Устройство для определения теплофизических качеств ограждающих конструкций зданий и сооружений по температуропроводности в натурных условиях
Полезная модель относится к тепловым испытаниям. Технической задачей. является измерение температуры в толще ограждающей конструкции и изменение ее скорости при изменении температуры наружного воздуха, а так же непрерывный температурный, мониторинг исследуемого ограждения здания по всей его толщине круглосуточно, непрерывно в течение одного или более лет. Данная техническая задача решается тем, что устройство для определения теплофизических качеств ограждающих конструкций зданий и сооружений по температуропроводности в натурных условиях согласно полезной модели включает термопары, представляющие собой термопарный кабель, сваренные концы 1 которого равноудалены друг от друга при этом один конец заложен в исследуемый объект, а другой компенсационный спай погружен в термос с тающим льдом, обеспечивающим постоянную температуру 0°С, который в свою очередь соединен к контролеру, соединенному через специально разработанную программу с компьютером обеспечивающим фиксацию и обработку полученных данных в режиме on-line с выходом в Интернет.
Полезная модель относится к тепловым испытаниям.
Известено определение теплофизических характеристик поверхностным преобразователем используя межгосударственный стандарт «Материалы и изделия строительные» ГОСТ 30290-94 разработан НИИСФ Российской Федерации.
Недостатком является то, что возникает необходимость лабораторных исследований, отбор образцов и их теплостатирования.
Известено определение термического сопротивления ограждающей конструкции зданий и сооружений по ГОСТ 26254-84.
Недостатком предлагаемой методики натурных испытаний является то, что не измеряется скорость изменения температуры в толще ограждения.
Известно, что современные конструкции ограждений в строительстве зданий и сооружений представляют многослойные конструкции с эффективными теплоизоляционными материалами, воздушными прослойками и т.д. Как изменяется температуропроводность и другие теплотехнические характеристики каждого слоя многослойной конструкции в течение продолжительного времени в зимний, летний, осенний и весенний периоды неизвестно. Существующая методика не может дать ясного ответа и адекватных результатов теплотехнических характеристик для условий эксплуатации в данном климатическом регионе.
Необходимость измерения температур в толще ограждения возникает и в том случае, если необходимо определить границу промерзания по толщине ограждения. При достаточно низких температурах наружного воздуха в зимний период в течение длительного периода, а это характерно для большинства регионов российской Федерации, граница промерзания может проникать в толщу наружного ограждения на значительную величину, что повлияет на прочностные характеристики материала используемого в ограждении (циклы замораживания-оттаивания), а также его теплозащитные качества.
Наиболее близким техническим решением является устройство, описанное в патенте РФ 
2243543. Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов / Мищенко С.В., Пономарев С.В. Опубликовано 27.12.2004. Устройство регистрирует удельную мощность источника теплоты и измеряет с постоянным шагом во времени температуру в течение всего эксперимента. Определяют на каждом шаге величину динамического параметра и сравнивают с максимальным значением, лежащим в заданном диапазоне. На первом этапе эксперимента подводят постоянную мощность к объемному источнику теплоты и по зарегистрированным данным вычисляют искомую теплопроводность. На втором этапе прекращают подвод мощности к объемному источнику теплоты и по зарегистрированным данным определяют искомую температуропроводность.
Недостатками применяемого устройства являются следующие факты. В прототипе не отражено как используется образец при отрицательных значениях tн, не возможно его использование на действующих объектах зданий и сооружений. Такие признаки прототипа, как измерение толщины исследуемого объекта, измерение с постоянным шагом во времени t в течение всего эксперимента определяемых искомых теплофизических характеристик по формулам, совпадает с признаками заявляемого изобретения.
Технической задачей является измерение температуры в толще ограждающей конструкции и изменение ее скорости при изменении температуры наружного воздуха, а так же непрерывный температурный мониторинг исследуемого ограждения здания по всей его толщине круглосуточно, непрерывно в течение одного или более лет.
Данная техническая задача решается тем, что устройство для определения теплофизических качеств ограждающих конструкций зданий и сооружений по температуропроводности в натурных условиях согласно полезной модели включает термопары, представляющие собой термопарный кабель, сваренные концы которого равноудалены друг от друга при этом один конец заложен в исследуемый объект, а другой компенсационный спай погружен в термос с тающим льдом, обеспечивающим постоянную температуру 0°С, который в свою очередь соединен к контролеру, соединенному через специально разработанную программу с компьютером обеспечивающим фиксацию и обработку полученных данных в режиме on-line с выходом в Интернет.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 показана схема расположения термопарного кабеля, на фиг.3 расположение термопарного кабеля в исследуемом образце.
Заявляемое устройство включает:
1. Исследуемый образец наружного здания или сооружения;
2. термопары;
3. термос с тающим льдом;
4. контроллер;
5. пакет программного обеспечения;
6. компьютер;
7. сеть Интернет;
8. tн температура наружного воздуха;
9. tв температура воздуха в помещении;
10. сваренные концы термопары, равноудаленные друг от друга;
11. компенсационные спаи термопары, погруженные в термос с тающим льдом.
12. отверстие в образце;
13. керамическая изоляция термопарного кабеля;
14. сваренный конец термопары;
15. цементно-песчаный раствор (термопара установлена в раствор, который затвердевает);
16. термопарный кабель в гибкой изоляции;
17. термос;
18. плавающие в воде кусочки льда.
Возникающую термоЭДС считывает контроллер 4, работу которого через специально разработанную программу поддерживает компьютер 6, обеспечивая фиксацию и обработку полученных данных в режиме on-line с выходом в Интернет.
Устройство для определения теплофизических качеств ограждающих конструкций зданий и сооружений по температуропроводности в натурных условиях, отличающееся тем, что термопары представляют собой термопарный кабель, сваренные концы которого равноудалены друг от друга, при этом один конец заложен в исследуемый объект, а другой компенсационный спай погружен в термос с тающим льдом, обеспечивающим постоянную температуру 0°С, который, в свою очередь, подсоединен к контролеру, соединенному через специально разработанную программу с компьютером, обеспечивающим фиксацию и обработку полученных данных в режиме on-line с выходом в Интернет.
