Metodo del misuratore di flusso di calore
Che cos’è il metodo del flusso di calore?
Il misuratore di flusso di calore determina la conducibilità termica e il coefficiente di trasferimento del calore, noto anche come valore U. valore U di materiali a bassa conducibilità 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). 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 conducibilità 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 conducibilità 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 conducibilità 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