О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок
Описано специализированное устройство для контроля теплозащитных свойств тонких покрытий, пленок и красок, на котором исследованы характеристики ряда красок на основе акрилового связующего с наполнителем из полых керамических шариков. Описано спеціалізований пристрій для контролю теплозахисних власт...
Saved in:
| Published in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Date: | 2006 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2006
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61449 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок / Л.В. Декуша, Т.Г. Грищенко, Л.И. Воробьев, А.Г. Мазуренко, В.И. Шаповалов // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 5. — С. 93-96. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860149598170906624 |
|---|---|
| author | Декуша, Л.В. Грищенко, Т.Г. Воробьев, Л.И. Мазуренко, А.Г. Шаповалов, В.И. |
| author_facet | Декуша, Л.В. Грищенко, Т.Г. Воробьев, Л.И. Мазуренко, А.Г. Шаповалов, В.И. |
| citation_txt | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок / Л.В. Декуша, Т.Г. Грищенко, Л.И. Воробьев, А.Г. Мазуренко, В.И. Шаповалов // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 5. — С. 93-96. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | Описано специализированное устройство для контроля теплозащитных свойств тонких покрытий, пленок и красок, на котором исследованы характеристики ряда красок на основе акрилового связующего с наполнителем из полых керамических шариков.
Описано спеціалізований пристрій для контролю теплозахисних властивостей тонких покриттів, плівок і фарб, на якому досліджено характеристики ряду фарб на основі акрилового зв’язуючого з наповнювачем з порожнинних керамічних кульок.
The specialized device for the control of heat-shielding properties of thin coverings, films and paints is discribed. Characteristics of some paints on acrylic basis with filling from hollow ceramic balls are investigated.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:51:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
В настоящее время в строительную практику
активно внедряются энергоэффективные мате;
риалы, имеющие малую толщину. При создании
светопрозрачных конструкций хорошо себя заре;
комендовали пленки и стекла с низкой поглоща;
тельной способностью. В последние годы ряд
фирм предлагает краски и покрытия типа мас;
тик, которые рекламируют как “теплоизолирую;
щие” и “энергосберегающие”. Эти покрытия
имеют различные фирменные и торговые назва;
ния: ”Thermo;Shield”, ”Thermal;Coat”, ”Delta;T”,
”Superthermo” и др., однако описания истории
их создания, структуры и свойств очень похожи.
Прототипы покрытий разработаны в NASA для
космических аппаратов, в качестве связующего
использована водорастворимая акриловая смола,
а в качестве наполнителя выступают полые кера;
мические (боросиликат натрия) шарики с разме;
рами в несколько десятков микрометров и менее.
Утверждается, что различные “энергоэффектив;
ные” краски отражают от 85 до 98 % инфракрас;
ного теплового излучения. В некоторых реклам;
ных проспектах свидетельствуют, что эффектив;
ный коэффициент теплопроводности покрытия
не превышает 0,001 Вт/(м·К), а слой краски тол;
щиной 1 мм по теплоизолирующим свойствам
соответствует слою минеральной ваты толщиной
150 мм. Такие декларируемые характеристики
вызывают удивление и естественное недоверие.
Цель данной работы состояла в эксперименталь;
ной проверке свойств указанных красок и выяв;
лении возможных областей их эффективного
применения.
Действие покрытий и тонких теплоизоляцион;
ных изделий базируется на использовании ком;
плекса свойств – терморадиационых и кондук;
тивных. Поэтому для таких материалов не всегда
корректно использование известных средств из;
мерения коэффициента теплопроводности или
поглощательной способности. В связи с этим в
ИТТФ разработано специальное устройство для
контроля теплозащитных свойств тонких матери;
алов, в котором реализуются условия теплообме;
на, характерные для объекта, на котором приме;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 5 93
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Описано спеціалізований пристрій
для контролю теплозахисних властивос+
тей тонких покриттів, плівок і фарб, на
якому досліджено характеристики ряду
фарб на основі акрилового зв’язуючого
з наповнювачем з порожнинних ке+
рамічних кульок. Коефіцієнт тепло+
провідності фарб лежить в діапазоні
0,05...0,09 Вт/(м·К), коефіцієнт погли+
нання сонячного випромінювання – в
діапазоні 0,04...0,05, а ступінь чорноти
при температурах, близьких до кімнат+
них – в діапазоні 0,8...0,9.
Описано специализированное уст+
ройство для контроля теплозащитных
свойств тонких покрытий, пленок и кра+
сок, на котором исследованы характе+
ристики ряда красок на основе акрило+
вого связующего с наполнителем из
полых керамических шариков. Коэффи+
циент теплопроводности красок лежит в
диапазоне 0,05...0,09 Вт/(м·К), коэффи+
циент поглощения солнечного излуче+
ния – в диапазоне 0,04...0,05, а степень
черноты при температурах, близких к
комнатным – в диапазоне 0,8...0,9.
The specialized device for the control of
heat+shielding properties of thin coverings,
films and paints is discribed. Characteristics
of some paints on acrylic basis with filling
from hollow ceramic balls are investigated.
The thermal conductivity for paints lays in a
range 0,05...0,09 W/(m·К), factor of
absorption of a sоlar radiation – in a range
0,04...0,05, and a total hemispherical emis+
sivity at the room temperatures – in a range
0,8...0,9.
УДК 536.2: 536.6
ДЕКУША Л.В.1, ГРИЩЕНКО Т.Г.1, ВОРОБЬЕВ Л.И.1,
МАЗУРЕНКО А.Г.2, ШАПОВАЛОВ В.И.1
1Институт технической теплофизики НАН Украины
2Национальный Университет пищевых технологий
О РЕАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ И
ВОЗМОЖНОСТЯХ “ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ” КРАСОК
ПК – персональный компьютер; ПТП – преобразователь теплового потока.
няются эти материалы. Функционально;конст;
руктивная схема устройства показана на рис.1.
Основой конструкции устройства является
плита 1 из дюралюминия, в которую встроены
термометр сопротивления 2 и нагреватель 3. Вме;
сте с регулятором они образуют систему регули;
рования заданной температуры плиты. При про;
ведении опытов эта температура устанавливается
равной температуре объекта, для которого пред;
назначены покрытия. В качестве первичных пре;
образователей при измерениях использованы би;
металлические гальванические преобразователи
теплового потока (ПТП) [1] и ленточные (толщи;
ной до 0,05 мм) термоэлектрические преобразо;
ватели температуры. На рабочей поверхности
плиты 1 установлены три ПТП с вмонтирован;
ными преобразователями температуры (термопа;
рами) 4. При опытах на поверхность одного из
ПТП наносят контролируемое покрытие 5. Вто;
рой ПТП оставляют свободным для контроля
теплообмена на незащищенной поверхности, а
третий ПТП зарезервирован для нанесения по;
крытия с известными свойствами для сравнения
с контролируемым. Напротив рабочей поверхно;
сти плиты установлен экран 6, причем для ими;
тации различных условий теплообмена можно
устанавливать экраны с разной поглощательной
способностью – от 0,1 у алюминиевой фольги до
0,9 у оргстекла.
При исследовании возможностей использова;
ния покрытия для защиты от внешнего теплово;
го излучения (например, от солнца) в качестве
экрана целесообразно использовать тонкую по;
лиэтиленовую пленку с широким спектром про;
пускания. Экран 6 и рабочая поверхность плиты
1 создают плоский канал, в котором для воспро;
94 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 5
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис.1. Функционально�конструктивная схема устройства для контроля теплозащитных свойств
покрытий и красок:
1 – плита, 2 – термометр сопротивления, 3 – нагреватель, 4 – преобразователи теплового потока с
вмонтированными преобразователями температуры, 5 – контролируемое покрытие, 6 – экран,
7 – вентилятор, 8 – заслонка, 9 – турбулизирующие решетки, 10, 11, 12 – термоэлектрические
преобразователи температуры, ПК – персональный компьютер.
изведения конвективного теплообмена с помо;
щью вентилятора 7 продувается воздух. Заслонка
8 позволяет при необходимости направлять часть
воздуха от вентилятора на обратную часть плиты
1 для ее охлаждения. Турбулизирующие решетки
9 предназначены для пространственного вырав;
нивания коэффициента конвективного теплооб;
мена в канале. Устройство оснащено термоэлект;
рическими преобразователями температуры 10,
11, 12 соответственно для измерения температур
поверхностей покрытий, плиты и воздуха. Сиг;
налы первичных преобразователей подаются на
измерительный блок, откуда данные в цифровой
форме по последовательному интерфейсу пере;
даются в персональный компьютер ПК для даль;
нейшей обработки. Устройство позволяет срав;
нивать интегральные теплозащитные свойства
различных тонких материалов, а также оцени;
вать их термическое сопротивление и поглоща;
тельную способность.
При исследованиях были определены интег;
ральные коэффициент поглощения и степень
черноты покрытия при различных температурах
излучателя, а также при воздействии прямого
солнечного излучения, т.е. при различном спект;
ральном распределении теплового излучения.
Определен также коэффициент теплопроводнос;
ти слоя покрытия при температурах, близких к
комнатным.
Установлено, что коэффициент поглощения
испытанных красок для солнечного излучения
действительно достаточно мал. Так, для двухмил;
лиметрового слоя краски ”Superthermo” коэф;
фициент поглощения солнечного излучения со;
ставляет 0,04...0,05. Однако, для температур
излучателя от комнатных до нескольких сотен
градусов интегральный полусферический коэф;
фициент поглощения составляет 0,8...0,9, т.е. по;
крытие поглощает большую часть длинноволно;
вого инфракрасного спектра. Соответственно,
покрытие имеет такие же значения степени чер;
ноты и, следовательно, тепловым излучением от;
дается до 80...90 % энергии, излучаемой абсолют;
но черным телом при такой же температуре.
Измеренные значения коэффициента тепло;
проводности для исследованных красок и по;
крытий лежат в диапазоне 0,05...0,09 Вт/(м·К),
т.е. соответствуют теплопроводности обычных
теплоизоляционных материалов и не противоре;
чат расчетным данным для пористой акриловой
смолы.
Таким образом, предложенные краски могут
защитить лишь от теплового солнечного излу;
чения и эффективны для нанесения на обору;
дование, которое нужно защитить от перегрева:
космические аппараты, газгольдеры, крыши
зданий в южных регионах и т.д. В этом смысле
краски действительно являются “энергоэффек;
тивными”, так как позволяют экономить энер;
гию на охлаждении и кондиционировании этих
объектов. Вследствие того, что краски имеют
низкую тепловую активность (тепловую вос;
приимчивость), они могут быть использованы
для защиты персонала от ожогов при кратко;
временных прикосновениях к нагретым эле;
ментам оборудования, которые нельзя покрыть
слоем обычной теплоизоляции (например, эле;
менты управления задвижек и вентилей на тру;
бопроводах).
В то же время рассмотренные покрытия со;
вершенно не способны заменить тепловую изо;
ляцию тех объектов, где нужно защититься от
потерь теплоты – теплотрасс, фасадов зданий,
технологического оборудования, имеющего тем;
пературу поверхности до нескольких сотен гра;
дусов. В этих случаях необходимо применять
сертифицированные по теплопроводности изо;
ляционные материалы, толщина которых рас;
считывается по известным методикам и, как
правило, значительно превышает толщину слоя
краски. При необходимости уменьшить радиа;
ционную составляющую теплообмена, нужно
покрывать изоляцию оборудования слоем мате;
риала с низкой степенью черноты в длинновол;
новой области инфракрасного спектра, напри;
мер, алюминиевой фольгой.
Выводы
Коэффициент теплопроводности “энерго;
эффективных” красок лежит в диапазоне
0,05...0,09 Вт/(м·К), коэффициент поглощения
солнечного излучения – в диапазоне 0,04...0,05,
а степень черноты при температурах, от комнат;
ных до 400 oС – в диапазоне 0,8...0,9. Краски
могут применяться для защиты от солнечного
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 5 95
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
96 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 5
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
излучения или предохранения персонала от ожо;
гов при кратковременных прикосновениях к го;
рячему оборудованию. Однако по сравнению с
традиционной теплоизоляцией краски не эф;
фективны при использовании для защиты от
теплопотерь эксплуатирующихся при средних
температурах объектов – зданий, трубопрово;
дов, энергетического и технологического обору;
дования.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 30619;98 (ДСТУ 3756;98) Энергосбе;
режение. Преобразователи теплового потока тер;
моэлектрические общего назначения. Общие
технические условия. – Киев: Держстандарт Ук;
раины, 2000. – 22 с.
Получено 24.05.2006 г.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61449 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:51:19Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Декуша, Л.В. Грищенко, Т.Г. Воробьев, Л.И. Мазуренко, А.Г. Шаповалов, В.И. 2014-05-05T17:26:09Z 2014-05-05T17:26:09Z 2006 О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок / Л.В. Декуша, Т.Г. Грищенко, Л.И. Воробьев, А.Г. Мазуренко, В.И. Шаповалов // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 5. — С. 93-96. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61449 536.2: 536.6 Описано специализированное устройство для контроля теплозащитных свойств тонких покрытий, пленок и красок, на котором исследованы характеристики ряда красок на основе акрилового связующего с наполнителем из полых керамических шариков. Описано спеціалізований пристрій для контролю теплозахисних властивостей тонких покриттів, плівок і фарб, на якому досліджено характеристики ряду фарб на основі акрилового зв’язуючого з наповнювачем з порожнинних керамічних кульок. The specialized device for the control of heat-shielding properties of thin coverings, films and paints is discribed. Characteristics of some paints on acrylic basis with filling from hollow ceramic balls are investigated. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок About real physical properties and opportunities of «thermal insulating» paints Article published earlier |
| spellingShingle | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок Декуша, Л.В. Грищенко, Т.Г. Воробьев, Л.И. Мазуренко, А.Г. Шаповалов, В.И. Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| title | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок |
| title_alt | About real physical properties and opportunities of «thermal insulating» paints |
| title_full | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок |
| title_fullStr | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок |
| title_full_unstemmed | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок |
| title_short | О реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок |
| title_sort | о реальных физических свойствах и возможностях “теплоизолирующих” красок |
| topic | Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| topic_facet | Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61449 |
| work_keys_str_mv | AT dekušalv orealʹnyhfizičeskihsvoistvahivozmožnostâhteploizoliruûŝihkrasok AT griŝenkotg orealʹnyhfizičeskihsvoistvahivozmožnostâhteploizoliruûŝihkrasok AT vorobʹevli orealʹnyhfizičeskihsvoistvahivozmožnostâhteploizoliruûŝihkrasok AT mazurenkoag orealʹnyhfizičeskihsvoistvahivozmožnostâhteploizoliruûŝihkrasok AT šapovalovvi orealʹnyhfizičeskihsvoistvahivozmožnostâhteploizoliruûŝihkrasok AT dekušalv aboutrealphysicalpropertiesandopportunitiesofthermalinsulatingpaints AT griŝenkotg aboutrealphysicalpropertiesandopportunitiesofthermalinsulatingpaints AT vorobʹevli aboutrealphysicalpropertiesandopportunitiesofthermalinsulatingpaints AT mazurenkoag aboutrealphysicalpropertiesandopportunitiesofthermalinsulatingpaints AT šapovalovvi aboutrealphysicalpropertiesandopportunitiesofthermalinsulatingpaints |