Теплоизоляция для дома – какую лучше выбрать: перечень материалов | Своими руками
Сегодня для утепления жилых и промышленных зданий используется довольно много самых разных теплоизоляционных материалов, но самые распространённые из них четыре: минераловатные или стекловатные маты, гранулированная крошка из натуральных целлюлозных волокон, напыляемая полиуретановая пена и жёсткие панели из пенопласта.
В установившемся диапазоне цен на перечисленные изоляционные материалы максимальная стоимость единицы обьёма отличается от минимальной в 5 раз. Удельный же коэффициент теплового сопротивления изоляции R (показатель эффективности теплоизоляции) лежит в диапазоне от 2,7 до 7 на дюйм. Но кроме эффективности и цены при выборе того или иного типа утеплителя необходимо принимать во внимание и другие факторы. Например, создаёт ли выбранная теплоизоляция эффективный барьер, препятствующий продуванию ограждающих конструкций? Какие необходимо принять меры для защиты теплоизоляции от проникающей влаги и паров воды? Будет ли она препятствовать росту плесени, и не поселятся ли в ней мыши и насекомые?
Решать все перечисленные вопросы нужно в комплексе, чтобы не совершить ошибку, которую исправить после завершения строительства дома будет уже очень сложно, если вообще возможно. Не следует также забывать и о том, что в жилом доме почти 70% потребляемой энергии расходуется на отопление и охлаждение, поэтому выбор теплоизоляции может сильно повлиять и на эксплуатационные расходы. Учитывая эти моменты, рассмотрим более подробно основные теплоизоляционные материалы.
МАТЫ ИЗ СТЕКЛОВОЛОКНА ИЛИ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ
Есть несколько причин, по которым этот вид теплоизоляции используется более чем в 75% частных домов. Во-первых, маты легко укладывать. Во-вторых, они обеспечивают хорошую теплоизоляцию, не горят, всегда имеются в продаже и относительно дёшевы, а на появляющиеся 8 последнее время данные об их отрицательном влиянии на здоровье человека особого внимания пока не обращают.
В продаже есть маты разной толщины и ширины для укладки в каркасы с различным шагом стоек. Часто изготовители выпускают их разной плотности и с результирующим коэффициентом Rot 2,9 до 4,3 на дюйм.
На первый взгляд укладка матов кажется достаточно простым делом — надо только обрезать мат до нужной длины, уложить его между стойками или перемычками каркаса и закрепить тем или иным способом. Но есть и нюансы.
При обрезке матов по длине или ширине выдержать точные размеры не так просто, а зазоры шириной всего в 1 мм могут привести к серьёзным потерям тепла. При неаккуратной укладке матов или чрезмерной их деформации реальный коэффициент R будет меньше заявленного производителем. Из этого следует, что при монтаже матов не должно быть зазоров, пустот или незаделанных щелей, а также просветов при их креплении вокруг труб и кабелей.
МИНЕРАЛОВАТНЫЕ МАТЫ
Теплоизоляционные маты из стекло- или минеральной ваты выпускаются как с различного вида облицовкой (из алюминиевой фольги, крафт-бумаги или специальных паро- и гидроизоляционных плёнок), так и без неё. Наличие облицовки позволяет существенно упростить и ускорить монтаж теплоизоляции, так как одновременно обеспечивается паро- или гидроизоляция стен, перекрытий и крыши. Однако неправильно выбранная облицовка может принести больше вреда, чем пользы.
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ НА ОСНОВЕ НАТУРАЛЬНЫХ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН
Эта насыпная изоляция представляет собой гранулированную крошку, которая вырабатывается из переработанной бумаги и упаковочного картона. Она имеет небольшую плотность (около 0,02 г/см3) и очень хорошие теплоизоляционные свойства — удельный коэффициент теплового сопротивления R не менее 3,5 на дюйм. Гранулы подают, как правило, по шлангу с помощью сжатого воздуха, поэтому ими легко заполнить даже самые узкие полости и щели, в которые трудно уложить маты. Благодаря плотной укладке (засыпке) существенно снижается воздухопроницаемость и продуваемость ограждающих конструкций даже без применения специальных ветрозащитных плёнок и мембран.
Большим плюсом этого вида теплоплоизоляции является то, что с ним одинаково удобно работать как при возведении новых домов, так и при реконструкции старых. Причём во время ремонта дополнительное утепление каркасных стен гранулированной крошкой из натуральной целлюлозы не требует серьезного вмешательства в конструкцию дома или полной замены внешней и внутренней отделки. Вполне возможно временно демонтировать часть панелей наружной отделки, просверлить в обшивке небольшие отверстия и заполнить пазухи стен утеплителем, не затрагивая внутренней отделки, а затем просто установить на прежнее место демонтированные панели.
Во вновь строящихся домах целлюлозный утеплитель можно закладывать в пазухи стен как в сухом, так и в увлажнённом виде. Влага временно склеивает отдельные гранулы и позволяет им прилипнуть к вертикальным элементам конструкции, в результате чего засыпка получается более плотной и равномерной. После высыхания целлюлозная крошка полностью восстанавливает свои теплоизоляционные свойства, однако при избытке влаги процесс сушки может занять несколько недель. Обшивать стены или устраивать пароизоляцию до полного испарения воды из заложенной в пазухи крошки недопустимо, так как влага окажется «запертой» внутри стен со всеми вытекающими отсюда последствиями. Когда же целлюлозный утеплитель высохнет, стены обшивают гипсокартоном или сьёмными фанерными панелями с заранее высверленными в них отверстиями.
По своим теплоизоляционным свойствам гранулированная крошка из натуральной целлюлозы и стекло-ватные маты практически равноценны. Примерно одинаковы они и по цене. Однако эти утеплители существенно различаются тем, как они реагируют на влажность окружающего воздуха – целлюлоза впитывает влагу из воздуха, а стекловолокно нет.
Производители гранулированной целлюлозной крошки утверждают, что способность поглощать и отдавать влагу — бесспорный плюс этого вида теплоизоляции, так как делает практически ненужным устройство специальной пароизоляции почти во всех климатических зонах. Слой уложенного в стене целлюлозного утеплителя является своеобразным буфером, который регулирует влажность воздуха в помещении, поддерживая её на оптимальном уровне. С этим согласно и большинство специалистов.
Однако если в слое утеплителя — и целлюлозной крошки, и матов из стекловолокна — по тем или иным причинам происходит конденсация паров воды, то это приводит к резкому снижению его теплоизоляционных свойств. К тому же маты из стекловаты при намокании уплотняются и «оседают-, что может привести к появлению пустот и щелей, которые становятся причиной дополнительных теплопотерь.
Читайте также: Утепление и теплоизоляция бани своими руками
НАПЫЛЯЕМАЯ ПЕНА
Напыляемая пена — наиболее дорогой вид теплоизоляции, используемый для жилых зданий. Однако у неё есть и немало преимуществ, к которым можно отнести очень высокий коэффициент теплового сопротивления R и очень низкую воздухопроницаемость. Существует два типа напыляемой пены: с отрытыми и закрытыми ячейками. Оба являются двухкомпонентными. Пену наносят на стены с помощью пнеемо-распылительного оборудования. При попадании на любую поверхность она значительно увеличивается в объёме и быстро застывает. Пена легко проникает в любые труднодоступные места, а излишки её легко срезать.
Пена с открытыми ячейками после застывания увеличивается в объёме почти в 100 раз, имеет коэффициент R около 3,6 на дюйм. В качестве вспенивающего агента для этой пены используется вода, а для пены с закрытыми ячейками — легкокипящие фторсодержащие углеводороды (фреоны или хладоны). При застывании такая пена увеличивается в объёме примерно в 30 раз, а коэффициент R составляет около 7 на дюйм. Однако с течением времени он снижается примерно до 5 на дюйм.
Основное различие между пеной с отрытыми и закрытыми ячейками заключается в «лёгкости» прохождения водяного пара через слой теплоизоляции, так называемой паропроницаемости. Пена с открытыми ячейками имеет высокое значение проницаемости — от 9 до 10 perm*. У пен с закрытыми ячейками этот параметр меньше 1 perm. Это различие и определяет основные области применения того или иного типа пены.
Так, выбор теплоизоляции для крыши определяется, прежде всего, климатической зоной, в которой строится дом. В холодном климате нужно использовать пену с низкой паро-проницаемостью, чтобы избежать образования конденсата, а в очень жарком климате, где необходима защита от перегрева, а не от охлаждения, можно использовать пену с высокой паропроницаемостью.
Ещё один плюс напыляемой пены, который всегда подчёркивают её производители, состоит в том, что пена и того, и другого типа создаёт очень эффективный воздушный барьер, практически полностью исключающий воздухопроницаемость (продуваемость) ограждающих конструкций дома. Это свойство пены позволяет до минимума снизить теплопотери, связанные с утечками воздуха через неплотности в стенах и перекрытиях. Однако при этом не следует забывать и об обратной стороне медали. Чтобы обеспечить комфортные условия проживания в таких условиях, приходится оборудовать дом системой принудительной вентиляции во всех без исключения его помещениях от подвала до чердака.
Относительно высокая стоимость работ по теплоизоляции дома с помощью напыляемой пены складывается не только из цены необходимых компонентов {для пены с открытыми и с закрытыми ячейками она примерно одинакова). Для нанесения пены необходимо довольно сложное и дорогое профессиональное оборудование, которое доверяют только высококвалифицированным специалистам. Эта работа не для любителей, так как для её выполнения требуются и опыт, и соответствующие навыки.
Ссылки по теме Материалы для утепления и теплоизоляции Часть 1 и Часть 2
ПЛИТЫ И БЛОКИ ИЗ ПЕНОПЛАСТА
Теплоизоляция этого типа обладает достаточно высокой конструкционной жёсткостью. Применяют её преимущественно в тех местах, где невозможно использовать маты, насыпную изоляцию из натуральной целлюлозы и напыляемую пену.
Вспененный полистирол — самый дешёвый из этой группы теплоизоляционных материалов, однако он имеет и самый низкий (среди утеплителей этого класса) коэффициент R — около 4 на дюйм. Панели формуют из вспененных шариков полистирола (с закрытыми ячейками) в литейных формах с помощью пара под давлением. Этот материал имеет яркий белый цвет и применяется не только для изготовления теплоизоляционных панелей и блоков, но и для формовки несъёмной опалубки, использующейся при отливке монолитных бетонных конструкций. Очень часто панели из вспененного полистирола обрабатывают специальными препаратами, отпугивающими насекомых. К недостаткам этого материала можно отнести то, что обычно он имеет не очень высокую механическую прочность, и его поверхность легко повреждается как при транспортировке, так и во время монтажа на строительной площадке.
ЭКСТРУДИРОВАННЫЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛ
Сегодня это один из лучших теплоизоляционных материалов. Имеет коэффициент R около 5 на дюйм, что намного выше, чем у вспененного полистирола. Панели из экструдирован-ного пенополистирола (с закрытыми ячейками) выпускают как с различными видами облицовки, так без нее. Причём облицованные панели обладают прочностью на сжатие до 4,2 кг/смг. Экструдированный пенополистирол примерно в 1,5-2 раза дороже вспененного и. в отличие от последнего, имеет очень высокую влагостойкость, что позволяет использовать его в качестве теплоизоляции не только стен и крыш, но и подземных частей зданий.
ПЕНОПОЛИУРЕТАН (ПОЛИИЗОЦИАНУРАТ)
В рассматриваемой группе теплоизоляционных материалов обладает самым высоким коэффициентом R — выше 6 на дюйм, а стоят панели из пенополиуретана не намного больше панелей из экструдированного пенополистирола. Начиная с 2003 года, когда было освоено массовое производство этого материала, он постепенно вытесняет все прочие пеноизоляционные материалы из традиционных областей их промышленного применения. Сдерживают этот процесс лишь относительно низкая прочность на сжатие (не выше 1,4 кг/см 2) и не слишком высокая по сравнению с экструдированным пенополистиролом влагоустойчивость пенополиуретана. Однако эти недостатки производители успешно компенсируют различными видами отделки — от алюминия до стеклопластика, — от которых зависит долговечность и проницаемость панелей.
Основное преимущество полиуретана над полистиролом — высокая огнестойкость. При температуре выше 80° С панели из полистирола могут начать деформироваться, терять прочность или разрушаться, полиуретан же может выдержать температуру до 150е С и даже выше, так как относится к классу термореактивных пластиков. При воздействии на него открытого пламени он лишь обугливается, а не плавится и не воспламеняется.
Читайте также: Теплоизоляционные штукатурки – какие выбрать и как наносить
ТАК КАКОЙ ЖЕ ИЗ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ЛУЧШЕ ВЫБРАТЬ?
Запутались? Коэффициент R, величина паропроницаемости и эффективность воздушного барьера — неспециалисту разобраться во всём этом не так-то просто. Давайте попробуем собрать всё вместе и подвести итог. Для большинства из нас выбор того или иного типа теплоизоляции сводится к простому вопросу: «Как зимой и летом жить в комфортном микроклимате, но при этом не платить слишком много?»
Мы попросили опытных инженеров-строителей разработать схему теплоизоляции для фундаментов, стен и перекрытий, которую можно рекомендовать для домов, расположенных в умеренной климатической зоне, характерной для средней полосы.
Они разработали два варианта: упрощённую схему, которую практически любой домовладелец может реализовать самостоятельно, и улучшенную, обеспечивающую более высокие энергоэффективность дома и степень комфорта, но более дорогую и требующую для выполнения работ привлечения профессионалов. Обе схемы приведены на рисунке внизу: слева — первый вариант, а справа — улучшенный.
Так как же ответить на вопрос, какому из теплоизоляционных материалов отдать предпочтение? Мой ответ многим покажется неожиданным. Лично я считаю, что при выборе того или иного типа изоляции необходимо ориентироваться на местные цены, чтобы не переплачивать лишнее. Главное — не материал, а правильное его применение, точное соблюдение всех технических требований и технологии монтажа. Если все сделано правильно, любой из перечисленных материалов обеспечит необходимый уровень защиты от потерь тепла и экономии энергии.
На заметку:
При неаккуратной укладке минераловатных матов в пазухах стоек, а также вдоль трубопроводов или кабелей, могут остаться просветы и зазоры, через которые холодный воздух будет свободно проникать в помещение. Это существенно снижает эффективность теплоизоляции.
Минераловатные маты должны плотно, без зазоров, прилегать к стойкам и балкам каркаса.
Во вновь возводимом доме гранулированную крошку из натуральной целлюлозы удобнее укладывать в увлажнённом виде. Это позволяет работать как с открытыми, так и закрытыми полостями и проконтролировать плотность и равномерность заполнения проёмов между стойками каркасных стен. После высыхания утеплитель полностью восстанавливает свои свойства.
Гранулированная крошка из натуральной целлюлозы – основное достоинство этого вида теплоизоляции состоит в том, что при плотной укладке (засыпке) она существенно снижает продуваемость практически любых каркасных ограждающих конструкций, обеспечивая при этом и достаточно высокое сопротивление теплопередаче, в некоторых случаях даже большее, чем традиционные маты из стекловаты. Кроме того, благодаря способности легко поглощать и также легко отдавать влагу, целлюлозная крошка поддерживает влажность воздуха в жилых помещениях на оптимальном комфортном уровне.
Панели и блоки из вспененных материалов – панели из вспененного полистирола достаточно универсальны. Они одинаково эффективно могут использоваться в качестве теплоизоляции стен, крыши и перекрытий. Однако для фундаментов и подвалов лучше применять панели из экструдированного пенополистирола, так как они имеют непревзойдённую водостойкость и не теряют своих свойств даже в жёстких условиях эксплуатации. Панели из пенополиуретана (полиизоцианурата) чаще всего используют в качестве дополнительной теплоизоляции при наружной обшивке стен, так как они обладают самым высоким коэффициентом R, а также в тех случаях, когда по противопожарным требованиям необходима повышенная огнестойкость слоя теплоизоляции.
Две схемы теплоизоляции жилого дома
Схема утепления потолочного перекрытия.
Для снижения потерь тепла все проёмы в перекрытии должны быть тщательно загерметизированы. В упрощённом варианте теплоизоляционные маты укладывают в два слоя с перекрытием стыков. В улучшенном варианте необлицованные маты укладывают в несколько слоев или используют насыпную теплоизоляцию — гранулированную крошку из натуральной целлюлозы.
Схема утепления стен.
Основное требование к теплоизоляции стен состоит в том, что влага, проникшая внутрь стены, должна иметь возможность свободно испаряться, чтобы намокшие стены высыхали. Для этого под наружной обшивкой обязательно нужно оставить вентилируемый зазор, а со стороны помещений не следует укрывать стены паронепроницаемой плёнкой. В упрощённом варианте фанерная обшивка и пергамин обеспечивают надёжный барьер от продувания стен и не препятствуют испарению влаги. Этому же служит и вентилируемый зазор с тыльной стороны сайдинга. В улучшенном варианте вместо минераловатных матов используется насыпная теплоизоляция из гранулированной целлюлозной крошки, а с наружной стороны добавлены уложенные в два слоя панели из экструдированного пенополистирола толщиной 25 мм.
Схема утепления подвала.
Самая большая проблема всех подвальных и цокольных помещений — влага и сырость. От образования конденсата может избавить пароизоляция, а для удаления просачивающейся воды все подвальные и цокольные помещения должны быть оборудованы эффективным дренажом. В упрощённом варианте в качестве теплоизоляции стен использованы панели из экструдированного пенополистирола, а обшивка стен выполнена из влагостойкого гипсокартона по деревянной обрешётке. В улучшенном варианте стены утеплены напыляемой пеной с закрытыми ячейками, так она обеспечивает дополнительную пароизоляцию и практически полностью исключает продуваемость подвальных помещений. Отделка стен также выполнена из влагостойких гипсокартонных панелей, но не по обрешётке, а по каркасной фальшстенке, внутренние полости которой использованы для прокладки труб, кабелей и других инженерных коммуникаций дома.
Пометка к условным обозначениям: Паропроницаемость строительных материалов в Великобритании и США измеряется в относительных единицах perm (от термина permeability – проницаемость). 1 perm означает, что при разнице давления водяных паров между холодной и тёплой сторонами материала, равной 1 дюйму высоты ртутного столба (1 дюйм Hg), в течение / часа через 1 кв. фут строительного материала проходит 1 капля воды (массой 1/7000 фунта).
Автор: С. Гибсон (United Kingdom)
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.Ниже другие записи по теме “Как сделать своими руками – домохозяину!”
Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.
Будем друзьями!
Теплоизоляционный материал: как правильно выбрать.
Прежде чем отправляться в магазин или на рынок за теплоизоляцией, следует разобраться, какой материал вам лучше всего подойдет. Учимся грамотно выбирать утеплитель.
На фото:
1Решите, какой вид конструкции вы хотите утеплить. Для утепления каждого конкретного вида – стен, кровли, полов – производители выпускают теплоизоляционный материал с уникальными характеристиками, подобранными под решение конкретной задачи. Например, подвальные помещения и полы по лагам утепляют прочными материалами, крыши – водостойкими, а в каркасные стены легче монтировать мягкие и упругие.
2Определитесь с каким материалам вам будет удобнее работать. Если вы собираетесь класть теплоизоляционный материал в небольшом помещении в одиночку, то лучше выбрать плиточный материал. Если нужно утеплить большое пространство и вы пригласили бригаду мастеров, то уместнее покупать материал в рулонах – раскатывать и монтировать его удобнее на пару.
3
Обратите внимание на размеры утеплителя. Предположим вам нужно утеплить полы на деревянных лагах. Расстояние между лагами обычно составляет 60 см. Значит, нужно приобретать изоляцию шириной 61/122 см. В этом случае вам не понадобится дополнительный крепеж – при монтаже материал встанет враспор.
4Поинтересуйтесь свойствами материалов. В первую очередь – коэффициентом теплопроводности, это ключевой показатель «теплоты» материала. Чем ниже этот показатель, тем лучше материал будет защищать от холода. Не последнюю роль играет и упругость теплоизоляционного материала – утеплитель с повышенной упругостью плотнее прилегает и надежнее фиксируется в конструкции. По специальным пометкам на этикетке можно определить пожарные характеристики материалов (НГ – негорючий, Г1 – слабогорючий, Г2 и выше – горючий) . Если вас заботит безопасность материала, попросите у продавца предъявить специальный сертификат и поищите на этикетке отметку о гигиенической безопасности продукта.
В статье использованы изображения: izovol.ru
Как правильно выбрать теплоизоляционный материал для вашего дома
Известно, что правильное утепление дома помогает сохранить необходимую температуру и снизить затраты на отопление. Чаще всего домовладельцы сталкиваются с вопросами утепления всего несколько раз в жизни, не имея достаточно опыта и знаний о теплоизоляционных материалах. Чтобы сделать правильный выбор теплоизоляции, лучше всего обратиться к экспертам. Так мы и сделали, побеседовав с руководителем направления отдела продаж ИЖС Россия ООО «Кнауф Инсулейшн» Екатериной ДЫХТА.
— Екатерина, каков ваш прогноз перспектив рынка индивидуального жилищного строительства?
— На российском рынке индивидуального жилищного строительства вводится порядка 33 млн кв. м жилья в год. Впрочем, в кризисном 2015 году мы прогнозируем нулевой показатель роста, возможна и отрицательная динамика. Будет достраиваться в основном то, что находится на уровне готовности от 70%. Новое же строительство возможно только после тщательного анализа его целесообразности.
— На какого потребителя рассчитана минераловатная теплоизоляция?
— Сфера применения минераловатной теплоизоляции довольно велика — от индивидуального до промышленного и гражданского строительства. Значительная часть теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон ориентирована на малоэтажное строительство — дачное или коттеджное. Такой продукт может применяться как при возведении небольшого дачного домика, так и для роскошного загородного дома с мансардами. И самое важное — сделать правильный выбор продукта, исходя из сферы его применения и технических характеристик.
— Какие преимущества имеют ваши теплоизоляционные материалы?
— Потребители сравнивают наш теплоизоляционный материал с шерстью овечки: настолько он приятен на ощупь. Материал на самом деле очень гибкий и упругий, поэтому с любой поверхностью утепления, даже со сложной геометрией, он справляется без затруднений.
Материал производится как в рулонах, так и в плитах, при этом вся продукция поставляется в герметичной вакуумной упаковке, что позволяет значительно уменьшить его объем. А это дает ощутимые плюсы при транспортировке утеплителя. После того как продукт распакован, он увеличивается в объемах в 10 раз.
И, наверное, самое важное — все утеплители KNAUF Insulation изготовлены из безопасных материалов, которые производятся по инновационной технологии без применения продуктов нефтехимии, а именно — без фенолформальдегидных и акриловых смол. Помимо этого, все наши утеплители являются негорючими и устойчивы к насекомым и грызунам.
— Расскажите чуть подробнее о продуктах и сферах их применения.
— Не все знают, что самые большие потери тепла мы получаем через недостаточно утепленную крышу. Именно поэтому значительная доля в сегменте ИЖС приходится именно на рынок утепления скатных кровель. А поскольку большинство застройщиков хотят по максимуму использовать дополнительные площади для комфортного проживания, обустройство жилой мансарды сегодня — в числе основных трендов. Именно поэтому в нашей линейке для частного домостроителя доминирующим направлением является утепление скатной кровли.
Для решения этой задачи у нас есть оптимальный продукт «ТеплоKNAUF Дом». Этот утеплитель создан по популярной и зарекомендовавшей себя технологии «3D-упругость»: он плотно прилегает к элементам конструкции, нейтрализуя «мостики холода».
Еще один материал — «ТеплоKNAUF Коттедж», который также применяется для подобных задач. Это более дорогой вариант, который обеспечивает самое теплое и инновационное решение для домов, где хозяин привык выбирать лучшие технологии, но при этом не переплачивать лишнего. Этот негорючий и упругий утеплитель, созданный по технологии «3-в-1», отлично подходит для полноценной защиты дома от холода и шума. Более того, он обладает превосходными водоотталкивающими характеристиками.
— То есть вашим утеплителям не страшна влага?
— Да. Например, в продукте «ТеплоKNAUF Коттедж» мы применяем гидрофобную водоотталкивающую пропитку Aquastatik, которая не дает впитываться влаге. Соответственно, материал не подвержен гниению и образованию грибка в течение всего срока эксплуатации.
— А возможно ли один и тот же материал применять для разных задач — в целях экономии и оптимизации процесса?
— Абсолютно. Материал для утепления домов со скатной кровлей может применяться как для самой кровли, так и для фасадов. Но, конечно, все зависит от конструктивных особенностей возводимого строения. Если используется навесной фасад, например из керамогранита или кирпича, то на этот случай есть материал «ТеплоKNAUF Премиум». Он идеально подходит для домов из кирпича. Это премиальный продукт с расширенной сферой применения, и он рекомендован для утепления кровли, перегородок, стен под сайдинг и слоистой кладки.
Вообще, под каждую конструкцию дома (из кирпича, деревянного бруса, каркасного дома) у нас есть свое, наиболее подходящее решение. Например, продукт «Дача» используется для утепления перекрытий пола и потолка — то есть для всех горизонтальных ненагружаемых конструкций. Для продуктов «Дом», «Дом Мини» и «Коттедж» сфера применения универсальна. Эти материалы предназначены для утепления скатных кровель и фасадов. А вариант «Мини» предлагается в небольших упаковках, что позволяет заказчику не покупать лишнего материала.
— С теплоизоляцией понятно. Но зачастую домовладельца, помимо вопросов тепла, беспокоят еще вопросы звукоизоляции. Как быть с этим?
— Вообще говоря, все теплоизолирующие материалы KNAUF Insulation обладают звукоизолирующими свойствами. У нас также есть специализированный продукт «АкустиKNAUF», который хорош для устройства акустических перегородок внутри дома. В зависимости от выбранной конструкции этот материал обеспечивает шумозащиту не менее 46 децибел, что соответствует стандартам по шумоизоляции для жилых помещений. Это достигается за счет длины самого волокна, из которого изготовлен материал.
— В последние годы потребитель хочет получать не только хороший тепло- и звукоизоляционный материал. Его волнует и «зеленая» составляющая этого продукта.
— Все заводы KNAUF Insulation работают по самым передовым технологиям, что, безусловно, обеспечивает экологичность производства. При изготовлении теплоизоляционных материалов мы используем связующее на основе натуральных компонентов. Именно поэтому KNAUF Insulation отличаются естественным бурым цветом, схожим с цветом запеченных в духовке продуктов питания.
— Насколько долговечна такая продукция?
— Как любой уважающий себя производитель, мы заботимся о долговечности нашей продукции. Срок службы всех производимых нами утеплителей соотносится со сроком службы самого дома, а это не менее 50 лет — естественно, без потери своих теплоизоляционных свойств.
— Меняется ли ваша ценовая политика в нынешней сложной экономической ситуации?
— Наше ценовое позиционирование не изменилось даже с учетом кризиса. Невзирая на то, что этот и ближайшие годы могут оказаться в целом очень и очень непростыми, мы не склонны менять свое ценовое позиционирование: цена нашего товара сопоставима с его качеством. Теплоизоляционные материалы, выпускаемые на наших предприятиях, занимают лидирующие позиции, а оборудование, на котором они изготавливаются, отвечает самым современным требованиям.
— И самое главное — где можно купить такой качественный минераловатный утеплитель?
— Со своей продукцией мы добрались до самых отдаленных уголков страны и теперь широко представлены на всей территории России, а также в отдельных странах СНГ. А с постройкой и запуском в 2014 году нового завода в Тюмени мы теперь получили возможность быть ближе к потребителю и на Дальнем Востоке.
Беседу вел Владимир МОCКВИН
На сегодняшний день известны 3 способа передачи тепла:1. Конвекцияэто передача тепла за счет перемещения материи, например воздуха или воды. Таким образом тепло передается в жидких и газообразных средах. Зимой воздух в наших помещениях нагревается более менее равномерно благодаря естественной конвекции, ну и когда вода течет по трубам отопления – это тоже конвекция, чаще принудительная. 2. Теплопроводностьпередача тепла внутри материи, подобная передаче электрического тока в проводниках. Все пользуются электричеством, но четкой теории, объясняющей, как передается ток в проводниках, пока нет. Тоже самое можно сказать и про теплопередачу. И еще, хорошие проводники электрического тока являются хорошими проводниками тепла и, соответственно, плохими теплоизоляторами. 3. Радиация(инфракрасное излучение) – передача тепла за счет изменения формы материи из корпускулярной в волновую. Про радиацию знают все, а с объяснением природы радиации дело обстоит еще хуже, чем с природой теплопроводности или электричества. Излучать тепло могут все тела, и живые и неживые. Возможно также, что существуют и другие способы передачи тепла, которые пока не то что не объяснены, но даже не открыты. Для того, чтобы тепло передавалось любым из вышеперечисленных способов, нужна разница температур. Температурафизическая величина, которую знают даже дети, но никто просто объяснить не может. Определение температуры как “скалярной физической величины, характеризующей приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия” или “величины, обратной изменению энтропии системы при добавлении в систему единичного количества теплоты” мало что проясняет, хотя второе определение, на мой взгляд, более точно выражает физическую сущность температуры. Другими словами если бы не было разницы температур, о температуре никто никогда не узнал. Но так как разница температур все-таки есть и часто, по человеческим меркам, немалая, то возникает потребность в теплоизоляции. А чтобы определить свойства теплоизоляции используется: Коэффициент теплопроводностиλэто количество тепла, проходящего через вещество толщиной 1 м и площадью 1 м2 за 1 час при разнице температур на входе и на выходе в 10оC. Например, зимой поверхность стены в помещении – это вход, а поверхность стены на улице – это выход, летом – наоборот. Измеряется коэффициент теплопроводности в Вт/(м*К) или Вт/(м*С). Толщина теплоизоляциисамый простой и самый понятный термин. Любой существующий строительный материал обладает теплоизоляцией, даже полнотелый кирпич и бетон, поэтому толщина несущих конструкций зданий рассчитывается не только с учетом нагрузок, но и с учетом теплопроводности. Раньше считалось, что кирпичная стена толщиной в 51 см не нуждается в дополнительной теплоизоляции, но теперь это мнение во многих странах СНГ пересмотрено. Плотность теплоизоляционного материалачем ниже плотность материала, тем выше его теплоизолирующие свойства. Любой материал с плотностью ниже 400 кг/м3 можно считать теплоизоляционным материалом, кроме того такой материал может выполнять некоторые конструктивные функции. Самые лучшие теплоизоляторы имеют плотность 10-50 кг/м3, но такие материалы использоваться как конструктивные элементы не могут. Количество тепла, передающегося конвекцией, теплопроводностью или радиацией, зависит от различных факторов. Так, например, чем выше температура тела, и чем более тело является черным, тем больше тепла передается радиацией. Подробности изложены в законе Стефана – Больцмана. Количество тепла, передаваемого конвекцией и теплопроводностью, зависит от количества щелей в окнах и дверях, частоты открывания окон и дверей, силы ветра за окном, влажности воздуха и еще десятков факторов. Поэтому трудно точно определить, какое именно количество тепла передается каждым из способов из нашего с таким трудом обогретого жилья бездушной холодной улице. Ну а если приблизительно, то около 20-50% тепла уходит из наших квартир с радиацией, 60-20% при конвекции. Открывание дверей для входа или выхода в дом и наличие щелей в стенах потолках, полах, окнах и дверях тоже приводит к конвекции. Около 20-40% тепла уходит из наших квартир из-за теплопроводности. Максимально снизить конвекцию помогают современные окна и двери, при минимуме щелей около 40-50% тепла уходит с радиацией около 30-40% в результате теплопроводности и около 15-25% в результате конвекции. Большинство простых теплоизоляционных материалов рассчитаны на снижение теплопотерь при передаче тепла теплопроводностью. В гражданском строительстве теплоизоляция используется для стен, полов и потолков, то есть практически для всех элементов конструкций. Также теплоизоляция используется для трубопроводов, но это не наша тема. На сегодняшний день человечеству известны следующие Виды теплоизоляционных материалов – веществ:1. ВакуумЭто самый лучший и надежный теплоизоляционный материал, точнее будет сказать, что полное отсутствие материала и даже материи гарантирует максимально возможную теплоизоляцию. Именно такая теплоизоляция часто применяется в термосах и иногда при изготовлении стеклопакетов. Тем не менее даже через вакуум тепло может передаваться. В вакууме нет материи и соответственно не возможна теплопроводность и конвекция, а вот излучение проходит даже через вакуум. С одной стороны это плохо, так как выходит, что идеальной теплоизоляции не существует, а с другой стороны хорошо, потому как солнце нас греет благодаря только этому способу теплопередачи. Главный недостаток вакуума – это цена, как ни парадоксально это звучит. Дело в том, что для получения вакуума требуется дорогостоящее оборудование. 2. ВоздухСамый лучший после вакуума теплоизолятор. Главные достоинства воздуха – самая низкая (после вакуума) теплопроводность, абсолютная доступность, абсолютная бесплатность и абсолютная простота использования. Именно поэтому воздух входит в состав всех ныне используемых теплоизоляционных материалов и чем воздуха в материале больше, тем материал лучше. Поэтому, когда Вы покупаете теплоизоляционный материал, то платите в-основном за воздух, как ни обидно это осознавать. Но ничего странного в этом нет, дело в том что у воздуха, как у теплоизолятора, есть несколько больших недостатков – слишком ненадежный элемент, нагрелся – поднялся, остыл – опустился, или говоря по-научному – конвекция. Кроме того, теплопроводность воздуха очень сильно зависит от влажности. Чем выше процент влаги в воздухе, тем хуже его теплоизоляционные свойства, а при очень высокой влажности воздух из теплоизолятора превращается в теплоноситель. Борьбе с конвекцией и насыщением воздуха влагой и посвящены разработки теплоизоляционных материалов. 3. МеталлКак уже говорилось, металлы обладают самой высокой теплопроводностью, но при этом и самым высоким коэффициентом отражения тепловой радиации, поэтому металлы никогда не используются как самостоятельный теплоизолятор, а только в качестве вспомогательной теплоизоляции, в тех же термосах и в комбинированных теплоизоляционных материалах (чаще всего алюминий). Все. Больше никаких теплоизоляционных материалов – веществ, известных человеку, нет, а вот теплоизоляционных материалов, содержащих в той или иной форме воздух, или комбинированных материалов – огромное множество и когда речь заходит о теплоизоляционных материалах, то имеются в виду материалы – контейнеры воздуха. Теплоизоляционные материалы – вещества придуманы довольно давно, теософы утверждают, что отцом, ученые, что матерью, но как бы то ни было, патента на изобретение или на использование ни у кого нет, а потому всеми этими материалами можно свободно пользоваться. Например, когда Вы заказываете окна со стеклопакетами, то обращать внимание нужно на толщину воздушной прослойки между стеклами, а не на количество и хитроумность камер в профиле. Казалось бы, очевидный факт – чем больше расстояние между стеклами, тем лучше общая теплоизоляция окна – но девочки, занимающиеся оформлением заказов, поверить в это не могут. Или еще пример, если Вы зашиваете старую стену гипсокартоном, пластиковыми панелями, панелями МДФ или любым другим материалом, то кроме преследуемых эстетических целей Вы абсолютно бесплатно получаете дополнительную теплоизоляцию. Правда, если на старой стене есть трещины и щели, пропускающие воздух, то их нужно предварительно заделать, иначе толку от такой теплоизоляции будет не много, конвекция и изменяющаяся влажность воздуха сведут на нет такое утепление. Впрочем и при использовании платных теплоизоляционных материалов дефекты стены заделывать все равно придется. Виды теплоизоляционных материалов – контейнеров воздуха:1. Теплоизоляция из минерального сырья.Минеральная ватаназывается так потому, что по структуре напоминает обычную целлюлозную вату. Видов минеральной ваты несколько: стекловата – производится из песка, каменная вата – производится из горных минералов (базальты, мергели, доломиты и др.), шлаковата – производится из расплавов доменного шлака. Главные достоинства таких утеплителей – высокая огнестойкость плюс относительно низкая цена (минералов в Земле много, а песка и подавно). Главные недостатки – возможная опасность для здоровья и низкая влагостойкость. При работе с такими утеплителями необходимо использовать перчатки, очки и даже респиратор. Тот, кто работал с советской стекловатой, знает, какая это гадость, и хотя современная стекловата не такая “колючая”, но пользы для здоровья от нее по-прежнему не много, в Германии, например, минеральная вата уже не используется. При использовании таких утеплителей следует дополнительно защищать их поверхность полиэтиленовой пленкой для пароизоляции. Пеностеклотакже изготавливается из песка, но по структуре ближе к пенопласту. Главные достоинства – прочность, высокая огнестойкость, высокая влагостойкость (паронепроницаемость), высокая экологичность. Главный недостаток высокая цена. Газонаполненные бетоны (пенобетон, газобетон, ячеистый бетон) и бетоны с легкими наполнителями(шлакобетон, керамзитобетон, перлитобетон и др.). Главные достоинства таких материалов – высокая огнестойкость и то, что они могут использоваться как конструктивные материалы для стен. Главный недостаток – низкая водостойкость. Для утепления полов часто используется насыпная теплоизоляция из керамзита, получаемого обжигом легкоплавкой глины, вспученного перлита, вспученного вермикулита и др., а также газонаполненные шлаки, остающиеся после выплавки металлов. Главное достоинство таких материалов – низкая цена. Главные недостатки – низкая водостойкость и возможность усадки. 2. Теплоизоляция из полимеровПроизводятся такие материалы в-основном из газа или нефти. Наиболее известные представители таких теплоизоляционных материалов – пенопласт, экструдированный пенополистирол (более плотный пенопласт), пенополиэтилен, и пенополиуретан (большинство потребителей знают этот материал, как монтажную пену, или как поролон, который, действительно, является одним из видов пенополиуретана, но в качестве строительной теплоизоляции не используется из-за короткого срока службы). Главное достоинство таких теплоизоляционных материалов – высокая влагостойкость. 3. Теплоизоляция из натуральных растительных материаловСамый древний, самый экологически чистый и на сегодняшний день самый дорогой вид теплоизоляции. Деревянные стены, полы, потолки, пробковое или бамбуковое покрытие и даже обычная вата, которую бабушки засовывают на зиму между оконными рамами – основные представители теплоизоляции из натуральных растительных материалов. Главные недостатки – подверженность горению и гниению, а также низкая влагостойкость. Чтобы повысить влагостойкость, такие материалы подвергаются обработке водостойкими пропитками или финишной обработке лаками или красками. А еще выпускают пробковую подложку под ламинат и паркетную доску, пропитанную битумом или прорезиненную. 4. Теплоизоляция с использованием натуральных растительных материаловДревесно-волокнистные и древесно-стружечные плиты низкой плотности используются в-основном как теплоизоляционные материалы. Недостатки у плит такие же как и у теплоизоляции из натуральных растительных материалов плюс сомнительная экологичность (при изготовлении плит используются клеи и смолы). Для повышения влагостойкости такие материалы также подвергаются обработке водостойкими пропитками. А чтобы было еще веселее, производители выпускают теплоизоляционные материалы под своими торговыми марками, описать которые практически невозможно, упомяну наиболее популярные. Таблица 1. Виды теплоизоляции.
Примечания: 1. Теплоизоляционные материалы выпускаются разной толщины. Необходимая толщина теплоизоляции определяется теплотехническим расчетом. 2. Теплоизоляционные материалы, которые чаще используются как конструктивные элементы, в таблице не даны. Для таких материалов первостепенным является расчет на нагрузки. 3. Для основных теплоизоляционных материалов Цена за 1 м2 дана для толщины 50 мм. 4. Большинство теплоизоляционных материалов могут выпускаться как в простом виде, так и в комбинированном – с алюминиевой пленкой. |
Как утеплить внутреннюю стену дома: какой теплоизоляционный материал использовать?
Чрезвычайно важно понимать, что внутренне утепление дома имеет целый ряд минусов, включая критические.
Я бы Вам посоветовал дом утеплять снаружи, это же не квартира на 20-м этаже где наружное утепление это проблема (хотя и делается).
Внутреннее утепление и тем более дома может оказаться дороже наружного.
Многие просто забывают что в огромный список переделок необходимо внести и переустановку радиаторов отопления и переделку труб отопления, утеплитель имеет толщину, переделку вентиляции (причём кардинальную) и ещё ряд дорогостоящих работ.
Если решили всё же пойти не правильным путём, то необходимо знать из какого материала изготовлена та самая стена которую будем утеплять изнутри, есть свои нюансы.
Информации нет, пишу в общем.
Утеплить можно и минеральной ватой и ППУ (пенополиуретан) и пенопластом и пеностеклом и пенофолом и так далее, перечь огромный.
Как утеплять это не главный вопрос, в начале надо разобрать с “чем утеплять” , отсюда вытекает “как”.
К примеру если это ППУ напыляемый, то определитесь что будет на финише, к примеру вагонка, гипсокартон с дальнейшее покраской и так далее.
Если гипсокартон, то перед напылением ППУ обустраивается обрешётка (каркас),
ППУ имеет просто сумасшедшую адгезию, липнет к любой поверхности.ППУ наносится методом напыления в жидком виде, смешиванием двух компонентов,
необходимо приобрести вот такую установку и расходные материалы.Напыление ППУ считается одним из лучших вариантов при внутреннем утеплении.
Если не планируете всю работу выполнять самостоятельно, то лучше пригласить мастеров, в итоге это и дешевле (оборудование стоит дорого).
Остальные утеплители монтируются по своей схеме.
Я бы Вам посоветовал определиться с утеплителем, после этого уже можно более предметно говорить о технологии монтажа, а ещё лучше заняться наружным утеплением (лучше со всех сторон).
Теплоизоляционные материалы и как их правильно выбрать
Строительные материалы, обладающие очень малой теплопроводностью, повышенной пористостью, а, следовательно, небольшой средней плотностью, и предназначенные для утепления различных зданий, в том числе жилых и производственных, называются теплоизоляционными. В настоящее время теплоизоляционные материалы пользуются большим и все растущим спросом. Теплоизоляционные материалы применяют не только для утепления зданий, но и для изоляции холодильных камер, печей турбин и прочих поверхностей, так что область применения таких материалов весьма широка.
Применение сравнительно очень лёгких утеплителей в строительстве позволяет возводить более тонкие стены, что не только значительно облегчает конструкции и снижает их стоимость, но и позволяет экономить практически любые основные стройматериалы (кирпич, древесину, бетон и прочие) и уменьшить таким образом расход топлива во время эксплуатации, и часто – очень значительно. А в различных видах оборудования теплоизоляция позволяет снизить имеющиеся по разным причинам потери тепла, что вполне может обеспечить необходимый температурный режим и снизить общий расход топлива.
В строительстве всякого рода теплоизоляционные материалы успешно применяют для полного и частичного утепления стен, кровли, фундаментов. Широкое применение теплоизоляционные материалы нашли в так называемом методе сэндвича, причем в панелях эти материалы расположены особым образом, многослойно, причем материалы используются различные их комбинации. В сэндвич-панелях сначала расположены блоки из газобетона, затем минеральная вата, пенополиуретан и облицовочный кирпич. Подобные стены позволяют предотвратить потери тепла в помещении наилучшим образом. Кроме того, срок эксплуатации всего здания также заметно увеличивается.
Для различных целей выбирается тот или иной конкретный теплоизоляционный материал. Так для теплоизоляции покатой крыши, не подверженной усадке, можно использовать стекловолоконные маты и плиты. А для утепления плоской крыши лучше взять утеплитель, обладающий меньшим весом и большей прочностью. Таким утеплителем вполне может явиться экструдированный пенополистирол – относительно новый материал, которые очень быстро стал популярным благодаря большому спектру всех своих достоинств.
Для утепления любого типа фундамента здания наилучшим образом могут подойти также такие материалы, как экструдированный пенополистирол, а также сходный по качествам экструдированный пенополиэтилен. Такие материалы не только имеют повышенную механическую прочность, но и очень плохо поглощают влагу, что немаловажно при утеплении фундамента.
А вот для теплоизоляции стен имеется гораздо больший выбор материалов. Выбор нужного утеплителя зависит, в самую первую очередь, от того, снаружи здания или внутри будет устанавливаться этот утеплитель, а также от цены на него, внешнего вида и желаемых эксплуатационных характеристик. Очень интересным вариантом утепления стен может явиться применение новейших стеновых панелей изоклинкер. Большим преимуществом таких очень технологичных панелей можно назвать низкую теплопроводность, газо- и паропроницаемость, повышенный срок службы а также хороший внешний вид.
Ну и ещё надо помнить, что при выборе материала для утепления следует обращать, прежде всего, самое пристальное внимание на все основные технические характеристики, такие как теплопроводность (чем ниже она, тем теплоизоляция лучше), горючесть (чем выше температура возгорания, тем хуже материал горит), долговечность, паропроницаемость, газопроницаемость и экологичность. Грамотное использование теплоизоляционных материалов позволит вам надежно утеплить здание.
Видео на тему «Теплоизоляционные материалы»
Автор статьи: Сергей Юшков
Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать. Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.
Изоляционные материалы | Умные дома
Что это?
Полистирол – это синтетический материал, полученный на основе нефтехимии, с высокой степенью переработки. При производстве добавляется антипирен.
Используется в виде прочного жесткого пенопласта, который можно формовать или разрезать на различные формы и толщины.
Пенополистирол доступен как экструдированный, так и вспененный (обычно белый формат). Экструдированный пенополистирол (обычно желтый) используется для специализированных строительных систем – он импортный и дороже пенополистирола.
Формат
Изоляция из полистирола поставляется в виде жестких листов и досок, которые можно использовать под бетонными плитами перекрытия, в наружных стенах в качестве облицовки и изоляции, а также в потолках. Доступен ряд продуктов со значением R.
Вы также можете приобрести полистирольные «стручки» для бетонных полов, а изоляцию из полистирола можно использовать в формате «сэндвич» в сборных железобетонных панелях.
Бетонная конструкция содержит дополнительную информацию.
Эффективность / функциональность
Полистирол имеет несколько более высокие значения R, чем стекловолокно, при той же толщине материала.Его можно использовать для потолков, стен и пола, хотя при модернизации он в основном используется под полом для подвесных деревянных полов. Однако это жесткий материал. Это означает, что необходимо проявлять особую осторожность, чтобы установить его без зазоров или плотно прилегать, чтобы не пострадали его общие характеристики.
См. Раздел «Изоляционные материалы» для получения дополнительной информации о плюсах и минусах полистирольной изоляции.
Токсичность / выбросы / проблемы с качеством воздуха
Полистирол токсичен при горении.
Текущие продукты не содержат хлорфторуглеродов (CFC), но в некоторых продуктах из экструдированного полистирола ранних версий использовались CFC, поэтому при их утилизации необходимо соблюдать осторожность.
Это безопасно, если оно полностью закрыто бетоном или облицовкой, поэтому любые выбросы ограничены.
Полистирол прост в обращении, но крошки и крошки от резки нельзя вдыхать. Их следует удерживать и не допускать попадания в почву и воду, поскольку они очень медленно разрушаются.
Переработка / повторное использование / минимизация отходов
Пенополистирол может быть переработан для изоляции, если он не был разрушен.Переработанный полистирол можно приобрести у специализированных поставщиков или в региональных центрах по утилизации отходов.
По возможности используйте листы вторичного полистирола для изоляции плит.
Источники
Полистирол либо импортируется, либо основной материал из полистирола импортируется и обрабатывается в Новой Зеландии. Его можно закупить по всей Новой Зеландии у переработчиков, установщиков и производителей.
Некоторые листы экструдированного полистирола могут быть импортированы.
Экологичность
Полистирол производится из побочного продукта нефтехимической промышленности.Более рационально использовать изоляцию из переработанного полистирола, чем использовать изоляцию из нового полистирола.
Исследователи превратили древесину в лучший изолятор, чем пенополистирол
Исследовательская лаборатория по созданию прозрачной древесины разработала новый тип материала, который можно было бы использовать в качестве более дешевого, прочного и экологически чистого изолятора. Они называют это нанодревесиной, и она изолирует лучше, чем аэрогели из пенополистирола и кремнезема. «Он обеспечивает лучшую изоляцию, чем большинство других современных теплоизоляторов, включая пенополистирол», – говорится в заявлении Тиан Ли, исследователя проекта.«Это чрезвычайно перспективно для использования в качестве энергоэффективных строительных материалов».
Для изготовления материала исследователи взяли древесину и удалили два ее природных компонента – лигнин, который делает его коричневым и жестким, и гемицеллюлозу. Это сделало дерево белым и сделало его менее способным проводить тепло. Трубчатые конструкции внутри дерева, которые транспортируют воду и питательные вещества вверх по стволу, движутся в одном направлении, и тепло может проходить по этим каналам. Но тепло не очень хорошо проводит по этим каналам, и поскольку удаление лигнина и гемицеллюлозы оставляет в древесине много зазоров, древесина, обработанная для получения нанодревесины, проводит тепло в этом направлении еще меньше.
Наряду с более эффективной изоляцией, чем используемые в настоящее время материалы, такие как пенополистирол, нанодревесина также прочнее и не вызывает такого же раздражения легких, как волокна из изоляторов из стекловаты. Исследовательская группа также заявляет, что его можно изготавливать всего за 7,44 доллара за квадратный метр, его можно складывать и скатывать, когда его толщина составляет менее одного миллиметра, и он поддается биологическому разложению, поэтому он не попадет на свалки, как изоляционные материалы, которые мы часто используем. теперь сделай.
«Моя исследовательская программа экспериментирует с природными нанотехнологиями, которые мы видим в древесине», – говорится в заявлении руководителя проекта Лянбинга Ху, доцента кафедры материаловедения и инженерии Университета Мэриленда.«Мы изобретаем заново способы использования древесины, которые могут быть полезны при строительстве энергоэффективных и экологически чистых домов». Работа была недавно опубликована в журнале Science Advances .
Все продукты, рекомендованные Engadget, выбираются нашей редакционной группой, независимо от нашей материнской компании. Некоторые из наших историй содержат партнерские ссылки. Если вы покупаете что-то по одной из этих ссылок, мы можем получать партнерскую комиссию.
3 лучших изоляционных материала для чердака для вашего дома
У вас дома утечка воздуха?
Вы когда-нибудь чувствовали, что в вашем доме становится на удивление теплее летом и холоднее зимой? Ответ может быть просто на чердаке.Многие домовладельцы не знают, что адекватная изоляция чердака – самый эффективный способ предотвратить потерю тепла зимой и сохранить прохладный воздух летом.Как и все проекты в доме и вокруг него, домовладельцы могут попытаться утеплить чердак своими руками, но вы будете в лучших руках, если профессиональные кровельщики будут проверять объем работы. Они смогут посоветовать наилучший способ продвижения вперед, поскольку необходимо учесть множество факторов, таких как определение подходящего изоляционного материала, а также типа изоляции, т.е.е. войлок или неплотный утеплитель.
Позвоните компании Dynasty Building Solutions сегодня, чтобы получить бесплатную консультацию по теплоизоляции чердака. Предлагаем следующие виды изоляционных материалов для чердаков:
Изоляция из стекловолокна
Стекловолоконная изоляция, изготовленная из очень тонких стекловолокон, является благом для регулирования температуры в доме, но также хорошо защищает дом от влаги. Доступен ряд вариантов изоляции из стекловолокна, в том числе стекловолокно для одеяла (ватные и рулонные) и стекловолокно с неплотным наполнением.Одеяло из стекловолокна более поддается изготовлению своими руками, но стекловолокно с неплотным наполнением нужно будет выдуть специалистам.Изоляционная пена для распыления
Распыляемая пена образует непроницаемый барьер для воздуха, тем самым защищая дом от нежелательной утечки воздуха. Они бывают двух видов: распыляемая пена с открытыми или закрытыми порами, которые могут быть установлены компанией Dynast Building Solutions. Изготовленная из пенополиуретана, распыляемая пена наносится на крыши, стены, барьеры и углы, что дает много долгосрочных преимуществ для дома.Этот плотно закрытый барьер предотвращает попадание нежелательного горячего или холодного воздуха в дом.Целлюлозная изоляция
Целлюлоза является наиболее экологически чистым изоляционным материалом. Он изготовлен из большего количества переработанного материала (часто переработанной бумаги), чем любой другой альтернативный изоляционный материал, и в нем не используются парниковые газы в качестве топлива. Они могут быть установлены свободно или вдуваться. Обратитесь в Dynasty Building Solution сегодня, чтобы подобрать подходящую целлюлозную изоляцию для ваших нужд.Свяжитесь с нами для консультации сегодня!
Наши специалисты по изоляции чердаков готовы дать вам совет и бесплатно оценить. Будь то оценка наилучшего варианта или переоборудование изоляционного материала в существующий дом, мы с нетерпением ждем возможности помочь. Просто позвоните нам, и мы назначим встречу, чтобы обсудить потребности вашего дома.Подпишитесь на блог Dynasty Building Solutions
14.1 Зачем нужны изоляционные материалы? | Теплоизоляция и энергосбережение
Обзор главы
Эта глава расширяет идею передачи энергии, которую учащиеся открыли в предыдущей главе.Очень важно укрепить идею о том, что тепло – это передача энергии от теплого объекта или системы к более холодному объекту или окружающей среде. Нам нужна изоляция, чтобы замедлить этот процесс.
В предыдущей главе были представлены концепции тепла и температуры, а также различные способы передачи энергии между объектами. В этой главе рассматривается практическое применение тепла, показано, как мы можем использовать передачу энергии для обогрева наших домов и предотвращения передачи энергии из наших домов зимой.Точно так же изоляция необходима для охлаждения предметов, например холодильника. Учащиеся будут исследовать различные материалы, чтобы определить, какие из них лучше изоляторы или проводники.
1.1 Зачем нужны изоляционные материалы? (1 час)
Задача | Навыки | Рекомендация |
Задание: Как работают солнечные водонагреватели? | Изучение, наблюдение, объяснение | CAPS рекомендуется |
1.2 Использование изоляционных материалов (5 часов)
Задача | Навыки | Рекомендация |
Задание: Держите кофе горячим, а холодные напитки – холодными | Проектирование, групповая работа, выдвижение гипотез, изготовление, рисование, маркировка, | Предлагается |
Исследование: Какой изолирующий материал лучший? | Наблюдение, измерение, запись, построение графиков, интерпретация данных | CAPS рекомендуется |
Упражнение: Создание хотбокса | Черчение, конструирование, маркировка, изготовление, соблюдение | CAPS рекомендуется |
Деятельность: Утепляем наши дома | Создание, измерение, запись, построение графиков, интерпретация данных | CAPS рекомендуется |
Обратите внимание, что CAPS предлагает сделать хот-бокс ИЛИ построить модель дома.Мы включили оба здесь, чтобы вы могли сделать выбор. На эту главу также отведено много времени, поэтому вы также можете выполнить обе задачи вместе с учащимися.
Зачем нужны изоляционные материалы?
Тепло – это передача энергии за счет теплопроводности, конвекции или излучения, как мы узнали в предыдущей главе. Часто мы хотим, чтобы эта энергия передавалась на обогрев. Например, когда вы устанавливаете обогреватель в комнате, вы хотите, чтобы энергия передавалась через конвекцию и излучение в комнату, чтобы в комнате стало теплее.
В других ситуациях вы хотите предотвратить передачу энергии. Например, в холодный зимний день нам нужно минимизировать потери тепла из дома, чтобы он оставался теплым. Другие объекты, такие как электрические гейзеры, должны предотвращать передачу энергии в окружающую среду, чтобы вода внутри оставалась теплой. Материалы, которые являются изоляторами, могут замедлять или препятствовать передаче энергии.
Пример того, где мы хотим, чтобы передача энергии происходила в некоторых частях системы, но не допускала ее в других частях, является солнечный водонагреватель.Использование солнечного водонагревателя помогает экономить энергию. Это связано не только с тем, что система эффективно нагревает воду, но мы также используем солнечную энергию, которая является бесплатной, в то время как мы платим за электроэнергию из национальной сети, и это предъявляет требования к национальному спросу на электроэнергию.
Мы используем разные материалы в разных ситуациях в зависимости от того, хотим мы или нет передачи энергии. Давайте выясним, почему, и узнаем, как работает солнечный водонагреватель.
Простая демонстрация, показывающая, как работает солнечный водонагреватель.
Учащиеся могут обсудить это в группах, а затем записать свои ответы или сделать это индивидуально.
ИНСТРУКЦИЯ:
- Изучите следующие схемы, которые показывают, как работает солнечная водная система.
- Ответьте на следующие вопросы.
Есть несколько различных типов солнечных водонагревателей.Мы рассмотрим наиболее эффективный нагреватель, в котором используются вакуумные трубки.
Солнечный водонагреватель на крыше дома из гофрированного железа. Крупным планом фото солнечного водонагревателя.На следующей схеме показаны различные части солнечного водонагревателя, о которых мы будем говорить. Холодная вода течет во всасывающую трубу холодной воды, а затем по длинным трубкам, которые называются откачиваемыми трубками . Вода нагревается за счет передачи энергии от Солнца, а затем стекает в резервуар для хранения наверху.Когда кому-то нужна горячая вода в доме, горячая вода течет из выхода горячей воды вниз в дом.
ВОПРОСЫ:
Является ли солнечная энергия примером возобновляемого или невозобновляемого источника энергии?
Возобновляемый источник энергии.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Это ссылка на то, что учащиеся рассмотрели в главе 1.
Когда холодная вода течет по трубам, энергия передается воде от Солнца. Что это за отопление?
Мы хотим, чтобы в трубчатой части системы происходила передача энергии, поэтому используются специальные материалы, чтобы сделать передачу энергии максимально эффективной.Под трубками находится блестящая поверхность, называемая отражателем . Как это помогает увеличить количество энергии, которую получает вода в трубках?
Отражатель представляет собой блестящую поверхность, поэтому он не поглощает тепло, а отражает лучистую энергию Солнца обратно вверх и на трубки, увеличивая количество энергии, которую получает вода в трубках.
Вы видите, что наверху есть резервуар для горячей воды? В этой части системы мы хотим предотвратить передачу энергии наружу. Этот резервуар состоит из внутреннего резервуара и внешнего корпуса. Если бы были только эти два слоя из металла, как могли бы происходить потери тепла от горячей воды во внешнюю среду?
Однако кое-что было сделано, чтобы предотвратить эту передачу энергии.Что они сделали, чтобы вода оставалась теплой во время хранения?
Между внутренним и внешним баком имеется толстый слой изоляции. Это не проводит тепло. Изоляция помогает предотвратить передачу энергии в окружающую среду посредством теплопроводности, поскольку изоляционный материал плохо проводит тепло.
Давайте теперь внимательнее посмотрим на откачанные трубки солнечного водонагревателя.Изучите следующую диаграмму. Вода течет по центральной тепловой трубе . Под каждой трубой находится пластина-поглотитель, заключенная в два слоя трубки.
Вы видите, что есть внутренняя и внешняя трубки? Между этими трубками находится вакуум . Это означает, что энергия Солнца все еще может проходить, чтобы нагреть воду. Однако, когда энергия передается воде, и она нагревается, вакуум препятствует передаче энергии обратно за счет теплопроводности или конвекции.Почему это так?
Для передачи энергии путем теплопроводности или конвекции требуется среда, например частицы воздуха. Однако есть вакуум, поэтому он помогает изолировать внутреннюю трубу.
Под тепловой трубкой находится пластина, которая помогает поглощать лучистую энергию Солнца и передавать ее тепловой трубке.Почему он сделан из темного материала, а не из светлого?
Это связано с тем, что темный материал намного лучше поглощает лучистое тепло и передает его трубе, чем светлый материал.
Вы видите, что вода внизу более прохладная, обозначенная синим цветом, а вода в верхней части трубки более теплая, обозначенная красным цветом? Как это называется, когда более холодная вода движется вниз, а более теплая – вверх?
Это движение воды помогает перемещать горячую воду из трубок в резервуар, чтобы холодная вода могла заменить ее.
Считаете ли вы, что солнечный водонагреватель является энергоэффективной системой? Почему?
Это очень эффективная система, так как все материалы тщательно выбраны, чтобы либо улучшить передачу энергии, либо предотвратить ее, в зависимости от того, что требуется в этой части системы.Это помогает экономить электроэнергию, поскольку солнечная энергия используется для нагрева воды вместо использования электрического гейзера. Это также дешевле, поскольку солнечная энергия бесплатна, за исключением установки самого солнечного нагревателя.
Теперь, когда мы рассмотрели, как разные материалы используются в разных ситуациях, в зависимости от того, хотим ли мы предотвратить передачу энергии или позволить ей происходить, мы собираемся более пристально взглянуть на то, как мы используем те материалы, которые препятствуют передаче энергии.
Использование изоляционных материалов
Прежде чем мы начнем, напишите собственное определение изолятора тепла.
Учащиеся должны написать что-нибудь о том, что он плохо проводит тепло или препятствует передаче энергии.
Какие материалы хорошо работают в качестве изоляторов тепла? Давайте сначала займемся веселым занятием.
Учащиеся должны использовать свои знания о способах передачи энергии, чтобы придумать собственный метод изоляции своих напитков.Позвольте учащимся проявить творческий подход, не давайте им слишком много намеков или предложений. Это упражнение покажет вам, какие учащиеся поняли концепции передачи энергии из предыдущей главы, а какие из них нуждаются в дополнительной помощи.
Есть разные способы управлять этой деятельностью. Вы можете предоставить учащимся подборку материалов, которые вы хотите, чтобы они использовали, или вы можете попросить их принести свои собственные материалы. Заставляя учащихся приносить свои собственные материалы, они усложняют задачу.Если вы предоставите набор изоляционных материалов, у учащихся будет база для работы, и они с большей вероятностью смогут правильно изолировать напиток с первого раза.
Это упражнение представляет собой введение в использование изоляционных материалов. Учащимся необходимо подумать о том, что они узнали о проводимости, конвекции и излучении, чтобы выбрать различные материалы для своей деятельности.
Попросите учащихся разработать план своей конструкции, прежде чем они будут изолировать свою чашку.Попросите их выдвинуть гипотезу, которую они смогут проверить. Вот несколько гипотез, которые могут придумать учащиеся:
- «Обмотка чашки алюминиевой фольгой предотвратит передачу энергии».
- «Накрытие чашки картоном замедлит потерю тепла».
- «Использование гофрированного картона в качестве изолятора замедлит теплопотери»
- “Обернуть чашку слоями газеты предотвратит передачу энергии.«
Затем учащиеся могут проверить свою гипотезу и в конце решить, верна она или нет.
Еще одно упражнение – использовать банки одинакового размера и завернуть их в 3, 6 и 9 слоев газеты. Это ясно показывает, что газета – очень эффективный изолятор, особенно многослойный.
МАТЕРИАЛЫ
- чайник
- 2 одинаковые кружки, металлические или керамические
- чай или кофе
- спиртовой термометр
- изоляционные материалы разные
- таймер или секундомер
ИНСТРУКЦИЯ
- Разделитесь на группы по 3 или 4 человека.
- Придумайте способ как можно дольше поддерживать чашку чая в тепле. Вы можете использовать любые материалы, которые есть у вас дома или предоставленные вашим учителем.
- Создайте свой дизайн.
- Напишите гипотезу для планируемого дизайна.
- Наполните изолированную чашку кипящим горячим чаем.
- Измерьте температуру термометром.
Держите термометр в чашке и измерьте время, необходимое для достижения комнатной температуры (примерно 25 ° C)
- Наполните неизолированную чашку кипящим горячим чаем и определите время, необходимое для достижения комнатной температуры.
- Повторите это упражнение, разлив в чашки холодный напиток.
ВОПРОСЫ:
Эти ответы зависят от учащегося, поскольку они основаны на собственном выборе учащимся материалов и температуре окружающей среды во время эксперимента.
Какие материалы вы использовали, чтобы согреть чай?
Ответ, зависящий от учащегося.
Почему вы выбрали именно эти материалы?
Ответ, зависящий от учащегося.
Как вы прикрепили материалы к кружке?
Ответ, зависящий от учащегося.
Нарисуйте помеченную схему вашего дизайна.
Ответ, зависящий от учащегося.
Сколько времени потребовалось вашему чаю, чтобы достичь комнатной температуры (25 ° C)?
Ответ, зависящий от учащегося.
Какие материалы вы использовали для охлаждения холодного напитка?
Ответ, зависящий от учащегося.
Почему вы выбрали именно эти материалы?
Ответ, зависящий от учащегося.
Как вы прикрепили материалы к кружке?
Ответ, зависящий от учащегося.
Нарисуйте помеченную схему вашего дизайна.
Ответ, зависящий от учащегося.
Сколько времени понадобилось вашему холодному напитку, чтобы нагреться до комнатной температуры (25 ° C)?
Ответ, зависящий от учащегося.
Почему вы также рассчитали время для неизолированных чашек?
Неизолированные чашки служат для контроля активности. Без тестирования неизолированных чашек мы не можем быть уверены в том, остыл бы чай (или нагрелся холодный напиток) с той же скоростью без дополнительных изоляционных материалов.
Была ли подтверждена ваша гипотеза?
Этот ответ будет зависеть от гипотез учащихся. Если они предполагают, что их материал уменьшит теплопотери, и они могут показать, что это так, то их гипотеза верна.Если они предполагают, что их материал уменьшит теплопотери, но чай остывает с той же скоростью, что и контрольный образец, то их гипотеза неверна.
Чему вы научились, пытаясь сохранить теплый напиток горячим, а холодный – прохладным? Некоторые материалы очень хорошо удерживают тепло, а другие – нет. Давайте теперь проведем более формальное исследование некоторых различных материалов, чтобы выяснить, какой из них является лучшим изоляционным материалом.
AIM: Запишите цель расследования.
Чтобы исследовать, какие материалы являются изоляторами тепла.
МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:
- 4 стакана или банки
- 4 спиртовых термометра
- фольга алюминиевая
- ткань
- газета
- пластик
- чайник
- таймер или секундомер
МЕТОД:
Убедитесь, что слои газеты, пластика и ткани имеют одинаковую толщину, чтобы толщина материала НЕ изменялась в ходе расследования.
- Оберните один стакан газетой, один стакан пластиком, один стакан алюминиевой фольгой и четвертый стакан тканью.
- Вскипятите воду в чайнике.
- Налейте в каждый стакан по 250 мл кипятка.
- Поместите термометр в каждый стакан.
- Измерьте начальную температуру воды, а затем измеряйте температуру воды каждые 5 минут в течение получаса.
- Запишите измерения в таблицу в разделе результатов.
- Нарисуйте график, представляющий собранные вами данные.
РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:
Запишите результаты в следующую таблицу.
Время (минуты) | Температура стакана из алюминиевой фольги ( ° С) | Температура газеты (° C) | Температура пластика (° C) | Температура ткани (° C) |
5 | ||||
10 | ||||
15 | ||||
20 | ||||
25 | ||||
30 |
Используйте следующее пространство, чтобы нарисовать линейный график для каждого типа материала.Вы должны построить каждый график на одном и том же наборе осей.
Во-первых, нам нужно подумать, какие данные помещаются на каждую ось.
Что вы нанесете на горизонтальную ось абсцисс? Это независимая переменная.
Что вы нанесете на вертикальную ось Y? Это зависимая переменная.
Как вы собираетесь показать разницу между линиями для каждого типа материала на одном графике?
Учащиеся могут использовать разные цвета для каждого типа используемого материала.
Независимая переменная (время) должна быть нанесена на горизонтальную ось x, а зависимая переменная (температура) должна быть нанесена на вертикальную ось y. Учащиеся должны нарисовать каждый из четырех графиков один за другим разным цветом, чтобы различать линии. Если они не могут использовать цвет, убедитесь, что они тщательно помечают каждую строку.Фактическая температура воды до того, как она начнет остывать, повлияет на результаты. Также на перепад температуры будет влиять температура окружающей среды в помещении. Важно отметить, что начальное падение температуры происходит быстро, но затем скорость падения температуры уменьшается. Это означает, что форма графика будет убывающей. Учащиеся должны предоставить заголовок для графика, например «График, показывающий снижение температуры с течением времени при использовании различных материалов в качестве теплоизоляционных материалов».«
Вы можете использовать критерии оценки 3 в конце руководства для учителя, если хотите оценить этот график.
АНАЛИЗ:
У какого из ваших графиков самая крутая кривая?
У алюминиевой фольги самый крутой изгиб.Это может варьироваться в зависимости от фактической фольги и других материалов, которые вы использовали.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Ответы здесь должны соответствовать результатам учащегося.
Как крутизна кривой говорит вам о том, как быстро материал позволяет теплу уходить из воды?
Чем круче кривая, тем быстрее падает температура.Крутая кривая показывает, что тепло быстро покинуло воду.
Расположите материалы в порядке от очень хорошего изолятора до плохого изолятора тепла.
Ответ, зависящий от активности.
Какой материал лучше всего проводил тепло? Объяснить свой выбор.
Это зависит от результатов учащегося. Какой бы материал ни позволял наиболее быстрое снижение температуры, он является лучшим проводником тепла, так как это означает, что тепло легко выводится из теплой воды.
Какой материал был лучшим изолятором тепла? Объяснить свой выбор.
График с самой мелкой кривой – лучший изолятор. Это зависит от того, что наблюдал учащийся во время расследования.
Если бы вам нужно было держать бутылку с водой холодной как можно дольше, какой из 4 материалов вы бы выбрали? Объяснить свой выбор.
Учащиеся должны предложить изолятор, у которого на их графике была самая пологая кривая.
ВЫВОД:
Напишите заключение этого расследования.
Учащиеся должны ответить на вопрос, какой изолятор лучше.Итак, по своим результатам они могут сделать вывод, что это лучший.
Почему ткань – хороший изолятор? Тканые волокна ткани задерживают между собой воздух. Воздух плохо проводит тепло и замедляет потерю тепла через ткань.
Вот несколько разных тканей. А вот крупный план волокон, из которых состоит ткань.Обычно ткань не используется для согрева наших горячих напитков. Фактически, большинство чашек на вынос сделаны из пенопласта.Пенополистирол – хороший изолятор тепла. Он сделан из полистирола, через который пропущен воздух. Это делает пенополистирол очень легким, а воздушные карманы делают его очень хорошим изолятором.
Узнайте больше об аэрогеле, изоляционном материале космической эры
Очень полезное применение изоляционных материалов – это охладитель и горячий бокс. Посмотрите на следующее фото холодильника.
Коробка-холодильник.Ящики-холодильники используются для охлаждения продуктов. Для этого вам нужно положить ледяные блоки вместе с едой. Коробка кулера сделана из толстого слоя пластика. Как это помогает сохранять содержимое внутри прохладным?
Толстый слой пластика действует как изолятор, предотвращая / сводя к минимуму попадание тепла из окружающей среды в коробку-холодильник, и содержимое остается холодным внутри.
Горячий бокс работает аналогичным образом, но его можно использовать для сохранения тепла в течение длительного времени.Есть много способов построить хот-бокс.
Лучше всего провести это задание в качестве демонстрации. Каждому учащемуся может быть сложно принести в школу необходимое количество одеял и полотенец. Если вы хотите, чтобы учащиеся попробовали это, позвольте им делать это в группах. Попросите учащихся принести в школу полотенце или одеяло, чтобы у каждой группы было достаточно материалов. Пара старых подушек в ящике тоже подойдет.Вы также можете сделать хотбоксы меньшего размера с меньшими коробками и полосками ткани, а не с одеялами и полотенцами. Горячие боксы меньшего размера могут быть недостаточной изоляцией для приготовления еды, поэтому вы можете использовать кубик льда и попытаться сохранить его холодным. Горячий ящик может хранить холодные предметы в холоде, так как он также предотвращает передачу тепла из окружающей среды в ящик.
Это упражнение предоставляет один из способов создания хотбокса. Вы также можете сделать это как проект, в котором учащиеся должны проектировать и создавать свои собственные горячие ящики, и они также могут делать это в группах.
Материалы и инструкции по созданию этого хотбокса представлены только здесь, в Руководстве для учителей, на тот случай, если вы хотите, чтобы учащиеся спроектировали, изготовили и протестировали свои собственные хотбоксы, а не тот, который вы сделали в качестве демонстрации.
МАТЕРИАЛЫ:
- большая картонная коробка
- средняя картонная коробка (должна поместиться в большую коробку)
- одеяла
- полотенца
- рис и воду довели до кипения около пяти минут.Это продолжит приготовление, если оно хорошо изолировано, и рис будет полностью приготовлен примерно через 40 минут.
ИНСТРУКЦИЯ:
- Выстелите большую картонную коробку изнутри полотенцами и одеялами. Убедитесь, что внутри достаточно места для картонной коробки среднего размера.
- Поместите среднюю картонную коробку в середину большей картонной коробки.
- Оберните несколько небольших полотенец и одеял с внешней стороны среднего ящика.Плотно упакуйте полотенца и одеяла, чтобы картонная коробка среднего размера не могла двигаться.
- Поместите горшок с частично приготовленным рисом в картонную коробку среднего размера, оберните горшок газетой, полотенцами и одеялом.
- Закройте крышку средней картонной коробки.
- Положите слой полотенец и одеял на закрытую картонную коробку среднего размера, а затем закройте также большую картонную коробку. Сверху положите еще несколько полотенец или одеял.
- Рис будет продолжать готовиться в горячем ящике.
ИНСТРУКЦИЯ:
- В зависимости от вашего учителя, он или она либо сделает горячий ящик в качестве демонстрации в классе, либо вы должны спроектировать и изготовить свой собственный горячий ящик.
- Горячий бокс должен поддерживать горшок с рисом и водой, доведенный до точки кипения, достаточно горячей для завершения приготовления.
- Если вы проектируете и изготавливаете горячий бокс самостоятельно или в группе, вам необходимо подумать о том, какие материалы будут лучшими изоляторами для горячего бокса.
ВОПРОСЫ:
Нарисуйте помеченную диаграмму дизайна хотбокса, созданного вами, вашей группой или вашим учителем.
Ответ, зависящий от учащегося.Это связано с тем, что учащиеся делают в области технологий с точки зрения рисования своих дизайнов. Убедитесь, что он помечен и указывает используемые материалы.
Почему вы или ваш учитель использовали определенные материалы для изготовления горячего бокса?
Этот ответ зависит от используемых материалов.Например, полотенца и одеяла являются хорошими изоляторами, потому что воздух задерживается между ткаными волокнами, а также между слоями ткани. Картонная коробка также является лучшим изолятором, чем, например, металлическая коробка или контейнер.
Почему вы положили в хот-бокс рис с кипящей водой, а не с холодной водой?
Блюдо должно быть горячим, чтобы он мог удерживать тепло.Если еда и вода были холодными, хотбокс не позволял нагреваться, и рис не готовился.
Если бы у вас было что-то холодное, и вы хотели бы сохранить его холодным, вы могли бы использовать свой хотбокс? Поясните свой ответ.
Hotbox может хранить холодные продукты в течение более длительного периода времени.Это связано с тем, что изолирующие слои предотвращают попадание энергии извне в хотбокс, и поэтому внутри может оставаться прохладным.
Видео о приготовлении пищи на солнечных батареях
Сохранять тепло в наших домах зимой также очень важно, и есть разные способы сделать это. Давайте посмотрим, как утеплены наши дома.
На следующем изображении показано, как теряется тепло из дома, с использованием цветовой шкалы, чтобы показать, сколько тепла теряется. Красный цвет представляет области с высокой передачей энергии, желтый – со средней, а зеленый и синий – с областями с низкой передачей энергии.
Какие части дома теряют больше всего тепла?
Окна, двери и крыша.
Как теряется тепло в этих местах?
Конвекция также охлаждает дом, холодный воздух всасывается через отверстия в дверях и окнах и циркулирует по всему дому. Часть тепла теряется из-за излучения через стены, крышу и окна.Давайте теперь создадим наши собственные модельные дома, чтобы увидеть, как мы можем предотвратить потерю тепла.
Теперь учащиеся будут делать модели домов. Шаблон включен ниже. Если можете, сделайте копии шаблона для учащихся, так как это сэкономит время в классе, желательно на бумаге формата A3. Если вы не можете сделать ксерокопию шаблона, попросите учащихся начертить его на листе бумаги. Учащиеся могут выбрать количество окон в доме. Учащиеся могут использовать более толстый или более тонкий картон для стен и крыши.Они могут использовать ткань или вату на крыше и на полу. Им следует попробовать разные вещи, чтобы отрегулировать внутреннюю температуру своего модельного дома. Отверстия для окон можно было заклеить скотчем, имитирующим стекло.
В качестве дополнительного упражнения, если у вас достаточно времени в классе, было бы неплохо, чтобы каждый учащийся или группа учащихся построили несколько разных моделей. Каждая модель может иметь разное количество окон и использовать разные методы теплоизоляции.Если у вас недостаточно времени в классе для каждой группы, чтобы выполнить более одной модели, предложите различным учащимся или группам учащихся использовать разные модели, а затем попросите группы сравнить свои результаты с результатами других групп.
МАТЕРИАЛЫ:
- шаблон домика
- бумага и картон
- клей
- липкая лента
- куска ткани или ваты
- дырокол
- ножницы
- термометр
- лампа (имитирующая солнечный свет)
- таймер или секундомер
ИНСТРУКЦИЯ:
- Ваш учитель может предоставить вам шаблон большого домика, который вы сможете вырезать.Если нет, скопируйте следующий шаблон на большой кусок картона или создайте свой собственный шаблон для изготовления дома.
- Вырежьте небольшое отверстие в крыше с помощью дырокола. Это для термометра.
- Выберите количество окон в вашем доме.
- Вырежьте окна. Заклейте отверстие скотчем, чтобы он действовал как стекло.
- Вырежьте кусок ткани для пола.
- Приклейте ткань к полу вашего модельного дома.
- Согните по пунктирным линиям, а затем склейте затененные створки вместе, чтобы получился домик. Поместите крышу сверху.
- Вставьте термометр через крышу.
- Установите лампу так, чтобы она светила прямо на дом вашей модели. Альтернативный вариант – поставить дома на солнечном месте. Это будет зависеть от погоды.
- Снимайте показания температуры каждые 5 минут в течение получаса.
- Выключите лампу или вынесите модель из-под солнца и измерьте температуру по мере остывания дома, измеряйте каждые 5 минут в течение получаса.
В качестве дополнения спросите учащихся, что они могут сделать со своими модельными домами, чтобы предотвратить потери тепла? Попробуйте и проверьте это. Пример того, что могут сделать учащиеся, – выстелить внутреннюю часть дома ватой, а затем повторить эксперимент, чтобы увидеть, имеет ли это значение.
Время (минуты) | Температура (° C) |
0 | |
5 | |
10 | |
15 | |
20 | |
25 | |
30 | |
35 | |
40 | |
45 | |
50 | |
55 | |
60 |
Нарисуйте линейный график зависимости температуры от времени.Не забудьте указать заголовок для вашего графика.
Этот график представляет собой линейный график. Время должно быть по горизонтальной оси, а температура – по вертикальной оси. Температура должна повыситься, а затем достичь постоянной температуры. Когда лампа выключена, температура должна снизиться, а затем снова достичь стабильной температуры.
ВОПРОСЫ:
Почему ваш модельный дом нагрелся, когда на него светила лампа или когда он был помещен на солнце? Используйте свои знания о радиации, проводимости и конвекции в своем объяснении.
Энергия лампы (Солнца), передаваемая излучением модельному дому. Стены дома проводили энергию внутрь дома. Конвекция более теплого воздуха внутри дома обеспечила прогрев всего дома.
Почему ваш модельный дом остыл, когда лампа была выключена, или вы вернули свою модель внутрь подальше от Солнца? Используйте свои знания о радиации, проводимости и конвекции в своем объяснении.
Теплый воздух внутри модельного дома поднимается к крыше за счет конвекции. Энергия теплого воздуха передается наружу, потому что она проходит через крышу, стены и окна.
Что вы могли бы изменить в своем модельном доме, чтобы замедлить передачу энергии, чтобы в доме не было слишком жарко или слишком холодно?
Ответ, зависящий от учащегося.Каждый модельный дом потребует различных вмешательств, чтобы улучшить их изоляцию. Кто-то может предложить меньше окон, кто-то может предложить использовать ткань на стенах или утолщить стены с помощью картона.
Подумайте о своем собственном доме. Как вы думаете, что можно сделать, чтобы улучшить теплоизоляцию вашего дома зимой?
Ответ, зависящий от учащегося.Ответы будут зависеть от социально-экономических условий учащихся. Предложения могут варьироваться от установки ковров и двойного остекления до использования ткани или картона для герметизации щелей под дверями.
Будут ли предложения, сделанные вами в предыдущем вопросе, работать и на лето? Поясните свой ответ.
Изоляторы предотвращают выход тепла из дома, но в то же время они также предотвращают попадание тепла в дом.Это означает, что дом не должен принимать столько тепла летом, но зимой тепло остается внутри.
Здесь вы также можете объяснить некоторые новые строительные нормы и правила, например, требование о том, чтобы окна были с двойным остеклением, если они занимают большие площади в доме. Это необходимо для предотвращения потери энергии.
Из предыдущей главы вы узнали, что темные матовые поверхности хорошо поглощают излучение.Светлые блестящие поверхности плохо поглощают и могут отражать излучение. Эти свойства очень важны при выборе изоляционного материала. В очень жарком климате, например в Греции, местные жители красят свои дома в белый цвет, потому что стены не поглощают столько тепла в течение дня и, следовательно, остаются прохладнее внутри. Также учитывается положение дома по отношению к восходу и заходу Солнца. Например, люди будут строить свои дома в стороне от прямых солнечных лучей, если они живут в очень жарких местах.
Дома в Греции выкрашены в белый цвет, чтобы им было прохладно жарким летом.Давайте посмотрим, как в некоторых домах коренных жителей Южной Африки используются изоляционные материалы в конструкции дома.
Дома коренных народов
У коренных жителей Южной Африки есть много разных способов утеплить свои дома. Вот несколько фотографий разных домов разных групп коренных народов.
Зулусский дом с соломенной крышей.Дом ндебеле.Вы заметили, что в домах нет окон или окна очень маленькие? Окна позволяют большому количеству тепла уходить из здания, поэтому в этих конструкциях они скорее не учитываются. Крыши сделаны из соломы, которая плохо проводит тепло. Мы знаем, что большая часть тепла в доме теряется через крышу, поэтому использование изоляционного материала в крыше помогает минимизировать потери тепла в холодную погоду и накопление тепла в жаркую погоду.
Крыши также выступают за стены, образуя выступ.Свес помогает затенять стены летом, но зимнее солнце все еще может проникать под свес. Стены тоже очень толстые. Как вы думаете, как это помогает?
Толщина помогает снизить теплопотери за счет теплопроводности. Это сохраняет дома прохладнее летом и теплее зимой.
Вас интересуют энергоэффективные здания? Узнайте больше об этом в Совете по экологическому строительству Южной Африки.http://www.gbcsa.org.za/
Теперь мы увидели, как наши знания об изоляционных материалах могут быть применены в мире вокруг нас, чтобы предложить решения для предотвращения потерь тепла. Помните, вам будет любопытно узнать о возможностях.
- Тепло передается за счет теплопроводности, конвекции и излучения
- В некоторых случаях предпочтительна передача тепла, например, от обогревателя в воздух в комнате.
- В других системах необходимо минимизировать или предотвратить передачу тепла.
- Изоляционные материалы используются для сведения к минимуму потерь тепла от систем.
- Металлы – хорошие проводники тепла. Неметаллические материалы – хорошие изоляторы тепла. Неметаллы используются в качестве изоляционных материалов.
- Мы используем изоляторы, чтобы в наших домах было тепло зимой и прохладно летом. Это помогает экономить энергию и электричество.
- В домах коренных народов на юге Африки используются изоляционные материалы, обеспечивающие энергоэффективность в нашем климате.
Концептуальная карта
Заполните следующую концептуальную карту, указав три способа передачи энергии.
Что такое изолятор? [1 балл]
Изолятор – это вещество, которое препятствует передаче через него энергии (тепла или электричества).
Верны ли следующие утверждения? Если они неверны, объясните, почему:
- Чайный уют защищает от холода. [2 балла]
Неверно.Чайный уют предотвращает передачу тепла от чая в окружающую среду.
Примечание: «Холодный» не может быть передан. Холод – это мера температуры.
Космос пуст, поэтому передача энергии между Землей и Солнцем невозможна. [2 балла]
Неверно.Солнце нагревает землю радиацией, которая может распространяться в вакууме.
В холодный день теплоизоляционная одежда снижает передачу энергии от вашего тела к окружающей среде. [2 балла]
Мужчина строит деревянный дом.Он живет в очень холодном районе, особенно зимой. У него есть место для одного окна. У него есть два варианта. Он может вставить большое окно с одной стеклянной панелью или он может вставить меньшее окно, в котором есть две стеклянные панели, разделенные небольшим воздушным пространством, заключенным между ними. Как вы думаете, какое окно ему следует использовать? Почему вы выбрали это окно? [3 балла]
Ему следует использовать меньшее окно с двойным остеклением, так как он должен предотвратить потерю тепла в холодной среде.Воздушное пространство замедляет теплопотери из-за теплопроводности, потому что воздух плохо проводит тепло. Кроме того, меньшее окно означает меньшую площадь поверхности для отвода тепла.
Кофе на вынос часто подают в бумажных стаканчиках с гофрированным картоном снаружи. Почему используются эти материалы? [4 балла]
Кофе очень горячий, и необходимо уменьшить передачу энергии в окружающую среду, чтобы кофе оставался горячим дольше.Бумага плохо проводит тепло. Гофрированный картон обеспечивает прослойку воздуха между картоном и чашкой. Воздух плохо проводит тепло. Это означает, что меньше энергии передается от кофе рукам человека и окружающей среде. Рифленый также означает, что площадь контакта между пальцами человека и чашкой меньше. поэтому проводимость меньше, поэтому человек с меньшей вероятностью обожжет пальцы.
Вы разработали новый материал для изоляции кофейных чашек.Вы надеетесь заработать на этом новом материале, но вам нужно проверить, работает ли он лучше, чем другие материалы. Вы устраиваете слепой тест, чтобы убедить группу людей, которые могут инвестировать в вашу новую компанию, чтобы вы могли ее развивать.
Ученому, проводящему тест, дается 4 разных материала, помеченных A, B, C и D. Один из 4 материалов – это ваш новый материал, который вы разработали, но она не знает, какой именно. Это называется слепым тестом. Она берет 4 стакана и оборачивает каждый из разного материала.Она наливает горячую воду в каждый стакан. Она измеряет температуру воды в начале эксперимента и снова через 30 минут.
В следующей таблице показаны результаты ее эксперимента.
Время (минуты) | Материал A (° C) | Материал B (° C) | Материал C (° C) | Материал D (° C) |
0 | 70 | 70 | 70 | 70 |
30 | 34 | 30 | 50 | 48 |
Какая независимая переменная для этого эксперимента? [1 балл]
Какая зависимая переменная для этого эксперимента? [1 балл]
Нарисуйте гистограмму собранного материала.Отобразите начальную и конечную температуры для каждого материала в виде отдельных столбцов. [8 баллов]
Результаты эксперимента показали, что ваш материал – лучший изолятор. Исходя из результатов, какой материал (A, B, C или D) ваш? [2 балла]
Откуда ты знаешь? [2 балла]
Тип материала – независимая переменная.
Температура воды является зависимой переменной.
Вот пример графика. Оценки распределяются следующим образом:
0,5 балла за каждую полосу [0,5 х 8 = 4 балла]
Соответствующая рубрика [1 балл]
По 1 отметке в каждом заголовке осей [1 x 2 = 2 отметки]
Размещение правильных переменных на каждой оси.[1 балл]
Материал C – это ваш материал.
Материал C показывает наименьшее падение температуры, что означает, что материал препятствовал передаче большей части энергии в окружающую среду.
Как толстый шерстяной трикотаж помогает предотвратить потерю тепла? [2 балла]
Шерсть трикотажа действует как изоляционный материал, так как плохо проводит тепло.Плотный трикотаж также удерживает слой воздуха вокруг тела. Энергия от тела передается этому воздуху посредством проводимости. Этот теплый воздух не может оторваться от тела из-за густой шерсти. Волокна шерсти задерживают воздух, а воздух плохо проводит тепло.
Посмотрите на следующую фотографию, показывающую внутреннюю часть потолка в строящемся доме.Вы видите розовый материал?
Потолок в новом доме строится.Как вы думаете, для чего это нужно? [1 балл]
Как это будет работать? [2 балла]
Как вы думаете, в каком климате строится этот дом? Почему? [2 балла]
Розовый материал – изолятор, предотвращающий потерю тепла.
Материал плохо проводит тепло и поэтому сводит к минимуму передачу тепла из воздуха в доме через крышу наружу. Материал также задерживает в себе воздух, и воздух также плохо проводит тепло, увеличивая изоляцию.
Вероятно, он строится в условиях холодного климата, так как принимаются дополнительные меры по снижению потерь тепла из дома.
Марафонцам в конце длинного забега часто выдаются термоодеяла, которые сделаны из пластика и имеют блестящую поверхность. Это очень тонкое легкое одеяло вообще не выглядит очень теплым.
Как вы думаете, это работает? [2 балла]
Можно подумать, что для этой цели лучше подойдет шерстяное одеяло.Как вы думаете, почему организаторы гонок предпочитают использовать эти пластиковые одеяла? [2 балла]
Пластик – изолятор. Во время забега тела бегунов сильно нагреваются, поэтому их тела пытаются остыть за счет потоотделения. Если все это тепло выйдет из их тел, бегуны будут слишком быстро остывать, что приведет к судорогам и их может заболеть.Пластик задерживает тепло под одеялом. Отражающая поверхность не позволяет одеялу излучать тепло в окружающую среду.
Это доступно для интерпретации учащимися. Основная причина в том, что пластиковые одеяла намного дешевле и одноразовые, а поскольку они могут раздавать их многим бегунам, это более экономично.
Изучите следующую схему, на которой показаны части, составляющие систему солнечного нагрева воды.Это другой тип, чем тот, который мы рассматривали в начале главы. В этом солнечном водонагревателе вместо откачанных трубок установлена плоская солнечная панель, называемая коллектором.
>Из каких частей состоит эта система? [3 балла]
Почему имеет смысл иметь выпускную трубу для бака, чтобы идти к солнечной панели в нижней части бака? [2 балла]
Как вы думаете, почему кран находится в верхней части резервуара? [2 балла]
Как вы думаете, какое покрытие должно иметь этот резервуар, чтобы сделать его наиболее эффективной системой? [2 балла]
Бак, соединительные трубы и нагреватель солнечной панели.
Это связано с тем, что по мере охлаждения вода в резервуаре движется ко дну (конвекционный поток), поэтому нижняя труба направляет эту воду в нагреватель для повторного нагрева.
Как и в предыдущем вопросе, теплая вода перекачивается из солнечного нагревателя в верхнюю часть бака.Теплая вода собирается в верхней части резервуара по мере подъема теплой воды (конвекционный поток). Таким образом, имеет смысл установить кран в верхней части резервуара для сбора теплой воды. Если бы кран был внизу, вода была бы холоднее.
Он должен быть покрыт изоляционным материалом, чтобы сохранить тепло внутри воды и уменьшить теплопотери в окружающую среду за счет теплопроводности.
Итого [48 баллов]
10 Обычных материалов, которые сохраняют вещи холодными
Есть много обычных материалов, которые могут сохранять вещи холодными и предохранять лед от таяния.Их также можно использовать, чтобы согреться.
Эти распространенные материалы можно использовать для создания импровизированного холодильника, если вы пытаетесь остановить таяние льда, или они могут дополнить изоляционные свойства вашего холодильника, чтобы лед прослужил еще дольше.
Есть много хороших материалов, которые помогут сохранить холод. Итак, где бы вы ни были и что бы вам ни понадобилось, чтобы не замерзнуть, вы можете использовать один из следующих предметов.
Принципы того, как держать все в холоде
Прежде чем мы перейдем к вопросу о том, какие материалы сохраняют вещи в холоде, я хочу быстро объяснить , почему они сохраняют вещи холодными.
Любое устройство или материал, которые удерживают вещи в холоде, останавливают теплопередачу одним из трех способов.
Если вы понимаете это, вы можете применить их ко всему, что у вас есть, и использовать это для создания контейнера, который будет хранить вещи в холоде. Объедините все 3, чтобы получить наилучшую изоляцию.
Прекращение передачи тепла (проводимость)
Когда кастрюля касается горячей плиты, тепло «передается» в кастрюлю, делая ее горячей. Когда предметы соприкасаются друг с другом, они могут передавать тепло за счет теплопроводности.
Большинство изоляторов предотвращают теплопроводность, отделяя холодный предмет от источника тепла с помощью воздушных карманов (или вакуума).
Поскольку в воздухе не так много частиц, тепло борется с тем, чтобы пройти через него.
Таким образом, при поиске предметов, которые сохраняют холод, на самом деле обычно воздух сохраняет холод, а не сам материал.
Прекращение теплового потока (конвекция)
Если у вас холодная ванна и вы наливаете кипяток с одного конца, вы можете протолкнуть эту кипящую воду до другого конца ванны и почувствовать ее тепло.
Это тепловая конвекция, и то же самое происходит в воздухе. Воздух может течь и забирать с собой тепло.
Итак, многие изоляторы стремятся остановить поток воздуха, создавая множество маленьких изолированных пузырьков воздуха, которые не могут перетекать друг в друга. Так работает пенополистирол.
Каждая «закрытая ячейка» содержит карман с воздухом, который не может выйти или попасть в другие карманы. Это затрудняет передачу тепла.
Остановить тепловое излучение (излучение)
Тепловое излучение отличается, поскольку оно может перемещаться в вакууме.Подумайте о том, как солнце посылает тепло через космический вакуум и нагревает землю.
Большинство кулеров сосредоточены на уменьшении теплопроводности и конвекции тепла, а не на тепловом излучении. Но некоторые материалы действительно хорошо изолируют от этого типа тепла.
Обычные материалы, которые сохраняют холод
Ниже приведены 10 распространенных материалов, которые можно использовать для охлаждения вещей и предотвращения таяния льда.
1. Пылесос
Пылесос – безусловно, самый известный изолятор для сохранения холода.
Википедия дает R-значение 14-66 на дюйм. Сравните это с белым пенополистиролом со значением R 3,6–4,7, и вы увидите, насколько невероятен вакуум в поддержании холода.
Однако вакуум – это не «материал», это фактически недостаток материала.
Чтобы создать вакуум, вам нужна внутренняя и внешняя стены с промежутком между ними для создания вакуума. Затем вы откачиваете весь воздух и закрываете его, чтобы поддерживать вакуум.
Вот как работают Hydro Flasks.У них есть внутренняя и внешняя стенки и между ними в вакууме.
Изоляцию выполняет вакуум, а не нержавеющая сталь, из которой сделаны бутылки.
На самом деле это не то, что можно легко создать дома, так как изолировать вакуум сложно. Но бутылки, такие как Hydro Flask, или изолированные чашки, такие как Yeti, содержат пылесосы, и их можно использовать для охлаждения.
Последние цены на бутылки Hydro Flask можно найти на Amazon.
2. Алюминий
Алюминий – один из лучших изоляторов теплового излучения и отражает почти все тепловое излучение обратно к его источнику.
Теплота излучения отличается от тепла кинетической энергии, которое останавливается вакуумом. Радиационное тепло может проходить через вакуум, и большинство материалов не могут его остановить.
В то время как алюминий отлично отражает тепловое излучение, он плохо справляется с прекращением теплопроводности (когда к нему прикасается что-то горячее). Узнайте больше о том, является ли алюминиевая фольга хорошим изолятором.
Итак, как правило, чтобы получить все преимущества алюминия, вы хотите соединить его с чем-то, что препятствует теплопроводности.Вот почему пузырчатая пленка, пенополистирол или другой изолятор часто сочетаются с алюминием.
Еще один способ сделать это – смять алюминий и нанести на него несколько слоев. Это улавливает пузырьки воздуха между каждым слоем, что помогает минимизировать теплопроводность.
3. Полиуретан (как в охладителях Yeti)
В дорогих охладителях, таких как Yeti и другие бренды, используется толстая полиуретановая изоляция, которая нагнетается в охладители под давлением.
Этот тип изоляции лучше, чем изоляция из пенополистирола, используемая в более дешевых охладителях, поскольку пузырьки воздуха меньше по размеру и более изолированы друг от друга.
Он тяжелее пенополистирола, но это может быть недостатком.
Хотя это не распространенный материал, который вы могли бы валять у себя дома, кулеры Yeti (и такие бренды, как Yeti) очень популярны в наши дни, и у многих людей есть кулеры с полиуретановой изоляцией.
Они настолько эффективны при изоляции льда, что могут хранить лед более 4 дней, а в некоторых случаях даже хранить лед до 2 недель без его таяния!
Последние цены на кулеры Yeti можно найти на Amazon
4.Пенополистирол
Пенополистирол – это обычный изолятор, который часто используется для транспортировки продуктов, которым необходимо оставаться холодными в течение длительного периода времени.
Он очень дешевый и очень легкий, что делает его идеальным продуктом для этого.
Он полон крошечных белых шариков, в каждом из которых есть миллионы (если не миллиарды) крошечных воздушных карманов с закрытыми ячейками, которые останавливают передачу тепла. Узнайте больше о том, как пенополистирол работает как изолятор.
Многие более дешевые пластиковые охладители используют внутри пенопластовую изоляцию в качестве основного изолятора. Вы также можете приобрести охладители из пенополистирола без твердых пластиковых кожухов.
Пенополистирол часто используется для упаковки более хрупких продуктов, поскольку он довольно легко сжимается и поэтому защищает хрупкие предметы в случае их падения.
Пенополистирол, используемый для упаковки деликатных вещей или используемый в одноразовых пищевых контейнерах или одноразовых стаканчиках, может использоваться для охлаждения вещей.
Последние цены на охладители из пенополистирола можно найти на Amazon.
5. Пластик
Большинство пластиков являются хорошими теплоизоляторами и препятствуют прохождению тепла через них.Это связано с их химическим составом и способом изготовления.
Тонкий пластик сам по себе не остановит много тепла, но все же остановит больше, чем тонкий металл.
Но толстый пластик – очень хороший изолятор. Добавьте немного воздушных карманов, используя такие вещи, как пузырчатая пленка, рис, салфетки, бумага и т. Д., И вы легко сможете создать импровизированный холодильник.
Щелкните здесь, чтобы узнать, как предотвратить таяние льда без холодильника.
6. Изоляция из стекловолокна
Как и большинство других материалов в этом списке, стекловолокно является хорошим изолятором, поскольку ограничивает движение воздуха в занимаемом пространстве.
Воздух застревает между волокнами стекловолокна и не может выйти наружу. Это означает, что теплый воздух с трудом проходит через стекловолокно, что делает его хорошим проводником.
7. Дерево
Удивительно, но дерево действительно можно использовать в качестве изолятора для сохранения холода. Это не так хорошо, как что-то вроде пенополистирола, но все же лучше, чем ничего, и намного лучше, чем такие вещи, как стекло или бетон.
Согласно Википедии, большинство мягких пород древесины имеют R-значение 1.41, в то время как древесина твердых пород не так изолирует с коэффициентом сопротивления 0,71.
По сравнению с пенополистиролом с R-3,6-4,7 или полиуретаном с R-6,8 это не очень хорошо. Но по сравнению со стеклом при R-0,14 видно, что оно значительно лучше стекла.
Хотя древесина обладает способностью впитывать воду, если она остается влажной в течение длительного периода времени, в течение короткого периода времени с ней все в порядке.
Большинство людей могут легко найти лежащую рядом древесину, чтобы создать импровизированный охладитель и сделать его еще более эффективным, почему бы не добавить слой или алюминиевую фольгу для дальнейшего повышения ее изоляционных свойств.
8. Шерсть / хлопок / солома
Волокна, такие как дерево, хлопок и солома, работают аналогично стекловолокну. Их волокна препятствуют легкому перемещению воздуха, что делает их хорошим изолятором.
9. Картон и бумага
Еще одна удивительная вещь: картон и бумага обладают хорошими изоляционными свойствами, если они не промокают.
Картон лучше изолирует, чем дерево, и даже лучше, чем соломенные тюки. У него примерно половина изолирующих свойств пенополистирола, но это все равно неплохо, учитывая, что это просто картон.
Однако, если картон или бумага намокнут, тепло может легко перемещаться через воду и теряет свои изоляционные свойства.
Вот почему картон и бумага хороши для более длительного хранения сухого льда, поскольку сухой лед превращается непосредственно в газ и поэтому не намокает.
10. Войлок
Войлок, а не волокна, сплетенные вместе, как в других материалах, они спрессованы и спрессованы. Благодаря этому они отлично подходят для остановки воздушного потока и прекращения теплопередачи.
Те же изолирующие свойства, которые делают его отличным для сохранения тепла в этой зимней одежде, могут действительно сохранять прохладу и сохранять лед в замороженном состоянии.
Опять же, вы не хотите, чтобы он намок, иначе он потеряет большую часть своих изоляционных свойств.
Итак, у вас есть 10 обычных материалов, которые могут хранить вещи в холоде. Есть что-нибудь еще, что вы хотите добавить в этот список? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже.
Лучшие изоляционные материалы, толщина – Научные проекты
Сбор информации:
Теплоизоляционные материалы используются для уменьшения потока тепла между горячими и холодными регионами.Оболочка, которую часто помещают вокруг труб для пара и горячей воды, например, снижает потери тепла в окружающую среду, а изоляция, размещенная на стенках холодильника, уменьшает поток тепла в устройство и позволяет ему оставаться холодным.
Теплоизоляция может выполнять одну или несколько из трех функций: уменьшать теплопроводность в материале, где тепло передается за счет молекулярного или электронного воздействия; для уменьшения токов тепловой конвекции, которые могут возникать в воздушных или жидких пространствах; и уменьшить радиационную теплопередачу там, где тепловая энергия переносится электромагнитными волнами.Проводимость и конвекцию можно подавить в вакууме, где излучение становится единственным способом передачи тепла. Если поверхности сделаны с высокой отражающей способностью, излучение также может быть уменьшено. Таким образом, тонкую алюминиевую фольгу можно использовать в стенах зданий, а отражающий металл на крышах сводит к минимуму нагревательный эффект от солнца. Термосы или сосуды Дьюара (см. Криогеника) обеспечивают изоляцию за счет вакуумированной конструкции с двойными стенками, стенки которой имеют отражающее серебряное или алюминиевое покрытие. См. Также Теплопередача.
Air обеспечивает сопротивление тепловому потоку примерно в 15 000 раз выше, чем у хорошего теплопроводника, такого как серебро, и примерно в 30 раз выше, чем у стекла. Поэтому типичные изоляционные материалы обычно изготавливаются из неметаллических материалов и заполнены небольшими воздушными карманами. Они включают карбонат магния, пробку, войлок, ватин, каменную или стекловату и диатомовую землю. Когда-то асбест широко использовался для изоляции, но было обнаружено, что он опасен для здоровья и поэтому был запрещен при строительстве новых зданий в США.С.
В строительных материалах воздушные карманы обеспечивают дополнительную изоляцию в пустотелых стеклоблоках, изоляционном или термопанельном стекле (два или три герметичных стеклянных стекла с тонким воздушным пространством между ними) и частично пустотелой бетонной плитке. Изоляционные свойства ухудшаются, если воздушное пространство становится достаточно большим, чтобы обеспечить тепловую конвекцию, или если влага просачивается внутрь и действует как проводник. Изолирующие свойства сухой одежды, например, являются результатом захвата воздуха между волокнами; эта изоляционная способность может быть значительно снижена влагой.
Затраты на отопление и кондиционирование воздуха можно снизить за счет надлежащей теплоизоляции здания. В холодном климате рекомендуется около 8 см (около 3 дюймов) изоляции стен и около 15–23 см (около 6–9 дюймов) изоляции потолка. Эффективное сопротивление тепловому потоку обычно выражается его значением R (значением сопротивления), которое должно составлять около 11 для стен и от 19 до 31 для изоляции потолка.
Суперизоляция была недавно разработана, в основном для использования в космосе, где требуется защита от внешних температур, близких к абсолютному нулю.Ткань суперизоляции состоит из нескольких листов алюминизированного майлара, каждый толщиной примерно 0,005 см (примерно 0,002 дюйма), разделенных тонкими прокладками с примерно 20-40 слоями на см (примерно 50-100 слоев на дюйм).
Пять лучших изоляционных материалов для сохранения тепла
Пусть начнется обратный отсчет изоляцииМы много раз подчеркивали, насколько важна надлежащая изоляция, но тем не менее мы повторим это еще раз – изолируйте, изолируйте, изолируйте! Все те из вас, кто следовал нашим советам на протяжении многих лет и добавил теплоизоляцию к оболочке здания (как внутри, так и снаружи), теперь пользуются всеми преимуществами хорошо изолированного дома, включая, помимо прочего, оптимальную внутреннюю температуру и более здоровую окружающую среду. и более низкие коммунальные расходы.Хотя всю актуальную и подробную информацию о доступных изоляционных материалах можно найти на нашем веб-сайте, мы решили, что сейчас самое время сделать обзор пяти лучших изоляционных материалов , согревающих вас, , так что давайте начнем обратный отсчет.
Изоляция из стекловолокна (стекловата)Наша позиция номер пять – это изоляция из стекловолокна или, как мы любим это называть, стекловата. Это волокнистый материал, изготовленный из смеси ингредиентов, связанных со специально разработанными смолами для сохранения твердости и прочности материала.Его можно либо выдувать в специально отведенную зону, обычно в пустотелые стены или подкровельные пространства (например, неплотно заполненную изоляцию), либо упаковывать в изоляционные плиты и рулоны для легкой установки на стены или пол. Он спроектирован как негорючий, поэтому его часто можно найти даже в коммерческих и промышленных помещениях, а также он устойчив к влаге, что означает, что он не впитывает влагу, если таковая имеется, но высыхает, не теряя своей изоляционной эффективности. Он имеет хорошие значения R и может способствовать экономии энергии и снижению выбросов CO2.
Изоляция из полиизоцианурата или PIRПятое место в нашем обратном отсчете изоляционных материалов занимает популярная изоляция PIR.Этот тип изоляции также бывает разных форм, включая вспененные, жидкие или жесткие изоляционные плиты и панели. Таким образом, он очень гибкий и универсальный, и его можно использовать на различных поверхностях. Он изготовлен из специально разработанного вида пластика с закрытой ячеистой структурой. Его часто комбинируют с другими материалами, приклеиваемыми к поверхности плит (такими как плиты OSB), и светоотражающими изоляционными материалами для повышения эффективности. Хотя он дороже, чем наш кандидат номер пять, он имеет лучшие значения R и, следовательно, более эффективен.
Изоляция из полистиролаИзоляция из полистирола – еще один вариант сохранения тепла в вашем доме, который заслуживает места в нашем списке. Опять же, мы имеем дело с разновидностью пластика, который, однако, в данном случае формуют в виде тонких листов или пенопласта. Несмотря на то, что он представлен в виде нескольких небольших пластиковых шариков и может быть легко залит в обозначенную область, шарики очень легкие и поэтому спрессованы в жесткие изоляционные панели. Существует два основных типа полистирола: пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS).Их главное отличие заключается в технологии изготовления и некоторых характеристиках, зависящих от производства. В частности, результаты исследований показывают, что XPS является одним из самых энергоэффективных изоляционных материалов, поскольку он потребляет меньше энергии для производства, чем количество энергии, которое он экономит при правильной установке, поскольку благодаря своей прочности он может прослужить даже до 50 лет. .
Светоотражающая изоляцияСеребряная медаль в обратном отсчете изоляционных материалов достается световозвращающей изоляции.Как видно из названия, он в основном предназначен для отражения тепла и, таким образом, управления лучистой теплопередачей. Он включает в себя световозвращающий материал, обычно алюминий, приклеенный к крафт-бумаге, пластиковой пленке или картону. Его также можно найти на поверхности некоторых изоляционных плит, как упоминалось выше, для улучшения характеристик просто потому, что большинство изоляционных материалов предназначены для воздействия на теплопроводную и конвективную теплопередачу, но не на лучистую, которая является основным назначением световозвращающей фольги. изоляция.Чаще всего он встречается в изоляции крыши, между стропилами крыши, между стойками пола или балками стен. В отличие от других материалов из нашего списка, у него нет значения R, и его эффективность будет зависеть от множества различных факторов, таких как место изоляции, погодные условия и сочетание с другими изоляционными материалами.
Изоляция из минеральной (каменной) ватыВ нем почти 80% материалов, пригодных для вторичной переработки, поскольку в нем используются в основном постиндустриальные отходы, что делает его не только дешевле, чем альтернатива, но и довольно экологичным, поскольку его можно повторно использовать если в хорошей форме и обычно имеет низкий GWB.Он бывает разных форм и размеров, включая насыпь, плиты и рулоны, его очень легко резать, формировать и устанавливать, что делает его одним из самых популярных изоляционных материалов на рынке. Материал можно увидеть практически на любой поверхности, включая стены, крыши, чердаки, полы, даже трубы и воздуховоды в вашем доме, поэтому он заслуживает позиции чемпиона в этом списке.
Отправьте нам свои требования к проекту изоляции, и мы сообщим вам цену и время выполнения заказа.Посетите магазин изоляционных материалов и ознакомьтесь с продуктами, которые вы можете использовать для своего изоляционного проекта.
.