Теплопроводность воздуха

Moderator: Komissar

User avatar
Gori
Уже с Приветом
Posts: 1099
Joined: 31 Mar 2003 21:52
Location: UA --> MD

Теплопроводность воздуха

Post by Gori »

Проект принадлежит скорее категории хобби, но вопрос кажется более подходящим для данного раздела.

Если сравнить коэффициенты теплопроводности доступных теплоизоляционных стрительным материалов с коэффициентом для воздуха в "обычных" условиях:
Fiberglass or foam-glass 0.045
Extruded polystyrene – XPS 0.029 - 0.39
Air 0.024-0.025
то выходит, что воздух лишь немного худший теплоизолятор, по крайней мере, по сравнению с Extruded polystyrene
Означает ли это, что, к примеру, заменив слой Extruded polystyrene – XPS на герметичную коробку с воздухом такого же размера, получим приблизительно такие же теплоизоляционные свойста помещения? Есть ли еще какие либо характеристики, которые имеют ощутимый эффект на такую замену?
"Вы задаете сразу три вопроса -- мне одному ответить трудно" (с) Труффальдино
User avatar
Dweller
Уже с Приветом
Posts: 12258
Joined: 20 Dec 2000 10:01
Location: Bellevue, WA

Re: Теплопроводность воздуха

Post by Dweller »

В воздухе есть циркуляция, не знаю как это учитывается при подсчете теплопроводности. В теории тогда можно жить на улице и тепдоизолироваться полиэтиленом
User avatar
Gori
Уже с Приветом
Posts: 1099
Joined: 31 Mar 2003 21:52
Location: UA --> MD

Re: Теплопроводность воздуха

Post by Gori »

В теории аналог моей ситуации не просто полиэтилен, а два слоя полиэтилена, герметически соединенных по краям. Или один аквариум накрытый чуть большим другим аквариумом. Термос. Да, пожалуй естестаенное движение воздуха между слоями будет способствовать более быстрому теплообмену
"Вы задаете сразу три вопроса -- мне одному ответить трудно" (с) Труффальдино
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6208
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Теплопроводность воздуха

Post by DropAndDrag »

Gori wrote: 12 Dec 2020 18:00 Проект принадлежит скорее категории хобби, но вопрос кажется более подходящим для данного раздела.

Если сравнить коэффициенты теплопроводности доступных теплоизоляционных стрительным материалов с коэффициентом для воздуха в "обычных" условиях:
Fiberglass or foam-glass 0.045
Extruded polystyrene – XPS 0.029 - 0.39
Air 0.024-0.025
то выходит, что воздух лишь немного худший теплоизолятор, по крайней мере, по сравнению с Extruded polystyrene
Означает ли это, что, к примеру, заменив слой Extruded polystyrene – XPS на герметичную коробку с воздухом такого же размера, получим приблизительно такие же теплоизоляционные свойста помещения? Есть ли еще какие либо характеристики, которые имеют ощутимый эффект на такую замену?
- воздух вообще-то теплоизолятор получше, так как его коэффициент теплопроводимости меньше. как уже отмечена проблема в том, что циркуляция газа от любого дуновения увеличивает теплопроводность, как и увеличение температуру (скорость движения молекул увеличивается).
- fiberglass, которые используется для изоляции труб, пористый и поэтому его теплопроводность должна быть комбинацией теплопроводностей fiberglass и воздуха. (посмотрите R value, которая отвечает за сопротивление, что обратно теплопроводности, и соотнесите с размерностью ваших цифр)

не думаю, что большая герметичная коробка с воздухом будет лучше, чем на основе fiberglass. что вы скажите на следующие аргументы
- легко потерять герметичной одной коробки, чем кучи небольших объемчиков
- наименьшая длин fiberglass от стенки до стенки удлиняется и поэтому через него передается меньше тепла
- мне кажется распределение температуры через fiberglass с воздухом будет значительно более нелинейным и за счет этого нужно будет меньше отдавать тепла. вот посмотрите https://s22970.pcdn.co/wp-content/uploa ... .08.18.pdf R value 1/2" = 3.85, а 1"= 9.11 - толщину увеличели в 2 раза, а сопротивление увеличилось 2.37 (не знаю насколько понятно объяснил :wink: )

кстати, для качественного сравнения можете поискать что-то типа R value для окон - может что-то отыщите. в конце концов, основное тепло у дома проходит через окна и двери, а не через стены, а с окнами ухищряются как могут - вплоть до откачки воздуха.
User avatar
Dweller
Уже с Приветом
Posts: 12258
Joined: 20 Dec 2000 10:01
Location: Bellevue, WA

Re: Теплопроводность воздуха

Post by Dweller »

Вакуум имеет бесконечно малую теплопроводность, в термосах вакуум
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6208
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Теплопроводность воздуха

Post by DropAndDrag »

Dweller wrote: 13 Dec 2020 03:10 Вакуум имеет бесконечно малую теплопроводность, в термосах вакуум
осталось сделать термос :wink:
добавлю, что держать вакуум меньше 10 -4 - нужен специальный дополнительный насос, получить ниже 10 -9/-10 уже нужны специальные манипуляции.
OtecFedor
Уже с Приветом
Posts: 8361
Joined: 17 Oct 2001 09:01
Location: Уездный город N

Re: Теплопроводность воздуха

Post by OtecFedor »

Dweller wrote: 13 Dec 2020 03:10 Вакуум имеет бесконечно малую теплопроводность, в термосах вакуум
Потери на излучение сводят все на нет из за Т^4, поэтому термосы ещё люминием изнутри покрывают
User avatar
kyk
Уже с Приветом
Posts: 31438
Joined: 21 Nov 2004 05:12
Location: камбуз на кампусе

Re: Теплопроводность воздуха

Post by kyk »

OtecFedor wrote: 17 Dec 2020 05:35из за Т^4,
да ещё в кельвинах, туды их в качель :evil:
Лучше переесть, чем недоспать! © Обратное тоже верно :umnik1:
User avatar
Gori
Уже с Приветом
Posts: 1099
Joined: 31 Mar 2003 21:52
Location: UA --> MD

Re: Теплопроводность воздуха

Post by Gori »

DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22 - воздух вообще-то теплоизолятор получше, так как его коэффициент теплопроводимости меньше. как уже отмечена проблема в том, что циркуляция газа от любого дуновения увеличивает теплопроводность, как и увеличение температуру (скорость движения молекул увеличивается).
Интересно тогда насколько циркуляция может повысить теплопроводность -- до таких же значений, что и, например, Extruded polystyrene? Или Fiberglass? Если больше, то насколько?
DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22 - fiberglass, которые используется для изоляции труб, пористый и поэтому его теплопроводность должна быть комбинацией теплопроводностей fiberglass и воздуха. (посмотрите R value, которая отвечает за сопротивление, что обратно теплопроводности, и соотнесите с размерностью ваших цифр)
Теплопроводность твердой компоненты должна быть выше результирующего материала, воздух же снижает ее. Но благодаря твердой компоненте воздух неподвижен и тем самым его теплопроводность остается минимальной по сравнению с ситуацией, где он мог бы свободно циркулировать.
DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22 не думаю, что большая герметичная коробка с воздухом будет лучше, чем на основе fiberglass. что вы скажите на следующие аргументы
- легко потерять герметичной одной коробки, чем кучи небольших объемчиков
В целом да. В моем же проекте, который, используя сходные процессы, все же другой (небольшая емкость), этим можно пренебречь.
DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22 - наименьшая длин fiberglass от стенки до стенки удлиняется
Вот тут можно поподробнее?
DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22и поэтому через него передается меньше тепла
- мне кажется распределение температуры через fiberglass с воздухом будет значительно более нелинейным и за счет этого нужно будет меньше отдавать тепла. вот посмотрите https://s22970.pcdn.co/wp-content/uploa ... .08.18.pdf R value 1/2" = 3.85, а 1"= 9.11 - толщину увеличели в 2 раза, а сопротивление увеличилось 2.37 (не знаю насколько понятно объяснил :wink: )
Да, но почему это происходит и не обладает ли воздух таким же свойством?
DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22 кстати, для качественного сравнения можете поискать что-то типа R value для окон - может что-то отыщите. в конце концов, основное тепло у дома проходит через окна и двери, а не через стены, а с окнами ухищряются как могут - вплоть до откачки воздуха.
Хорошая идея и может предоставить много полезной информации.
Last edited by Gori on 19 Dec 2020 03:09, edited 2 times in total.
"Вы задаете сразу три вопроса -- мне одному ответить трудно" (с) Труффальдино
User avatar
Gori
Уже с Приветом
Posts: 1099
Joined: 31 Mar 2003 21:52
Location: UA --> MD

Re: Теплопроводность воздуха

Post by Gori »

Dweller wrote: 13 Dec 2020 03:10 Вакуум имеет бесконечно малую теплопроводность, в термосах вакуум
Почему-то я не мог представить, что термосы 70-х годов с тонкими стеклянными стенками могли быть сделаны с использованием вакуума -- выглядели хрупкими для такого напряжения, поэтому всегда думал, что там воздух. Но, видимо, ошибался.
"Вы задаете сразу три вопроса -- мне одному ответить трудно" (с) Труффальдино
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6208
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Теплопроводность воздуха

Post by DropAndDrag »

Gori wrote: 19 Dec 2020 00:54
DropAndDrag wrote: 12 Dec 2020 21:22 - наименьшая длин fiberglass от стенки до стенки удлиняется
Вот тут можно поподробнее?
маловероятно, что будет отрезок fiberglass будет прямой от стенки до стенки и еще перпендикулярный. так что он будет длиннее.
кстати, нужно учитывать площадь через которую будет проходить поток тепла. чем больше площади будет на воздух, тем лучше

Return to “Мой дом”