Что такое теплопроводность материала и на что она влияет

Теплопроводность – это способность изделий из различных материалов проводить тепловую энергию от более нагретых участков к менее нагретым за счет хаотичного движения элементарных частиц. Из определения следует, что параметр позволяет понять, в какой степени материал способен передавать тепло. Как измерить теплопроводность, какие приборы можно использовать для измерений? Что означает теплопроводность строительных материалов, на что влияет этот показатель?

Значимость показателя для стройматериалов

Способность проводить тепло особенно важна для строительных материалов, определяющих энергоэффективность возводимых зданий и сооружений. Количественным отображением такой способности служит коэффициент теплопроводности, измеряемый в Вт/м*К. Показатель учитывают еще на стадии проектирования для обеспечения благоприятного микроклимата в помещениях и оптимизации будущих расходов на отопление. От теплопроводности материалов во многом зависит область их применения. Образцы с высокой способностью проводить тепло применяют в системах отопления и охлаждения, с низкой – для обустройства теплоизоляции. С практической точки зрения важно также понимать, что такое сопротивление теплопередаче. Это, по сути, величина, противоположная теплопроводности и определяемая соотношением:

R = h/ƛ, где:

• R – сопротивление теплопередаче, м²*К/Вт;
• h – толщина слоя материала, м;
• ƛ – теплопроводность, Вт/м*К.

Приборы для измерения теплопроводности

Для измерения теплопроводности используются специальные приборы, работа которых основана на исследовании количества тепла исследуемого объекта с помощью проволочной термопары. Для проведения измерений образец нагревают с одной стороны, с другой – устанавливают термопару. Устройства такого типа находят применение в строительстве, сфере ЖКХ, на предприятиях по производству стройматериалов. В зависимости от конструкции приборы делятся на стационарные и зондовые. Первые чаще применяют в производственных цехах и лабораториях, вторые – в «полевых» условиях. Современные измерители теплопроводности – высокотехнологичные устройства с микропроцессорами и энергонезависимыми накопителями в составе. Данные с таких приборов передаются на компьютер и обрабатываются с помощью специального ПО. Инструменты нередко используются для выявления причин утечек тепла в жилых, служебных и производственных зданиях. На основании полученных данных разрабатываются рекомендации по повышению эффективности теплосбережения.

ИТП-МГ4 «250»

Прибор может использоваться не только для измерения теплопроводности, но и для определения теплового сопротивления строительных и других материалов. Исследования с применением ИТП-МГ4 «250» могут проводиться в процессе производства или эксплуатации образцов при температуре окружающего воздуха +15…+25 ˚С (стационарный режим) или -10…+40 ˚С (с цилиндрическим зондом). Устройство позволяет измерять теплопроводность в диапазоне от 0,02 до 1,5 Вт/м*К, термосопротивление – от 0,01 до 1,5 м²*К/Вт с погрешностью не более 5 % измеряемой величины. Измерения в стационарном режиме проводятся в соответствии с ГОСТом 7076, с цилиндрическим зондом – по ГОСТу 30256. В состав стационарной установки входят блок управления нагревателем и холодильник, выполненные на элементах Пельтье, тепломер, платиновые датчики температуры, преобразователи первичных сигналов, блок питания. 

МИТ-1

Созданный специалистами научно-производственного предприятия «Интерприбор» измеритель МИТ-1 позволяет выполнять оперативные измерения теплопроводности строительных и гидроизоляционных материалов зондовым методом. Прибор хорошо подходит как для лабораторных, так и для полевых условий. Производитель рекомендует применять устройство совместно с зондовым влагомером ВИМС 2.21. Среди преимуществ модели:

• большой диапазон измерений;
• удобство исследования сыпучих материалов (путем погружения зонда), бетона и кирпича (размещением в специальные отверстия);
• возможность использования автономного источника питания, необходимого для нагрева зонда. Такой ИП поставляется по заказу;
• компактность;
• малое время цикла измерений.

Выбрать измеритель теплопроводности для использования в строительной индустрии, научно-исследовательской деятельности или других целей вы можете в каталоге компании «Техно-НДТ».