Ēkas siltumfizikālo procesu kompleksā analīze - VTPMML

Cits svarīgs nosacījums mērījumiem ar diviem paraugu slāņiem periodiskās sildītājadarbināšanas reţīmā ir pareizi novērtēt un izvēlēties to biezumus atkarībā no materiāla siltumavadītspējas, lai nodrošinātu periodiska signāla pietiekamu svārstību amplitūdu paraugu aukstajā pusē.Attēlā 2.46 parādīti 4 daţādu materiālu paraugu mērījumi ar atšķirīgiem biezumiem un vērtībām.Kā redzams, vislielākās temperatūras svārstības ar amplitūdu 1,2 ºC uz aukstās virsmas irreģistrētas ģipškartona plāksnēm ar kopējo biezumu 25 mm (attēls 2.46a), kam ir lielāka siltumavadītspēja – 0,22 W m -1 K -1 un pie sildītāja vidējās jaudas 17 W pateicoties lielai siltuma plūsmai caurmateriālu maksimālā siltās virsmas temperatūra pieaug tikai līdz ~40 ºC.Savukārt, egles koka paraugam (attēls 2.46b) ar kopējo biezumu 34 mm un ievērojami mazākusiltuma vadītspēju 0,1 W m -1 K -1pie sildītāja vidējās jaudas tikai 12 W reģistrēta maksimālātemperatūra uz siltās virsmas sasniedz 68 °C ar svārstību amplitūdu 7 °C, bet jau starpslānītemperatūra nokrīt līdz 33 °C un tās svārstību amplitūda samazinās līdz 2,5 °C. Uz aukstās virsmaskoka paraugam periodiskas temperatūras izmaiņas nav novērojamas un ir atkarīgas tikai no ūdensapgādes sistēmas īpatnībām, tāpēc mērījumu veikšanai ir nepieciešams mazāks materiāla biezums,tajā pat laikā nevar tikt palielināta sildītāja jauda, jo būtiski paaugstināsies parauga temperatūra.14 mm bieza putuplasta parauga mērījumos (attēls 2.46c) periodiskais signāls tika reģistrētsaukstajā pusē, bet tas ir nepietiekams precīzu aprēķinu veikšanai – amplitūda kopā ar ūdens sistēmasradītiem trokšņiem nepārsniedza 1 °C. Jāatzīmē, ka, neskatoties uz visai nelielu materiāla biezumu,pateicoties mazai siltuma vadītspējai 0,04 W m -1 K -1sasniedza 68 °C, bet sildītāja jauda – 20 W.maksimālā temperatūra uz siltās virsmasAttēlā 2.46d parādīti 40 mm bieza putu polistirola ar siltuma vadītspēju 0,05 W m -1 K -1 divuslāņu parauga mērījuma dati. Ir redzams, ka siltās virsmas temperatūra sasniedz 60 °C jau pie sildītājavidējās jaudas ap 5 W un minimālās ap 0, kas rada problēmas skaitliskajā periodiskās signālaveidošanas algoritmā „karstās plates” iekārtas vadības blokā – funkcijas izskats vairs nav sinusoidāls.Mēģinot palielināt sildītāja jaudu eksperimentos ar šiem paraugiem, strauji pieauga materiālatemperatūra un tas ir sācis kust un deformēties sildītāja tuvumā (attēls 2.47).No apskatītajiem eksperimentālo mērījumu piemēriem var secināt, ka izolācijas materiālugadījumā temperatūras svārstības uz parauga aukstās virsmas nav pietiekamas, bet siltās virsmastemperatūras var sasniegt materiālam kritiskās un šo periodisko temperatūru svārstību metode nevartikt korekti izmantota. Izņēmums ir eksperimenti ar ļoti plāniem materiāla paraugiem, bet šajāgadījumā var rasties problēmas ar korektiem biezuma un temperatūras mērījumiem starpmateriāliem, kā arī ar termopāru ievietošanu.53