Edifícios bem isolados são um fator fundamental para reduzir as emissõesde CO2. Estudos mostram que o consumo de energia de edifícios corretamente isolados pode ser reduzido em até 60% [1]. Os governos estabelecem normas rígidas de isolamento de edifícios para reduzir as emissões de carbono. Consequentemente, há um crescimento contínuo do mercado global de isolamento e uma demanda crescente por materiais de isolamento altamente eficazes.

Na maioria das aplicações, a principal propriedade de um material de isolamento térmico é sua capacidade de reduzir a transferência de calor entre uma superfície e seu entorno ou entre uma superfície e outra. Em geral, quanto menor for a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica de um material, maior será sua capacidade de isolamento para uma determinada espessura e condições do material. Portanto, é necessária uma técnica de medição que possibilite determinar as propriedades de transferência de calor dos materiais de isolamento com muita precisão e exatidão. O método Heat-Flow-Meter (HFM) é um dos métodos usados para determinar a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica dos materiais de isolamento.

Padrões de isolamento térmico ASTM - eficiência do produto testada

A engenharia de materiais com Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica muito baixa exige muito esforço para fornecer ao mercado materiais de isolamento térmico ainda melhores. Os produtos de isolamento térmico que já estão no mercado, por outro lado, passam por testes regulares para garantir a qualidade e a eficácia. As normas de isolamento térmico da ASTM, como a ASTM C518, são fundamentais para especificar e avaliar os materiais e métodos usados para reduzir a taxa de transferência de calor. Esses padrões de isolamento térmico ajudam laboratórios e institutos, fabricantes de dispositivos e equipamentos, empresas de construção e empresas industriais a examinar a eficiência desses materiais.

Há um large select íon de materiais de isolamento térmico

Já existe uma grande variedade de materiais de isolamento para construção. Começando com os materiais mais comuns, como lã de vidro, lã de rocha, EPS (poliestireno expandido) e XPS (poliestireno extrudado), até materiais derivados da natureza, como cânhamo, palha e linho, ou, na extremidade de alta tecnologia do espectro, materiais como aerogéis e VIPs (painéis de isolamento a vácuo).

A eficiência de todos esses materiais está sendo verificada de acordo com os padrões de isolamento térmico da ASTM. Dessa forma, eles podem ser especificados, avaliados e controlados quanto à sua taxa de transferência de calor.

Condutividade térmica e fatores influentes

A Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica λ indica o fluxo de calor que passa por uma camada de 1m² e 1m de espessura de um material em uma diferença de temperatura de 1 Kelvin (K). A unidade de Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica é W/(m×K). Quanto maior for smallλ, melhor será a capacidade de isolamento de um material de construção.

A Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica de um material depende principalmente dos seguintes fatores:

O medidor de fluxo de calor - Determinação precisa e rápida da condutividade térmica e da resistência térmica

Os medidores de fluxo de calor (HFM), conforme descrito na norma de isolamento térmico ASTM C518, são amplamente usados para testar materiais de baixa condutividade. O instrumento HFM é fácil de usar, aplicável a uma ampla gama de amostras e os resultados da medição podem ser obtidos rapidamente.

Em um HFM, a amostra de teste é colocada entre duas placas com controle de temperatura (Figura 1). Um medidor de espessura interno mede a espessura da amostra. No caso de amostras compressíveis, as placas podem ser acionadas até a espessura desejada.libraTransdutores de fluxo de calor integrados às placas medem o fluxo de calor através da amostra. Após atingir o equilíbrio térmico, o teste é concluído.

Figura 1: Ilustração de um medidor de fluxo de calor
Figura 2: Geometria simétrica da pilha superior (quente) e inferior (fria)

Aspectos que devem ser levados em conta ao medir a condutividade térmica

  • O tamanho e a espessura da amostra são importantes - NETZSCH oferece o novo HFM 446 Lambda Eco-Line em três tamanhos diferentes: small, medium e large
  • Os materiais podem secar ou adquirir umidade e não serão mais representativos
    - certifique-se de armazenar suas amostras corretamente antes da medição
  • Os materiais compressíveis apresentam propriedades diferentes, dependendo da pressão/mudança de DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade que sofrem - materiais facilmente compressíveis precisam de controle preciso da carga e da distância da placa

A Figura 3 demonstra a influência da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de um material na Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica de um material de fibra de vidro.

Figura 3: Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.Condutividade térmica de uma fibra de vidro em função da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade

O novo HFM 446 Lambda Eco-Line economiza tempo e energia

O HFM 446 Lambda Eco-Line é a mais recente linha de medidores de fluxo de calor da NETZSCH.

Ele vem com controle de temperatura aprimorado para medições mais rápidas, Eco-Mode para economia de energia e melhor experiência de usuário em todos os aspectos.

  • Novo Eco-Mode para reduzir o consumo de energia
  • Configuração fácil e rápida, economizando tempo de instalação (o instrumento é fornecido pré-calibratado)
  • Medições precisas em amostras facilmente compressíveis usando o recurso drive-to-thickness
  • libraPossibilidade decombinar medições individuais de fluxo de calor usando MultiCalibration para aumentar a precisão
  • Conformidade com os padrões facilitada com o Stability Configuration Management
  • Nova interface de usuário para melhor manuseio do instrumento e fluxos de trabalho mais suaves
  • Unidade autônoma compacta, sem necessidade de PC

Resumo

O isolamento térmico eficiente dos edifícios desempenha um papel essencial no esforço para reduzir as emissões de CO2. No sitearch para obter materiais de isolamento térmico ainda melhores, os medidores de fluxo de calor desempenham um papel importante. Eles também são essenciais para garantir que os produtos no mercado estejam alinhados com a eficiência comunicada.

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Fonte

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