WarmFires.ru

К сожалению это не так, вернее не совсем так. Если плёнку алюминизированного пенополиэтилена толщиной 4 мм заложить внутрь стены совсем без зазоров (например, между двух слоев оргалита), то он будет вести себя просто как слой пенополиэтилена с обычной теплопроводностью 0,04 Вт/м град и термическим сопротивлением всего лишь 0,1 м2град/Вт. Отражательная изоляция будет заметно «работать» только в зазорах (в газовых или вакуумных прослойках), причём только при высоких температурах и при как можно более высоких перепадах температур на стенках зазоров. Наибольший эффект будет наблюдаться, если мы сделаем (гипотетически) из такой плёнки стену здания-палатки (рис. 40). Если температура воздуха внутри помещения равна плюс 20°С, а снаружи -минус 20°С, то при термическом сопротивлении самой плёнки и каждого из пограничных слоев 0,1 м2 град/Вт общее термическое сопротивление стены составит всего лишь 0,3 м2 град/Вт. Это значит, что плёнка алюминизированного полиэтилена толщиной 4 мм кондуктивно проводит за счёт теплопроводности 133 Вт/м2 (пунктирная кривая распределения температур на рисунке 40 а).

Рис. 39. Спектры поглощения инфракрасного излучения полимерными плёнками. Всплески вниз указывают на поглощение .

Если заменить отражающие алюминиевые обкладки плёнки на зачернённые, то поверхность плёнки сможет полностью поглощать испускаемое изнутри помещения лучистое тепло мощностью 417 Вт/м2 (отвечающее мощности излучения абсолютно чёрного тела при 20°С), и в то же время сможет испускать назад в помещение собственное тепловое излучение мощностью 365 Вт/м2. В результате на поверхность плёнки будет дополнительно поступать лучистый поток 52 Вт/м2. Поверхность плёнки нагреется с 6,7°С до 8,4°С, поток тепла внутри плёнки несколько повысится с 133 Вт/м2 до 168 Вт/м2 (сплошная кривая распределения температуры на рисунке 40 а). Иными словами, все тепловые расчёты стен жилых помещений, не учитывающие лучистой составляющей теплопереноса, могут, в принципе, обладать погрешностью до 25%. Тем не менее, общие теплоизолирующие характеристики плёнки пенополиэтилена не очень сильно зависят от отражательных свойств алюминиевого покрытия: общее термическое сопротивление слоя пенополиэтилена толщиной 4 мм (используемого в качестве оголённой стены) составляет 0,24 м2 град/Вт при абсолютно чёрных его поверхностях и 0,30 м2 град/Вт при абсолютно отражающих. Достичь заявленных рекламой значений термического сопротивления 1,2 м2 град/Вт в рассмотренном случае невозможно.

Рис. 40. Распределение температур и тепловых потоков в плёнке пенополиэтилена толщиной 4 мм. Прямые стрелки - кондуктивные теплопотоки, волнистые стрелки - лучистые теплопотоки, пунктирные стрелки - теплопотоки при коэффициенте отражения поверхностей 97%, сплошные стрелки - теплопотоки при абсолютно чёрных поверхностях: а - плёнка при температуре воздуха справа плюс 20 °С, слева - минус 20 °С; б - плёнка при температуре воздуха справа плюс 20 °С, слева - минус 20 °С, справа поступает тепловое излучение от чёрной горячей поверхности регистра с температурой 200 °С; в - плёнка при температуре воздуха справа плюс 200 °С, слева - минус 80 °С, справа поступает тепловое излучение от чёрной горячей поверхности с температурой 200 °С.

Ясно, что отражающая изоляция будет эффективно работать только там, где имеются мощные лучистые потоки, например, при теплоизоляции горячих труб (трубопроводов с горячим теплоносителем) или защите легкоплавкого утеплителя (пенополиэтилена, пенопропилена) от инфракрасного излучения металлической печи в бане. Как и ранее, отражающая сторона изоляции должна монтироваться с воздушным зазором от горячей трубы, в противном случае кондуктивный поток тепла разогреет отражающий слой, а пенополиэтилен может попросту расплавиться. Сначала мы рассмотрим случай, когда воздух внутри помещения имеет ту же температуру 20 °С, но на внутреннюю поверхность плёнки пенополиэтилена поступает лучистый поток тепла от раскалённой абсолютно чёрной поверхности с температурой 200 °С. Такая ситуация имеет место, в частности, при расположении парового регистра (батареи центрального отопления) у стены, теплозащищаемой рассматриваемой отражающей теплоизоляцией (рис. 40 б). Будем условно считать, что воздух между регистром и стеной остается с той же температурой 20 °С (то есть он достаточно быстро циркулирует в помещении). Сначала рассмотрим случай, когда поверхности пенополиэтилена абсолютно чёрные. В этом случае всё испускаемое регистром тепло мощностью 2750 Вт/м2 полностью поглощается плёнкой, что приводит к разогреву внутренней поверхности плёнки до критической температуры 105 °С, при которой размягчающийся полиэтилен начинает деформироваться под своей тяжестью («плыть»). При этом разогревшаяся чёрная плёнка отдаёт «назад» испускаемый ею лучистый поток 1150 Вт/м2 и кондуктивный поток в воздух 850 Вт/м2. Оставшиеся 750 Вт/м2 проходят через плёнку, нагревая наружную сторону плёнки до плюс 30 °С (при температуре на улице минус 20 °С). Теплопотери через стены огромные, и чёрная плёнка, таким образом, малоэффективна: термическое сопротивление составляет 0,3 м2 град/Вт (если формально принять перепад температур на стене 220°С) и 0,05 м2 град/Вт (если перепад температур, как и прежде, принять равным 40 °С). Если же поверхности плёнки сделать блестящими с коэффициентом отражения 97%, то картина резко изменится: плёнка будет поглощать лишь 85 Вт/м2 из излучаемого трубой лучистого тепла 2750 Вт/м2. А это значит, что плёнка практически вообще не будет ощущать наличие вблизи себя раскалённой поверхности, и тепловой поток через неё снизится с 750 Вт/м2 до 160 Вт/м2. Термическое сопротивление составит (1,25-1,37) м2 град/Вт (если перепад температур условно принять на уровне 200-220 °С с учётом температуры регистра) и 0,25 м2 град/Вт (если перепад температур, как и прежде, принять по перепаду температур воздуха 40 °С). Таким образом, при определённой методике условного расчёта можно в этом случае фомально достичь термического сопротивления 1,2 м2 град/Вт (и даже выше), но эта цифра не отвечает общепринятому инженерному определению понятия термического сопротивления. Этот пример ещё раз показывает, что рекламными сведениями при конкретных инженерных расчётах надо пользоваться критически и крайне осторожно. К сожалению, предприятия-изготовители не всегда понимают, что слишком приукрашивающая реклама может вредить респектабельности даже безупречного товара.