
Norma „EN ISO 8990 Tepelná izolácia – Stanovenie vlastností tepelnej vodivosti v ustálenom stave – Kalibrovaná a chránená tepelná komora“, ktorá má základ v európskej norme a bola neskôr publikovaná Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu (ISO), opisuje zásady návrhu zariadení a minimálne požiadavky, ktoré musia byť splnené pri stanovovaní laboratórnych vlastností tepelnej vodivosti v ustálenom stave stavebných komponentov a podobných komponentov na priemyselné použitie. Nešpecifikuje však konkrétny dizajn, keďže požiadavky sa líšia, najmä čo sa týka veľkosti a v menšej miere aj prevádzkových podmienok.

Táto norma tiež opisuje zariadenie, techniku merania a požadované hlásenie údajov. Špeciálne komponenty, ako napríklad okná, vyžadujú dodatočné postupy, ktoré nie sú zahrnuté v tejto norme. Vylúčené sú aj merania vplyvu prenosu alebo redistribúcie vlhkosti na tepelný tok, ale možný vplyv prenosu vlhkosti na presnosť a relevantnosť výsledkov testov by sa mal zohľadniť pri návrhu a prevádzke zariadenia. Vlastnosti, ktoré je možné merať, sú tepelná vodivosť a tepelný odpor.
Táto norma zahŕňa dve alternatívne metódy: metódu kalibrovanej horúcej skrine a metódu chránenej horúcej skrine. Obe metódy sú vhodné pre vertikálne vzorky, ako sú steny, a horizontálne vzorky, ako sú stropy a podlahy. Zariadenie môže byť dostatočne veľké na to, aby skúmalo komponenty v plnej veľkosti. Tieto metódy sú primárne určené na laboratórne merania veľkých, nehomogénnych vzoriek, ale samozrejme je možné testovať aj homogénne vzorky, ktoré sú potrebné na kalibráciu a validáciu.
Pri testovaní homogénnych vzoriek podľa tejto normy skúsenosti ukázali, že sa vo všeobecnosti dá dosiahnuť presnosť plus/mínus 5 percent. Presnosť každého prístroja sa však odhaduje na základe homogénnych vzoriek s tepelnou vodivosťou presahujúcou rozsah meraný pomocou prístroja. Odhad presnosti pre nehomogénne vzorky je zložitejší a zahŕňa analýzu mechanizmu tepelného toku v konkrétnom type testovanej nehomogénnej vzorky. Takéto analýzy sú mimo rozsahu pôsobnosti tejto normy.
Táto norma neposkytuje pokyny pre merania zahŕňajúce prenos hmoty zo vzorky počas testovania.
Na účely tohto štandardu platia nasledujúce definície:
Oba typy zariadení, a to tienená vyhrievacia komora a kalibrovaná vyhrievacia komora, sú vo všeobecnosti navrhnuté tak, aby reprodukovali konvenčné okrajové podmienky vzorky medzi dvoma atmosférickými kvapalinami, pričom každá z nich má rovnomernú teplotu. Vzorka sa umiestni medzi horúcu a studenú komoru pri známej teplote okolia. Merania sa vykonávajú pri ustálenom stave teplôt vzduchu a povrchu a výkonu dodávaného do horúcej komory. Z týchto meraní sa vypočítajú vlastnosti prenosu tepla vzorky. Výmena tepla na povrchoch testovaných vzoriek je konvektívna aj radiačná. Prvá závisí od teploty vzduchu a rýchlosti prúdenia vzduchu a druhá od teplôt povrchov vzorky a povrchov viditeľných povrchom testovanej vzorky a od celkovej hemisférickej emisivity. Účinky prenosu tepla konvekciou a žiarením sú kombinované v koncepte teploty okolia a koeficientu prestupu tepla povrchom.
Súčiniteľ prestupu tepla je definovaný medzi dvoma teplotami okolia, a preto sú na jeho určenie potrebné vhodné merania teploty. Toto je obzvlášť dôležité pre skúšobné vzorky s nízkym tepelným odporom, kde povrchové koeficienty prestupu tepla tvoria významnú časť celkového odporu. V prípade skúšobných vzoriek so strednou až vysokou tepelnou odolnosťou môže stačiť zaznamenávať počas skúšky iba teploty vzduchu, ak sa dá preukázať, že rozdiel medzi teplotou vzduchu a teplotou žiarenia na oboch stranách skúšobnej vzorky je dostatočne malý na to, aby spĺňal požiadavky na presnosť.
Špeciálny prípad nastáva, keď má vyhrievacia skrinka sálavý panel v blízkosti horúcej strany vzorky ako zdroj tepla. V tomto prípade sa sálavá zložka stáva dominantnejšou v prenose tepla na povrch vzorky. Táto metóda so sálavým panelom sa dá použiť na meranie tepelného odporu vzorky, ale nie je vhodná na priame meranie súčiniteľa prestupu tepla pri konvenčných povrchových koeficientoch.
V tienenej horúcej skrini je meracia skriňa obklopená tieniacou skriňou, v ktorej je prostredie riadené tak, aby sa minimalizoval bočný tok tepla do vzorky a tok tepla cez steny meracej skrine. V ideálnom prípade, keď je v zariadení namontovaná homogénna vzorka a teploty sú rovnomerné vo vnútri aj mimo meracej skrinky, a tiež keď sú teploty na studenej strane a povrchové koeficienty prestupu tepla rovnomerné, teplotná rovnováha vzduchu vo vnútri aj mimo meracej skrinky znamená rovnováhu na povrchu vzorky a naopak. Celkový tepelný tok cez vzorku sa rovná tepelnému vstupu do meracej skrinky.
Kalibrovaná vyhrievacia skrinka je obklopená teplotne kontrolovanou oblasťou, ktorá nemá rovnakú teplotu ako teplota vzduchu vo vnútri meracej skrinky. Tepelné straty cez steny boxu sú udržiavané na nízkej úrovni použitím konštrukcie s vysokým tepelným odporom. Celkový príkon musí byť korigovaný o straty na stene a bočné straty. Bočná dráha tepelného toku je znázornená na obrázku, ktorý zobrazuje detaily vzorky a rámu vzorky s priľahlými teplými a studenými bočnými stenami boxu. Korekcia strát na stenách skrine a bočných stratách sa určuje skúškami na kalibračných vzorkách so známym tepelným odporom. Pre kalibráciu bočných strát by kalibračné vzorky mali pokrývať rovnaký rozsah hrúbky a tepelného odporu ako merané vzorky a zamýšľaný teplotný rozsah použitia.
Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „EN ISO 8990 Tepelná izolácia – Stanovenie vlastností prenosu tepla v ustálenom stave – Kalibrovaná a chránená tepelná komora“.
