Как я могу измерить r-значение стены?

На самом деле получение значения R основано на трех вещах.

1. Материалы
2. Расстояние
3. Герметизация

Пример. Если вы обрамляете 2x6 вместо 2x4 только гипсокартоном, ваша стена будет иметь большее значение r, потому что будет большее расстояние для прохождения воздуха на другую сторону.

Также материалам присваивается значение r, основанное на их использовании в лучшем случае. То, что у вас есть изоляция r-13, не означает, что вы получаете возврат r-13 после установки. Подумайте о том, чтобы положить один кусок изоляции шириной 12 дюймов, чтобы исправить 50-футовый зазор. Сделал ли он что-нибудь измеримое? Возможно нет.

Также r-значение снова является максимальным измерением. Если температура снаружи 70 градусов, а внутри 70 градусов, у вас может быть 5 футов материалов с r-значением 500, но на самом деле это обеспечивает r-значение 0. r-значение измеряет изменение температуры от одной части системы к другой. Чем более резкие температуры, тем больше потребность в большем значении r и тем большую отдачу от значения r вы получите.

Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, не собирая команду CSI, вам понадобится термометр и пара часов стабильной погоды (также выключите отопление/воздух). Необязательным элементом оборудования может быть обувная коробка, чтобы термометр не подвергался воздействию солнца и сквозняков.

Обратите внимание, что я не ответил, какое потенциальное значение r может иметь стена, потому что это не имеет значения. У вас будут проклеенные края, розетки, шпильки, что угодно. Вам нужна реальная функциональность. Измерьте температуру на внешней стене, измерьте температуру внутри и измерьте температуру прямо у той же стены в том же месте. Эта схема работает. Проще всего сделать на окне, но работает везде.

Чтобы узнать истинное значение r вашей системы, вам нужно иметь экстремальные температуры снаружи / внутри. Если ваша система действительно работала при более чем r-15, что составляет изменение примерно на 5 градусов в течение 100-градусного температурного конфликта, то вам придется провести один из этих -40-градусных дней с поджаренными 80 градусами внутри, чтобы получить ваши истинное измерение. Я тестировал дома с очень хорошей изоляцией, и они обычно имеют максимальный диапазон от r-15 до 20. Напыляемая пена в некоторых случаях превосходит производимую р-20.

Вам нужны три датчика температуры, кусок материала с известной толщиной и теплопроводностью (или известным значением R) и хорошее измерение фактической толщины стены. Температура внутри и снаружи здания должна быть разной; чем больше разница температур, тем чище измерение.

Покройте стену известным материалом и измерьте температуру, как показано ниже.

Теплота, проходящая через известный материал на единицу площади, q '' = – k ∆ T /∆ x , где k – теплопроводность известного материала (Вт/м/K), ∆T – T2–T1, а ∆ x - толщина известного материала.

В установившемся режиме количество тепла, проходящего через загадочный материал, должно быть таким же, как и через известный материал, поэтому вы можете найти k для загадочного материала, используя k = – q '' Δ x / Δ T , где q ' ' — тепловой поток, который вы рассчитали ранее, Δx — толщина загадочного материала, а ΔT — T3 -T2.

Значение R равно Δ x / k , но вы должны быть осторожны с единицами измерения. Если k находится в W/m/K, R будет в K·m^2/W. Умножьте это на 5,678263, чтобы получить h·ft^2·ºF/BTU, которые являются обычными единицами измерения R в США.

Тепловизионная камера была бы дорогим способом измерения потерь тепла. Недорогой лазерный термометр даст вам удобочитаемую разницу между несколькими точками. Оба метода требуют наличия разницы температур между сторонами стены. Наиболее точные измерения потребуют наибольшей разницы. Было бы легче увидеть разницу между температурой внутри 70 градусов и температурой снаружи 25 градусов.

Вы можете вырезать часть стены, поместить ее в коробку из очень плохого теплопроводника, добавить известное количество тепла на одну сторону и измерить результирующую скорость изменения температуры на другой стороне. Это позволит вам вычислить значение u стены, а отношение u=1/r даст вам значение r.

Вы также можете отслеживать температуру на внутренней и внешней поверхности стен, а также воздуха в помещении и на улице в холодную ночь, повышая внутреннюю температуру с постоянной скоростью. Возможно, вам придется обратиться на сайт Physics за помощью в расчетах и ​​потенциальных источниках ошибок для этого метода.

Или вы можете оценить его, проверив тип, толщину и состояние изоляции и других материалов и обратившись к таблице, подобной этой . Как правило, вы должны вычесть около 10-40% для учета тепловых мостов на шпильках, несовершенной установки, воздушного потока и других мешающих факторов. В почти идеальной стене вы можете вычесть 10 % для учета шпилек, но если она не имеет надлежащей герметизации и есть промежутки в изоляции и пара влажных мест, вы можете вычесть 20–50 % в зависимости от серьезности проблемы. вопросы.

Вы можете купить систему, которая измеряет температуру поверхности внутри и снаружи (Tout, Tin), а также непосредственно измеряет тепловой поток q".

Затем вы можете напрямую вычислить значение R: R = (Tout - Tin) / q"

Пример таких датчиков и измерения R-значения см. здесь: https://www.fluxteq.com/r-value-measurement-system