
يصف المعيار "EN ISO 8990 العزل الحراري - تحديد خصائص التوصيل الحراري في الحالة المستقرة - صندوق ساخن معاير ومحمي"، والذي يستند إلى معيار أوروبي ونشرته لاحقًا المنظمة الدولية للمعايير (ISO)، مبادئ تصميم الأجهزة والمتطلبات الدنيا التي يجب الوفاء بها لتحديد خصائص التوصيل الحراري في الحالة المستقرة للمختبر لمكونات البناء والمكونات المماثلة للاستخدام الصناعي. ومع ذلك، فإنه لا يحدد تصميمًا محددًا، حيث تختلف المتطلبات، وخاصة من حيث الحجم، وأيضًا بدرجة أقل من حيث ظروف التشغيل.

يصف هذا المعيار أيضًا الجهاز وتقنية القياس وإعداد التقارير المطلوبة للبيانات. تتطلب المكونات الخاصة، مثل النوافذ، إجراءات إضافية غير مدرجة في هذا المعيار. كما يتم استبعاد قياسات تأثير انتقال الرطوبة أو إعادة توزيعها على تدفق الحرارة، ولكن يجب أخذ التأثير المحتمل لانتقال الرطوبة على دقة وأهمية نتائج الاختبار في الاعتبار عند تصميم وتشغيل المعدات. الخصائص التي يمكن قياسها هي التوصيل الحراري والمقاومة الحرارية.
يتضمن هذا المعيار طريقتين بديلتين: طريقة الصندوق الساخن المعايرة وطريقة الصندوق الساخن المحمي. كلتا الطريقتين مناسبة للعينات الرأسية مثل الجدران والعينات الأفقية مثل الأسقف والأرضيات. يمكن أن يكون الجهاز كبيرًا بما يكفي لفحص المكونات بالحجم الكامل. تم تصميم هذه الطرق في المقام الأول لإجراء قياسات معملية لعينات كبيرة غير متجانسة، ولكن يمكن أيضًا اختبار العينات المتجانسة وهي مطلوبة للمعايرة والتحقق من الصحة.
عند اختبار العينات المتجانسة وفقًا لهذا المعيار، أظهرت التجربة أنه من الممكن عمومًا تحقيق دقة تزيد أو تنقص بنسبة 5 بالمائة. ومع ذلك، يتم تقدير دقة كل أداة من خلال الرجوع إلى عينات متجانسة ذات موصلية حرارية تمتد إلى ما هو أبعد من النطاق الذي يجب قياسه باستخدام الأداة. يعد تقدير الدقة للعينات غير المتجانسة أكثر تعقيدًا ويتضمن تحليل آلية تدفق الحرارة في نوع معين من العينة غير المتجانسة التي يتم اختبارها. وتقع مثل هذه التحليلات خارج نطاق هذا المعيار.
لا تقدم هذه المواصفة إرشادات بشأن القياسات التي تتضمن نقل الكتلة من العينة أثناء الاختبار.
ولأغراض هذا المعيار، تنطبق التعريفات التالية:
تم تصميم كلا النوعين من الأجهزة، أي الصندوق الساخن المحمي والصندوق الساخن المعاير، بشكل عام لإعادة إنتاج الظروف الحدودية التقليدية لعينة بين سائلين جويين، كل منهما له درجة حرارة موحدة. يتم وضع العينة بين غرفة ساخنة وأخرى باردة في درجات حرارة محيطة معروفة. يتم إجراء القياسات في حالة ثابتة من درجات حرارة الهواء والسطح والطاقة التي يتم توصيلها إلى الغرفة الجانبية الساخنة. ومن خلال هذه القياسات يتم حساب خصائص النقل الحراري للعينة. يتم تبادل الحرارة على أسطح مكونات عينة الاختبار بالحمل الحراري والإشعاعي. يعتمد الأول على درجة حرارة الهواء وسرعة الهواء، ويعتمد الثاني على درجات حرارة أسطح العينة والأسطح التي يراها سطح عينة الاختبار وعلى الانبعاثية النصف كروية الكلية. يتم الجمع بين تأثيرات انتقال الحرارة بالحمل والإشعاع في مفهوم درجة الحرارة المحيطة ومعامل انتقال الحرارة السطحي.
يتم تعريف النفاذية الحرارية بين درجتي حرارة محيطتين وبالتالي تكون القياسات المناسبة لدرجة الحرارة مطلوبة لتمكين تحديدها. وهذا مهم بشكل خاص لعينات الاختبار ذات المقاومة الحرارية المنخفضة، حيث تشكل معاملات نقل الحرارة السطحية جزءًا كبيرًا من المقاومة الإجمالية. في حالة عينات الاختبار ذات المقاومة الحرارية المتوسطة إلى العالية، قد يكون كافياً تسجيل درجات حرارة الهواء فقط أثناء الاختبار إذا كان من الممكن إظهار أن الفرق بين درجات حرارة الهواء والإشعاع على جانبي عينة الاختبار صغير بما يكفي لتلبية متطلبات الدقة.
تحدث حالة خاصة عندما يحتوي الصندوق الساخن على لوحة مشعة بالقرب من الجانب الساخن للعينة كمصدر للحرارة. في هذه الحالة، يصبح المكون الإشعاعي أكثر سيطرة في نقل الحرارة إلى سطح العينة. يمكن استخدام هذه الطريقة باستخدام لوحة مشعة لقياس المقاومة الحرارية للعينة، ولكنها غير مناسبة للقياسات المباشرة للنفاذية الحرارية عند معاملات السطح التقليدية.
في الصندوق الساخن المحمي، يكون صندوق القياس محاطًا بصندوق درع يتم التحكم في البيئة فيه لتقليل تدفق الحرارة الجانبي إلى العينة وتدفق الحرارة عبر جدران صندوق القياس. من الناحية المثالية، عندما يتم تركيب عينة متجانسة في الجهاز وتكون درجات الحرارة موحدة داخل وخارج صندوق القياس، وأيضًا عندما تكون درجات حرارة الجانب البارد ومعاملات نقل الحرارة السطحية موحدة، فإن توازن درجة حرارة الهواء داخل وخارج صندوق القياس يعني التوازن على سطح العينة والعكس صحيح. إن إجمالي تدفق الحرارة عبر العينة يساوي الحرارة المدخلة إلى صندوق القياس.
يتم إحاطة الصندوق الساخن المعاير بمنطقة يتم التحكم في درجة حرارتها بحيث لا تكون نفس درجة حرارة الهواء داخل صندوق القياس. يتم الحفاظ على انخفاض خسائر الحرارة من خلال جدران الصندوق عن طريق استخدام هيكل يتمتع بمقاومة حرارية عالية. يجب تصحيح إجمالي مدخلات الطاقة للخسائر الجدارية والخسائر الجانبية. يظهر مسار تدفق الحرارة الجانبي في الشكل الذي يوضح تفاصيل العينة وإطار العينة مع جدران الصندوق الجانبية الساخنة والباردة المجاورة. يتم تحديد تصحيح خسائر جدار الصندوق والخسائر الجانبية عن طريق الاختبارات على عينات المعايرة ذات المقاومة الحرارية المعروفة. بالنسبة لمعايرة الخسارة الجانبية، يجب أن تغطي عينات المعايرة نفس السُمك ونطاق المقاومة الحرارية مثل العينات التي يجب قياسها ونطاق درجة الحرارة المقصودة للاستخدام.
تتمتع مؤسستنا، التي تحاول دعم الشركات من كل القطاعات بمجموعة واسعة من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم التي أجرتها لسنوات، بطاقم عمل قوي يتابع عن كثب التطورات في العالم في مجال العلوم والتكنولوجيا ويحسن نفسه باستمرار. وفي هذا السياق، يتم أيضًا تقديم خدمات الاختبار للشركات وفقًا للمعيار "EN ISO 8990 العزل الحراري - تحديد خصائص نقل الحرارة في الحالة المستقرة - صندوق ساخن معاير ومحمي".
