Metodo del flusso di calore
Che cos’è il metodo del flusso di calore?
Il metodo del flusso di calore determina la conducibilità termica ed il coefficiente di trasferimento del calore, noto anche come valore U,
di materiali a bassa conduttività termica come i materiali isolanti.
A tal fine, il campione viene posizionato tra una piastra riscaldata e una raffreddata, in modo da ottenere una configurazione simile a quella della piastra calda protetta (GHP) con singolo campione. Viene quindi generato un gradiente di temperatura attraverso il campione e viene misurato il flusso di calore che lo attraversa. Il flusso di calore viene determinato da due sensori posti tra il campione e ciascuna piastra.
La figura seguente mostra la configurazione schematica della misurazione:
Dal flusso di calore misurato q, il coefficiente di trasferimento del calore u (valore U) può essere calcolato da
Dove A è l’area del campione e ΔT è il gradiente di temperatura applicato.
La conduttività termica λ può essere determinata utilizzando il valore U e lo spessore d del campione
Poiché è necessario calibrare i sensori di flusso di calore con un materiale di conduttività termica nota, la misurazione HFM è comparativa e quindi il misuratore di flusso di calore è un metodo di misurazione relativo.
Quali proprietà vengono determinate?
Il misuratore di flusso di calore determina il coefficiente di trasferimento del calore (valore U) e la conduttività termica. A differenza del
GHP la misurazione HFM fornisce valori precisi di conduttività termica molto più rapidamente.
Tuttavia, le misurazioni GHP hanno un’accuratezza maggiore, poiché la misurazione HFM è un metodo comparativo e quindi presenta alcune incertezze.
Quali norme si applicano al metodo del flusso di calore?
- ASTM C518 – Metodo di prova standard per le proprietà di trasferimento di calore allo stato stazionario utilizzando il misuratore di flusso di calore
- ISO 8301 – Isolamento termico – Determinazione della resistenza termica allo stato stazionario e delle relative proprietà – Misuratore di flusso termico
- DIN EN 12667 EN 12 – Prestazione termica dei materiali e dei prodotti da costruzione – Determinazione della resistenza termica con i metodi della piastra calda protetta e del contatore di calore – Prodotti ad alta e media resistenza termica; versione tedesca EN 12667:2001