Экспериментальное определение интегральной степени черноты сверхтонких жидких композиционных теплоизолирующих покрытий

Abstract

Актуальность работы обусловлена современными мировыми тенденциями в области политики энерго- и ресурсосбережения, которые влекут за собой необходимость более экономного использования георесурсов Земли, в том числе в области строительства. Применение современных утепляющих материалов позволит во многом решить проблему рационального использования полезных ископаемых Земли. Оценка применимости различных современных теплоизолирующих покрытий представляет собой актуальную задачу, которая влечет за собой необходимость экспериментальной проверки значений интегральной степени черноты сверхтонких жидких композиционных теплоизолирующих покрытий и выявления их истинных значений. Цель исследования: разработка метода измерений и лабораторной исследовательской установки и проведение эксперимента по определению значений степени черноты сверхтонких жидких композиционных покрытий разработанным методом. Методы исследования: эмпирическое определение степени черноты покрытия с использованием предложенного лабораторного устройства, включающего в себя: систему «серых» тел, датчиков термопар и источника стационарного теплового потока. Результаты. Экспериментально определена интегральная степень черноты сверхтонких жидких композиционных теплоизолирующих покрытий. Она составила для «Образца № 1» е =0,89, для «Образца № 2» е =0,87 в измеряемых температурных границах 35-65 °С. Выполнен расчет погрешности измерений. Реальная степень черноты исследуемых образцов оказалась выше заявленной. Несмотря на это, подобные жидкие теплоизоляционные покрытия представляют большой интерес для строителей, т. к. позволяют утеплять объекты сложной геометрической формы (корпуса задвижек, сложные узлы и т. п.), что в ряде случаев делает их практически незаменимыми. Правильный учет теплотехнических качеств красок позволит избежать сверхнормативных увеличений тепловых потерь изолированных трубопроводов с теплоносителем или строительных ограждающих конструкций, а также защитит их от возможного размораживания в период отрицательных температур.

The relevance of the research is determined by the contemporary world tendencies in the sphere of energy and resources saving policy that involves the necessity of more rational environmental management including the field of construction. The usage of modern heat insulation materials will allow solving the problem of the rational exploitation of the Earth mineral resources. The evaluation of different modern heat-insulating coats applicability represents the topical problem that involves the necessity to check by experiment the values of the total emissivity of the ultrathin liquid composition heat-insulating coating and detect their true values. The aim of the research is to develop measuring technique and design a laboratory research installation; to carry out the experiment on defining the values of emissivity factor of ultrathin liquid composite coatings by the developed method. Research methods: empirical definition of the coating emissivity factor using the proposed laboratory device, including the system of «grey» bodies, gauges of thermocouples and a source of a stationary thermal stream. Results. The authors have determined by experiment the integrated emissivity factor of ultrathin liquid composite heat insulating coatings. It is e =0,89 for «the sample no. 1», and it is e =0,87 for the «sample no. 2» within 35-65 °C. The measuring error was calculated. The actual emissivity factor of the studied samples was higher than the declared one. Despite this, similar liquid heat insulating coatings are of great interest to builders as they allow warming objects of complex geometrical shapes (valve chambers, complex assemblies, etc.) and in some cases they become almost irreplaceable. The proper account of paint heating qualities will allow avoiding the above-limit growth of heat loss in isolated pipelines with heat transfer materials or building structures, and protect them from possible thawing in the period of subzero weather.