Теплопроводность — процесс переноса тепловой энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие движения и взаимодействия частиц вещества. Такой теплообмен происходит в твёрдых телах, жидкостях, газах, если между их участками существует разность температур.
Тем же термином часто называют способность материала проводить тепло. Для её количественной оценки используют коэффициент теплопроводности.
Коэффициент теплопроводности
Коэффициент теплопроводности обозначают буквой λ (лямбда) и выражают в Вт/(м·К) или Вт/(м·°C).
Чем меньше λ, тем слабее материал проводит тепло и тем лучше его теплоизоляционные свойства. Материалы с высокой теплопроводностью, напротив, быстрее передают тепловую энергию.
От чего зависит теплопроводность
На значение коэффициента влияют:
- состав, структура материала;
- плотность;
- пористость и строение пор;
- влажность;
- температура;
- направление теплового потока для анизотропных материалов.
Особенно заметно на свойства пористых утеплителей влияет влага: при её накоплении теплопроводность обычно возрастает.
Теплопроводность теплоизоляционных материалов
Низкая теплопроводность характерна для материалов, содержащих большое количество газа в порах или ячейках. Воздух и другие газы проводят тепло хуже многих твёрдых веществ, поэтому пористая структура позволяет уменьшить общий тепловой поток.
К таким материалам относятся минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан и другие теплоизоляторы.
У ППУ показатель зависит от плотности, доли закрытых ячеек, состава газа внутри них, температуры, влажности и срока эксплуатации материала. Поэтому для теплотехнических расчётов используют значение, установленное для конкретного материала, а также условий его применения.
Теплопроводность и тепловое сопротивление
Сам по себе низкий коэффициент теплопроводности ещё не определяет эффективность всей теплоизоляционной конструкции. Необходимо учитывать и толщину слоя.
Для однородного слоя тепловое сопротивление связано с толщиной и теплопроводностью: чем толще материал и чем ниже его λ, тем выше сопротивление передаче тепла.
Поэтому при сравнении утеплителей корректно оценивать не только коэффициент теплопроводности, но и требуемую толщину теплоизоляционного слоя..
Смотрите также
- Расчётная теплопроводность
- Расчётное тепловое сопротивление
- Заявленное значение тепловой характеристики
- Плотность
- Теплоизоляция
