ISO 8301 Теплоизоляция — Определение установившегося теплового сопротивления и связанных с ним свойств — Измеритель теплового потока

Стандарт ISO 8301 «Теплоизоляция — Определение стационарного теплосопротивления и связанных с ним свойств — Прибор для измерения теплового потока», опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает использование метода измерения теплового потока для измерения стационарной теплопередачи через плоские образцы и для расчета теплопередающих свойств. Это вторичный или относительный метод, при котором измеряется отношение теплового сопротивления образца или образцов к тепловому сопротивлению стандартного образца или образцов.

В отчетах, соответствующих данному стандартному методу испытаний, следует указывать образцы с термическим сопротивлением более 0,1 м²·К/Вт при условии, что не превышены указанные здесь предельные значения толщины. Образцы должны:

• Если образец соответствует требованиям, указанным в пункте 1.8.1, полученные свойства следует определить как теплопроводность и тепловое сопротивление образца.
• Если выполняются требования, указанные в пункте 1.8.2, полученные свойства следует определять как среднюю теплопроводность исследуемого образца.
• Если оно соответствует требованиям, указанным в пункте 1.8.3, результирующее свойство может быть определено как теплопроводность или проницаемость оцениваемого материала.

Теплопроводность образца материала может варьироваться по нескольким причинам. Эти вариации зависят от состава материала или образцов.

• На это могут влиять влажность или другие факторы.
• Со временем это может измениться.
• Это может варьироваться в зависимости от средней температуры.
• Это может зависеть от предыдущей истории изменения температуры.

Следовательно, выбор типичного значения теплопередающих свойств материала в конкретном применении должен основываться на учете этих факторов и не обязательно может быть применим ко всем условиям эксплуатации без модификаций.

Например, этот метод предписывает, что теплопередающие свойства должны быть достигнуты на высушенных образцах, но эти условия могут не выполняться в процессе эксплуатации. Более того, теплопередающие свойства зависят от таких переменных, как средняя температура и разность температур. Эта зависимость должна быть измерена или проверена в типичных условиях эксплуатации.

Для того чтобы свойства теплопередачи считались репрезентативными для материала, необходима достаточная информация. Свойства теплопередачи материала могут быть определены с помощью одного измерения только в том случае, если образец является типичным примером материала, а образцы также являются типичными примерами этого материала. Процедура отбора образцов обычно должна быть указана в спецификации материала. Отбор образцов из образца может быть частично указан в спецификации материала. Поскольку отбор образцов выходит за рамки данного метода, если этот вопрос не рассматривается в спецификации материала, следует обратиться к соответствующим стандартам.

Стандарт ISO 8301 включает метод измерения теплового потока для определения стационарных тепловых свойств плоских листовых образцов, особенно тех, которые используются в качестве изоляционных материалов. Это вторичный (относительный) метод измерения: он сравнивает теплопередачу через исследуемый образец с теплопередачей через калиброванный эталонный (стандартный) образец в контролируемых условиях.

Основные области применения:

• Цель исследования — определить термическое сопротивление (R-значение) и теплопроводность образцов.
• Расчет средней теплопроводности (часто называемой кажущейся или эффективной теплопроводностью) в конкретных условиях.
• Цель исследования – оценить изоляционные материалы, используемые в строительстве зданий, промышленных процессах, системах охлаждения и энергоэффективных изделиях.

Этот метод особенно подходит для материалов с низкой теплопроводностью, таких как пенопласты, волокнистые изоляционные материалы (например, минеральная вата, стекловолокно), ячеистые пластмассы и другие пористые или низкоплотные изоляционные материалы, где теплопередача включает в себя проводимость, излучение, а иногда и небольшое количество конвекции или газовых эффектов.

Важно отметить, что измеренная теплопроводность не всегда является внутренним свойством материала; обычно это коэффициент переноса, который может зависеть от толщины образца, разницы температур, средней температуры, влажности и коэффициента излучения поверхности (из-за радиационных эффектов). Данный стандарт подчеркивает необходимость тщательного представления результатов во избежание неверной интерпретации.

Оборудование, используемое в этих испытаниях, состоит из следующих компонентов:

• Образец окружен двумя пластинами с регулируемой температурой (горячей и холодной).
• Между пластинами и образцом размещается один или несколько датчиков теплового потока (измерителей теплового потока) для непосредственного измерения скорости теплового потока через образец.
• Датчики температуры используются для измерения разницы температур по толщине образца.
• В условиях стационарного состояния (постоянный тепловой поток и температура) термическое сопротивление рассчитывается по формуле, приведенной в стандарте: термическое сопротивление (м²·К/Вт) = Площадь измерения (м²) × Разность температур на образце (К) / Скорость теплового потока через площадь измерения (Вт). Теплопроводность затем можно определить как: Толщина образца / Термическое сопротивление.

Этот метод основан на калибровке с использованием эталонных материалов, обладающих известным термическим сопротивлением, для учета специфических факторов устройства.

Основные требования и условия следующие:

• Форма образца: плоские пластины с параллельными сторонами.
• Применимое тепловое сопротивление: как правило, не менее 0,1 м²·К/Вт (для обеспечения достаточной точности).
• Ограничения по толщине: Задаются для предотвращения краевых эффектов и обеспечения одномерного теплового потока.
• Диапазон температур: как правило, умеренный (например, от комнатной температуры до приблизительно 100-200 градусов Цельсия в зависимости от устройства), средняя температура тестирования контролируется.
• Особые замечания: Данный стандарт рассматривает вопросы теплопередачи излучением, потерь на кромках, контактного сопротивления, влияния влажности и конструкции устройства с целью минимизации ошибок.
• Калибровка: Прибор необходимо калибровать с использованием сертифицированных эталонных образцов (как правило, в сочетании с первичными методами, такими как использование защищенной нагревательной плиты в соответствии со стандартом ISO 8302).

Данный метод соответствует следующим стандартам:

• Стандарт ISO 8302: Используется защищенное нагревательное устройство (основной метод, как правило, более точный для однородных материалов).
• Стандарт ASTM C518 очень похож на стандарт ISO 8301; метод измерения теплового потока практически совместим в обоих стандартах, и многие устройства соответствуют обоим.

Стандарт ISO 8301 активно используется во всем мире в лабораториях, органах по сертификации и системах контроля качества изоляционных материалов. Этот стандарт играет решающую роль в обеспечении согласованных, надежных и сопоставимых данных о тепловых характеристиках изоляционных материалов. Это необходимо для норм энергоэффективности, строительных норм, маркировки продукции (например, значений U или лямбда-коэффициентов) и исследований в области устойчивого строительства.

В заключение, основные цели стандарта ISO 8301 заключаются в следующем:

• Измерение теплопроводности
• Измерение термостойкости
• Цель исследования — оценить теплоизоляционные свойства материалов.
• Обеспечить стандартизированные и воспроизводимые условия измерения.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию, соответствующие стандарту ISO 8301.