Skaldos siluminis koeficientas ir šiluminis plėtimos koeficientas: plastiko ir metalo charakteristikos, konstrukcijų pritaikymai ir energinio efektyvumo aspektai

Kai bet kuri medžiaga kaitinama, ji pradeda plėstis, veikiama didėjančios temperatūros. Tai sukelia reikšmingus matmenų pokyčius, dalies deformaciją arba vidinį įtempimą. Linijinis (tiesinis) šiluminio plėtimosi koeficientas yra medžiagos savybė, apibūdinanti plastiko gebėjimą plėstis kylant temperatūrai. Daugumos plastikų prigimtis ir dilatometro prigimtis leidžia nuo minus 30 iki plius 30 laipsnių Celsijaus tinkamu temperatūrų diapazonu plastikų linijiniam šiluminiam plėtimui matuoti. Plastiko šiluminis plėtimasis susideda iš grįžtamojo komponento, kuriame ilgio pokyčiai yra vienas nuo kito dėl drėgmės kiekio pokyčių, kietėjimo, plastifikatoriaus ar tirpiklių praradimo, įtempių išsiskyrimo, fazių pokyčių ir kitų veiksnių. Linijinio šiluminio plėtimosi koeficiento bandymai yra skirti nustatyti linijinio šiluminio plėtimosi koeficientą, kiek įmanoma neįtraukiant šių faktorių. Tiesą sakant, apskritai šių veiksnių poveikis yra visiškas; daugumos jų neįmanoma visiškai atmesti.

Plieninė talpykla yra pilnai pripildyta 2,8 m3 etanolio. Talpykla ir etanolis yra šiluminėje pusiausvyroje ir abiejų temperatūra yra 32 °C. Kaip pakis kūno, įmerkto į žibalą, svoris, jei žibalo temperatūra pakils 50 laipsnių? Kūnas yra varinis rutuliukas, kurio spindulys r = 2 cm. Garvežio ratų skersmuo, esant temperatūrai t0° = 0 °C, yra d0 = 2 m. Nustatykite, koks yra ratų apsisukimų kiekio pokytis, vasarą, esant t1 = 35 °C ir žiemą, esant temperatūrai t2 = -25 °C, važiuojant s = 200 km atstumą. Plieninė sija yra įtvirtinta tarp dviejų sienų, esant temperatūrai lygiai 10 °C. Kokia jėga bus spaudžiama siena temperatūrai pasiekus 35 °C?

Strypas, kurio ilgis l1, pagamintas iš medžiagos, turinčios α1 linijinio ilgėjimo koeficientą, o strypas, kurio ilgis l2, pagamintas iš medžiagos, turinčios α2 linijinio ilgėjimo koeficientą. Šiuos strypus suvirinus gavome strypą, kurio ilgis l1 + l2. Gabaliukas vario įmerktas į vandenį. Kiek procentų pasikeis jį veikianti plūdrumo jėga, jeigu jis ir vanduo bus pakaitinti 40 °C? Kokia jėga reikia veikti plieninį strypą, kurio skerspjūvio plotas lygus 1 cm2, norint ištempti jį tiek, kiek jis pailgėtų, pakėlus temperatūrą 1 laipsniu.

Pastatų šiltinimas ir šilumos išsaugojimas: Norint pasiekti dabar galiojančius energinio efektyvumo reikalavimus, būtina visuose pastato atitvarose numatyti termoizoliacinį sluoksnį iš efektyvių šilumą izoliuojančių medžiagų. Šie reikalavimai (t.y. pasiekta aukšta pastato energinio naudingumo klasė) bus lengvai įvykdomi, jei projektuojant numatysite ir statant panaudosite tinkamo storio efektyvias termoizoliacines ROCKWOOL akmens vatos medžiagas. Todėl efektyvių termoizoliacinių medžiagų parinkimas tampa dar svarbesniu veiksniu, lemiančiu energijos suvartojimą pastate.

Koks reikalingas termoizoliacinio sluoksnio storis? Ir kaip jis apskaičiuojamas? Termoizoliacinio sluoksnio storis atitvarose priklauso nuo atitvaros rūšies ir pastato paskirties, naudojamos medžiagos rūšies, deklaruojamojo medžiagos šilumos laidumo koeficiento, atitvarinės konstrukcijos (pvz.: vėdinama ar nevėdinama konstrukcija) tipo. Atliekant reikalingo termoizoliacinio sluoksnio storio skaičiavimus pagrinde vadovaujamasi šiais norminiais dokumentais: STR 2.01.02:2016, LST EN ISO 6946:2008, LST EN 10456:2008. Pastatų atitvarų šiluminiai techniniai ir energinio naudingumo rodikliai: Šilumos perdavimo (U) koeficientas apibūdinamas kaip energinio nuostolio rodiklis. Kuo U mažesnis, tuo atitvara geriau izoluoja.

Šiluminė varža (R) ir šilumos laidumo koeficientas (λ): R priklauso nuo atitvarą sudarančių sluoksnių storio d ir jų projekto šilumos laidumo koeficiento λds. Ši vertė parodo temperatūros skirtumą priešingų sluoksnių paviršiuose. Šilumos laidumo koeficientas λ apibūdina medžiagos sugebėjimą praleisti šilumą ir išreiškiamas W/(m·K). Kuo mažesnis λ, tuo geresnės izoliacijos savybės. Deklaruojamieji, laboratoriniai ir projektiniai λ koeficientai skiriasi dėl matavimo sąlygų, užtikrinant tikslumą ir patikimumą.

1. Grafikas: šiluminės izoliacijos sluoksnių kaitos sąlygos ir U koeficiento priklausomybė nuo storio

Norint pasiekti dabar galiojančius energinio efektyvumo reikalavimus, būtina visose pastato atitvarose numatyti termoizoliacinį sluoksnį iš efektyvių šilumą izoliuojančių medžiagų. ROCKWOOL akmens vatos medžiagų storio pasirinkimas turi būti tinkamai apskaičiuotas, atsižvelgiant į šilumines savybes, atitvaros tipą ir pastato paskirtį. Pagrindiniai veiksniai, lemiantys storio pasirinkimą, yra atitvaros konstrukcija ir energijos taupymo tikslai.

Termoizoliacijos sluoksnio storio skaičiavimai dažnai įtraukiami į projektinę dokumentaciją, remiantis LST EN ISO 6946 ir kitomis nuorodomis. Tai leidžia nustatyti atitvaros visą šiluminę varžą R ir galutinį šilumos pralaidumo koeficientą U, kuris paveiks pastato energinį naudingumą.

tags: #skaldos #siluminis #koeficientas