Měření tepelného toku tepelné izolace - Heat flux measurements of thermal insulation - Wikipedia

Senzor tepelného toku podle standardní praxe ASTM C1041-10 pro měření tepelného toku na místě, obrázek ukazuje model IHF01

Měření tepelného toku tepelné izolace se používají v laboratorním a průmyslovém prostředí k získání referenčních nebo in situ měření tepelných vlastností izolačního materiálu.Tepelná izolace je testováno pomocí nedestruktivní testování techniky, na které se spoléhat senzory tepelného toku. Postupy a požadavky pro měření na místě jsou standardizovány v ASTM Standard C1041: „Standardní postup pro měření tepelných toků na místě v průmyslové tepelné izolaci pomocí snímačů tepelného toku“.^[1]

Laboratorní metody

Tato část je prázdná. Můžete pomoci přidávat k tomu. (Srpna 2018)

Metody na místě

Měření tepelné izolace na místě podle ASTM C0141 pomocí aplikace snímače tepelného toku na stěnu kotle

Měření tepelného toku na místě se často zaměřují na testování tepelných transportních vlastností například trubek, nádrží, pecí a kotlů, a to výpočtem tepelný tok q nebo zjevné tepelná vodivost ${ displaystyle lambda}$. Energetický zisk nebo ztráta v reálném čase se měří pseudo ustálený stav - podmínky s minimálním rušením a převodník tepelného toku (HFT). Tato metoda na místě je určena pouze pro ploché povrchy (jiné než trubky).

Postup měření

• Umístění HFT:
  • Senzor by měl být umístěn na izolační ploše, která představuje celkový systém. Například by neměl být umístěn uzavřený na vstupu nebo výstupu kotle nebo v blízkosti topného tělesa.
  • Chraňte snímač před jinými zdroji tepelného toku, které nejsou pro měření relevantní, např. solární radiace.
  • Zajistěte, aby byl HFT spojen s izolačním povrchem pomocí tepelné pasty nebo jiného vodivého materiálu. The emise HFT by mělo odpovídat emisi povrchu co nejblíže. Vzduch nebo jiný materiál mezi snímačem a povrchem měření může vést k chybám měření.
• Předběžná měření:
  • Změřte tloušťku izolačního materiálu na nejbližší milimetr.
  • V případě potřeby zaznamenejte okolní povětrnostní podmínky. Pro interpretaci výsledků může být zajímavá vlhkost, pohyb vzduchu a srážky
  • Změřte teplotu izolačního povrchu poblíž snímače a teplotu uvnitř izolačního materiálu, tj. Povrchu procesu.

Po úspěšné aplikaci těchto přípravků připojte senzor k a datalogger nebo integraci voltmetr a počkejte, dokud se nedosáhne pseudo ustáleného stavu. Po dosažení ustáleného stavu se doporučuje průměrovat naměřené hodnoty za krátkou dobu. Toto měření napětí je konečným měřením, ale pro dobré měření by tyto kroky měly být použity na více příslušných místech izolace.

Výpočet a přesnost

Tepelný tok ${ displaystyle q}$ lze vypočítat z napětí pomocí:

${ displaystyle q = { frac {V} {S}}}$

PROTI je Napětí měřeno HFT (měřeno v volt, V)

S je citlivost HFT (měřeno ve voltech / wattech na metr čtvereční ${ displaystyle { frac {Vm ^ {2}} {W}}}$)

Zdánlivou tepelnou vodivost lze vypočítat z:

${ displaystyle lambda = { frac {qD} {t_ {1} -t_ {2}}}}$

q je tepelný tok vypočítaný z HFT (měřeno ve wattech na metr čtvereční, ${ displaystyle { frac {W} {m ^ {2}}}}$ )

D je tloušťka izolačního materiálu (měřeno v milimetrech, mm)

${ displaystyle t_ {1}}$ teplota procesního povrchu, vnitřek materiálu

${ displaystyle t_ {2}}$ teplota povrchu v blízkosti HFT, vně materiálu

Interpretace a přesnost výsledků závisí na úseku měření, volbě HFT a vnějších podmínkách. Správné čidlo tepelného toku a testovací sekce měření jsou důležité pro dobré měření na místě a měly by vycházet z doporučení výrobce, předchozích zkušeností a pečlivého zvážení testovací oblasti.

Standardy

ASTM C1041: Standardní postup pro měření tepelného toku na místě v průmyslové tepelné izolaci pomocí snímačů tepelného toku

Viz také

• Hodnota R (izolace)

Reference

Bibliografie

• Johannesson, G., „Měření tepelného toku, termoelektrická měřidla, funkční principy a zdroje chyb“, divize technologie budov, Lund Institute of Technology, zpráva TUBH-3003, Lund,

Švédsko, 1979. (Koncept překladu, březen 1982, US Army Corps of Engineers)

• Poppendiek, H. F., „Proč neměřit tepelný tok přímo?“, Environmental Quarterly 15, No. 1, 1. března 1969.
• Gilbo, C. F., „Vodiče, jejich konstrukce a použití“, Věstník ASTM č. 212, únor 1956.