Šilumos laidumas tampa vis svarbesnis mūsų šiuolaikiniame ir technologizuotame pasaulyje. Didėjanti elektroninių prietaisų miniatiūrizavimo ir automatizavimo paklausa visose pramonės šakose yra pagrindinis veiksnys. Elektroniniams prietaisams mažėjant, komponentai tampa labiau koncentruoti vis mažesnėse erdvėse. Didėja prietaisų naudojimo metu išsiskirianti šiluma, kartu didėja ir komponentų pažeidimo rizika.
Siekiant išlaikyti visų elektroninių komponentų ilgaamžiškumą, saugumą ir patikimumą, reikalingos medžiagos, kurios, montuojant tarp šilumos šaltinio ir šilumos kriauklės, sukurtų patikimą šilumos perdavimo kelią. Su pasididžiavimu pristatome savo šiluminės sąsajos medžiagų asortimentą.
Kas yra šilumos laidumas? Tai vidinės energijos perdavimas iš šiltesnių kūno dalių į šaltesnes. Šilumos laidumas - tai medžiagos savybė praleisti šilumą. Šią savybę apibūdina šilumos laidumo koeficientas λ. Realiai medžiagos šiluminis laidumas proporcingas jos storiui.
Šilumos laidumo principas
Atvirkščias dydis šilumos perdavimo koeficientui - šiluminė varža (R) - tai tam tikro storio gaminio gebėjimas priešintis šilumos prasiskverbimui.
Šilumos laidumas statybose
Termoizoliacinės medžiagos ir gaminiai užima ypatingą vietą tarp statybinių medžiagų. Statyboje plačiai naudojamos termoizoliacinės medžiagos, tokios kaip mineralinė vata (akmens vata, stiklo vata), polistireninis putplastis (EPS), ekstruzinis polistireninis putplastis (XPS), putų poliuretanas ir kitos medžiagos.
Apšiltinant pastatus visų pirma reikia atkreipti dėmesį į reikalaujamą pastatų atitvarų šilumos perdavimo koeficientą ir atitvarų drėgminės būsenos skaičiavimus. Pastatų atitvarų šilumos perdavimo koeficientai pateikti statybos techniniame reglamente STR 2.05.01: 2005 „Pastatų atitvarų šiluminė technika”.
Šilumos perdavimo koeficientas yra atvirkščias dydis šiluminei varžai, todėl pastatų atitvarų reikalavimus patogu išreikšti šilumine varža, kv. m K/W. Taigi šiluminė varža stogams - 6,25, sienoms - 5,00, perdangoms - 4,00.
Šiluminė varža apskaičiuojama atitvaros sluoksnio storį dalijant iš to sluoksnio projektinio šilumos laidumo koeficiento. Atitvarų drėgminės būklės skaičiavimai dažniausiai atliekami pagal minėto statybos techninio reglamento 2 priedo nurodymus.
Drėgminės būklės įvertinimas būtinas nustatant, kokia turi būti atitvaros vidaus paviršiaus temperatūra, kad būtų išvengta pavojingo paviršiaus įdrėkimo, įskaitant pelėsių susidarymo galimybę. Skaičiavimais taip pat įvertinamas per metus atitvarų viduje susikaupiantis ir išgaruojantis drėgmės kiekis.
Apšiltinant pastatus iš vidaus didžiausią poveikį daro medžiagos garinė varža. Jeigu medžiaga blogai praleidžia vandens garus, vidiniame atitvaros paviršiuje labai greitai susidaro kondensatas, kuris vizualiai dažnai nepastebimas, bet jo pasekmė - po kurio laiko ant atitvaros paviršiaus atsiradęs pelėsis.
Kadangi skaičiavimai pakankamai sudėtingi, jų palengvinimui galima naudoti kompiuterines programas. Vis plačiau naudojant termoizoliacines medžiagas įvairiose laikančiosiose konstrukcijose, labai svarbu žinoti šių gaminių atsparumą gniuždymui ir deformacines savybes.
Mechanines termoizoliacinių medžiagų savybės kartu su šilumos izoliacinėmis ir garsą izoliuojančiomis savybėmis yra svarbiausios charakteristikos, lemiančios jų naudojimą statybų praktikoje. Dėl tam tikrų termoizoliacinių medžiagų mechaninių ypatybių sunku parinkti optimalius jų stiprumo ir deformuojamumo kriterijus.
Daugumai medžiagų tiksliai nustatyti galima tik tempimo, lenkimo, šlijimo stiprį, kai prarandamos jų laikomosios savybės. Šiuo metu plačiai paplito ir normatyviniuose dokumentuose nurodomas labai paprastai nustatomas termoizoliacinių medžiagų sąlyginis įtempis , atitinkantis 10-ies procentų gaminio deformaciją pagal storį.
Tačiau gniuždymo įtempis, kai gaminys deformuojamas iki 10 proc., nėra projektinė vertė. Šis rodiklis gali būti panaudotas kiekybiniam įvertinimui ir gamybos technologinių parametrų optimizavimui. Tuo tarpu šių gaminių sėkmingas naudojimas laikančiosiose konstrukcijose (pavyzdžiui, grindims, kurios yra veikiamos didelių apkrovų, eksploatuojamiems plokštiesiems stogams ir t. t.) dažnai priklauso ne nuo jų stiprumo rodiklių, bet nuo deformuojamumo ir tamprumo savybių.
Norint sėkmingai naudoti termoizoliacinius gaminius kaip termoizoliacinę-konstrukcinę medžiagą, kuriuos veikia ilgalaikės gniuždomosios apkrovos, nepakanka žinoti jų stiprumo ir deformacijų rodiklius, nustatytus veikiant trumpalaikėms apkrovoms.
Šiltinimo medžiagos
Šilumos laidumo klasės
Tiek statybininkai, tiek statybų užsakovai labai dažnai diskusijose teigia: “Į lauko atitvaras sudėtas 15 cm termoizoliacinės medžiagos sluoksnis, kaip ir reikalauja projektas”, ar “sienų šiluminė varža yra pakankama, nes jose yra 12 cm akmens vatos plokščių sluoksnis”. Pirmieji kartais pamiršta, o antrieji dažnai nelabai ir žino, kad sudėto į sienas termoizoliacinio sluoksnio šiluminė varža priklauso ne tik nuo jo storio, bet ir nuo termoizoliacinės medžiagos efektyvumo.
Pastarasis dabartiniu metu vertinamas ir išreiškiamas atitinkamos termoizoliacinės medžiagos šilumos laidumo klase. Termoizoliacinio gaminio šilumos laidumo klasę būtina apskaičiuoti konkrečių gamintojų konkretiems gaminiams, nes net to paties gamintojo to paties gaminio šilumos laidumo klasė gali pasikeisti dėl žaliavų savybių pokyčių, pakoregavus gamybos technologinius parametrus ir kitų priežasčių.
Šilumą izoliuojančios medžiagos tobulinamos labai sparčiai, todėl bet koks fiksuotų klasių nustatymas pagal medžiagų rūšis sustabdytų technologijų tobulinimą ir naujų medžiagų kūrimą. Šilumos laidumo klasės nustatomos bei pateikiamos gaminių etiketėse ir daugelyje Europos Sąjungos šalių.
Kiekvienas gamintojas nurodo savo termoizoliacinio gaminio šilumos laidumo koeficiento deklaruojamąją vertę. Pastaroji gaunama prie laboratorijoje išmatuotos vidutinėje 10°C temperatūroje (ar perskaičiuotos iš 25°C temperatūros) laboratorinės šilumos laidumo koeficiento vertės pridėjus pataisas dėl laboratorinės vertės nuokrypio (gamybos faktorių įtaka produkto savybėms ir kt.), dėl medžiagos higroskopinio drėgnio ir dėl medžiagos senėjimo.
Laboratorinė šilumos laidumo koeficiento vertė gaunama atlikus bent 4 gaminio imčių šilumos laidumo matavimus. Pirmosios pataisos įtaka mažėja atliekant daugiau matavimų, tačiau ji gali ženkliai padidėti kai gaminio, kurio šilumos laidumas proporcingas tankiui (pvz. polistireninio putplasčio plokščių) atskirų imčių tankiai tarpusavyje labai skiriasi. Pataisa dėl higroskopinio medžiagos drėgnio aktuali tik akytiesiems betonams, šiek tiek mažiau - ekovatai ir medžio plaušo plokštėms.
Pataisa dėl medžiagos senėjimo, kol nėra atitinkamų normatyvų, kol kas priimama lygia 0. Gautoji šilumos laidumo deklaruojamoji vertė apvalinama pagal nustatytas taisykles. Pagal suapvalintąją vertę nustatoma gaminio šilumos laidumo klasė, parenkant nepalankesnę (didesnę) nurodytą klasę.
Akivaizdu, kad statybos užsakovas turi pastoviai domėtis kokios šilumos laidumo klasės izoliacinės medžiagos numatytos projekte, ir kokios klasės medžiagos montuojamos į namo konstrukcijas. Užbaigus statybą klaidas taisyti bus vėlu, sunku bus ir jas įrodyti, nes tikslūs natūriniai apšiltinimo efektyvumo tyrimai yra sudėtingi ir šiandien dar neįteisinti.
Šilumos laidumo pavyzdžiai
Palietus ranka metalinę durų rankeną atrodo, kad ji yra daug šaltesnė negu medinės durys. Jų temperatūra tikrai vienoda, nes ir duris, ir rankeną supa kambario oras. Kambario oras yra maždaug 20 °C, o mūsų kūno temperatūra 37 °C. Šiltesni kūnai visada perduoda šilumą šaltesniems.
Palietus ranka duris ar rankeną, rankos oda netenka šilumos. Kadangi mediena šilumą praleidžia 600 kartų blogiau negu metalas, tai rankos temperatūra išlieka maždaug tokia pati. Palietus metalą, rankos temperatūra staiga nukrinta, mes jaučiame vėsą, nes „nutekėjo“ daug mūsų rankos šilumos.
Šilumos laidumo pavyzdžiai iš mus supančios aplinkos:
- Keptuvių rankenos
- Arbatą geriant iš puodelio
- Kailis, plunksnos kai kuriems gyvūnams padeda išlaikyti kūno šilumą
- Visos akytosios statybinės medžiagos (akytosios plytos)
- Vilna - labai gera izoliacinė medžiaga
Kaip išsirinkti geriausią izoliaciją savo namams | „Pasidaryk pats“ namo renovacija
Medžiagų šilumos laidumo koeficientai
Skirtingos medžiagos turi nevienodą šilumos laidumą - vienos geriau sulaiko šilumą, kitos yra laidesnės. Medžiagos efektyvumas nusakomas šilumos laidumo koeficientu. Kuo šilumos laidumo koeficientas mažesnis, tuo geresnėmis izoliacinėmis savybėmis pasižymi medžiaga.
Šilumos laidininkais laikomi metalai: auksas, sidabras, varis - labai gerai praleidžia šilumą. Kūnams apsaugoti nuo atšalimo ar perkaitimo naudojamos įvairios izoliacinės medžiagos, trukdančios perduoti šilumą laidumo būdu. Geri šilumos laidininkai pasitarnauja namų šildyme.
Žemiau pateikiami kai kurių medžiagų projektiniai šilumos laidumo koeficientai:
| Medžiagų grupė ir medžiaga | Tankis ρ, kg/m3 | Projektinis šilumos laidumo koeficientas λd, W/(m·K) |
|---|---|---|
| Gelžbetonis | 2500 | 2,04 |
| Betonas su žvyro, akmens skalda | 2400 | 2,0 |
| Statybinis smėlis | 1600 | 0,58 |
| Žvyras | 1800 | 0,70 |
| Šiaudai | 150 | 0,09 |
| Cemento-smėlio skiedinys | 1800 | 0,96 |
| Kalkių-smėlio skiedinys | 1600 | 0,83 |
tags: #kokie #gali #but #laidininkai