Person holding thermal insulation samples over architectural plans and a thermal image of a house, emphasizing energy efficiency.

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!

Los edificios bien aislados son un factor clave para reducir las emisiones deCO2. Los estudios demuestran que el consumo energético de los edificios correctamente aislados puede reducirse hasta un 60% [1]. Los gobiernos establecen estrictas normativas de aislamiento de edificios para reducir las emisiones de carbono. En consecuencia, el mercado mundial del aislamiento sigue creciendo y aumenta la demanda de materiales aislantes altamente eficaces.

En la mayoría de las aplicaciones, la principal propiedad de un material de aislamiento térmico es su capacidad para reducir la transferencia de calor entre una superficie y su entorno o entre una superficie y otra. Por lo general, cuanto menor es la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica de un material, mayor es su capacidad de aislamiento para un grosor y unas condiciones de uso dados. Por lo tanto, se necesita una técnica de medición que permita determinar con gran exactitud y precisión las propiedades de transferencia de calor de los materiales aislantes. El método Heat-Flow-Meter (HFM) es uno de los métodos utilizados para determinar la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica de los materiales aislantes.

Normas ASTM de aislamiento térmico: eficacia probada del producto

Se dedica un gran esfuerzo a la ingeniería de materiales con una Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica muy baja para suministrar al mercado materiales de aislamiento térmico aún mejores. Por otra parte, los productos de aislamiento térmico que ya están en el mercado se someten a pruebas periódicas para garantizar su calidad y eficacia. Las normas de ASTM sobre aislamiento térmico, como la ASTM C518, son fundamentales para especificar y evaluar los materiales y métodos utilizados para reducir la tasa de transferencia de calor. Estas normas de aislamiento térmico ayudan a laboratorios e institutos, fabricantes de dispositivos y equipos, empresas de construcción y empresas industriales a examinar la eficacia de estos materiales.

Existe una selección de materiales de aislamiento térmico en large

Ya existe una gran variedad de materiales aislantes para la construcción. Desde los materiales más comunes, como la lana de vidrio, la lana de roca, el poliestireno expandido (EPS) y el poliestireno extruido (XPS), hasta los materiales derivados de la naturaleza, como el cáñamo, la paja y el lino, o los materiales de alta tecnología, como los aerogeles y los paneles de aislamiento al vacío (VIP).

La eficacia de todos estos materiales se está comprobando de acuerdo con las normas ASTM de aislamiento térmico. De este modo, se puede especificar, evaluar y controlar su tasa de transferencia de calor.

Conductividad térmica y factores influyentes

La Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica λ indica el flujo de calor que pasa a través de una capa de 1m² y 1m de espesor de un material a una diferencia de temperatura de 1 Kelvin (K). La unidad de Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica es W/(m×K). Cuanto menor sea λ, mejor será la capacidad aislante de un material de construcción.

La Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica de un material depende principalmente de los siguientes factores:

El contador de flujo térmico - Determinación precisa y rápida de la conductividad térmica y la resistencia térmica

Los medidores de flujo térmico (HFM), descritos en la norma ASTM C518 sobre aislamiento térmico, se utilizan ampliamente para probar materiales de baja conductividad. El instrumento HFM es fácil de usar, aplicable a una amplia gama de probetas y los resultados de las mediciones pueden obtenerse rápidamente.

En un HFM, la muestra de ensayo se coloca entre dos placas de temperatura controlada (figura 1). Un medidor de espesor interno mide el espesor de la muestra. En el caso de muestras compresibles, las placas pueden impulsarse hasta alcanzar el grosor deseado. Los transductores de flujo térmico calibrados integrados en las placas miden el flujo de calor a través de la muestra. Una vez alcanzado el equilibrio térmico, se realiza la prueba.

Ilustración del contador de flujo térmico NETZSCH HFM 446 *Lambda* Eco-Line, en la que se detallan los componentes para una medición precisa de la conductividad térmica.
Figura 1: Ilustración de un contador de flujo térmico
Diagrama que ilustra la geometría simétrica del caudalímetro de calor NETZSCH con placas calientes y frías para una medición precisa de la conductividad térmica.
Figura 2: Geometría simétrica de la pila superior (caliente) e inferior (fría)

Aspectos a tener en cuenta al medir la conductividad térmica

  • El tamaño y grosor de la muestra es importante - NETZSCH ofrece la nueva HFM 446 Lambda Eco-Line en 3 tamaños diferentes de small a medium a large
  • Los materiales pueden secarse o adquirir humedad y dejarán de ser representativos
    - asegúrese de almacenar correctamente sus muestras antes de la medición
  • Los materiales compresibles muestran propiedades diferentes en función de la presión/cambio de DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad que experimentan - los materiales fácilmente compresibles necesitan un control preciso de la carga y de la distancia entre placas

La figura 3 muestra la influencia de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad de un material en la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica de un material de fibra de vidrio.

Gráfico de conductividad térmica que muestra la relación entre densidad y conductividad térmica para la fibra de vidrio, destacando las presiones clave.
Figura 3: Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.Conductividad térmica de una fibra de vidrio en función de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad

La nueva HFM 446 Lambda Eco-Line ahorra tiempo y energía

El HFM 446 Lambda Eco-Line es la última gama de caudalímetros térmicos de NETZSCH.

Incluye un control de temperatura mejorado para mediciones más rápidas, el modo Eco para ahorrar energía y una mejor experiencia de usuario en general.

NETZSCH HFM 446 Lambda Caudalímetros térmicos Eco-Line diseñados para pruebas precisas de conductividad térmica de materiales aislantes.
  • Nuevo modo ecológico para reducir el consumo de energía
  • Configuración fácil y rápida que ahorra tiempo de instalación (el instrumento viene precalibrado)
  • Mediciones precisas en muestras fácilmente compresibles gracias a la función drive-to-thickness
  • Posibilidad de combinar calibraciones de flujo térmico individuales mediante MultiCalibration para aumentar la precisión
  • Fácilcumplimiento de las normas gracias a la gestión de la configuración de estabilidad
  • Nueva interfaz de usuario para un mejor manejo del instrumento y flujos de trabajo más fluidos
  • Unidad autónoma compacta, sin necesidad de PC

Resumen

El aislamiento térmico eficaz de los edificios desempeña un papel esencial en el esfuerzo por reducir las emisiones de Co2. En la búsqueda de materiales de aislamiento térmico aún mejores, los contadores de flujo térmico desempeñan un papel importante. También son esenciales para garantizar que los productos del mercado se ajustan a la eficiencia comunicada.

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Fuente

[1] FIW München Bericht 12/12: Technologien und Techniken zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden durch Wärmedämmstoffe

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