ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ RE-THERM Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ДОЛНАКОВ А.П., ЗУБЕНКО В.В.

ции деятельности вузов по реализации региональной образовательной политики в Сибирском федеральном округе; адаптации профессиональных образовательных программ к региональным особенностям развития науки, культуры, техники и технологии, потребностям региональной экономики; обеспечения согласованности стратегии и методов работы архитектурных вузов Сибири, а также совершенствования организации, кадрового и методического обеспечения учебного процесса.

Будущее архитектурного образования и науки видится в форме совместного созидания и создания материальных архитектурных объектов, образовательных программ, международных творческих организаций (союзов), университетов (мегауниверситетов), международных кафедр, международных творческих мастерских (в условиях высоких компьютерных, информационных и других технологий).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кияненко К.В. Высшие архитектурные школы России: попытка инвентаризации // Матер. конф. XXI Междунар. смотра-конкурса лучших дипломных проектов по архитектуре и дизайну [Электронный ресурс]: http//www.uar.ru /pdf/ kiyanenko.pdf, Режим доступа свободный.

2. Всемирная декларация о высшем образовании для XXI века: подходы и практические меры // Дистанционное образование, 1999, № 4. - С.4-9; № 5. - С. 4-6.

3. Поморов С.Б. Евразийский вектор в российской модели архитектурного образования. «Интегрирование в Европейское архитектурное образование с учетом региональных особенностей»: Сб. докладов междунар. науч. конф. - Т. 1. - Ереван: Изд-во ЕГУАС (Известия, № 23), 2011. - С. 89-92.

Долнаков А.П. - к.арх., профессор, Email: dol.el@mail.ru; Зубенко В.В. - магистрант, Новосибирская государственная архитектурно-художественная академия.

УДК 624.154.001.4

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ RE-THERM

С.М. Кисляк, П.К. Сеначин

В статье приведены результаты экспериментального исследования теплотехнических характеристик жидкого изоляционного покрытия Re-Therm. Измерения проводились в лабораторных условиях и на реальных ограждающих конструкциях.

Ключевые слова: жидкая теплоизоляция Re-Therm, коэффициент теплопроводности, степень черноты.

ВВЕДЕНИЕ

Введение закона об энергосбережении Ф-263 повысило актуальность разработки теплоизоляцонных материалов новых типов. На рисунке 1 показана динамика потребления теплоизоляционных материалов, а на рисунке 2 - ее области применения. Особый интерес представляет так называемая жидкая теплоизоляция используемая в виде краски. В таблице 1 приведены заявляемые физико-механические свойства жидкой изоляции Re-Therm [1-5].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для проверки теплофизических свойств данной теплоизоляции были проведены экс-

периментальные исследования. В отличие от методики, приведенной в [6], использовался метод теплового баланса. Методика проведения опыта и математическая модель расчета представлена на рисунке 3 и в формулах:

- тепловой поток по балансу

бб = ев(тг -т2);

- тепловой поток по теплопередаче

Qm

*ср - t в

1

1

кйх с£[ 2жХ v I Д

-ln| Du2

жй2 а2

1

Рисунок 1 - Динамика потребления теплоизоляционных материалов

Рисунок 2 - Структура потребления теплоизоляционных материалов в 2012 году по основным сферам потребительского рынка, % от объема потребления

Таблица 1 - Физико-механические свойства жидкой изоляции Re-Therm

Свойства Показатель

Прочность при разрыве, МПа 7,8

Относительное удлинение при разрыве, % 5

Плотность в жидком состоянии, кг/м3 500

Плотность готового покрытия, кг/м3 300

Паропроницаемость, грамм/м 2/час 50

Водопроницаемость, менее 30 гр/м2/24 ч.

Светоотражение, % Светорассеяние (инфракрасного излучения), % 82 92

Коэффициент теплого сопротивления по радиационной составляющей теплопроводности при 2 мм покрытии до 20

Теплопроводность для радиационной составляющей переноса тепла, Вт/(м°С) 0,001

Теплопроводность для контактной составляющей переноса тепла, Вт/(м°С) 0,037

Рисунок 3 - Порядок проведения опытов

- коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубки

« = (1430 + 23,3 • г - 0,048 • ) • /d0eH2;

- коэффициент теплоотдачи к окружающему воздуху

« =

Qk + ал. Г -1 в) F'

- конвективная составляющая теплового потока

Qk =«Kf (гср- te);

- коэффициент теплоотдачи от поверхности за счет конвекции

ак = 0,5 -Лв /Б - (Ог - Рг)0,25;

- коэффициент теплоотдачи от поверхности за счет излучения

Qu = С

Л п

( T Л ср

V1000У

T

1000

F.

Схема экспериментальной установки приведена на рисунке 4, а ее внешний вид на рисунке 5.

Последовательность испытаний:

1) проводился эксперимент с не теплоизолированной медной трубкой (опыт 1);

2) использовалась трубка с нанесенной жидкой теплоизоляцией Re-Therm толщиной б = 0,3 мм;

3) проводился эксперимент с нанесенной жидкой теплоизоляцией Re-Therm толщиной б = 0,3 мм, дополнительно покрытой поверх белой нитрокраской толщиной б = 10-20 мкм. Обработка результатов происходила следую-

4

4

КИСЛЯК С.М., СЕНАЧИН П.К.

1 - медная трубка (! = 15 м, d = 10x1 мм), 2 - температурные датчики, 3 - проточные нагреватель 2,5 кВт, 4 - ЛАТР (10 А), 5 - кран регулировки расхода

Рисунок 4 - Схема экспериментальной установки

Рисунок 5 - Общий вид установки

Таблица 2 - Результаты опытов

Наименование Опыт 1 Опыт 2 Опыт 3

Балансовый тепловой поток Qб, кВт 167,6 237,2 249,2

Конвекционный тепловой поток Qк, Вт 162,5 163,8 155,7

Лучистый тепловой поток Qл, Вт 5,03 73,4 93,4

Степень черноты поверхности £ 0,046 0,690 0,950

Коэффициент теплопроводности изоляции Лиз, Вт/(м К) - 0,022 0,022

a)

Таблица 3 - Сравнительная таблица характеристик Re-Therm

Жидкая теплоизоляция Re-Therm

Характеристики, заявленные производителем Характеристики, полученные в результате опытов

л, Вт/мК С1, Вт/м2К4 л, Вт/мК С1, Вт/м2К4

0,0011 1,58 0,0257 5,39

щим образом. Вначале по известной степени черноты (0,95) обычной краски рассчитывался коэффициент теплопроводности изоляции Re-Therm, затем по найденному коэффициенту теплопроводности (л = 0,022 Вт/(м К)) определялась степень черноты поверхности Re-Therm по данным второго опыта (0,69). Результаты опытов представлены в таблице 2. По первому опыту уточнялся конвективный коэффициент теплоотдачи и достоверность определения коэффициента излучения меди [7]. Сравнение характеристик, полученных в результате эксперимента и заявленных на сайтах, дано в таблице 3. Результат применения RE-THERM на наружной стене жилого помещения многоэтажного здания приведен

б)

а) общий вид наружных ограждающих конструкции с нанесенной краской Re-Therm; б) термограмма наружных поверхностей после нанесения термокраски

Рисунок 6 - Применение жидкой теплоизоляции Re-Therm на наружных ограждениях

Рисунок 7- Термограммы внутренних поверхностей

на рисунке 6. На рисунке 7 приведена термограмма внутренних поверхностей после нанесения краски. Результаты обработки термограмм, полученных при тепловизион-ном обследовании ограждающих конструкции жилого помещения, даны в таблице 4.

Таблица 4 - Данные измерения до и после нанесения жидкой теплоизоляции

Таблица 5 - Экономическая эффективность применения теплоизоляции RE-THERM

Согласно эксперименту, увеличение сопротивления стены составило всего 8,4%. Из

таблицы 4 следует, что увеличение сопротивления произошло в основном за счет снижения неоднородности, в то время сопротивление базовой практически не изменилось. В таблице 5 приведены данные оценки экономической эффективности использования краски Re-Therm как теплоизолятора [8].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Полученные данные не совпадают с заявленными теплотехническими характеристиками изоляции Re-Therm: по результатам опытов коэффициент теплопроводности почти в 20 раз превышает заявленный, степень черноты в 2 два раза выше рекламируемой.

2) Использование краски Re-Therm на ограждающих конструкциях в качестве теплоизоляции оказалось неэффективным.

3) Использование данной краски в качестве утеплителя оказывается экономически неоправданным.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Опыт применения покрытий RE-THERM: http://www.teploekran.ru/index.php7optiorRcom_cont ent&view=article&id=50&Itemid=58.

2. О жидко-керамическом покрытии Изоллат: http://isollat.ru/.

3. Теплозащитное покрытие «Корунд»: http://altaitk.ru/files/articles/korund_principles_ext.pdf

5. Жидкая теплоизоляция на основе микросфер

- http://inoteck. net/energosberegayuschee_kom

6. Жидкие утеплители: http://subscribe.ru/group/ chastnoe-domostroenie/1436635/

7. Метод постановки опыта и расчета коэффициента теплопроводности для сверхтонких тепловых изоляционных материалов, методические рекомендации по теплотехническим расчетам МПО 001/2003, ОГУП НИИ «Сантехники», г. Москва, 2003.

8. Физические величины. Справочник. Энерго-издат: - Москва, 1991.

9. Тепловая изоляция. Справочник. М: Стоиздат

- 1976.

Кисляк С.М. - к.т.н., доцент, E-mail: ksm58@rambler.ru; Сеначин П.К. - д.ф.-м.н., профессор, Алтайский государственный технический университет.

Показатели До нанесения теплоизоляции После нанесения теплоизоляции

Дата 30.01.2013 27.03.2013

Изображение время 20:48:51 20:00:36

Температура наружного воздуха, °С -22,0 -3,0

Температура внутреннего воздуха, °С 24.0 26.0

Б.У Средняя температура, °С 22.1 24.8

Наружная стена Максимальная температура, °С 22.4 24.9

Наружная стена Минимальная температура, °С 9.4 18.0

Наружная стена Средняя температура, °С 17.6 22.3

Сопротивление те-попередачи Б.У. R°, (м2°С/Вт) 2,78 2,78

Сопротивление приведенное Rпр, (м2°С/Вт) 0,83 0,90

Наименование показателя Единица измерения Минеральная вата Re-Therm

Толщина слоя мм 60 23

Теплопроводность Вт/м°С 0,041 0,022

Стоимость монтажа, включая стоимость материалов и работ руб./м2 431,8 4089,1

Срок эксплуатации лет 5 15

Теплопотери ккал/чм2 65,17 65,73