Sammenligning av varmeledningsevne for varmeovner
Jo høyere varmeledningsevne, jo verre fungerer materialet som isolasjon.
Vi begynner å sammenligne varmeisolasjonsmaterialer av en grunn, siden dette utvilsomt er den viktigste egenskapen. Den viser hvor mye varme materialet passerer ikke over en viss periode, men hele tiden. Varmeledningsevne uttrykkes som en koeffisient og beregnes i watt per kvadratmeter. For eksempel indikerer en koeffisient på 0,05 W / m * K at konstant varmetap per kvadratmeter er 0,05 watt. Jo høyere koeffisient, desto bedre leder materialet henholdsvis varme, som varmeapparat fungerer det dårligere.
Nedenfor er en tabell som sammenligner populære varmeledningsevner:
Materielt navn | Varmeledningsevne, W / m * K |
Minvata | 0,037-0,048 |
isopor | 0,036-0,041 |
PPU | 0,023-0,035 |
Penoizol | 0,028-0,034 |
Ecowool | 0,032-0,041 |
Etter å ha studert de ovennevnte typer isolasjon og deres egenskaper, kan vi konkludere med at med lik tykkelse er den mest effektive varmeisolasjonen blant alle flytende to-komponent polyuretanskum (PPU).
Tykkelsen på isolasjonen er av største betydning, den må beregnes for hvert tilfelle individuelt. Resultatet er påvirket av regionen, materialet og tykkelsen på veggene, tilstedeværelsen av luftbuffersoner.
Sammenlignende egenskaper ved varmeovner viser at tettheten til materialet påvirker varmeledningsevnen, spesielt for mineralull. Jo høyere tetthet, desto mindre luft i isolasjonsstrukturen. Som du vet har luft en lav varmeledningskoeffisient, som er mindre enn 0,022 W / m * K. Basert på dette, med en økning i tetthet, øker også koeffisienten for varmeledningsevne, noe som påvirker materialets evne til å beholde varmen negativt.
Hva er varmeledningsevne
Du kan finne ut hvor godt et bestemt materiale er i stand til å beholde varmen med sin koeffisient for varmeledningsevne. Å bestemme denne indikatoren er veldig enkel. Ta et stykke materiale med et areal på 1 m2 og en meter tykk. En av sidene er oppvarmet, og motsatt side blir kald. I dette tilfellet bør temperaturforskjellen være ti ganger. Deretter ser de på hvor mye varme som kommer til den kalde siden på en time. Varmeledningsevne måles i watt dividert med produktet av meter og grad (W / mK). Når du kjøper polystyrenskum til kledning av hus, loggia eller balkong, bør du definitivt se på denne indikatoren.
Sammenligning av damppermeabilitet til varmeovner
Høy dampgjennomtrengelighet = ingen kondens.
Dampgjennomtrengelighet er materialets evne til å passere luft, og dermed damp. Det vil si at isolasjonen kan puste. Produsenter har fokusert mye på denne egenskapen til hjemmeisolasjon i det siste. Faktisk er høy dampgjennomtrengelighet bare nødvendig når du isolerer et trehus. I alle andre tilfeller er ikke dette kriteriet kategorisk viktig.
Kjennetegn ved varmeovner for dampgjennomtrengelighet, tabell:
Materielt navn | Vanndampgjennomtrengelighet, mg / m * h * Pa |
Minvata | 0,49-0,6 |
isopor | 0,03 |
PPU | 0,02 |
Penoizol | 0,21-0,24 |
Ecowool | 0,3 |
Sammenligning av varmeovner for vegger viste at naturlige materialer har den høyeste grad av dampgjennomtrengelighet, mens polymervarmere har en ekstremt lav koeffisient. Dette indikerer at materialer som polyuretanskum og polystyren har evnen til å beholde damp, det vil si at de utfører funksjonen som en dampsperre.Penoizol er også en slags polymer laget av harpiks. Forskjellen fra polyuretanskum og polystyren ligger i strukturen til cellene som åpnes. Det er med andre ord et materiale med en åpen cellestruktur. Evnen til varmeisolasjon til å passere damp er nært knyttet til neste karakteristikk - fuktabsorpsjon.
I dag er gass autonom oppvarming av et landsted det billigste alternativet for oppvarming av et hjem.
Tvert imot er autonom oppvarming av et privat hus med strøm den dyreste. Detaljer her.
Funksjoner av materialer
En viktig indikator for byggematerialer er deres evne til å antennes. Polyfoam tilhører kategorien normalt brennbart, mens penoplex er et svært brennbart materiale. For å redusere brennbarheten behandles materialet med brannhemmende stoffer på produksjonsstadiet. Resultatet ble oppnådd, men bare penoplex begynte å slippe ut i atmosfæren - farlige giftige gasser.
Produsenter av begge typer materialer krever ubegrenset levetid. Men en slik uttalelse er passende i fravær av ultrafiolett stråling på overflaten av materialer. Derfor kan vi snakke om holdbarhet etter å ha dekket skummet og skummet med beskyttende materialer.
Dette materialet er svært fukttett og lufttett. Polyfoam taper i disse parametrene, siden det ikke er en pålitelig barriere for luftsirkulasjon, og er mindre beskyttet mot fuktighet.
Forskjellen mellom skum og skum skyldes følgende parametere:
- styrke;
- fuktbestandighet;
- lufttetthet.
Penoplex har følgende fordeler:
- høy tetthet av materialet reduserer dets varmeisoleringsegenskaper;
- i fravær av ytterligere prosessering, er det dårligere i brennbarhet enn polystyren;
- lav koeffisient for miljørenhet;
- høy grad av fuktbestandighet.
For skum er følgende egenskaper karakteristiske:
- minimum tetthet, men den beste graden av varmeisolasjon;
- mangel på lydisolasjon;
- minimum fuktmotstand.
Dette er de viktigste viktige egenskapene til begge byggematerialene for isolasjon, i henhold til hvilke de er valgt. Begge materialene er enkle å installere og behandle, men når du velger et materiale for isolasjon, er det viktig å ta hensyn til en slik faktor som bruksområdet.
Oversikt over hygroskopisitet for varmeisolasjon
Høy hygroskopisitet er en ulempe som må elimineres.
Hygroskopisitet - materialets evne til å absorbere fuktighet, målt som en prosentandel av sin egen isolasjonsvekt. Hygroskopisitet kan kalles den svake siden av varmeisolasjon, og jo høyere denne verdien er, desto mer alvorlige tiltak vil være nødvendig for å nøytralisere den. Faktum er at vann som kommer inn i materialets struktur reduserer effektiviteten til isolasjonen. Sammenligning av hygroskopisiteten til de vanligste termiske isolasjonsmaterialene i sivil konstruksjon:
Materielt navn | Fuktabsorpsjon, vekt% |
Minvata | 1,5 |
isopor | 3 |
PPU | 2 |
Penoizol | 18 |
Ecowool | 1 |
Sammenligning av hygroskopisiteten til varmeovner for huset viste høy fuktabsorpsjon av penoizol, mens denne varmeisolasjonen har evnen til å distribuere og fjerne fuktighet. På grunn av dette, selv når det er vått med 30%, reduseres ikke varmeledningskoeffisienten. Til tross for at mineralull har en lav prosentandel av fuktabsorpsjon, trenger den spesielt beskyttelse. Etter å ha drukket vann holder hun det, og lar ikke det gå utenfor. Samtidig reduseres evnen til å forhindre varmetap dramatisk.
For å utelukke inntrenging av fuktighet i mineralullen, brukes dampbarrierefilmer og diffusjonsmembraner. I utgangspunktet er polymerer motstandsdyktige mot langvarig eksponering for fuktighet, med unntak av vanlig polystyrenskum, brytes det raskt ned.I alle fall hadde ikke vann fordel for noe varmeisoleringsmateriale, derfor er det ekstremt viktig å utelukke eller minimere kontakten.
Det er mulig å organisere autonom gassoppvarming i en leilighet bare med alle tillatelser (listen er ganske imponerende).
Tilbakebetalingstiden for alternativ oppvarming av et privat hus med hydrogen er omtrent 35 år. Enten det er verdt det eller ikke, les her.
Sammenligning av egenskapene til populære varmeovner
Styrofoam (ekspandert polystyren)
Denne isolasjonen er den mest populære på grunn av sin enkle installasjon og lave kostnader.
Skumplast er laget av skummende polystyren, har svært lav varmeledningsevne, er motstandsdyktig mot fuktighet, kan enkelt kuttes med en kniv og er praktisk under installasjonen. På grunn av lave kostnader, er det stor etterspørsel etter isolasjon av forskjellige lokaler. Imidlertid er materialet ganske skjørt, og støtter også forbrenning og frigjør giftige stoffer i atmosfæren. Polyfoam er å foretrekke å bruke i andre lokaler.
Penoplex (ekstrudert polystyrenskum)
Isolasjonen utsettes ikke for forfall og fuktighet, den er veldig slitesterk og enkel å bruke - den kan enkelt kuttes med en kniv. Lav vannabsorpsjon gir ubetydelige endringer i materialets varmeledningsevne under forhold med høy luftfuktighet, platene har høy motstand mot kompresjon, og gjennomgår ikke nedbrytning. Takket være dette kan ekstrudert polystyrenskum brukes til å isolere stripefundamentet og blindområdet. Penoplex er brannsikker, slitesterk og enkel å bruke.
Basaltull
Materialet er laget av basalt bergarter ved å smelte og blåse med tilsetning av komponenter for å oppnå en fiberstruktur av materialet med vannavstøtende egenskaper. Under drift tykner ikke Rockwool basaltull, noe som betyr at egenskapene ikke endres over tid. Materialet er brannsikkert og miljøvennlig, har god lydisolasjon og varmeisolasjon. Brukes til innendørs og utendørs isolasjon. I fuktige rom er det nødvendig med ytterligere dampsperre.
Mineralull
Mineralull er laget av naturlige materialer - bergarter, slagg, dolomitt ved hjelp av en spesiell teknologi. Minvata Isover har lav varmeledningsevne, er brannsikker og helt trygg. En av ulempene med isolasjonen er dens lave fuktmotstand, noe som krever tilpasning av ekstra fukt- og dampisolasjon når du bruker den. Materialet anbefales ikke å brukes til isolering av kjellere i hus og fundamenter, så vel som i våtrom - dampbad, bad, omkledningsrom.
Penofol, izolon (folie-foret polyetylen varmeisolator)
Isolasjonen består av flere lag skummet polyetylen med forskjellige tykkelser og porøse strukturer. Materialet har ofte et folielag for en reflekterende effekt og er tilgjengelig i ruller og ark. Isolasjonen har en tykkelse på flere millimeter (10 ganger tynnere enn vanlig isolasjon), men reflekterer opptil 97% av termisk energi, et veldig lett, tynt og brukervennlig materiale. De brukes til varmeisolering og vanntetting av lokaler. Den har lang levetid, avgir ikke skadelige stoffer.
Installasjon og driftseffektivitet
Installasjon av PPU er raskt og enkelt.
Sammenligning av egenskapene til isolasjon bør utføres under hensyntagen til installasjonen, fordi dette også er viktig. Det er lettest å jobbe med flytende varmeisolasjon, som polyuretanskum og penoizol, men dette krever spesialutstyr. Det er også enkelt å legge økoull (cellulose) på horisontale flater, for eksempel når du isolerer et gulv eller loftsgulv. For å spraye økoull på vegger med en våt metode, er det også behov for spesielle enheter.
Polyfoam legges både langs kassen og umiddelbart på arbeidsflaten.I prinsippet gjelder dette også steinullplater. Videre er det mulig å legge plateisolasjon på både vertikale og horisontale overflater (inkludert under avstøpningen). Myk glassull i ruller legges bare langs kassen.
Under drift kan det varmeisolerende laget gjennomgå noen uønskede endringer:
- mettet fuktighet;
- krympe;
- bli et hjem for mus;
- kollaps fra eksponering for infrarøde stråler, vann, løsemidler osv.
I tillegg til alt det ovennevnte er brannsikkerheten til varmeisolasjon av stor betydning. Sammenligning av varmeovner, tabell over brennbarhetsgruppen:
Materielt navn | Brennbarhetsgruppe |
Minvata | NG (ikke tent) |
isopor | G1-G4 (svært brannfarlig) |
PPU | G2 (moderat brannfarlig) |
Penoizol | G1 (lett brannfarlig) |
Ecowool | G2 (moderat brannfarlig) |
Isolasjonsegenskaper
Når du velger isolasjon, er det nødvendig å ta hensyn til et bredt spekter av egenskaper. Den viktigste av disse vil være:
Veggisolasjonsskjema med glassull.
- Tetthet. Varmeledningsevne er direkte relatert til denne indikatoren. Jo tettere den er, desto høyere er varmeledningsevnen. I tillegg er denne indikatoren i stor grad avgjørende for forskjellige orienterte overflater.
- Termisk ledningsevne. Dette er hovedindikatoren for isolasjon. Jo mindre evne til å beholde varmen, jo mer materiale kreves for isolering. I sin tur avhenger denne indikatoren av evnen til å absorbere fuktighet.
- Hygroskopisitet. Varmeapparater, der denne indikatoren er lav, absorberer fuktighet dårlig og har følgelig lav evne til å lede varme, noe som påvirker både den nødvendige mengden og holdbarheten.
I tillegg er varmeovner i henhold til deres mekaniske egenskaper vanligvis delt inn i fire klasser:
- bulk - granuler eller smuler - skumstoffer av forskjellige fraksjoner;
- bomullsull - direkte rullet materiale eller forskjellige produkter ved bruk;
- plater - plater i forskjellige størrelser laget ved liming og pressing;
- skumblokker - laget av skumbetong, glass eller andre materialer med passende egenskaper.
Utfall
I dag gjennomgikk vi de mest brukte isolasjonsmaterialene til hjemmet. Ved å sammenligne forskjellige egenskaper, fikk vi data om varmeledningsevne, damppermeabilitet, hygroskopisitet og antennelsesgraden til hver av varmeapparatene. Alle disse dataene kan kombineres i en felles tabell:
Materielt navn | Varmeledningsevne, W / m * K | Vanndampgjennomtrengelighet, mg / m * h * Pa | Fuktabsorpsjon,% | Brennbarhetsgruppe |
Minvata | 0,037-0,048 | 0,49-0,6 | 1,5 | NG |
isopor | 0,036-0,041 | 0,03 | 3 | G1-G4 |
PPU | 0,023-0,035 | 0,02 | 2 | G2 |
Penoizol | 0,028-0,034 | 0,21-0,24 | 18 | D1 |
Ecowool | 0,032-0,041 | 0,3 | 1 | G2 |
I tillegg til disse egenskapene har vi bestemt at det er enklest å jobbe med væskeisolasjon og øko-ull. PPU, penoizol og ecowool (våtinstallasjon) sprøytes ganske enkelt på arbeidsflaten. Tørr økoull fylles opp manuelt.
Hva bestemmer skumets varmeledningsevne
Verdien av skumets varmeledningsevne, som ethvert annet materiale, avhenger av tre hovedkomponenter:
- lufttemperatur;
- tetthet av skumbrettet;
- fuktighetsnivået i miljøet der isolasjonen brukes.
Som det fremgår av diagrammet, ved lave lufttemperaturer, endres gradienten langs veggtykkelsen lineært fra negative verdier på den ytre overflaten av kledningen til + 20 ° C inne i rommet. Det er nødvendig å velge materialets varmeledningsevne og tykkelse slik at duggpunktet, eller med andre ord temperaturen der vanndamp begynner å kondensere, er inne i skummet.
Påvirkning av tetthet og fuktighet i miljøet
Til tross for alle forsikringer fra produsentene, er skummet i stand til å absorbere og lede vanndamp, til sammenligning er damppermeabilitetsverdien for skumplaten bare 20% lavere enn permeabiliteten til tre.Naturligvis påvirker tilstedeværelsen av vanndamp i skummaterialets tykkelse dens varmeledningsevne betydelig. Det er nesten umulig å finne avhengigheten i referansebøker, derfor blir det i beregningene foretatt en empirisk korreksjon for varmeledningsevne, basert på tykkelsen på varmeisolasjonen.
Polyfoam er i stand til å absorbere opptil 3% vann i overflatelagene. Absorpsjonsdybden er 2 mm, og når du bestemmer materialets varmeledningsevne, kastes disse millimeterene ut av den effektive tykkelsen på varmeisolasjonen. Derfor vil et skumark med en tykkelse på 10 mm, i sammenligning med et ark på 50 mm, ha en varmeledningsevne ikke 5 ganger mer, men 7 ganger. Med en betydelig tykkelse på skummet, mer enn 80 mm, øker den termiske motstanden mye raskere enn tykkelsen.
Den andre faktoren som påvirker varmeledningsevnen er materialets tetthet. Med samme tykkelse kan materialet i forskjellige karakterer ha en tetthet på det dobbelte. Det antas at 98% av strukturen til isolasjonen er tørket luft. Med doblingen av mengden polystyren i platen øker naturligvis også varmeledningsevnen med ca. 3%.
Men det handler ikke engang om mengden polystyren, størrelsen på kulene og cellene som utgjør skumendringene, det dannes lokale områder med veldig høy varmeledningsevne eller kuldebroer. Dette gjelder spesielt for sprekker og ledd, eventuelle deformasjonssoner og installasjon av festemidler. Derfor, når du installerer paraplyplugger, anbefales antall fester å være begrenset til 3 poeng.
Effekt av kjemisk sammensetning på varmeledningsevne
Få mennesker tar hensyn til skumets spesielle egenskaper. I dag er det mest alvorlige problemet med skum dets evne til å antenne og frigjøre giftige forbrenningsprodukter. SNiP og GOST krever at skummet som brukes til isolering av boligbygg har en selvslukkende tid på ikke mer enn 4 s. For dette brukes salter av en rekke ikke-jernholdige metaller, som krom, nikkel, jern, inkludert i sammensetningen av stoffer som avgir karbondioksid ved oppvarming.
Som et resultat, i praksis har skum med indeksen "C" - selvslukkende en varmeledningsevne betydelig høyere enn konvensjonelle merker av ekspandert polystyren. Praksisen med å bruke ekspandert polystyren til isolasjon i EU har vist at det er mer lønnsomt og billigere å påføre et spesielt belegg av gassdannende midler på den ytre overflaten av umodifisert skum. Denne løsningen lar deg bevare materialets varmebesparende egenskaper og miljøvennlighet, samtidig som brannsikkerheten økes betydelig.