ISO 8301 العزل الحراري - تحديد المقاومة الحرارية في حالة الاستقرار والخصائص ذات الصلة - مقياس تدفق الحرارة

ISO 8301 العزل الحراري - تحديد المقاومة الحرارية في حالة الاستقرار والخصائص ذات الصلة - مقياس تدفق الحرارة

تصف المواصفة القياسية ISO 8301، الخاصة بالعزل الحراري - تحديد مقاومة الحرارة في حالة الاستقرار والخصائص ذات الصلة - جهاز قياس تدفق الحرارة، والصادرة عن المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، استخدام طريقة قياس تدفق الحرارة لقياس انتقال الحرارة في حالة الاستقرار عبر عينات الألواح المسطحة وحساب خصائص انتقال الحرارة. وتُعد هذه الطريقة ثانوية أو نسبية، حيث يتم فيها قياس نسبة المقاومة الحرارية للعينة أو العينات إلى المقاومة الحرارية لعينة أو عينات قياسية.

ISO 8301 العزل الحراري - تحديد المقاومة الحرارية في حالة الاستقرار والخصائص ذات الصلة - مقياس تدفق الحرارة

يجب أن تشير التقارير المطابقة لطريقة الاختبار القياسية هذه إلى عينات ذات مقاومة حرارية أكبر من 0,1 م²·ك/واط، شريطة عدم تجاوز حدود السُمك المذكورة هنا. يجب أن تكون العينات:

  • إذا استوفت المتطلبات المحددة في البند 1.8.1، فيجب تعريف الخصائص التي تم الحصول عليها على أنها الموصلية الحرارية والمقاومة الحرارية للعينة.
  • إذا استوفت المتطلبات المحددة في البند 1.8.2، فيجب تعريف الخصائص التي تم الحصول عليها على أنها متوسط ​​الموصلية الحرارية للعينة التي تم تقييمها.
  • إذا استوفى المتطلبات المحددة في البند 1.8.3، فيمكن تعريف الخاصية الناتجة على أنها الموصلية الحرارية أو النفاذية للمادة التي يتم تقييمها.

تتفاوت خصائص التوصيل الحراري لعينة من مادة ما لعدة أسباب. وتعتمد هذه الاختلافات على تركيب المادة أو العينات.

  • قد يتأثر ذلك بالرطوبة أو عوامل أخرى.
  • قد يتغير ذلك بمرور الوقت.
  • قد يختلف ذلك تبعاً لمتوسط ​​درجة الحرارة.
  • قد يعتمد ذلك على التاريخ الحراري السابق.

لذلك، يجب أن يستند اختيار قيمة نموذجية لخاصية نقل الحرارة التي تمثل مادة في تطبيق معين إلى مراعاة هذه العوامل، وقد لا يكون قابلاً للتطبيق بالضرورة على جميع ظروف الخدمة دون تعديل.

على سبيل المثال، تنص هذه الطريقة على ضرورة تحقيق خصائص نقل الحرارة على عينات مجففة، ولكن قد لا تتحقق هذه الشروط أثناء التشغيل. والأهم من ذلك، أن خصائص نقل الحرارة تعتمد على متغيرات مثل متوسط ​​درجة الحرارة وفرق درجة الحرارة. ويجب قياس هذا الاعتماد أو اختباره في ظل ظروف التشغيل الاعتيادية.

يلزم توفر معلومات كافية لاعتبار خصائص انتقال الحرارة ممثلة للمادة. ولا يمكن تحديد خاصية انتقال الحرارة للمادة إلا بقياس واحد إذا كانت العينة مثالًا نموذجيًا للمادة، وكانت العينات الأخرى أمثلة نموذجية لها. وعادةً ما تُحدد إجراءات اختيار العينة في مواصفات المادة. ويمكن تحديد اختيار العينة من عينة ما جزئيًا في مواصفات المادة. ولأن أخذ العينات خارج نطاق هذه الطريقة، فيُرجى الرجوع إلى المعايير ذات الصلة إذا لم تُتناول هذه المسألة في مواصفات المادة.

يتضمن معيار ISO 8301 طريقة قياس تدفق الحرارة لقياس الخصائص الحرارية في حالة الاستقرار لعينات الألواح المسطحة، وخاصة تلك المستخدمة كمواد عازلة. وهذه تقنية قياس ثانوية (نسبية): إذ تقارن انتقال الحرارة عبر العينة المختبرة بانتقال الحرارة عبر عينة مرجعية (قياسية) معايرة في ظل ظروف مضبوطة.

التطبيقات الرئيسية هي:

  • لتحديد المقاومة الحرارية (قيمة R) والتوصيل الحراري للعينات.
  • حساب متوسط ​​الموصلية الحرارية (يشار إليها غالبًا باسم الموصلية الحرارية الظاهرية أو الفعالة) في ظل ظروف محددة.
  • لتقييم مواد العزل المستخدمة في بناء المباني والعمليات الصناعية والتبريد والمنتجات الموفرة للطاقة.

تُعد هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للمواد ذات الموصلية المنخفضة، مثل الرغوات، والعوازل الليفية (مثل الصوف المعدني، والألياف الزجاجية)، والبلاستيك الخلوي، وغيرها من مواد العزل المسامية أو منخفضة الكثافة، حيث يشمل انتقال الحرارة التوصيل والإشعاع، وأحيانًا كميات صغيرة من الحمل الحراري أو تأثيرات الغاز.

من المهم ملاحظة أن الموصلية الحرارية المقاسة ليست دائمًا خاصية جوهرية للمادة؛ بل هي عادةً عامل نقل يعتمد على سُمك العينة، وفرق درجة الحرارة، ومتوسط ​​درجة الحرارة، ومحتوى الرطوبة، وانبعاثية السطح (نتيجة لتأثيرات الإشعاع). يؤكد هذا المعيار على ضرورة الإبلاغ الدقيق عن النتائج لتجنب سوء التفسير.

تتكون المعدات المستخدمة في هذه الاختبارات مما يلي:

  • لوحان للتحكم في درجة الحرارة (ساخن وبارد) يحيطان بالعينة.
  • يتم وضع واحد أو أكثر من محولات تدفق الحرارة (مقاييس تدفق الحرارة) بين الألواح والعينة لقياس معدل تدفق الحرارة عبر العينة بشكل مباشر.
  • تُستخدم مجسات درجة الحرارة لقياس فروق درجات الحرارة عبر سمك العينة.
  • في ظل ظروف الاستقرار الحراري (تدفق حراري ثابت ودرجات حرارة ثابتة)، تُحسب المقاومة الحرارية وفقًا للصيغة الواردة في المعيار: المقاومة الحرارية (م²·ك/واط) = مساحة القياس (م²) × فرق درجة الحرارة عبر العينة (كلفن) / معدل التدفق الحراري عبر مساحة القياس (واط). ويمكن الحصول على الموصلية الحرارية من خلال: سُمك العينة / المقاومة الحرارية.

تعتمد هذه الطريقة على المعايرة باستخدام مواد مرجعية ذات مقاومة حرارية معروفة لمراعاة العوامل الخاصة بالجهاز.

المتطلبات والشروط الأساسية هي كما يلي:

  • شكل العينة: ألواح مسطحة ذات جوانب متوازية.
  • المقاومة الحرارية المطبقة: عادةً ما لا تقل عن 0,1 م²·ك/واط (لضمان دقة كافية).
  • حدود السماكة: تم تحديدها لتجنب تأثيرات الحواف وضمان تدفق الحرارة أحادي البعد.
  • نطاق درجة الحرارة: معتدل بشكل عام (على سبيل المثال، من درجة حرارة الغرفة إلى ما يقرب من 100-200 درجة مئوية حسب الجهاز)، ويتم التحكم في متوسط ​​درجة حرارة الاختبار.
  • اعتبارات خاصة: يتناول هذا المعيار انتقال الحرارة بالإشعاع، وفقدان الحواف، ومقاومة التلامس، وتأثيرات الرطوبة، وتصميم الجهاز لتقليل الأخطاء.
  • المعايرة: يجب معايرة الجهاز باستخدام عينات مرجعية معتمدة (عادة ما تكون مرتبطة بالطرق الأساسية مثل الصفيحة الساخنة المحمية وفقًا لمعيار ISO 8302).

تتعلق هذه الطريقة بالمعايير التالية:

  • معيار ISO 8302: يستخدم جهاز صفيحة ساخنة محمية (الطريقة الأساسية، وهي أكثر دقة بشكل عام للمواد المتجانسة).
  • إن معيار ASTM C518 مشابه جدًا لمعيار ISO 8301؛ طريقة قياس تدفق الحرارة متوافقة عمليًا بين الاثنين، والعديد من الأجهزة تتوافق مع كليهما.

يُستخدم معيار ISO 8301 على نطاق واسع عالميًا في المختبرات وهيئات الاعتماد ومراقبة جودة منتجات العزل. ويلعب هذا المعيار دورًا محوريًا في توفير بيانات أداء حراري متسقة وموثوقة وقابلة للمقارنة لمواد العزل. وهذا أمر بالغ الأهمية للوائح كفاءة الطاقة، وقوانين البناء، ووضع العلامات على المنتجات (مثل قيم U أو قيم لامدا)، وأبحاث البناء المستدام.

وختاماً، فإن الأهداف الرئيسية لمعيار ISO 8301 هي كما يلي:

  • قياس الموصلية الحرارية
  • قياس مقاومة الحرارة
  • لتقييم أداء العزل الحراري للمواد.
  • لتوفير ظروف قياس موحدة وقابلة للتكرار.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات اختبار متوافقة مع معيار ISO 8301.

واتس اب