21.02.2024 by Aileen Sammler
Determinación de las propiedades estacionarias de transferencia de calor de componentes de construcción complejos y productos acabados
Cámaras de Ensayo HotBox Fabricadas por NETSCH TAURUS Instruments
En un mundo cada vez más centrado en la sostenibilidad, la eficiencia energética y la seguridad, es crucial conocer con precisión las propiedades de transferencia de calor de los materiales de construcción. Ya se trate del aislamiento de los edificios, de la eficiencia de ventanas y puertas o del balance energético global de las fachadas, la determinación precisa de estas propiedades es esencial. Aquí es donde entran en juego las innovadoras cámaras de ensayo HotBox, la solución definitiva para medir y analizar las propiedades de transferencia térmica de elementos de muros, paredes, ventanas y puertas.
Junto con diferentes sistemas de placas calientes protegidas, NETZSCH TAURUS ofrece hoy también large, cámaras de ensayo conformes a las normas capaces de alojar componentes compactos y complejos, como elementos de fachada y mampostería, para la determinación de 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, así como del comportamiento frente al fuego. Los sistemas de caja caliente(TDW) permiten medir los coeficientes de transmisión térmica (valores U) de componentes de construcción más grandes y complejos, como puertas, ventanas, fachadas, etc. Las cámaras de ensayo están diseñadas de acuerdo con diversas normas como DIN EN 1934, DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2 y ASTM C1363.
¿Qué es una caja caliente y cómo funciona?
Una caja caliente es un sistema de ensayo para determinar las propiedades de transferencia de calor de elementos de pared, muros, ventanas y puertas. En una caja caliente se simulan las condiciones reales que se darían en la pared de un edificio: En la práctica, se pueden simular tanto las condiciones en el interior del edificio como en el exterior. Esto significa que la temperatura, la humedad, la velocidad del aire y las propiedades de radiación a ambos lados de la pared de prueba deben ser detectables y ajustables con precisión.
Suele haber dos cámaras de prueba (secciones cálida y fría); entre ellas se coloca un marco de prueba con la muestra. Los muros de piedra que se van a probar se colocan primero sobre una base y después se secan en cámaras de secado; las ventanas, puertas o partes de la fachada se montan directamente sobre el marco de prueba. El marco de prueba preparado se inserta entre las secciones caliente y fría y, a continuación, puede medirse.
En nuestros sistemas HotBox, la homogeneidad de los perfiles de flujo y temperatura está garantizada conforme a las normas. Esto significa que en la pared de prueba deben prevalecer la misma temperatura y velocidad del aire en cada punto de las secciones caliente y fría. NETZSCH Taurus Instruments ofrece dos sistemas diferentes para este fin: El TDW 4040 y el TDW 4240. Explicaremos la diferencia más adelante en el artículo.
¿Para qué sirven las pruebas HotBox?
La transferencia de calor a través de una pared de ladrillo o una ventana se define por el valor U. Cuanto más bajo sea el valor U, menor será la pérdida de calor y mejores serán las propiedades aislantes del edificio: Cuanto más bajo sea el valor U, menor será el flujo de calor perdido y mejores serán las propiedades aislantes de la pieza del edificio. El valor U es, por tanto, una medida de la eficiencia energética de partes de la envolvente de un edificio como ladrillos, fachadas, ventanas y puertas. Los fabricantes deben especificar el valor U de sus productos.
Diferencias con los métodos convencionales de medición de 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
A diferencia de los métodos de análisis convencionales 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 -por ejemplo, el método del destello láser o el de la placa-, estas cámaras de ensayo de caja caliente no sólo tienen en cuenta la conducción del calor a través del propio material, sino también las condiciones de transferencia de calor en las que influyen factores ambientales como las estructuras superficiales del material y las condiciones ambientales. Así, por ejemplo, las estructuras superficiales de las paredes o las propiedades de transmisión de los cristales de las ventanas influyen directamente en la transferencia efectiva de calor.
El resultado de la medición 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 efectiva de toda la pared de ensayo (método de flujo de calor) o el valor U o k (coeficiente de transmisión de calor) en relación con el flujo de calor entre el aire de las secciones caliente y fría (método con caja caliente protegida).
¿TDW 4040 o 4240? ¡Usted elige!
NETZSCH Las cámaras de ensayo de caja caliente de TAURUS Instruments ofrecen diversos sistemas, incluidos los que incorporan sensores de flujo térmico y combinaciones de sistemas de caja caliente, para realizar estas mediciones.
La cámara de pruebas TDW 4040
NETZSCH dispone de dos sistemas estándar de cámaras de pruebas: El TDW 4040 es la cámara de pruebas para determinar las propiedades de transferencia de calor estacionarias con un caudalímetro de calor conforme a la norma DIN EN 1934.
La compacta cámara de pruebas TDW 4040 está diseñada para realizar pruebas en mampostería (como ladrillos, ladrillos silicocalcáreos, hormigón u hormigón celular) y básicamente simula la temperatura y la convección natural dentro y fuera de un edificio. El software de control, registro de datos y análisis para determinar las propiedades estacionarias de transferencia de calor está incluido en el sistema de ensayo.
La cámara de pruebas compacta consta de una sección fría y otra caliente, la caja caliente y un marco de pruebas con máscara de pruebas que se coloca entre las dos secciones de la cámara. Ambas secciones contienen intercambiadores de calor para controlar la temperatura y deflectores de aire con ventiladores radiales para generar la convección necesaria.
La cámara de pruebas TDW 4240
Con la TDW 4240, ofrecemos otro sistema de cámara de pruebas para determinar las propiedades de transferencia de calor estacionarias. A diferencia de la TDW 4040, utiliza el método con caja caliente controlada conforme a normas como DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2, ASTM C-1363.
La compacta cámara de ensayos TDW 4240 está diseñada para ensayar elementos y componentes utilizados en la construcción, como ventanas, perfiles, puertas, paredes de ladrillo y cúpulas.
En función de las necesidades, también se puede ajustar la humedad de los dos segmentos de la cámara. La selección de todos los parámetros, el registro de todos los datos, las evaluaciones exhaustivas y la impresión de protocolos de medición se realizan con el software estándar TDW 4040 Hotbox a través de la unidad de medición y control.
Resumen
Nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de las cámaras calientes NETZSCH, sobre todo en un momento en que la huella de carbono y la eficiencia energética de los edificios ocupan un lugar central. Al simular las condiciones del mundo real, estas cámaras de pruebas permiten un análisis preciso de la transferencia de calor, vital para el desarrollo de productos de construcción energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Esto no sólo contribuye a reducir las emisiones de carbono, sino que también ayuda a disminuir los costes operativos y a mejorar la calidad de vida dentro de los edificios.
