Теплоизоляция пенополиуретаном и термодиффузия/ теплоперенос

По данным министерства энергетики США в среднем от 50 до 70% энергозатрат на содержание домов идет на их обогрев и охлаждение. Таким образом, для того, чтобы уменьшить расходы на энергоресурсы, домовладельцам стоит уделить внимание теплоизоляции своих домов.

Механизмы передачи тепла

Механизмы передачи тепла

Теплоизоляция помогает снизить как теплопотери помещений в зимний период, так и количество тепла, проникающего в них в жаркий летний период. При выборе и установке надлежащей теплоизоляции важное значение имеет механизм теплопередачи между конструкциями зданий и окружающей средой.

В целом, есть три механизма передачи тепла:

• термодиффузия (теплоперенос);
• конвекция;
• теплообмен посредством теплового излучения.

Из трех указанных физических механизмов диффузия и конвекция – наиболее важные для понимания принципа работы теплоизоляции.

Конвекция

Поэтому наличие щелей вдоль подоконников, дверных рам и т.п. становится причиной возникновения теплообмена между внутренними помещениями дома и внешней средой или неутепленным чердаком

Перенос посредством конвекции происходит, когда вещество при своем движении (например, поток воздуха или воды) увлекает с собой тепло. Поэтому наличие щелей вдоль подоконников, дверных рам и т.п. становится причиной возникновения теплообмена между внутренними помещениями дома и внешней средой или неутепленным чердаком.

Уменьшение теплопотерь из-за конвекции

Тепло также может переноситься вместе с текущей по трубам водой и через воздуховоды, размещенные на неутепленном чердаке. Зимой теплый воздух, проходя по вентиляционным каналам, которые находятся в холодном чердачном помещении, теряет значительное количества своего тепла

Уменьшить теплопотери из-за конвекции можно с помощью использования теплоизоляционного материала, который заполняет собой мелкие щели и зазоры. Теплоизоляционные маты не могут справиться с такой задачей. А напыляемая пена может.

Тепло также может переноситься вместе с текущей по трубам водой и через воздуховоды, размещенные на неутепленном чердаке. Зимой теплый воздух, проходя по вентиляционным каналам, которые находятся в холодном чердачном помещении, теряет значительное количества своего тепла. Наоборот, холодный воздух, движущийся по вентиляционной системе, проходящей через раскаленный чердак, будет нагреваться, что приведет к проникновению тепла во внутренние помещения в течение летнего периода.

Свести до минимума теплообмен между воздухом в вентиляционной системе, размещенной в пределах чердака, и воздухом в самом чердачном помещении можно с помощью устройства изоляции на внутренней поверхности крыши. Наиболее эффективный способ – объединить жилые помещения и чердак, создав единое изолированное от внешней среды пространство.

Термодиффузия

Термическое сопротивление полиуретановых напыляемых пен – одно из наивысших. Для любого вида пен значение удельного сопротивления теплопередаче составляет R-5,6… R-8 на дюйм толщины (1…1,41 м2∙К/Вт)

Термодиффузия – это механизм переноса тепла, при котором не происходит перемещения материи. Например, тепло может передаваться из внутренних помещений вовне через стены и крышу даже при отсутствии щелей у подоконников и дверей. Примером термодиффузии может быть распространение тепловой энергии внутри конструкции стены, которое не сопровождается переносом вещества.

Скорость протекания процесса переноса тепла зависит от разницы температур между внутренней поверхностью конструкции и внешней среды, а также от характеристики, называемой термическим сопротивлением или сопротивлением теплопередаче (R-value).

Следовательно, с помощью изоляционного материала, имеющего высокое значение сопротивления теплопередаче, можно поддерживать постоянную температуру внутри дома. Термическое сопротивление полиуретановых напыляемых пен – одно из наивысших. Для любого вида пен значение удельного сопротивления теплопередаче составляет R-5,6… R-8 на дюйм толщины (1…1,41 м2∙К/Вт).

Заключение

Напыляемая теплоизоляция пенополиуретаном помогает снизить скорость теплопереноса через ограждающие конструкции, при этом также предотвращая перемещение тепла с потоком воздуха через мелкие щели и зазоры у подоконников и дверных рам

Как видно, изоляция напыляемой полиуретановой пеной препятствует двум основным физическим механизмам, с помощью которых дом теряет тепло зимой и нагревается летом. В частности, такая теплоизоляция помогает снизить скорость теплопереноса через ограждающие конструкции, при этом также предотвращая перемещение тепла с потоком воздуха через мелкие щели и зазоры у подоконников и дверных рам.