21.02.2024 by Aileen Sammler
Bestämning av stationära värmeöverföringsegenskaper hos komplexa byggnadskomponenter och färdiga produkter
HotBox-testkammare tillverkade av NETSCH TAURUS Instruments
I en värld som alltmer fokuserar på hållbarhet, energieffektivitet och säkerhet är exakt kunskap om byggmaterialens värmeöverföringsegenskaper avgörande. Oavsett om det handlar om isolering av byggnader, effektiviteten hos fönster och dörrar eller den övergripande energibalansen hos fasader, är exakt bestämning av dessa egenskaper avgörande. Det är här som de innovativa HotBox-testkamrarna kommer in i bilden - den ultimata lösningen för att mäta och analysera värmeöverföringsegenskaperna hos väggelement, väggar, fönster och dörrar.
Förutom olika bevakade värmeplattesystem erbjuder NETZSCH TAURUS idag även large, standardkompatibla testkammare som kan rymma kompakta och komplexa komponenter som fasadelement och murverk för bestämning av värmeledningsförmågan samt brandbeteendet. Hotbox-system(TDW) möjliggör mätning av värmegenomgångskoefficienter (U-värden) för större och mer komplexa byggnadsdelar som dörrar, fönster, fasader etc. Testkamrarna är utformade i enlighet med olika standarder som DIN EN 1934, DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2 och ASTM C1363.
Vad är en HotBox och hur fungerar den?
En hotbox är ett testsystem för att bestämma värmeöverföringsegenskaperna hos väggelement, väggar, fönster och dörrar. I en hotbox simuleras verkliga förhållanden som de skulle råda för en byggnadsvägg: I praktiken kan både förhållandena inne i byggnaden och på utsidan simuleras. Detta innebär att temperatur, luftfuktighet, lufthastighet och strålningsegenskaper på båda sidor av testväggen måste kunna detekteras och justeras exakt.
Det finns vanligtvis två testkammare (varm och kall sektion); mellan dem är en testram med provet placerad. Stenväggar som ska testas muras först på ett underlag och torkas sedan i torkkammare; fönster, dörrar eller fasaddelar monteras direkt på testramen. Den förberedda testramen sätts in mellan de varma och kalla sektionerna och kan sedan mätas.
I våra HotBox-system garanteras att flödes- och temperaturprofilerna är homogena i enlighet med standarderna. Detta innebär att samma temperatur och lufthastighet måste råda på testväggen vid varje punkt i de varma och kalla sektionerna. NETZSCH Taurus Instruments erbjuder två olika system för detta ändamål: TDW 4040 och TDW 4240. Vi kommer att förklara skillnaden senare i artikeln.
Vilket syfte tjänar HotBox-tester?
Värmeöverföringen genom en tegelvägg eller en fönsterdel definieras av U-värdet: Ju lägre U-värde, desto lägre värmeförlust och desto bättre isoleringsegenskaper har byggnadsdelen. U-värdet är därför ett mått på energieffektiviteten hos delar av en byggnads klimatskal, t.ex. tegel, fasader, fönster och dörrar. Tillverkarna måste ange U-värdet för sina produkter.
Skillnad mot konventionella metoder för mätning av Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga
Till skillnad från konventionella analysmetoder för att bestämma värmeledningsförmågan - t.ex. laserblixt- eller plattmetoden - tar dessa testkammare med heta lådor inte bara hänsyn till värmeledningen genom själva materialet, utan även till de värmeöverföringsförhållanden som påverkas av miljöfaktorer som materialets ytstruktur och omgivningsförhållanden. Ytstrukturen på väggar eller transmissionsegenskaperna hos t.ex. fönsterrutor har således ett direkt inflytande på den effektiva värmeöverföringen.
Mätresultatet är antingen den effektiva värmeledningsförmågan för hela testväggen (värmeflödesmetoden) eller U- eller k-värdet (värmegenomgångskoefficienten) när det gäller värmeflödet mellan luften i de varma och kalla sektionerna (metod med skyddad hotbox).
TDW 4040 eller 4240? Ditt val!
NETZSCH TAURUS Instruments hotbox-testkammare erbjuder olika system, inklusive sådana med värmeflödessensorer och kombinationer av hotbox-system, för att utföra dessa mätningar.
Testkammaren TDW 4040
NETZSCH har två standardiserade testkammarsystem: Den TDW 4040 är testkammaren för bestämning av stationära värmeöverföringsegenskaper med en värmeflödesmätare i enlighet med DIN EN 1934.
Den kompakta testkammaren TDW 4040 är avsedd för testning av murverk (t.ex. tegel, kalksandsten, betong eller lättbetong) och simulerar i princip temperaturen och den naturliga konvektionen i och utanför en byggnad. Programvaran för styrning, dataloggning och analys för bestämning av stationära värmeöverföringsegenskaper ingår i testsystemet.
Den kompakta testkammaren består av en kall och en varm sektion, en varmbox och en testram med testmask som är placerad mellan de två sektionerna i kammaren. Båda sektionerna innehåller värmeväxlare för temperaturkontroll och luftriktare med radiella fläktar för att generera den nödvändiga konvektionen.
Testkammaren TDW 4240
Med TDW 4240 erbjuder vi ytterligare ett testkammarsystem för bestämning av stationära värmeöverföringsegenskaper. Till skillnad från TDW 4040 använder den metoden med en kontrollerad varmbox i enlighet med standarder som DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2, ASTM C-1363.
Den kompakta testkammaren TDW 4240 är utformad för testning av element och komponenter som används i byggbranschen, t.ex. fönster, profiler, dörrar, tegelväggar och kupoler.
Beroende på kraven kan luftfuktigheten i de två kammarsegmenten också justeras. Val av alla parametrar, registrering av alla data, omfattande utvärderingar och utskrift av mätprotokoll utförs med standardprogramvaran TDW 4040 Hotbox via mät- och styrenheten.
Summary
Betydelsen av NETZSCH HotBoxar kan inte nog understrykas, särskilt i en tid då byggnaders koldioxidavtryck och energieffektivitet står i centrum. Genom att simulera verkliga förhållanden möjliggör dessa testkammare en noggrann analys av värmeöverföringen, vilket är avgörande för utvecklingen av energieffektiva och miljövänliga byggprodukter. Detta bidrar inte bara till att minska koldioxidutsläppen utan även till att sänka driftskostnaderna och förbättra livskvaliteten i byggnader.
