Efektywność energetyczna przejmowania ciepła między otoczeniem a zewnętrz-
dzy Tα i Te. Ale taki sposób podejścia do oceny izola-
nymi powierzchniami przegrody po obu jej stronach.
cji, jako jedyny, jest w dużej mierze znacznie uprosz-
Zjawisko to dokładnie ilustrują rysunki (str. 12).
czony. Bo ta temperatura zależy nie tylko od wielko-
Strumień ciepła przepływający na drodze przej-
ści strat ciepła podczas przejścia przez warstwę izola-
mowania przez powierzchnię wewnętrzną ciała stałe-
cji, ale także od innych czynników, takich jak: tem-
go określa wzór Newtona:
peratura otoczenia, siła wiatru, prędkość wiatru, wy-
Q1 =Fα( Tα- Ts1),
stępowanie klima-
gdzie: Tα – oznacza temperaturę otoczenia po stro-
tyzacji lub wenty-
nie wewnętrznej (wyższą), Ts1 – temperaturę na ścia-
lacji w otoczeniu,
nie przegrody po stronie wewnętrznej, Ts2 – tempe-
stopnia zawilgoce-
raturę po stronie zewnętrznej, Te –temperatura oto-
nia materiału izo-
czenia zewnętrznego, αα– współczynnik przejmowa-
lacyjnego,
nia ciepła po stronie wewnętrznej, αe – współczynnik
głości wspomnia-
przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej.
nej
Oznacza to, że różnica między otoczeniem wewnętrznym i zewnętrznym wynosi:
1 g 1 Tα - Te = q ( + + ) , αe λ αα
gdzie: αα - współczynnik przejmowania wewnętrz-
odle-
ścianki
wnętrznej
ze-
płasz-
cza od innego źródła ciepła, usytuowania
Skuteczność zastosowanej izolacji termicznej w określonych warunkach wyraża się ilością zatrzymanego ciepła i wielkością temperatury powłoki zewnętrznej izolacji
izolowa-
nego, αe - współczynnik przejmowania zewnętrznego.
nego obiektu w stosunku do otoczenia. Dotyczy to np.
Podobnie można obliczyć różnicę dotyczącą prze-
rurociągu mającego na estakadzie położenie central-
grody walcowej, kulistej i przegrody o innych kształ-
ne lub inne, przykładowo zewnętrzne lub skrajne.
tach, np. prostokątnym (kanały spalin).
Dlatego właściwej skuteczności pomiaru dokonujemy
Te ogólne zasady przenikania ciepła przez po-
za pomocą odpowiednich przyrządów, przy wyko-
wierzchnię izolowaną sprawiają, że temperatura na
rzystaniu metody termowizyjnej przez odpowiednio
powierzchni zewnętrznej jest na ogół niższa niż po
przygotowanych fachowców. Pomiarów tych nie moż-
stronie wewnętrznej, ale wyższa niż temperatura oto-
na dokonywać w miejscach występowania technicz-
czenia zewnętrznego. Część ciepła przenika bowiem
nie uzasadnionych mostków cieplnych, jak np: w po-
przez izolowaną przegrodę, a część ciepła pozostaje
bliżu włazów, wzierników, kompensatorów, zawieszeń
wewnątrz pomieszczenia, rurociągu, kuli lub przewo-
i podpór, w miejscach styku konstrukcji nośnej płasz-
du o przekroju prostokątnym. Na tym polega właśnie
cza, gdzie wielkość strumienia ciepła jest znacząco
istota izolacji termicznej. Ilość ciepła pozostającego
większa niż w innych punktach. Skuteczność izolacji
powinna być znacząco wyższa niż ilość ciepła przeni-
pozwalają więc ocenić obiektywnie tylko te miejsca,
kającego. Bardzo ważnym czynnikiem w tym proce-
które nie są związane z występującymi przypadkami
sie ochrony ciepła jest temperatura zewnętrznej ścia-
zwiększonego punktowego przepływu ciepła.
ny płaszcza izolowanego obiektu. Jest to ważne ze względu na ochronę ciepła, jak i ze względu na sprawy bezpieczeństwa. Przyjmuje się, że temperatura zewnętrzna izolowanego płaszcza nie powinna przekraczać 600C. Tak więc skuteczność zastosowanej izolacji termicznej w określonych warunkach wyraża się ilością zatrzymanego ciepła i wielkością temperatury powłoki zewnętrznej izolacji , czyli o tyle Ts2 jest mniej-
O autorze: mgr inż. Ryszard Borkowski, obecnie sekretarz Polskiego Stowarzyszenia Wykonawców Izolacji Przemysłowych, wcześniej wieloletni prezes zarządu spółki Izokor Płock S.A., a przedtem związany z projektowaniem i wykonawstwem izolacji termicznych. Pracował przy realizacji ważnych obiektów na ternie ORLENU, LOTOSU, CELULOZY ŚWIECIE, zespołu elektrowni PAK oraz w eksporcie na licznych elektrowniach niemieckich.
sze od Ts1. Ma na to wpływ różnica temperatur mię1.
W. Gogół: Wymiana ciepła. Tablice i wykresy. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej. Warszawa 1982.
2.
E. Kostowski: Przepływ ciepła. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 1991.
3.
S. Wiśniewski : Wymiana ciepła. Państwowe Wydawnictwo Naukowe. Warszawa 1979.
4.
J. Górzyński : przemysłowe izolacje cieplne. Sorsus. Poznań 1996.
5.
Opracowania i spostrzeżenia własne.
EiP-online.pl 1(1)/2013 r.
13