Metoda przepływomierza ciepła
Na czym polega metoda przepływu ciepła?
Przepływomierz ciepła określa przewodność cieplną i współczynnik przenikania ciepła, znany również jako wartość U materiałów o niskiej przewodności cieplnej, takich jak materiały izolacyjne.
W tym celu próbka jest umieszczana między ogrzewaną i chłodzoną płytą, tak aby konfiguracja była podobna do konfiguracji pojedynczej płyty z osłoniętą płytą grzejną (GHP). Następnie generowany jest gradient temperatury na próbce i mierzony jest przepływ ciepła przez próbkę. Przepływ ciepła jest określany przez dwa czujniki między próbką a każdą płytą.
Poniższy rysunek przedstawia schematyczną konfigurację pomiarową:
Na podstawie zmierzonego przepływu ciepła q, współczynnik przenikania ciepła u (wartość U) można obliczyć w następujący sposób
Gdzie A to powierzchnia próbki, a ΔT to zastosowany gradient temperatury.
Przewodność cieplną λ można określić na podstawie wartości U i grubości d próbki
Ponieważ konieczna jest kalibracja czujników przepływu ciepła za pomocą materiału o znanej przewodności cieplnej, pomiar HFM ma charakter porównawczy, a zatem przepływomierz ciepła jest względną metodą pomiaru.
Jakie właściwości są określane?
Przepływomierz ciepła określa współczynnik przenikania ciepła (wartość U) i przewodność cieplną. W przeciwieństwie do GHP pomiar HFM zapewnia dokładne wartości przewodności cieplnej znacznie szybciej.
Jednak pomiary GHP mają wyższą dokładność, ponieważ pomiar HFM jest metodą porównawczą i dlatego ma pewne niepewności.
Jakie normy mają zastosowanie do metody przepływu ciepła?
- ASTM C518 – Standardowa metoda badania właściwości przenoszenia ciepła w stanie ustalonym przy użyciu miernika strumienia ciepła
- ISO 8301 – Izolacja cieplna – Wyznaczanie oporu cieplnego w stanie ustalonym i właściwości pokrewnych – Miernik strumienia ciepła
- DIN EN 12667 EN 12 – Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych – Określanie oporu cieplnego metodami chronionej płyty grzejnej i przepływomierza ciepła – Wyroby o wysokim i średnim oporze cieplnym; wersja niemiecka EN 12667:2001