ISO 8301 Топлоизолация - Определяне на стационарно термично съпротивление и свързани свойства - Топлинен разходомер

Стандартът ISO 8301 „Топлоизолация - Определяне на устойчивост на топлина в стационарно състояние и свързани свойства - Устройство за измерване на топлинен поток“, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), описва използването на метода за измерване на топлинния поток за измерване на топлопреминаване в стационарно състояние през плоски проби и за изчисляване на свойствата на топлопреминаване. Това е вторичен или относителен метод, при който се измерва съотношението на термичното съпротивление на пробата или пробите към термичното съпротивление на стандартна проба или проби.

Докладите, съответстващи на този стандартен метод за изпитване, трябва да се отнасят за проби с термично съпротивление по-голямо от 0,1 m²·K/W, при условие че не са превишени посочените тук граници на дебелина. Пробите трябва:

• Ако отговаря на изискванията, посочени в точка 1.8.1, получените свойства следва да се определят като топлопроводимост и термично съпротивление на пробата.
• Ако отговаря на изискванията, посочени в точка 1.8.2, получените свойства следва да се определят като средна топлопроводимост на оценяваната проба.
• Ако отговаря на изискванията, посочени в точка 1.8.3, полученото свойство може да се определи като топлопроводимост или пропускливост на оценявания материал.

Топлопроводимостта на дадена проба от материал може да варира по няколко причини. Тези вариации зависят от състава на материала или пробите.

• Може да бъде повлияно от влажност или други фактори.
• Може да се промени с течение на времето.
• Може да варира в зависимост от средната температура.
• Може да зависи от предишната термична история.

Следователно, изборът на типична стойност на свойството за топлопреминаване, представляваща материал в конкретно приложение, трябва да се основава на отчитане на тези фактори и не е задължително да е приложим за всички условия на експлоатация без модификация.

Например, този метод изисква свойствата на топлопреминаване да се постигнат върху сухи проби, но тези условия може да не бъдат изпълнени в експлоатация. По-фундаментално, свойствата на топлопреминаване зависят от променливи като средна температура и температурна разлика. Тази зависимост трябва да се измери или тества при типични работни условия.

Необходима е достатъчна информация, за да се считат свойствата на топлопреминаване за даден материал. Свойството на топлопреминаване на даден материал може да се определи само чрез едно измерване, ако пробата е типичен пример за материала и пробите също са типични примери за пробата. Процедурата за избор на проба обикновено трябва да бъде посочена в спецификацията на материала. Изборът на проба от проба може да бъде частично посочен в спецификацията на материала. Тъй като вземането на проби е извън обхвата на този метод, когато въпросът не е разгледан в спецификацията на материала, трябва да се направи консултация със съответните стандарти.

Стандартът ISO 8301 включва метод за измерване на топлинен поток за измерване на стационарни термични свойства на плоски листови проби, особено тези, използвани като изолационни материали. Това е вторична (относителна) техника за измерване: тя сравнява топлопреминаването през тестовата проба с топлопреминаването през калибрирана референтна (стандартна) проба при контролирани условия.

Основните приложения са:

• Да се ​​определи термичното съпротивление (R-стойност) и топлопроводимостта на пробите.
• Изчисляване на средната топлопроводимост (често наричана привидна или ефективна топлопроводимост) при специфични условия.
• Да се ​​оценят изолационните материали, използвани в строителството на сгради, промишлените процеси, охлаждането и енергийно ефективни продукти.

Този метод е особено подходящ за материали с ниска проводимост, като например пяни, влакнести изолации (напр. минерална вата, стъклени влакна), клетъчни пластмаси и други порести или нископлътни изолационни материали, където топлопреносът включва проводимост, радиация и понякога малки количества конвекция или газови ефекти.

Важно е да се отбележи, че измерената топлопроводимост не винаги е присъщо свойство на материала; обикновено е коефициент на пренос, който може да зависи от дебелината на пробата, температурната разлика, средната температура, съдържанието на влага и повърхностната емисионна способност (поради радиационни ефекти). Този стандарт набляга на внимателното докладване на резултатите, за да се предотврати погрешно тълкуване.

Оборудването, използвано в тези тестове, се състои от следното:

• Две температурно контролирани плочи (гореща и студена), обграждащи пробата.
• Един или повече преобразуватели на топлинен поток (топлинни разходомери) се поставят между плочите и пробата, за да измерват директно скоростта на топлинния поток през пробата.
• Температурните сензори се използват за измерване на температурните разлики по дебелината на пробата.
• При стационарни условия (постоянен топлинен поток и температури), термичното съпротивление се изчислява по формулата, дадена в стандарта: термично съпротивление (m²·K/W) = Измервана площ (m²) x Температурна разлика в пробата (K) / Топлинен поток през измерваната площ (W). Тогава топлопроводимостта може да се получи като: Дебелина на пробата / Термично съпротивление.

Този метод разчита на калибриране с референтни материали с известно термично съпротивление, за да се отчетат специфичните за устройството фактори.

Основните изисквания и условия са следните:

• Форма на пробата: Плоски плочи с успоредни страни.
• Приложимо термично съпротивление: Обикновено поне 0,1 m²·K/W (за да се осигури достатъчна точност).
• Ограничения на дебелината: Определени са, за да се избегнат ръбови ефекти и да се осигури едномерен топлинен поток.
• Температурен диапазон: Обикновено умерен (напр. от стайна температура до приблизително 100-200 градуса по Целзий в зависимост от устройството), средната тестова температура е контролирана.
• Специални съображения: Този стандарт разглежда топлопреноса чрез радиация, загубите по ръбовете, контактното съпротивление, ефектите на влажността и проектирането на устройствата, за да се сведат до минимум грешките.
• Калибриране: Инструментът трябва да бъде калибриран с помощта на сертифицирани референтни проби (обикновено свързани с първични методи, като например защитена нагревателна плоча съгласно стандарта ISO 8302).

Този метод е свързан със следните стандарти:

• Стандарт ISO 8302: Използва защитено устройство за нагряване (основен метод, обикновено по-точен за хомогенни материали).
• Стандартът ASTM C518 е много подобен на стандарта ISO 8301; методът за измерване на топлинния поток е практически съвместим между двата и много устройства отговарят и на двата.

Стандартът ISO 8301 се използва активно по целия свят в лаборатории, сертифициращи органи и контрол на качеството на изолационни продукти. Този стандарт играе ключова роля за предоставянето на последователни, надеждни и сравними данни за топлинните характеристики на изолационните материали. Това е от съществено значение за разпоредбите за енергийна ефективност, строителните норми, етикетирането на продукти (напр. U-стойности или ламбда стойности) и изследванията в областта на устойчивото строителство.

В заключение, основните цели на стандарта ISO 8301 са следните:

• Измерване на топлопроводимост
• Измерване на топлоустойчивост
• Да се ​​оцени топлоизолационната ефективност на материалите.
• Да се ​​осигурят стандартизирани и повторяеми условия на измерване.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме услуги за тестване, съответстващи на стандарта ISO 8301.