Toodetud tellise erisoojus. Kas kaasaegsed šamott -tellised on kahjulikud? Šamott -telliste erisoojus

Materjali võimet soojust säilitada hoitakse selle järgi eriline kuumus, st. soojushulk (kJ), mis on vajalik ühe kilogrammi materjali temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Näiteks vee erisoojus on 4,19 kJ / (kg * K). See tähendab näiteks, et 1 kg vee temperatuuri tõstmiseks 1 ° K võrra on vaja 4,19 kJ.

Veekütteseadmete ja vedelküttesüsteemide puhul on kõige parem kasutada soojust salvestava materjalina vett, päikesesüsteemides aga veeris, kruus jne. Tuleb meeles pidada, et kivist soojusakumulaator, millel on sama energiaintensiivsus võrreldes veesoojendiga, on 3 -kordse mahuga ja võtab 1,6 -kordse pinna. Näiteks 1,5 m läbimõõduga ja 1,4 m kõrguse veesoojendi akumulaatori maht on 4,3 m 3, samas kui 2,8 m küljega kuubikujulise kiviküttega akumulaatori maht on 13,8 m 3.

Soojussalvestuse tihedus sõltub suuresti salvestusmeetodist ja soojust salvestava materjali tüübist. Seda saab kütuses keemiliselt seotud kujul koguneda. Sellisel juhul vastab kogunemistihedus põlemissoojusele, kW * h / kg:

• õli - 11,3;
• kivisüsi (ekvivalentne kütus) - 8,1;
• vesinik - 33,6;
• puit - 4,2.

Termokeemilise kuumuse akumuleerumisel tseoliidis (adsorptsioon - desorptsiooniprotsessid) saab temperatuuride erinevusega 55 ° C koguneda 286 W * h / kg soojust. Soojuse kogunemise tihedus tahketes materjalides (kivim, veeris, graniit, betoon, tellis) temperatuurivahe 60 ° C juures on 14 ... 17 W * h / kg ja vees - 70 W * h / kg. Aine faasisiirete ajal (sulamine - tahkumine) on kogunemistihedus palju suurem, W * h / kg:

• jää (sulamine) - 93;
• parafiin - 47;
• anorgaaniliste hapete soolade hüdraadid - 40 ... 130.

Kahjuks hoiavad tabelis 2 loetletud parimad ehitusmaterjalid - betoon, mille erisoojusvõimsus on 1,1 kJ / (kg * K), alles vaid ¼ sama soojushulgast, mida sama massi vesi salvestab. Kuid betooni tihedus (kg / m 3) ületab oluliselt vee tihedust. Tabeli 2 teises veerus on loetletud nende materjalide tihedused. Korrutades erisoojuse materjali tihedusega, saame soojusvõimsuse kuupmeetri kohta. Need väärtused on toodud tabeli 2. kolmandas veerus. Tuleb märkida, et vaatamata asjaolule, et sellel on kõigi loetletud materjalide hulgas kõige väiksem tihedus, on vee soojusmahtuvus 1 m 3 suurem (2328,8 kJ / m 3 ) kui ülejäänud tabeli materjalid, kuna sellel on palju suurem erisoojusvõimsus. Betooni madalat erisoojusvõimet kompenseerib suuresti selle suur mass, mille tõttu säilitab see märkimisväärse koguse soojust (1415,9 kJ / m 3).

Optimaalse mikrokliima loomine ja soojusenergia tarbimine eramaja kütmiseks külmal aastaajal sõltub suuresti nende ehitusmaterjalide soojusisolatsiooni omadustest, millest see hoone püstitati. Üks neist omadustest on soojusmahtuvus. Seda väärtust tuleb arvestada eramaja ehitamiseks ehitusmaterjalide valimisel. Seetõttu kaalume edaspidi mõnede ehitusmaterjalide soojusmahtu.

Soojusmahtuvuse mõiste ja valem

Iga aine on ühel või teisel määral võimeline neelama, salvestama ja säilitama soojusenergiat. Selle protsessi kirjeldamiseks tutvustati soojusmahtuvuse kontseptsiooni, mis on materjali omadus ümbritseva õhu kuumutamisel neelata soojusenergiat.

Mis tahes massiga materjali soojendamiseks temperatuurist t algusest temperatuurini t lõpuni peate kulutama teatud koguse soojusenergiat Q, mis on proportsionaalne massi ja temperatuurivahega ΔT (t lõpp -t algus) . Seetõttu näeb soojusmahtuvuse valem välja järgmine: Q = c * m * ΔT, kus c on soojusmahtuvustegur (eriväärtus). Seda saab arvutada järgmise valemi abil: с = Q / (m * ΔТ) (kcal / (kg * ° C)).

Tingimuslikult eeldades, et aine mass on 1 kg ja ΔТ = 1 ° C, saame, et c = Q (kcal). See tähendab, et erisoojus on võrdne soojusenergia kogusega, mis kulub 1 kg / 1 ° C kaaluva materjali soojendamiseks.

Tagasi sisukorra juurde

Soojusvõimsuse kasutamine praktikas

Kuumuskindlate konstruktsioonide ehitamiseks kasutatakse suure soojusmahtuvusega ehitusmaterjale. See on väga oluline eramajade jaoks, kus inimesed alaliselt elavad. Fakt on see, et sellised struktuurid võimaldavad teil soojust salvestada (koguda), mille tõttu hoitakse majas pikka aega mugavat temperatuuri. Esiteks soojendab kütteseade õhku ja seinu, seejärel soojendavad seinad ise õhku. See säästab raha kütmisel ja muudab teie viibimise mugavamaks. Maja, kus inimesed elavad perioodiliselt (näiteks nädalavahetustel), annab ehitusmaterjali kõrge soojusmahtuvus vastupidise efekti: sellise hoone kiire soojendamine on üsna keeruline.

Ehitusmaterjalide soojusmahtuvuse väärtused on toodud SNiP II-3-79. Allpool on tabel peamiste ehitusmaterjalide ja nende erisoojusvõimsuse väärtuste kohta.

Tabel 1

Tellis on kõrge soojusmahtuvusega, seega sobib see ideaalselt majade ehitamiseks ja ahjude püstitamiseks.

Soojusvõimsusest rääkides tuleb märkida, et küttekoldeid on soovitatav ehitada tellistest, kuna selle soojusmahtuvuse väärtus on üsna kõrge. See võimaldab ahju kasutada omamoodi soojusakumulaatorina. Küttesüsteemides (eriti sooja vee küttesüsteemides) kasutatavaid soojusakumulaatoreid kasutatakse igal aastal üha enam. Sellised seadmed on mugavad selle poolest, et piisab nende ühekordsest soojendamisest tahkeküttekatla intensiivse ahjuga, mille järel nad soojendavad teie maja terve päeva ja isegi rohkem. See säästab oluliselt teie eelarvet.

Tagasi sisukorra juurde

Ehitusmaterjalide soojusmahtuvus

Millised peaksid olema eramaja seinad, et need vastaksid ehitusnormidele? Sellele küsimusele vastamisel on mitmeid nüansse. Nendega tegelemiseks tuuakse näide 2 populaarseima ehitusmaterjali soojusmahtuvusest: betoon ja puit. väärtus on 0,84 kJ / (kg * ° C) ja puidu puhul - 2,3 kJ / (kg * ° C).

Esmapilgul võib arvata, et puit on soojust tarbivam materjal kui betoon. See on tõsi, sest puit sisaldab peaaegu 3 korda rohkem soojusenergiat kui betoon. 1 kg puidu soojendamiseks peate kulutama 2,3 kJ soojusenergiat, kuid jahtudes annab see kosmosesse ka 2,3 kJ. Samal ajal on 1 kg betoonkonstruktsiooni võimeline kogunema ja andma vastavalt 0,84 kJ.

Kuid ärge tehke järeldusi. Näiteks peate välja selgitama, milline soojusvõimsus on 1 m 2 betoonist ja puidust seinast paksusega 30 cm.Selleks peate kõigepealt arvutama selliste konstruktsioonide kaalu. Selle betoonseina 1 m 2 kaalub: 2300 kg / m 3 * 0,3 m 3 = 690 kg. 1 m 2 puidust seina kaalub: 500 kg / m 3 * 0,3 m 3 = 150 kg.

• betoonseina jaoks: 0,84 * 690 * 22 = 12751 kJ;
• puitkonstruktsiooni jaoks: 2,3 * 150 * 22 = 7590 kJ.

Saadud tulemuse põhjal võime järeldada, et 1 m 3 puitu koguneb soojust peaaegu 2 korda vähem kui betoon. Betooni ja puidu soojusmahtuvuse vahematerjaliks on telliskivi, mille mahuühikus sisaldub samadel tingimustel 9199 kJ soojusenergiat. Samal ajal sisaldab poorbetoon ehitusmaterjalina ainult 3326 kJ, mis on oluliselt vähem kui puit. Kuid praktikas võib puitkonstruktsiooni paksus olla 15-20 cm, kui poorbetooni saab panna mitmes reas, suurendades oluliselt seina erisoojusvõimet.

Ruumisisene temperatuur sõltub materjali soojusisolatsiooni omadustest, mistõttu tellise soojusmahtuvus on oluline näitaja, mis näitab selle võimet soojust koguda. Erisoojus määratakse laboratoorsete uuringute käigus, mille kohaselt on kõige soojem materjal tahke tellis. Väärib märkimist, et indikaator sõltub telliskivimaterjali tüübist.

Mis see on?

Soojusmahtuvuse füüsikalised omadused on omased igale ainele. See tähistab soojuse hulka, mille füüsiline keha neelab, kui seda kuumutatakse 1 kraadi Celsiuse või Kelvini järgi. Üldise kontseptsiooni samastamisel konkreetsega on viga, kuna viimane eeldab ühe kilogrammi aine kuumutamiseks vajalikku temperatuuri. Tundub võimalik täpselt määrata selle arvu ainult laboritingimustes. Indikaator on vajalik hoone seinte termilise stabiilsuse määramiseks ja juhul, kui ehitustöid tehakse nullist madalamatel temperatuuridel. Era- ja mitmekorruseliste elamute ja ruumide ehitamiseks kasutatakse kõrge soojusjuhtivusega materjale, kuna need koguvad soojust ja hoiavad ruumis temperatuuri.

Telliskivihoonete eeliseks on see, et need säästavad küttekulusid.

Mis määrab telliste soojusmahtuvuse?

Soojusmahtuvustegurit mõjutavad eelkõige aine temperatuur ja agregatsiooni olek, kuna sama aine soojusmahtuvus vedelas ja tahkes olekus erineb vedeliku kasuks. Lisaks on olulised materjali mahud ja selle struktuuri tihedus. Mida rohkem tühimikke selles on, seda vähem suudab see soojust enda sees hoida.

Telliste tüübid ja nende näitajad

Keraamilist materjali kasutatakse ahjuäris.

Toodetakse rohkem kui 10 sorti, mis erinevad tootmistehnoloogia poolest. Kuid sagedamini kasutatakse silikaat-, keraamilisi, kattega, tulekindlaid ja sooje. Tavalised keraamilised tellised on valmistatud lisanditest punasest savist ja põletatud. Selle soojusindeks on 700-900 J / (kg kraadi). Seda peetakse üsna vastupidavaks kõrgetele ja madalatele temperatuuridele. Mõnikord kasutatakse ahjukütte paigaldamiseks. Selle poorsus ja tihedus varieeruvad ja mõjutavad soojusvõimsuse koefitsienti. Lubja-liivatellis koosneb liiva, savi ja lisandite segust. See võib olla täis ja õõnes, erineva suurusega ja seetõttu on selle erisoojus võrdne väärtustega 754 kuni 837 J / (kg kraadi). Silikaattelliste eeliseks on hea heliisolatsioon isegi seina ühe kihina paigutamisel.

Hoonete fassaadides kasutatavatel kattekihtidel on üsna kõrge tihedus ja soojusmahtuvus 880 J / (kg kraadi). Tulekindlad tellised, mis sobivad ideaalselt ahju panemiseks, kuna see talub temperatuuri kuni 1500 kraadi. Sellesse alamliiki kuuluvad šamott, karborund, magnesiit ja teised. Ja soojusmahtuvustegur (J / kg) on ​​erinev:

Teatud tüüpi ehitustööde jaoks sobiva materjali valimisel tuleks erilist tähelepanu pöörata selle tehnilistele omadustele. See kehtib ka telliste erisoojusvõimsuse kohta, millest sõltub suuresti maja vajadus järgnevaks soojusisolatsiooniks ja täiendavaks seinakaunistuseks.

Telliskivi omadused, mis mõjutavad selle kasutamist:

• Spetsiifiline soojus. Kogus, mis määrab 1 kg kuumutamiseks vajaliku soojusenergia koguse 1 kraadi kohta.
• Soojusjuhtivus. Väga oluline omadus tellistest toodetele, mis võimaldab teil määrata ruumist tänavale ülekantava soojushulga.
• Telliskiviseina soojusülekande taset mõjutavad otseselt selle ehitamiseks kasutatud materjali omadused. Neil juhtudel, kui tegemist on mitmekihilise müüritisega, tuleb arvesse võtta iga kihi soojusjuhtivust eraldi.

Keraamika

Kasulik informatsioon:

Tootmistehnoloogia alusel klassifitseeritakse tellised keraamilisteks ja silikaatrühmadeks. Lisaks on mõlemal tüübil märkimisväärne materjal, eriline soojus- ja soojusjuhtivus. Keraamiliste telliste, mida nimetatakse ka punasteks, valmistamise tooraineks on savi, millele on lisatud hulk komponente. Vormitud toored toorikud põletatakse spetsiaalsetes ahjudes. Spetsiifiline soojusindeks võib kõikuda vahemikus 0,7–0,9 kJ / (kg · K). Keskmise tiheduse osas on see tavaliselt umbes 1400 kg / m3.

Keraamiliste telliste tugevuste hulgas on:

1. Pinna siledus. See suurendab selle välist esteetikat ja lihtsust.
2. Vastupidavus külmale ja niiskusele. Normaaltingimustes ei vaja seinad täiendavat niiskust ja soojusisolatsiooni.
3. Võime taluda kõrgeid temperatuure. See võimaldab kasutada keraamilisi telliseid ahjude, grillide, kuumakindlate vaheseinte ehitamiseks.
4. Tihedus 700-2100 kg / m3. Seda omadust mõjutab otseselt sisepooride olemasolu. Materjali poorsuse suurenedes väheneb selle tihedus ja suurenevad soojusisolatsiooni omadused.

Silikaat

Silikaattellise puhul võib see olla tahke, õõnes ja poorne. Suuruse järgi eristatakse ühe-, pooleteise- ja kahekordset tellist. Keskmiselt on silikaattellise tihedus 1600 kg / m3. Eriti hinnatakse silikaatmüüritise heli neelavaid omadusi: isegi kui me räägime väikese paksusega seinast, on selle heliisolatsiooni tase suurusjärgu võrra kõrgem kui muud tüüpi müüritise kasutamisel.

Vastamisi

Eraldi tuleks öelda kattega tellise kohta, mis peab sama edukalt vastu veele ja temperatuuri tõusule. Selle materjali erisoojusindeks on tasemel 0,88 kJ / (kg · K), tihedusega kuni 2700 kg / m3. Müüritavad tellised on saadaval väga erinevates toonides. Need sobivad nii katmiseks kui ka ladumiseks.

Tulekindel

Seda esindavad dinas, karborundum, magnesiit ja šamott tellised. Ühe tellise mass on selle märkimisväärse tiheduse (2700 kg / m3) tõttu üsna suur. Madalaim soojusmahtuvuse indeks kuumutamisel on karborundtellistel 0,779 kJ / (kg K) temperatuuril +1000 kraadi. Sellest tellisest laotud ahju kuumutamiskiirus ületab oluliselt šamottmüüritise kuumutamist, kuid jahtumine toimub kiiremini.

Ahjud on varustatud tulekindlate tellistega, mis pakuvad kuumutamist kuni +1500 kraadi. Selle materjali erisoojust mõjutab suuresti kuumutamistemperatuur. Näiteks sama šamott -tellise temperatuuril +100 kraadi on soojusvõimsus 0,83 kJ / (kg K). Kui seda aga kuumutada temperatuurini +1500 kraadi, kutsub see esile soojusvõimsuse suurenemise 1,25 kJ / (kg K).

Sõltuvus kasutustemperatuurist

Telliskivi tehnilisi parameetreid mõjutab suuresti temperatuurirežiim:

• Trepelny... Temperatuuridel -20 kuni + 20 varieerub tihedus vahemikus 700-1300 kg / m3. Sel juhul on soojusmahtuvuse näitaja stabiilsel tasemel 0,712 kJ / (kg · K).
• Silikaat... Sarnane temperatuurirežiim -20 -+20 kraadi ja tihedus 1000 kuni 2200 kg / m3 näeb ette erineva erisoojusvõimsuse 0,754-0,837 kJ / (kg · K).
• Adobe... Kui temperatuur on eelmise tüübiga identne, näitab see stabiilset soojusmahtuvust 0,753 kJ / (kg · K).
• Punane... Seda saab kasutada temperatuuril 0-100 kraadi. Selle tihedus võib varieeruda vahemikus 1600-2070 kg / m3 ja soojusmahtuvus - 0,849 kuni 0,872 kJ / (kg K).
• Kollane... Temperatuuri kõikumised -20 kuni +20 kraadi ja stabiilne tihedus 1817 kg / m3 annavad sama stabiilse soojusvõimsuse 0,728 kJ / (kg K).
• Ehitus... Temperatuuril +20 kraadi ja tihedusel 800-1500 kg / m3 on soojusmahtuvus tasemel 0,8 kJ / (kg K).
• Vastamisi... Sama temperatuurirežiim +20, materjali tihedusega 1800 kg / m3, määrab soojusmahtuvuse 0,88 kJ / (kg K).
• Dinas... Töötamine kõrgendatud temperatuurirežiimis +20 kuni +1500 ja tihedusega 1500–1900 kg / m3 tähendab soojusmahtuvuse järjestikust suurenemist 0,842-lt 1,243 kJ / (kg K).
• Karborund... Kuumutades +20 kuni +100 kraadi, suurendab materjal tihedusega 1000-1300 kg / m3 järk-järgult oma soojusmahtu 0,7-lt 0,841 kJ / (kg K). Kui aga jätkata karborundtellise kuumutamist, hakkab selle soojusmaht vähenema. Temperatuuril +1000 kraadi on see võrdne 0,779 kJ / (kg · K).
• Magneesiit... Materjal tihedusega 2700 kg / m3 koos temperatuuri tõusuga +100 kuni +1500 kraadi suurendab järk-järgult oma soojusmahtu 0,93-1,239 kJ / (kg K).
• Kroom... Toote kuumutamine tihedusega 3050 kg / m3 vahemikus +100 kuni +1000 kraadi kutsub esile selle soojusvõimsuse järkjärgulise suurenemise 0,712 -lt 0,912 kJ / (kg K).
• Chamotny... Selle tihedus on 1850 kg / m3. Kuumutamisel +100 kuni +1500 kraadi suureneb materjali soojusvõimsus 0,833 -lt 1,251 kJ / (kg K).

Valige tellised õigesti, sõltuvalt ülesannetest ehitusplatsil.

Tellis on populaarne ehitusmaterjal hoonete ja rajatiste ehitamisel. Paljud inimesed eristavad ainult punast ja valget tellist, kuid selle tüübid on palju mitmekesisemad. Need erinevad nii välimuse (kuju, värv, suurus) kui ka selliste omaduste poolest nagu tihedus ja soojusmahtuvus.

Traditsiooniliselt eristatakse keraamilisi ja silikaattelliseid, millel on erinevad tootmistehnoloogiad. Oluline on teada, et tellise tihedus, selle erisoojusvõimsus ja iga tüübi puhul võivad oluliselt erineda.

Keraamilised tellised on valmistatud erinevate lisanditega ja põletatakse. Keraamiliste telliste erisoojusvõimsus on 700 ... 900 J / (kg · deg)... Keraamiliste telliste keskmine tihedus on 1400 kg / m 3. Seda tüüpi eelised on: sile pind, külmakindlus ja veekindlus, samuti vastupidavus kõrgetele temperatuuridele. Keraamiliste telliste tihedus määratakse selle poorsuse järgi ja see võib olla vahemikus 700 kuni 2100 kg / m 3. Mida suurem on poorsus, seda väiksem on tellise tihedus.

Silikaattellistel on järgmised sordid: tahke, õõnes ja poorne, sellel on mitu standardsuurust: ühe-, pooleteise- ja kahekordne. Silikaattelliste keskmine tihedus on 1600 kg / m 3. Silikaattelliste eelised on suurepärane helikindlus. Isegi kui pannakse õhuke kiht sellist materjali, jäävad heliisolatsiooniomadused õigele tasemele. Silikaattellise erisoojusvõimsus on vahemikus 750 kuni 850 J / (kg kraadi).

Tabelis on esitatud erinevat tüüpi telliste tiheduse ja selle eriomase (massi) soojusmahtuvuse väärtused:

Tuleb märkida, et veel üks populaarne telliskivi - ees olev tellis. Ta ei karda niiskust ega külma ilma. Kattekihi erisoojusvõimsus on 880 J / (kg kraadi)... Vastamisi asetsevad tellised varieeruvad erekollasest kuni tulipunani. Sellist materjali saab kasutada viimistlustöödeks. Seda tüüpi telliste tihedus on 1800 kg / m 3.

Väärib märkimist eraldi telliste klass - tulekindlad tellised. Sellesse klassi kuuluvad diina-, karborundum-, magneesiit- ja šamotitellised. Tulekindlad tellised on üsna rasked - selle klassi telliste tihedus võib ulatuda väärtuseni 2700 kg / m 3.

Madalaim soojusmahtuvus kõrgel temperatuuril on karborundtellisel - see on 779 J / (kg · deg) temperatuuril 1000 ° C. Sellisest tellisest valmistatud müüritis soojeneb palju kiiremini kui šamott, kuid hoiab kuumust halvemini.

Tulekindlaid telliseid kasutatakse kuni 1500 ° C töötemperatuuriga ahjude ehitamisel. Tulekindlate telliste erisoojus sõltub oluliselt temperatuurist. Näiteks šamottelliste erisoojusvõimsus on 100 ° C juures 833 J / (kg kraadi) ja 1251 J / (kg kraadi) 1500 ° C juures.

Allikad:

1. Franchuk A.U. Ehitusmaterjalide soojusliku jõudluse tabelid, Moskva: Ehitusfüüsika uurimisinstituut, 1969 - 142 lk.
2. Füüsikaliste koguste tabelid. Kataloog. Ed. akad. I.K. Kikoina. Moskva: Atomizdat, 1976.- 1008 lk. ehitusfüüsika, 1969 - 142 lk.