Введение
Необходимость решать вопросы энергосбережения в области централизованного теплоснабжения и повышения тепловой защиты жилых, общественных и промышленных зданий на государственном уровне привела к разработке совершенно новых материалов, механизм действия которых в корне отличается от работы классических утеплителей (перлита, стекловолокна, пенопласта, минеральной ваты, пенополиуретана и т.п.). Одно из последних достижений в данной области — это изобретение сверхтонкой жидкой теплоизоляции. На сегодняшний день материалы такого типа являются, пожалуй, наилучшим решением множества вопросов, связанных с повышением класса энергетической эффективности зданий и сооружений в соответствии с Федеральным законом «Об энергосбережении».
Жидкая тепловая изоляция, которая известна среди специалистов также как керамическая или сверхтонкая теплоизоляция, используется для того, чтобы создать покрытие поверхности практически любой формы. Этот вид изоляции отличается высокими теплоизоляционными свойствами, а также достаточно высокой степенью шумоизоляции, гидроизоляции и устойчивостью к образованию коррозии. В настоящее время жидкая тепловая изоляция активно применяется в различных областях, и особенно широкое применение она приобрела в строительстве. Она активно используется в качестве теплоизоляционного материала для покрытия крыш, стен и потолков различных зданий. Актуальность и потребность в высокоэффективной теплоизоляции для любых зданий и сооружений приобрела особую значимость в связи с возрастающей стоимостью энергоносителей. Ассортимент энергоэффективной теплоизоляции постоянно растет (марки «Актерм», «Изоллат», «Броня» и мн. др.), разобраться в видах теплоизоляционных материалов с каждым днем становится все сложнее.
В связи с активным применением на практике жидкого утеплителя, а также по причине расширения рынка его производства возникла закономерная потребность в разработке совершенно новых способов измерения теплопроводных качеств сверхтонких теплоизоляционных покрытий.
Целью дипломной работы: разработка способа определения теплопроводности сверхтонкого теплоизоляционного покрытия.
Поставленная цель предполагает решение следующих основных задач:
) изучение теоретических основ теплообмена (теплопередачи);
) классификация современных теплоизоляционных материалов;
) рассмотрение основных теплофизических свойств теплоизоляционных материалов, а также методов их контроля;
) описание существующих и авторского способа определения коэффициента теплопроводности материалов и др.;
) выполнение сравнительной оценки сметной стоимости монтажа тепловой изоляции;
) составление метрологической карты средств измерения, необходимых для автоматизации теплофизических измерений
) рассмотрение вопросов безопасности применения и нанесения сверхтонкого теплоизоляционного покрытия на изолируемую поверхность
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
В качестве объекта исследования выбрана сверхтонкая жидкая теплоизоляционная краска «Броня» (г. Волгоград).
Основные методологические принципы, лежащие в основе настоящего научного исследования, базируются на трудах отечественных ученых по теплопроводности и теплопередачи. Теоретической и методологической основой исследования послужили нормативные и справочные материалы, учебные пособия и монографии, патенты на изобретения.
Изобретение относится к нестационарным способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и промышленной теплоэнергетике для исследования в натурных условиях теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий.
1. Теоретические основы исследования
.1 Температурное поле. Температурный градиент
Температура, как известно, характеризует тепловое состояние тела и определяет степень его нагретости [1]. Так как тепловое состояние отдельных частей тела в процессе теплопроводности различно, то в общем случае температура t является функцией координат х, у, z и времени τ, т.е.:
, 
. (1.1)
Совокупность значений температуры для всех точек пространства в данный момент времени называется температурным полем. Уравнение (1.1) является математическим выражением такого поля. При этом, если температура меняется во времени, поле называется неустановившимся (нестационарным), а если не меняется — установившимся (стационарным). Температура может быть функцией одной, двух и трех координат. Соответственно этому и температурное поле называется одно-, двух- и трехмерным. Наиболее простой вид имеет уравнение одномерного стационарного температурного поля:
, . (1.2)
При любом температурном поле в теле всегда имеются точки с одинаковой температурой. Геометрическое место таких точек образует изотермическую поверхность. Так как в одной и той же точке пространства одновременно не может быть двух различных температур, то изотермические поверхности друг с другом не пересекаются; все они или замыкаются на себя, или кончаются на границах тела. Следовательно, изменение температуры в теле наблюдается лишь в направлениях, пересекающих изотермические поверхности (например, направление х, рисунок 1.1). При этом наиболее резкое изменение температуры получается в направлении нормали n к изотермической поверхности. Предел отношения изменения температуры ∆t к расстоянию между изотермами по нормали ∆n называется градиентом температур и обозначается одним из следующих символов:
. (1.3)
Рисунок 1.1. К определению температурного градиента
Температурный градиент является вектором, направленным по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры,°С/м.
1.2 Теплопроводность. Тепловой поток. Закон Фурье
Теплопроводность — перенос теплоты посредством теплового движения микрочастиц в сплошной среде, обусловленный неоднородным распределением температуры. В чистом виде процесс происходит в твердых телах, а в жидкостях и газах — при отсутствии перемещения среды.
Теплопроводность представляет собой процесс распространения энергии между частицами тела (молекулами, атомами и т.п.), находящимися друг с другом в соприкосновении и имеющими различные температуры [2-5].
Теплопроводность обусловлена хаотичным движением микрочастиц вещества (молекул, атомов, электронов и т.д.). При этом в газах перенос энергии осуществляется путем диффузии молекул и атомов, а в жидкостях и твердых диэлектриках — путем упругих волн. В металлах перенос энергии в основном осуществляется путем диффузии свободных электронов, роль упругих колебаний кристаллической решетки здесь второстепенна. Следует указать, что в жидкостях и газах чистая теплопроводность может быть реализована при выполнении условий, исключающих перенос теплоты конвекцией.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Всякое физическое явление в общем случае сопровождается изменением в пространстве и времени существенных для данного явления физических величин. Процесс теплопроводности, как и другие виды теплообмена, может иметь место только при условии, что в различных точках тела (или системы тел) температура неодинакова (неоднородное температурное поле).
В общем случае процесс передачи теплоты теплопроводностью в твердом теле сопровождается изменением температуры как в пространстве, так и во времени.
Аналитическое исследование теплопроводности сводится к изучению пространственно-временного изменения температуры, т.е. к нахождению уравнения (1.1).
Теплота самопроизвольно переносится только в сторону убывания температуры. Количество теплоты, переносимое через какую-либо изотермическую поверхность в единицу времени, называется тепловым потоком Q. Тепловой поток, отнесенный к единице площади изотермической поверхности, называется плотностью теплового потока q. Плотность теплового потока есть вектор, направление которого совпадает с направлением распространения теплоты в данной точке и противоположно направлению вектора температурного градиента (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2. Закон Фурье
Изучая процесс теплопроводности в твердых телах, Фурье экспериментально установил, что количество переданной теплоты пропорционально падению температуры, времени и площади сечения, перпендикулярного направлению распространения теплоты. Если количество переданной теплоты отнести к единице площади сечения и единице времени, то установленную зависимость можно записать:
, Вт/м2. (1.4)
Уравнение (1.4) является математическим выражением основного закона теплопроводности — закона Фурье. Этот закон лежит в основе всех теоретических и экспериментальных исследований процессов теплопроводности.
Рисунок 1.3. Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых газов: 1 — водяной пар; 2 — кислород; 3 — воздух; 4 — азот; 5 — аргон
Рисунок 1.4. Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых капельных жидкостей
1.3 Коэффициенты теплопроводности твердых тел, жидкостей и газов
Коэффициент пропорциональности λ в уравнении (1.1) называется коэффициентом теплопроводности. Он является физическим свойством вещества и характеризует его способность проводить теплоту:
, Вт/(м·К). (1.5)
Значение коэффициента теплопроводности представляет собой количество теплоты, которое проходит в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице.
Для различных веществ коэффициент теплопроводности λ различен и в общем случае зависит от структуры, плотности, влажности, давления и температуры. Все вместе взятое затрудняет выбор правильного значения коэффициента теплопроводности. Поэтому при ответственных расчетах значение коэффициента теплопроводности следует определять путем специального изучения применяемого материала. В технических же расчетах значения коэффициента теплопроводности обычно берутся по справочным таблицам. При этом надо следить лишь за тем, чтобы физические характеристики материала (структура, плотность, влажность, температура, давление) были соответственны. Так как при распространении теплоты температура в различных частях тела различна, то в первую очередь важно знать зависимость коэффициента теплопроводности от температуры. Для большого числа материалов эта зависимость оказывается почти линейной, т.е. можно принять
, Вт/(м·К). (1.6)
где λ0 — коэффициент теплопроводности при температуре t0, Вт/(м·К);
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
b — постоянная, определяемая опытным путем, оС-1.
1. Коэффициент теплопроводности газов лежит в пределах 005-0,5 Вт/(м·°С). С повышением температуры коэффициент теплопроводности λ возрастает (рисунок 1.3), от давления практически не зависит, за исключением очень высоких (больше 2·108 Па) и очень низких (меньше 2·103 Па) давлений. Закон аддитивности для коэффициента теплопроводности λ неприменим; поэтому для смеси газов коэффициент теплопроводности при отсутствии табличных данных достоверно может быть определен только опытным путем.
. Коэффициент теплопроводности капельных жидкостей лежит в пределах 0,08-0,7 Вт/(м·°С). С повышением температуры для большинства жидкостей он убывает (рисунок 1.4), исключение составляют лишь вода и глицерин.
. Коэффициент теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов лежит в пределах 0,02-3,0 Вт/(м·°С). С повышением температуры он возрастает (рисунок 1.5). Как правило, для материалов с большей плотностью коэффициент теплопроводности λ имеет более высокие значения. Он зависит также от структуры материала, его пористости и влажности. Для влажного материала коэффициент теплопроводности может быть значительно выше, чем для сухого и воды в отдельности. Так, например, для сухого кирпича λ ≈ 0,3 Вт/(м·°С)., для воды 0,6 Вт/(м·°С)., а для влажного кирпича 0,9 Вт/(м·°С). На это явление необходимо обращать особое внимание как при определении, так и при технических расчетах теплопроводности. Материалы с низким значением коэффициента теплопроводности [меньше 0,2 Вт/(м·°С)] обычно применяются для тепловой изоляции и называются теплоизоляционными.
. Коэффициент теплопроводности металлов лежит в пределах 20-400 Вт/(м·°С). Самым теплопроводным металлом является серебро (λ ≈ 410 Вт/(м·°С)), затем идут чистая медь (λ ≈ 395 Вт/(м·°С)), золото (λ ≈ 300 Вт/(м·°С)), алюминий (λ ≈ 210 Вт/(м·°С)) и т.д. (рисунок 1.6). Для большинства металлов с повышением температуры коэффициент теплопроводности убывает. Он также убывает при наличии разного рода примесей. Так, например, для чистой меди λ = 395 Вт/(м·°С), для той же меди, но со следами мышьяка λ= 142 Вт/(м·°С). Для железа с 0,1% углерода λ = 52 Вт/(м·°С), с 1,0% углерода λ = 40 Вт/(м·°С) и с 1,5% углерода λ = 36 Вт/(м·°С). Для закаленной углеродистой стали коэффициент теплопроводности на 10-25% ниже, чем для мягкой.
Рисунок 1.5. Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых изоляционных огнеупорных материалов
-воздух; 2-минеральная шерсть, ρ=160 кг/м3; 3 — шлаковая вата, ρ=200 кг/м3; 4-кьювелель, ρ=340 кг/м3; 5-совелит, ρ=440 кг/м3; 6 — диатомовый кирпич, ρ=550 кг/м3; 7-красный кирпич, ρ=1672 кг/м3; 8-шлакобетонный кирпич, ρ=1373 кг/м3; 9 — шамотный кирпич, ρ=1840 кг/м3
Рисунок 1.6. Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых металлов
В приложении 2 представлены значения теплопроводности наиболее распространенные твердых материалов, жидкостей и газов.
Однако установить какую-либо общую закономерность влияния примесей пока невозможно. Поэтому для металлов и их сплавов непосредственный опыт является единственным способом определения достоверного значения коэффициента теплопроводности. Так как теплопроводность металлов, также как и их электропроводность, в основном определяются переносом свободных электронов, то для чистых металлов эти значения пропорциональны друг другу (закон Видемана-Франца). Ниже на основе закона Фурье выводятся расчетные формулы теплопроводности для разных тел при стационарном режиме. Строго эти формулы справедливы лишь для твердых тел. В применении их к жидкостям и газам необходимо учитывать возможное влияние конвекции и теплового излучения.
1.4 Нестационарные процессы теплопроводности. Охлаждение (нагревание) неограниченной пластины
Постановка задачи. Дана пластина толщиной 2δ (рисунок 1.7). Если толщина пластины мала по сравнению с длиной и шириной, то такую пластину обычно считают неограниченной.
Рисунок 1.7. К охлаждению плоской неограниченной пластины. При τ=0 задано t0=const ϑ0=const
При заданных граничных условиях коэффициент теплоотдачи одинаков для всех точек поверхности пластины. Изменение температуры происходит только в одном направлении x, в двух других направлениях температура не изменяется (
t/y=t/z=0), следовательно, в пространстве задача является одномерной. Начальное распределение температуры задано некоторой функцией t (x, 0)=f(x). Охлаждение происходит в среде с постоянной температурой tж=const. На обеих поверхностях отвод теплоты осуществляется при постоянном во времени коэффициенте теплоотдачи. Отсчет температуры пластины для любого момента времени будем вести от температуры окружающей среды, т.е. t-tж=ϑ.
Так как задача в пространстве одномерная, то дифференциальное уравнение теплопроводности (1.7) принимает вид:
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
. (1.7)
Начальные условия: при τ=0:
. (1.8)
При заданных условиях охлаждения задача становится симметричной и начало координат удобно поместить на оси пластины, как показано на рисунке 1.7. При этом граничные условия на оси и на поверхности пластины запишутся так:
а) на оси пластины при x =0 
; (1.9)
б) на поверхности пластины при x=δ 
.
Дифференциальное уравнение (1.7) совместно с начальными (1.8) и граничными (1.9) условиями однозначно формируют поставленную задачу. Решение дифференциального уравнения (1.7) с учетом начальных и граничных условий не дает искомое распределение температуры в плоской пластине.
Общее решение можно представить суммой бесконечного ряда [2]:
. (1.10)
Если в начальный момент времени (τ=0) температура в пластине распределена равномерно (рисунок 1.7), т.е. t0-tж=ϑ0=const, то выражение для постоянной Аn в формуле (1.10) получит вид:
. (1.11)
Подставляя значение An, полученное для случая равномерного распределения температуры в пластине в начальный момент времени, в уравнение (1.10), получаем:
, (1.12)
Уравнению температурного поля (1.12) целесообразно придать безразмерную форму. С учетом последних обозначений последнее выражение запишется:
. (1.13)
Многочисленные исследования показали, что уже при Fo≥0,3 ряд в формуле (1.13) становится настолько быстросходящимся, что распределение температуры достаточно точно описывается первым членом ряда:
, (1.14)
. (1.15)
учетом обозначения (1.15), уравнение (1.14) можно записать в следующем виде:
. (1.16)
Величина D1 является только функцией числа Bi и заранее может быть рассчитана и табулирована. Кроме того, если рассматривать температуру для определенного значения X=х/δ, то и cos(μ1X) является функцией Bi. Конкретно для оси пластины Х=х/δ=0 и cos(μ1·0)=1, а для поверхности Х=х/δ=1 и cos(μ1·1)=cosμ1.
Для оси пластины произведение D1cos(0) обозначим как некоторую функцию N(Bi). Тогда уравнение (1.15) можно записать в следующем виде:
. (1.17)
Для поверхности пластины произведение D1cosμ1 обозначим как некоторую функцию P(Bi) и уравнение (1.16) запишется так:
. (1.18)
2. Современные теплоизоляционные материалы
.1 Требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам, и их свойства
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Теплоизоляционные материалы и конструкции предназначены для уменьшения потерь тепла трубопроводами и оборудованием тепловых сетей, поддержания заданной температуры теплоносителя, а также недопущения высокой температуры на поверхности теплопроводов и оборудования [4].
Уменьшение транспортных потерь тепла является главнейшим средством экономии топлива. Учитывая сравнительно небольшие затраты на теплоизоляцию трубопроводов (5…8% от капиталовложений в строительство тепловых сетей), очень важным в вопросах сохранения транспортируемого тепла по трубопроводам является их покрытие высококачественными и эффективными теплоизоляционными материалами.
Теплоизоляционные материалы и конструкции непосредственно контактируют с окружающей средой, характеризующейся колебаниями температуры, влажности, а при подземных прокладках — агрессивными действиями грунтовых вод по отношению к поверхности труб.
Теплоизоляционные конструкции изготавливают из специальных материалов, главное свойство которых — малая теплопроводность. Различают три группы материалов в зависимости от теплопроводности:
низкой теплопроводности до 0,06 Вт/(м·°С) при средней температуре материала в конструкции 25°С и не более 0,08 Вт/(м·°С) при 125°С;
средней теплопроводности 0,06 — 0,115 Вт/(м·°С) при 25°С и 0,08 — 0,14 Вт/(м·°С) при 125°С;
повышенной теплопроводности 0,115 — 0,175 Вт/(м·°С) при 25°С и 0,14 -0,21 Вт/(м·°С) при 125°С.
Для основного слоя теплоизоляционных конструкций для всех видов прокладок кроме бесканальной, следует применять материалы со средней плотностью не более 400 кг/м3, п теплопроводностью не более 0,07 Вт/(м*°С) при температуре материала 25°С. При бесканальной прокладке — соответственно не более 600 кг/м3 и 0,13 Вт/(м·°С)
Другим важным свойством теплоизоляционных материалов является их устойчивость к действию температур до 200°С, при этом они не теряют своих физических свойств и структуры. Материалы не должны разлагаться с выделением вредных веществ, а также веществ, способствующих коррозии поверхности труб и оборудования (кислоты, щелочи, агрессивные газы, сернистые соединения и т.п.).
По этой причине для изготовления тепловой изоляции не допускается применение котельных шлаков, содержащих в своем составе сернистые соединения.
Также важным свойством является водопоглощение и гидро-фобность (водоотталкивание) Увлажнение тепловой изоляции резко повышает ее коэффициент теплопроводности вследствие вытеснения воздуха водой. Кроме того, растворенные в воде кислород и углекислота способствуют коррозии наружной поверхности труб и оборудования.
Воздухопроницаемость теплоизоляционного материала также необходимо учитывать при проектировании и изготовлении теплоизоляционной конструкции, которая должна обладать соответствующей герметичностью, не допуская проникновения влажного воздуха
Теплоизоляционные материалы также должны обладать повышенным электросопротивлением, не допускающим попадания блуждающих токов к поверхности трубопроводов, особенно при бесканальных прокладках, что вызывает электрокоррозию труб Теплоизоляционные материалы должны быть достаточно биостоикими, т.е. не подвергаться гниению, действию грызунов и изменениям структуры и свойств во времени
Индустриальность в изготовленин теплоизоляционных конструкций является одним из главных характеристик теплоизоляционных материалов Покрытие трубопроводов тепловой изоляцией по возможности должно осуществляться на заводах механизированным способом. Это существенно уменьшает трудозатраты, сроки монтажа и повышает качество теплоизоляционной конструкции. Изоляция стыковых соединений, оборудования, ответвлений и запорной арматуры должна производиться ранее заготовленными частями с механизированной сборкой на месте монтажа. Теплотехнические свойства теплоизоляционных материалов ухудшаются при увеличении их плотности, поэтому минераловатные изделия не следует подвергать чрезмерному уплотнению Детали крепления тепловой изоляции (бандажи, сетка, проволока, стяжки) должны применять из агрессивно стойких материалов или с соответствующим покрытием, противостоящим коррозии.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
И, наконец, теплоизоляционные материалы и конструкции должны иметь невысокую стоимость, применение их должно быть экономически оправданным.
2.2 Классические виды утеплителей
Основным теплоизоляционным материалом в настоящее время для тепловой изоляции трубопроводов и оборудования теплосетей является минеральная вата (рисунок 2.1) и изделия из нее. Минеральная вата представляет собой тонковолокнистый материал, получаемый из расплава горных пород, металлургических шлаков или их смеси. В частности, широкое применение находит базальтовая вата и изделия из нее [5].
Рисунок 2.1. Минеральная вата (плиты)
Из минеральной ваты изготавливают путем уплотнения и добавки синтетических или органических (битум) связующих или прошивки синтетическими нитями различные маты, плиты, полуцилиндры, сегменты и шнуры.
Маты минераловатные прошивные (рисунок 2.2) изготавливают без обкладок и с обкладками из асбестовой ткани, стеклоткани, стекловолокнистого холста, гофрированного или кровельного картона; упаковочной или мешочной бумаги.
Рисунок 2.2. Минеральная вата (маты)
В зависимости от плотности различают жесткие, полужесткие и мягкие изделия. Из жестких материалов изготавливают цилиндры с разрезом по образующей, полуцилиндры для изоляции труб малых диаметров (до 250 мм) и сегменты — для труб диаметром более 250 мм. Для изоляции труб больших диаметров применяют маты вертикальнослоистые, наклеенные на покровный материал, а также маты прошивные из минеральной ваты на металлической сетке.
Для теплоизоляции на месте монтажа стыков трубопроводов, а также компенсаторов, запорной арматуры изготавливается шнур теплоизоляционный из минеральной ваты (рисунок 2.3), который представляет собой сетчатую трубку, как правило, из стеклоткани, плотно наполненную минеральной ватой.
Рисунок 2.3. Минеральная вата (шнур)
Теплопроводность изделий из минеральной ваты зависит от марки (по плотности) и колеблется в пределах 0,044 — 0,049 Вт/(м·°С) при температуре 25°С и 0,067 — 0,072 Вт/(м·°С) при температуре 125°С. Стеклянная вата представляет собой тонковолокнистый материал, получаемый из расплавленной стеклянной шихты путем непрерывного вытягивания стекловолокна, а также центробежно-фильерно-дутьевым способом Из стеклянной ваты методом формования и склеивания синтетическими смолами изготавливают плиты и маты жесткие, полужесткие и мягкие. Изготавливаются также маты и плиты без связующего, прошивные стеклянной или синтетической нитью.
Величина коэффициента теплопроводности изделий из стекловаты также зависит от плотности и колеблется в пределах 0,041 — 0,074 Вт/(м·°С)
Находят широкое применение в качестве оберточного и покровного материала холст стекловолокнистый (рисунок 2.4) (нетканый рулонный материал на синтетическом связующем) и полотно холстопрошивное из отходов стекловолокна, представляющее собой многослойный холст, прошитый стеклонитями.
Вулканитовые изделия получают смешиванием диатомита, негашеной извести и асбеста, формованием и с обработкой в автоклавах. Изготавливают плиты, полуцилиндры и сегменты для изоляции трубопроводов Ду 50…400 Теплопроводность изделий от 0,077 Вт/(м·°С) при 25°С до 0,1 Вт/(м·°С) при 125°С. Известково-кремнистые материалы — тонкоизмельченная смесь негашеной извести, кремнеземистого материала (трепел, кварцевый песок) и асбеста Выпускают изделия также в виде плит, сегментов и полуцилиндров для изоляции трубопроводов Ду 200…400. Теплопроводность материала от 0,058 Вт/(м·°С) при 25°С до 0,077 Вт/(м·°С) при 125°С.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 2.4. Стекловолокно (холст)
Перлит — пористый материал (рисунок 2.5), получаемый при термическом обработке вулканического стекла с включениями полевых шпатов, кварца, плагиоклазов Сырьем для получения вспученного перлита служат и другие силикатные породы вулканического происхождения происхождения (обсидиан, пемза, туфы и прочее)
Рисунок 2.5. Перлит
В виде щебня и песка перлит используется как заполнитель для приготовления теплоизоляционных бетонов и других теплоизоляционных изделий, как — например, битумоперлит.
Смешивая перлитный песок с цементом и асбестом, путем формирования получают перлитоцементные изделия в виде полуцилиндров, плит и сегментов. Коэффициент теплопроводности от 0,058 Вт/(м·°С) при 25°С до 128 Вт/(м·°С) при 300°С.
Все более широкое применение в качестве основного теплоизоляционного слоя находят пенопласты (рисунок 2.6). Пенопласты представляют собой пористый газонаполненный полимерный материал. Технология их изготовления основана на вспенивании полимеров газами, образующимися в результате химических реакций между отдельными смешивающимися компонентами. К пенопластам, допускаемым к применению для изоляции теплопроводов, следует отнести фенолформальдегидные пенопласты ФРП-1 и резопен, изготавливаемые из резольной смолы ФРВ-1А или резоцела и вспенивающего компонента ВАГ-3. Из этого материала изготавливаются цилиндры, полуцилиндры, сегменты, изолированные фасонные части марок ФРП-1 и резопен. Теплопроводность составляет 0,043 — 0,046 Вт/(м·°С) при 20°С.
Рисунок 2.6. Пенополистирол (пенопласт)
Также перспективно применение пенополиуретановых материалов (рисунок 2.7), получаемых в результате смешения различных полиэфиров, изоцианатов и вспенивающих добавок.
Рисунок 2.7. Пенополиуретан
Нанесение пенопластовой изоляции производится на заводах путем заливки в формы или набрызга на поверхность труб. Изоляция стыков, фасонных частей, арматуры и др. возможна на месте монтажа трубопровода путем заливки в опалубки или в скорлупы жидкой вспененной массы с последующим быстрым твердением пеноизоляции.
Например, разработанная ВНИПИэнергопром пенополиуретановая теплогидроизоляция ППУ 308 Не имеет коэффициент теплопроводности, равный 0,032 Вт/(м·°С) при плотности 40…90 кг/м3, наносится на трубы механизированным способом, при этом не требуется антикоррозийное покрытие. Наружный слой плотностью 150…400 кг/м3 с пределом прочности на сжатие 50 кг/см2 используется в качестве покровного слоя
Эковата — это целлюлозный утеплитель (рисунок 2.8), изготавливаемый из отходов бумажной промышленности и макулатуры с добавлением антипиренов (веществ, снижающих горючесть) и антисептиков (веществ, предотвращающих поражение насекомыми, грызунами, плесенью) [6].
Рисунок 2.8. Эковата
Один из наиболее экологически чистых материалов для утепления. В её составе нет токсичных веществ. Тем не менее, грызуны и насекомые в эковате не поселяются — из-за добавлений соединений бора.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Эковата имеет следующие характеристики: плотность 40, 50 и 60 кг/м3 и коэффициент теплопроводности 0.043, 0.048 и 0.052 Вт/(м·°С) соответственно, что говорит об отличных качествах этого материала как утеплителя. И действительно, отзывы таковы, что утепление эковатой потолочного перекрытия, над которым не отапливаемый чердак, даёт очень заметный и быстрый эффект. В смысле, в утеплённом эковатой помещении становится быстро теплее.
Горит эковата плохо, т.к. при воспламенении из неё же (конкретно из бора) образуется вода, которая, как вы понимаете, и не даёт эковате разгораться. Получается, что она сама себя тушит.
Эковата применяется двумя способами.
. Засыпка в сухом виде.
. Смешивание эковаты со специальным клейстером для получения влажной массы и наносят эту массу на утепляемые конструкции
Этим материалом можно утеплять жилые дома, любые здания и помещения, которые требуют утепления или звукоизоляции.
Вспененный синтетический каучук (рисунок 2.9) относят к пеноэластомерам. Это гибкие пеноматериалы с закрытыми порами. Выпускаются в пластинах либо экструдированием с последующей вулканизацией пены. По огнестойкости относятся к категории самогасимых материалов. Не подвержены действию плесени и микроорганизмов. Имеют высокую степень стойкость к влагопоглощению и паропроницанию. [7]
Рисунок 2.9. Синтетический каучук
Вспененный синтетический каучук представлен в виде труб и листов. Трубчатые оболочки применяются для теплоизоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружным диаметром от 6 до 160 мм. Толщина изоляционного слоя составляет 6-32 мм. Для теплоизоляции труб большого диаметра, соединительных деталей, арматуры, трубопроводов некруглого сечения и оборудования выпускаются плоские листы и рулоны различной толщины, в том числе с клеевым слоем. Плотность изоляции из вспененного каучука — 40-80 кг/м3. Коэффициент теплопроводности λ: Вт/м2·К <0,033, при t=10˚С; <0,038, при t=0˚С Количество закрытых пор у таких утеплителей должно быть не менее 90%. В зависимости от марки теплоизоляционные материалы используют в диапазоне температур от -200 до +175° С и применимы для теплоизоляции не только систем отопления, водоснабжения и кондиционирования, но и технологических трубопроводов. Изоляция из вспененного каучука технологична, химически и водоустойчива, способна обеспечить экономию до 70% тепла, а также надежную защиту трубопроводов от запотевания и образования конденсата при сохранении собственных параметров в течение длительного времени.
Можно сказать, что материалы на основе вспененного синтетического каучука обладают:
повышенной паро- и водонепроницаемостью;
эластичностью в широком диапазоне температур;
низкой теплопроводностью;
способностью к самозатуханию при пожаре;
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
высокой стойкостью к микроорганизмам, плесени, атмосферным явлениям.
Материалы на основе вспененного каучука носят неофициальное название — «техническая термоизоляция третьего поколения». Именно в термоизоляции и находит основное применение вспененный синтетический каучук.
Он находит применение при изоляции систем отопления, нефтепроводов, паропроводов, резервуаров, холодильных установок, холодных трубопроводов и емкостей, систем кондиционирования воздуха, вентиляции и водоснабжения, а также в санитарных системах и гелиоустановках. Кроме того, материалы во всем мире применяют в судостроении и строении морских платформ, могут применяться в автомобиле- и машиностроении, в производстве изделий индивидуальной защиты (например, шлем, строительная каска), а также могут быть материалом для изготовления туристических ковриков.
К сожалению, материал импортный и дорогой. Многие его субституты дешевле. Тем более, производители предпочитают использовать более традиционные для своей отрасли материалы, и широта потребления в подавляющем большинстве случаев ограничивается областью термоизоляции.
2.3 Жидкая тепловая изоляция. Структура, состав, область применения
Жидкая изоляция, или как еще её называют — энергосберегающая теплоотражающая краска, жидкая теплоизоляция или термокраска, — это определенный химический состав из синтетических компонентов, создающий энергоизоляционный барьер практически на любых поверхностях (рисунок 2.10). Разработанная исключительно для космической промышленности, в настоящее время жидкая теплоизоляция открыта для простых пользователей. В настоящее время она активно применяется в обработке паро- и воздухопроводов, рефрижераторов, цистерн и различных емкостей, а также в строительстве промышленных и жилых объектов. [8]
Рисунок 2.10. Жидкая тепловая изоляция
Жидкая теплоизоляция проста в использовании. Наносится на защищаемые поверхности, как и любая другая краска — с помощью распылителей, кисточек либо валиков. Высыхая, жидкая теплоизоляция превращается в матовую пленку с эластичными свойствами. Образовавшаяся пленка по своим свойствам похожа на определенного рода зеркало, отражающее попадающую на него теплоэнергию. Причем с обеих сторон созданного защитного барьера. При этом жидкая теплоизоляция перекрывает три основных способа утечки тепла:
Снижение теплопроводности обрабатываемых элементов. В составе жидкой теплоизоляции теплопроводностью обладает менее 20% от общего количества компонентов. Это только используемое связующее вещество — силикон, акрил, латекс или другое.
Снижение конвекции. Под термином конвекция спрятан перенос тепла самим материалом. Мы чувствуем это, беря в руки нагретый предмет. В связи с тем, что основная часть жидкой теплоизоляции — микросферы — заполнены разреженным воздухом, практически вакуумом, сама краска не нагревается (из курса физики известно, что вакуум нельзя не нагреть, не заморозить, он не поддается температурному воздействию).
Снижение излучения внутренней энергии материала. Основа микросфер — керамика либо стекло — благополучно отражает, либо рассеивает любое излучение (степень отражения или рассеивания — до 90%). Таким образом, поверхность защитного слоя из жидкой теплоизоляции напоминает стенки термоса.
Проведенные исследования показали, что свои защитные свойства жидкая теплоизоляция проявляет только в случае непосредственного тепловом воздействии и высокой температуры. В связи с этим такой вид теплоизоляции нецелесообразно применять в закрытых помещениях при условиях отсутствия непосредственного инфракрасного излучения и высокой температуры. Зато свои уникальные оберегающие свойства жидкая теплоизоляция раскрывает на кровле либо трубах горячего водоснабжения, отражая солнечное тепло от поверхности крыши и предотвращая отдачу тепла с нагретых горячей водой труб.
Состав жидкой теплоизоляции может различать за счет различных синтетических добавок, влияющих на те или иные свойства покрытия. Но основными компонентами являются два материала — наполнитель и связующее вещество. В качестве наполнителя выступают пустых микросферы из керамики, стекла либо полимерных веществ, заполненных воздухом с большой степенью разреженности. Микросферы могут быть разных размеров фракций, уровней однородности, могут иметь различный состав и соотношение компонентов. Связующим веществом обычно выступают полимеры, например, латекс, акрил и другие.
Сфера применения жидкой теплоизоляции различна. С помощью нее создаются защитные барьеры в строительных, энергетических и машиностроительных отраслях. Причем легкость использования позволяет применять жидкую теплоизоляцию не только на этапе строительства. Так, например, жидкая теплоизоляция стала победным элементом в борьбе жителей многих холодных панельных домов, построенных в 50-70-х годов прошлого века. Провести утепление стен данных домов с помощью других видов теплоизоляции было невозможно из-за возрастания нагрузки на несущие элементы жилых сооружений, не рассчитанных конструкторами. Основными местами применения жидкой теплоизоляции являются:
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
трубопроводы — для защиты от конденсации и, как следствие, коррозии холодных и горячих водопроводов;
различные емкости, предназначенные для хранения воды, нефтепродуктов, продукции химической промышленности, смешивания горячих компонентов;
паровые котлы, установленные в котельных, паровозах и так далее;
газопроводы, пароотводы;
холодильные камеры, системы воздухоотводов кондиционеров;
любые внутренние и внешние поверхности строительных объектов;
некоторые виды грузового и пассажирского транспорта — автомобили, самолеты, корабли, железнодорожные вагоны, цистерны и многое другое.
Не смотря на свое относительно недавнее появление на рынке строительных материалов, жидкая изоляция быстро завоевала популярность у потребителей, зарекомендовав себя как надежное и эффективной средство утепления и борьбы с потерями теплоэнергии. В связи с этим и в целях расширения сфер применения жидкой теплоизоляции появилось множество её видов, предназначенных каждый для своего ореола применения.
«Теплометт» (рисунок 2.11). Выпускаемый в виде суспензии, «Теплометт» не требует дополнительного разведения и наносится на защищаемую поверхность с помощью определенных строительных инструментов, например, шпателей. Благодаря своим свойствам, один слой защитного материала с толщиной не более 1 мм способен заменить пятисантиметровый слой минеральной ваты либо слой пенополистирола толщиной 2,5 см. Отлично подходит для утепления трубопроводов и стен в жилых домах. Работает в температурном диапазоне от — 60 до + 250˚С.
Рисунок 2.11. Теплоизоляционная краска «Теплометт»
С помощью него внутренняя температура помещения в зимнее время повысится на 4-6 ˚С, тем самым снижая затраты на отопление. Обладая высокой эстетичностью, «Теплометт» не нагружает стены постройки, сильно экономит внутреннее пространство помещения и прослужит более 15 лет.
«Актерм» (рисунок 2.12). Согласно большинству отзывов потребителей, «Актерм» является самым востребованным материалом для утепления из всего множества жидкой теплоизоляции. Изготавливаемы с применением инновационных технологий из качественного зарубежного сырья, «Актерм» обладает высокими антикоррозийными и антибактериальными свойствами, выдерживает нагрев до 600 ˚С и обеспечивает надежное сцепление с любыми обрабатываемыми поверхностями. Слой в 1 мм заменяет 5 см минеральной ваты.
Рисунок 2.12. Теплоизоляционная краска «Актерм»
На протяжении всего срока службы (а это более 15 лет) «Актерм» успешно выполняет роль энергозащитного барьера, отражая летом около 95% излучения и 70% излучения в зимнее время. Кроме этого, легкость нанесения даже в труднодоступные местах и возможность колеровки и использования в качестве заключительного покрытия фасадов здания внесли свою лепту в популярность «Актерм», повышая её.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
«Корунд» — это жидкий керамический теплоизолятор с большим функционалом (рисунок 2.13). Использованные в составе корунда в качестве основного компонента (более 80% от общего количества теплоизолятора) керамические микросферы, наполненные разряженным воздухом, обеспечивают большой температурный режим работы (от -60 до +200˚С), низкую теплопроводность и продолжительный срок эксплуатации (более 15 лет).
Рисунок 2.13. Теплоизоляционная краска «Корунд»
Низкая теплопроводность определила сферу применения корунда. Больше всего он применяется как базовое покрытие в случае. Когда нужно сберечь тепло, а не защитить от него. Это, например, паровые котлы, горячие водопроводы, печные трубы, различные ограждающие конструкции и так далее.
Наряду с «Актер», лидирующие позиции на рынке строительных материалов занимает теплоизолятор «Астратек» (рисунок 2.14).
Рисунок 2.14. Теплоизоляционная краска «Астратек»
Такую популярность теплоизолятор приобрел после проведенных институтом метрологии, находящимся в городе Астрахань, испытаний на действующей теплотрассе. Результатом испытаний стало заключение по теплофизическим свойствам, подтверждающее все обещанные создателем теплоизоляционные свойства. Созданная на водной основе, керамических микросфер и акрилового связующего вещества, «Астратек» представляется собой ультратонкий изолятор, не только сохраняющий тепло, но и снижающий практически до нуля возможность образования конденсата, грибка либо плесени на обработанных поверхностях. Работая при температурах от -600 до + 2500 ˚С, «Астратек» абсолютно экологически чистый материал, не использует в своем составе летучую органику и обладает высокой стойкостью к огню. При достижении максимальной температуры слой теплоизолятора просто обугливается, а при превышении разлагается на углерод и оксиды азота. Все вышеперечисленные свойства обеспечили ему широкое применение в строительной и энергетической отраслях. Им обрабатывают фасады зданий, крыши, откосы, бетонные полы и перекрытия, трубопроводы, стены, то есть все, что необходимо защитить от образования конденсата и теплопотерь.
Жидкий керамический теплоизолятор «Броня» (рисунок 2.15) высокоэффективен в теплоизоляции фасадов зданий, крыш, внутренних стен, откосов окон, бетонных полов, трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, паропроводов, воздуховодов для систем кондиционирования, систем охлаждения, различных ёмкостей, цистерн, трейлеров, рефрижераторов [9].
Рисунок 2.15. Теплоизоляционная краска «Броня»
Он используется для исключения конденсата на трубах холодного водоснабжения и снижения теплопотерь согласно СНиП в системах отопления. Теплоизолятор «Броня» эксплуатируется при температурах от — 60 С до + 260˚С. Срок службы материала от 15 лет. На сегодняшний день материал используется на объектах и предприятиях разных сфер деятельности. Жидкий керамический теплоизоляционный материал «Броня» — сложная, многоуровневая структура, в которой сводятся к минимуму все три способа передачи теплоты. Керамический теплоизолятор «Броня» на 80% состоит из микросфер, соответственно только 20% связующего может проводить теплоту за счет своей теплопроводности. Другая доля теплоты приходится на конвекцию и излучение, а поскольку в микросфере содержится разряженный воздух (лучший изолятор, после вакуума), то потери теплоты не велики. Более того, благодаря своему строению, материал обладает низкой теплоотдачей с поверхности, что и играет решающую роль в его теплофизике.
Толщина теплоизоляционного слоя сверхтонкого теплоизолятора «Броня» варьируется от 1 до 6 мм, последующее увеличение практически не влияет на его эффективность.
«Магнитерм» — жидкая теплоизоляция, зарекомендовавшая себя как уникальное средство для быстрого и экономичного решения проблем потери тепла и борьбы с возникновением различной плесени и грибков (рисунок 2.16).
Рисунок 2.16. Теплоизоляционная краска «Магнитерм»
Состоящий из микросфер разных видов, силиконосодержащих связующих веществ и специальных добавок для предотвращения появления и развития коррозии, этот вид термокраски обладает широким температурным допуском нанесения (от — 30 до + 150 ˚С), и сохраняет свои полезные функции при температурном режиме от — 60 до + 600 ˚С. Элементарно наносится и значительно сокращает расходы на энергозащиту примерно на 40%. Тонкий слой толщиной максимум 3 мм магнитерма с легкостью заменяет 16 мм минеральной ваты.
«Изоллат» — термокраска, предназначенная для обработки внешних и внутренних поверхностей зданий, например, быстровозводимых конструкций из металла (рисунок 2.17). Входящий в её состав специальный компонент — ингибитор — позволяет использовать «Изоллат» для обеспечения теплозащиты оцинкованных поверхностей.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 2.17. Теплоизоляционная краска «Изоллат»
Максимальный эффект от использования «Изоллат» достигается при условии двухсторонней обработки — внешней и внутренней. Использование «Изоллат» требует некоторой подготовительной работы. Обрабатываемые поверхности требуется предварительно обезжирить и желательно подвергнуть грунтованию. Снижающим популярность фактором является слабая сцепляемость данного вида жидкой теплоизоляции с различными видами нержавеющей стали и с листами из алюминия.
При строительстве любого здание, будь то промышленное сооружение, транспортные магистрали либо жилые объекты, одним из ключевых показателей является цена строительства. Чем она ниже, тем лучше. Причем снижение затрат не должно сказаться на качестве постройки. В этом условии жидкая теплоизоляция значительно отрывается от других существующих на данный момент теплоизоляторов. Обладая одинаковыми защитными свойствами, жидкой теплоизоляции потребуется значительно меньше, чем, например, минеральной ваты или полистирола. Кроме этого, большой срок эксплуатации жидкого изолятора позволит потребителям значительно снизить затраты на эксплуатацию построенного помещения, уменьшая затраты на его обогрев.
Кроме цены в настоящее время в условиях постоянного ухудшения состояния окружающей среды приоритетными строительными материалами становятся те, чей показатель экологичности намного выше, чем у конкурентов. Ведь вы не будете использовать при строительстве собственного дома материал, который будет угрожать здоровью вас и вашей семьи. Пусть даже он будет значительно дешевле, чем высокоэкологичный конкурент. Тут опять вырывается вперед жидкая теплоизоляция, не использующая в своем составе токсичных материалов.
Кроме этого, устанавливаемый теплоизолятор должен быть эластичен, способный заполнить собой все трещины в обрабатываемой поверхности, перекрыв возможные каналы утечки тепла. Так же он не должен впитывать в себя влагу, становясь благоприятной почвой для образования и развития различных грибков, плесени и коррозии. При эксплуатации слой теплоизоляционного материала не должен крошиться, раскалываться и нарушаться иным другим способом. Желательно, что бы данный слой препятствовал образованию конденсата. И последнее требование к качеству теплоизолятора — обработанная поверхность не должна быть неровной, с образовавшимися благодаря теплоизолятору порами и трещинами. Удовлетворение и этих требований теплокраске по плечу.
Чаще всего при возведении термозащитного слоя здания возникает вопрос о том, как защитить вентиляционные короба, крыши и стены бескаркасных ангаров. Ведь утяжеление всех этих конструкций нежелательно и может привезти к разрушению. Малый вес жидкой теплоизоляции приходит на помощь в таких случаях. Небольшая плотность материала (у некоторых видов она составляет не менее 60 кг на кубический метр) обеспечивает малый вес всего защитного слоя, не утяжеляя всю конструкцию. Использование жидкого теплоизолятора позволяет заменить толстые слои других изоляционных материалов — например, один миллиметровый слой универсальной жидкой теплоизоляции «Теплометт» или «Актерм» с легкостью заменить 5-ти сантиметровый слой минеральной ваты либо слой полистирола толщиной 2,5 мм. Такое свойство позволит еще увеличить внутреннее помещение здания, убрав с каждой поверхности по несколько сантиметров, ранее тратившихся на необходимый термозащитный слой.
Не маловажным условие выбора теплоизолятора является способ применения. Громоздкие литы пенопласта либо большие туки минеральной ваты требуют организации специальной доставки к месту стройки, специального места для хранения и необходимых инструментов для установки. Те, кто часто занимается ремонтами зданий либо их строительством, знаю. Как неудобно установить теплоизоляцию из пенопласта либо полистирола в труднодоступных местах. Или как долго и нудно создается защитный слой из минеральной ваты, требующий дополнительных сооружений. В отличие от них жидкая теплоизоляция не требует большого места хранения (несколько банок жидкой теплоизоляции хранится вместе с другими малярными материалами), дополнительной организации транспортировки либо специальных конструкций для установки.
Сооружение защитного слоя из жидкой теплоизоляции просто и элементарно. Жидкий теплоизолятор наносится с помощью простых кистей, валиков либо распылителей, которыми пользуются маляры при окраске. При этом отсутствие в составе теплокраске вредных летучих веществ позволяет произвести обработку плохопроветриваемых помещений без организации принудительной вентиляции воздуха. Можно даже не ждать остывания рабочих поверхностей либо наоборот, обогрева их в зимнее время, теряя время. Весь процесс займет не более нескольких часов. Наносится жидкая теплоизоляция в течение нескольких минут. После этого нанесенный слой высыхает за определенное время (период высыхания зависит от вида выбранного жидкого теплоизолятора) и все. Защитный слой готов. Не нужно вокруг него создавать дополнительный слой из стеклоткани либо оцинкованного металла. Кроме этого, некоторые виды жидкой теплоизоляции (например, «Актерм») может использоваться в качестве финишного слоя и легко колеруется. Кроме этого, жидкая теплоизоляция легка и в дальнейшей эксплуатации, сохраняя вои защитные свойства долгое время. Ремонт и смена защитного слоя так же не требует обязательного демонтажа, как например, при смене изоляционного слоя из минеральной ваты или пенопласта.
Вот основные качественные показатели теплоизоляторов, победы над конкурентами в которых позволяют жидкому теплоизолятору завоевывать лидирующие позиции на рынке строительных материалов. И эти показатели являются основными, на которые делают упор специалисты строительной отрасли, подбирая нужный им теплоизолятор. Жидкая теплоизоляция — это новое слово в строительстве, за которым большое будущее. Тем более, не стоящих на месте технологический прогресс, позволяет улучшать полезные свойства жидкой теплоизоляции и расширять сферы её применения. Создаются новые виды, использующие в своем составе уникальные и экологически чистые компоненты. Проводятся различные исследования и испытания, с помощью которых выявляются слабые места жидкой теплоизоляции, требующие немедленного уничтожения.
3. Способ определения теплопроводности жидкой тепловой изоляции при нестационарном тепловом режиме
.1 Классические и современные методы определения теплопроводности
Классификация методов. Методы определения теплопроводности веществ независимо от их агрегатного состояния и диапазона реализуемых температур делятся на две группы: стационарные и нестационарные.
Стационарные методы основаны на исследовании неизменных во времени температурных полей. В настоящее время эти методы разработаны наиболее полно. По характеру реализуемой геометрии они делятся на стационарный метод плоского слоя, стационарный метод коаксиальных цилиндров, стационарный метод нагретой нити, стационарный метод сферического (шарового) слоя. Наиболее употребительными являются первые три метода.
Нестационарные методы основаны на исследовании меняющихся во времени по определенному закону температурных полей, они более сложны в реализации. Основная трудность состоит в том, что в эксперименте сложно реализовать условия, заложенные в теории метода. Однако нестационарные методы позволяют не только измерять теплопроводность вещества, но и получить информацию о его температуропроводности и теплоемкости. Это обстоятельство в последнее время все больше привлекает внимание исследователей к нестационарным методам. Измерение теплопроводности твердых тел.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Стационарный метод плоского слоя. Метод может быть использован для определения теплопроводности твердых тел, жидкостей и газов.
При одномерном тепловом потоке через плоский слой исследуемого вещества его теплопроводность равна:
, Вт/(м·К), (3.1)
где Q — тепловой поток, Вт;
δ0 — толщина плоского образца, м;- площадь поверхности, м2;
Т1, и Т2 — температуры поверхностей образца,°С.
Для измерения теплопроводности этим методом необходимо создать и измерить одномерный тепловой поток через исследуемый образец, измерить разность температур, возникающую между границами слоя, определить геометрические размеры образца Вариант схемы установки для определения теплопроводности твердых тел показан на рисунке 3.1. Образец 1 в виде диска диаметром D и толщиной δ0 расположен между нагревателем 2 и холодильником 3. Снаружи расположены изоляционные кольца 4, 5, обычно содержащие охранные нагреватели 6, обеспечивающие одномерность теплового потока. С этой же целью отношение выбирается по возможности малым. Для измерения разности температур используют термоэлектрические преобразователи 7, которые могут быть включены и дифференциально. Необходимыми элементами установки по варианту рисунка 3.1 являются также верхний охранный нагреватель 8 и дифференциальные термоэлектрические преобразователи 9 для контроля отсутствия утечек теплоты от основного нагревателя.
Рисунок 3.1. Схема метода плоского слоя для измерения теплопроводности
Источниками погрешности в схеме могут быть места заделки спаев термоэлектрических преобразователей 7 и термические сопротивления в местах контактов поверхностей образца с поверхностями нагревателя 2 и холодильника 3. С учетом реального размещения спаев термоэлектрических преобразователей 7 расчетная формула примет вид:
, Вт/(м·К), (3.2)
где δ1, δ2 — расстояние от слоя термоэлектрических преобразователей нагревателя и холодильника соответственно до поверхности образца, м;
λ1, λ2 — теплопроводности материалов нагревателя и холодильника, Вт/(м·°С).
Термические сопротивления контактов поверхностей могут быть исключены экспериментально при проведении опытов на образцах, отличающихся только толщиной.
Метод плоского слоя не рекомендуется применять для определения теплопроводности металлов и материалов, обладающих большой теплопроводностью из-за больших погрешностей, возникающих при измерении малых разностей температур в исследуемом образце.
Метод плоского слоя находит применение при исследовании теплопроводности конструкционных материалов и в области криотемператур. На рисунке 3.2 приведен вариант реализации метода для измерения теплопроводности композиционных материалов на основе эпоксидных смол с различными наполнителями.
Рисунок 3.2. Схема метода плоского слоя для криотемператур
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Тепловой поток нагревателя передается к образцам 2 и медным блокам 3. Соответствующие разности температур измеряются диф — термопреобразователями 4. Если устройство прибора на рисунке 3.2 полностью симметрично, т.е. образцы имеют одинаковую толщину δ0 и одинаковые свойства, теплопроводность рассчитывается по формуле:
, Вт/(м·К). (3.3)
При разных толщинах одинаковых по свойствам образцов несимметрия тепловых потоков может быть учтена по соотношению:
; (3.4)
где δ01, δ02 — толщины верхнего и нижнего образцов соответственно, м
Основное внимание при реализации метода плоского слоя в области криогенных температур должно уделяться обеспечению надежных тепловых контактов между поверхностями образцов, нагревателя и медных блоков.
Метод продольного теплового потока широко применяется при исследовании металлов и других материалов с относительно большой теплопроводностью. На одном из образцов длинною образца с площадью поперечного сечения создается равномерный тепловой поток Q. Между двумя сечениями образца, расположенными на расстоянии I друг от друг а, измеряется разность температур ∆Т= Т1-T2. При отсутствии боковых тепловых потерь теплопроводность образца рассчитывается по формуле:
, Вт/(м·К). (3.5)
Основная трудность метода заключается в создании одномерною осевою теплового потока измерении и учете тепловых потерь с боковой поверхности образца. Защита цилиндрически образца от боковых тепловых потерь может быть осуществлена с помощью охранною цилиндра (рисунок 3.3), вдоль которого создается температурное поле, повторяющее поле образца.
Рисунок 3.3. Схема метода продольного теплового потока: 1 — блок нагревателя, 2 — образец; 3 — охранный цилиндр, 4, 7 — холодильники, 5 — нагреватель охранного цилиндра, 6 — термоэлектрические преобразователи
Удачное применение метод продольного теплового потока нашел при исследовании теплопроводности композиционных материалов в области — криотемператур. В этом случае тепловые потери с боковой поверхности образца (рисунок 3.4) в условиях вакуума определяются только излучением и при температурах ниже 80 К составляют малую долю основного теплового потока. При определении теплопроводности металлов и других их электропроводящих материалов может быть использован метод Егера и Диссельхорста, основанный на решении одномерного уравнения теплопроводности с внутренними источниками теплоты для стержня, нагреваемого электрическим током.
Рисунок 3.4. Схема метода продольного теплового потока для криотемператур:
— изоляция, 2 — нагреватель, 3 — образец, 4 — дифференциальные термоэлектрические преобразователи, 5 — медный блок
3.2 Способ определения теплопроводности жидкой тепловой изоляции
Изобретение относится к нестационарным способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и теплоэнергетике для исследования теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий.
Известен способ определения коэффициента теплопроводности сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий, проводимый в два этапа. На первом этапе нижнюю поверхность плоскопараллельной стенки, состоящей из двух слоев одинаковой толщины с равным коэффициентом теплопроводности материала, нагревают с помощью плоского терморегулируемого источника теплоты и измеряют температуру поверхности источника теплоты, а также температуру между слоями. Температуру наружной поверхности верхнего слоя определяют расчетным способом.
На втором этапе на наружной поверхности плоскопараллельной стенки закрепляют металлическую пластину известной толщины с известным коэффициентом теплопроводности. Далее на наружную поверхность металлической пластины наносят слой сверхтонкого жидкого теплоизоляционного покрытия известной толщины и измеряют температуру поверхности контакта верхнего слоя плоскопараллельной стенки и металлической пластины со сверхтонким жидким теплоизоляционным покрытием. По специальной расчетной формуле вычисляют коэффициент теплопроводности жидкого теплоизоляционного покрытия [Патент РФ 2478936, кл. G01N 25/18, G01N 25/20, 2013].
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
К недостаткам данного способа можно отнести использование большого количества элементов: терморегулируемого источника теплоты, двух слоев плоскопараллельной стенки, металлической пластины, а также применение контактных измерителей температуры, расположенных между соседними слоями измерительной системы и искажающих ее стационарное температурное поле. Сложность способа также заключается в необходимости априорного знания значений коэффициентов теплопроводности двухслойной плоскопараллельной стенки и металлической пластины. Исходные уравнения для вывода итоговой расчетной формулы в некоторой степени не соответствуют классическим законам теплообмена.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ определения коэффициента теплопроводности тонкостенных теплозащитных покрытий, проводимый в два этапа. На первом этапе с помощью нагревателя, имеющего постоянную температуру поверхности, равномерно на дистанции нагревают всю внешнюю поверхность образца без теплозащитного покрытия, одновременно охлаждая обратную сторону образца воздушным потоком, движущемся в теплоизолированном вентиляционном канале. На втором этапе наносят теплозащитное покрытие известной толщины на внешнюю поверхность образца и повторно проводят те же самые испытания. По результатам бесконтактного измерения термографами температурных полей поверхностей образца до и после нанесения на одну из его сторон теплозащитного покрытия, а также по температуре охлаждающего воздуха вычисляют по специальным расчетным формулам коэффициент теплопроводности теплозащитного покрытия [Патент РФ 2426106, кл. G01N 25/18, 2011].
К недостаткам данного способа можно отнести использование большого количества элементов: нагревателя, вентиляционного канала, компрессора, инфракрасного прозрачного стекла, компьютерных термографов, а также достаточно сложный порядок выполнения расчета: определение по результатам первого этапа измерений по уравнению теплового баланса коэффициента теплоотдачи между образцом и холодным циркулирующим воздухом в вентиляционном канале, нахождение по результатам второго этапа измерений температуры на границе образца и теплозащитного покрытия, что является весьма затруднительным с технической точки зрения, итоговое вычисление локальных и среднеинтегрального значений коэффициента теплопроводности теплозащитного покрытия.
Целью изобретения является упрощение способа и повышение точности определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции.
Поставленная цель достигается тем, что слой жидкой тепловой изоляции известной толщины наносят локально на поверхность плоского источника теплоты. В режиме охлаждения поверхности плоского источника теплоты в произвольный момент времени проводят отдельно измерения температуры поверхности плоского источника теплоты, температуры поверхности теплоизолированного участка и температуры окружающей среды. По известным значениям температуры поверхности плоского источника теплоты, температуры поверхности теплоизолированного участка и температуры окружающей среды, а также по известной толщине слоя тепловой изоляции вычисляют по специальной расчетной формуле коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции.
На рисунке 3.5 показана принципиальная схема реализации способа определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции при нестационарном тепловом режиме.
На поверхности плоского источника теплоты 1 расположен локально слой жидкой тепловой изоляции 2 толщиной 
(рисунок 3.5). В режиме охлаждения поверхности плоского источника теплоты 1 в произвольный момент времени 
температура поверхности плоского источника теплоты 1 равна 
, температура поверхности теплоизолированного участка 
и температура окружающей среды 
.
Рисунок 3.5. Принципиальная схема изобретения
Устройство для реализации предложенного способа работает следующим образом (рисунок 3.5).
В режиме охлаждения поверхности плоского источника теплоты 1 в произвольный момент времени проводят отдельно измерения температуры поверхности плоского источника теплоты 1 , температуры поверхности теплоизолированного участка 2 и температуры окружающей среды .
Коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции 2 вычисляют по специальной расчетной формуле:
, Вт/(м·К), (3.6)
где 
— коэффициент пропорциональности;
— коэффициент теплоотдачи между поверхностью теплоизолированного участка 2 и окружающей средой, Вт/(м2·К);
— толщина слоя жидкой тепловой изоляции 2, м.
На рисунке 3.6 показан график для определения коэффициента теплоотдачи в зависимости от температуры поверхности теплоизолированного участка и температуры окружающей среды при вертикальном расположении в пространстве поверхности плоского источника теплоты.
Рисунок 3.6. Коэффициент теплоотдачи α (вертикальное расположение)
На рисунке 3.7 показан график для определения коэффициента теплоотдачи в зависимости от температуры поверхности теплоизолированного участка и температуры окружающей среды при горизонтальном расположении в пространстве поверхности плоского источника теплоты.
Коэффициент пропорциональности вычисляют по эмпирической формуле:
, (3.7)
где 
, 
— параметры уравнения;
— первый корень характеристического уравнения.
Рисунок 3.7. Коэффициент теплоотдачи α (горизонтальное расположение)
Первый корень характеристического уравнения вычисляют по формуле:
, (3.8)
где 
— температура поверхности плоского источника теплоты 1, ˚С;
— температура поверхности теплоизолированного участка 2, ˚С;
— температура окружающей среды, ˚С.
Достоинствами предложенного способа являются техническая простота проведения теплофизических измерений и возможность проведения исследований в нестационарных условиях. Высокая точность результатов расчета достигается за счет применения формулы (3.6), выведенной из классического уравнения нестационарной теплопроводности для неограниченной пластины при толщине 
, а также графиков для расчета коэффициента теплоотдачи (на рисунок 3.6 и 3.7), полученных с помощью теории подобия тепловых процессов.
Пример конкретной реализации способа (рисунок 3.8).
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Рисунок 3.8. Пример реализации изобретения
Определим коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции на примере теплоизоляционной краски «Броня» 2, нанесенной на половину поверхности конфорки электрической плитки 1, с толщиной слоя жидкой тепловой изоляции 2 
. Значения температуры поверхности конфорки электрической плитки 1 и поверхности теплоизолированного участка 2 в момент времени 
по данным пирометра Testo 830-T1 соответственно составили 
и 
(рисунок 3.9). Температура окружающей среды по результатам измерений равна 
.
Рисунок 3.9. Температурное поле охлаждения теплоизоляционной краски
Коэффициент теплоотдачи вертикально расположенной поверхности конфорки электрической плитки 1, согласно рисунку 3.6, равен 
.
Первый корень характеристического уравнения по формуле (3.8) равен:
.
Коэффициент пропорциональности по формуле (3.7) составил:
.
Коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции «Броня 2» по формуле (3.6) составил:
.
Относительная погрешность измерительной системы равна 
.
4. Технико-экономическое сравнение монтажа различных видов тепловой изоляции
Сверхтонкий жидкий теплоизолятор «Броня» состоит из высококачественного акрилового связующего, оригинальной разработанной композиции катализаторов и фиксаторов, керамических сверхтонкостенных микросфер с разряженным воздухом [9]. Помимо основного состава в материал вводятся специальные добавки, которые исключают появление коррозии на поверхности металла и образование грибка в условиях повышенной влажности на бетонных поверхностях. Эта комбинация делает материал легким, гибким, растяжимым, обладающим отличной адгезией к покрываемым поверхностям. Материал по консистенции напоминающий обычную краску, является суспензией белого цвета, которую можно наносить на любую поверхность. После высыхания образуется эластичное полимерное покрытие, которое обладает уникальными по сравнению с традиционными изоляторами теплоизоляционными свойствами и обеспечивает антикоррозийную защиту. Уникальность изоляционных свойств материала — результат интенсивного молекулярного воздействия разреженного воздуха, находящегося в полых сферах. Жидкий керамический теплоизолятор «Броня» высокоэффективен в теплоизоляции фасадов зданий, крыш, внутренних стен, откосов окон, бетонных полов, трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, паропроводов, воздуховодов для систем кондиционирования, систем охлаждения, различных ёмкостей, цистерн, трейлеров, рефрижераторов и т.п.
Он используется для исключения конденсата на трубах холодного водоснабжения и снижения теплопотерь, согласно нормативным требованиям [10]. Теплоизолятор «Броня» эксплуатируется при температурах от — 60 С до + 260 С. Срок службы материала от 15 лет. На сегодняшний день наш материал используется на объектах и предприятиях разных сфер деятельности.
Жидкий керамический теплоизоляционный материал «Броня» — сложная, многоуровневая структура, в которой сводятся к минимуму все три способа передачи теплоты. Керамический теплоизолятор «Броня» на 80% состоит из микросфер, соответственно только 20% связующего может проводить теплоту за счет своей теплопроводности. Другая доля теплоты приходится на конвекцию и излучение, а поскольку в микросфере содержится разряженный воздух (лучший изолятор, после вакуума), то потери теплоты не велики. Более того, благодаря своему строению, материал обладает низкой теплоотдачей с поверхности, что и играет решающую роль в его теплофизике.
В таблице 4.1 приведен сравнительный технико-экономический анализ монтажа классического и инновационного утеплителей.
Таблица 4.1. Сравнительная таблица сметной стоимости монтажа теплоизоляции на примере применения минераловатных плит и сверхтонкой теплоизоляции Броня (экономическое обоснование)
Вывод по таблице можно сделать следующий: при применении сверхтонкого теплоизолятора «Броня» получаем следующую экономию: — трудовых ресурсах на 114,71 чел. — часов (на 77% меньше) — строительных машин на 1,07 маш. — часов (на 36% меньше) — в материалах на 502,66 руб./м2 (на 54% дешевле) — в общей сметной стоимости работ на 1332,6 руб./м2 (на 60% дешевле) Использование сверхтонкого теплоизолятора «Броня» позволяет добиться тех же результатов по теплофизическим свойствам, что и традиционные материалы, но с большой экономической выгодой при расчете общей сметной стоимости. При этом так же следует учитывать срок эксплуатации материалов (15 лет «Броня»; 5-7 лет минераловатные плиты), возможность провести ремонт («Броня» — ремонт легко выполним; плиты — практически невыполним), стойкость материалов к погодным условиям («Броня» — стоек; плиты — теряют свойства при наборе влаги), эстетичность и т.д. Сверхтонкий теплоизолятор «Броня Фасад» имеет показатель паропроницаемости такой же как у железобетона. Легко наносится в один слой, толщины которого достаточно 1-1,5 мм. Не токсичен, антивандален, стоек к ультрафиолетовому излучению и долговечен.
5. Автоматизация теплофизических измерений
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Использование современных систем автоматизации экспериментальных исследований позволяет сократить сроки получения информации и результатов полной обработки материалов эксперимента, интенсифицировать использование измерительного оборудования, повысить качество полученных результатов, увеличить производительность труда и снизить относительные затраты на выполнение всего экспериментального исследования [11].
Процесс научно-экспериментального исследования может быть подразделен на ряд следующих этапов:
) сначала формулируется постановка задачи, которая осуществляется на основе поиска, анализа и систематизации имеющейся информации об интересующем явлении, процессе или объекте;
) на следующем этапе формируются исходные гипотезы и модельные представления об изучаемом явлении, позволяющие конкретизировать программу исследования, выбрать соответствующие методы измерения, технические средства и оборудование. Далее осуществляется калибровка используемых средств измерения, отладка оборудования, анализ достоверности получаемых экспериментальных результатов;
) на следующем этапе производится планирование эксперимента, а в процессе выполнения программы экспериментального исследования осуществляется извлечение эмпирической информации, ее преобразование, сбор, выбраковка, обработка, обобщение и отображение;
) на следующем этапе проверяется соответствие полученных результатов исходным гипотезам и представлениям. Эти гипотезы и представления могут быть уточнены или пересмотрены заново. При этом может потребоваться проведение дополнительных серий экспериментов;
) на заключительном этапе экспериментального исследования устанавливаются новые закономерности, определяющие исследуемое явление или процесс, разрабатываются теории и методы расчета.
Как видно, ряд этапов исследования имеет творческий характер. Поэтому возможность автоматизации этих этапов крайне ограничена. Другие этапы, связанные с калибровкой оборудования, извлечением эмпирической информации, ее преобразованием, выбраковкой, обработкой и т.п., доступны для автоматизации на основе современных технических средств и ЭВМ.
В этой связи к основным функциям систем автоматизации экспериментальных исследований относят:
) сбор, обработку и накопление информации;
) отображение результатов исследования и их интерпретацию;
) управление экспериментом и контроль за его ходом.
В любом случае для извлечения эмпирических данных, повышения точности проводимых измерений и получения достоверной информации о тепловом состоянии объекта необходим соответствующий парк измерительных приборов.
В таблице 5.1 представлена метрологическая карта средств измерения, которые необходимы для автоматизации теплофизических измерений, рассмотренных в выпускной квалификационной работе.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
Таблица 5.1. Метрологическая карта средств измерения
Заключение
В выпускной квалификационной работе решены следующие задачи:
) рассмотрены и изучены основы теории теплообмена. Раскрыты такие важные понятия, как «температурное поле», «температурный градиент», «тепловой поток», «теплопроводность» и др.;
) перечислены основные теплофизические свойства теплоизоляционных материалов, регламентируемые действующим нормативным законодательством;
) приведена классификация современных видов утеплителей;
) изучены способы определения теплопроводности твердых материалов, основанные на теории стационарного и нестационарного теплообмена;
5) дано описание авторскому способу определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции в натурных условиях. На примере сверхтонкого энергосберегающего покрытия «Броня» получено значение коэффициента теплопроводности, равное 
;
) выполнена сравнительная оценка сметной стоимости монтажа тепловой изоляции (на 100 м2) на примере минераловатных плит и сверхтонкого теплоизоляционного покрытия;
) составлена метрологическая карта средств измерения, необходимых для автоматизации теплофизических исследований;
) рассмотрены вопросы безопасности применения и нанесения сверхтонкого теплоизоляционного покрытия на изолируемую поверхность
На сегодняшний день сверхтонкая жидкая тепловая изоляция является экологически нейтральным и наиболее сбалансированным, как по набору потребительских, так и эксплуатационных свойств, материалом. Она совершенно безопасная, надежная и качественная композитная система, идеально подходит для утепления стен зданий и сооружений. К тому же такой вид тепловой изоляции рекомендован для жилых помещений, детских и дошкольных учреждений, что еще раз подтверждает его высокие экологические характеристики.
Список использованных источников
1. Михеев, М.А. Основы теплопередачи: учебное пособие / М.А. Михеев, И.М. Михеева. — Москва: Энергия, 1977. — 344 с.
Нужна помощь в написании диплома?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.
2. Исаченко, В.П. Теплопередача: учебник для вузов / В.П. Исаченко,
3. В.А. Осипова, А.С. Сукомел. — Москва: Энергоиздат, 1981. — 416 с.
4. Теория тепломассообмена: учебник для вузов / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов [и др.]; под ред. А.И. Леонтьева. — Москва: Высшая школа, 1979. — 495 с.
5. Копко, В.М. Теплоизоляция трубопроводов теплосетей: учебно-методическое пособие / В.М. Копко. — Минск: Технопринт, 2002. — 160 с.
6. Теплоизоляционные материалы и конструкции: учебник / Ю.Л. Бобров, Е.Г. Овчаренко, Б.М. Шойхет, Е.Ю. Петухова. — Москва: Инфра-М, 2003. — 268 с.
7. Утепление дома своими руками [Электронный ресурс]: офиц. сайт. — Режим доступа: http://vodotopim.ru/uteplenie/ekovata.php.
8. PLASTINFO [Электронный ресурс]: офиц. сайт. — Режим доступа: http://plastinfo.ru/information/articles/7/.
9. Броня [Электронный ресурс]: офиц. сайт компании «Броня» — Режим доступа: http://nano-rus.com.
10. Жидкая керамическая теплоизоляция серии Броня: презентация. — Волгоград: Волгоградский Инновационный Ресурсный Центр, 2015. — 25 с.
11. СП 60.13330.2012. Свод правил. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: актуализированная редакция СНиП 41-01-2003: утв. Минрегионом России от 30.06.2012 №279. — Введ. 01.01.2013. — Москва: ФАУ «ФЦС», 2012. — 76 с.
12. Ковальногов, Н.Н. Теория и техника теплофизического эксперимента: текст лекций / Н.Н. Ковальногов, Н.М. Лукин. — Ульяновск: УлГТУ, 1996. — 196 с.