Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

• отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
• предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м³. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м³. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м³, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

• Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

• отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
• предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м³. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м³. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м³, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

• Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

• отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
• предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м³. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м³. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м³, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

• Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

Теплоизоляция — это… Что такое Теплоизоляция?

Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе

Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Основные типы теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

• отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения
• предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем)

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

1. Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м³. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), сельскохозяйственные отходы (соломит, камышит и др.), торф (торфоплиты) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже. 
2. Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м³. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
3. Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м³, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-ой фракции, пенообразователя Foamin C и воды в сравнении с ППУ изоляцией, указаны в таблице №1:

Теплопотери теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.

Основные виды применяемой теплоизоляции:

Применение теплоизоляции

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную температуру, например:

Теплоизоляция стен

Теплоизоляция наружных стен выполняется в основном тремя способами:

1. Навесной вентилируемый фасад с применением теплоизоляции (каменная или стеклянная вата)
2. Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (пенополистирол или минеральная вата)
3. Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).

С точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.).

Для теплоизоляции стен традиционно применяют следующие виды теплоизоляционных материалов: пенополистирол, Минеральная вата или Стекловата (стекловолокно). Также применяются утеплители из полиэфирного волокна с пониженной горючестью, среднее значение коэффициента теплопроводности которого составляет приблизительно 0,02 Вт/(м•K).

Утепление деревянного дома имеет несколько значительных особенностей, а именно теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т. д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Материалы для изготовления теплоизоляции

Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент теплопроводности, — теплоизоляторы. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться утеплителями. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой пористостью.

См. также

Теплопроводность

Примечания

Ссылки

• Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.

виды теплоизоляторов и их применение в строительстве

Современные строительные магазины предоставляют достаточно широкий выбор утеплителей для дома. Они обладают хорошими теплоизоляционными характеристиками, долговечностью и многофункциональностью в использовании. Но достаточно ли всех этих «универсальных» качеств для такой конкретной задачи, как теплоизоляция мансарды или качественная звукоизоляция жилой комнаты?

Вот об этим мы сейчас и поговорим: что такое утеплитель и чем разные его виды отличаются друг от друга в процессе эксплуатации и монтажа.

Итак, то, какой именно утеплитель вам понадобится, решать нужно еще на стадии проектирования дома. Ведь от его качеств будет зависеть то, насколько комфортно будет времяпровождение в помещении, будет ли помещение пожаробезопасным и не придется ли потом иметь в будущем такие проблемы как намокание утеплителя или семейство мышей в стенах.

В общей сложности утеплители сегодня применяются в жилом доме в таких конструкциях:

От удачного выбора утеплителя напрямую зависит:

• какие отделочные материалы нужно будет приобрести, ведь не все материалы сочетаемы;
• здоровье домочадцев, которые будет каждый день вдыхать комнатный воздух;
• пожаробезопасность всего здания;
• комнатная температура и наличие в доме мостиков холода.

Вот почему к утеплителю предъявляется столько требований:

Ка вы видите из иллюстрации, по своим свойствам утеплители отличаются друг от друга. Что вполне естественно, ведь их изготавливают из самого разного сырья: начиная от газеты и заканчивая самым настоящим камнем.

Если сравнивать утеплители между собой по теплопроводности, получим такую картину:

Второй важный момент – паропроницаемость. Ведь при выборе утеплителя для крыши необходимо изначально определиться, будут ли «дышать» стены и скаты, или нет.

Вот в чем, собственно, разница:

Конечно, если в качестве кровельного покрытия у вас будет идти рубероид или гибкая черепица, тогда лучше нужно максимально защитить скаты от пара, ведь ему попросту некуда будет выходить.

Чтобы водяной пар из утеплителя мог беспрепятственно выходить, в кровельном пироге специально устраивают вентилируемый воздушный зазор. Он располагается с холодной стороны крыши:

Так, в качестве «дышащего» утеплителя хороша себя зарекомендовала минеральная вата, упругая и долговечная. А вот экструзионный пенополистирол идеально подходит под стяжку для полов по грунту.

Важна также прочность утеплителя и его способность держать форму. Ведь если на утеплитель стен и крыши ничего не давит, то в случае с полом материалу придется еще и выдерживать серьезные нагрузки.

И, наконец, если говорить об утеплении фасада, для этой цели больше подходит вата, целлюлозная или минеральная. А вот при колодезной кладке предпочтение отдают такому материалу, который не будет пропускать влагу ни при каких условиях. А это уже – экструдированный пенополистирол.

Учитывайте и тот момент, что внешняя штукатурная отделка прекрасно сочетается с утеплителем плотностью меньше 30 кг/м2, чем может похвастаться минвата, ППС и любой органический материал. А вот для деревянного дома подходит дышащий материал, как эковата, пробка, пенька и минеральные плиты.

Давайте рассмотрим, какие виды утеплителей сегодня наиболее популярны и на что стоит обратить внимание при их выборе. Условно все теплоизоляционные материалы российского рынка делят на органические и неорганические.

Органические изготавливаются из полимеров и пенопласта. Такие утеплители считаются самыми удобными и легкими по весу, но при этом они зачастую относятся к группам горючести Г1, Г2 и Г3. Это – не самый лучший показатель, и использование таких утеплителей ограничивается жилой постройкой. Кроме того, при нагреве многие полимеры выделяют небезопасные летучие вещества.

Правда, вам будет интересно узнать, что пенополистирол и пенополиуретан теоретически к ним как раз и относится. Ведь с точки зрения химической науки это органические вещества! Так что все-таки такое органический утеплитель?

Давайте начнем с определения. Приставка “Оrganic” у строительных материалов означает принадлежность к животному или органическому миру. Т.е. это теплоизоляторы, изготовленные на основе растительного или животного сырья с добавлением специальных связующих.

Растительные – это в основном лен, конопля, древесина, соя и другие. К животным, естественно, относят шерсть. Кроме того, в разряд органических утеплителей даже входят материалы из некоторых видов пластика и цемента. Занимательно, не правда ли?

Растительные утеплители: вековые традиции

Во многих европейских странах в частном домостроении до сих пор активно используется теплоизоляция на основе льна или конопли. В России – льноволокно, т.к. коноплю здесь никто не разрешит, а лен пока остается достаточно дешевым сырьем. Также веками в качестве надежной изоляции использовалась натуральная шерсть, особенно – войлок.

Правда, европейская технология обработки льна значительно отличается от отечественной. Там этот процесс довели до совершенства: при помощи аэроформирущего устройства волокна укладывают в маты, а затем в печах при помощи горячего воздуха термо фиксируют. И есть ради чего повозиться: материал сам по себе исключительно экологичен, ко всему еще и подвержен вторичной переработке. В продаже вы увидите две основные марки: российскую “Утеплен” и финскую “Евролен”.

Согласно датским исследованиям, плиты из льна не усаживаются и не теряют форму, и в благополучных условиях служат до 75 лет. Для такой крыши не нужна ни пароизоляция, ни конденсат. При этом в утеплителе из льна полностью сохраняются его ценные антисептические и бактерицидные свойства.

Еще один не такой известный материал – пенька. Это плиты, рулоны и маты на основе пеньковых волокон. У него высокая плотность (от 20 до 60 кг/м3), но сам материал плохо держит нагрузку.

А вот про утеплитель из водорослей вы наверняка и не слышали. Это – поистине экзотический метод обшивки стен дома, с плотностью до 80 кг/м3. Такой утеплитель не гниет, не горит и не нравится грызунам. Он, в отличие от многих его аналогов, устойчив к грибку и подходит для легких стен.

Надежные составы на основе пены

Эти утеплители вам наверняка хорошо знакомы. Так, пенополистирол – это утеплитель, который состоит из пузырьков воздуха в вспененном материале. При этом коэффициент проводимости тепла у пенополистирола значительно ниже, чем у ваты, и находится в пределах 0,03-0,037, т.е. он более практичен. Плотность у пенополистирола – 11-40 кг/м³.

А теперь перечислим основные минусы: хрупкий, легко загорается и выделяет при этом токсичные вещества, а также практически «не дышит». В помещении, которое отделано таким утеплителем, нужно устанавливать дополнительную приточно-вытяжную вентиляцию.

Экструдированный пенополистирол – это уже новое поколение утеплителей своего класса. Особенно удобный в процессе монтажа: легко режется, более прочный, чем пенопласт, и менее хрупок. Но все так же легко воспламеняется при пожаре. Хотя по теплопроводности уровнем выше и пенопласта, и минеральной ваты.

Для стен, к слову, появился вот такой новый вид утеплителя из этой группы:

И, наконец, пенополиуретан. Это жидкий утеплитель, который удобно распылять как на вертикальные стены, так и в самые труднодоступные места. Благодаря образовавшемуся бесшовному покрытию в таком помещении никогда не будет мостиков холода, и не придется затыкать кусками и отрезками ваты сложные углы. Кроме того, пенополиуретан стойко переносит любые морозы.

Сейчас ценителей пены радует такая новинка:

Древесно-волокнистые утеплители: для «дышащих» стен

Целый ряд натуральных утеплителей изготавливают при помощи измельченной древесины и формирования ее в волокнистую массу. Мы сейчас говорим не об узнаваемом ДВП, которое применяется в мебельном производстве и не отличается чем-то особенным. Мы говорим о теплоизоляционных плитах из мягкой ДВП-плиты, которая изготавливается из волокон хвойной древесины и клея.

На российском рынке это отечественная марка “Софтборд”, финская Isoplaat и международная Steico. Так, плиты “Изоплат” на всю свою толщину пропитаны парафином, а у “Софтборда” вся продукция идет с верхним битуминизированным водоотталкивающим слоем. А вот продукция Steico изготавливается с добавлением фосфата аммония. 

Благодаря такому утеплителю в доме микроклимат не хуже, чем в постройке из деревянного сруба. А это наиболее близкая к оптимальной влажность и стен и воздуха. А вот теплоизоляционные плиты Vital производят из древесных волокон, специально термически обработанных и отбеленных при помощи кислорода.

К натуральным утеплителям относятся также экологичные пробковые. У них коэффициент теплопроводности 0,045-0,06. Пробка – это измельченная кора дерева, которую спрессовывают в заводских условиях при помощи горячего пара, а затем склеивают при помощи смолы. Благодаря этому пробковый утеплитель дышит, легко режется, не обрастает плесенью и нетоксичен. В последнее время он становится все более и более популярным.

Также пробка – это легкий, не подверженный усадке материал. Пробковые теплоизолирующие панели прекрасно восстанавливаются после механической деформации. В них нет никаких искусственных добавок, их не покрывает плесень и не едят грызуны.

Еще пробка хороша тем, что устойчива к воздействию углеводородов (битума). Она не аккумулирует и не проводит электричество, и удивляет диапазоном температур, которые ей не страшны: от -200°С до +130°С.

Дополнительно такие плиты обрабатываются огнестойкими составами, благодаря чему те не горят и не выделяют ни формальдегидов, ни фенолов. Плюс пробковые плиты значительно снижают уровень шума. Но, к сожалению, на российском рынке пробковые плиты пока что чаще используются в качестве подложки для пола, чем как полноценный утеплитель (в сравнении с Европой).

Целлюлоза: пушистый заполнитель для сложных мест

Вы наверняка заметили, как активно рекламируют целлюлозную вату, которую называют эковатой. Ее теплопроводность находится в пределах значения от 0,032 до 0,038.

Эковата – достаточно новый утеплитель для нашей страны. Состоит он из целлюлозы, попросту говоря – из бумаги, на 81% и на 19% из природных борных минералов. Они играют роль антипирена и антисептика. А в качестве сырья для эковаты идет самая обычная макулатура.

К слову, не такое уж это и ноу-хау: теплоизоляцию из переработанной бумаги запатентовали еще в 1993 году, в Англии, правда, само ее производства началось значительно позже. А создание специальных выдувных машин модернизировало сам процесс теплоизоляции.

Сегодня наиболее популярна канадская технология производства эковаты, применяемая во всем мире уже более 60 лет. В США, Канаде и Европе ее потребление растет ежегодно на 20-30%, и такой утеплитель используется даже при строительстве аэропорта и стадиона. В нашей стране эковата заявила о себе только в 1993 году, но уже использовалась для строительства храма в Москве.

В чем же ее секрет? У эковаты особой капиллярная структура – структура древесных волокон. По ней водяные пары выходят наружу в атмосферу. Также у бумаги слишком мала воздухопроницаемость (не зря мы ею обмахиваемся). А то, как эковата мелкая и способна собой заполнить все щели и углы, придает ей куда более ценных свойств, чем у тех же плит.

Эковата также противопожарна. Благодаря специальной пропитке, пламя только обугливает ее поверхностный слой. При высокой температуре бораты начинают интенсивно выделять воду и снижать тем самым температуру. А низкая воздухопроницаемость самой бумаги ограничивает доступ кислорода к месту горения. В итоге скорость проникновения огня в эковате составляет всего 1-2 мм в минуту. Причем поверхностный слой этого утеплителя разлагается на воду и окись углерода, и не выделяет никаких токсичных веществ во время пожара.

К слову, целлюлозный утеплитель вовсе не обязательно должен быть только в виде засыпного материала. Сегодня из такого же материала изготавливают плиты для утепления скатных кровель, немецкие Homann Daemmstoffwerk и финские Vital. В процессе производства из целлюлозы выпаривают излишки воды и соединяют между собой природной смолой. В итоге плиты получаются водонепроницаемыми, но при этом паропроницаемыми.

Перед применением эковату слегка распушивают (она спрессована в транспортируемом виде), а затем выкладывают на утепляемую поверхность. Также эковату засыпают в ниши скатов, только утрамбовывают сильнее.

Но тогда, чтобы в жилой мансарде не образовывалась пыль от утеплителя, обязательно между отделкой и утеплителем кладут плотную крафт-бумагу. Со временем эковата спрессуется сама, и пыль точно не будет страшна.

Вот как выглядит процесс внешнего утепления крыши:

Для изготовления таких утеплителей в ход идут минеральные вещества: стекло, шлак, асбест и горные породы. Для превращения таких твердых материалов в тонкие волокна и другие формы задействуется целая научная магия.

Давайте начнем с особо популярных неорганических утеплителей – минеральной ваты. Сырьем для ее производства служит базальт, кварц, стекло или доменные шлаки.

Плотность минеральной ваты варьируется от 20 до 200 кг/м³. Среди ее основных минусов назовем: привлекательность для мелких грызунов и даже насекомых, а также быструю потерю теплоизоляционных свойств при намокании.

Минеральная вата отлично подходит для изоляции пола, ведь выдерживает значительные нагрузки:

Стеклянная вата: дешево и сердито

Бюджетную и вездесущую стекловату обычно недолюбливают за то, что с ней довольно сложно работать. Да и в жилом помещении ее использовать нежелательно: какой бы герметичной ни была отделка стен, если возникнет хоть одна щель, тысячи мелких иголок попадут в воздух.

Зато из стекловаты сегодня стали изготавливать довольно интересный продукт – жесткие минеральные плиты для организации «плавающего пола». Они равномерно передают нагрузку от стяжки, и при этом не нужно обустройство лаг. Такие плавающие полы отличаются тем, что не только предотвращают потери тепла, но и шумоизолируют помещение.

Каменная вата: высокая пожаробезопасность

Куда более экологичной считается каменная вата. Изготовленная из базальта, она обладает намного более короткими и толстыми волокнами, чем у стеклянной ваты, а вес ее больше в 2-3 раза.

Но, к сожалению, из-за этого такой утеплитель более ломкий, тяжелый и часто крошится по краям, если это только не самый качественный материал. А из крошащихся краев возникают мостики холода.

Зато каменная вата полностью пожаробезопасна. Она не только не горит, но еще и замедляет огонь во время пожара. Вот почему каменная вата так востребована в промышленном и коммерческом строительстве. Именно из нее изготавливают трехслойные сендвич-панели и плоские кровли городских зданий.

Также никакая другая вата не заменит каменную при устройстве противопожарных стен:

Шлаковата: утилизация отходов

Изготавливают этот бюджетный утеплитель из отходов металлургического производства. Это, по сути, та же каменная вата, но с худшими свойствами. Например, она намного сильнее впитывает влагу и подхоит только для утепления сухих помещений:

Удачный выбор – теплоизоляция нежилого чердака, где всегда сухо:

Кварцевая вата: гибкость и упругость

Давайте отдельно поговорим о кварцевой вате, ведь вы наверняка слышали о ней меньше всего. Появился на свет такой утеплитель благодаря особой технологии производства длинных и упругих волокон из минералов. Это забавно выглядит, если вам доводилось видеть этот процесс: почти тоже самое происходит с сахарной ватой.

А здесь сырье в виде кварца с дополнительными элементами подается в центрифугу, и при помощи центробежной силы наружу выталкиваются тонкие струи. Их дополнительно вытягивают газовой горелкой – так, что волокна становятся толщиной 3,5-5 мкм и длиной до 30 см.

Далее волокна переплетаются в вату, и на ощупь не отличаются от обычной медицинской (или той же сладкой). Кварцевая вата получается особенно упругой, с высокими шумо- и теплоизоляционными свойствами и достаточной паропроницаемостью, чтобы внутри нее не скапливался конденсат. Плотность у нее ниже, а потому она сжимается в 4-5 раз больше, чем та же каменная.

Кварцевая вата настолько хорошо теплоизолирует стены и потолок дома, что экономия на отоплении обычного жилого дома составляет до 67%. Заметьте, достаточно существенно! Такую вату сегодня активно выпускают Isover. Рассчитана она на 50 лет и более.

К слову, кварцевая вата способна сжаться в 4-5 раз больше, чем каменная. Дело в том, что у кварцевой ваты плотность намного ниже, чем у каменной. Это вовсе не недостаток, а даже преимущество, ведь теплоизоляция у ваты достигается именно количеством пузырьков воздуха между волокнами, а не количеством самих волокон (вот почему греет шуба и шерсть).

Благодаря меньшей плотности кварцевая вата намного легче. Для сравнения: здесь плотность 30-40 кг/м3, а у каменной – 30-60 кг/м3. Так и для более тяжелых фасадных утеплителей: у кварцевой 100 кг/м3, у каменной – 160 кг/м3. В плане расчета нагрузки на фундамент это – важный момент.

Как и для утепления фасада, ведь в общей сложности также фасадные плиты должны быть удобны, надежны и достаточно прочны, чтобы быть установленными в вертикальном положении, причем до 6 метров высотой, а не только до 3. Так горизонтальных перемычек будет меньше, и фасадные работы пройдут быстрее и с меньшими затратами.

И, наконец, кварцевая вата отличается высокой экологичностью. Не только потому, что кварц – это природный материал, но и потому, что волокна здесь настолько упругие и настолько хорошо переплетены, что не вылетают из ваты. А потому безопасны для применения в жилом помещении.

Керамическая вата: высокая огнестойкость

Еще одно сегодняшнее ноу-хау – керамический утеплитель. Это самая настоящая вата! Стоит ли удивляться, ведь волокна научились делать даже из камня, почему бы не из керамики?

Применяется эта вата для изоляции пожаронебезопасных мест: дымоходов, труб каминов и различных элементов сауны:

К неорганическим утеплителям относят также материалы из асбеста и смешанного сырья. Используются они в качестве связывающей основы. Такие теплоизоляторы наносят прямо на место, которое следует утеплить, и оставляют высыхать.

Те же утеплители на основе асбеста способны выдержать все 900°С, но, к сожалению, обладают многочисленными порами и легко впитывают влагу. Да и безопасными их назвать нельзя.

Конечно, у каждого из материалов, о которых мы вам рассказывали, есть свои особенности установки. Рассмотреть здесь технологию установки абсолютно всех видов утеплителей мы физически не сможем, а потому давайте разберемся с самыми востребованными из них. Вот интересный обзор топ-5 самых популярных утеплителей:

А какой утеплитель пришелся вам больше всего по душе?

Что такое теплоизоляция — типы и разновидности

Термин «теплоизоляция» относится к элементам разнообразных конструкций, роль которых стать термическим сопротивлением и максимально снизить скорость процессов теплопередачи в конструкции. На бытовом уровне этим словом называют материалы для таких элементов, а также совокупность мероприятий для их устройства.

Под каждый материал тепловой изоляции можно отвести полноценную статью с указанием всех свойств, преимуществ, недостатков и технических характеристик. Сейчас ограничимся общей информацией.

Классы теплоизоляции:

• Техническая – применяется для трубопроводов, производственного оборудования, его отдельных элементов.
• Строительная – обустройство изоляции ограждающих элементов построек различного назначения (стены, перекрытия, полы).
• Специальная – вакуумная и отражающая теплоизоляция.

Материалы для термической изоляции и изделия из них можно условно сгруппировать по таким признакам:

• Вид исходного сырья – органическая и неорганическая природа происхождения.
• По форме – фасонные, плоские, рыхлые, шнуровые.
• По структуре – зернистые (рассыпные), ячеистые, волокнистые.
• По степени горючести – сгораемые, трудносгораемые, несгораемые.

Форма выпуска тепловой изоляции:

• Жесткие изделия – плиты, скорлупы, кирпичи, блоки.
• Гибкие – маты, жгуты, шнуры.
• Рыхлые, сыпучие – керамзит, шарики пенополистирола, вата.

На практике материалы для теплоизоляции делят на следующие виды:

1. Органические – для их производства применяются растительные отходы деревообработки, торфа, конопли, камыша, льна, шерсть животных. Полимеры и материалы на их основе составляют основную часть применяемых органических утеплителей. Из богатого ассортимента теплоизоляторов данного вида наибольший практический интерес представляют: камышит; торфяные сегменты, плиты и скорлупы; цементно-фибролитовые, древесноволокнистые, цементно-стружечные, арболитовые плиты; пробковые изделия; теплоизоляционные пенопласты; пористые пластмассы (мипора, поропласт).
2. Неорганические – пенобетон; газобетон; минеральная вата; вспученный перлит.
3. Смешанные – монтажные материалы с основой из асбеста и его смесей.

Физико-механические характеристики определяют выбор определенного теплоизолирующего материала для конкретного применения. Эти характеристики также могут ограничивать применяемость утеплителей. Приведем примеры. Изоляция мартеновских печей и холодильных отсеков, кроме низкой теплопроводности, должна иметь высокую прочность на сжатие из-за значительных нагрузок на перекрытие. Для транспорта и авиатехники очень важно, чтобы изоляция была легкой. Для изоляции горячих элементов оборудования и трубопроводов не подходит термоизоляция из животных и растительных материалов – ее максимальный температурный порог применения – 80°С-90°С.

Секрет очень малой теплопроводности материалов для теплоизоляции – неоднородность пористой структуры, заполненной воздухом, который и является одним из лучших теплоизоляторов. Характеристики пенопласта также обусловлены большим содержанием (98%) воздуха в закрытых ячейках гранул, из которых состоят плиты, скорлупы или рассыпная масса из гранул (шариков). Все указанные виды пенопласта производятся компанией ЧПТУП «ТМ-СтройПласт» с 2005 года. Большой опыт, современное оборудование и учет пожеланий заказчиков позволяют быть уверенными в качестве нашей сертифицированной продукции. И если изделия из пенопласта – это то, что Вам нужно на данный момент – не откладывая, звоните:
+375 (29) 357 90 02
+375 (29) 771 90 02.

Общие понятия теплоизоляции

Термин «теплоизоляция» достаточно широк, поэтому её принято разделять на две группы:

• техническая для изоляции инженерных коммуникаций;
• строительная, для изоляции ограждающих конструкций зданий.

Для технической теплоизоляции выделяют две сферы применения:

• «холодное» применение, когда температура носителя в системе меньше температуры окружающего воздуха;
• «горячее» применение, когда температура носителя в системе выше температуры окружающего воздуха.

Если в случае «холодного» применения необходимость использовать теплоизоляцию не вызывает сомнений (конденсат видно невооружённым глазом), то в случае «горячего» применения, часто задают вопрос: а нужна ли вообще теплоизоляция в системах отопления, если горячие трубы и так обогревают здание? Для правильного использования тепловой энергии необходимо обогревать только те помещения, которые в этом нуждаются, используя для этого специальные тепловые приборы (радиаторы, конвекторы и т.д.). Тепло, передаваемое горячими трубами ограждающим конструкциям и нежилым помещениям здания, рассеиваются без пользы для потребителя. Изолируя трубопроводы отопления, мы снижаем количество тепловой энергии, отдаваемое перекрытиям и нежилым помещениям, тем самым экономя тепло.

Пример горячего применения изоляции: если заизолировать двухметровую трубу, подводящую горячую воду в ванную, то всего лишь за 25 минут утреннего душа можно сэкономить энергию, достаточную для того, чтобы приготовить чашечку кофе или чая себе на завтрак. Каждый может сам рассчитать, сколько можно сэкономить за 25 минут энергии, если рассмотреть этот пример в масштабе дома, квартала, города, страны.

Основными техническими параметрами, определяющими эксплуатационные характеристики теплоизоляции, являются:

• коэффициент теплопроводности;
• фактор сопротивления диффузии водяного пара;
• пожарные характеристики материала;
• технологичность монтажа.

Что такое отражающая изоляция?

Отражающая изоляция представляет собой теплоизоляционный материал, покрытый отражающим слоем. В качестве отражающего слоя необходимо применять материалы, имеющие коэффициент отражения в инфракрасном спектре электромагнитных волн (так называемое тепловое излучение) не менее 90%. К таким материалам относится металлическая фольга (алюминиевая, медная). Необходимо отметить, что металлизированные полимерные плёнки хорошо «отражают» видимый глазу спектр электромагнитных волн, но неэффективны в качестве отражающего слоя для теплового излучения.

Как работает отражающая изоляция? Давайте рассмотрим «пути» тепловой энергии через ограждающие конструкции здания.

Тепловая энергия проходит через строительные конструкции путём:

• теплопереноса;
• конвекции;
• излучения тепловой энергии.

Доля теплового излучения в общих теплопотерях через ограждающие конструкции здания зависит от нескольких факторов, главным из которых является разность температур внутри помещения и окружающего воздуха. Для средней полосы России доля лучистой энергии в теплопотерях составляет от 20 до 70%, в зависимости от устройства ограждающих конструкций и времени года. Традиционные типы изоляционных материалов (часто называемых массивными) имеют достаточно низкий коэффициент теплопроводности и хорошо защищают здание от тепловых потерь путём теплопереноса и конвекции, но слабо задерживают тепловое излучение. В следствии чего, для достижения должной защиты от потери тепловой энергии излучением необходимо значительно увеличивать толщину теплоизоляционного материала относительно расчётной. Этого можно не делать, если в дополнение к традиционным типам теплоизоляционных материалов применять отражающую теплоизоляцию. Отражающая изоляция благодаря металлической фольге практически полностью защищает здание от потерь тепловой энергии путём излучения. Поэтому использование подобных материалов даже небольшой толщины (от 3 до 20 мм ) значительно повышает термическое сопротивление ограждающих конструкций.

Проводники и изоляторы | Тепловые и электрические проводники и изоляторы

Этот урок посвящен проводникам и изоляторам. Узнайте о списках теплопроводов, списках теплоизоляторов, списках электрических проводников и списках электроизоляторов.

Примеры изоляторов

Проводники и изоляторы

Мы можем определить проводники и изоляторы применительно к теплу и электричеству.

Проводниками могут быть проводники тепла и проводники . Изоляторы могут быть , теплоизоляторы и электроизоляторы .

Проводники и изоляторы тепла

Проводники тепла (проводники тепла)

Теплопроводники или проводники тепла позволяют теплу легко проходить через них.

Пробовали ли вы когда-нибудь перемешивать кипящий суп металлической ложкой ? Если вы попробовали, то знаете, как быстро тепловая энергия течет от горячего супа через ложку к вашей руке.Ты помнишь; как пальцы стали нагреваться ??? Это потому, что тепло быстрее распространяется через металл. Такие вещества, как металл, называются проводниками и .

Теплопроводность

Движение тепла через твердый проводник тепла называется теплопроводностью .

Например;

Металлическая ложка передает тепло от горячего супа к вашей руке.

Хорошие проводники тепла

• Металл является хорошим проводником тепла, поскольку он позволяет теплу легко проходить через него.
• Медь и серебро — лучшие проводники тепла.
• Медь проводит тепло в десять раз лучше, чем железо.
• Когда тепло передается за счет теплопроводности через теплопровод, оно передается от одного атома к другому. Тепло течет, а нагретые атомы — нет!

Примеры теплопроводов

• Алюминий
• Латунь
• Бронза
• Медь
• Золото
• Графит
• Железо
• Ртуть
• Сталь
• Серебро

Теплоизоляторы (изоляторы) Heat)

Теплоизоляторы или изоляторы тепла не пропускают тепло через себя.

Вернемся к нашему примеру.

Если вы использовали деревянную ложку или ложку с пластиковой ручкой, вы на собственном опыте знаете, как легче размешать горячий суп. Это связано с тем, что ни дерево, ни пластик не проводят тепло. Подобные вещества называются изоляторами .

Хорошие теплоизоляторы

• Дерево, пластик и воздух являются одними из примеров теплоизоляционных материалов.
• Газы — самые плохие проводники тепла.Другими словами, это лучшие теплоизоляторы. Воздух — это смесь газов. Вот почему воздух — хороший изолятор.

Примеры теплоизоляторов

• Дерево
• Пластик
• Стекло
• Резина
• Ткань
• Пробка
• Керамика
• Пенополистирол
• Фарфор
• Воздух

Использование теплопроводников и изоляторов

Теперь вы понимаете, что и теплопроводники, и изоляторы могут быть полезны, но для разных работ.Например; дно кастрюли может быть сделано из металла, такого как железо или алюминий, что позволяет теплу быстро течь от плиты к пище внутри. Но ручка, скорее всего, будет деревянной или пластиковой. Эти материалы не пропускают тепло к пальцам и не обжигают их.

Теплопроводники и теплоизоляторы также называются теплоизоляторами , и .

Проводники и изоляторы электричества

Электропроводники (проводники электричества)

Электрические проводники или проводники электричества легко пропускают тепло.Электрические проводники блокируют прохождение электричества.

Например;

Медь — металл, хорошо проводящий электричество. Большинство электрических проводов изготовлено из меди.

Хорошие электрические проводники

• Все металлы проводят электричество, но одни металлы лучше других.
• Медь, алюминий, золото и серебро — очень хорошие проводники.
• Серебро проводит электричество лучше, чем медь, но серебро слишком дорого для электропроводки.

Примеры электрических проводников

• серебро
• алюминий
• золото
• медь
• графит
• сталь
• латунь
• бронза

Электроизоляторы (изоляторы электричества)

Электроизоляторы или изоляторы электричества не пропускают электричество через себя.

Вернемся к нашему примеру.

Вы знаете, что большинство электрических проводов сделано из меди.Но если прикоснуться к этим проводам, можно получить электрошок, что крайне опасно. Поэтому все электрические провода изолированы пластиковой крышкой. Пластик — это электроизолятор. Он вообще не проводит электричество. Так что вы можете прикоснуться к электрическому проводу, не получив удара током из-за пластиковой крышки.

Все электрические провода изолированы пластиковой крышкой

Хорошие электрические изоляторы

• Пластик, резина, дерево и стекло — все это хорошие изоляторы.
• Электрические провода покрыты пластиком, а вилки и розетки сделаны из пластика по той же причине.
• Пластик изолирует пальцы от электрического тока, протекающего через вилку.

Пластик изолирует пальцы от электричества, протекающего через внутреннюю часть вилки

Примеры электрических изоляторов

• стекло
• пластик
• резина
• фарфор
• воздух
• бумага
• дерево
• ткань
• пробка
• керамика
• шерсть

Автор: K8School 9:31 утра

Сохраняйте тепло благодаря теплоизоляции

Ключевые концепции
Физика
Теплообмен
Изоляция
Материаловедение

Введение
Что вы делаете, когда зимой очень холодно? Вы, вероятно, включите обогреватель, наденете дополнительный слой одежды или прижметесь к теплому одеялу.Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, почему куртка помогает не замерзнуть? Почему наша одежда изготовлена ​​из ткани, а не из фольги? Найдите ответы в этом упражнении; Ваши результаты могут даже помочь вам найти лучший способ согреться на морозе!

Фон
Тепло — это форма энергии. Вам нужна энергия, чтобы что-то нагреть: например, чашка чая. Для приготовления чая вы, вероятно, используете энергию электричества или газа. Однако, когда чай станет горячим, он не останется горячим вечно.Просто оставьте чашку чая на столе на некоторое время, и вы уже знаете, что чем дольше вы ждете, тем холоднее будет. Это происходит из-за явления, называемого теплопередачей, которое представляет собой поток энергии в виде тепла. Если два объекта имеют разную температуру, тепло автоматически перетекает от одного объекта к другому, когда они соприкасаются. Тепловая энергия передается от более горячего к более холодному объекту. В случае с чаем тепло жидкости передается окружающему воздуху, который обычно холоднее чая.Как только оба объекта достигнут одинаковой температуры, передача тепла прекратится. Передача тепла за счет движения жидкостей (жидкостей или газов) называется конвекцией.

Другой тип теплопередачи — теплопередача, при которой энергия перемещается через вещество (обычно твердое) от одной частицы к другой (в отличие от конвекции, когда движется само нагретое вещество). Нагревающаяся ручка кастрюли может быть примером кондукции.

Тепло также может передаваться посредством излучения. Вы могли испытать это, сидя у костра.Хотя вы не прикасаетесь к огню, вы можете почувствовать, как он излучает тепло вам в лицо, даже если на улице холодно. Если вы любите пить чай горячим, вы можете спросить, как можно уменьшить теплопередачу и как чай не остывает? Ответ — теплоизоляция. Изоляция означает создание барьера между горячим и холодным объектом, который уменьшает теплопередачу за счет отражения теплового излучения или уменьшения теплопроводности и конвекции от одного объекта к другому. В зависимости от материала преграды утеплитель будет более или менее эффективным.Барьеры, которые очень плохо проводят тепло, являются хорошими теплоизоляционными материалами, тогда как материалы, которые очень хорошо проводят тепло, имеют низкую изоляционную способность. В этом упражнении вы с помощью стакана горячей воды протестируете, из каких материалов получаются хорошие или плохие теплоизоляционные материалы. Как вы думаете, какой материал будет наиболее эффективным?

Материалы

• Пять стеклянных банок с крышками
• Ножницы (и взрослые для помощи при стрижке)
• Лента
• Алюминиевая фольга
• Пузырьковая пленка
• Шарф шерстяной или другая шерстяная одежда
• Бумага
• Горячая вода из крана
• Термометр
• Холодильник
• Таймер
• Бумага для письма
• Ручка или карандаш

Препарат

• Отрежьте кусок алюминиевой фольги, пузырчатой ​​пленки и бумаги (при необходимости обратитесь за помощью к взрослым).Каждый кусок должен быть достаточно большим, чтобы его можно было три раза обхватить по сторонам стеклянной банки.
• Возьмите кусок алюминиевой фольги и оберните им стенки одной из банок. У вас должно получиться три слоя фольги вокруг стеклянной банки. Используйте ленту, чтобы прикрепить фольгу к банке.
• Затем оберните другую банку пузырчатой ​​пленкой, чтобы стекло также было покрыто в три слоя. Обязательно прикрепите пузырчатую пленку к банке.
• Используйте обрезанную бумагу, чтобы обернуть третью банку тремя слоями бумаги.Еще раз прикрепите бумагу к стеклянной банке.
• Возьмите другую стеклянную банку и оберните вокруг нее шарф или другую шерстяную ткань. Сделайте только три слоя упаковки и убедитесь, что шарф остается прикрепленным к банке.
• Оставить последнюю банку без упаковки. Это будет ваш контроль.

Процедура

• Наполните каждую банку одинаковым количеством горячей воды из крана.
• Используйте термометр для измерения температуры в каждой банке. Поместите палец в воду каждой банки (будьте осторожны, если вода из-под крана очень горячая) — как ощущается температура воды?
• Запишите температуру для каждой банки и закройте крышками. Все температуры одинаковы или есть различия? Насколько велики различия?
• Откройте холодильник и положите внутрь все пять банок. Убедитесь, что они все еще надежно завернуты. Почувствуйте температуру холодильника — какова его температура?
• Положите термометр в холодильник. Какую температуру показывает термометр, когда вы кладете его в холодильник?
• Когда все банки будут в холодильнике, закройте дверцу холодильника и установите таймер на 10 минут. Как вы думаете, что произойдет с банками и горячей водой за это время?
• Через 10 минут откройте холодильник и выньте все банки на улицу. Банки ощущаются по-другому?
• Открывайте каждую банку по очереди и измеряйте температуру воды термометром.Также проверьте температуру пальцем. Температура изменилась? Как изменилось по градуснику?
• Повторите измерение температуры для каждой банки и запишите температуру для каждого оберточного материала. Изменилась ли температура в каждой банке одинаково? Какой оберточный материал привел к наименьшему изменению температуры, а какой — наибольшему?
• Для лучшего сравнения рассчитайте разницу температур в начале и в конце теста для каждой банки (начало температуры в зависимости от температуры после 10 минут хранения в холодильнике). Можете ли вы определить по вашим результатам, какой материал является лучшим или самым слабым теплоизоляционным материалом?
• Дополнительно: Будет ли температура продолжать изменяться одинаковым образом для каждого материала? Вы можете снова закрыть каждую банку и снова положить в холодильник на 10 минут. На этот раз результаты разные или те же?
• Extra : Температура воды в холодильнике изменяется так же, как в морозильной камере, или при комнатной температуре? Повторите тест, но на этот раз вместо того, чтобы ставить стеклянные банки в холодильник, поместите их в морозильную камеру или храните при комнатной температуре. Насколько изменится температура воды за 10 минут? По-разному ли ведут себя разные упаковочные материалы?
• Extra : Попробуйте найти другие материалы, которые, по вашему мнению, являются хорошими или плохими теплоизоляторами, и протестируйте их. Какой материал работает лучше всего? Вы можете придумать причину, почему?
• Extra : Если вы вытащите банки из холодильника через 10 минут, вы, вероятно, все равно будете измерять разницу температур между водой внутри емкости и температурой внутри холодильника.Стеклянные банки можно дольше хранить в холодильнике и измерять их температуру каждые 15–30 минут. Сколько времени нужно, чтобы температура воды больше не изменилась? Какова конечная температура воды внутри стакана?
• Extra : Какими еще способами можно улучшить теплоизоляцию, помимо правильного выбора изоляционного материала? Повторите этот тест только с одним оберточным материалом. На этот раз измените толщину изоляционного слоя. Находите ли вы зависимость между толщиной изоляционного слоя и изменением температуры в холодильнике?

Наблюдения и результаты
Ваша горячая вода значительно остыла за 10 минут внутри холодильника? Хотя температура в холодильнике очень низкая, ваша горячая вода имеет высокую температуру. По мере того как тепловая энергия течет от горячего объекта к холодному, тепловая энергия от вашей горячей воды будет передаваться в окружающий холодный воздух внутри холодильника, как только вы поместите стеклянные банки внутрь.Самым важным механизмом теплопередачи в этом случае является конвекция, то есть воздух рядом с горячей водой нагревается горячей водой. Затем теплый воздух заменяется холодным, который также нагревается. В то же время холодный воздух охлаждает воду внутри банки. Тепло горячей воды отводится потоком холодного воздуха вокруг чашки. Если вы оставили банки в холодильнике достаточно долго, вы могли заметить, что температура меняется, пока горячая вода не достигнет температуры внутри холодильника.Без разницы температур воды и холодильника передача тепла прекратится.

Тепло из воды также теряется из-за теплопроводности: передачи тепла через материал, которая зависит от теплопроводности самого материала. Стеклянная банка относительно хорошо проводит тепло. Вы замечаете, что когда вы касаетесь стеклянной банки с горячей водой, она также становится горячей. Какой эффект имели разные упаковочные материалы? Вы должны были заметить, что при использовании упаковочных материалов температура воды через 10 минут внутри холодильника была выше, чем в неупакованном контроле.Почему? Упаковка стеклянной банки снижает передачу тепла от горячей воды к холодному воздуху внутри холодильника. Использование оберточных материалов с очень низкой теплопроводностью снижает теплопотери за счет теплопроводности. В то же время изолятор также может нарушать или уменьшать поток холодного воздуха вокруг стеклянной емкости, что приводит к меньшим потерям тепла за счет конвекции.

Одним из способов уменьшения конвекции является создание воздушных карманов вокруг емкости, например, с помощью изоляторов, таких как пузырчатая пленка, ткань или шерсть, которые имеют много воздушных карманов.Воздух в целом является хорошим теплоизолятором, но может передавать тепло за счет конвекции. Однако, если воздушные карманы внутри изоляционного материала отделены друг от друга, тепловой поток из одного воздушного кармана в другой не может происходить легко. Это причина, по которой вам следовало измерить самую высокую температуру в банке, обернутой пузырьками, и банке, обернутой тканью. Это также объясняет, почему большая часть нашей одежды сделана из ткани и почему вам будет теплее, если надеть дополнительную куртку. Бумага и фольга облегчают отвод тепла, потому что у них не так много воздушных карманов.

Дополнительные материалы для изучения
Теплопередача — Для детей, из журнала «Проблемы физики реального мира»
Как животные остаются в тепле с помощью жира, из журнала Scientific American
Как работает термос? (Pdf), из Daily Science
Science Activity for All Ages !, from Science Buddies

Эта деятельность предоставлена ​​вам в сотрудничестве с Science Buddies

Что такое изоляция и как она работает?

Что общего у стеклянных пивных бутылок, бутылок из нержавеющей стали и шерсти белого медведя?

Да, все они отличные изоляторы, но причина может вас удивить!

Что такое изоляция?

Чтобы узнать, что делает изолятор отличным, давайте сначала посмотрим, что такое изоляция.Существует много видов изоляции — тепловая, звуковая, электрическая и т. Д. Для наших целей мы будем говорить о теплоизоляции, которая уменьшает теплопередачу между объектами за счет отражения теплового излучения или уменьшения теплопроводности и конвекции от одного объекта к другому. другой (подробнее об этом чуть позже). Проще говоря, теплоизоляция — это то, что сохраняет ваш кофе горячим в изолированной кружке, а руки в перчатках — в тепле.

Типы теплообмена

Распространенное заблуждение состоит в том, что изоляция защищает от холода, тогда как на самом деле функция изоляции заключается в уменьшении передачи тепла, что означает, что она удерживает тепло внутри.Тепловая энергия будет передаваться к ближайшим объектам с более низкой температурой, что вы можете почувствовать, когда горячий кофе наливается в вашу кофейную кружку, если передача не замедляется или не останавливается термоизолятором.

Чтобы понять, из чего состоит отличный теплоизолятор, вам нужно знать три метода теплопередачи: проводимость, конвекцию и излучение.

Проводимость : Процесс, посредством которого тепло передается из области с большей кинетической энергией (более высокой температурой) в область с более низкой кинетической энергией (более низкая температура), например.грамм. прикосновение к горячей ручке. Происходит при физическом контакте и является наиболее распространенной формой передачи тепла.

Конвекция : Процесс, при котором газ или жидкость нагреваются, а затем удаляются от источника, например ощущение горячего воздуха над кипящей кастрюлей.

Излучение : Процесс передачи тепла посредством электромагнитных волн, например тепло от солнца.

Теплоизоляторы

Задача теплоизолятора — уменьшить теплопередачу, поддерживая объект в горячем или холодном состоянии.Прекрасным примером термоизолятора является бутылка для воды из нержавеющей стали, которая сохраняет холодные напитки прохладными, а горячие — горячими — и все это в одном устройстве! Но вот что вызывает недоумение — нержавеющая сталь не является хорошим теплоизолятором — на самом деле, это лучший проводник.

Superior Glove поговорил с Полем Фошером, главным инженером NOVO Engineering, чтобы разобраться в этой загадке.

«Бутылка для воды из нержавеющей стали — такой интересный пример, потому что многие люди не понимают, что не нержавеющая сталь обеспечивает изоляцию, а вакуум», — пояснил Фаучер.«Бутылка из нержавеющей стали на самом деле представляет собой две бутылки, расположенные одна над другой с небольшим промежутком между ними. Это пространство лишено воздуха и фактически создает вакуум — именно этот вакуум обеспечивает изоляцию ».

Фаучер продолжил объяснение, что вакуум — один из самых известных изоляторов, но сам воздух также является отличным изолятором и основным фактором, влияющим на изоляционные свойства таких предметов, как прихватки для духовки и изоляция из стекловолокна. Именно воздушные карманы в этих материалах замедляют теплопередачу намного больше, чем сами материалы.

«НАСА фактически использует воздушные карманы, чтобы не дать космическим шаттлам сгореть при возвращении на Землю».

Теплоизоляторы для тканей

Когда дело доходит до теплоизоляционных материалов для тканей, производители всегда боролись за размер и эффективность. Чем крупнее перчатка или предмет одежды, тем лучше изоляционные свойства, но тем неудобнее для человека, который их носит.

«Утеплитель для вашей одежды работает так же, как и для вашего дома — изолирующая ткань соткана вместе, обеспечивая достаточно места для воздуха.Использование полых тканей и их свободное плетение — лучший способ изолировать одежду, но, как и домашняя изоляция, это создает объемный материал, который не всегда практичен для пользователя », — объяснил Адам Бахрет, владелец и ведущий инженер Apex Ridge. консалтинговая компания по вопросам надежности продукции.

«Такие изделия, как стекло и керамика, превращаются в фантастические изоляторы, когда их разбивают на волокна и вплетают в ткань», — поясняет Бахрет. «Одна из самых больших проблем, связанных с изоляционными тканями, предназначенными для удержания тепловой энергии, заключается в том, как добиться этих изоляционных свойств без огромного объема.Такие ткани, как Thinsulate®, успешно справляются с этой задачей, обеспечивая отличную изоляцию в тонкой ткани ».

Одна из самых креативных, но эффективных форм изоляции, с которой когда-либо сталкивался Бахрет, включала в себя оригинальный способ утепления домов в странах третьего мира. Идея невероятно проста, но работает очень хорошо. Стеклянные пивные бутылки используются для создания стены и скрепляются строительным раствором. Полость и круглая форма бутылок делают их отличными теплоизоляторами, а прозрачность бутылок пропускает много естественного света.Это функциональный и экономичный способ построить утепленный дом.

Будущее изоляции

Как будет выглядеть изоляция в будущем? Будут ли открыты новые материалы, которые кардинально изменят способ изготовления и ношения изолирующей одежды? Пол Фошер так считает.

Фактически, Фоше считает, что будущее изоляции уже наступило — это слишком дорого.

«Я думаю, что в будущем вы увидите новые изоляторы с микротрубками и микросферами, основанные на технологии, используемой для производства углеродных нанотрубок (микротрубок).Они будут использоваться для обеспечения желаемых изоляционных свойств тонких, пригодных для носки тканей, пленок и даже формованных деталей », — прогнозирует Фаучер.

«Микропробирки — микроскопически маленькие и прекрасные изоляторы из-за своей полости, которая задерживает воздух. Они очень похожи на пуховые перья, которые также являются полыми, чтобы изолировать тепловую энергию. Любой, у кого есть пуховик, знает, что изоляционные свойства у него отличные. Благодаря своим микроскопическим размерам микротрубки продвигают эту изоляцию на новый уровень, обеспечивая меньший объем и лучшую способность удерживать тепло.”

Цена на технологию микропробирок по-прежнему делает ее непрактичной для потребительских целей. По его мнению, по мере снижения цен мы будем видеть все больше и больше подобных технологий, используемых в изоляционных тканях.

Разрабатывается ли перчатка с микропробирками для Superior Glove? Вам придется подождать и посмотреть!

Загадка стеклянной бутылки, бутылки из нержавеющей стали и волос белого медведя

Мы наконец вернулись к нашей первоначальной головоломке — что общего у всех этих предметов, что делает их такими прекрасными изоляторами? Если вы прочитали статью и не перешли сразу к основанию, то вы уже знаете, что именно полость обеих бутылок обеспечивает их превосходные изоляционные свойства.Воздух, плохой проводник и хороший изолятор, задерживается в полостях стеклянной бутылки, в то время как бутылки из нержавеющей стали идут еще дальше, создавая вакуум для замедления тепловой энергии.

А как насчет шерсти белого медведя?

Как и пуховые перья, шерсть белого медведя на самом деле полая. Этот полый центр задерживает воздух и изолирует белого медведя от сильного холода Арктики. Наверное, поэтому они всегда выглядят такими счастливыми на морозе!

Ищете перчатки, чтобы зимой сохранить теплоизоляцию рук? Ознакомьтесь с нашей линейкой зимних перчаток!
_____________________________________________________________________________________

Спасибо Полу Фаучеру из NOVO Engineering и Адаму Бахрету из Apex Ridge за их вклад в эту статью.

Пол Фаучер — главный инженер в NOVO Engineering, консалтинговой фирме, которая предоставляет комплексные инженерные услуги по разработке аппаратного и программного обеспечения от концепции до пилотного производства. Фоше имеет разностороннее образование в области машиностроения и физики. Он получил степень бакалавра медицинских наук в Государственном университете Сан-Диего и имеет более 25 лет инженерного опыта.
novoengineering.com

Адам Бахрет — основатель, владелец и ведущий инженер Apex Ridge, инженерной консалтинговой фирмы, специализирующейся на проектировании надежности для разработки продуктов с такими клиентами, как Google, Boeing, Amazon Robotics и Hyundai.Бахрет — эксперт по надежности механических и электрических систем с более чем 20-летним опытом разработки продукции. Он получил степень магистра машиностроения в Северо-Восточном университете и является национально сертифицированным инженером по надежности ASQ, а также членом IEEE.
www.apexridge.com

5 Наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

Сегодня на рынке доступно множество дешевых и распространенных изоляционных материалов. Многие из них существуют уже довольно давно.У каждого из этих изоляционных материалов есть свои плюсы и минусы. В результате, решая, какой изоляционный материал вам следует использовать, вы должны знать, какой материал лучше всего подойдет в вашей ситуации. Мы рассмотрели такие различия, как R-ценность, цена, воздействие на окружающую среду, воспламеняемость, звукоизоляция и другие факторы, указанные ниже. Вот 5 наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

1.Стекловолокно

Стекловолоконная изоляция.

Стекловолокно — наиболее распространенная изоляция, используемая в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стекловолокна — опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно состоит из тонко сотканного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надето соответствующее защитное снаряжение.Тем не менее, при использовании надлежащего защитного оборудования установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности. Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

Минеральная вата.

Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции.Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла. Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является типом утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле является шлаковой ватой.

Минеральную вату можно купить в войлочной упаковке или как сыпучий материал. Большинство минеральной ваты не имеют добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары.Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей. Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

Целлюлозный изоляционный материал.

Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологичных видов утеплителя. Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде.Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода. Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.

Таким образом, целлюлоза является не только одной из самых экологически чистых форм изоляции, но и одной из самых огнестойких форм изоляции.Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном. И все же целлюлоза — дешевое и эффективное средство изоляции.

4. Пенополиуретан

Полиуретановая изоляция.

Пенополиуретан, хотя и не самый распространенный из изоляционных материалов, является отличной формой изоляции. В настоящее время в пенополиуретане используется газ, не содержащий хлорфторуглерода (CFC), в качестве вспенивающего агента.3). Они имеют R-значение приблизительно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество этого типа утеплителя — его огнестойкость.

5. Полистирол

Полистирол (пенополистирол).

Полистирол — это водостойкий термопластичный пенопласт, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом.Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Изоляция из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни у одного другого типа изоляции.

Обычно пенопласт создается или разрезается на блоки, что идеально подходит для утепления стен. Пена легковоспламеняющаяся, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для изготовления термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее), стали доступными и доступными. В частности, это Pyrogel XT. Пирогель — одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.

Асбест.

Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора.Некоторые опасные для здоровья материалы, которые использовались в прошлом в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, — это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов. .

Доступно множество форм изоляции, каждая со своими собственными свойствами. Только тщательно изучив каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит именно вам.Вкратце:

• Аэрогель более дорогой, но, безусловно, лучший тип изоляции.
• Стекловолокно дешевое, но требует осторожного обращения.
• Минеральная вата эффективна, но не огнестойка.
• Целлюлоза огнестойкая, экологически чистая и эффективная, но трудно применимая.
• Полиуретан — это хороший изоляционный продукт, хотя и не особенно экологичный.
• Полистирол — это разнообразный изоляционный материал, но его безопасность остается предметом споров.

Связанные сообщения:

Разница между горячими и холодными изоляционными материалами

Характеристики изоляции: расчет R-фактора, K-фактора и C-фактора

Теплопроводники и изоляторы | Классификация вещества

2.7 Теплопроводники и изоляторы (ESAAI)

A теплопроводник — это материал, который позволяет энергии в форме тепла передаваться внутри материала без какого-либо движения самого материала.Легкий способ понять эту концепцию — это простая демонстрация.

Теплопроводность

Цель

Для демонстрации способности различных веществ проводить тепло.

Аппарат

Вам понадобится:

Метод

• Залейте две чашки кипятком примерно наполовину.

• Поместите металлическую ложку в одну чашку, а пластиковую — в другую.

• Обратите внимание, какая ложка нагревается быстрее

Будьте осторожны при работе с кипящей водой и при прикосновении к ложкам, так как вы можете легко обжечься.

Результаты

Металлическая ложка нагревается быстрее, чем пластиковая. Другими словами, металл хорошо проводит тепло, а пластик — нет.

Заключение

Металл является хорошим проводником тепла, а пластик — плохим проводником тепла.

Изолятор — это материал, не допускающий передачи электричества или энергии. Материалы с плохой теплопроводностью также можно охарактеризовать как хорошие теплоизоляторы.

Зданиям с хорошей изоляцией требуется меньше энергии для отопления, чем зданиям без теплоизоляции. Два строительных материала, которые все чаще используются во всем мире, — это минеральная вата и полистирол . Минеральная вата является хорошим изолятором, поскольку она удерживает воздух в матрице ваты, чтобы не терять тепло.Поскольку воздух является плохим проводником и хорошим изолятором, это помогает удерживать энергию внутри здания. Полистирол также является хорошим изолятором и может сохранять прохладные вещи в прохладном состоянии, а горячие — горячими. У него есть дополнительное преимущество, заключающееся в устойчивости к влаге, плесени и плесени.

Более пристальный взгляд на теплопроводность

Посмотрите на приведенную ниже таблицу, в которой показана теплопроводность ряда различных материалов, и затем ответьте на следующие вопросы. Чем выше число во втором столбце, тем лучше материал проводит тепло (т.е.{-1} $} \))

Серебро

\ (\ text {429} \)

Нержавеющая сталь

\ (\ text {16} \ )

Стандартное стекло

\ (\ text {1,05} \)

Бетон

\ (\ text {0,9} \) — \ (\ текст {2} \)

Красный кирпич

\ (\ text {0,69} \)

Вода

\ (\ text {0,58} \ )

Полиэтилен (пластик)

\ (\ text {0,42} \) — \ (\ text {0,51} \)

Дерево

\ (\ text {0,04} \) — \ (\ text {0,12} \)

Полистирол

\ (\ text {0,03} \)

Воздух

\ (\ text {0,0 24} \)

Используйте эту информацию, чтобы ответить на следующие вопросы:

1. Назовите два материала с хорошей теплопроводностью.

2. Назовите два материала, которые являются хорошими изоляторами.

3. Объясните, почему:

   1. Красный кирпич — лучший выбор, чем бетон, для строительства домов, требующих меньшего внутреннего обогрева.

   2. Из нержавеющей стали можно делать кастрюли

Детские теплопроводы и изоляторы Факты и информация

Что такое теплоизоляция — теплоизоляция

Пример — потеря тепла через стену

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.).

1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L ₂ ) с теплопроводностью k ₂ = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( теплопотери ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию теплопроводности 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.

1. 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

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м ² K] x 30 [K] = 105.9 Вт / м ²

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потери = q. A = 105,9 [Вт / м ² ] x 30 [м ² ] = 3177W

2. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие термического контактного 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 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м ² K

Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м ² K] x 30 [ K] = 8,28 Вт / м ²

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потери = q. A = 8,28 [Вт / м ² ] x 30 [м ² ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь.