Przekazywanie ciepła
Conduction, Convection and Radiation Przewodzenia, konwekcji i promieniowania
Thermal Conductivity Przewodność cieplna Thermal conductivity is the measurement of the speed at which heat travels through a material through conduction . Przewodność cieplna jest pomiar prędkości, przy której ciepło podróżuje przez materiał przez przewodzenie. In the United States thermal conductivity (also referred to as the "k" value) is commonly expressed in terms of the number of BTUs of heat which will travel through one sq. foot of material which is one inch thick when there is one degree F temperature difference across the material (ie. Delta T). W Stanach Zjednoczonych przewodności cieplnej (określanych również jako "k" wartości) jest zwykle wyrażona w liczbie BTU ciepła, które będą podróżować przez jeden stóp kwadratowych materiału, który jest jeden cal grubości, gdy istnieje jeden stopień F Różnica temperatur na materiał (np. Delta T). This expression is often stated as btu/in/hr/sq.ft/ ^o F. Pojęcie to jest często przywoływanego jako BTU / w / h / kw. / ^o F. The lower the "k" value the better the thermal insulation. Niższe "k" wartość lepiej izolacji termicznej. The term "R" value is frequently used to describe the performance of insulation materials. Termin "R" wartość jest często używany do opisu wykonania materiałów izolacyjnych. The "R" value is simply the reciprocal of the "k" value. "R" wartość to po prostu odwrotność "k" wartości. Therefore, the higher the "R" value, the better the insulation quality. Dlatego, im większe "R" wartość, tym lepsza jakość izolacji. For example: Polyurethane foam insulation board is commonly rated at a thermal conductivity of .17 (point one seven). Na przykład: pianka poliuretanowa izolacja zarządu jest zwykle oceniane na przewodność cieplną .17 (point one siedem). This means that a 1" piece of foam 12" square would permit .17 BTUs of heat to move through it in one hour if there were a temperature difference of 1 ^0 F on either side. Oznacza to, że 1 "kawałek pianki 12" square pozwoliłoby ,17 BTU ciepła, aby przejść przez niego w ciągu godziny, gdyby nie było różnicy temperatury 1 ^0 F po obu stronach. Were the temperature difference across the material to be increased to 10 degrees, then the 1.7 BTUs would move through it in the same hour. Czy różnica temperatur na materiał ma zostać zwiększona do 10 stopni, a następnie 1,7 BTUs będzie poruszać się to w tej samej godzinie. Listed below is the thermal conductivity of some common materials. Wymienionych poniżej, jest przewodność cieplna niektórych popularnych materiałów.

MATERIAL MATERIAŁ	CONDUCTIVITY ("k") Conductivity ( "k")	INSULATIVE ("R") Izolator ( "R")
Copper Miedź	2712.00 2712,00	.00037 .00037
Aluminum (6061) Aluminiowe (6061)	1160.00 1160,00	.00086 .00086
Aluminum (5052) Aluminiowe (5052)	960.00 960,00	.00104 .00104
Lead Prowadzić	245.00 245,00	.004 .004
Stainless Steel (316) Stal nierdzewna (316)	113.00 113,00	.00885 .00885
Glass Szkło	5.00 5,00	.20 .20
Polyester FRP (hand laid) Poliester FRP (strony określone)	.48 .48	2.08 2,08
Polyethylene Foam Pianki polietylenowej	.43 .43	2.33 2,33
Wood (dry) Drewno (suche)	.33 .33	3.03 3,03
Polyester FRP (pultruded) Poliester FRP (pultruded)	.31 .31	3.26 3,26
Glass Wool Z wełny szklanej	.29 .29	3.45 3,45
Polystyrene (expanded) Polistyren (rozszerzony)	.28 .28	3.57 3,57
Cork Board Cork Board	27 27	3.70 3,70
Polystyrene (extruded) Polistyren (wyciskane)	.21 .21	4.80 4,80
PVC (Klegecell) PCW (Klegecell)	.21 .21	4.80 4,80
Polyurethane Foam Pianki poliuretanowej	.17 .17	5.88 5,88
Air Air	.16 .16	6.25 6,25
BARRIER 20 (new) BARRIER 20 (nowy)	.037 .037	27.02 27,02
BARRIER 20 (20 years) BARRIER 20 (20 lat)	.05 .05	20.00 20,00
AURA Panels AURA Panele	.013 .013	75.00 75,00
Total Vacuum Razem próżniowe	.004 .004	250.00 250,00

The chart above provides generally accepted thermal conductivities typical of the materials described. Powyższej tabeli stanowi powszechnie przewodności cieplnej typowe materiały opisane. Do to the variations in individual manufacturers formulations and production methods significant variations can exist between apparently similar products. It should also be remembered that thermal conductivity of the material is only one of several factors effecting the heat transfer which takes place in everyday objects. Depending on the materials involved, others factors may include convection (in gases and liquids) and/or radiation with varying emphasis on the related components emissivity and absorptivity . Czy na różnice w poszczególnych producentów form i metod produkcji mogą istnieć znaczne różnice między pozornie podobnych produktów. Należy również pamiętać, że przewodność cieplna materiału jest tylko jednym z kilku czynników, pozwalający na przekazanie ciepła, które odbywa się w przedmiotach codziennego użytku. Zależności od Materiały związane, inne czynniki mogą obejmować konwekcyjne (gazów i cieczy) i / lub promieniowania z różnym naciskiem na elementy związane emisyjności i chłonność. Convection Konwekcja In some cases the contributions of convection and radiation play only a minor part in comparison to that of conduction. W niektórych przypadkach składki konwekcji i promieniowania odgrywają jedynie niewielką część w porównaniu do przewodzenia. However, under some conditions, the effects of one or both can be very significant. Jednak pod pewnymi warunkami, skutki jednego lub obojga może być bardzo znacząca. Convection is the term used to describe the motion or, circulation current, which is set up in any gas or liquid as it is heated or cooled. Convection is not, in itself, a singular heat transport vehicle as is conduction and radiation. Konwekcja jest terminem używanym do opisania ruchu lub obecnego obrotu, która jest tworzona w gaz lub ciecz, gdyż jest podgrzewana lub chłodzona. Konwekcyjne nie jest sam w sobie osobliwy ciepła transportu pojazdu jest przewodzenie i promieniowanie. Instead, it greatly increases conduction by constantly circulating colder material to the warm surfaces, thus increasing the effective delta T. Zamiast tego znacznie zwiększa przewodnictwo przez cały czas krąży chłodniejsze materiału do ciepłych powierzchni, zwiększając tym samym skuteczne delta T. A closer look at the role of "trapped air" in traditional insulation materials provides a good example of how convection effects heat transfer. Bliższe spojrzenie na rolę "pułapkę powietrza" w tradycyjnych materiałów izolacyjnych stanowi dobry przykład tego, jak konwekcja ciepła skutki transferu. As you can see from the table above, air, by itself, is a very good insulator with a "k" value of only .16. Jak widać z powyższej tabeli, powietrze, sam z siebie jest bardzo dobrym izolatorem z "k" wartość tylko ,16. Further examination of the table shows that nearly all traditional insulation materials have a higher thermal conductivity. Dalsze analizy tabeli wynika, że prawie wszystkie tradycyjne materiały izolacyjne mają wyższą przewodność cieplną. Therefore, one might reasonably ask, "Why use insulation at all?". Dlatego można powiedzieć, zapytać: "Dlaczego izolacji używać na wszystkich?". The answer is found when one also considers the effect of heat transfer through convection. Odpowiedź znajduje się wówczas, gdy uważa również efekt przenikania ciepła przez konwekcję. The "k" value given for air (.16) describes the amount of heat which will travel directly through perfectly still, and dry, air. "K" wartości podanej na powietrzu (.16) określa ilość ciepła, które są przewożone bezpośrednio przez znieruchomiały i suche powietrze. However, air used as an insulator never stays completely still. Jednak, powietrze jest stosowany jako izolator nie pozostaje całkowicie nieruchomo. Instead it sets up an active circulation as one side of the containment chamber is heated. Zamiast tego przedstawia się jako aktywnego obrotu po jednej stronie komory obudowy jest podgrzewana. The heated air rises and the cold air falls. Ogrzewany powietrza wzrasta i zimnego powietrza spada. This circulation constantly exposes the colder air to the warm wall, thus increasing the delta T across that wall and greatly increases the rate of heat transfer through the chamber. This is where traditional insulation helps. To obrotu stale naraża chłodniejsze powietrze ciepłe ściany, tym samym zwiększając delta T poprzek ściany i znacznie zwiększa szybkość przepływu ciepła przez komorę. W tym miejscu tradycyjnej izolacji pomaga. In these materials the air is "trapped" on a great many small chambers called "cells". W tych materiałów w powietrzu jest "uwięzione" na wiele komór małe zwane "komórki". While each cell still sets up its own convection current, heat transfer is reduced in direct proportion to the size of the cell. Podczas każdej komórce, ustanawia własne prądu konwekcyjnego, transfer ciepła jest zmniejszana proporcjonalnie do wielkości komórki. The smaller the cell, the greater the reduction in convection. Mniejsze komórki, tym większe ograniczenie konwekcji. In standard insulation foam, the size of the air-trapping cells is described in terms of the foam "density". W standardowej pianki izolacyjnej, rozmiar powietrza komórek odłowu jest określana piany "gęstości". A high-density foam will have a greater number of smaller cells than will a low-density foam. Wysokiej gęstości pianki będą miały większą liczbę mniejszych komórek niż będzie pianki o niskiej gęstości. However, before jumping to the conclusion that the highest density foam is, inevitably, the best insulator, there is one more factor to consider. Zanim jednak skoki do wniosku, że najwyższy jest pianki, nieuchronnie, najlepiej izolatorem, istnieje jeszcze jeden czynnik, który należy rozważyć. This is the thermal conductivity of the cell walls themselves. To jest przewodność cieplna ścian komórkowych siebie. These are typically PVC, polyurethane, polyethylene or polystyrene and often have a greater thermal conductivity than does still air. Są to zazwyczaj z PCV, poliuretanu, polietylenu lub polistyrenu i często mają większą przewodność cieplną niż ma ciszy. The greater the number of cell walls, the more material there is present to transmit heat through conduction. Im większa liczba ścian komórkowych, więcej materiałów nie ma do przekazywania ciepła przez przewodzenie. This is why the best insulation foams must reach a compromise between small cell size (ie. high-density) and minimal cell wall material (low-density). Dlatego najlepiej pianek izolacyjnych musi osiągnięcie kompromisu pomiędzy niewielkimi rozmiarami komórki (tj. wysokiej gęstości) i minimalne materiał ścian komórkowych (niskiej gęstości). Radiation Promieniowanie Like conduction, radiation is a unique and independent form of heat transfer. Jak przewodzenie, promieniowanie jest wyjątkowy i niezależnych formie wymiany ciepła. Ignoring the conflicts of wave and quantum theory, it will suffice to say that radiation, in this case, refers to the transmission of electromagnetic energy through space. Ignorowanie konfliktu fali i teorii kwantowej, wystarczy powiedzieć, że promieniowanie, w tym przypadku odnosi się do przekazywania energii elektromagnetycznej w przestrzeni. While the term radiation applies to the entire electromagnetic spectrum, our concern is with that portion which falls between visible light and radar, the infrared rays. Chociaż promieniowanie termin odnosi się do całego spektrum elektromagnetycznego, nasze obawy się z tym, jaka część przypada między światłem widzialnym i radaru, promienie podczerwone. Infrared rays are not themselves "hot", but are simply a particular frequency of pure electromagnetic energy. Promieni podczerwonych nie są same w sobie "gorący", ale po prostu szczególności częstotliwości czystej energii elektromagnetycznej. Sensible "heat" does not occur until these rays strike an object, thereby increasing the motion of it's surface molecules. Sensible "ciepła" nie występuje, dopóki promienie te uderzenia obiektu, zwiększając ruch to cząsteczek powierzchniowych. The heat then generated is spread to the interior of the object through conduction. Ciepła Następnie generowany jest przenoszona do wnętrza obiektu przez przewodzenie. Therefore, radiation is fundamentally different from conduction in that it describes the transfer of heat between two substances which are not in contact with each other. W związku z tym promieniowaniem jest fundamentalnie różne od przewodzenia, że opisuje transfer ciepła pomiędzy dwie substancje, które nie mają ze sobą kontakt. All matter above absolute zero (-456.7 ^o F) radiate heat to some degree. Wszystkie sprawy powyżej zera bezwzględnego (-456,7 ^° F) emitować ciepło do pewnego stopnia. How much heat an object radiates is determined by it's temperature, the temperature of the surrounding environment and the object's emissivity factor . Ile ciepło promieniuje obiektu jest określona przez to temperatura, temperatury otoczenia i obiektu współczynnik emisyjności. Recently there has been a great deal of emphasis placed on the importance of radiant heat "barriers" by some insulation manufacturers. Ostatnio nastąpił bardzo dużo nacisku na znaczenie promieniowania cieplnego "barier" przez niektórych producentów izolacji. Such barriers inevitably consist of a piece of aluminum foil glued to a traditional air-trap type insulation foam or similar material. Bariery te nieuchronnie składa się z kawałka aluminiowej folii przyklejony do tradycyjnych powietrza typu pianka pułapki izolacji lub podobnych materiałów. Although these manufacturers claim greatly increased insulation performance as a result, the truth is that the improvement, if any, is highly dependent on the application. Mimo tych producentów roszczenia znacznie większą wydajność izolacji w wyniku, prawdą jest, że poprawa, jeżeli istnieje, jest silnie uzależniona od złożenia wniosku. A radiant heat barrier works by reflecting radiant heat back toward the source. Promieniowania bariery cieplnej prac odbijającej promieniowanie cieplne z powrotem w kierunku źródła. It does not reflect conducted heat, nor can it reflect heat within a solid object. To nie odzwierciedlają prowadzone ciepła, ani nie może odbijać ciepło w twardy przedmiot. In a vacuum, such as outer space, radiant heat barriers are very effective. W próżni, takie jak w przestrzeni kosmicznej promieniowania bariery cieplnej są bardzo skuteczne. In this air-free environment there can be no conduction (except through solid objects) so all heat transmission is by means of radiation. W tym powietrzem wolnym środowisku nie można przewodzenia (tylko przez obiekty stałe), więc wszystkie przenikania ciepła jest za pomocą promieniowania. A radiant heat barrier on the outside of a space ship or satellite proves a very efficient insulator by reflecting back up to 95% of the radiant heat which strikes it. Promieniowania bariery cieplnej na zewnątrz statek kosmiczny lub satelitarnej okazuje się bardzo skuteczny izolator przez odbijanie z powrotem do 95% promieniowania cieplnego, które uderzy w nią. For this same reason, thermos bottles (ie. Dewars flasks) are also coated internally with aluminum radiant heat barriers. Z tego samego powodu, termosy butelki (np. Dewars kolb) są z aluminium pokryte wewnętrznie bariery promieniowania ciepła. However, once our space ship returns to the atmosphere of earth, it's radiant heat barrier becomes considerably less efficient. Jednak, gdy nasz statek kosmiczny wraca do atmosfery Ziemi, to bariery promieniowania ciepła staje się znacznie mniej efektywne. This is because the source of the heat is no longer completely radiant in nature. Dzieje się tak dlatego źródło ciepła nie jest już całkowicie promieniowania w przyrodzie. The warm air is also transferring heat to the ship's skin through conduction. Ciepłe powietrze jest również przekazywanie ciepła do statku skóry poprzez przewodzenie. How much good the radiant heat barrier is now doing depend on several factors. Jak wiele dobrego promieniowania bariery cieplnej jest teraz robi zależy od kilku czynników. If the ship is parked on the runway in the bright sun, the percentage of radiant heat to conductive heat would be very high and the barrier would still be quite helpful. Once the ship is moved into a hot hanger, the conductive heat of the surrounding air become much more dominate and the barrier contributes little. Jeżeli statek jest zaparkowany na drodze startowej, w ostrym słońcu, procent promieniowania cieplnego do przewodzącego ciepło byłyby bardzo wysokie i bariery nadal będzie bardzo pomocne. Gdy statek zostaje przeniesiony na gorąco wieszak, przewodzące ciepło z otoczenia powietrze staje się bardziej dominować i bariery przyczynia się niewiele. One example of the misuse of radiant heat barriers can be seen in the common practice of laminating foil sheets between pieces of standard foam insulation. Jednym z przykładów nadużycia bariery promieniowania ciepła można zobaczyć w powszechnej praktyki laminowanie arkuszy folii między poszczególnymi standard izolacji z pianki. In this case, all heat reaching the foil barrier is conductive and passes straight through making the barrier useless. W tym przypadku wszystkie ciepła osiągnięcia bariery folia jest przewodzącą i przechodzi bezpośrednio poprzez wniesienie barierę bezużyteczne. Radiant barriers reflect infrared most effectively back into a vacuum. Radiant bariery podczerwieni odzwierciedlają najbardziej skuteczny powrót do próżni. As the density of the material in contact with the barrier increases the effectiveness decreases. Ponieważ gęstość materiału w kontakcie z barierą wzrostu zmniejsza skuteczność. A barrier which would be highly efficient in space would be totally ineffective if sandwiched between insulating foam. Bariery, które mogłyby być bardzo efektywne w przestrzeni byłyby zupełnie nieskuteczne w przypadku umieszczonego pomiędzy piankę izolacyjną. The chart below gives the infrared radiation reflectivity (emissivity) of some common materials: Poniższy wykres przedstawia współczynnik odbicia promieniowania podczerwonego (emisyjność) niektórych popularnych materiałów:

Material Materiał		Reflectivity Odbicia
Aluminum Aluminium	Bright Jasny	90-95% 90-95%
	Anodized Anodowana	45% 45%
	Oxidized Oksydowany	70-80% 70-80%
Brass Mosiądz	Bright Jasny	97% 97%
	Oxidized Oksydowany	39% 39%
Chromium Chrom	Polished Polished	92% 92%
Copper Miedź	Bright Jasny	95% 95%
	Oxidized Oksydowany	22% 22%
Steel Stal	Polished Polished	45% 45%
	Oxidized Oksydowany	15% 15%
Nickel Nikiel	Polished Polished	95% 95%
	Oxidized Oksydowany	5% 5%
Zinc Cynk	Bright Jasny	77% 77%
	Oxidized Oksydowany	77% 77%
Paint Paint	White Biały	10% 10%
	Black Czarny	14% 14%
Rubber Guma		6% 6%
Water Woda		8% 8%

` `