Принцип работы утеплителя: Теплоизоляционные материалы

Как Работает Утеплитель Для Каркасного Дома 🛠 Не про каркас

Знание и понимание принципа работы утеплителя для каркасного дома позволит Вам пробраться через «рекламные и маркетинговые джунгли» производителей утеплителей и выбрать оптимальный по соотношению цена/качество утеплитель для Вашего каркасного дома.

Знание — сила!

Содержание

1. Принцип работы утеплителей для каркасного дома
2. Каркас без утеплителя
3. Каркас с утеплителем
4. Как работает минеральная вата при утеплении каркасного дома
5. Как работает пенопласт при утеплении каркасного дома
6. Как работает эковата при утеплении каркасного дома
7. Другие утеплители

Принцип работы утеплителей для каркасного дома

Никаких занудных исследований и рассуждений не будет: несколько  постулатов и небольшое погружение в вашу память о школьном курсе физики. Всё, что вы прочитаете дальше, вы уже знали. Просто перестали видить за пеленой рекламной болтовни продавцов и рассуждениями некомпетентных строителей и интернет-гуру, желающих всучить вам свои чудо-утеплители, работающие на чудо-принципах или строительные услуги сомнительного качества.

ВАЖНО!

Когда вы утепляете каркасный дом, вы утепляете его воздухом. ВОЗ-ДУ-ХОМ. А утеплитель является всего лишь ёмкостью в которую упакован воздух. Это главное, что вы должны понимать!

Рассмотрим подробнее как это работает. Сначала немного общей теории.

Воздух состоит из молекул газов (в основном азот, кислород, аргон, углекислый газ и другие газы по-мелочи). Как мы помним из курса физики молекулы газов хаотически передвигаются в пространстве (вспомните опыт с броуновским движением). В процессе передвижения молекулы воздуха сталкиваются друг с другом и обмениваются энергией. А именно, молекулы с бОльшей энергией при столкновении передают её молекулам с меньшей энергией. Не будем погружаться глубоко в физику энергий, иначе запутаемся, но при рассмотрении принципа работы утеплитей для каркасного дома, важно то, что тепло — это один из видов энергии.

При хаотичном движении в пространстве и столкновении друг с другом молекулы воздуха обмениваются тепловой энергией: «горячие» молекулы передают тепло «холодным».

Теперь вернёмся собственно к каркасному дому и значению утеплителей в его конструкции.

Каркас без утеплителя

В конструкции каркасного дома, в частности между стойками каркаса стены, есть место, в которое монтируется утеплитель. Представим, что мы оставляем эту полость пустой. Тогда пирог стены будет выглядеть следующим образом и в пустой полости будут происходить следующие процессы:

• тепло, получаемое от нагревательных приборов внутри каркасного дома, с помощью различных физических процессов передаётся молекулам воздуха внутри пустой полости, предназначенной для монтажа утеплителя,
• молекулы воздуха, обладающие тепловой энергией («тёплые» молекулы), сталкиваются с «холодными» молекулами и теряют часть своей тепловой энергии,
• приток молекул воздуха в пустую полость ничем не ограничен, количество «холодных» молекул воздуха, проникающих в полость практически бесконечно,
• «тёплые» молекулы сталкиваются с неограниченным количеством «холодных» молекул и быстро теряют тепловую энергию; тепло, выходящие из каркасного дома, буквально рассеивается в воздухе.

Каркас с утеплителем

Очевидно, что если затруднить или полностью ограничить поступление и перемещение молекул воздуха (как «холодных», так и «горячих») внутри полости в которую монтируется утеплитель, то «горячие» молекулы будут терять тепловую энергию медленнее. Утеплители для каркасного дома как раз таки и выполняю роль данных ограничителей.

Структура утеплителей такова, что внутри них содержится большое количество микрополостей (ячеек), образованных волокнами, частицами материала или с помощью вспенивания материала, из которого изготовлен утеплитель.

Как работает минеральная вата при утеплении каркасного дома

Минеральная вата состоит из длинных и тонких волокон (нитей) которые переплетаясь между собой образуют микрополости. Данные полости не исключают приток молекул воздуха извне, но значительно затрудняют его.

Аналогичную структуру имеют все минеральные ваты: и каменные (базальтовые) и так называемые стекловаты. Теплопроводность минеральных ват составляет в среднем 0,04 Вт/мК.

Как работает пенопласт при утеплении каркасного дома

Пенопласты (на основе полистирола, полиуретана и другие) на 98% состоят из воздуха, заключенного в полностью закрытые (замкнутые) микроячейки. Размер ячеек пенопластов составляет 0,3-0,5 мм.

Аналогичную структуру имеют напыляемый пенополиуретан (после затвердевания) и PIR-плиты. Большое количество ячеек и их маленькие размеры позволяют получить высокие теплозащитные свойства этих утеплителей.

Теплопроводности различных видов пенопластов:

• пеноплистирол — 0,037 Вт/мК,
• напыляемый пенополиуретан ~ 0,028 Вт/мК,
• PIR — 0,021 Вт/мК.

Как работает эковата при утеплении каркасного дома

Эковата состоит из маленьких распушённых кусочков бумаги и по своей структуре больше напоминает пух, а не вату. Как и пух, кусочки бумаги покрыты мелкими ворсинками, состоящими из целлюлозы и размельчённой древесины.

В процессе задувки эковаты её волокна и ворсинки расправляются, «насыщаются» воздухом и теплопроводность эковаты достигает приблизительно 0,032 Вт/мС. Обычная засыпка эковаты из мешка и «мокрый» клеевой способ нанесения эковаты значительно повышают теплопроводность, вплоть до 0,041 Вт/мС.

Другие утеплители

99% утеплителей, используемых в каркасных домах, работают по тому же принципу — утепляют дом воздухом.

Это относится как к более-менее известным утеплителям, так и к различной экзотике:

• льняные утеплители,
• конопляные утеплители,
• полиэфирные утеплители,
• кокосовые утеплители,
• солома,
• опилки,
• древесные маты STEICO FLEX,
• засыпной древесный утеплитель STEICO ZELL.

Часть 1: Воздухонепроницаемость и утеплитель

Пароизоляция
Ветровлагозащита
Утеплитель
Клейкие ленты и герметики
Изоляция окон
Герметичный монтаж проводов и труб
Штукатурный фасад
Крепеж
Вспомогательный инструмент

Подпишитесь на наши новости!

Спасибо! Ваша заявка отправлена!

Часть 1: Воздухонепроницаемость и утеплитель

От воздухонепроницаемости внутренней оболочки здания зависит качество работы утеплителя. В статье разбираем идеальный пирог, но все более подробно рассказываем в видео: принцип работы разных видов утеплителей, почему нужно защищать утеплитель изнутри и снаружи, проводим эксперименты на добровольцах.

Утеплитель помогает снизить расходы на отопление, избежать строительных повреждений и обеспечить комфортный микроклимат в помещении.

Чтобы утеплитель работал долго и эффективно, необходимо соблюсти с точки зрения конструктива и строительной физики важный аспект: утеплитель должен быть защищен с обеих сторон.

Идеальная конструкция выглядит так:

• С внешней стороны утеплителя расположен ветрозащитный слой, например в виде специальной мембраны.
• 
  По середине — утеплитель.
• 
  Со стороны помещения расположен воздухонепроницаемый слой, например пароизоляционная мембрана.

Такое расположение слоев защищает конструкцию от погодных явлений, конденсата, плесени и потоков воздуха в результате конвекции.  

Утепление неподвижным воздухом

Принцип работы всех утеплителей основывается на наличии неподвижного воздуха, заключенного в порах изоляционного материала (целлюлозные, пробковые материалы, материалы из минерального волокна, шерсти и др.).

Утеплитель без защиты: Беспрепятственное движение воздуха между порами значительно снижает эффективность работы утеплителя. 

Утеплитель, защищенный со всех сторон:  

Самая эффективная теплоизоляция – изоляция, защищенная от продувания. Только так она способна сохранять тепло внутри помещения зимой и прохладу летом.

Важным условием сохранения изоляционных свойств является сохранение неподвижности воздуха. Поэтому в конструкции с идеальным утеплением теплоизоляция закрыта со всех сторон.

На этом же принципе неподвижности воздуха в волокнах основываются согревающие свойства шерстяного свитера: пока дует холодный ветер, тепло не чувствуется. Стоит надеть легкую ветровку – согревающий эффект от свитера ощущается моментально.

Внутри защита от конвекции, снаружи — от ветра

В идеальной утепленной конструкции утеплитель защищен со всех сторон: снаружи ветронепроницаемой мембраной или например древесноволокнистой дождестойкой плитой (GUTEX Multiplex-top или GUTEX Ultratherm), изнутри — воздухонепроницаемой  пароизоляционной мебраной или воздухонепроницаемой конструкционной плитой, например ОСП. 

Важное условие:

воздухонепроницаемый слой требует идеального монтажа. Любые негерметичные места могут иметь последствия.

Более подробную информацию на эту тему вы получите посмотрев видео ниже.

Принцип работы утеплителя: рассказываем в теории и показываем в экспериментах

Читайте также

12 декабря 2022

Диффузно-открытые и диффузно-закрытые конструкции

Узнать больше

1 декабря 2022

5 причин почему вентканал в плоской кровле не работает

Узнать больше

2 сентября 2022

Плоская кровля в деревянном строительстве

Узнать больше

Принципы нагрева и охлаждения

Изображение

Понимание того, как тепло передается снаружи в ваш дом и из вашего дома в ваше тело, важно для понимания проблемы поддержания прохлады в вашем доме. Понимание процессов, которые помогают охлаждать ваше тело, важно для понимания стратегий охлаждения вашего дома.

Принципы теплопередачи

Изображение

Тепло передается от объектов, таких как вы и ваш дом, посредством трех процессов: проводимости, излучения и конвекции.

Теплопроводность — тепло, проходящее через твердый материал. В жаркие дни тепло передается в ваш дом через крышу, стены и окна. Теплоотражающие крыши, изоляция и энергосберегающие окна помогут уменьшить эту теплопроводность.

Излучение — это тепло, распространяющееся в виде видимого и невидимого света. Солнечный свет является очевидным источником тепла для дома. Кроме того, невидимое инфракрасное излучение с низкой длиной волны может переносить тепло непосредственно от теплых объектов к более холодным объектам. Благодаря инфракрасному излучению вы можете почувствовать тепло горячей конфорки на плите даже с другого конца комнаты. Старые окна позволяют инфракрасному излучению, исходящему от теплых предметов снаружи, проникать в ваш дом; оттенки могут помочь блокировать это излучение. Новые окна имеют низкоэмиссионное покрытие, блокирующее инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение также переносит тепло ваших стен и потолка прямо к вашему телу.

Конвекция — еще один способ передать тепло от стен и потолка к вам. Горячий воздух естественным образом поднимается вверх, отводя тепло от стен и заставляя его циркулировать по всему дому. Когда горячий воздух проходит мимо вашей кожи (и вы его вдыхаете), он согревает вас.

Охлаждение тела

Ваше тело может охлаждаться тремя способами: конвекцией, излучением и потоотделением. Вентиляция усиливает все эти процессы. Вы также можете охлаждать свое тело с помощью теплопроводности — например, некоторые автокресла теперь оснащены охлаждающими элементами — но обычно это непрактично для использования в вашем доме.

Конвекция происходит, когда тепло отводится от вашего тела через движущийся воздух. Если окружающий воздух холоднее вашей кожи, воздух будет поглощать ваше тепло и подниматься вверх. Когда теплый воздух поднимается вокруг вас, более холодный воздух занимает его место и поглощает больше вашего тепла. Чем быстрее движется этот воздух, тем прохладнее вы себя чувствуете.

Излучение возникает, когда тепло излучается через пространство между вами и предметами в вашем доме. Если объекты теплее вас, тепло будет двигаться к вам. Отвод тепла через вентиляцию снижает температуру потолка, стен и предметов обстановки. Чем прохладнее ваше окружение, тем больше тепла вы будете излучать на объекты, а не наоборот.

Пот может вызывать дискомфорт, и многие люди предпочли бы сохранять прохладу без него. Однако в жаркую погоду и при физических нагрузках потоотделение является мощным охлаждающим механизмом организма. Когда влага покидает поры вашей кожи, она уносит с собой много тепла, охлаждая ваше тело. Если ветерок (вентиляция) проходит над вашей кожей, эта влага испаряется быстрее, и вам становится еще прохладнее.

Как работает нагревательный элемент?

Одним из самых влиятельных изобретений в области современного отопления и электричества является нагревательный элемент. Электрические обогреватели, тостеры, сушилки и многое другое полагаются на нагревательные элементы. Но что такое нагревательный элемент и как работает нагревательный элемент?

Наши технические специалисты всегда готовы помочь вам Расписание онлайн сегодня

Содержание

Что такое нагревательный элемент?

Нагревательный элемент преобразует электрическую энергию в тепло посредством процесса сопротивления, также известного как Джоулев нагрев. Электрический ток, проходящий через элемент, встречает сопротивление, которое выделяет тепло.

Как правило, нагревательные элементы изготавливаются из катушки, ленты или полоски проволоки, которая обеспечивает тепло, как нить накала лампы. Нагревательные элементы содержат электрический ток, который проходит через катушку, ленту или проволоку и сильно нагревается. Нагревательный элемент преобразует проходящую через него электрическую энергию в тепло, которое распространяется наружу во всех направлениях.

Как работает нагревательный элемент?

Нагревательные элементы помогают преобразовывать электричество в тепло. Однако, чтобы понять, как работает нагревательный элемент, мы должны помнить некоторые основные уроки электричества.

Во-первых, проводники хорошо переносят электричество. И наоборот, изоляторы являются плохими носителями электричества. И проводники, и изоляторы оказывают сопротивление протекающему по ним электрическому току, хотя и в разной степени. Проводники имеют низкое сопротивление, а изоляторы — высокое сопротивление. Таким образом, электронные схемы включают резисторы, которые контролируют величину протекающего тока. Наконец, как работает нагревательный элемент?

«Резисторы работают путем преобразования электрической энергии в тепловую. Другими словами, они нагреваются, когда через них проходит электричество. Но это делают не только резисторы. Даже тонкий кусок провода нагреется, если через него пропустить достаточное количество электричества. Это основная идея ламп накаливания (старомодные лампы в форме лампочки). Внутри стеклянной колбы есть очень тонкая катушка проволоки, называемая нитью.

Когда через него проходит достаточное количество электричества, он очень ярко светится добела, так что он действительно излучает свет, выделяя тепло». В результате нагревательные элементы представляют собой прочный электрический компонент, который выделяет тепло, когда через него проходит большой электрический ток.

Типы нагревательных элементов

Многие приборы содержат нагревательные элементы, а это означает, что существует несколько типов нагревательных элементов.

• Металлические нагревательные элементы

Металлические нагревательные элементы обычно изготавливаются из нихрома, состоящего из 80% никеля и 20% хрома. Из нихрома 80/20 получаются отличные нагревательные элементы, потому что этот материал обладает довольно высоким сопротивлением.

Другие типы металлических нагревательных элементов включают резистивную проволоку, которая обычно используется в таких устройствах, как тостеры, фены, печи и напольное отопление. Кроме того, травленая фольга, которая также изготавливается из материалов, аналогичных резистивной проволоке, и обычно используется в приложениях для прецизионного нагрева.

• Нагревательные элементы PTC

Нагревательные элементы с ПТКС изготавливаются из проводящей резины с ПТКС и имеют экспоненциальное увеличение удельного сопротивления при повышении температуры. Эти нагревательные элементы работают с нагревателями, которые производят большое количество энергии на холоде. В результате они быстро нагреваются и поддерживают постоянную температуру.

• Композитные нагревательные элементы

Композитные нагревательные элементы состоят из трубчатых или покрытых оболочкой элементов и образуют тонкую спираль из проволоки из устойчивого к нимрому нагревательного сплава. Композитные нагревательные элементы могут быть встроены в такие бытовые приборы, как тостер, в виде прямого стержня. И наоборот, композитные элементы можно сгибать и встраивать в бытовые приборы, такие как электрические плиты, духовки или кофеварки.

Как починить или отремонтировать нагревательный элемент?

Номер детали многих нагревательных элементов указан на самом элементе. Это помогает определить деталь, которая помогает при замене. Например, знание точной детали помогает техническим специалистам решить любые проблемы с нагревательными элементами (в частности, в печи).

«Номер детали нагревательного элемента указан на самом нагревательном элементе. На всех печах указаны модель и серийный номер на видном месте, чтобы облегчить поиск запасных частей. Если печь устанавливается поставщиком услуг, поставщик услуг также размещает на внешней стороне печи наклейку с контактной информацией для получения помощи и услуг по ремонту. Если номер недоступен, производитель печи, также четко обозначенный снаружи системы, предоставит правильную запасную часть нагревательного элемента».

Услуги по ремонту и замене систем отопления

Для замены электрического нагревательного элемента требуется помощь лицензированного подрядчика по ОВКВ. Как правило, компания, которая установила вашу печь, лучше всего подходит для ремонта, но любой подрядчик по качественному отоплению обладает знаниями, чтобы решить проблемы с вашим нагревательным элементом. Наша команда техников предлагает исключительные услуги по ремонту HVAC в Стэмфорде, Коннектикут и других областях.