
21.02.2024 by Aileen Sammler
Bestemmelse af stationære varmeoverførselsegenskaber for komplekse bygningskomponenter og færdige produkter
HotBox-testkamre fremstillet af NETSCH TAURUS Instruments
I en verden, der i stigende grad fokuserer på bæredygtighed, energieffektivitet og sikkerhed, er nøjagtig viden om byggematerialers varmeoverførselsegenskaber afgørende. Uanset om det drejer sig om bygningers isolering, vinduers og døres effektivitet eller facaders samlede energibalance, er præcis bestemmelse af disse egenskaber afgørende. Det er her, de innovative HotBox-testkamre kommer ind i billedet - den ultimative løsning til måling og analyse af varmeoverførselsegenskaberne for vægelementer, vægge, vinduer og døre.
Sammen med forskellige beskyttede varmepladesystemer tilbyder NETZSCH TAURUS i dag også large, standardkompatible testkamre, der kan rumme kompakte og komplekse komponenter som facadeelementer og murværk til bestemmelse af varmeledningsevnen samt brandadfærden. Hotbox-systemer(TDW) giver mulighed for at måle varmetransmissionskoefficienter (U-værdier) for større og mere komplekse bygningskomponenter som døre, vinduer, facader osv. Testkamrene er designet i overensstemmelse med forskellige standarder som DIN EN 1934, DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2 og ASTM C1363.
Hvad er en HotBox, og hvordan fungerer den?
En hotbox er et testsystem til bestemmelse af varmeoverførselsegenskaberne for vægelementer, vægge, vinduer og døre. I en hotbox simuleres forholdene i den virkelige verden, som de ville være for en bygningsvæg: I praksis kan både forholdene inde i bygningen og udenfor simuleres. Det betyder, at temperatur, luftfugtighed, lufthastighed og strålingsegenskaber på begge sider af testvæggen skal kunne registreres og justeres præcist.
Der er normalt to testkamre (varme og kolde sektioner); mellem dem er der placeret en testramme med prøven. Stenvægge, der skal testes, mures først op på et underlag og tørres derefter i tørrekamre; vinduer, døre eller facadedele monteres direkte på testrammen. Den forberedte testramme indsættes mellem de varme og kolde sektioner og kan derefter måles.
I vores HotBox-systemer er homogeniteten af flow- og temperaturprofilerne garanteret at være i overensstemmelse med standarderne. Det betyder, at der skal være samme temperatur og lufthastighed på testvæggen i alle punkter i de varme og kolde sektioner. NETZSCH Taurus Instruments tilbyder to forskellige systemer til dette formål: TDW 4040 og TDW 4240. Vi vil forklare forskellen senere i artiklen.

Hvilket formål tjener HotBox-tests?
Varmeoverførslen gennem en murstensvæg eller en vinduesdel defineres af U-værdien: Jo lavere U-værdi, jo lavere er varmetabet, og jo bedre er bygningsdelens isoleringsevne. U-værdien er derfor et mål for energieffektiviteten af dele af en bygnings klimaskærm som f.eks. murværk, facader, vinduer og døre. Producenterne skal angive U-værdien for deres produkter.
Forskel på konventionelle metoder til måling af Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne
I modsætning til konventionelle analysemetoder til bestemmelse af Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne - f.eks. laserblitz- eller plademetoden - tager disse hotbox-testkamre ikke kun hensyn til varmeledningen gennem selve materialet, men også til de varmeoverførselsforhold, der påvirkes af miljøfaktorer som f.eks. materialets overfladestrukturer og omgivelsesforhold. Væggenes overfladestrukturer eller f.eks. vinduesrudernes transmissionsegenskaber har således direkte indflydelse på den effektive varmeoverførsel.
Måleresultatet er enten den effektive Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne for hele testvæggen (varmestrømsmetoden) eller U- eller k-værdien (varmetransmissionskoefficienten) i forhold til varmestrømmen mellem luften i de varme og kolde sektioner (metode med beskyttet hotbox).
TDW 4040 eller 4240? Det er dit valg!
NETZSCH TAURUS Instruments' hotbox-testkamre tilbyder forskellige systemer, herunder dem med varmefluxsensorer og kombinationer af hotbox-systemer, til at udføre disse målinger.

Testkammeret TDW 4040
NETZSCH har to standard testkammersystemer: Den TDW 4040 er testkammeret til bestemmelse af stationære varmeoverførselsegenskaber med en varmestrømningsmåler i overensstemmelse med DIN EN 1934.


Det kompakte TDW 4040-testkammer er designet til at teste murværk (f.eks. mursten, kalksandsten, beton eller gasbeton) og simulerer grundlæggende temperaturen og den naturlige konvektion i og uden for en bygning. Softwaren til styring, datalogning og analyse til bestemmelse af stationære varmeoverførselsegenskaber er inkluderet i testsystemet.
Det kompakte testkammer består af en kold og en varm sektion, hotboxen og en testramme med testmaske, der er placeret mellem de to sektioner i kammeret. Begge sektioner indeholder varmevekslere til temperaturkontrol og luftdeflektorer med radialventilatorer til at generere den nødvendige konvektion.

Testkammeret TDW 4240
Med TDW 4240 tilbyder vi endnu et testkammersystem til bestemmelse af stationære varmeoverførselsegenskaber. I modsætning til TDW 4040 bruger det metoden med en kontrolleret varmekasse i overensstemmelse med standarder som DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2, ASTM C-1363.
Det kompakte TDW 4240-testkammer er designet til at teste elementer og komponenter, der bruges i byggeriet, f.eks. vinduer, profiler, døre, murstensvægge og kupler.



Afhængigt af kravene kan luftfugtigheden i de to kammersegmenter også justeres. Valg af alle parametre, registrering af alle data, omfattende evalueringer og udskrivning af måleprotokoller udføres med standard TDW 4040 Hotbox-softwaren via måle- og kontrolenheden.
Sammenfatning
Betydningen af NETZSCH HotBoxes kan ikke understreges nok, især i en tid, hvor bygningers CO2-fodaftryk og energieffektivitet er i centrum. Ved at simulere virkelige forhold muliggør disse testkamre en nøjagtig analyse af varmeoverførslen, hvilket er afgørende for udviklingen af energieffektive og miljøvenlige byggeprodukter. Det bidrager ikke kun til at reducere CO2-udledningen, men hjælper også med at sænke driftsomkostningerne og forbedre livskvaliteten i bygninger.