Теплофизические свойства сэндвич-панелей

Рассмотрим это явление на примере холодильной камеры стенки которой сделаны из сэндвич-панелей. В установившемся режиме поток энергии, передающейся посредством теплопроводности через стенки камеры, пропорционален разности температуры по обе стороны стенки. Если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани сэндвич-панели к другой то для тепловых потерь имеем:

Q = (α * S * ΔT)/δ

где Q — полная мощность тепловых потерь, S — площадь рассматриваемой стенки, ΔТ— перепад температур по обе стороны камеры, δ — толщина стенки. Множитель α называется коэффициентом теплопроводности и служит для количественной оценки способности конкретного вещества проводить тепло. Измеряется коэффициент теплопроводности в Вт/(м*К). Важно понимать, что коэффициент теплопроводности является физической характеристикой материала и определяется только его внутренней структурой, а не формой и размерами. Ниже в таблице приведены значение коэффициента теплопроводности для различных материалов.

Средний коэффициент теплопроводности сэндвич-панелей из ППУ принято считать α = 0,022 Вт/м*К., хотя некоторые производители декларируют что их панели имеют теплопроводность α — 0,018 Вт/м К.

Q = K * S * ΔT (Вт)

• где К — коэффициент теплопередачи стенки Вт/м²*К;
• S — площадь поверхности стенки, м²;
• ΔT- разность температур воздуха по обе стороны стенки, называемая ещё температурным напором.

где β — коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности стенки, величина которой зависит от скорости движения воздуха внутри камеры и материала обшивки, а γ — коэффициент теплопередачи от наружной стенки камеры, зависящий от скорости воздуха вблизи стенок камеры снаружи и материала внешней обшивки. Величину, обратную коэффициенту теплопередачи т.е. величину 1/К называют ещё термическим сопротивлением и обозначают буквой R:

Термическое сопротивление характеризует способность тела (его поверхности или какого-либо слоя) препятствовать распространению тепла и численно равно температурному напору, необходимому для передачи единичного теплового потока (равного 1 Вт/м²) к поверхности тела или через слой вещества. Термическое сопротивление сложной системы (например, многослойной тепловой изоляции) равно сумме термических сопротивлений её составляющих частей.

Теперь можно произвести сравнительный анализ теплоизоляционных свойств различных строительных материалов. Ниже в таблице наглядно показаны толщины различных материалов обеспечивающие теплоизоляцию соответствующую сэндвич-панели толщиной 100 мм.

Все показатели термического сопротивления приведённые в таблице вычислены по приведённым выше формулам и являются исключительно теоретическими.