Научная статья на тему 'Исследование коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов'

Исследование коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
181
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УСТАНОВКА / ЭКСПЕРИМЕНТ / ТЕПЛОИЗОЛЯТОР / ТЕПЛОВОЙ ПОТОК / КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ / ИЗМЕРЕНИЕ / ТОЧНОСТЬ / АДЕКВАТНОСТЬ / INSTALLATION / EXPERIMENT / HEAT-INSULATOR / HEAT STREAM / THERMAL CONDUCTIVITY COEFFICIENT / MEASUREMENT / PRECISION / ADEQUACY

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Садыков Р.А., Манешев И.О.

Спроектирована, разработана и испытана экспериментальная установка для исследования коэффициентов теплопроводности однои многослойных тонкостенных теплоизоляторов. Приведено описание экспериментальной установки. На экспериментальной установке в составе пакета плоскопараллельных пластин исследованы коэффициенты теплопроводности как стандартных (полиуретаны различной плотности, дерево вдоль и поперёк волокон и др.), так и новых тонкослойных теплоизоляторов («TSM-Ceramic», «Temp-coat», «ЖКТМ-броня», «Изоллат», « Теплокор» и др.) для установившегося процесса теплообмена. Методом наименьших квадратов проведена статистическая обработка результатов экспериментальных исследований (рассчитаны среднеквадратические отклонения, абсолютные величины максимальных отклонений, доверительные вероятности и другие статистические характеристики). Выполнена оценка точности измерений и полученных экспериментальных данных. Результаты экспериментальных исследований коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов типа « TSM-Ceramic» показали, что они часто на порядок (λр ≈ 0,018 Вт/(м С)), а иногда и более отличаются (в большую сторону) от рекламируемых в проспектах и некоторой литературе их значений ((λtsm = 0,001 Вт/(м 0С)).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Садыков Р.А., Манешев И.О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research of heat conductivity coefficients of thin layer heat insulators

One of the ways of power saving is the reduction of the amount of heat loss from their place of generation to the place of consumption. For this purpose an active search for new high-performance thin-layer thermal insulation materials that meet modern requirements is carried out. Proper and accurate measurement of the thermal conductivity of these materials is of great practical importance, both in the industrial power system, as well as in industrial construction. Experimental setup for the study of thermal conductivity coefficients of one and many layered thin-walled heat-insulators has been designed, implemented and tested. The article describes this installation. For the stationary heat transfer process the thermal heat coefficients have been studied for a package of parallel-sided plates including standard (polyourethanes of various densities, wood along and across the fibber. etc.) as well as the new thin-layers heat-insulators («TSM-Ceramic», «Temp-coat», «JKTM-bronya», «Izollat», «Teplokor» etc). The method of the least squares has been used for the statistical analysis of the research results such as calculation of the standard deviation. absolute value of the maximum deviation. acceptable probability and other statistical characteristics. Evaluation of the measurement’s precision and the resulting experimental data has been conducted. The research results of the study of thermal conductivity coefficients of the thin-layered heat-insulators of the «TSM-Ceramic» (λр ≈ 0,018 Wt/(m 0С)) type has shown that their values differ by an order of magnitude and more from the advertised values in catalogues and some literature (tsm=0,001 Wt/(m 0С)).

Текст научной работы на тему «Исследование коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов»

УДК 536

Садыков Р.А. - доктор технических наук, профессор

E-mail: Sadykov_r_a@mail.ru

Манешев И.О. - аспирант

E-mail: ivan-maneshev@yandex.ru

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зелёная, д. 1

Исследование коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов1

Аннотация

Спроектирована, разработана и испытана экспериментальная установка для исследования коэффициентов теплопроводности одно- и многослойных тонкостенных теплоизоляторов. Приведено описание экспериментальной установки. На экспериментальной установке в составе пакета плоскопараллельных пластин исследованы коэффициенты теплопроводности как стандартных (полиуретаны различной плотности, дерево вдоль и поперёк волокон и др.), так и новых тонкослойных теплоизоляторов («TSM-Ceramic», «Temp-coat», «ЖКТМ-броня», «Изоллат», « Теплокор» и др.) для установившегося процесса теплообмена. Методом наименьших квадратов проведена статистическая обработка результатов экспериментальных исследований (рассчитаны среднеквадратические отклонения, абсолютные величины максимальных отклонений, доверительные вероятности и другие статистические характеристики). Выполнена оценка точности измерений и полученных экспериментальных данных. Результаты экспериментальных исследований коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов типа « TSM-Ceramic» показали, что они часто на порядок (Я,р « 0,018 Вт/(м0С)), а иногда и более отличаются (в большую сторону) от рекламируемых в проспектах и некоторой литературе их значений ((Itsm = 0,001 Вт/(м 0С)).

Ключевые слова: установка, эксперимент, теплоизолятор, тепловой поток, коэффициент теплопроводности, измерение, точность, адекватность.

Одним из способов энергосбережения является уменьшение потерь количества теплоты от места их генерации до места потребления. С этой целью активно ведутся поиски новых высокоэффективных тонкослойных теплоизоляционных материалов, отвечающих современным требованиям [1-8]. Правильное и точное измерение коэффициентов теплопроводности (X) таких материалов приобретает большое прикладное значение, как в промышленной теплоэнергетике, так и в индустриальном строительстве [9-15].

Для оценки работы предлагаемой установки [16-18] исследованы значения X как известных материалов так и современных тонкослойных теплоизоляторов [19-25].

Для пояснения обозначений, используемых в представленных ниже формулах, опишем экспериментальную установку (рис. 1, 2) с пакетом плоскопараллельных пластин (ППП) [17].

1 Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы». (Соглашение № 14.574.21.0013, уникальный идентификатор проекта №МЕР157414Х0013).

Рис. 1. Комплект используемого оборудования (слева направо: стабилизатор напряжения; лабораторный автотрансформатор ЛАТР; установка по исследованию теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов; компьютер)

В состав ППП (рис. 2) входят: алюминиевые пластины 1,2,3 толщиной 1 мм для измерения отводимой к термопарам температур 11, 1;2, 1;3.

Рис. 2. Схема опытной установки для определения коэффициентов теплопроводности теплоизолирующих пластин: 1 - стабилизатор; 2 - ЛАТР; 3 - амперметр; 4 - мультиметр; 5 - измеритель-регулятор ТРМ 138; 6 - компьютер; ТП1, ТП2, ТП3 - термопары для измерения температур 1Ь 12, 13, снимаемых с алюминиевых пластинок 1, 2, 3 (рис. 3) в составе устройства У (рис. 2); У - устройство для измерения температур между плоскопараллельными пластинами в составе пакета плоскопараллельных пластин (ППП)

Пластина 1 подвергается нагреву электрическим источником тепла (ЭИТ), так что формируемый тепловой поток (д) перемещается по ППП снизу вверх и через верхнее стекло уходит в окружающее пространство (рис. 3), верхнее стекло обеспечивает необходимое усилие сжатия между ППП. Благодаря сжатию достигалось плотное прилегание алюминиевых пластин (1, 2, 3) к прилегающим поверхностям (рис. 3), и тем самым повышалась точность измерения температур на этих поверхностях с помощью подведенных к ним термопар. Боковые грани ППП термоизолировались пенополиуретаном толщиной 30 мм (рис. 4).

Р Р [

С ТС ЛЭ И2РХНСС

Ак^. кдоешыи (.^грнзчц ■'/ ' I " " I " ' Т I " I

я

Рис. 3. Принципиальная схема пакета плоскопараллельных пластин (ППП) в составе устройства У: 1, 2, 3 - алюминиевые пластины толщиной 1 мм для измерения, отводимых к термопарам ТП1, ТП2, ТП3 температур ^ 12, 13 между электрическим источником тепла ЭИТ и нижним стеклом (^Х между нижним стеклом и исследуемым образцом (12), между исследуемым образцом и верхним стеклом (13); Р - сжимающие силы

' I

1

ППП :

\ ./

эит

Рис. 4. Принципиальная схема устройства У в составе установки, представленной на рис. 1: ППП, в составе которого установлена пластина с образцом исследуемого теплоизолятора;

ЭИТ - электрический источник теплоты (мощностью 1 кВт); 1 - боковая термоизоляция ППП (прямоугольный параллелепипед без оснований с внутренним размером 15х15 см), изготовленный из пенополиуретана толщиной 30 мм и плотностью р = 32 кг/м3

Размер алюминиевых пластин составляет (150х150х1) мм с прорезью по середине: шириной 1 мм и длиной 75 мм (рис. 5). В эту прорезь вставлялась и припаивалась оголенная часть скрученных жил электропровода, а сигнал с места контакта этих жил с алюминиевой пластинкой передавался на соответствующую термопару.

Рис. 5. Расположение прорези для отвода тепла в алюминиевых пластинах 1, 2, 3

в составе ППП (рис. 3)

Определение коэффициента теплопроводности исследуемого образца выполнялось из условия равенства удельных тепловых потоков в стационарном режиме, которые проходят через слои пакета [3, 9, 13, 15].

Из равенства тепловых потоков находится коэффициент теплопроводности образца:

^ Г-3 • о

ст 2 3

где Хоб, Хст - соответственно коэффициенты теплопроводности образца и стекла; 5об, 5ст -соответственно толщина образца и стекла, (11 - 12) и (12 - 1;3) - соответствующие разности температур (рис. 3).

Для проверки представленных на рис. 1 опытной установки и способа определения X [16-18] исследуемых теплоизоляторов выбран тестовый набор пластин с известными X [5]: стекло оконное Хст = (0,698-0,814) Вт/(м0С); дерево сосна поперек волокон Хдп = (0,14-0,16) Вт/(м0С); дерево сосна вдоль волокон Хдв= (0,35-0,4) Вт/(м0С); пенополиуретан (ППУ-32) с плотностью р = 32 кг/м3, 1ппу = 0,023 Вт/(м0С).

Результаты вычислений по каждому из вышеперечисленных материалов представлены в табл. 1-5, а для «Т8М-сегашю» для наглядности ещё и на рис. 6, где сплошные линии представляют зависимость вычисляемого Х(т) от длительности нагрева ППП. Пунктирные линии показывают нижнюю и верхнюю границы доверительного интервала результатов измерений X для каждого материала.

Рис. 6. Результаты измерений Х,э и табулирования Х,р интерполяционной формулы (2) для тонкослойного теплоизолятора « Т8М-Сегат1с», а также нижняя и верхняя границы

(пунктирные) максимально возможного отклонения результатов измерения Х,Э

1 Р

от результатов вычисления а,,-

По экспериментальным данным с помощью способа средних точек метода наименьших квадратов (МНК) получена следующая интерполяционная зависимость Х(т) вида:

1Р (t) = a + b/t, (2)

где a, b - параметры, определяемые из МНК, т - время прогрева исследуемого материала.

Из (2) следует, что при длительности времени прогрева стремящейся к бесконечности, т.е. в реальных условиях переход на (стационарный) эксплуатационный режим, коэффициент теплопроводности исследуемого материала будет стремиться к величине свободного члена а, который и является результатом определения коэффициента теплопроводности (Aj = limT^% А(т) °a) при установившемся тепловом режиме.

По результатам экспериментальных исследований проведена статистическая обработка экспериментальных данных и рассчитаны [26]:

- сумма квадратов отклонений S (минимизируемая в МНК величина):

N / „ 2

S = z(lf-1), (3)

i=1

где Xi - результат i-го измерения; Хг- - результат вычисления коэффициента теплопроводности по интерполяционной формуле (2) для i-го измерения; N - количество выполненных измерений (различно для каждого образца);

- среднеквадратичное отклонение S результатов N измерений величин Xj3 от

л Р

результатов X; :

S(N,S)=7S/(N-1); (4)

- абсолютная величина максимального отклонения результата измерений Х;Э от

„ Л Р

результата вычислений Xi :

Д1 a = max\lp. -1 Э\, i = Ш • (5)

max г г ' V /

- максимальное относительное отклонение emax (в долях S) результатов N

Л Э Л Р

измерений величин Xi от результатов Xi , или максимальный доверительный интервал:

emax = D1mcx/S ; (6)

- доверительная вероятность a того, что результат выполненных N измерений попадет внутрь выбранного доверительного интервала smax (6), вычисленная по формуле Лапласа:

а = Д7е42/2dX . (7)

V p о

Результаты X,3 обработки по формуле (1) экспериментальных данных и вычислений по формуле (2) Xгp(т) для стекла, дерева (сосна, поперек волокон), «ППУ-32» и «Т8М-Сегашю» представлены в табл. 1-4. Сплошные линии на рисунке 6 представляют

зависимость X(т), рассчитываемой по формуле (2). Пунктирные линии показывают

1 Э

нижнюю и верхнюю границы доверительного интервала для X,- для исследованного материала.

Таблица 1

Результаты измерений и вычислений (^¡Р) коэффициента теплопроводности стекла

№ п/п т, час XiЭ X/ № п/п т, час XiЭ X1, № п/п т, час X,3 X/

1 0,49 0,83 0,80 10 2,43 0,60 0,68 19 4,80 0,68 0,66

2 0,94 0,67 0,73 11 2,85 0,70 0,67 20 4,92 0,68 0,66

3 0,94 0,67 0,73 12 2,98 0,66 0,67 21 4,96 0,73 0,66

4 0,98 0,71 0,72 13 3,24 0,59 0,67 22 5,14 0,68 0,66

5 1,04 0,78 0,72 14 3,33 0,74 0,67 23 5,36 0,73 0,66

6 1,08 0,73 0,72 15 3,85 0,70 0,66 24 5,55 0,59 0,66

7 1,53 0,70 0,70 16 3,97 0,74 0,66 25 5,80 0,72 0,66

8 1,88 0,68 0,69 17 4,19 0,69 0,66 26 6,04 0,58 0,66

9 2,39 0,66 0,68 18 4,79 0,58 0,66 27 7,24 0,59 0,65

Таблица 2

Результаты измерений и вычислений коэффициента теплопроводности дерева

(сосна, поперек волокон)

№ п/п т, час X,3 XIP № п/п т, час X,3 XIP

1 0,96 0,29 0,27 11 3,58 0,23 0,23

2 1,03 0,25 0,26 12 4,04 0,22 0,22

3 1,06 0,24 0,26 13 4,11 0,23 0,22

4 1,46 0,25 0,25 14 4,34 0,21 0,22

5 2,02 0,26 0,24 15 4,53 0,23 0,22

6 2,45 0,22 0,23 16 4,91 0,23 0,22

7 2,65 0,25 0,23 17 5,00 0,21 0,22

8 2,86 0,24 0,23 18 5,77 0,21 0,22

9 2,98 0,24 0,23 19 6,03 0,21 0,22

10 3,44 0,21 0,23

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 3

Результаты измерений и вычислений коэффициента теплопроводности пенополиуретана-32

№ п/п т, час X,3 XIP № п/п т, час X3 Xp

1 0,49 0,042 0,041 9 3,55 0,023 0,022

2 1,05 0,029 0,029 10 3,89 0,022 0,022

3 1,52 0,024 0,026 11 4,12 0,021 0,022

4 2,03 0,023 0,024 12 4,32 0,021 0,022

5 2,15 0,023 0,024 13 4,44 0,022 0,021

6 2,74 0,022 0,023 14 4,57 0,021 0,021

7 3,00 0,022 0,023 15 4,70 0,023 0,021

8 3,46 0,022 0,022 16 5,44 0,023 0,021

Таблица 4

Результаты измерений и вычислений коэффициента теплопроводности «TSM Ceramic»

№ п/п т, час ХР № п/п т, час ХР № п/п т, час ХР

1 0,58 0,026 0,029 22 3,07 0,017 0,020 43 5,28 0,017 0,019

2 0,76 0,030 0,026 23 3,11 0,020 0,020 44 5,28 0,021 0,019

3 0,90 0,028 0,025 24 3,36 0,018 0,020 45 5,40 0,018 0,019

4 1,04 0,028 0,024 25 3,46 0,021 0,020 46 5,44 0,022 0,019

5 1,06 0,022 0,024 26 3,53 0,018 0,020 47 5,56 0,018 0,019

6 1,09 0,026 0,024 27 3,57 0,022 0,020 48 5,62 0,021 0,019

7 1,29 0,022 0,023 28 3,79 0,019 0,020 49 5,76 0,019 0,019

8 1,32 0,021 0,23 29 3,84 0,021 0,020 50 6,00 0,022 0,019

9 1,57 0,020 0,022 30 3,93 0,021 0,020 51 6,03 0,021 0,019

10 1,87 0,018 0,021 31 4,03 0,016 0,020 52 6,21 0,018 0,019

11 1,94 0,021 0,021 32 4,10 0,021 0,020 53 6,21 0,022 0,019

12 1,99 0,021 0,021 33 4,17 0,021 0,020 54 6,32 0,021 0,019

13 2,02 0,022 0,021 34 4,25 0,021 0,020 55 6,33 0,022 0,019

14 2,17 0,021 0,021 35 4,42 0,021 0,019 56 6,33 0,019 0,019

15 2,24 0,017 0,021 36 4,52 0,017 0,019 57 6,40 0,016 0,019

16 2,29 0,022 0,021 37 4,59 0,020 0,019 58 6,42 0,021 0,019

17 2,30 0,018 0,021 38 4,65 0,018 0,019 59 6,51 0,017 0,019

18 2,60 0,018 0,020 39 4,91 0,021 0,019 60 6,54 0,018 0,019

19 2,65 0,019 0,020 40 4,91 0,020 0,019 61 7,10 0,022 0,019

20 2,70 0,022 0,020 41 5,02 0,021 0,019 62 7,24 0,017 0,019

21 3,01 0,021 0,020 42 5,24 0,019 0,019

Величины XР ° а исследованных материалов, а также статистические характеристики (3)-(7) точности экспериментальных результатов сведены в табл. 5.

Таблица 5

Результаты математической обработки выполненных измерений

Стекло Дерево Пенополиуретан TSM Ceramic

Интерполяционная функция XР(т) = а + Ъ/т (2) 0,64+0,08/т 0,21+0,05/т 0,016+0,016/т 0,018+0,006/т

Вычисленный коэффициент теплопроводности 1 при стационарном режиме теплопереноса 0,64 0,21 0,016 0,018

Сумма квадратов отклонений (3) 0,077 0,0033 0,0659 0,0276

Среднеквадратичное отклонение 5 (4) 0,0545 0,0135 0,005 0,0021

Максимальное абсолютное отклонение ДX,яm: (5) 0,082 (12,8 %) 0,02 (10 %) 0,0011 (7 %) 0,004 (22 %)

Соответствующий доверительный интервал (6) 1,51 1,56 2,065 2,013

Соответствующая доверительная вероятность а (7) 0,994 0,882 0,961 0,956

Для материала «стекло витринное» выполнено 27 измерений (табл. 1). С доверительной вероятностью а=0,994 экспериментальные результаты X,3 отклоняется от величин Xp не более чем на 12,8 %.

Для материала « дерево - сосна, поперек волокон» выполнено 19 измерений (табл. 2). С доверительной вероятностью а = 0,882 экспериментальные результаты Агэ отклоняются от величин А/ не более чем на 10 %.

Для материала « ППУ-32» выполнено 32 измерения (табл. 3). С доверительной вероятностью а = 0,961 экспериментальные результаты Агэ отклоняются от величин А/ не более чем на 11 %.

Для материала « Т8М-Сегаш1е» выполнено 62 измерения (табл. 4, рис. 6). С доверительной вероятностью а = 0,956 экспериментальные результаты Агэ отклоняются от величин А/ не более чем на 7 %. Результаты исследования коэффициента теплопроводности « Т8М-Сегатю» (АР ~ 0,018 Вт/(моС) оказываются значительно выше рекламируемых в различных проспектах значений 1ТэМ = 0,001 Вт/(моС) [19]

Для стационарного режима теплопереноса величины коэффициента теплопроводности А представлены в табл. 5 строчкой ниже. В этой же таблице представлены результаты статистической обработки отклонений результатов измерений от А;Э от А. а именно: сумма квадратов отклонений 8 (3), среднеквадратичное отклонение S (4) и соответствующие доверительный интервал гтах (6) с доверительной вероятностью а (7).

Полученные зависимости А(т) (табл. 5) могут быть учтены при оценке потерь количества теплоты с момента начала работы объекта до выхода процесса теплопередачи на стационарный режим.

Подобный порядок коэффициентов теплопроводности получен также по таким тонкослойным теплоизоляторам как «Тетр-соаЪ», «ЖКТМ-броня», «Изоллат», «Теплокор», «Корунд», «Тер1о8-1ор», «Л81ха1ес», «МоиШсаЬ и др. [20-25].

Выводы

1. Величины абсолютных максимальных отклонений ААтах результатов измерений Агэ коэффициентов теплопроводности тестовых теплоизоляторов от рассчитанных А/ по интерполяционной формуле (2) находятся в пределах 10-13 %.

2. Сравнительно высокая величина доверительных вероятностей (от 0,88 до 0,99) показывает, что велика вероятность того, что из произведенного реального количества измерений 87-96 % результатов не выходят за границы максимальных отклонений ААтах.

3. Для всех рассмотренных теплоизоляторов сочетание большой величины максимального абсолютного отклонения ААтах и сравнительно высокой доверительной вероятности а возможно связано с отклонением капиллярно-пористой структуры исследуемых материалов от структуры материалов, взятых из литературных источников, а также точностью измерительных приборов и возможными случайными погрешностями измерений.

4. Результаты экспериментальных исследований коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов типа «Т8М-Сегатю» показали. что они часто на порядок (Ар к 0,018 Вт/(м 0С). а иногда и более отличаются (в большую сторону) от рекламируемых в проспектах и некоторой литературе их значений (1^=0,001 Вт/(м0С)).

Список библиографических ссылок

1. Патент на полезную модель РФ № 117618 от 27.06.12. «Устройство для измерения термопарами температуры между плоскими твердыми телами» / Правник Ю.И., Садыков Р.А., Манешев И.О., Ерёмин С.А.

2. Патент на изобретение РФ № 2478936 от 10.04.2013 «Способ определения коэффициента теплопроводности сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий» / Правник Ю.И., Садыков Р.А., Иванова Р.Ф., Манешев И.О., Крайнов Д.В., Адаев Э.В.

3. Патент на изобретение РФ № 2490619 от 20.08.2013 «Способ определения коэффициента эффективности сверхтонких теплоизоляционных покрытий» / Правник Ю.И., Садыков Р.А., Иванова Р.Ф., Манешев И.О., Адаев Э.В.

4. Кудинов В.А., Калашников В.В., Карташов Э.М. и др. Тепломассоперенос и термоупругость. - М.: Энергоиздат, 1977. - 425 с.

5. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. - СПб.: АВОК северо-запад, 2006. -400 с.

6. Патент на изделие РФ 2144595. Бюл. № 2. 20.01.2000. «Вакуумное теплоизоляционное изделие» / Кокоев М.Н., Федоров В.Т.

7. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий: АВОК, 2006. - 287 с.

8. Зайдель А.М.. Ошибки измерений физических величин: Лань, 2009. - 112 с.

9. Труды XII Международного симпозиума « Энергоресурсоэффективность и энергеосбережение», часть II. - Казань ,2011. - С. 65-67.

10. Брюханов О.Н., Шевченко С.Н. Тепломассообмен. - Л.: АСВ, 2005. - 460 с.

11. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твёрдых тел. -М.: Высшая школа. 2001 - 550 с.

12. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий/ Ю.П. Горлов. - М.: Высшая школа. 1989 - 384 с.

13. Шведов В.Ф. Теплопроводность низкотемпературной теплоизоляции // Холодильная техника, 2006, № 1. - С. 2-4.

14. Caps R.. Friscke J. Vakuumdammungen in der Anvendung, 5 Passivhaus Tagung, Reutlingen, Februar, 2001. - Р. 247-254.

15. Armin Binz Hightech-Materialen von dem Durchbruch. 9 Passivhaus Tagung Ludvigshafen. 2005. - Р. 219-224.

16. Ferie A. Einsatz von Vacuumdammung in Hochbau. 8 Europaische Passivhaustagung. Krems. Austria, 2004. - Р. 171-177.

17. Diefernbach N. Modernisierung von Zweifamilienhausem auf unterschiedliche energetische Standards unter einzatz von Grobelementn mit Vacuumdammung. 9 Internationale Passivhaustagung, 2006. - Hannover. - Р. 63-68

18. URL: http://www.ppu21.ru/article/366.html?mc=192 (дата обращения: 01.06.2015).

19. URL: http://www.tsmceramic (дата обращения: 01.06.2015).

20. URL: http://www.teplo-energo.com (дата обращения: 05.06.2015).

21. URL: http://www.bronyad3b.ru (дата обращения: 05.06.2015).

22. URL: http://www.isollat.ru (дата обращения: 05.06.2015).

23. URL: http://www.riforn.ru (дата обращения: 07.06.2015).

24. URL: http://www.tempcoat.com/uploads/j%20Application%20Procedures.pdf дата обращения: 07.06.2015).

25. Злобин А. А. Примеры энергетического обследования промышленных предприятий // Практика энергоаудита и энергосбережения, 2008, № 4(8). - С. 20-21.

Sadykov R.A. - doctor of technical sciences, professor E-mail: Sadykov_r_a@mail.ru Maneshev I.O. - post-graduate student E-mail: ivan-maneshev@yandex.ru

Kazan State University of Architecture and Engineering

The organizations address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya st., 1

Research of heat conductivity coefficients of thin layer heat insulators Resume

One of the ways of power saving is the reduction of the amount of heat loss from their place of generation to the place of consumption. For this purpose an active search for new highperformance thin-layer thermal insulation materials that meet modern requirements is carried out. Proper and accurate measurement of the thermal conductivity of these materials is of great practical importance, both in the industrial power system, as well as in industrial construction.

Experimental setup for the study of thermal conductivity coefficients of one and many layered thin-walled heat-insulators has been designed, implemented and tested. The article describes this installation. For the stationary heat transfer process the thermal heat coefficients have been studied for a package of parallel-sided plates including standard (polyourethanes of various densities, wood along and across the fibber. etc.) as well as the new thin-layers heat-insulators («TSM-Ceramic», «Temp-coat», «JKTM-bronya», «Izollat», «Teplokor» etc). The method of the least squares has been used for the statistical analysis of the research results such as calculation of the standard deviation. absolute value of the maximum deviation. acceptable

probability and other statistical characteristics. Evaluation of the measurement's precision and the resulting experimental data has been conducted. The research results of the study of thermal conductivity coefficients of the thin-layered heat-insulators of the «TSM-Ceramic» (Ap « 0,018 Wt/(m 0C)) type has shown that their values differ by an order of magnitude and more from the advertised values in catalogues and some literature (tsm=0,001 Wt/(m 0C)).

Keywords: installation, experiment, heat-insulator, heat stream, thermal conductivity coefficient, measurement, precision, adequacy.

Reference list

1. Patent for useful model RF № 117618 ot 27.06.12. «The device for measurement by temperature thermocouples between flat solid bodies» / Pravnik Yu.I., Sadykov R.A., Maneshev I.O., Eryomin S.A.

2. Patent for useful model RF № 2478936 ot 10.04.2013 «Way of determination of coefficient of heat conductivity of super thin liquid heat-insulating coverings» / Pravnik Yu.I., Sadykov R.A., Ivanova R.F., Maneshev I.O., Kraynov D.V., Adayev E.V.

3. Patent for useful model RF № 2490619 ot 20.08.2013 «Way of determination of effectiveness ratio of superthin heat-insulating coverings» / Pravnik Yu.I., Sadykov R.A., Ivanova R.F., Maneshev I.O., Adayev E.V.

4. Kudinov V.A., Kalashnikov V.V., Kartashov E.M., etc. heat and mass transfer and thermoelasticity. - M.: Energoizdat, 1977. - 425 p.

5. Bogoslovsky V.N. Building Thermophysics. - SPb. Ed.-in «AVOK North-West», 2006. -400 p.

6. Patent for the product Russian Federation 2144595. Bulletin № 2, 20.01.2000. «A vacuum heat-insulating product» / Kokoyev M.N., Fedorov V.T.

7. Fokin K.F. Building heat engineering enclosing parts of the buildings: AVOK, 2006. -287 p.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Seidel A.M. measurement Errors of physical quantities: LAN, 2009. - 112 p.

9. Works of the XII International symposium «Energy efficiency and energy saving» part II - Kazan, 2011. - P. 65-67.

10. Bryukhanov O.N., Shevchenko S.N. Heat and mass transfer. - L.: DIA, 2005. - 460 p.

11. Kartashov E.M. Analytical methods in the theory of thermal conductivity of solids. - M.: Higher school, 2001. - 550 p.

12. Gorlov Yu.P. Tekhnologiya of heat-insulating and acoustic materials and products. - M.: Higher school, 1989. - 384 p.

13. Swedes V.F. Teploprovodnost of low-temperature thermal insulation // Refrigerating equipment, 2006, № 1. - P. 2-4.

14. Caps R., Friscke J. Vakuumdammungen in der Anvendung. 5 Passivhaus Tagung. Reutlingen, Februar, 2001. - P. 247-254.

15. Armin Binz Hightech-Materialen von dem Durchbruch. 9 Passivhaus Tagung Ludvigshafen, 2005. - P. 219-224.

16. Ferie A. Einsatz von Vacuumdammung in Hochbau. 8 Europaische Passivhaustagung. Krems. Austria. 2004. - P. 171-177.

17. Diefernbach N. Modernisierung von Zweifamilienhausem auf unterschiedliche energetische Standards unter einzatz von Großelementn mit Vacuumdammung. 9 Internationale Passivhaustagung, 2006. - Hannover. - P. 63-68

18. URL: http://www.ppu21.ru/article/366.html?mc=192 (reference date: 01.06.2015).

19. URL: http://www.tsmceramic (reference date: 01.06.2015).

20. URL: http://www.teplo-energo.com (reference date: 05.06.2015).

21. URL: http://www.bronyad3b.ru (reference date: 05.06.2015).

22. URL: http://www.isollat.ru (reference date: 05.06.2015).

23. URL: http://www.riforn.ru (reference date: 07.06.2015).

24. URL: http://www.tempcoat.com/uploads/%20Application%20Procedures.pdf (reference date: 07.06.2015).

25. Zlobin A.A. and others. Examples of power inspection of the industrial enterprises // Praktika energoaudita i energosberezheniya, 2008, № 4 (8). - P. 20-21.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.