. Тяжелые марки экструдированного пенополистирола обладают лучшими изоляционными свойствами, несмотря на снижение объема воздуха внутри ячеек, низкая теплопроводность у них достигается за счет введения графитовых добавок и хорошей влагостойкости.
Как следствие, значение этого показателя стоит уточнить еще до выбора и приобретения утеплителя, он относится к основным рабочим характеристикам и обязательно подтверждается соответствующей документацией от производителя (указывается ГОСТ и итоги испытаний).
Коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола
Экструдированный пенополистирол обладает пористой структурой, благодаря которой отлично сохраняет тепловую энергию. Теплопроводность материала зависит от его плотности, характеристика которой выносится в его маркировку. В отличие от пенопласта, ячейки которого заполнены газом, этот теплоизолятор содержит внутри себя воздух, который не испаряется, сохраняя свойства даже при намокании.
Рис.1 Смещение точки росы при снижении теплопроводности материала
Понятие теплопроводности материалов
Любые тела, газообразные, жидкие среды при контакте друг с другом стремятся выровнять температуру молекул, из которых состоят. Обмен частиц различных материалов энергией и называется теплопроводностью.
Например:
- в зимнее время холодный уличный воздух стремится выровнять температуру внутри помещений;
- для чего забирает тепловую энергию у стен зданий;
- которая передается им нагретым от регистров отопительных приборов воздухом.
Положительный коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола означает передачу энергии лишь в сторону увеличения температуры. Вещества с отрицательным коэффициентом ТП понижают температуру окружающей среды (инертные газы, использующиеся в климатическом оборудовании).
В строительстве применяются материалы, способные предотвратить теплопотери, защитить жилище от холода. Поэтому, тепловой барьер должен быть непрерывным, чтобы отсутствовали мостики холода, сводящие на нет усилия по теплоизоляции здания.
Рис.2 Сравнение теплопроводности конструкционных, теплоизоляционных материалов
Факторы, влияющие на теплопроводность пенополистирола
Плотность материалов показывает содержание в них воздуха, с увеличением этой характеристики коэффициент теплопроводности снижается. Для пенополистирола при увеличении плотности от 10 до 35 кг/м3 он снижается с 0,044 единиц до 0,032 единиц. Для облегчения расчетов при проектировании производители утеплителя добавляют в состав графит, выравнивая теплопроводность пенополистирола любой плотности до единого значения 0,055 единицы.
Поэтому, приобретая на строительном рынке листы ЭППС, потребителю не нужно проверять данную характеристику материалов разной плотности.
Сравнение пенополистирола с прочими теплоизоляторами
Конструкционные материалы этих силовых конструкций оклеиваются теплоизолятором для распределения свойств:
- бетон, кирпич, дерево обеспечивают стабильную геометрию коробки здания, прочность, достаточную для эксплуатационных нагрузок;
- пенополистирол создает тепловой барьер для снижения теплопотерь.
Слой этого материала в 2 см успешно заменяет:
- 27 см пенобетона;
- 37 см кирпича;
- 20 см пиломатериала;
- 4 см минваты;
- 3 см пенопласта;
Основным достоинством ПСБ-С является сохранение свойств при контакте с водой. Недостаток заключается в оплавлении при контакте с открытым огнем. Присутствие в материале антипиренов не может полностью решить проблему пожаробезопасности. Поэтому, пенополистирол запрещен нормативами СНиП для полного оклеивания фасадов.
Вокруг оконных, дверных блоков, в межэтажных противопожарных отсечках допускается только негорючая базальтовая вата. Вся остальная плоскость наружной стены может быть защищена в целях экономии экструдированным пенополистиролом.
С этой статьей также читают:
Пенопласт и его коэффициент теплопроводности. Экструдированный пенополистерол
Коэффициент теплопроводности пенопластов складывается в общем случае из коэффициентов теплопроводности твёрдой фазы, газа , а также конвективной и лучистой, или радиационной составляющих. При использовании пенопластов в качестве теплоизолирующих материалов следует по возможности уменьшить вклад каждой из компонент в суммарную величину . Вклад величины весьма мал по двум причинам. Во-первых, коэффициент теплопроводности полимерной фазы весьма незначителен и составляет 0,1-0,3 ккал/м*час*град. Во-вторых, доля полимерной фазы (стенок и рёбер ячейки) в пенопластах занимает незначительную часть общего объёма материала.
Коэффициент теплопроводности пенопластов складывается в общем случае из коэффициентов теплопроводности твёрдой фазы, газа , а также конвективной и лучистой, или радиационной составляющих.
При использовании пенопластов в качестве теплоизолирующих материалов следует по возможности уменьшить вклад каждой из компонент в суммарную величину . Вклад величины весьма мал по двум причинам. Во-первых, коэффициент теплопроводности полимерной фазы весьма незначителен и составляет 0,1-0,3 ккал/м*час*град. Во-вторых, доля полимерной фазы (стенок и рёбер ячейки) в пенопластах занимает незначительную часть общего объёма материала.
Уменьшение пенопласт коэффициент теплопроводности за счёт снижения доли твёрдой фазы не всегда возможно, не все полимеры можно вспенивать с высокой кратностью), не всегда целесообразно (по экономическим и технологическим соображениям) или нежелательно (чем меньше объёмный вес, тем, в частности, ниже прочностные показатели пенопластов). Коэффициент теплопроводности определяется в основном составом газовой фазы. Газ, содержащийся в ячейках вносит наибольший вклад в теплопередачу, потому что объёмное содержание газа в пеноматериале обычно превышает 90%.
Одним из важнейших факторов, увеличивающих теплопроводность пенопластов в строительстве в процессе эксплуатации, является влияние влаги окружающей среды. Особенно велико действие влаги на повышение теплопроводности в том случае, когда существует резкий перепад температур на поверхностях образца. Например, при использовании пенопластов в холодильной технике, когда внутренние слои материала находятся при отрицательных температурах, водяные пары сначала конденсируются в ячейках пенопласта, а затем превращаются в лёд. Поскольку коэффициенты теплопроводности воды и льда составляют соответственно 0,5 и 1,5 ккал/м*час*град, то даже незначительные их количества способствуют резкому ухудшению теплоизоляционных свойств пенопластов. Поэтому структура вспененного материала, а точнее — соотношение общего объёма «изолированных» ячеек и «открытых» пор и их размер имеют решающее значение на получемеый теплоизоляционный эффект.
Чем выше процент изолированных (закрытых) ячеек и чем меньше размер ячеек, тем меньше проникновение паров влаги в теплоизоляционный материал, а следовательно и больший энергосберегающий результат.
Строительные компании, которым не безразлична их репутация для теплоизоляции трубопроводов систем кондиционирования, водоснабжения и охлаждения выбирают эластичные вспененные материалы на каучуковой основе.
Известно, что у зарубежных теплоизоляционных материалов на каучуковой основе используется общий технологический приём — свободное (неограниченное) вспенивание при нагреве в туннельных печах трубчатых или листовых заготовок, содержащих необходимые компоненты, обеспечивающие синхронизацию процессов вулканизации каучука и разложение химического газообразователя.
В этом и состоит отличие «Олигопена» от близких ему по полимерной основе и структуре материалов. Высокая прочность «Олигопена» является косвенным подтверждением того, что «дефектных» ячеек у «Олигопена» значительно меньше, при этом размеры ячеек в 5-20 раз меньше, чем в аналогичных материалах.
Читайте подробнее: как правильно утеплять кровли и стены пенопластом и пеноизолом, изготовление пенопласта в домашних условиях.
Теплопроводность и применение пенопласта
Теплопроводность пенопластов зависит от химического состава, а также от количества, размера и расположения пор.
Коэффициент теплопроводности пенопластов на основе полипропилена достаточно низок и к тому же очень медленно растет при повышении температуры. Низкий коэффициент теплопроводности пенопласта ( 0 033 ккал / м — час — град) Micro foam определяется как большой долей газовой фазы ( 99 %), так и закрытоячеистой структурой. Более низкие значения коэффициента Я, для подобных легчайших пенопластов наблюдаются только для пен, наполненных фреонами, тогда как заполнитель ячеек пенопласта Microfoam — воздух.
Весьма низкий коэффициент теплопроводности пенопластов, а следовательно, их высокие теплоизоляционные свойства, объясняются тем, что 90 — 95 % их объема составляет газ или воздух, являющиеся плохими проводниками тепла. Для улучшения теплоизоляционных свойств определенного пенопласта в композицию вводят вещество с высокой излучательной способностью или вспенивают пенопласт более тяжелым газом. Большие размеры молекул тяжелых газов затрудняют диффузию их через полимерные стенки, поэтому тяжелые газы удерживаются в ячейках в течение многих лет и снижают теплопроводность пенопластов.
Еще одним фактором, увеличивающим теплопроводность пенопластов в процессе эксплуатации, является влияние влаги окружающей среды. Так, для пенополиуретанов, наполненных СС13Г, при температуре 25 С и относительной влажности 65 % скорость диффузии влаги воздуха составляет 10 — 20 г / м2 за 24 часа. Особенно велико действие влаги на повышение теплопроводности в том случае, когда существует резкий перепад температур на поверхностях образца. Например, при использовании пенопластов в холодильной технике, когда внутренние слои материала находятся при отрицательных температурах, водяные пары сначала конденсируются в ячейках пенопласта, а затем превращаются в лед.
По мере удаления высокомолекулярного газа из ячеек пены повышается теплопроводность пенопластов.
Существование минимума на кривой А / ( у) можно объяснить различным механизмом теплопроводности пенопластов в зависимости от размеров ячеек. Так, в области малых у из-за незначительного содержания твердой — фазы создаются благоприятные условия для лучистого теплообмена.
Таким образом, из-за незначительного вклада составляющих А-тв, А-к и Ар коэффициент теплопроводности пенопластов определяется, за исключением легчайших пенопластов, в основном составом газовой фазы.
Как видно, особенно при низкой температуре они очень близки к коэффициенту теплопроводности воздуха, который равен 0 02 ккал / ( м2 — ч-град), что, собственно, является предельной теоретической величиной для коэффициентов теплопроводности. Теплопроводность пенопласта изменяется очень незначительно в широком интервале температур; она в 15 раз меньше, чем теплопроводность твердой невспененной смолы, из которой получают пену.
Замкнуто-ячеистое строение певдполистирола обеспечивает его высокие теплоизоляционные свойства, малое влаго-и водопоглощение. Коэффициент теплопроводности пенопласта с Yo0 l г / см3 составляет 0 033 ккал / м шс С. Пенопласт ПС-1 поглощает воды в три раза меньше.
Коэффициент теплопроводности пенопластов на основе полипропилена достаточно низок и к тому же очень медленно растет при повышении температуры. Низкий коэффициент теплопроводности пенопласта ( 0 033 ккал / м — час — град) Micro foam определяется как большой долей газовой фазы ( 99 %), так и закрытоячеистой структурой. Более низкие значения коэффициента Я, для подобных легчайших пенопластов наблюдаются только для пен, наполненных фреонами, тогда как заполнитель ячеек пенопласта Microfoam — воздух.
Поскольку при низких температурах конвекция уже не является основным средством теплопередачи, основным фактором, влияющим на изоляционные свойства ППУ при криогенных температурах, становятся размеры и однородность ячеек. При этом влияние природы вспенивающего агента и полимера на теплопроводность пенопласта более сильно проявляется при — 25, чем при — 180 С.
Для изготовления формованных деталей интерьера автомобилей используют также материалы на основе вспененных полимеров, в частности листы из пенополиолефинов и термопластичных пенополиуретанов. Применение таких материалов позволяет значительно уменьшить массу конструкции, повысить комфортабельность автомобилей — благодаря низкой звуко — и теплопроводности пенопластов, а также травмобезо-пасности.
Это позволяет говорить о возможности назначения коэффициентов условий работы к расчетным значениям напряжений сопротивлений пенопласта при его силовой работе в ограждениях конструкций. Этот же принцип, очевидно, в совокупности с результатами исследований влияния структурных параметров может и должен быть в конечном итоге применен к расчетным значениям теплопроводности пенопластов, что, наряду с продолжением исследований выносливости новых марок фенольных пенопластов для разработки предложений по нормированию их длительной прочности и деформативности, становится одной из важных задач настоящей работы.
Пенополистирол (пенопласт) и экструдированный пенополистерол
Пенополистирол (пенопласт)
Пенополистирол (пенопласт) – теплоизоляционный материал, получаемый путем вспенивания полистирола. 98% процентов его объема составляет воздух, запечатанный в гранулах, что объясняет его отличные теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства. Коэффициент теплопроводности один из самых низких -0,033 — 0,040 Вт/м К – ниже , чем у минераловатных утеплителей.
Практически полное отсутствие водопоглощения – серьезное преимущество пенопласта. Пенополистирол не подвергается биологическому разложению, долговечен, плиты имеют малую массу и удобны в установке – могут быть приклеены к любому строительному материалу.
Пенополистирол относится к группе сгораемых материалов, добавки антипирена при производстве придают способность к самозатуханию, но температуры выше 90 градусов пенополистирол не выдерживает.
К недостаткам пенополистирола можно отнести и невысокую паропроницаемость, что ограничивает его применение в качестве внешнего утеплителя фасадных систем. При использовании пенопластовых плит для утепления под кровлей необходимо предусмотреть эффективную систему вентиляции.
Область применения зависит от марки пенополистирола.
ПСБ-С 15 – утепление конструкций, не подвергающихся механической нагрузке – утепление кровель, в том числе межстропильного пространства, потолочные перекрытия.
ПСБ-С 25 и 25Ф– самая широко применяемая марка – для утепления практически любых поверхностей(стен, фасадов, потолков, под напольное покрытие, кровельное утепление).
ПСБ-С 35 и 50 – утепление объектов с постоянной высокой нагрузкой.
Экструдированный пенополистерол
Экструдированный пенополистирол СтиродурЭкструдированный пенополистерол (экструзия) – высокоэффективный теплоизоляционный материал для различных типов ограждающих конструкций. Коэффициент теплопроводности различных марок колеблется от 0,027 до 0,033 Вт/м К.
Материал имеет ячеистую структуру, причем полная закрытость ячеек обеспечивает абсолютную водонепроницаемость материала. Экструдированный пенополистирол рекомендуется использовать для утепления в условиях повышенной влажности или возможного частого контакта в водой – прежде всего, для утепления фундаментов в коттеджном строительстве, подвальных помещений. Экструдированный пенополистирол будет сохранять свои теплоизоляционные свойства в условиях недостаточной гидроизоляции.
Экструдированный пенополистирол отличается высокой устойчивостью к деформациям сжатия, и потому может использоваться для утепления поверхностей, несущих нагрузку. Широко применяется в утеплении фасадных систем, особенно если облицовочный материал имеет значительный вес.
Также материал выдерживает резкие и постоянные температурные перепады, не разрушаясь. Нормальный температурный диапазон – от-120 до +75 градусов.
Недостатки экструдированного пенополистирола – разрушаемость его при контакте с некоторыми химическими веществами (сложными углеводородами), горючесть, хотя обладает свойствами самозатухания.
Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм: считаем теплоизоляцию
Утеплить помещение можно различными методами. Например, использовать пенопласт. Его отличительная характеристика – это высокие эксплуатационные качества. Самым основным достоинством пенопласта является низкая теплопроводность. Это качество помогает хорошо сохранять тепло. Помимо этого, пенопласт имеет и другие плюсы.
- Практичность.
- Экологичность.
- Легкость.
- Простая установка.
- Способность выдерживать температурные перепады.
- Доступная цена.
Блок: 1/6 | Кол-во символов: 434
Источник: https://kotel.guru/uteplenie/utepliteli/kakim-koefficientom-teploprovodnosti-obladaet-penoplast.html
Коэффициент теплопроводности плит пенопласта
Утепление дома можно провести различными способами, например, с помощью пенопласта, который отличается высокими эксплуатационными характеристиками. К ним относятся: практичность, экологичность, небольшой вес, простота монтажа, невосприимчивость к перепадам температуры, а также доступная цена. Но главное преимущество — низкая теплопроводность пенопласта, позволяющая добиться отличного энергосбережения.
От чего зависят характеристики материала?
Блок: 2/13 | Кол-во символов: 494
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Общее описание
Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.
Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).
В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.
Блок: 2/4 | Кол-во символов: 813
Источник: https://eco-stroitelstvo.ru/teploprovodnost-penoplasta-tochnye-cifry/
Разновидность и показатели пенопласта
Строительный рынок предлагает большой выбор утеплительного материала. Пенопласт имеет низкую теплопроводность. Но этот показатель может меняться, в зависимости от разновидности полистирола. Если сравнивать с другими утеплителями, можно сделать определенные выводы. Например, лист пенопласта плотностью 50-60 мм можно заменить большим объемом минеральной ваты. Материал плотностью 100 мм можно заменить вспененным полистиролом с показателями 123 мм. Характеристики этих видов утеплителей немного схожи. Поэтому и разбежность небольшая. Показатели пенопласта превышают и характеристики базальтовой ваты.
Блок: 3/6 | Кол-во символов: 638
Источник: https://kotel.guru/uteplenie/utepliteli/kakim-koefficientom-teploprovodnosti-obladaet-penoplast.html
Классификация пенополистирола
Обычный пенопласт
Теплоизоляционный материал, который получают в результате вспенивания полистирола. Как уже упоминалось выше, его объем – это 98% воздуха, который запечатан в гранулы. Это говорит не только о его отличных теплоизоляционных качествах, но и о звукоизоляционных свойствах.
Главное преимущество материала – отсутствие способности поглощать влагу. Кроме того, он не гниет и биологически не разлагается. Долговечный материал, небольшой массы и удобный в использовании. Его можно приклеить к любому строительному материалу.
Пенополистирол легко подается горению, но в его составе есть такое вещество, как антипирена. Именно оно и наделяет пенопласт способностью самозатухать. Кроме того, пенополистирол нельзя использовать для утепления фасадов. Это объясняется его низкой паропроницаемостью. А для того чтобы провести работы с пенопластом под кровлей, следует хорошо продумать систему вентиляции.
Использование в зависимости от марки материала
- ПСБ-С 15. Маркировка пенопласта говорит о том, что им можно утеплить конструкции, которые не подвергаются механическим нагрузкам. Например, утепление кровли, пространства между стропами и потолочного перекрытия.
- ПСБ-С 25 и 25Ф. Распространенная маркировка пенополистирола. Говорит о том, что можно утеплять любую поверхность. Стены, фасады, потолки или напольное покрытие, кровлю.
- ПСБ-С 35 и 50. Таким материалом можно утеплять объекты, которые находятся под постоянно высокой нагрузкой.
Экструдированный пенополистирол
Теплоизоляционный материал, который обладает высоким эффектом и качеством. Его чаще всего используют для утепления ограждающих конструкций. И коэффициент теплопроводности колеблется от 0,027 до 0,033 Вт/м К.
Структура материала ячеистая. И полная закрытость каждой ячейки обеспечивает абсолютную защиту от проникновения воды. Поэтому такой материал и рекомендуют использовать там, где влажность повышенная или там, где материал может контактировать с водой. Это утепление подвального помещения или фундамента коттеджа. Даже в условиях недостаточной гидроизоляции, экструдированный пенополистирол сохранит свои теплоизоляционные качества.
Кроме этого, такой материал отличается высокой устойчивостью к различным деформациям. Эта особенность позволяет использовать его как утеплитель для поверхностей, несущие большие нагрузки. Например, экструдированным пенополистиролом можно утеплить фасады. Особенно если материал облицовки очень тяжелый.
Что касается температуры. Пенополистирол способен выдерживать резкие скачки, от -120 до +175 градусов. При этом его структура остается целой и невредимой.
Недостатками этого материала является горючесть, но, как и пенопласт, его составные элементы способны заставить его затухнуть. Контакт пенополистирола со сложными углеводами может привести к разрушению.
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 2791
Источник: https://kotel.guru/uteplenie/utepliteli/kakim-koefficientom-teploprovodnosti-obladaet-penoplast.html
Сравнительная теплопроводность экструдированного пенополистирола
Экструдированный пенополистирол обладает пористой структурой, благодаря которой отлично сохраняет тепловую энергию. Теплопроводность материала зависит от его плотности, характеристика которой выносится в его маркировку. В отличие от пенопласта, ячейки которого заполнены газом, этот теплоизолятор содержит внутри себя воздух, который не испаряется, сохраняя свойства даже при намокании.
Рис.1 Смещение точки росы при снижении теплопроводности материала
Блок: 4/13 | Кол-во символов: 522
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Марки пенопласта
Если Вас заинтересовал вопрос, какой лучше всего марки приобрести пенопласт, и какая у него теплопроводность, то мы ответим вам на него. Ниже приведены самые популярные марки продукции, а также отображены величины плотности и коэффициент теплопроводности пенопласта.
- ПCБ-C15. С теплопроводностью 0,042 Вт/мK, а плотность равна 11-15 кг/м3
- ПCБ-C25. С теплопроводностью 0,039 Вт/мK, а плотность равна 15-25 кг/м3
- ПCБ-С35. С теплопроводностью 0,037 Вт/мK, а плотность равна 25-35кг/м3
Завершает наш список пенопласт ПCБ-C5, теплопроводность которого составляет 0,04 Вт/мК, а плотность равна 35-50 кг/м3. Проведя анализ плотности и теплопроводности можно с уверенностью сказать, что плотность существенно не влияет на основное качество пенопласта, тепло-сбережение.
Блок: 4/4 | Кол-во символов: 793
Источник: https://dnevnik-stroika.ru/uteplenie/teploprovodnost-penoplasta-ot-50-mm-do/
Понятие теплопроводности материалов
Любые тела, газообразные, жидкие среды при контакте друг с другом стремятся выровнять температуру молекул, из которых состоят. Обмен частиц различных материалов энергией и называется теплопроводностью.
Например:
- в зимнее время холодный уличный воздух стремится выровнять температуру внутри помещений;
- для чего забирает тепловую энергию у стен зданий;
- которая передается им нагретым от регистров отопительных приборов воздухом.
Положительный коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола означает передачу энергии лишь в сторону увеличения температуры. Вещества с отрицательным коэффициентом ТП понижают температуру окружающей среды (инертные газы, использующиеся в климатическом оборудовании).
В строительстве применяются материалы, способные предотвратить теплопотери, защитить жилище от холода. Поэтому, тепловой барьер должен быть непрерывным, чтобы отсутствовали мостики холода, сводящие на нет усилия по теплоизоляции здания.
Рис.2 Сравнение теплопроводности конструкционных, теплоизоляционных материалов
Блок: 5/13 | Кол-во символов: 1065
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Коэффициент теплопроводности плит пенопласта
Для облегчения расчетов при проектировании производители утеплителя добавляют в состав графит, выравнивая теплопроводность пенополистирола любой плотности до единого значения 0,055 единицы.
Поэтому, приобретая на строительном рынке листы ЭППС, потребителю не нужно проверять данную характеристику материалов разной плотности.
Блок: 7/13 | Кол-во символов: 371
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Утеплитель из вспененного полиэтилена
Изобретение утеплителя из вспененного полиэтилена (или пенополиэтилена, ППЭ) подняло решение проблемы теплоизоляции на совершенно новый уровень. Этот легкий и пластичный материал, обладающий очень высоким коэффициентом тепловой защиты и массой других достоинств, вытеснил на задний план ряд других изоляционных материалов, требующих больших физических и материальных вложений. Его с легкостью можно использовать как в быту, так и в промышленных целях.
Блок: 9/13 | Кол-во символов: 491
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Теплоизоляция из вспененного полиэтилена представляет собой изделия с закрытопористой структурой, мягкие и эластичные, имеющие соответствующую своему назначению форму. Они обладают рядом свойств, характеризующих газонаполненные полимеры:
- Плотностью от 20-ти до 80-ти кг/м3,
- Диапазоном рабочих температур от -60-ти до +100 0C,
- Отличной влагостойкостью, при которой влагопоглощение составляет не более 2 % объёма, и практически абсолютной паронепроницаемостью,
- Высоким показателем шумопоглощения уже при толщине, больше либо равной 5-ти мм,
- Стойкостью к большинству химически активных веществ,
- Отсутствием гниения и поражения грибком,
- Очень продолжительным сроком эксплуатации, в некоторых случаях достигающим более 80-ти лет,
- Нетоксичностью и экологической безопасностью.
Но самой важной характеристикой материалов из пенополиэтилена является очень малая теплопроводность, благодаря которой они могут использоваться в теплоизоляционных целях. Как известно, лучше всего сохраняет тепло воздух, а его в этом материале предостаточно. Коэффициент теплоотдачи утеплителя из вспененного полиэтилена составляет всего 0,036 Вт/м2 * 0C (для сравнения теплопроводность железобетона – около 1,69, гипсокартона – 0,15, дерева – 0,09, минеральной ваты – 0,07 Вт/м2 * 0C).
ИНТЕРЕСНО! Теплоизоляция из вспененного полиэтилена слоем толщиной 10 мм способна заменить 150-тимиллиметровую толщину кирпичной кладки.
Область примененияУтеплитель из вспененного полиэтилена широко применим в новом и реконструктивном строительстве объектов жилого и производственного комплекса, а также автомобиле- и приборостроении:
- Для уменьшения теплопередачи путем конвекции и теплового излучения от стен, полов и кровель,
- В качестве отражающей изоляции для увеличения теплоотдачи отопительных систем,
- Для защиты трубных систем и магистралей разного назначения,
- В виде утепляющей прокладки для различных щелей и проемов,
- Для изолирования вентиляционных и кондиционирующих систем.
Кроме этого, пенополиэтилен используется как упаковочный материал для транспортировки продукции, требующей тепловой и механической защиты.
Вреден ли вспененный полиэтилен?Сторонники использования в строительстве натуральных материалов могут говорить о вредности химически синтезированных веществ. Действительно, при нагревании выше 120 0C вспененный полиэтилен превращается в жидкую массу, которая может быть токсичной. Но в стандартных бытовых условиях он абсолютно безвреден. Более того, утеплительные материалы из пенополиэтилена по большинству показателей превосходят дерево, железо и камень Строительные конструкции с их применением обладают легкостью, теплом и низкой себестоимостью.
Блок: 10/13 | Кол-во символов: 2708
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
На данный момент выпускается огромный ассортимент продукции, которую можно назвать теплоизоляцией из вспененного полиэтилена.
Одним из отличий подобных изделий, которое внешне может быть незаметно, но в эксплуатации существенно, является вид пенополиэтилена, из которого они изготовлены. Это может быть «сшитый» либо «несшитый» полимер, первый из которых имеет более высокие физические и химические показатели (прочность, диапазон температур эксплуатации и т.п.). Однако обычно при выборе изоляционного продукта для тех либо иных целей большую роль играет конструкция изделия.
Блок: 11/13 | Кол-во символов: 608
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Теплопроводность пенопласта + таблица
При этом толщина утеплителей из вспененного полиэтилена может варьироваться от 1-го до 50-ти мм, а форма может быть в виде:
- Пленки, листов и плиток без всякого покрытия, используемых в основном для теплоизоляции деталей различного оборудования, в том числе холодильного,
- Пенополиэтилена с двусторонним пленочным покрытием, который применяется для работ по утеплению полов, фундаментов либо подвальных помещений. Полимерное покрытие дает дополнительную гидроизоляцию поверхностей, а также защищает сам материал от механического травмирования и солнечного света.
- С фольгированием одной либо обеих сторон применяется в местах, где требуется не только прямая задержка теплого воздуха, но также отражение теплового излучения и свойство огнезащиты (кровли, стены, места за отопительными радиаторами, внутренние поверхности обогревателей-рефлекторов и т.п.)
- В виде трубок пенополиэтилен находит применение как защитная оболочка водопроводов, канализаций, систем отопления и кондиционирования.
- В виде жгута используется для перекрытия швов и зазоров стен, оконных и дверных проемов и т.п.
Каждый из видов пенополиэтиленовой изоляции может иметь самоклеящиеся поверхности для удобства монтажных работ.
ВАЖНО! Для современного утеплителя из вспененного полиэтилена может быть предусмотрена отделка не только из пленки, но также из таких материалов, как бумага, лавсан и более плотный пластик. В этих случаях его можно использовать без дополнительной декоративной и защитной отделки.
Блок: 12/13 | Кол-во символов: 1511
Источник: https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
- https://astgift.ru/teploprovodnost-penopolistirola-50-mm/: использовано 8 блоков из 13, кол-во символов 7770 (57%)
- https://kotel.guru/uteplenie/utepliteli/kakim-koefficientom-teploprovodnosti-obladaet-penoplast.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 3863 (28%)
- https://dnevnik-stroika.ru/uteplenie/teploprovodnost-penoplasta-ot-50-mm-do/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 1220 (9%)
- https://eco-stroitelstvo.ru/teploprovodnost-penoplasta-tochnye-cifry/: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 813 (6%)
Источник: m-strana.ru
Пенополистирол: выбор оптимальной толщины экструдированного утеплителя
Экструдированный пенополистирол – одна из разновидностей современных строительных утеплителей, применяемых для обшивки зданий различного предназначения с целью обеспечения оптимальной теплоэффективности.
Производство экструдированного пенополистирола
Слово «экструдированный» в назывании материала обозначает способ его производства – на специальном оборудовании (экструдере).
Начальный этап – нагрев исходного сырья (гранул полистирола). Затем разогретая однородная масса (с предварительно введенным вспенивающим веществом) пропускается черед специальное выходное отверстие (головку) экструдера, после чего (при остывании) материал приобретает нужную форму и однородную структуру.
Данный способ производства позволяет достичь ряда высоких эксплуатационных характеристик:
- химическая стойкость;
- пожаробезопасность;
- низкая теплопроводность;
- высокая стойкость при воздействии нагрузок на сжатие и изгиб;
- влагостойкость;
- простота монтажа без применения специализированной техники и профессионального инструмента.
Сфера применения и параметры
Экструдированный пенополистирол отлично подходит для утепления оконных проемов, внутренней и внешней поверхностей стен, эксплуатируемых и неэксплуатируемых крыш. Высокая стойкость к воздействию внешних факторов позволяет применять материал для утепления подземных частей строений: фундаментов, подвалов и т.д. Также пенополистирол — один из лучших наполнителей, которые используются в процессе производства сэндвич-панелей.
Как подобрать толщину утеплителя?
Один из основных параметров любого утеплителя – толщина его слоя. Экструдированный пенополистирол отличается лучшей изоляцией, чем большинство известных материалов. Это позволяет снизить толщину утеплительного слоя (или стен) на десятки процентов и даже в разы.
Необходимая толщина рассчитывается с учетом целого ряда факторов: конкретного коэффициента теплопроводности и требуемой величины термического сопротивления.
Под термическим сопротивлением понимают свойство тела препятствовать распространению теплового движения молекул. Параметр определяется как температурный напор, который необходим для передачи единицы энергии теплового потока через слой изолятора (чем он ниже, тем меньше потери тепла) и вычисляется по формуле:
R =а/л, (м2*оС/Вт),
где а – толщина материала, м;
л — коэффициент теплопроводности, Вт/м*оС.
Коэффициент теплопроводности материала – основной эксплуатационный показатель эффективности утеплителя. Он зависит от количества тепла, проходящего через поверхность сечением в 1 м2 толщиной 1 м при разности внешней и внутренней температур в 1оС за час.
Определение необходимой толщины слоя утеплителя, таким образом, сводится к вычислению термического сопротивления и подстановки в формулу справочной константы коэффициента теплопроводности экструдированного пенополистирола.
Утеплитель URSA XPS характеристики
Теплоизоляция URSA XPS производится в Московской области. При расплавлении стирола под высоким давлением образуется плита со структурой из мельчайших замкнутых ячеек. Именно такая структура позволяет получить материал с подобными техническими характеристиками – минимальным водопоглощением и низкой теплопроводностью, при этом с высокой устойчивостью к механическим нагрузкам.
Блок: 1/5 | Кол-во символов: 377
Источник: http://uteplitel-x.ru/uteplitel-ursa-xps-harakteristiki/
Преимущества теплоизоляции URSA XPS
URSA XPS представляет собой теплоизоляционный материал из экструдированного пенополистирола, который обладает низким коэффициентом теплопроводности, устойчив к воздействию влаги и перепадам температур. Поэтому его можно использовать при утеплении конструкций, находящихся в контакте с водой или грунтом. Материал чрезвычайно устойчив к сжимающим нагрузкам.
В отличие от базальтовой неорганической теплоизоляции, экструдированный пенополистирол не требует дополнительной паро- и гидроизоляции. Материал по своим характеристикам имеет минимальное водопоглощение и коэффициент паропроницаемости. Благодаря этим свойствам, плиты пенополистирола используют при утеплении отмосток вокруг дома и ленточных и УШП фундаментов.
Блок: 2/5 | Кол-во символов: 751
Источник: http://uteplitel-x.ru/uteplitel-ursa-xps-harakteristiki/
Особенности и преимущества теплоизоляционного материала
Утеплители Экструдированный пенополистирол
С помощью плит из экструдированного пенополистирола эффективно осуществляют теплоизоляцию конструкций и сооружений различного назначения. Широкая сфера применения утеплителя обуславливается наличием у него целого ряда преимуществ. Среди своих аналогов >экструдированный пенополистирол обладает наиболее низким показателем теплопроводности. Кроме того, его достоинством считается и малый вес. Благодаря данному качеству, материал практически не дает нагрузку на несущие конструкции. Малый вес плит также гарантирует простой и быстрый их монтаж.
Блок: 2/4 | Кол-во символов: 651
Источник: http://tstinfo.ru/brendy/ursa/ekstrudirovannyj-penopolistirol-ursa
ПОКАЗАТЕЛЬ | ЗНАЧЕНИЕ | |
Плотность, кг/куб.м | 33-38 | |
Теплопроводность в условиях эксплуатации Б, Вт/мК | 0,033 | |
Прочность на сжатие при 10-% деформации, тонн/кв.м | 30 | |
Паропроницаемость, мг/мчПа | 0,004 | |
Водопоглощение за 24 часа, % по объему, не более | 0,3 | |
Температура применения, град. С | — 50 .. +75 | |
Блок: 2/3 | Кол-во символов: 436
Источник: https://www.csm37.ru/products-vn/URSA-XPS
Применение теплоизоляционного материала
Технические характеристики утеплителя открывают широкие возможности для его применения. Особо востребован материал в частном строительстве. При возведении жилых построек экструдированный пенополистирол используют для теплоизоляции фундаментов, кровли, стен, полов и фасадов.
Строительство подземных частей сооружений проводят с использованием различных теплоизоляционных материалов. Сегодня оптимальным выбором для теплоизоляции фундаментов, цокольных этажей и подвалов считаются плиты из экструдированного пенополистирола. Они обладают влагоотталкивающим свойством, неподверженностью биологическому воздействию (не гниют, не способствуют размножению грибковых и плесневелых микроорганизмов). Основные функции теплоизоляционной прослойки: обеспечение защиты фундамента от внешних негативных факторов. Речь идет о повышенной влажности, промерзании грунта, большом давлении.
Использование экструдированного пенополистирола снижает расходы на строительство за счет возможности закладки фундамента на меньшую глубину. Утепление подземных сооружений позволит улучшить уровень комфортности жилых комнат.
В домах с не отапливаемыми подвальными помещениями обязательной теплоизоляции подлежат полы. Надежная теплоизоляция из экструдированного пенополистирола предотвращает утечку тепла, способствуя тем самым сокращению затрат на обогрев дома. За счет небольшой толщины плит уменьшается общая толщина теплоизоляционного слоя перекрытий, а значит, существенно увеличивается высота потолков помещений.
Фиксацию утеплителя производят посредством холодной мастики. Материал укладывают достаточно плотно, чтобы исключить вероятность образования мостиков холода. Далее выполняют армобетонную стяжку. Для того чтобы раствор не попадал в стыковочные участки, их необходимо проклеить специальной лентой. Следующий этап – укладка напольного покрытия. Для эффективности теплоизоляции экструдированный пенополистирол зачастую монтируют совместно с системой «теплый пол».
Кроме того, утеплительные плиты применимы и в случае обустройства полов на ледовых аренах, а также в холодильных камерах. Грамотно уложенный слой из экструдированного пенополистирола обеспечивает эффективную термоизоляцию, способствуя увеличению срока службы эксплуатации перечисленных конструкций и сооружений.
Утепление несущих стен можно произвести несколькими способами. Внешняя теплоизоляция актуальна для новостроек. Утепление стен изнутри выполняют уже в возведенных сооружениях, а также в случаях, когда недопустима реконструкция фасада.
Дополнительная область применения плит из экструдированного пенополистирола – обустройство кровель, как традиционных, так и эксплуатируемых. Благодаря таким качествам, как влагоустойчивость, низкий коэффициент теплопроводности, малый вес, утеплитель обеспечивает надежную, эффективную изоляцию поверхностей. При обустройстве кровель инверсионного типа гидроизоляция укладывается непосредственно под теплоизоляционный слой. Экструдированный пенополистирол защищает поверхность от воздействия неблагоприятных факторов (атмосферных явлений, механической нагрузки). Преимущество использования плит – возможность их укладки на старую кровлю. Жесткость утеплителя способствует созданию кровли с идеальной площадкой для ее эксплуатации.
Блок: 4/4 | Кол-во символов: 3276
Источник: http://tstinfo.ru/brendy/ursa/ekstrudirovannyj-penopolistirol-ursa
Дополнительные преимущества теплоизоляционного материала:
- структура плит состоит из множества герметичных ячеек, исключающих вероятность проникновения в их полость влаги. Влагоотталкивающее свойство материала делает его незаменимым во всех сферах строительства, в том числе при обустройстве фундаментов и подвалов;
- в процессе производства экструдированного пенополистирола марки ursa xps используют безвредный углекислый газ. Отсутствие в составе изделия вредных компонентов объясняет его главное преимущество – экологическую чистоту;
- прочность на сжатие. Несмотря на свой малый вес, утеплитель выдерживает большие нагрузки. В связи с этим допустимо его применение в качестве теплоизоляции дорожных полотен и железнодорожных путей. Утеплитель выдерживает кратковременные и длительные нагрузки;
- точность геометрических размер плит обеспечивает ровный качественный слой. Плиты высокого качества способствуют ускорению процесса укладки;
- морозоустойчивость плит. Экструдированные пенополистирол сохраняет свои эксплуатационные и механические свойства и в результате многочисленных заморозок;
- долговечность изделия марки урса xps. Срок их службы составляет по минимуму 50 лет.
Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1174
Источник: http://tstinfo.ru/brendy/ursa/ekstrudirovannyj-penopolistirol-ursa
Монтаж экструдированного пенополистирола
Плиты XPS имеют ступенчатую кромку, позволяющую соединять плиты между собой без зазоров. Это идеальный вариант при теплоизоляции поверхности в один слой. Данная марка экструдированного пенополистирола имеет большую популярность среди застройщиков, несмотря, на более дешевые российские аналоги экструзии, например, Техноплекс от российской корпорации ТехноНИКОЛЬ.
Фото. Монтаж экструдированного пенополистирола
Для крепления плит на горизонтальную поверхность используется мастика, клей для пенополистирола или монтажная пена. При отделке вертикальных конструкций (при теплоизоляции фасадов домов, цоколей, стен подвалов и т.д.) для дополнительного крепления используются дюбель-грибки. После укладки плит, их следует защитить от возможных механических повреждений штукатуркой или сайдингом.
Блок: 4/5 | Кол-во символов: 829
Источник: http://uteplitel-x.ru/uteplitel-ursa-xps-harakteristiki/
URSA XPS или пеноплекс что лучше
Пеноплэкс – это, по сути, тот же экструдированный пенополистирол, но только от другого производителя. Что лучше – пеноплекс или URSA XPS, зависит от стоимости утеплителя в вашем городе, стоимости доставки, а по своим характеристикам в теплопроводности на практике они мало отличаются друг от друга. Что касается стоимости, то плиты URSA XPS считаются более дорогим материалом.
Как видите характеристики URSA – оптимальное решение для частного застройщика. Плиты обладают малым весом, легко режутся канцелярским ножом и просты в монтаже. Для самостоятельного утепления дома плитами URSA XPS не потребуются специальных навыков и инструментов. При этом вы получите надежную защиту от холода с высокой механической прочностью и влагостойкостью.
Блок: 5/5 | Кол-во символов: 771
Источник: http://uteplitel-x.ru/uteplitel-ursa-xps-harakteristiki/
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:
- http://uteplitel-x.ru/uteplitel-ursa-xps-harakteristiki/: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 2728 (33%)
- https://www.csm37.ru/products-vn/URSA-XPS: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 436 (5%)
- http://tstinfo.ru/brendy/ursa/ekstrudirovannyj-penopolistirol-ursa: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 5101 (62%)
Теплопроводность современных утеплителей. Таблица | Dacha.news
В интернете второй десяток лет гуляют цифры теплопроводности различных утеплителей, где для каждого вида материала указаны достаточно широкие диапазоны значений, различающиеся порой в полтора-два раза. В теории эти цифры верны, но каковы реалии сегодняшнего дня, когда большинство утеплителей производятся на самом современном оборудовании и из качественных материалов?
Мы собрали в таблицу данные по теплопроводности наиболее популярных типов и марок утеплителей, в том числе и экологически чистых, которые поставляются в форме плит толщиной 50 или 100 мм. Большинство из них являются новинками последних двух-трех лет. Основной акцент был сделан на материалы, пригодные для вертикальных вентилируемых фасадов.
Важный момент! Производители оперируют несколькими коэффициентами теплопроводности. Они обозначаются как λ10, λ25, λА и λБ. Первые два определяют теплопроводность сухого материала при температурах 10 и 25 °С соответственно. Но в реальности такие условия эксплуатации практически недостижимы, потому инженеры в расчетах используют λА и λБ, которые соответствуют теплопроводности при 25 °С и влажности материала 2% и 5%. В таблице мы указали только λ10 и λА. Отличие λА от λБ обычно составляет 0,002 Вт/(м·°К) в большую сторону.
Утеплитель | тип | Коэф. теплопроводности λ10, Вт/(м·°К) | Коэф. теплопроводности λА, Вт/(м·°К) |
воздух* | 0,022 | 0,022 | |
Пеноплекс Фасад | экструдированный пенополистирол | 0,030 | 0,031 |
Пенопласт Knauf Therm Wall | пенополистирол | 0,040 | 0,032 |
Шелтерэкострой Стандарт* | синтетическое негорючее волокно | 0,033 | 0,033 |
Технониколь Carbon Eco | экструдированный пенополистирол | 0,029 | 0,034 |
Isover Каркас-П32 | стекловата | 0,032 | 0,035 |
Ursa Geo П-30 | каменная вата | 0,032 | 0,036 |
Ursa Пенопласт ПСБ-С 35 | пенополистирол | 0,032 | 0,036 |
Ursa Terra 34 | каменная вата | 0,034 | 0,037 |
Isoroc Изолайт | каменная вата | 0,034 | 0,038 |
Isoroc Изолайт-Люкс | каменная вата | 0,033 | 0,038 |
Isover Венти | каменная вата | 0,035 | 0,038 |
Paroc eXtra plus | каменная вата | 0,034 | 0,038 |
Steico Flex 50 мм* | ДВП | 0,038 | 0,038 |
Интерметал НПЭ 3050* | вспененный полиэтилен | 0,038 | 0,038 |
Пенолон ППЭ 3050-Р* | сшитый вспененный полиэтилен | 0,038 | 0,038 |
Эковер Стандарт 50 | каменная вата | 0,035 | 0,038 |
Isover Каркас-П37 | стекловата | 0,036 | 0,039 |
Rockwool Лайт Баттс Скандик | каменная вата | 0,036 | 0,039 |
Изольна* | лен | 0,039 | 0,039 |
Paroc eXtra | каменная вата | 0,036 | 0,040 |
Ursa Geo П-15 | каменная вата | 0,037 | 0,041 |
Пенополистирол ПСБ-С-35 | пенополистирол | 0,037 | 0,042 |
* – для этих материалов значения λА найти не удалось.
Обратите внимание, что все современные теплоизоляционные материалы имеют достаточно низкую теплопроводность. Лучшими являются плиты из экструдированного пенополистирола, но они имеют ограниченное применение. Разброс среди минеральных ват небольшой ~15%, поэтому тут лучше ориентироваться на цену и применимость для тех или иных видов работ. Также приятно видеть, что все взятые нами экологически чистые утеплители не отстают от остальных по главному показателю.
Далее мы подсчитали стоимость 1м3 утеплителя и сделали сортировку по этому параметру.
Утеплитель | тип | Коэф. теплопроводности λа, Вт/(м·°К) | цена за м3 |
Ursa Geo П-15 | каменная вата | 0,041 | 1100 |
Rockwool Лайт Баттс Скандик | каменная вата | 0,039 | 1500 |
Isoroc Изолайт | каменная вата | 0,038 | 1600 |
Ursa Terra 34 | каменная вата | 0,037 | 1700 |
Ursa Geo П-30 | каменная вата | 0,036 | 1700 |
Paroc eXtra | каменная вата | 0,040 | 1800 |
Пенопласт Knauf Therm Wall | пенополистирол | 0,032 | 1800 |
Isover Каркас-П37 | стекловата | 0,039 | 1800 |
Эковер Стандарт 50 | каменная вата | 0,038 | 1900 |
Steico Flex 50 мм* | ДВП | 0,038 | 2300 |
Шелтерэкострой Стандарт* | синтетическое негорючее волокно | 0,033 | 2800 |
Isover Венти | каменная вата | 0,038 | 3750 |
Изольна* | лен | 0,039 | 4700 |
Пеноплекс Фасад | экструдированный пенополистирол | 0,031 | 4600 |
Технониколь Carbon Eco | экструдированный пенополистирол | 0,034 | 4800 |
Пенолон ППЭ 3050-Р* | сшитый вспененный полиэтилен | 0,038 | 18000 |
Ursa Geo П-15 относится к минеральным ватам низкой плотности, потому ее монтаж на вертикальные фасады может проводиться с ограничениями, и в таблице она присутствует лишь для примера. В остальном видно, что наиболее выгодными являются утеплители из минеральной ваты, типичный показатель коэффициента теплопроводности λА для которых составляет 0,038 Вт/(м·°К).
Вам также может быть интересно:
— Сравнение теплопотерь домов из разного материала
— Чем дешевле отапливать дом (газ, дрова, электричество, уголь, дизель)
Экструдированный полистирол — XPS — Теплоизоляция
Пример — Изоляция из экструдированного полистирола
Основным источником потерь тепла из дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) сделана из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).
- Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
- Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из экструдированного полистирола толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,028 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.
Решение:
Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :
Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.
- голая стена
Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K
Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:
q = 3,53 [Вт / м 2 К] х 30 [К] = 105.9 Вт / м 2
Суммарные потери тепла через эту стену будут:
q потеря = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177W
- композитная стена с теплоизоляцией
Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие термоконтактного сопротивления и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,028 + 1/30) = 0,259 Вт / м 2 K
Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:
q = 0,259 [Вт / м 2 K] x 30 [ K] = 7,78 Вт / м 2
Суммарные потери тепла через эту стену будут:
q потеря = q. A = 7,78 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 233 Вт
Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизоляции не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.
Теплопроводность экструдированного полистирола
Теплопередача:- Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриен С.Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
- Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
- Министерство энергетики США, термодинамики, теплопередачи и потока жидкости. Справочник DOE по основам, Том 2 от 3 мая 2016 г.
Ядерная и реакторная физика:
- Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Аддисон-Уэсли, Ридинг, Массачусетс (1983).
- Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную инженерию, 3-е изд., Прентис-Холл, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
- У. М. Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
- Glasstone, Сесонске. Nuclear Reactor Engineering: Reactor Systems Engineering, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
- W.S.C. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
- G.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Аддисон-Уэсли Паб. Co; 1-е издание, 1965 г.
- Роберт Рид Берн, Введение в эксплуатацию ядерных реакторов, 1988 г.
- Министерство энергетики США, ядерной физики и теории реакторов. Справочник по основам DOE, том 1 и 2. Январь 1993 г.
- Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.
Advanced Reactor Physics:
- К. О. Отт, В. А. Безелла, Введение в статику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, пересмотренное издание (1989), 1989, ISBN: 0-894-48033-2.
- К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
- Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
- Э. Льюис, У. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.
Экспериментальное исследование и корректировка модели
В этом исследовании сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) был изготовлен методом химического вспенивания, а его теплоизоляционные свойства были измерены переходным методом при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° С).Затем наблюдали влияние температуры и объемной доли EPS на теплопроводность и плотность EFC в сухом состоянии. В конечном итоге уравнение Ченга – Вачона было модифицировано путем введения температурного параметра. Результаты показали, что теплопроводность EFC уменьшается с повышением температуры. Было также продемонстрировано, что подходящий объем частиц EPS может не только уменьшить теплопроводность EFC, но также уменьшить влияние температуры на теплопроводность. Теплопроводность EFC при различных температурах была точно предсказана в этом исследовании с использованием предложенной модели.
1. Введение
Пенобетон (FC) — это тип легкого пористого материала на основе цемента с плотностью от 400 кг / м 3 до 1900 кг / м 3 , который широко используется в области строительства, особенно для снижения статической нагрузки конструкций и для сохранения тепла, демпфирования, звукоизоляции и заполнения пор [1]. По сравнению с органическими изоляционными материалами ТЭ имеет более высокую прочность, лучшую огнестойкость и долговечность [1–3]. Однако, чтобы соответствовать более высоким требованиям к теплоизоляционным характеристикам, плотность FC должна быть дополнительно снижена до менее чем примерно 400 кг / м 3 .В соответствующих исследованиях было установлено, что метод химического вспенивания больше подходит для сверхлегких ТЭ, чем механическое вспенивание [4–9].
Пенополистирол (EPS) был впервые представлен в качестве легкого заполнителя для бетона Куком в 1973 году [10]. Благодаря своей превосходной теплоизоляции и близким пористым свойствам частицы пенополистирола существенно влияют на тепловые характеристики FC. Например, Sayadi et al. [11] добавили регенерированные частицы EPS в FC и обнаружили, что теплопроводность образца FC с объемной долей EPS 82% была снижена на 45%, а плотность — на 62.5%. Видно, что EPS имеет широкие перспективы применения и большую потенциальную ценность в FC [12–14].
Теплопроводность — важный параметр, отражающий способность бетона передавать тепло. Многие исследования изучали теплопроводность композиционных материалов и выявляли влияние различных факторов на теплопроводность [15]. Температура как внешнее условие оказывает важное влияние на теплопроводность бетона [16–20]. Рахим и др. [21] проверили теплопроводность трех бетонных материалов на биологической основе при различных температурных условиях (от 10 до 40 ° C) в установившемся состоянии с использованием метода защищенной горячей плиты.Они обнаружили, что теплопроводность бетонных материалов увеличивается с повышением температуры. Тандироглу [22] изучил теплопроводность легкого необработанного бетона с перлитовым заполнителем и установил функции взаимосвязи для теплопроводности, водоцементного отношения, количества перлита по массе и температуры. Предложенные эмпирические соотношения теплопроводности применимы в диапазоне температур от -70 до 30 ° C. Ли и др. [23] обсудили общие модели теплопроводности, основанные на экспериментальных данных, и предложили модель прогнозирования теплопроводности FC, но они не смогли учесть влияние внешних факторов окружающей среды на теплопроводность модели, таких как температура.Таким образом, теплопроводность различных типов бетона значительно различается при изменении температуры. В настоящее время теоретические модели теплопроводности ТЭ не учитывают температурные эффекты.
В данном исследовании сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) с различным содержанием пенополистирола готовится методом химического вспенивания, а его теплопроводность измеряется при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° C). На основе результатов испытаний и существующих моделей теплопроводности была получена модель теплопроводности EFC с поправкой на температуру.
2. Экспериментальные программы
2.1. Сырье и соотношение смеси
Загущенный материал, используемый в этом исследовании, был изготовлен из китайского обычного портландцемента 42,5 и летучей золы класса I. Соответствующие технические показатели для этих двух материалов показаны в таблицах 1 и 2. Добавление летучей золы может оптимизировать структуру пор FC и улучшить его теплоизоляционные характеристики. Кроме того, EPS имеет размер частиц от 2 до 4 мм, кажущуюся плотность 18,8 кг / м 3 и теплопроводность 0.0313 Вт / (м · К). Пенообразователь, использованный в этом тесте, представлял собой раствор перекиси водорода с концентрацией 30%. Стабилизатором служил стеарат кальция. Первым укрепляющим агентом был нитрит натрия, а загустителем — эмульсия акрилатного сополимера. Используемая вода была водопроводной. Соотношение воды и связующего, содержание пенообразователя и дозировка летучей золы были скорректированы для определения эталонного соотношения смеси, которое показано в таблице 3. Всего было приготовлено 12 испытательных блоков пенобетона с химическим вспениванием EPS путем изменения объемной доли EPS (0% ~ 60%).
|
|
2.2. Прибор для испытаний2.2.1. Тестер теплопроводностиДля теста теплопроводности использовался анализатор термических характеристик ISOMET 2114, произведенный в Словакии (рис. 1). Прибор может быть использован для определения теплопроводности, объемного теплового потока и температуропроводности композитов на основе цемента [24]. Он основан на принципе испытания на переходные процессы, а диапазон измерения температуры составляет 15 ~ + 50 ° C с точностью 1 × 10 -4 Вт / (м · К).Прибор можно проверить с помощью зонда или плоской пластины. В этом тесте используется поверхностный зонд с диапазоном измерения 0,04 ~ 0,3 Вт / (м · К). 2.2.2. Испытательный бокс при высоких и низких температурахВ этом испытании использовался испытательный стенд для моделирования высоких и низких температур, разработанный Северо-восточным сельскохозяйственным университетом. Его основные показатели производительности приведены в таблице 4.
2.3. Технология приготовления и методика химического вспенивания пенобетона EPS2.3.1. Технология подготовкиВ соответствии с характеристиками пенополистирола и технологией формования химического пенобетона образцы пенополистирола с химическим вспениванием были приготовлены в соответствии со следующим процессом: (a) Частицы пенополистирола были влажными в течение одной минуты с одной третью общая вода.(b) Цемент для смешивания, летучая зола, другие твердые материалы, оставшаяся вода и загуститель смешивались и перемешивались до тех пор, пока смесь не стала однородной. Затем смоченные частицы EPS помещали в смесь и перемешивали в течение одной минуты. Температуру суспензии поддерживали на уровне 25 ° C. (c) Добавляли раствор нитрита натрия. Смесь перемешивали на низкой скорости в течение 30 секунд, а затем перемешивали на высокой скорости в течение 10 секунд. (D) В смесь вливали перекись водорода, и ее перемешивали в течение 10 секунд.(e) Смесь быстро вылили в форму и оставили на 24 часа при 20 ° C. Затем образцы вынимали из формы, когда они имели определенную прочность, и затем применяли стандартное отверждение. Бетонный образец показан на рисунках 2 (а) и 2 (б). 2.3.2. Экспериментальные методыИспытание образцов на плотность в сухом состоянии проводили в соответствии с китайским стандартом GB / T11969-2008. Измерения проводились после сушки образцов до постоянного веса. Окружающая среда с постоянной температурой обеспечивалась испытательным боксом при высоких и низких температурах.Теплопроводность образцов была проверена после двухчасового стояния при постоянной температуре. При постоянной температуре измеряли теплопроводность полированных образцов с обеих сторон с помощью анализатора тепловых характеристик. Теплопроводность некоторых образцов EFC при 20 ° C показана в Таблице 5. Из-за неоднородности FC были протестированы три положения лицевой поверхности, и было вычислено среднее значение результатов.
|