21.02.2024 by Aileen Sammler
Determinazione delle proprietà di trasferimento del calore stazionario di componenti edilizi complessi e prodotti finiti
Camere di prova HotBox prodotte da NETSCH TAURUS Instruments
In un mondo sempre più attento alla sostenibilità, all'efficienza energetica e alla sicurezza, la conoscenza accurata delle proprietà di trasferimento del calore dei materiali da costruzione è fondamentale. Che si tratti dell'isolamento degli edifici, dell'efficienza di porte e finestre o del bilancio energetico complessivo delle facciate, la determinazione precisa di queste proprietà è essenziale. È qui che entrano in gioco le innovative camere di prova HotBox, la soluzione definitiva per misurare e analizzare le proprietà di trasferimento del calore di elementi murari, pareti, finestre e porte.
Oltre a diversi sistemi di piastre calde protette, NETZSCH TAURUS offre oggi anche large, camere di prova conformi agli standard in grado di ospitare componenti compatti e complessi come elementi di facciata e muratura per la determinazione della Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica e del comportamento al fuoco. I sistemi Hotbox(TDW) consentono di misurare i coefficienti di trasmissione termica (valori U) di larger e di componenti edilizi più complessi, come porte, finestre, facciate, ecc. Le camere di prova sono progettate in conformità a vari standard come DIN EN 1934, DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2 e ASTM C1363.
Che cos'è una HotBox e come funziona?
Una hotbox è un sistema di prova per determinare le proprietà di trasferimento del calore di elementi murari, pareti, finestre e porte. In una hotbox vengono simulate le condizioni reali di una parete di un edificio: In pratica, si possono simulare sia le condizioni interne all'edificio che quelle esterne. Ciò significa che la temperatura, l'umidità, la velocità dell'aria e le proprietà di radiazione su entrambi i lati della parete di prova devono essere rilevabili e regolabili con precisione.
Di solito ci sono due camere di prova (sezioni calde e fredde); tra di esse è posizionato un telaio di prova con il campione. Le pareti in pietra da testare vengono prima murate su una base e poi essiccate in camere di essiccazione; finestre, porte o parti di facciata vengono montate direttamente sul telaio di prova. Il telaio di prova preparato viene inserito tra le sezioni calde e fredde e può quindi essere misurato.
Nei nostri sistemi HotBox, l'omogeneità dei profili di flusso e di temperatura è garantita in conformità agli standard. Ciò significa che la stessa temperatura e la stessa velocità dell'aria devono prevalere sulla parete di prova in ogni punto delle sezioni calde e fredde. NETZSCH A questo scopo, Taurus Instruments offre due diversi sistemi: TDW 4040 e TDW 4240. Spiegheremo la differenza più avanti nell'articolo.
A cosa servono i test HotBox?
Il trasferimento di calore attraverso una parete in mattoni o una finestra è definito dal valore U. Più basso è il valore U, minore è il flusso di calore disperso e migliori sono le proprietà isolanti dell'edificio: Più basso è il valore U, minore è il flusso di calore disperso e migliori sono le proprietà isolanti dell'edificio. Il valore U è quindi una misura dell'efficienza energetica di parti dell'involucro edilizio come mattoni, facciate, finestre e porte. I produttori devono specificare il valore U dei loro prodotti.
Differenza rispetto ai metodi convenzionali per la misurazione della Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica
A differenza dei metodi di analisi convenzionali per la determinazione della conducibilità termica - ad esempio, il metodo del flash laser o delle piastre - queste camere di prova hotbox non prendono in considerazione solo la conduzione del calore attraverso il materiale stesso, ma anche le condizioni di trasferimento del calore che sono influenzate da fattori ambientali come le strutture superficiali del materiale e le condizioni ambientali. Le strutture superficiali delle pareti o le proprietà di trasmissione dei vetri delle finestre, ad esempio, hanno un'influenza diretta sul trasferimento effettivo di calore.
Il risultato della misurazione è la conducibilità termica effettiva dell'intera parete di prova (metodo del flusso di calore) o il valore U o k (coefficiente di trasmissione del calore) in relazione al flusso di calore tra l'aria delle sezioni calda e fredda (metodo con camera calda protetta).
TDW 4040 o 4240? A voi la scelta!
NETZSCH Le camere di prova hotbox di TAURUS Instruments offrono vari sistemi, compresi quelli con sensori di flusso di calore e combinazioni di sistemi hotbox, per eseguire queste misure.
La camera di prova TDW 4040
NETZSCH dispone di due sistemi di camere di prova standard: Il TDW 4040 è la camera di prova per la determinazione delle proprietà di trasferimento del calore stazionario con un misuratore di flusso di calore in conformità alla norma DIN EN 1934.
La camera di prova compatta TDW 4040 è progettata per testare le murature (come mattoni, mattoni di calce e sabbia, calcestruzzo o cemento cellulare) e simula sostanzialmente la temperatura e la convezione naturale all'interno e all'esterno di un edificio. Il software per il controllo, la registrazione dei dati e l'analisi per determinare le proprietà di trasferimento del calore stazionario è incluso nel sistema di prova.
La camera di prova compatta è composta da una sezione fredda e una calda, dalla camera calda e da un telaio di prova con maschera di prova posizionato tra le due sezioni della camera. Entrambe le sezioni contengono scambiatori di calore per il controllo della temperatura e deflettori d'aria con ventilatori radiali per generare la convezione necessaria.
La camera di prova TDW 4240
Con il TDW 4240, offriamo un altro sistema di camera di prova per la determinazione delle proprietà di trasferimento di calore stazionarie. A differenza della TDW 4040, utilizza il metodo con una camera calda controllata in conformità a standard come DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2, ASTM C-1363.
La camera di prova compatta TDW 4240 è progettata per testare elementi e componenti utilizzati in edilizia, come finestre, profili, porte, pareti in mattoni e cupole.
A seconda delle esigenze, è possibile regolare anche l'umidità dei due segmenti della camera. La selectione di tutti i parametri, la registrazione di tutti i dati, le valutazioni approfondite e la stampa dei protocolli di misura vengono eseguite con il software standard TDW 4040 Hotbox tramite l'unità di misura e controllo.
Sintesi
L'importanza delle HotBox di NETZSCH non può essere sottolineata a sufficienza, soprattutto in un momento in cui l'impronta di carbonio e l'efficienza energetica degli edifici sono al centro dell'attenzione. Simulando le condizioni reali, queste camere di prova consentono un'analisi accurata del trasferimento di calore, fondamentale per lo sviluppo di prodotti edilizi efficienti dal punto di vista energetico e rispettosi dell'ambiente. Questo non solo contribuisce a ridurre le emissioni di carbonio, ma aiuta anche a ridurre i costi operativi e a migliorare la qualità della vita all'interno degli edifici.
