Het proces van het overbrengen van energie van een heter deel van het lichaam naar een minder verwarmd deel wordt thermische geleiding genoemd. De numerieke waarde van een dergelijk proces weerspiegelt de thermische geleidbaarheid van het materiaal. Dit concept is erg belangrijk bij de bouw en reparatie van gebouwen. Met de juiste materialen kunt u een gunstig microklimaat in de kamer creëren en aanzienlijk besparen op verwarming.
Het concept van thermische geleidbaarheid
Thermische geleidbaarheid is het proces van thermische energie-uitwisseling, dat optreedt als gevolg van de botsing van de kleinste deeltjes van het lichaam. Bovendien stopt dit proces pas als het moment van temperatuurevenwicht aanbreekt. Dit kost een bepaalde tijd. Hoe meer tijd er wordt besteed aan warmtewisseling, hoe lager de thermische geleidbaarheid.
Deze indicator wordt uitgedrukt als een thermische geleidbaarheidscoëfficiëntmaterialen. De tabel bevat al meetwaarden voor de meeste materialen. De berekening wordt gemaakt op basis van de hoeveelheid thermische energie die door een bepaald oppervlak van het materiaal is gegaan. Hoe groter de berekende waarde, hoe sneller het object al zijn warmte afgeeft.
Factoren die de thermische geleidbaarheid beïnvloeden
De thermische geleidbaarheid van een materiaal hangt af van verschillende factoren:
Materiaaldichtheid. Met een toename van deze indicator wordt de interactie van materiaaldeeltjes sterker. Dienovereenkomstig zullen ze de temperatuur sneller overdragen. Dit betekent dat met een toename van de dichtheid van het materiaal, de warmteoverdracht verbetert
De porositeit van een stof. Poreuze materialen zijn heterogeen van structuur. Er zit veel lucht in. En dit betekent dat het voor moleculen en andere deeltjes moeilijk zal zijn om thermische energie te verplaatsen. Dienovereenkomstig neemt de thermische geleidbaarheid toe
Vochtigheid heeft ook invloed op de thermische geleidbaarheid. Natte materiaaloppervlakken laten meer warmte door. Sommige tabellen geven zelfs de berekende thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal aan in drie toestanden: droog, gemiddeld (normaal) en nat
Bij het kiezen van een materiaal voor kamerisolatie is het ook belangrijk om rekening te houden met de omstandigheden waarin het zal worden gebruikt.
Het concept van thermische geleidbaarheid in de praktijk
Thermische geleidbaarheid wordt in aanmerking genomen in de fase van het ontwerp van het gebouw. Hierbij wordt rekening gehouden met het vermogen van materialen om warmte vast te houden. Dankzij de juiste selectie zullen de bewoners van het pand zich altijd op hun gemak voelen. Tijdens bedrijf wordt er aanzienlijk bespaard op verwarming.
Isolatie in de ontwerpfase is de beste, maar niet de enige oplossing. Het is niet moeilijk om een reeds afgewerkt gebouw te isoleren door interne of externe werkzaamheden uit te voeren. De dikte van de isolatielaag is afhankelijk van de gekozen materialen. Sommige ervan (bijvoorbeeld hout, schuimbeton) kunnen in sommige gevallen worden gebruikt zonder een extra laag thermische isolatie. Het belangrijkste is dat hun dikte meer dan 50 centimeter is.
Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de isolatie van het dak, raam- en deuropeningen, vloeren. De meeste warmte ontsnapt via deze elementen. Visueel is dit te zien op de foto aan het begin van het artikel.
Bouwmaterialen en hun indicatoren
Voor de constructie van gebouwen worden materialen met een lage thermische geleidbaarheid gebruikt. De meest populaire zijn:
- Beton. Zijn warmtegeleidingsvermogen is binnen 1.29-1.52W/mK. De exacte waarde hangt af van de consistentie van de oplossing. Deze indicator wordt ook beïnvloed door de dichtheid van het bronmateriaal, namelijk 500-2500 kg/m3. Dit materiaal wordt gebruikt in de vorm van een mortel voor funderingen, in de vorm van blokken - voor de constructie van muren en funderingen.
- Gewapend beton waarvan de thermische geleidbaarheid 1,68W/mK is. De dichtheid van het materiaal bereikt 2400-2500 kg/m3.
- Hout dat al sinds de oudheid als bouwmateriaal wordt gebruikt. De dichtheid en thermische geleidbaarheid zijn, afhankelijk van het gesteente, respectievelijk 150-2100 kg/m3 en 0,2-0,23W/mK.
Een ander populair bouwmateriaal is baksteen. Afhankelijk van de samenstelling heeft het de volgende indicatoren:
adobe (gemaakt van klei): 0,1-0,4 W/mK;
keramiek (gestookt): 0,35-0,81W/mK;
silicaat (van zand met kalk): 0,82-0,88 W/mK
Betonmaterialen met toevoeging van poreuze toeslagstoffen
Dankzij de thermische geleidbaarheid van het materiaal kunt u het laatste gebruiken voor de constructie van garages, schuren, tuinhuizen, baden en andere constructies. Deze groep omvat:
- Schuimbeton. Geproduceerd met toevoeging van schuimmiddelen, waardoor het wordt gekenmerkt door een poreuze structuur met een dichtheid van 500-1000 kg/m3. Tegelijkertijd wordt het vermogen om warmte over te dragen bepaald door de waarde 0,1-0,37W/mK.
Geëxpandeerd beton, waarvan de prestatie afhankelijk is van het type. Massieve blokken hebben geen holtes en gaten. Holle blokken zijn gemaakt met holtes aan de binnenkant, die minder duurzaam zijn dan de eerste optie. In het tweede geval zal de thermische geleidbaarheid lager zijn. Als we de algemene cijfers beschouwen, dan is de dichtheid van geëxpandeerd kleibeton 500-1800 kg / m3. De indicator ligt in het bereik van 0,14-0,65W/mK
Cellenbeton, waarbinnen poriën van 1-3 worden gevormdmillimeter. Deze structuur bepa alt de dichtheid van het materiaal (300-800kg/m3). Hierdoor bereikt de coëfficiënt 0,1-0,3 W/mK.
Indicatoren van thermische isolatiematerialen
Coëfficiënt van thermische geleidbaarheid van thermische isolatiematerialen, de meest populaire in onze tijd:
- foam, met een dichtheid van 15-50kg/m3, met thermische geleidbaarheid van 0,031-0,033W/mK;
geëxpandeerd polystyreen, waarvan de dichtheid dezelfde is als die van het vorige materiaal. Maar tegelijkertijd ligt de warmteoverdrachtscoëfficiënt op het niveau van 0,029-0,036W/mK;
glaswol. Het wordt gekenmerkt door een coëfficiënt gelijk aan 0,038-0,045W/mK;
steenwol 0,035-0,042W/mK
Scorebord
Voor het gemak van het werk wordt de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal meestal in de tabel ingevoerd. Naast de coëfficiënt zelf kunnen indicatoren als de vochtigheidsgraad, dichtheid en andere erin worden weerspiegeld. Materialen met een hoge thermische geleidbaarheid worden in de tabel gecombineerd met indicatoren voor een lage thermische geleidbaarheid. Een voorbeeld van deze tabel wordt hieronder getoond:
Door de thermische geleidbaarheid van het materiaal te gebruiken, kunt u het gewenste gebouw bouwen. Het belangrijkste: een product kiezen dat aan alle noodzakelijke vereisten voldoet. Dan is het gebouw comfortabel om te wonen; het zal een gunstig microklimaat behouden.
Juist gekozen isolatiemateriaalzal het warmteverlies verminderen, waardoor het niet langer nodig is om de straat te verwarmen. Hierdoor worden de financiële kosten voor verwarming aanzienlijk verlaagd. Dergelijke besparingen zullen binnenkort al het geld teruggeven dat zal worden besteed aan de aankoop van een warmte-isolator.
