Spray Foam Insulation
Sprühschaumisolierung ist eine Art von Isolierung, die durch eine Pistole an Ort und Stelle gesprüht wird. Die Sprühschaumisolierung kann in Wände, auf Betonplatten, auf Dachböden oder unter Fußböden eingeblasen werden, um Luftlecks zu isolieren und zu reduzieren. Sprühschaum kann selbst kleinste Hohlräume ausfüllen und so eine effektive Luftbarriere schaffen. Schaum dehnt sich nach dem Aufsprühen in der Regel auf das 30- bis 60-fache seines Flüssigkeitsvolumens aus. Es bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen das Eindringen von Luft (im Gegensatz zu Fledermäusen und Decken, die Bypässe und Lufteinschlüsse hinterlassen können, und ist einigen Arten von loser Füllung überlegen). Andererseits können die Kosten für die Sprühschaumdämmung im Vergleich zu herkömmlichen Dämmstoffen höher sein, und die meisten Schäume, mit Ausnahme von Zementschäumen, setzen beim Verbrennen giftige Dämpfe frei.
Es gibt zwei Arten von Spritzschaumisolierungen:
- Geschlossenzelliger Schaum . Geschlossenzellige Schäume sind bessere Isolatoren. Ihre hochdichten Zellen sind geschlossen und mit einem Gas gefüllt, mit dessen Hilfe der Schaum die umgebenden Räume ausfüllt. Geschlossenzelliger Schaum ist sehr fest und verstärkt strukturell die isolierte Oberfläche.
- Offenzelliger Schaum . Offenzellige Schaumzellen sind nicht so dicht und mit Luft gefüllt, was der Isolierung eine schwammige Textur verleiht. Offenzelliger Schaum ist porös, sodass Wasserdampf und flüssiges Wasser in die Isolierung eindringen können. Auf der anderen Seite lassen offenzellige Schäume das Bauholz atmen und wirken etwa doppelt so gut als Schallschutz.
Verfügbare Schaumisolationsmaterialien umfassen:
- Zementhaltig
- Phenol
- Polyisocyanurat
- Polyurethan .
Die meisten werden typischerweise mit Polyurethan oder Isocyanat hergestellt. Zementschäume sind ähnlich und können auf ähnliche Weise angewendet werden, dehnen sich jedoch nicht aus. Diese Schäume haben im Vergleich zu Polyurethan- oder Isocyanatschäumen eine höhere Feuerbeständigkeit.
Dachisolierung – Dachisolierung
Eine sehr wichtige Quelle für den Wärmeverlust eines Hauses ist das Dach und der Dachboden . Die Dachbodenisolierung ist ein thermisch isoliertes, schützendes Innenverkleidungsverfahren, bei dem Glas oder Steinwolle, Polyurethanschaum oder Phenolschaum verwendet werden. Es ist zu beachten, dass es einen Unterschied zwischen der Dämmung eines Schrägdachs und eines Flachdachs gibt und zwischen der Dämmung eines kalten oder warmen Dachbodens. Eine Kaltdachisolierung erfordert eine Isolierung auf Balkenebene, um einen Wärmeaustritt durch den nicht genutzten Dachraum zu verhindern. Ein warmes Dach ist zwischen und unter den Dachsparren selbst isoliert.
Der Zweck der Dachisolierung besteht darin, den gesamten Wärmeübergangskoeffizienten durch Hinzufügen von Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit zu verringern. Die Isolierung von Dächern und Dachböden in Gebäuden ist ein wichtiger Faktor für den thermischen Komfort der Bewohner. Die Dachisolierung sowie andere Arten von Isolierungen reduzieren den unerwünschten Wärmeverlust und auch den unerwünschten Wärmegewinn. Sie können den Energiebedarf von Heizungs- und Kühlsystemen erheblich senken. Es muss hinzugefügt werden, es gibt kein Material, das Wärmeverluste vollständig verhindern kann, Wärmeverluste können nur minimiert werden.
Isolationsbeispiel – Polyurethanschaum
Polyurethanschaum (PUR) ist ein geschlossenzelliges duroplastisches Polymer. Polyurethanpolymere werden traditionell und am häufigsten durch Umsetzen eines Di- oder Polyisocyanats mit einem Polyol gebildet. Die Polyurethanschaumisolierung ist in geschlossenzelligen und offenzelligen Formeln erhältlich. Polyurethanschaum kann als Hohlwanddämmung oder als Dachdämmung, Fußbodendämmung, Rohrdämmung, Dämmung von Industrieanlagen eingesetzt werden. Dämmplatten aus PUR können auf alle Elemente der Gebäudehülle aufgebracht werden. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass PUR unter Verwendung der vorhandenen Öffnungen und einiger zusätzlicher Löcher auch in vorhandene Hohlwände injiziert werden kann.
Beispiel – Wärmeverlust durch eine Wand
Eine Hauptquelle für den Wärmeverlust eines Hauses sind Wände. Berechnen Sie die Wärmestromrate durch eine Wand mit einer Fläche von 3 mx 10 m (A = 30 m 2 ). Die Wand ist 15 cm dick (L 1 ) und besteht aus Ziegeln mit einer Wärmeleitfähigkeit von k 1 = 1,0 W / mK (schlechter Wärmeisolator). Angenommen, die Innen- und Außentemperaturen betragen 22 ° C und -8 ° C, und die Konvektionswärmeübertragungskoeffizienten an der Innen- und der Außenseite betragen h 1 = 10 W / m 2 K und h 2 = 30 W / m 2K jeweils. Beachten Sie, dass diese Konvektionskoeffizienten stark von den Umgebungs- und Innenbedingungen (Wind, Luftfeuchtigkeit usw.) abhängen.
- Berechnen Sie den Wärmefluss ( Wärmeverlust ) durch diese nicht isolierte Wand.
- Nehmen Sie nun die Wärmedämmung an der Außenseite dieser Wand an. Verwenden Sie eine 10 cm dicke Polyurethanschaumisolierung (L 2 ) mit einer Wärmeleitfähigkeit von k 2 = 0,028 W / mK und berechnen Sie den Wärmefluss ( Wärmeverlust ) durch diese Verbundwand.
Lösung:
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei vielen Wärmeübertragungsprozessen um Verbundsysteme und sogar um eine Kombination aus Wärmeleitung und Konvektion . Bei diesen Verbundsystemen ist es häufig zweckmäßig, mit einem Gesamtwärmeübergangskoeffizienten zu arbeiten , der als U-Faktor bezeichnet wird . Der U-Faktor wird durch einen Ausdruck definiert, der dem Newtonschen Gesetz der Abkühlung entspricht :
Der Gesamtwärmeübertragungskoeffizient ist mit dem im Zusammenhang Gesamtwärmewiderstand und ist abhängig von der Geometrie des Problems.
- nackte Wand
Unter der Annahme eines eindimensionalen Wärmeübergangs durch die ebene Wand und ohne Berücksichtigung der Strahlung kann der Gesamtwärmeübergangskoeffizient wie folgt berechnet werden:
Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient beträgt dann:
U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 W / m 2 K
Der Wärmestrom kann dann einfach wie folgt berechnet werden:
q = 3,53 [W / m 2 K] × 30 [K] = 105,9 W / m 2
Der gesamte Wärmeverlust durch diese Wand beträgt:
q loss = q. A = 105,9 [W / m 2 ] × 30 [m 2 ] = 3177 W
- Verbundwand mit Wärmedämmung
Unter der Annahme eines eindimensionalen Wärmeübergangs durch die ebene Verbundwand, ohne Wärmekontaktwiderstand und ohne Berücksichtigung von Strahlung kann der Gesamtwärmeübergangskoeffizient wie folgt berechnet werden:
Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient beträgt dann:
U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 0,1 / 0,028 + 1/30) = 0,259 W / m 2 K
Der Wärmestrom kann dann einfach wie folgt berechnet werden:
q = 0,259 [W / m 2 K] × 30 [K] = 7,78 W / m 2
Der gesamte Wärmeverlust durch diese Wand beträgt:
q loss = q. A = 7,78 [W / m 2 ] × 30 [m 2 ] = 233 W
Wie zu sehen ist, bewirkt eine Zugabe eines Wärmeisolators eine signifikante Verringerung der Wärmeverluste. Es muss hinzugefügt werden, ein Hinzufügen der nächsten Schicht Wärmeisolator führt nicht zu so hohen Einsparungen. Dies ist am Wärmewiderstand besser zu erkennen, mit dem der Wärmeübergang durch Verbundwände berechnet werden kann . Die Geschwindigkeit der gleichmäßigen Wärmeübertragung zwischen zwei Oberflächen ist gleich der Temperaturdifferenz geteilt durch den gesamten Wärmewiderstand zwischen diesen beiden Oberflächen.
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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.
