
03.05.2021 by Gabriele Stock
Why NETZSCH Heat Flow Meters Support Reduction of C02 Emissions
Governments set strict building insulation regulations in place to reduce carbon emissions. Consequently, a lot of effort goes into the engineering of materials with very low thermal conductivity to supply the market with even better thermal insulation materials. Learn how the NETZSCH HFM 446 Lambda Eco-Line allows accurate and fast determination of thermal conductivity and thermal resistance!
Dobře izolované budovy jsou klíčovým faktorem pro snížení emisíCO2. Studie ukazují, že u správně izolovaných budov lze snížit spotřebu energie až o 60 % [1]. Vlády stanovily přísné předpisy pro zateplování budov, aby snížily emise uhlíku. V důsledku toho dochází k neustálému růstu globálního trhu s izolacemi a k rostoucí poptávce po vysoce účinných izolačních materiálech.
Ve většině aplikací je hlavní vlastností tepelně izolačního materiálu jeho schopnost omezit přenos tepla mezi povrchem a okolím nebo mezi povrchem a jiným povrchem. Obecně platí, že čím nižší je Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.tepelná vodivost materiálu, tím větší je jeho schopnost izolovat při dané tloušťce materiálu a podmínkách. Proto je zapotřebí měřicí technika, která umožní velmi přesně a precizně stanovit vlastnosti izolačních materiálů při přestupu tepla. Metoda Heat-Flow-Meter (HFM) je jednou z metod používaných ke stanovení tepelné vodivosti izolačních materiálů.
Normy tepelné izolace ASTM - testovaná účinnost výrobku
Na konstrukci materiálů s velmi nízkou tepelnou vodivostí se vynakládá velké úsilí, aby se na trh dostaly ještě lepší tepelně izolační materiály. Na druhou stranu tepelněizolační výrobky, které jsou již na trhu, procházejí pravidelným testováním, aby byla zajištěna jejich kvalita a účinnost. Normy ASTM pro tepelné izolace, jako je například ASTM C518, jsou klíčové pro specifikaci a hodnocení materiálů a metod používaných ke snížení rychlosti přenosu tepla. Tyto tepelněizolační normy pomáhají laboratořím a ústavům, výrobcům zařízení a vybavení, stavebním společnostem a průmyslovým firmám zkoumat účinnost těchto materiálů.
Výběr tepelně izolačních materiálů je na large
Stavební izolační materiály jsou již dnes na výběr z nepřeberného množství. Počínaje běžnými materiály, jako je skelná vata, minerální vlna, EPS (expandovaný polystyren) a XPS (extrudovaný polystyren), přes materiály pocházející z přírody, jako je konopí, sláma a len, až po high-tech materiály, jako jsou aerogely a VIP (vakuové izolační panely).
Účinnost všech těchto materiálů se ověřuje v souladu s tepelně izolačními normami ASTM. Tímto způsobem lze specifikovat, hodnotit a kontrolovat jejich rychlost přenosu tepla.
Tepelná vodivost a ovlivňující faktory
Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.Tepelná vodivost λ udává tepelný tok, který prochází vrstvou materiálu o ploše 1m² a tloušťce 1m při rozdílu teplot 1 Kelvin (K). Jednotkou tepelné vodivosti je W/(m×K). Čím menší je λ, tím lepší je izolační schopnost stavebního materiálu.
Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.Tepelná vodivost materiálu závisí především na následujících faktorech:
- Tepelné vodivosti základního materiálu
- Typu, velikosti a uspořádání pórů nebo buněk
- Typu a tlaku plynné náplně v pórech
- Struktuře pevných složek (krystalické, sklovité, vláknité)
- Objemová HustotaHmotnostní hustota je definována jako poměr mezi hmotností a objemem. hustota
- Obsah vlhkosti
- Teplota
Měřič tepelného toku - přesné a rychlé stanovení tepelné vodivosti a tepelného odporu
Měřiče tepelného toku (HFM), jak jsou popsány v normě ASTM C518 pro tepelné izolace, jsou široce používány pro zkoušení nízkovodivých materiálů. Přístroj HFM se snadno používá, je použitelný pro širokou škálu vzorků a výsledky měření lze získat rychle.
V přístroji HFM je zkušební vzorek umístěn mezi dvě desky s řízenou teplotou (obrázek 1). Vnitřní tloušťkoměr měří tloušťku vzorku. V případě stlačitelných vzorků lze desky pohánět na požadovanou tloušťku. Kalibrované snímače tepelného toku integrované v deskách měří tepelný tok procházející vzorkem. Po dosažení tepelné rovnováhy je zkouška dokončena.
Co je třeba mít na paměti při měření tepelné vodivosti
- Důležitá je velikost a tloušťka vzorku - NETZSCH nabízí nový HFM 446 LambdaEco-Line ve třech různých velikostech od small přes medium až po large
- Materiály mohou vyschnout nebo získat vlhkost a přestanou být reprezentativní
- před měřením se ujistěte, že vzorky správně skladujete - Stlačitelné materiály vykazují odlišné vlastnosti v závislosti na tlaku/změně hustoty, kterou zažívají - snadno stlačitelné materiály vyžadují přesnou kontrolu zatížení a vzdálenosti desek
Obrázek 3 ukazuje vliv hustoty materiálu na tepelnou vodivost materiálu ze skleněných vláken.

Nový HFM 446 Lambda Eco-Line šetří čas a energii
HFM 446 Lambda Eco-Line je nejnovější řada průtokoměrů tepla NETZSCH.
Přichází s vylepšenou regulací teploty pro rychlejší měření, energeticky úsporným režimem Eco-Mode a celkově lepším uživatelským komfortem.

- Nový úsporný režim pro snížení spotřeby energie
- Snadné a rychlé nastavení šetřící čas instalace (přístroj se dodává předem zkalibrovaný)
- Přesná měření na snadno stlačitelných vzorcích pomocí funkce drive-to-thickness
. - Možnost kombinovat jednotlivé kalibrace tepelného toku pomocí MultiCalibration pro zvýšení přesnosti
- Snadnédodržování norem díky správě konfigurace stability
. - Nové uživatelské rozhraní pro lepší ovládání přístroje a plynulejší pracovní postupy
- Kompaktní samostatný přístroj, není nutný počítač
Souhrn
Účinná tepelná izolace budov hraje zásadní roli v úsilí o snížení emisí CO2. Při hledání ještě lepších tepelně izolačních materiálů hrají důležitou roli měřiče tepelného toku. Jsou také nezbytné pro zajištění toho, aby výrobky na trhu zůstaly v souladu se sdělenou účinností.
Zdroj
[1] FIW München Bericht 12/12: Technologien und Techniken zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden durch Wärmedämmstoffe

