Теплоизолятор лучший: Теплоизоляционные материалы

Лучшие теплоизоляционные материалы в современном строительстве

Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.

Содержание

1. Основные виды утеплителей
2. 10 лучших теплоизоляционных материалов
3. На какие параметры обращать внимание при выборе?

Основные виды утеплителей

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

• рулоны;
• листовой;
• единичный;
• сыпучий.

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

• волокнистые;
• ячеистые;
• зернистые.

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

1. Органические, природные или натуральные утеплители — это пробковая кора, целлюлозная вата, пенополистирол, древесное волокно, пенопласт, бумажные гранулы, торф. Эти виды строительных теплоизоляционных материалов применяются исключительно внутри помещения, чтобы минимизировать высокую влажность. Однако природные строительные термоизоляторы не огнеупорны.
2. Неорганические теплоизоляционные материалы — горные породы, стекловолокно, пеностекло, минераловатные утеплители, вспененный каучук, ячеистые бетоны, каменная вата, базальтовое волокно. Хороший изолятор тепла из данной категории отличается высокой степенью паропроницаемости и огнестойкости. Особенно эффективно утепление изделием с гидрофобизирующими добавками.
3. Смешанные — перлит, асбест, вермикулит и другие утеплители из вспененных горных пород. Отличаются наилучшим качеством и, разумеется, повышенной стоимостью. Это самые дорогие марки лучших теплоизоляционных материалов. Поэтому таким утеплителем покрывают помещения намного реже, чем более экономными материалами.

Если нужно сделать термическую изоляцию трубопровода в стене, то для этого применяются  специальные «рукава» повышенной плотности.

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

10 лучших теплоизоляционных материалов

Рассмотрим основные свойства лучших изоляторов тепла, которые применяются в современном строительстве и ремонте:

1. Минеральная вата. Под этим названием понимают все гибкие волокнистые теплоизоляционные материалы, которые изготавливают из минерального сырья. Минераловатные утеплители относят к высокопористым материалам, благодаря чему прекрасно справляются со своими функциями, поэтому и являются очень популярными.

Кроме того, у минеральной ваты много других достоинств:

• доступная цена, благодаря простоте производства и низкой стоимости сырья;
• легкость и удобство монтажа;
• высокая степень огнеустойчивости;
• хорошо пропускает воздух;
• не пропускает воду и влагу;
• морозостойкость;
• шумоизоляция;
• долгий срок службы.

К минусам этого изделия можно отнести необходимость монтажа гидроизоляционной пленки при установке, а также небольшой запас прочности.

2. Стекловата и базальтовые плиты. Как и обычное стекло, это изделие делают из кварцевого песка, извести и соды. Стекловату производят и как гибкие рулонные теплоизоляционные материалы, так и в виде цилиндра или плиты. Положительные свойства такие же, как и у минеральной ваты, но шумопроводность и запас прочности намного больше, а вот термоустойчивость ниже.

Базальтовая плита – это подвид стекловаты, который обладает такими положительными качествами, как:

• устойчивость к деформирующим воздействиям;
• долговечность;
• высокая степень прочности;
• низкие показатели поглощения влаги;
• устойчивость к воздействию высоких температур.

Применяются базальтовые плиты, как правило, снаружи для защиты фасадов, фундамента, кровли.

3. Пеностекло. Данный утеплитель делают посредством газификации стеклянного порошка при большой температуре. В результате получается материал с пористостью до 95 %.

Главные достоинства пеностекла:

• водо- и морозостойкость;
• простота обработки при монтаже;
• высокая прочность;
• огнеупорность;
• долгий срок службы;
• биологическая устойчивость;
• химическая нейтральность.

Разумеется, имеются и недостатки – высокая цена и воздухонепроницаемость, поэтому данный материал используют, в основном, для теплоизоляции промышленных зданий.

4. Целлюлозная вата имеет мелкозернистую структуру и состоит из нескольких компонентов: древесное волокно — 80 %, антипирен— 12 %, тетраборат натрия — 7 %. Данное изделие можно укладывать сухим и мокрым методом. В первом случае целлюлозную вату просто засыпаю и утрамбовывают, а вот втором — ее выдувают из специального пистолета.

Эковата облает такими преимуществами:

• невысокая цена;
• высокая степень теплоизоляции;
• безопасность производства;
• влагообмен без потери теплоизолирующих свойств.

Однако такой материал хорошо горит, легко повреждается при сжатии, а укладывать его очень непросто.

5. Пенопласт и пенополистирол. К данным материалам относятся два вида изделий – термопластичные и термонепластичные утеплители. Первые при повторном нагревании размягчаются (пенополистирол, пенополивинилхлорид), а вторые – отвердевают изначально и не размягчаются при повторном нагреве (пенополиуретан, кремниевые, эпоксидные, органические, фенолформальдегидны смолы).

Экструдированный полистирол – самый популярный из пенопластов, так как обладает массой достоинств:

• низкая степень влагопоглощения;
• высокая степень теплоизоляции;
• морозоустойчивость;
• большой запас прочности;
• простота укладки;
• низкая стоимость.

К минусам можно отнести горючесть, не пропускание воздуха и хрупкость при замерзании (если мороз ударил по мокрому пенопласту).

6. Пенополиуретан. Это изделие состоит из микрокапсул, заполненных воздухом, которые образуются в результате взаимодействия полиола и изоционата.

Среди преимуществ пенополиуретана можно выделить:

• идеально подходит для теплоизоляции неровных поверхностей;
• быстрота укладки;
• эластичность и гибкость;
• отсутствие стыков и швов;
• защищает от температур в диапазоне от -250 °С до +180 °С;
• устойчивость к биологическому воздействию.

Недостатками можно назвать выделение вредных веществ в случае горения, не пропускание воздушных потоков и необходимость использование специального оборудования для задувки при монтаже.

7. Пробка. Этот материал относят к экологически чистому изделию, поэтому она очень популярна на Западе и в европейских странах, как для утепления, так и для отделки поверхностей. Для утепления применяются пробковые плиты с толщиной до 5 см.

Пробка обладает такими положительными качествами, как:

• не усаживается с течением времени;
• не поддается гниению;
• легкая по весу;
• быстро и просто резать при укладке;
• высокая прочность;
• экологичность;
• долговечность;
• не вступает в реакцию с химическими веществами;
• не горит даже при воздействии прямого огня;
• не выделяет вредных веществ при воздействии высоких температур.

Однако максимальная температура использования – всего 120 °С.

8. Жидкая изоляция ТСМ Керамик. Этот утеплитель является одним из самых современных теплосберегающих материалов. В составе данного раствора – особые примеси с пустотелыми керамическими шариками, которые сцепляются друг с другом при помощи специальных веществ.

ТСМ Керамик обладает такими уникальными свойствами, как:

• высокая степень растяжимости;
• толщина изолятора всего 2-3 мм;
• легко наносится на любую поверхность;
• низкая теплопроводность;
• устойчивость к низким и высоким температурам, в том числе к открытому пламени;
• экономное применение – 1 литра ТСМ Керамик хватает для утепления двух квадратных метров поверхности.

При этом на напыление необходимо специальное оборудование, типа распылителя для краски или лоток и валик.

9. Рефлекторные теплоизоляционные материалы. Особая группа теплоизоляционных материалов, которая действует по принципу отражателей: рефлекторы сначала поглощают тепло, а потом возвращают его обратно в пространство. Внешняя поверхность из полированного алюминия, которая наносится на вспененный полиэтилен, отражает до 97% тепла.

Такие утеплители, очень тонкие на вид, поражают своими свойствами:

• 2 см рефлекторного материала выполняет функцию волокнистого изолятора тепла толщиной 15-20 см;
• высокая звуко- и пароизоляционная защита.

Самые популярные марки в данной категории – Пориплекс,  Экофол, Армофол и Пенофол.

10. Шлаковата. Стекловидный теплосберегатель из доменного шлака, который остается после выплавки чугуна. Поскольку шлак – отходы производства, то себестоимость материала очень низкая. Шлаковата прекрасно удерживает тепло в здании, но у этого утеплителя также есть и недостатки.

Прежде всего, это боязнь воды и влаги, вступает в реакцию с металлическими вставками внутри стен или пола. Кроме того, шлаковата ужасно колется при укладке, поэтому при проведении работ по монтажу нужна обязательная защита.

Однако, несмотря на множество недостатков, низкая цена этого утеплителя делает его одним из самых популярных современных материалов для теплоизоляции.

На какие параметры обращать внимание при выборе?

Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.

Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:

1. Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
2. Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
3. Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
4. Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
5. Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
6. Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
7. Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
8. Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
9. Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
10. Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
11. Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
12. Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.

Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.

Самый лучший утеплитель на Земле…

Обожаю этот провокационный вопрос. А Вы как думаете? Какой самый лучший утеплитель на Земле?

-Воздух! — Закричат ВСЕ.

А теперь давайте подумаем. Температура воздуха Зимой -30, Летом +30. Что-то неважные характеристики для лучшего утеплителя на Земле. Согласны? Странно получается. Вроде живем в Самом Лучшем утеплителе, а дома строить надо и для защиты от этого Самого Лучшего мы используем то, что похуже…?!!

-А! Точно! Вакуум! Самый лучший утеплитель на Земле!

Давайте все таки подумаем. Между Солнцем и Землей, немного ни мало 149  597 870,691 км прекрасного по качеству вакуума… как-то не вяжется. Согласны?

Надо откинуть Эмоции, Ощущения и посмотреть, а как вообще тепло передается, теряется. Ведь защита нам необходима не от Холод/Тепло, а от нежелательной потери из-за утечки.

Конвекция — (от лат. convectiō — «доставка») — явление переноса теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества (как вынужденно, так и самопроизвольно). Подул ветер, открыли окно и все тепло улетело.

Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала.

Инфракрасное — (ИК-излучение, ИК-лучи) — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной полны l, ок. 0,76 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (l~1-2 мм). Попали короткие волны на стену и нагрели её перейдя в более длинный (тепловой) диапазон. Воздух и Вакуум пропускают ИК волны. Какие тогда они хорошие утеплители.

А кто лучше рассеивает ИК волны? А у кого самая большая теплоемкость для поглощения тепла (холода) от конвекции и при контакте (теплопроводность)? Кто этот красавчик? Который защищает лучше всех от низких и высоких температур? При любом типе передачи тепла…

Это ВОДА! Именно она! Самый лучший утеплитель на Земле. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, лёд). Имеет три агрегатных состояния — Газообразное (пар), Жидкое (вода), Твердое (лёд).

С одной стороны обладает высокой Теплоемкостью 4,2 кДж/(кг*К) (к примеру Воздух — 1,03 кДж/(кг*К)), с другой легко переходит из одного состояния в другое, при -1 твердое , а уже при +1 жидкое и всегда пар, но с разной концентрацией. При этом прекрасно рассеивает Лучистое тепло, аккумулирует тепловую энергию и передает её за счет конвекции!

Охладила Землю за счет испарения влаги, сконденсировалась дождем на Землю и снова испарилась… Там тепло взяла, а там отдала. Пропитала Землю отдав избыток тепла и снова в путь!

От морозов под снегом спасаются озимые, под льдом рыбы. Эскимосы строят Иглу (традиционное жильё из льда и снега) и спасаются от лютых морозов -50. Никакие современные утеплители на это не способны. Мало того, вода при замерзании выделяет тепло! Птицы ходят по льду на реках и озерах грея лапки. И чем сильней мороз, тем больше тепла! Вот Вам уникальный Самый Лучший утеплитель на Земле! не Просто сохраняет, переносит, замедляет, но и Выделяет Тепло!

А почему не распространена в строительстве? А ответ прост… Не технологична! Много возни, да и микроорганизмы не дремлют 🙂 Не верите? Вот вам пример эксперимента, смотрим видео…

Вот и получается, что самый эффективный утеплитель легко доступный и к сожалению абсолютно не технологичный! Мало того. Воздух позволяет формировать пустоты в искусственных утеплителях и при этом не требует к себе внимания. А попробуйте удержать воду в одном состоянии, которое Вам именно сейчас необходимо. Очень энергозатрат но. Дорого.

Так,  да не совсем так… Ведь я не зря сказал «почему не распространен»… Есть. Используем мы и наши предки. Где? А вот ждите тему «Вода. Все за и против» 😉

ЗЫ: Но каково, когда сам утеплитель выделяет тепло? Интересно… Может к эскимосам податься 🙂

С Уважение, Александр Терехов.

Skyter материалы Сравнение материалов технические характеристики энергоэффективность

ученых создали материал с более высокими изоляционными свойствами, чем вакуум

В типичном термосе вакуум используется для уменьшения теплопередачи. Ученые обнаружили, что слои фотонных кристаллов в вакууме могут снизить теплопроводность примерно вдвое по сравнению с чистым вакуумом. Кредит: Викимедиа.

(PhysOrg.com) — Из-за полного отсутствия атомов вакуум часто считается самым известным изолятором. По этой причине вакуум регулярно используется для уменьшения теплопередачи, например, в подкладке термоса, чтобы напитки оставались горячими или холодными. Однако в недавнем исследовании ученые обнаружили материал, еще менее способный проводить тепло: стопка фотонных кристаллов, уложенных слоями в вакууме, может создать материал с теплопроводностью, вдвое меньшей, чем у пустого пространства.

В принципе, тепло может передаваться от одного материала к другому тремя основными способами: конвекцией, теплопроводностью и излучением. И теплопроводность, и конвекция требуют какой-то материальной среды для прохождения тепла; поэтому отсутствие материала в чистом вакууме сильно снижает эффективность этих двух процессов. Однако тепло также может передаваться через инфракрасное излучение, форму света, которая невидима, но может ощущаться как тепло. В примере с термосом инфракрасное излучение может проходить через вакуум к внешней стенке термоса; при поглощении внешней стенкой излучение заставляет молекулы внешней стенки вибрировать и выделять тепло.

Shanhui Fan из Стэнфордского университета и его коллеги задались вопросом, может ли какой-либо материал блокировать инфракрасное излучение лучше, чем вакуум. В прошлом году ученые теоретически подсчитали, что ответом могут быть фотонные кристаллы. Фотонные кристаллы, которые можно найти в природе или создать в лаборатории, состоят из периодических полос наноструктур, влияющих на то, как свет проходит через них. Примечательно, что фотонные кристаллы могут иметь запрещенную зону, препятствующую распространению света в определенных частотных диапазонах. В этом случае их можно было бы использовать для блокировки инфракрасного излучения.

Ученые обнаружили, что структура толщиной 100 микрон, состоящая из 10 слоев фотонного кристалла, толщиной 1 микрон каждый и разделенных промежутками вакуума 90 микрон, может снизить теплопроводность примерно вдвое по сравнению с чистым вакуумом. . В более позднем исследовании Фан и его коллеги рассчитали долю всех частот, которые пропускает фотонный кристалл. Они были несколько удивлены, обнаружив, что теплопроводность не зависит от толщины слоев, а только от того, насколько быстро свет проходит через материал, или от его показателя преломления.

Ранее было показано, что фотонные кристаллы имеют многообещающие применения в области связи и вычислений, а новое исследование предполагает, что их тепловые свойства могут сделать их полезными для множества других приложений. Например, солнечно-термальные приложения, которые улавливают солнечное тепло для использования в качестве источника энергии, вероятно, выиграют от материала, который может пропускать видимый свет, сохраняя при этом тепло внутри.

Дополнительная информация: W T Lau et al. «Универсальные особенности когерентной фотонной теплопроводности в многослойных структурах с фотонной запрещенной зоной». 2009 г. Физ. Ред. B 80 155135.

• Присоединяйтесь к PhysOrg.com на Facebook!
• Подпишитесь на PhysOrg.com в Твиттере!

через: Physical Review Focus
© 2009 PhysOrg. com

Ссылка :
Ученые создают материал с большей изоляцией, чем вакуум (10 декабря 2009 г.)
получено 12 ноября 2022 г.
с https://phys.org/news/2009-12-scientists-material-insulating-vacuum.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Какой изолятор лучше? | Физика Фургон

Категория
Выберите категориюО фургоне физикиЭлектричество и магнитыВсе остальноеСвет и звукДвижение вещейНовая и захватывающая физикаСостояния материи и энергииКосмосПод водой и в воздухе

Подкатегория

Поиск

Задайте вопрос

Последний ответ: 24.08.2020

В:

какой изолятор лучше всего подходит для создания термоса???
— supre (возраст 21 год)
NewYork America America

A:

Лучшим изолятором в мире на данный момент, скорее всего, является аэрогель, причем аэрогели кремнезема имеют теплопроводность менее 0,03 Вт/м*К в атмосфере. аэрогеля, препятствующего таянию льда на горячей плите при температуре 80 градусов по Цельсию!

Аэрогель обладает удивительными свойствами, потому что в основном состоит из воздуха. В процессе производства сначала вы создаете гель, затем удаляете всю жидкость таким образом, чтобы стенки геля не разрушились, оставляя множество маленьких воздушных карманов. Эти воздушные карманы затем в основном отключают теплопроводность и конвекцию, делая передачу тепла очень медленной. То, как они удаляют жидкость, действительно классное — просто испарить ее не получится, потому что это приведет к коллапсу геля, поэтому им действительно нужно нагреть жидкость выше критической точки жидкость-газ, чтобы она стала сверхкритической жидкостью. , а затем снова переключиться на газ. Это безумие!

Я думаю, что термос с сердцевиной из аэрогеля — очень хорошая идея. На самом деле, они уже существуют, и вы можете найти некоторые из них в продаже в Интернете!

Matt Z.

Другим материалом, который часто используется в хороших лабораторных термосах, называемых криостатами, является вакуум со слоями суперизоляции. Обертка представляет собой тонкий пластик (майлар), покрытый алюминиевой пленкой. Вакуум означает, что очень мало молекул воздуха, проводящих тепло, а майлар не дает им перемещаться далеко, как аэрогель. Алюминий отражает тепловое излучение, не позволяя ему хорошо переносить тепло. Майк В.

(опубликовано 08.02.2015)

Дополнение №1: термоизоляционные коробки оскорбленный лайнер, чтобы влезть в коробку? — Мне было бы очень интересно. спасибо

— Крис Берч (49 лет)
Дерби (Великобритания)

A:

Я думаю, что аэрогели немного деликатны для таких применений. Пожалуй, наиболее практичным является обычный пенопласт. Обертка из алюминизированного майлара вокруг него помогла бы уменьшить подводимое тепловое излучение.

Mike W.

(опубликовано 12.06.2020)

Дополнение №2: пенопластовые изоляторы

Вопрос:

Привет. Есть много коммерческих изоляторов (пенополиуретанов), которые намного лучше, чем аэрогели. Аэрогели не могут иметь теплопроводность меньше, чем у воздуха, но пенополиуретаны с закрытыми порами (и подобные) могут иметь альтернативные газы в «пузырьках». Я измерил K = 0,020 Вт/м·К в магазине, где был куплен продукт, и я видел заявленное значение 0,018 Вт/м·К. Очевидно, пены не работают при сверхвысоких температурах, но они все же лучше, чем аэрогели и воздух. Измерение такой низкой теплопроводности на самом деле является отличным лабораторным экспериментом, если вам интересно. https://protonsforbreakfast.wordpress.com/2020/08/24/measuring-the-thermal-conductivity-of-insulation/С наилучшими пожеланиямиМайкл де Подеста
— Майкл (60 лет)
Лондон, Англия

A:

Спасибо за эту информацию.

Вы правы в том, что способ изготовления аэрогелей требует открытой структуры, через которую могут диффундировать газы. Обычно это означает, что после воздействия воздуха внутренним газом будет воздух, который проводит больше тепла, чем газы с более высокой молекулярной массой.