
標準「EN ISO 8990 隔熱 - 穩態熱導率測定 - 校準和保護熱箱」基於歐洲標準,後來由國際標準化組織(ISO)發布,描述了設備設計原則和必須滿足的最低要求,用於測定工業用建築構件和類似構件的實驗室穩態熱導率。然而,它沒有指定具體的設計,因為要求各不相同,特別是在尺寸方面,在操作條件方面也有所不同。

該標準還描述了設備、測量技術和所需的數據報告。特殊組件(例如窗戶)需要本標準未包括的額外程序。同樣被排除的是測量水分傳遞或再分配對熱流的影響,但在設備的設計和操作中應該考慮水分傳遞對測試結果的準確性和相關性的可能影響。可以測量的性質有熱導率和熱阻。
標準包括兩種替代方法:校準熱箱法和保護熱箱法。兩種方法均適用於牆壁等垂直樣品和天花板、地板等水平樣品。該設備足夠大,可以檢查全尺寸組件。這些方法主要用於大型非均質樣品的實驗室測量,但當然也可以測試均質樣品,並且需要進行校準和驗證。
依照該標準對均質樣品進行測試時,經驗表明,一般可以達到正負5%的精度。然而,每台儀器的準確度都是透過參考熱導率超出儀器測量範圍的均質樣品來估算的。非均勻樣品的準確度評估更為複雜,涉及對所測試的特定類型的非均勻樣品中的熱流機制的分析。此類分析不在本標準的範圍內。
本標準不提供涉及測試過程中樣品品質轉移的測量指南。
就本標準而言,適用以下定義:
屏蔽熱箱和校準熱箱這兩種裝置通常設計用於重現兩種大氣流體之間樣品的常規邊界條件,每種流體的溫度都是均勻的。將樣品放置在已知環境溫度的冷室和熱室之間。測量是在空氣和表面溫度以及輸送到熱側室的功率穩定狀態下進行的。根據這些測量結果,計算出樣品的熱傳遞特性。測試樣品組件表面的熱交換既是對流的,也是輻射的。前者取決於空氣溫度和空氣速度,後者取決於樣品表面和測試樣品表面所見表面的溫度以及總半球發射率。對流和輻射傳熱的影響結合在環境溫度和表面傳熱係數的概念中。
熱傳遞率定義在兩個環境溫度之間,因此需要適當的溫度測量才能確定。這對於熱阻較低的試樣尤其重要,因為表面傳熱係數佔總阻力的很大一部分。對於具有中等至高熱阻的測試樣本,如果可以證明測試樣本兩側的空氣溫度和輻射溫度之間的差異足夠小以滿足精度要求,則僅記錄測試期間的空氣溫度就足夠了。
當熱箱在樣品熱側附近有一個輻射板作為熱源時,就會出現一種特殊情況。在這種情況下,輻射成分在向樣品表面傳遞熱量的過程中佔據更主導地位。這種利用輻射板的方法可用來測量樣品的熱阻,但不適合直接測量常規表面係數的熱透射率。
在屏蔽熱箱中,測量箱被屏蔽箱包圍,屏蔽箱中的環境受到控制,以最大限度地減少流入樣品的橫向熱流和通過測量箱壁的熱流。理想情況下,當在裝置中安裝均質樣品,並且測量箱內外溫度均勻時,並且當冷側溫度和表面傳熱係數均勻時,測量箱內外空氣的溫度平衡意味著樣品表面的溫度平衡,反之亦然。通過樣品的總熱通量等於輸入測量箱的熱量。
校準熱箱周圍有一個溫控區域,該區域的溫度與測量箱內的空氣溫度不同。透過採用高熱阻結構,可以降低通過箱壁的熱量損失。總功率輸入必須根據壁面損耗和側面損耗進行校正。圖中顯示了側面熱流路徑,顯示了樣品和樣品框架以及相鄰的熱側箱壁和冷側箱壁的細節。箱壁損耗和側面損耗的校正是透過對已知熱阻的校準樣品進行測試來確定的。對於側損校準,校準樣品應覆蓋與被測樣品相同的厚度和熱阻範圍以及預期使用溫度範圍。
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