Теплоустойчивый материал
Изобретение относится к области строительства, а именно к теплоустойчивым материалам, используемым в ограждающих конструкциях наземных и подземных объектов, и позволяет повысить теплоустойчивость материала. Теплоустойчивый материал выполнен из наполнителя в виде гранул теплоемкого материала и связующего в виде пористого материала с низким коэффициентом теплопроводности. Оптимальная концентрация гранул в материале определяется по приведенным зависимостям.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 04 В 1/76
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т
° » ил (21) 4444657/23-33 (22) 20.06.88 (46) 07.11,90. Бюл. N 41 (71) Институт горного дела Севера Якутского филиала СО АН СССР (72) А.Ф, i ;;1кин, А,С, Курилко, В.В. Киселев, А.Л. Семенов и Ю.А. Тышев (53) 691.699.86 (088.8) (56) Ав-,орское свидетельство СССР
N 446198, кл. С 04 3 15/02, 1975.
54) TE ПЛ СУСТОЙЧ И В Ы Й МАТЕ РИАЛ
Изобретение относится к строительству, а именно; теплоустойчивым материалам, иcëользуpìûì в ограждающих конструкциях наземных и подземных объектов, Цель изобретения — повышение теплоустойчивости материала.
Теплоустойчивый материал представляет собой наполнитель, выполненный в виде гранул теплоемкого материала, и связующее в виде пористого материала с низким коэффициентом теплопроводности, причем оптимальная концентрация гранул в материале определяется по фоомтле
m = 100Ь(1 — V3(1 + С1/ ((СР— С1).Ь )),%;
Ь = (1 + 0,5 Й )/(11 2 ) где Я1 — коэффициент теплопроводности связующего, Вт/мк; л2 — коэффициенттеплопроводности наполнителя, Вт/мк;
С1 — удельная объемная теплоемкость связующего, Дж м к;
/ 3
С вЂ” удельная объемная теплоемкость наполнителя, Дж/м к. з
„„5U„„1604949 А1 (57) Изобретение относится к области строительства, а именно к теплоустойчивым материалам, используемым в ограждающих конструкциях наземных и подземных объектов, и позволяет повысить тгплоустойчивость материала. Теплоустойчивый материал выполнен из наполнителя в виде гранул теплоемкого материала и связующего в виде пористого материала с низким коэффициентом теплопроводности. Оптимальная концентрация гранул в материале определяется по приведенным зависимостям.
В качестве гранул теплоемкого материала может использоваться дробленая рези- на, битумные зерна; тефлоновые гранулы, заполненные 10%-ным водным раствором хлористого кальция.
В качестве связующего используют пенопласт марки ФРП вЂ” 1, ППУ-4, МФП.
Для существенного усиления достигаемого эффекта в качестве теплоаккумулирующих включений целесообазно использовать замкну-ые емкости, заполненные эвтектическим раствором, имеющим температуру замерзания, равную среднесуточной температуре на внешней плоскости теплоизоляционной панели в зимний период. Это позволяет при отрицательном всплеске наружной температуры ниже среднесуточного значения обеспечить компенсацию дополнительно вносимого холода теплом, выделя-. ющимся при замерзании жидкости, Это значительно повышает теплоустойчивость ограждающих конструкций, так как температура у внутренней поверхности огражде° ний близка к постоянной: все отклонения от средней температуры сглажены включени1604949
Составитель М. Виноградова
Техред М.Моргентап Корректор Н. Король
Редактор О. Головач
Заказ 3439 Тираж 596 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ем дополнительного источника энергии замерзающей в емкостях жидкостью, В этом случае при расчете оптимальной концентрации заполнителя по формуле (1) под С2 следует понимать эффективную теплоемкость раствора с учетом скрытой теплоты фазового перехода:
Сг = сг+ 1-,— — (, (2) с-Т, где Сг — удельная теплоемкость эвтектического раствора в жидком состоянии, Дж/м ° K;
L — скрытая теплота фазового перехода, Дж/м;
t — температура фазового перехода, С;
То — полусумма амплитуд колебаний температуры в дневное и ночное время суTpK oC.
Пример. Для создания теплоустойчивого двухкомпонентного материала необходимо в процессе изготовления пенопластовых вкладышей к строительным панелям предусмотреть возможность размещения в неотвердевшей теплоизоляционной . субстанции гранул термоаккумулянта, в качестве которого используе ся эвтектический солевой раствор, заключенный в капсулы из материала, не разрушающегося в ходе реакции вспучивания полимерного связующего.
Внутри теплоизоляционного вкладыша толщиной 0,1 м, выполненного из пенопласта марки ФРП-1 с коэффициентом теплопроводности 0;054 Вт/м К объемной теплоемкостью 1,68 105 Дж/м ° К и помещаз емого между двумя несущими бетонными слоями в строительной панели, распределяются замкнутые емкости из тефлона, заполненные 137,-ным водным раствор NaCI.
Температура замерзания раствора g= -10 С, теплота фазового перехода 2,68 10 Дж/м, удельная теплоемкость 3,68 10 Дж/м . К коэффициент теплопроводности 0,58 BT/м X
XK. Поскольку при замерзании объем раствора увеличивается примерно на 10 3 емкости должны быть заполнены эвтектическим раствором не более чем на 90 j, своего объема.
Панель используется в районах, где среднесуточная температура в зимний период в
5 плоскости контакта теплозащитного вкладыша и внешнего бетонного слоя, взаимодействующего с наружным воздухом, приблизительно равна температуре замерзания эвтектического раствора. Амплитуда
10 колебаний температуры в дневное и ночное время суток по отношению к среднесуточной составляет 5 С, т.е. среднедневная температура -5 С, а средненочная -15 С.
Произведя необходимые расчеты по
15 формулам (1 и 2) получают объемную концентрацию 47,62 7,.
Применение предлагаемого теплоустойчивого материала позволяет совершенствовать систему тепловой защиты
20 зданий и сооружений для поддержания в них заданных параметров теплового режима.
Формула изобретения
Теплоустойчивый материал, содержа25 щий наполнитель и связующее, образующие структуру с замкнутыми включениями, отличающийся тем, что, с целью повышения теплоустойчивости материала, в качестве связующего используют пористый
30 материал с низким коэффициентом теплопроводности, а в качестве наполнителя— грэнулы теплоемкого материала, причем оптимальная концентрация гранул в материале определяется по о м ле
35 m = 100b(1 — 3(1 + С1/((С2 - С1ТЬ.)),%;
Ь =(Л1+ 0,5Й)/(Л1 -Лл.), где Л1 — коэффициент теплопроводности связующего, Вт/мК;
32 — коэффициенттеплопроводности на40 полнителя, Вт/мК;
С вЂ” удельная объемная теплоемкость связующего, Дж/м К;
Cz — удельная объемная теплоемкость наполнителл, Джlм К;
