Експериментальні дослідження теплопровідності теплоізоляційних матеріалів із мінеральної вати

Abstract

За результатами аналізу вітчизняних та зарубіжних літературних джерел відзначається, що зменшення споживання енергоносіїв для створення оптимального мікроклімату приміщень будівель передбачає зменшення тепловтрат через зовнішні огороджувальні конструкції. Будівництво нових будівель та термодернізація існуючих здійснюється з використанням різних за властивостями теплоізоляційних матеріалів, паспортні дані виробників про їх характеристики потребують уточнення при визначенні енергетичної ефективності будівель. Для експериментальних досліджень теплоізоляційного матеріалу, який використовується для поліпшення теплоізоляційної оболонки, обрано мінеральну вату. Енергоефективність мінеральної вати досліджувалась за допомогою установки з кліматичною камерою з гомогенним тепловим потоком по площі перерізу зразка. Для реєстрації зміни величини теплового потоку використовувалися термопари, які розташовані в різних точках кліматичної камери зі зразком мінеральної вати. Дані про зміну температури протягом періоду спостережень до стабілізації величини теплового потоку визначалися автоматичним блоком реєстрації. Отримано зміну в часі температурного режиму в різних точках зразка мінеральної вати. Коефіцієнт теплопровідності, який характеризує ефективність теплоізоляційного матеріалу із мінеральної вати, обчислювався за відомою формулою Фур`є для стаціонарного теплового режиму за значеннями про перепад температур в характерних перерізах досліджуваного зразка. Виявлено розбіжність між значеннями теплопровідності досліджуваного зразка та паспортними даними теплопровідності мінеральної вати, що надаються її виробником.

According to the analysis of domestic and foreign literature sources, it is noted that reducing energy consumption to create an optimal microclimate of buildings involves reducing heat loss through external enclosing structures. Construction of new buildings and thermal modernization of existing ones is carried out with the use of different properties of thermal insulation materials, passport data of manufacturers on their characteristics need to be clarified in determining the energy efficiency of buildings. Mineral wool was selected for experimental studies of thermal insulation material used to improve the thermal insulation shell. The energy efficiency of mineral wool was studied using an installation with a climate chamber with a homogeneous heat flux over the cross-sectional area of the sample. To register the change in the amount of heat flux, thermocouples were used, which are located at different points of the climate chamber with a sample of mineral wool. Data on the change in temperature during the observation period before the stabilization of the heat flux was determined by the automatic registration unit. The change in time of the temperature regime at different points of the mineral wool sample is obtained. The thermal conductivity, which characterizes the efficiency of the thermal insulation material made of mineral wool, was calculated according to the known Fourier formula for stationary thermal regime from the values of the temperature difference in the characteristic cross sections of the sample. The discrepancy between the values of thermal conductivity of the investigated sample and the passport data of thermal conductivity of mineral wool provided by its manufacturer is revealed.