Деформация панелей из-за разности температур на её поверхностях
Сэндвич-панель изгибается из-за разности температур облицовок: нагретый солнцем наружный лист удлиняется, а холодный внутренний — нет. Особенно сильно это проявляется у тёмных панелей и в низкотемпературных камерах. Поэтому для наружных стен выбирают светлые цвета, ограничивают длину панелей и шаг креплений.
Уже отмечалось, что при выборе цвета панелей надо учитывать их возможную деформацию в результате нагрева внешней стороны из-за сильного светопоглощения. На самом деле эта проблема гораздо шире и в общем случае имеет место всегда когда возникает значительная разность температур между обкладками сэндвич-панели. Это явление обусловлено главным образом термической деформацией стальных обкладок панели, которая характеризуется коэффициентом линейного термического расширения металла α L:
ΔL = αL · L · ΔT
В зависимости от состава стали этот коэффициент для металлических листов равен (11–13)·10−6 1/°C и приближённо остаётся неизменным при изменении температуры. Если температура на поверхностях сэндвич-панели различается и равна соответственно Т1 и Т2, то можно показать, что панель будет подвержена деформации и величина прогиба в центре панели длиной L будет рана:
Δx = Θ · L2 / 8
Θ = (α2 · T2 − α1 · T1) / D
где D — расстояние между серединами металлических листов.
Для панели толщиной d и с двух сторон одинаковыми обшивками толщиной δ для величины деформации имеем:
Δx = α · ΔT · L2 / (8 · (d − δ))
Таким образом, при разности температур на внутренней и внешней сторонах панели равной 55 °C и длине пролёта 6 м для деформации получим:
Как мы уже отмечали при выборе цвета панели надо учитывать их возможную термическую деформацию. Для тёмных оттенков необходимо применять малые пролёты.
Можно ли выпрямить или согнуть панель
Как выпрямить стеновую панель: термический прогиб уходит сам, когда выравниваются температуры; постоянный изгиб после перегрева или удара не выправляется — панель меняют. Согнуть сэндвич-панель в холодную нельзя: металл отслоится от пенополиуретана. Гнутые и угловые элементы делают на заводе.
| Длина панели, м | Перепад, K | Прогиб, мм |
|---|---|---|
| 3 | 40 | 5–10 |
| 6 | 40 | 20–40 |
Какая толщина панели нужна для камеры — в статье выбор толщины панелей для холодильной камеры.
Частые вопросы
Почему деформируются сэндвич-панели?
Разность температур облицовок вызывает разное температурное удлинение листов, и панель выгибается в сторону тёплой стороны. Тёмные панели на солнце нагреваются до +70…+80 °C.
Как уменьшить деформацию панелей?
Выбирать светлые покрытия для наружных стен, ограничивать длину панелей, чаще крепить их к каркасу и учитывать разность температур в расчёте.
Можно ли согнуть сэндвич-панель?
Нет: металл отслоится от утеплителя; гнутые и угловые элементы изготавливают на заводе.
Читайте также