Эппс теплопроводность: Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола — «ИзолМаркет»

Содержание

Теплопроводность и плотность пеноплэкса, сравнение с пенополистиролом ПСБ

Представлена сравнительная таблица значений коэффициента теплопроводности, плотности пеноплэкса и пенополистирола ПСБ различных марок в сухом состоянии при температуре 20…30°С. Указан также диапазон их рабочей температуры.

Теплоизоляцию пеноплэкс, в отличие от беспрессового пенополистирола ПСБ, производят при повышенных температуре и давлении с добавлением пенообразователя и выдавливают через экструдер. Такая технология производства обеспечивает пеноплэксу закрытую микропористую структуру.

Пеноплэкс, по сравнению с пенополистиролом ПСБ, обладает более низким значением коэффициента теплопроводности λ, который составляет 0,03…0,036 Вт/(м·град). Теплопроводность пеноплэкса приблизительно на 30% ниже этого показателя у такого традиционного утеплителя, как минеральная вата. Следует отметить, что коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ в зависимости от марки находится в пределах 0,037…0,043 Вт/(м·град).

Плотность пеноплэкса ρ по данным производителя находится в диапазоне от 22 до 47 кг/м³ в зависимости от марки. Показатели плотности пенополистирола ПСБ ниже — плотность самых легких марок ПСБ-15 и ПСБ-25 может составлять от 6 до 25 кг/м³, соответственно.

Максимальная температура применения пенополистирола пеноплэкс составляет 75°С. У пенопласта ПСБ она несколько выше и может достигать 80°С. При нагревании выше 75°С пеноплэкс не плавится, однако ухудшаются его прочностные характеристики. Насколько при таких условиях увеличивается коэффициент теплопроводности этого теплоизоляционного материала, производителем не сообщается.

Теплопроводность и плотность пеноплэкса и пенополистирола ПСБ
Марка пенополистирола	λ, Вт/(м·К)	ρ, кг/м³	t_раб, °С
Пеноплэкс
Плиты Пеноплэкс комфорт	0,03	25…35	-100…+75
Пеноплэкс Фундамент	0,03	29…33	-100…+75
Пеноплэкс Кровля	0,03	26…34	-100…+75
Сегменты Пеноплэкс марки 35	0,03	33…38	-60…+75
Сегменты Пеноплэкс марки 45	0,03	38…45	-60…+75
Пеноплэкс Блок	0,036	от 25	-100…+75
Пеноплэкс 45	0,03	40…47	-100…+75
Пеноплэкс Уклон	0,03	от 22	-100…+75
Пеноплэкс Фасад	0,03	25…33	-100…+75
Пеноплэкс Стена	0,03	25…32	-70…+75
Пеноплэкс Гео	0,03	28…36	-100…+75
Пеноплэкс Основа	0,03	от 22	-100…+75
Пенополистирол ПСБ (пенопласт)
ПСБ-15	0,042…0,043	до 15	до 80
ПСБ-25	0,039…0,041	15…25	до 80
ПСБ-35	0,037…0,038	25…35	до 80
ПСБ-50	0,04…0,041	35…50	до 80

Следует отметить, что теплоизоляция пеноплэкс благодаря своей закрытой микропористой структуре практически не впитывает влагу, не подвергается воздействию плесени, грибков и других микроорганизмов, является экологичным и безопасным для человека утеплителем.

Кроме того, экструдированный пенополистирол пеноплэкс обладает достаточно высокой химической стойкостью ко многим используемым в строительстве материалам. Однако некоторые органические вещества и растворители, приведенные в таблице ниже, могут привести к размягчению, усадке и даже растворению теплоизоляционных плит.

Химическая стойкость теплоизоляции пеноплэкс
Высокая хим. стойкость	Низкая хим. стойкость
Кислоты (органические и неорганические)	Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол)
Растворы солей	Альдегиды (формальдегид, формалин)
Едкие щелочи	Кетоны (ацетон, метилэтилкетон)
Хлорная известь	Эфиры (диэтиловый эфир, этилацетат, метилацетат)
Спирт и спиртовые красители	Бензин, керосин, дизельное топливо
Вода и краски на водной основе	Каменноугольная смола
Аммиак, фреоны, парафины, масла	Полиэфирные смолы (отвердители эпоксидных смол)
Цементы, строительные растворы и бетоны	Масляные краски

Источники:

ООО «Пеноплэкс СПб».
ГОСТ 15588-86 Плиты пенополистирольные. Технические условия.

Экструдированный пенополистирол технические характеристики

В этом разделе мы будем собирать всю техническую информацию, чтобы лучше понять, как применять экструдированный пенополистирол. Технические характеристики внесут существенную ясность. Сначала мы ответим на вопросы, касающиеся основных показателей, а по мере поступления информации по опыту использования тех или иных марок будем добавлять детали и нюансы. Также можно познакомиться с характеристиками похожего материала — Пенополистирол технические характеристики. Это аналогичный, похожий по типу утеплитель, но имеющий другую технологическую схему производства и структуру.

Что влияет на теплопроводность экструдированного пенополистирола?

Для любого утеплителя плотность напрямую влияет на теплопроводность. Экструдированный пенополистирол также не является исключением. Плотность отражает содержание воздуха в материалах, и чем она выше, тем ниже коэффициент теплопроводности. В случае полистирола повышение плотности с 10 до 35 кг/куб. м понижает его теплопроводность с 0,044 до 0,032 Вт/м*К.

Чтобы облегчить расчёты при проектировании, некоторые производители теплоизоляции дополнительно вводят графит в экструзионный пенополистирол. Теплопроводность пенополистирола разной плотности при этом выравнивается до единого показателя в 0,032. Именно поэтому, когда потребитель покупает материал, ему нет необходимости уточнять теплопроводность экструдированного пенополистирола различной плотности.

Почему размеры экструдированного пенополистирола разные?

Размеры экструдированного пенополистирола могут различаться у разных производителей. Кроме того, существуют специфические виды плит, имеющих специальное назначение. Посмотрим какие варианты габаритов предлагает один из поставщиков, к примеру Пеноплэкс (другие примеры для сравнения лучше посмотреть в разделе Экструзионный пенополистирол).

Он выпускает экструдированный пенополистирол, размеры листа которого в основном равны 1200х600 мм. Но бывают и исключения.

Так, плиты для дорожных работ и кровли производят размером 600х2400 мм. Для таких конструкций принципиальна минимизация стыков, поэтому нужен как можно более габаритный пенополистирол экструдированный. Характеристики и толщина плит так же имеют специфику, к примеру последняя варьируется от 20 до 150 мм. Мощные блоки для дорожного строительства делают размером 600х3000 мм и толщиной до 1 м. Для трубопроводов предусмотрен утеплитель из отдельных сегментов округлой формы длиной 2400 мм и диаметром от 60 до 1430 мм.

Какая у ЭПП горючесть?

Так ставить вопрос не совсем корректно, потому что бывает разный по огнестойкости экструдированный пенополистирол. Горючесть плит ЭПП, например, ещё недавно относили к классу Г1 (слабо горючий), но затем, несмотря на то, что антипирены значительно повысили стойкость к огню, ГОСТы были пересмотрены и ЭПП отнесён к классам Г3 (нормально горючий) и Г4 (сильно горючий). И как утверждают производители, при горении ЭПП, как и дерево, выделяет только угарный и углекислый газы.

Тем не менее любой экструзионный пенополистирол, технические характеристики при этом не важны, имеет ограничение на использование — температура, превышающая 75

оС не должна достигать плит. Поэтому эта теплоизоляция не может применяться для утепления бань, саун и других нагреваемых помещений, горячих трубопроводов, промышленного оборудования и пр. Для кровель предусмотрен утеплитель повышенной огнестойкости. Подробнее об огнестойкости отдельных марок читайте на странице Экструдированный пенополистирол.

Какой плотности ЭПП лучше выбрать?

Выбор зависит от того, для каких целей вы приобретаете экструдированный пенополистирол. Плотность влияет на теплопроводность, и чтобы не ошибиться, лучше ориентироваться на функциональное назначение той или иной марки. Никакой дополнительной ценности утеплитель с большим весом не несёт, только увеличивает нагрузку на несущую конструкцию.

Долго ли прослужит ЭПП?

Срок службы экструдированного пенополистирола значительно выше, чем у пенопласта, и составляет порядка 80-100 лет. Для сильно нагружаемых конструкций некоторые производители указывают срок службы в 50 лет, против 10 у пенопласта.

Какие недостатки есть у ЭПП?

Как и любой материал недостатки так же имеет и пенополистирол экструдированный. Характеристики его сейчас очень разнообразные, соответственно различаются свойства и возможности, но для всех марок можно выделить общие слабые места:

разрушается при соприкосновении со сложными углеводородами, такими как растворители, так же от материалов на растворителях, любых мастик на растворителях, соприкосновение с жидкими составами на растворителях губительно для него;
горючесть, которая немного компенсируется способностью самозатухания;
низкая стойкость к ультрафиолетовым лучам, т. е. утеплитель не стоит использовать в открытом виде;
применение при температуре не выше 75^оС.

Понравился материал статьи? Расскажите о нём:

Пенополистирол (пена EPS): использование, структура и свойства

Что такое пенополистирол (EPS)?

E расширенный P oly S tyrene (EPS) – белый пенопласт, изготовленный из твердых шариков полистирола.

Он в основном используется для упаковки, изоляции и т. д. Это жесткий вспененный материал с закрытыми порами, изготовленный из:

Стирол, образующий ячеистую структуру
Пентан – используется в качестве пенообразователя

И стирол, и пентан являются углеводородными соединениями и получаются из побочных продуктов нефти и природного газа.

EPS очень легкий, с очень низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением и превосходными амортизирующими свойствами. Одним из серьезных ограничений пенополистирола является достаточно низкая максимальная рабочая температура ~80°С. Его физические свойства не меняются в диапазоне рабочих температур (т.е. до 167°F/75°C) при длительном температурном воздействии.

Его химическая стойкость почти эквивалентна материалу, на котором он изготовлен – полистиролу.

EPS на 98% состоит из воздуха и подлежит вторичной переработке.

Как производится пенополистирол?

Преобразование вспенивающегося полистирола в пенополистирол осуществляется в три этапа: предварительное вспенивание, созревание/стабилизация и формование Полистирол

производится из стирола, получаемого в результате нефтепереработки. Для производства пенополистирола шарики полистирола пропитывают пенообразователь пентан . Пенополистирольный гранулят предварительно вспенивают при температуре выше 90°С.

Эта температура вызывает испарение пенообразователя и, следовательно, раздувание термопластичного основного материала в 20-50 раз по сравнению с его первоначальным размером.

После этого гранулы хранятся в течение 6-12 часов, позволяя им достичь равновесия. Затем шарики передаются в форму для изготовления форм, подходящих для конкретного применения.

Производство листов/форм из пенополистирола

На заключительном этапе стабилизированные шарики формуются либо в виде больших блоков (процесс блочного формования), либо в нестандартных формах (процесс формованного формования).

Материал может быть модифицирован путем добавления добавок, таких как антипирен, для дальнейшего повышения огнестойкости пенополистирола.

Свойства пенополистирола и основные преимущества

Свойства и основные преимущества пенополистирола

EPS — это легкий материал с хорошими изоляционными характеристиками, обладающий такими преимуществами, как:

Тепловые свойства (изоляция) — EPS имеет очень низкую теплопроводность благодаря своей закрытоячеистой структуре, состоящей на 98% из воздуха. Этот воздух, захваченный в ячейках, является очень плохим проводником тепла и, следовательно, придает пене превосходные теплоизоляционные свойства. Теплопроводность пенополистирола плотностью 20 кг/м ³ составляет 0,035 – 0,037 Вт/(м·К) при 10 °С.
ASTM C578 Стандартные технические условия для теплоизоляции из жесткого ячеистого полистирола касаются физических свойств и эксплуатационных характеристик пенополистирола применительно к теплоизоляции в строительстве.

Механическая прочность — Гибкое производство делает пенополистирол универсальным по прочности, которую можно регулировать в соответствии с конкретным применением. EPS с высокой прочностью на сжатие используется для тяжелых несущих конструкций, тогда как для образования пустот можно использовать EPS с более низкой прочностью на сжатие.
Как правило, прочностные характеристики увеличиваются с увеличением плотности, однако на амортизирующие характеристики упаковки из пенополистирола влияет геометрия формованной детали и, в меньшей степени, размер шариков и условия обработки, а также плотность.

Размерная стабильность — EPS обеспечивает исключительную размерную стабильность, оставаясь практически неизменным в широком диапазоне факторов окружающей среды. Можно ожидать, что максимальное изменение размеров пенополистирола составит менее 2%, что соответствует стандарту ASTM Test Method D2126.

Плотность (фунтов на кубический фут)	Напряжение при сжатии 10 % (psi)	Прочность на изгиб (psi)	Прочность на растяжение (psi)	Прочность на сдвиг (psi)
1,0	13	29	31	31
1,5	24	43	51	53
2,0	30	58	62	70
2,5	42	75	74	92
3,0	64	88	88	118
3,3	67	105	98	140
4,0	80	125	108	175

Типичные свойства формовочной упаковки из пенополистирола (температура испытания 70°F)

(Источник: EPS Industry Alliance)

Электрические свойства — Диэлектрическая прочность пенополистирола составляет примерно 2 кВ/мм. Его диэлектрическая проницаемость, измеренная в диапазоне частот 100-400 МГц и при брутто-плотностях от 20-40 кг/м ³, находится в пределах 1,02-1,04. Формованный пенополистирол можно обрабатывать антистатическими агентами, чтобы соответствовать спецификациям упаковки для электронной промышленности и военной техники.

Водопоглощение — EPS не гигроскопичен. Даже при погружении в воду он поглощает лишь небольшое количество воды. Поскольку стенки ячеек водонепроницаемы, вода может проникнуть в пену только через крошечные каналы между слитыми шариками. Посмотреть все марки пенополистирола с нулевым водопоглощением »

Химическая стойкость – Вода и водные растворы солей и щелочей не действуют на пенополистирол. Однако EPS легко подвергается воздействию органических растворителей. Ознакомьтесь с марками пенополистирола с хорошей химической стойкостью »

Устойчивость к атмосферным воздействиям и старению – EPS устойчив к старению. Однако воздействие прямых солнечных лучей (ультрафиолетового излучения) приводит к пожелтению поверхности, что сопровождается легким охрупчиванием верхнего слоя. Пожелтение не имеет значения для механической прочности изоляции из-за малой глубины проникновения.

Огнестойкость – EPS легко воспламеняется. Модификация антипиренами значительно снижает воспламеняемость пены и распространение пламени.

Экструдированный полистирол против пенополистирола

XPS часто путают с EPS. EPS (вспененный) и XPS (экструдированный) представляют собой жесткую изоляцию с закрытыми порами, изготовленную из одних и тех же базовых полистирольных смол. Однако разница заключается в их производственном процессе.

Пенополистирол (EPS)

Экструдированный полистирол (XPS)

EPS изготавливается путем расширения сферических шариков в форме с использованием тепла и давления для сплавления шариков вместе. Хотя каждая отдельная бусина представляет собой среду с закрытыми ячейками, между каждой бусиной имеются значительные открытые пространства

Гранулы пенополистирола отформованы в большие блоки, которые затем разрезаются на машинах с горячей проволокой на листы или любую другую форму или форму с помощью компьютеризированных систем

Вспенивающий агент пенополистирола довольно быстро оставляет шарики, образуя тысячи крошечных ячеек, наполненных воздухом

EPS поглощает больше воды, чем XPS, что приводит к снижению производительности и потере изоляционной способности (значение R)

XPS производится в процессе непрерывной экструзии, в результате которого получается однородная матрица с «закрытыми ячейками», при этом каждая ячейка полностью окружена стенками из полистирола

XPS «выдавливается» в листы. Полистирол смешивается с добавками и вспенивателем, которые затем сплавляются вместе с красителем

Вспенивающий агент XPS остается в материале в течение многих лет

XPS часто выбирают вместо EPS для более влажной среды, где требуется более высокое значение сопротивления диффузии водяного пара

Прочность на сжатие XPS выше, чем у EPS

Также читайте: Экструзия пенопластов — основы и введение
Источник: Owens Corning

EPS — безопасность, экологичность и возможность вторичной переработки

EPS — Безопасность, экологичность и возможность вторичной переработки

EPS Insulation состоит из органических элементов – углерода, водорода и кислорода – и не содержит хлорфторуглеродов (CFC) или гидрохлорфторуглеродов (HCFC). EPS пригоден для вторичной переработки на многих этапах своего жизненного цикла.

Пенополистирол на 100% пригоден для вторичной переработки и имеет идентификационный код пластиковой смолы 6.

Однако сбор пенополистирола может быть серьезной проблемой, поскольку продукт очень легкий. Переработчики полистирола создали систему сбора, в которой пенополистирол доставляется на короткие расстояния на предприятие, где материал подвергается дальнейшей переработке:

Грануляция – пенополистирол добавляется в гранулятор, который измельчает материал на более мелкие кусочки.
Смешивание – материал подается в блендер для тщательного смешивания с аналогичными гранулами.
Экструзия – материал подается в экструдер, где расплавляется. Можно добавить цвет, а затем экструдированный материал превращается в новый продукт с добавленной стоимостью.

Материалы EPS могут быть переработаны и отформованы в новые упаковочные изделия или товары длительного пользования

Несколько стран установили официальные программы по переработке пенополистирола по всему миру.

Преимущества устойчивости , связанные с EPS:

Производство EPS не включает использование разрушающих озоновый слой CFC и HCFC
При его производстве не образуются остаточные твердые отходы
Способствует экономии энергии, так как является эффективным теплоизоляционным материалом, помогающим снизить выбросы CO ₂
EPS подлежит вторичной переработке на многих этапах жизненного цикла
EPS инертен и нетоксичен. Не вымывает никаких веществ в грунтовые воды

Посмотрите интересное видео о переработке пенополистирола!

Источник: Moore Recycling Associates

Найдите подходящий пенополистирол марки

Ознакомьтесь с широким ассортиментом марок пенополистирола, доступных сегодня на рынке, проанализируйте технические характеристики каждого продукта, получите техническую поддержку или запросите образцы.

Пенополистирол — EPS — Теплоизоляция

Как правило, полистирол представляет собой синтетический ароматический полимер, изготовленный из мономера стирола, полученного из бензола и этилена, нефтепродуктов. Полистирол может быть твердым или вспененным. Полистирол представляет собой бесцветный прозрачный термопласт, который обычно используется для изготовления изоляции из пенопласта или картона, а также типа насыпной изоляции, состоящей из небольших шариков полистирола. Пенополистирол на 95-98% состоит из воздуха. Пенополистирол является хорошими теплоизоляторами и часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, таких как изоляционные бетонные формы и строительные системы из конструкционных теплоизоляционных панелей. Вспененный полистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS) изготовлены из полистирола. Тем не менее, EPS состоит из маленьких пластиковых шариков, сплавленных между собой, а XPS начинается с расплавленного материала, выдавливаемого из формы в листы. XPS чаще всего используется в качестве пенопластовой изоляции.

Пенополистирол (EPS) представляет собой жесткий и прочный пенопласт с закрытыми порами. На строительство и строительство приходится около двух третей спроса на пенополистирол, и он используется для изоляции (полости) стен, крыш и бетонных полов. Благодаря своим техническим свойствам, таким как малый вес, жесткость и формуемость, пенополистирол может использоваться в самых разных областях, например, для изготовления подносов, тарелок и ящиков для рыбы.

Хотя как вспененный, так и экструдированный полистирол имеют структуру с закрытыми порами, они проницаемы для молекул воды и не могут считаться пароизоляцией. Между вспененными гранулами с закрытыми порами в пенополистироле имеются промежуточные зазоры, которые образуют открытую сеть каналов между склеенными гранулами. Если вода замерзнет и превратится в лед, она расширится и может привести к отрыву гранул полистирола от пенопласта.

Классификация изоляционных материалов

Для изоляционных материалов можно определить три общие категории. Эти категории основаны на химическом составе основного материала, из которого производится изоляционный материал.

Далее дается краткое описание этих типов изоляционных материалов.

Неорганические изоляционные материалы

Как видно из рисунка, неорганические материалы можно классифицировать соответственно:

Фиброзные материалы
- Стеклянная шерсть
- Скальная шерсть
Клеточные материалы
- Кальциевый Силикат
- Клеточный стекло

9000 2

Организация. из нефтехимического или возобновляемого сырья (на биологической основе). Почти все нефтехимические изоляционные материалы представляют собой полимеры. Как видно из рисунка, все нефтехимические изоляционные материалы являются ячеистыми. Материал является ячеистым, когда структура материала состоит из пор или ячеек. С другой стороны, многие растения содержат волокна для прочности. Поэтому почти все изоляционные материалы на биооснове являются волокнистыми (кроме вспененной пробки, которая является ячеистой).

Органические изоляционные материалы могут быть классифицированы соответственно:

Нефтехимические материалы (производство нефти/уголь)
- Расширенный полистирол (EPS)
- Экстрадированный полистирол (XPS)
- Polyurethan PIR)
Возобновляемые материалы (растительного/животного происхождения)
- Целлюлоза
- Пробка
- Древесное волокно
- Конопляное волокно
- Льняная шерсть
- Sheeps wool
- Cotton insulation

Other Insulation Materials

Cellular Glass
Aerogel
Vacuum Panels

Thermal Conductivity of Expanded Polystyrene

Thermal conductivity is defined as the amount of heat (in ватт), передаваемой через квадрат материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем больше способность материала сопротивляться теплопередаче и, следовательно, выше эффективность изоляции. Типичные значения теплопроводности для пенополистирола находятся между 0,030 и 0,040 Вт/м∙K .

Теплоизоляция в основном основана на очень низкой теплопроводности газов. Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пенообразной структуре). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главная польза в отсутствии конвекции. Поэтому многие изоляционные материалы (например, пенополистирол ) функционируют просто благодаря наличию газонаполненных карманов , предотвращающих крупномасштабную конвекцию .

Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

Пример – Изоляция из пенополистирола

Основным источником потерь тепла из дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену 3 м х 10 м на площади (А = 30 м ²). Стена имеет толщину 15 см (L ₁ ) и выполнена из кирпича с теплопроводностью k ₁ = 1,0 Вт/м·К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи помещения составляет 22°C и -8°C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h ₁ = 10 Вт/м ² K и h ₂. = 30 Вт/м ² К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
Теперь предположим теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из пенополистирола толщиной 10 см (L ₂ ) с теплопроводностью k ₂ = 0,03 Вт/м·К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции. Часто удобно работать с общий коэффициент теплопередачи , , известный как U-фактор в этих композитных системах. Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

голая стена

Предполагая одномерный перенос тепла через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 1/30) = 3,53 Вт/м ² K

Тепловой поток можно рассчитать следующим образом:

q = 3,53 [Вт/м ² K] x 30 [K] = 105,9 Вт/м стена будет:

q _потери = q . A = 105,9 [Вт/м ² ] x 30 [м ² ] = 3177W

композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие теплового контактного сопротивления и пренебрегая излучением, можно рассчитать общий коэффициент теплопередачи как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 0,1/0,03 + 1/30) = 0,276 Вт/м ² K

Тогда тепловой поток можно рассчитать следующим образом:

q = 0,276 [Вт/м ² К] x 30 [К] = 8,28 Вт/м ²

Общие потери тепла через эту стену будут:

q _потеря = q . A = 8,28 [Вт/м ² ] x 30 [м ² ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Необходимо добавить, что добавление очередного слоя теплоизолятора не дает столь высокой экономии. Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивого теплообмена между двумя поверхностями равна разности температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Ссылки:

Теплопередача:

Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
Министерство энергетики США, термодинамика, теплопередача и поток жидкости. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 из 3, май 2016 г.

Ядерная и реакторная физика:

Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд. , Аддисон-Уэсли, Рединг, Массачусетс (1983).
Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
Г.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. 19 января.93.
Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.

Передовая физика реакторов: