A gyártó saját mérési módszere vékonyrétegű bevonatokra — és a korlátai
A vékonyréteg szigetelés mérés kérdése azzal kezdődik, hogy a klasszikus λ/d eljárás 0,4–0,6 mm-es rétegvastagságnál valóban a mérési bizonytalanság alá kerül. A MIG mbH ezért kidolgozott egy saját eljárást: Dipl.-Chem. Ing. Burkhard Brandt 2020. áprilisi módszertani jegyzőkönyve egy parafadobozos, jégakkumulátoros mérőberendezéssel készült, és a szerző saját összegzése szerint 42%-os U-érték-javulást állapít meg. Ez a cikk közli a módszert a maga teljességében — a berendezés felépítését, a képleteket, a mért adatsorokat és a gyártó számpéldáját —, majd a jegyzőkönyv saját függelékadataiból levezeti, mit határoz meg ez az eljárás, és mi hiányzik ahhoz, hogy energetikai számításban felhasználható legyen. A rövid válasz: a módszer premisszája helytálló, a kivitelezése egy tranziens, 157 másodperces hőmérséklet-különbséget rögzít, és a mért jel 117%-a a minta meleg oldaláról származik — vagyis onnan, ahonnan a hőellenállásról nem lehet következtetést levonni.
Tartalom — 9 fejezet
Aki vékonyrétegű, hőtechnikai hatást ígérő bevonattal találkozik a tervezői gyakorlatban, előbb-utóbb ugyanabba a falba ütközik: a termékre nincs deklarált hővezetési tényező, viszont van egy gyártói jegyzőkönyv, amely százalékos U-érték-javulást állapít meg. A vékonyréteg szigetelés mérés kérdése ilyenkor nem az, hogy a gyártó jóhiszemű-e, hanem az, hogy a mérés milyen fizikai mennyiséget határoz meg, milyen peremfeltételek mellett, mekkora bizonytalansággal, és hogy az eredmény átvihető-e egy MSZ EN ISO 6946:2017 szerinti rétegrendi számításba.
Ez a cikk egyetlen konkrét dokumentumot vesz végig: a „Dünnschichtisolierung – Physikalische Betrachtung der U-Wert Verbesserung durch eine neue innovative Technik” című, Dipl.-Chem. Ing. Burkhard Brandt által jegyzett, 2020. áprilisi gyártói módszertani jegyzőkönyvet, amely a MIG-ESP / DHMb bevonatrendszer 42%-os U-érték-javulásra vonatkozó állításának forrása. A dokumentumot tartalmilag teljes egészében közöljük, mert a szakmai olvasónak joga van az eredeti érveléshez, nem csak a róla szóló véleményhez. Minden számot, amelyet a jegyzőkönyvből átveszünk, a mellékelt nyers adatsorokon ellenőriztünk; ahol az ellenőrzés eltérést vagy értelmezési kérdést hozott, azt kimondjuk.
Forrásdokumentum
Dünnschichtisolierung – Physikalische Betrachtung der U-Wert Verbesserung durch eine neue innovative Technik
Dipl.-Chem. Ing. Burkhard Brandt (MIG Material Innovative Gesellschaft mbH) · 2020 · 19 oldal + adatfüggelék (PRK1.txt, NAlK1.txt nyers szenzoradatsorok, átlag- és szórástáblázat, DS18B20 adatlap)
A vékonyrétegű bevonatokra kidolgozott gyártói mérési eljárás elsődleges forrásdokumentuma: a mérőberendezés leírása, a kiértékelés képletei, a 42%-os eredmény és a teljes nyers szenzoradatsor. Megkeresésre bemutatható.
A kiindulás: miért nem alkalmas a klasszikus λ/d eljárás vékonyrétegre
A hőátbocsátási tényező (U, mértékegysége W/(m²·K)) a rétegrend teljes hőátbocsátási ellenállásának reciproka. A hőátbocsátási ellenállás (R_T, m²·K/W) sorosan kapcsolt tagokból áll: a belső felületi hőátadási ellenállásból (R_si), az egyes rétegek d/λ hányadosaiból, és a külső felületi hőátadási ellenállásból (R_se). Itt d a rétegvastagság (m), λ a hővezetési tényező (W/(m·K)). Vízszintes hőáramnál a szabványos táblázatos értékek R_si = 0,13 és R_se = 0,04 m²·K/W.
A jegyzőkönyv ezt az (1)-es képlettel vezeti be, majd rámutat a nehézségre: egy 400–600 µm száraz vastagságú bevonat d/λ hányadosa olyan kicsi, hogy a szokásos anyagjellemzőkkel „nem ragadható meg”. Nézzük meg, mennyire kicsi — a gyártó saját adataival.
A gyártó állítása
„A vékonyréteg-szigetelés technológia olyan bevonat, amely rendszerint s = 400–500 µm (száraz) vastagságú, és a szokásos anyagjellemzőkkel az U-érték számára így nem ragadható meg, illetve nem adható vissza. Ezért a klasszikus U-érték nem képes leképezni a vékonyréteg-szigetelés technológia legújabb műszaki állását és annak hatását egy hőszigetelő rendszerre.”Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020. április, 1. oldal (a német eredeti tartalmi fordítása)
Megjegyzésünk: A premissza mérési szempontból helytálló. Egy fél milliméteres réteg saját hőellenállása azonos nagyságrendű a védőgyűrűs melegítőlapos vizsgálatoknál fellépő minta–lap kontaktellenállással (jellemzően 0,001–0,01 m²·K/W), tehát a mérendő jel elveszne az elrendezés saját hibájában. A levont következtetés viszont nem következik ebből: abból, hogy a réteg hőellenállása kicsi, nem az adódik, hogy a réteg hatása nagy, hanem az, hogy a hatást nem a d/λ tagon keresztül kell keresni.
A gyártó állítása
A gyártó magyar nyelvű műszaki rendszerleírása a bevonat száraz állapotú hővezetési tényezőjét λ_dry = 0,158 W/(m·K) értékben adja meg.MIG páraszabályzó hőszigetelő rendszer leírása (gyártói műszaki anyag), a hővezetési tényezőre vonatkozó adatsor
Megjegyzésünk: Ez a szám nem deklarált teljesítmény: a termék CE-teljesítménynyilatkozata (MIG-2022-09-14 ESP-02, EN 15824:2017) a hővezetési tényezőnél NPD-t, azaz „nincs meghatározott teljesítmény” megjelölést tartalmaz, és a gyártói anyaghoz nem tartozik MSZ EN 12664 vagy MSZ EN 12667 szerinti vizsgálati jegyzőkönyv. Tervezési értékként ezért nem használható, és a jelen cikkben is kizárólag nagyságrendi tájékozódásra, a gyártó saját adatával számolva szerepel. Megjegyzendő, hogy ez az érték a szokásos ásványi töltésű vakolatok tartományába esik.
0,0035 m²·K/W
a 0,55 mm-es bevonatréteg hőellenállása, a gyártó saját λ-adatával számolva: R = d/λ = 0,00055 m ÷ 0,158 W/(m·K)
Forrás: Gyártói műszaki rendszerleírás λ_dry-adata + saját számítás. A CE-teljesítménynyilatkozat hővezetési tényezőt nem deklarál (NPD).
A szabványos gyakorlat erre régóta ismer megoldást, és nem az, hogy elhagyjuk az U-érték fogalmát. Vékony vakolatok és bevonatok hővezetési tényezőjét nem a felhordott rétegen mérik, hanem az azonos összetételű anyagból öntött, 20–50 mm vastag próbatesten, MSZ EN 12667:2001 szerinti védőgyűrűs melegítőlappal vagy hőárammérővel; a rétegre azután a mért λ és a névleges d hányadosaként adódik a hőellenállás. Ha a gyártói λ-adat helytálló, akkor a bevonat hőellenállása minden további mérés nélkül számítható — és a nagyságrendje ezred m²·K/W.
A gyártó érvelésének van egy második szála is: a bevonat állítólag nem hőellenállásként működik, hanem „aktív rendszerként”. A jegyzőkönyv ezt szó szerint kimondja.
A gyártó állítása
„A hagyományos hőszigetelés esetében passzív, a vékonyréteg-szigetelés esetében aktív rendszerről van szó.” A dokumentum szerint a bevonatnál „nem egy hőellenállás veszi át az energiamegtakarítás funkcióját”, hanem a hősugárzás visszaverése és a nedvességnek a felülettől való távoltartása.Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020. április, 4. oldal
Megjegyzésünk: Ez a mondat a dokumentum belső szerkezeti kérdését veti fel. Ha a szerző saját megfogalmazása szerint a jelenség nem hőellenállás, akkor az eredmény következetesen nem vezethető le U-értékből: az U-érték definíció szerint hőellenállásokból származtatott mennyiség. A jegyzőkönyv mégis ezt teszi a (7a) képlettel.
A mérőberendezés és az eljárás leírása
Az alábbi leírás a jegyzőkönyv 4–15. oldalán szereplő, fényképekkel dokumentált adatokat adja vissza; minden adat a forrásdokumentumból származik.
A mérőtest geometriája és anyaga
A jegyzőkönyv szerint a mérőtest parafából készült zárt doboz; a parafa választását a dokumentum a jó hőszigetelő tulajdonsággal és a könnyű megmunkálhatósággal indokolja. Alapterülete 100 × 70 mm, falvastagsága 7 mm, így az aktív keresztmetszet 93 × 63 mm, azaz 0,005 859 m² — nagyjából 58,6 cm². A berendezés négy modulra tagolódik, alulról felfelé, a hőáram irányában.
- D modul (fűtés): két, egyenárammal táplált piezokerámia elem alumíniumlapra rögzítve. A hőmérséklet a dokumentum szerint egyenáramú tápegységgel „pontosan szabályozható”. Egy hőmérséklet-érzékelő (jelölése: N).
- C modul (meleg zóna): a fűtés és a minta közötti tér, hat DS18B20 érzékelővel (H, I, J, K, L, M).
- A minta helye: a próbatest a C és B modul közé kerül be.
- B modul (hideg zóna): a minta fölötti tér, ugyancsak hat DS18B20 érzékelővel (B, C, D, E, F, G).
- A modul (hidegforrás): alumíniumlappal lezárt modul, alsó felületén egy érzékelővel (A), felső felületére jégakkumulátorok kerülnek, amelyeket alufóliával zárnak le termikusan.
Az érzékelők száma tehát összesen tizennégy (A-tól N-ig): hat a B modulban, hat a C modulban, és egy-egy a hidegforrásnál, illetve a fűtésnél. Ez a részlet azért lényeges, mert a kiértékelés a hét-hét érzékelőből képzett átlagokra épül, és az átlagokba a fűtőlap, illetve a jégakku saját érzékelője is beleszámít — vagyis két olyan pont, amely nem a minta közvetlen környezetét, hanem magát a hő-, illetve a hidegforrást méri.
14 db DS18B20
a mérőberendezés hőmérséklet-érzékelőinek száma (6 a B modulban, 6 a C modulban, 1 a hidegforrásnál, 1 a fűtésnél)
Forrás: Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020, 5–9. oldal + adatfüggelék
Az érzékelő és a mintaelőkészítés
Az alkalmazott érzékelő Dallas DS18B20 digitális hőmérő; a dokumentum a maximális eltérést ±0,5 °C-ban adja meg, és kiemeli az egyvezetékes (One-Wire) buszt, mert így kevesebb kábel halad a mérőtérben, ami egyébként befolyásolná a hőáramlást. Ez a megfontolás helyénvaló: a mérőtéren átvezetett vezetékek kimutatható hőhidat képeznének ekkora keresztmetszetnél.
A mintaelőkészítés: alumíniumlemezre kenőpengével (rakli) 550–600 µm száraz vastagságú bevonatot hordanak fel. A bemutatott példamérésben a próbatest kétoldalt bevonatolt alumíniumlemez („doppeltseitig beschichtete Probe”), a nullfokozat pedig ugyanaz a lemez bevonat nélkül. A jegyzőkönyv nem mondja ki egyértelműen, hogy az 550 µm oldalanként vagy összesen értendő; a kétoldali felhordás miatt az alábbiakban oldalankénti értelmezéssel számolunk, és ezt a bizonytalanságot a hőkapacitás-becslésnél külön jelezzük. A párosítás — bevonatolt alumínium kontra csupasz alumínium — az a pont, amely meghatározza, mit lehet az eredményből kiolvasni.
A mérés menete és az időablak
A jégakkumulátorok felhelyezése után a rendszerben lentről felfelé állandó hőáram indul meg. A dokumentum maga hívja fel a figyelmet arra, hogy amint a jégakkuk melegedni kezdenek, a mérőtérben „hőtorlódás” alakul ki, amely meghamisítja az eredményt, mert a rendszer idővel termikus egyensúlyba kerül. Ezért választottak rövid mérési időt.
A gyártó állítása
„Kísérletileg megállapítást nyert, hogy a mérés kiértékelésére a 2:37 perces idő optimálisan alkalmas. Egy mérés kezdőpontja akkor adott, amikor az A érzékelő — miután az A modulra felhelyezték a jégakkukat — 9,6 °C-ot mutat. Ezáltal minden mérés közvetlenül összehasonlítható egymással.”Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020. április, 16. oldal
Megjegyzésünk: A kiértékelési időablakot a mellékelt nyers adatsoron ellenőriztük. A próbatest mérése 18:17:01-kor indul (a 10-es azonosítójú érzékelő, azaz A, ekkor 9,63 °C-ot mutat), és a függelék végértékei pontosan a 18:19:38-as leolvasáshoz tartoznak: a különbség 2 perc 37 másodperc, azaz 157 s. A jegyzőkönyv a képletekben ezt „2,37 min” alakban írja, ami tizedesvesszős olvasatban 142 s volna; a nyers adatok szerint a helyes érték 157 s. Jelölési következetlenség, nem számítási hiba.
157 s
a kiértékelési időablak tényleges hossza, a nyers adatsorból ellenőrizve (18:17:01 → 18:19:38)
Forrás: Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020, PRK1.txt adatfüggelék + saját ellenőrzés
Saját elemzésünk
A függelék átlagtáblázatában a „meleg” oszlop első sora nem a C modul valamelyik érzékelője, hanem a fűtőlap N érzékelője. Ez a nyers adatsorból közvetlenül igazolható: a próbatest futásában a 4-es azonosítójú érzékelő (a jegyzőkönyv szenzorkiosztása szerint N, a fűtés) 18:17:01-kor 19,50 °C-ot, 18:19:38-kor 29,44 °C-ot mutat — pontosan azok az értékek, amelyek a táblázat meleg oszlopának első sorában állnak. A hideg oszlop első sora ugyanígy az A érzékelő (10-es azonosító, 9,63 → 9,06 °C).migszigeteles.hu ellenőrzése a PRK1.txt és NAlK1.txt nyers adatsorokon
Megjegyzésünk: Ez az azonosítás azért lényeges, mert e nélkül a fűtőlap és a hidegforrás hőmérséklete nem különíthető el a mérőtér hőmérsékletétől, márpedig a kiértékelés alább tárgyalt sajátosságai éppen ezen a két ponton mutatkoznak meg. A jegyzőkönyv a táblázat oszlopfejeit „Modul B”, illetve „Modul C” felirattal látja el, holott mindkét oszlop hét értéket tartalmaz, azaz a szomszédos A, illetve D modul érzékelőjét is.
Az eredmény és a gyártó számpéldája
A kiértékelés logikája: a hét „hideg” érzékelő (A és B modul) átlaga T_hideg, a hét „meleg” érzékelőé (C és D modul) T_meleg. A két időpontban képzett különbségek különbsége adja a vizsgált mennyiséget:
- ΔT_start = T_meleg − T_hideg a t = 0 időpontban (8. képlet)
- ΔT_vég = T_meleg − T_hideg a t = 157 s időpontban (9. képlet)
- ΔT_G = ΔT_vég − ΔT_start (10. képlet)
- TG = ΔT_G,próba ÷ ΔT_G,null (11. képlet)
- %TG = 100 − 100·TG (12. képlet)
A jegyzőkönyv függelékének átlag- és szórástáblázata (21. oldal) a következő számokat adja. A nullfokozatnál (NAlK1.txt, csupasz alumíniumlemez) a hideg oldal átlaga induláskor 13,90 °C, a meleg oldalé 18,86 °C, tehát ΔT_start = 4,96 K; 157 s után 14,31, illetve 30,06 °C, tehát ΔT_vég = 15,75 K, amiből ΔT_G,null = 10,79 K. A próbatestnél (PRK1.txt) ugyanezek: 13,92 és 18,56 °C (ΔT_start = 4,64 K), majd 13,57 és 24,56 °C (ΔT_vég = 10,99 K), amiből ΔT_G,próba = 6,35 K.
| Mennyiség | Nullfokozat (csupasz Al) | Próbatest (kétoldalt bevonatolt Al) |
|---|---|---|
| T_hideg, t = 0 | 13,90 °C | 13,92 °C |
| T_meleg, t = 0 | 18,86 °C | 18,56 °C |
| ΔT_start | 4,96 K | 4,64 K |
| T_hideg, t = 157 s | 14,31 °C | 13,57 °C |
| T_meleg, t = 157 s | 30,06 °C | 24,56 °C |
| ΔT_vég | 15,75 K | 10,99 K |
| ΔT_G | 10,79 K | 6,35 K |
A hányados TG = 6,35 ÷ 10,79 = 0,588, amiből %TG = 100 − 58,8 = 41,15% — ez a szám a függelék táblázatában is szerepel. A jegyzőkönyv 17. oldalán álló szöveges levezetés, amely az átlagok helyett a hét érzékelő összegével számol, 41,1%-ot ad (44,53 ÷ 75,52 = 0,589). A két út gyakorlatilag azonos eredményre vezet; a kerekítetlen összegekből számolva 41,0% adódik. Az összefoglalás ezt 42%-ra kerekíti.
41,15%
a jegyzőkönyv függelékében kiszámított %TG érték; a szöveges levezetésben 41,1%, az összefoglalásban 42% szerepel
Forrás: Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020, 17., 18. és 21. oldal
A gyártó ezután a (7a) képlettel viszi át az eredményt az U-értékre: az U_V a javulás mértéke, az U_D a bevonattal számított hőátbocsátási tényező.
A gyártó számpéldája (7a képlet)
Kiindulás: U = 2,8 W/(m²·K), TG% = 42%. U_V = 2,8 × 0,42 = 1,18 W/(m²·K). U_D = 2,8 − 1,18 = 1,62 W/(m²·K). A jegyzőkönyv megfogalmazása szerint „a vékonyréteg-szigeteléssel az U-érték 2,8-ról 1,62 W/(m²·K)-re javul”. A számpélda a dokumentum 3. oldalán szerepel, a mért eredmény ismertetése előtt.
A gyártó állítása
A vékonyréteg-szigetelés a nullfokozathoz képest 42%-os javulást eredményezett; ez azt jelenti, hogy egy U-érték-számítás szerint az U-érték 42%-kal javulna a vékonyréteg-szigeteléssel el nem látott felülethez képest. Az eljárás lehetővé teszi olyan anyagadat-lista összeállítását, amely az egyes anyagok U-értékre vonatkozó táblázatainak mintáját követi. A mérőrendszerre szabadalmi bejelentést tettek.Brandt, B.: Dünnschichtisolierung, 2020. április, 18. oldal (Zusammenfassung)
Megjegyzésünk: A dokumentum a mérőrendszer szabadalmi bejelentését említi („Das Messsystem ist zum Patent angemeldet”); akkreditációs eljárásra, kijelölt vizsgálóhelyre vagy külső ellenőrzésre vonatkozó utalást nem tartalmaz. A szabadalmi bejelentés újdonságot és iparilag alkalmazható megoldást tanúsít, mérési eredmény helyességét nem. A 41,15%-ról 42%-ra kerekítés a szokásos szabályok szerint 41% volna; a különbség a számpéldában csekély (U_D = 1,62 helyett 1,65 W/(m²·K)).
A módszer korlátai — amit magunk mondunk ki
A következő megállapítások a mi elemzésünk eredményei, kizárólag a jegyzőkönyv saját adataira támaszkodva. Nem a termék minőségéről szólnak, hanem arról, hogy ez a mérési elrendezés milyen fizikai mennyiséget határoz meg.
1. A mért jel 117%-a a minta meleg oldaláról származik
Bontsuk fel a ΔT_G mennyiséget a két összetevőjére. Mivel ΔT_G = (T_meleg,vég − T_meleg,start) − (T_hideg,vég − T_hideg,start), a mutató a meleg és a hideg oldal felmelegedésének különbsége. A két futás közötti eltérést tehát külön-külön is meg lehet nézni a két oldalon.
| Oldal | Nullfokozat | Próbatest | Különbség |
|---|---|---|---|
| Meleg oldal hőmérséklet-emelkedése 157 s alatt | +11,20 K | +6,00 K | 5,20 K |
| Hideg oldal hőmérséklet-emelkedése 157 s alatt | +0,41 K | −0,35 K | 0,76 K |
| ΔT_G (a kettő különbsége) | 10,79 K | 6,35 K | 4,44 K |
Saját elemzésünk
A jegyzőkönyv 4,44 K-es mért jelének 117%-a a minta meleg oldalán mért felmelegedési különbségből származik (5,20 K), a hideg oldal pedig ellentétes előjellel, mindössze 0,76 K-nel járul hozzá. A hideg oldal az egyetlen hely, ahol a mintán átjutott hő megjelenhet: ott a nullfokozat 0,41 K-t melegedett, a próbatest pedig 0,35 K-t hűlt. Mindkét érték a DS18B20 érzékelők ±0,5 °C-os tűrésén belül van.migszigeteles.hu saját számítása a jegyzőkönyv 21. oldalán közölt átlagértékekből
Megjegyzésünk: Ez a módszer legfontosabb korlátja. Az az információ, amely a mintán áthaladó hőről szólna, a mérőrendszer zajszintjén mozog, míg az eredményt meghatározó jel a minta előtti térből érkezik. Hőellenállásra vonatkozó következtetés viszont csak az átjutott hőből vonható le — a hőellenállás definíció szerint a hőmérséklet-különbség és a rajta áthaladó hőáramsűrűség hányadosa.
2. A meleg oldal viselkedése ellentétes irányú a jobb szigetelés várható hatásával
Ha a próbatest nagyobb hőellenállást képviselne, akkor rögzített fűtőteljesítmény mellett a minta alatti térben — a C modulban — a hőnek fel kellene torlódnia, tehát a meleg oldalnak gyorsabban, nem lassabban kellene melegednie. A mért adat az ellenkezőjét mutatja.
- A fűtőlap saját érzékelője (N) a nullfokozat mérésénél 20,00 °C-ról 38,13 °C-ra emelkedett, azaz +18,13 K; a próbatest mérésénél 19,50 °C-ról 29,44 °C-ra, azaz +9,94 K.
- A C modul hat érzékelőjének átlaga a nullfokozatnál 18,68 °C-ról 28,72 °C-ra (+10,04 K), a próbatestnél 18,41 °C-ról 23,75 °C-ra (+5,34 K) emelkedett.
- A C modul a fűtés és a minta között helyezkedik el, tehát a minta hőellenállása erre a térre közvetlenül nem hat csökkentő irányban.
Saját elemzésünk
A fűtőlap hőmérséklete a két futásban 157 s alatt 18,13 K-t, illetve 9,94 K-t emelkedett — a különbség 8,19 K a hőforráson magán, a minta előtt. Egy egyenárammal „pontosan szabályozható” fűtésnél a fűtőlap hőmérséklet-görbéjének a két futásban közel azonosnak kellene lennie, mert a minta visszahatása erre a lapra másodrendű. A jegyzőkönyv sem a fűtőteljesítményt (W), sem a tápfeszültséget és áramerősséget nem közli, így nem ellenőrizhető, hogy a két mérés azonos hőbevitel mellett készült-e.migszigeteles.hu saját számítása a jegyzőkönyv 17. és 21. oldalán közölt szenzoradatokból
Megjegyzésünk: A megfigyelés két, egymást nem kizáró magyarázattal egyeztethető össze: vagy eltérő volt a két futás hőbevitele, vagy a bevonatolt minta több sugárzási energiát nyelt el a fűtés felőli térből, mint a csupasz alumínium. Mindkettő a tranziens tartományban marad, és egyik sem hőellenállás-különbség. A kérdés egyetlen wattmérővel eldönthető volna.
3. A nullfokozat nem semleges referencia
A módszer a bevonatolt alumíniumlemezt csupasz alumíniumlemezhez hasonlítja. A csupasz alumínium azonban nem „bevonat nélküli felület” általában, hanem a technikában elérhető egyik legalacsonyabb emissziós tényezőjű felület: a tiszta, hengerelt alumíniumlemez normál emissziós tényezője a hosszúhullámú infravörös tartományban jellemzően 0,04–0,10, enyhén oxidálódott állapotban is legfeljebb 0,1–0,3. A gyártó saját terméklapja a MIG-ESP Exterior emissziós tényezőjét 0,315-ben adja meg — a fényes alumíniuménak mintegy a hatszorosa.
Saját elemzésünk
A kísérlet nem a „bevonat kontra bevonat nélküli állapot” különbséget méri, hanem egy közepes emissziós tényezőjű, ásványi töltésű felület és egy jó sugárzásvisszaverő fémfelület különbségét. Valós épületszerkezeten a hordozó vakolat vagy falazat, amelynek emissziós tényezője jellemzően 0,9 körüli — vagyis a viszonyítási alap ott éppen ellentétes irányban tér el a bevonatétól. Az így kapott arányszám a valós szerkezetre nem vihető át.migszigeteles.hu épületfizikai elemzése
Megjegyzésünk: Módszertanilag semleges nullfokozat az volna, ha ugyanarra a hordozóra azonos vastagságú, hőtechnikai többletet nem ígérő ásványi réteget (például sima mészfestéket) hordanának fel, és ehhez hasonlítanák a bevonatot. Ez a kiegészítő mérés kis ráfordítással elvégezhető volna, és önmagában eldöntené a kérdés jelentős részét: ha a bevonat és a semleges réteg között marad különbség, az a bevonat sajátja.
4. A 157 s-os ablakban a hőkapacitás elsőrendű hatás
Az állandósult állapotú hőellenállás fogalmilag független az anyag hőkapacitásától: állandósult állapotban a rétegbe belépő és a belőle kilépő hőáram azonos, a tárolt hő nem változik. Egy 157 másodperces tranziensben viszont a hőkapacitás közvetlenül lassítja a hőmérséklet-emelkedést a hőáram nyomvonalán, mert a betáplált energia egy része a réteg felmelegítésére fordítódik. A kétoldalt felhordott bevonat érdemi tömeget ad a próbatesthez.
Nagyságrendi becslés — és ami hiányzik hozzá
A bevonat felületegységre eső hőkapacitása oldalanként 0,55 mm-rel, azaz összesen 1,1 mm-rel, 1 300 kg/m³ testsűrűséggel és 950 J/(kg·K) fajhővel számolva mintegy 1 360 J/(m²·K). Egy 1,0 mm-es alumíniumlemezé 2 419 J/(m²·K); a bevonat ebben az esetben mintegy 56%-kal növelné a próbatest hőkapacitását, 0,5 mm-es lemeznél a növekmény meghaladná a 100%-ot. Ez becslés: a jegyzőkönyv sem a lemez vastagságát, sem a bevonat testsűrűségét és fajhőjét nem közli, és az 550 µm oldalankénti értelmezése is a szövegkörnyezetből következik. Éppen ez a hiány a lényeg — e három adat nélkül a tranziens eredmény nem bontható szét hőkapacitás- és hőellenállás-összetevőre. Állandósult állapotban a hőkapacitás hozzájárulása pontosan nulla.
5. A bizonytalanság a jegyzőkönyv saját szórásaiból
A jegyzőkönyv közli az érzékelőcsoportok szórásait a függelék táblázatában. Ezekből a hibaterjedés szabályai szerint kiszámítható az eredmény bizonytalansága, amit a dokumentum maga nem tesz meg. Az átlagok standard hibája a szórás és a mintaszám gyökének hányadosa, hét érzékelőnél s ÷ 2,646; a négy átlag hibája négyzetesen összegződik a ΔT_G-ben, a hányados relatív bizonytalansága pedig a két relatív tag négyzetes összege.
| Adat | Nullfokozat | Próbatest |
|---|---|---|
| Szórás: hideg oldal, t = 0 | 0,487 K | 0,581 K |
| Szórás: meleg oldal, t = 0 | 0,171 K | 0,149 K |
| Szórás: hideg oldal, t = 157 s | 0,572 K | 0,624 K |
| Szórás: meleg oldal, t = 157 s | 0,798 K | 0,664 K |
| Ebből számított u(ΔT_G) | 0,419 K | 0,412 K |
| Relatív bizonytalanság | 3,9% | 6,5% |
Saját elemzésünk
A jegyzőkönyv saját szórásadataiból a hányados relatív bizonytalansága 7,6%, tehát TG = 0,589 ± 0,045, amiből %TG = 41,2% ± 4,5 százalékpont (k = 1). A 95%-os megbízhatósági szinthez tartozó kiterjesztett bizonytalanság (k = 2) mellett a tartomány 32,3–50,0%. Ez a becslés kizárólag az egyetlen futáson belüli térbeli szórást tartalmazza; ismételhetőségi összetevőt nem, mert a jegyzőkönyv fokozatonként egyetlen mérést közöl.migszigeteles.hu saját hibaterjedés-számítása a jegyzőkönyv 21. oldalán közölt szórásokból
Megjegyzésünk: A JCGM 100:2008 (GUM) szerinti bizonytalansági költségvetés minden szabványos vizsgálati eljárás kötelező eleme. Igazságos megjegyezni, hogy a különbségek különbségeként képzett mutató szerkezete kedvező: az egyes érzékelők állandó kalibrációs eltérése nagyrészt kiesik belőle — ez a módszer valódi erénye. A nullfokozatot és a próbát viszont külön futásban mérik, ezért a futások közötti eltérés nem esik ki, és éppen erre nincs adat.
6. A százalékos modell szerkezetileg összeegyeztethetetlen a rétegrenddel
A (7a) képlet a javulást az U-érték szorzójaként kezeli: U_D = U × (1 − TG%). Eszerint ugyanaz a 0,55 mm-es bevonat minden falon ugyanazt a 42%-ot adja, függetlenül a fal hőellenállásától. A soros ellenálláskapcsolásból viszont az következik, hogy egy réteg járuléka additív ΔR, tehát a százalékos javulásnak csökkennie kell, ahogy a fal javul: ugyanaz a ΔR egy nagy R_T-hez viszonyítva kisebb hányad.
Számítsuk ki, mekkora hővezetési tényező kellene a 0,55 mm-es réteghez ahhoz, hogy a rétegjárulék önmagában kiadja a 42%-ot. A számítás menete: R_T = 1/U, a cél R_T,új = 1/(0,58·U), a szükséges ΔR a kettő különbsége, a hozzá tartozó λ pedig d/ΔR.
| Kiinduló U (W/(m²·K)) | Szükséges ΔR (m²·K/W) | Ehhez tartozó λ (mW/(m·K)) | Viszonyítás |
|---|---|---|---|
| 2,80 | 0,2586 | 2,13 | a nyugvó levegő (26 mW/(m·K)) 1/12-e |
| 1,00 | 0,7241 | 0,76 | a legjobb evakuált VIP-mag (4–7 mW/(m·K)) töredéke |
| 0,24 | 3,0172 | 0,18 | a nyugvó levegő 1/144-e |
| 0,15 | 4,8276 | 0,11 | a nyugvó levegő 1/236-a |
Saját elemzésünk
Ha a 42%-os javulást rétegjárulékként kellene előállítani, akkor ugyanannak a bevonatnak U = 2,8 W/(m²·K) falon 2,13 mW/(m·K), U = 0,15 W/(m²·K) falon pedig 0,11 mW/(m·K) hővezetési tényezővel kellene rendelkeznie — vagyis ugyanazon anyag hővezetési tényezőjének a hordozótól függően több mint tizenkilencszeresen kellene változnia. Egy anyagjellemző definíció szerint nem függ attól, mire hordják fel. Ez az ellentmondás a mérési adatoktól függetlenül, pusztán a modell szerkezetéből következik.migszigeteles.hu saját számítása, MSZ EN ISO 6946:2017 soros ellenállásmodell
Megjegyzésünk: Nem arról van szó, hogy a mérés eredménye hamis volna, hanem arról, hogy egy tranziens kísérletből származó dimenziótlan arányszám nem vihető át szorzótényezőként egy állandósult állapotú, additív szerkezetű modellbe. A két mennyiség nem ugyanaz a fizikai mennyiség. A gyártó összegzése maga is „olyan anyagadat-listát” helyez kilátásba, amely az U-érték-táblázatok mintáját követi — ehhez azonban additív, m²·K/W mértékegységű adat kellene, nem dimenziótlan százalék.
Hogyan viszonyul a szabványos mérésekhez
A hőtechnikai jellemzők meghatározására három szabványcsalád áll rendelkezésre, mindegyik más feladatra. Az alábbi táblázat a Brandt-eljárást ezekhez viszonyítja.
| Eljárás | Mérési idő | Minta mérete | Meghatározott mennyiség | Státusz |
|---|---|---|---|---|
| Brandt-eljárás (2020) | 157 s, tranziens | 93 × 63 mm (0,0059 m²) | dimenziótlan hőmérséklet-különbség arány | szabadalmi bejelentés; nem szabványos, nem akkreditált |
| MSZ EN 12667:2001 — védőgyűrűs melegítőlap és hőárammérő | állandósult állapot, jellemzően órák | 300 × 300 mm-től (0,09 m²) | λ, illetve R | harmonizált, akkreditálható |
| MSZ EN ISO 8990:1999 — kalibrált és védett hőkamra (hot box) | állandósult állapot, jellemzően 24–72 óra | ≥ 1 m² mérőfelület, akár 3 × 3 m minta | teljes szerkezet R-je és U-ja | harmonizált, akkreditálható |
| MSZ EN ISO 9869-1:2015 — in-situ hőárammérés | legalább 72 óra, télen jellemzően 1–2 hét | valós, beépített szerkezet | R és U beépített állapotban | szabványos, konvergencia-kritériummal |
A különbségek nem formaiak. Az aktív mérőfelület 0,005 859 m², ami egy 300 × 300 mm-es melegítőlapos próbatest területének mintegy tizenötöd része, egy 1 m²-es hőkamrás mérőfelületnek pedig a 171-ed része. A kis felület önmagában nem hiba — a szabványok azért írnak elő nagyobbat, mert a peremhatások és a mintainhomogenitás így átlagolódnak ki.
A legfontosabb különbség azonban az időskála. Mind a három szabványos eljárás állandósult vagy közel állandósult állapotot követel meg, mert a hőátbocsátási tényező definíció szerint állandósult állapotú mennyiség. A 157 másodperces ablakot a jegyzőkönyv nem a fizika, hanem a berendezés korlátja miatt választotta: a szerző maga írja le, hogy a jégakkuk melegedésével „hőtorlódás” lép fel, amely meghamisítaná az eredményt. Az időablak tehát azért rövid, mert a berendezés hosszabb távon nem stabil — nem azért, mert a rövid idő fizikailag előnyösebb volna.
Nagyságrendi eltérés az időskálákban
A gyártó saját érvelése a bevonat hatását részben a falszerkezet kiszáradásához köti, és ehhez saját anyagaiban több éves időskálát említ. A módszertani jegyzőkönyv ezzel szemben 157 másodpercet mér — a két időskála között öt-hat nagyságrend a különbség. Ha a hatás a kiszáradásból ered, akkor azt ez a mérés nem figyelhette meg; ha pedig a mérés valós hatást fogott meg, akkor az nem a kiszáradás. A két érvelés együtt nem használható.
Érdemes hozzátenni, hogy a szabványok maguk sem alkalmasak minden feladatra. Az MSZ EN 12667:2001 a nagy és közepes hőellenállású termékekre vonatkozik; egy ezred nagyságrendű hőellenállású réteg a kis hőellenállású tartományba esik, amelyre az MSZ EN 12664:2001 az irányadó — és annak is van alsó feloldási korlátja, éppen a minta és a mérőlap közötti kontaktellenállás miatt. Ez a gyártó premisszáját támasztja alá: közvetlenül a felhordott rétegen mérni valóban nem célravezető. A bevett kerülőút viszont adott: vastag próbatesten kell λ-t mérni, és abból számítani a réteget. Ezt az utat a jegyzőkönyv nem tárgyalja és nem is zárja ki érveléssel — egyszerűen nem szerepel benne.
A gyártó ismertető filmje ugyanazt a fogalmi keretet mutatja be, amelyet a 2020-as jegyzőkönyv írásban is rögzít: a hagyományos hőszigetelést „passzív”, a vékonyréteg-bevonatot „aktív” rendszerként állítja szembe, és a hatást a hősugárzás visszaverésére, valamint a nedvességnek a felülettől való távoltartására vezeti vissza. Mérnöki szemmel két dolgot érdemes figyelni. Egyrészt a bemutatott érvelés a mechanizmusról szól, és nem tartalmaz mérési protokollt, bizonytalansági költségvetést vagy szabványhivatkozást — ezért nem helyettesíti a jegyzőkönyvet, és a benne elhangzó számok forrása a filmből nem azonosítható. Másrészt az „aktív rendszer” megfogalmazás a jegyzőkönyv 4. oldalán szó szerint visszaköszön, ott azzal a kiegészítéssel, hogy a jelenségnél „nem egy hőellenállás veszi át az energiamegtakarítás funkcióját”. Ez a mondat köti össze a film narratíváját a fenti szerkezeti kérdéssel: ha a hatás nem hőellenállás, akkor U-értékből nem vonható le. A film ugyanakkor pontosan megmutatja azt a két mechanizmust — sugárzásvisszaverés és nedvességkezelés —, amelyekre a termék mérhető tulajdonságai valóban vonatkoznak.
A kutatási tárban önálló tételként szerepel a vékonyrétegű szigetelések vizsgálati módszeréről szóló gyártói anyag, mellette az MFPA Weimar reflexiómérés és a CE-teljesítménynyilatkozatok. A regiszter minden tételnél megjelöli, mire lehet és mire nem lehet hivatkozni belőle.
A módszertani jegyzőkönyv a regiszterbenAmit a szabvány keretei között el lehet érni
Nézzük meg, mekkora hatás vezethető le szabályosan. Az MSZ EN ISO 6946:2017 6.4 pontja és C melléklete megengedi, hogy alacsony emissziós tényezőjű felület esetén a táblázatos R_si és R_se helyett részletes számítást végezzünk. A felületi hőátadási tényező két tagra bomlik: h = h_r + h_c, ahol a sugárzási tag h_r = ε · h_r0, a h_r0 pedig mintegy 5,7 W/(m²·K) szobahőmérsékleten.
Itt egy gyakran félreértett korlát következik. A szabvány kizárólag a sugárzási tag módosítását engedi meg; a konvektív tag rögzített, irányfüggő érték, és nem csökkenthető semmilyen felületi kezeléssel. Belső oldalon h_ci = 5,0 W/(m²·K) felfelé, 2,5 W/(m²·K) vízszintes és 0,7 W/(m²·K) lefelé irányuló hőáramnál; külső oldalon h_ce = 4 + 4v, ahol v a felület melletti szélsebesség (m/s), tehát szélcsendben is legalább 4 W/(m²·K). Ellenőrzésül: ε = 0,9 és h_ci = 2,5 esetén h = 2,5 + 5,13 = 7,63 W/(m²·K), amiből R_si = 0,131 m²·K/W — pontosan a szabványos táblázatos 0,13. A modell tehát önmagával konzisztens, és ez az a keret, amelyen belül a low-e hatás beszámítható.
Sematikus magyarázó ábra — nem mérési eredmény
Az öt bizonyíték-fokozat, erősorrendben
1. MÉRT
Akkreditált vizsgálóhely mérési jegyzőkönyve, nevesített mérésvégzővel, műszerrel és jegyzőkönyvszámmal. Ez a legerősebb fokozat.
Példa: MFPA Weimar, Prüfbericht Nr. B 21.15.223.01
2. FÜGGETLEN
Szabvány, egyetemi vagy kutatóintézeti közlemény, jogszabály. Nem a mi termékünkre vonatkozik, hanem az általános épületfizikára — ezért erős, de közvetett.
Példa: MSZ EN ISO 10456, Fraunhofer IBP
3. SZÁMÍTOTT
Hő- és nedvességtranszport-szimuláció vagy táblázatos hőtechnikai számítás. Nem mérés: az eredményt a bemeneti anyagjellemzők és a felvett peremfeltételek határozzák meg, ezért mindkettőt megnevezzük.
Példa: Salzkotten, hároméves transzport-szimuláció
4. TAPASZTALAT
A tulajdonos, az üzemeltető vagy a tervező írásos beszámolója. Hiteles arra, hogy mit tapasztaltak — de nem műszeres mérés, ezért teljesítményadatot nem vezetünk le belőle.
Példa: Veresegyház, a tulajdonos írásos beszámolója, 2024
5. NINCS ADAT
Olyan állítás, amelyet a gyártói anyagok tartalmaznak, de nyilvános mérési jegyzőkönyvet nem találtunk hozzá. Közöljük, hogy létezik ilyen állítás, és megmondjuk, mi hiányzik a bizonyításához. Ezeket a magunk nevében nem állítjuk.
Példa: Pórusméret és porozitás
Az első fokozat a legerősebb, az ötödik azt jelenti, hogy nyilvános mérési jegyzőkönyvet nem találtunk. Az ötödiket a magunk nevében nem állítjuk — de kiírjuk, hogy létezik ilyen állítás.
Ugyanez a jelölés fut végig az egész oldalon: minden állítás mellett ott áll, milyen erős bizonyíték támasztja alá. Az ötödik fokozat azt jelenti, hogy nyilvános mérési jegyzőkönyvet nem találtunk — ezt is kiírjuk.
A gyártó állítása
A MIG-ESP Exterior gyártói terméklapja a normál emissziós tényezőt εn = 0,315 értékben, a reflexiót 0,685-ben adja meg.MIG-ESP Exterior gyártói műszaki adatlap / magyar rendszerleírás
Megjegyzésünk: Ehhez az értékhez nem tartozik EN 15976 vagy ASTM C1371 szerinti mérési jegyzőkönyv, és a termékcsalád egyes tagjaira a gyártói anyagok eltérő emissziós tényezőket sorolnak fel. Az alábbi számítást ezért kizárólag feltételesen, a gyártói bemenő adattal végezzük el; mérési jegyzőkönyv hiányában tervezési értékként nem használható. Festékbevonatokon a Fraunhofer IBP által mért reálisabb tartomány 0,6–0,65, ezért ezt a változatot is szerepeltetjük.
Lépésenkénti számítás a gyártó saját emissziós adatával (belső oldal, vízszintes hőáram)
Bemenet: ε = 0,315 (gyártói terméklap), h_r0 = 5,7 W/(m²·K), h_ci = 2,5 W/(m²·K). h_ri = 0,315 × 5,7 = 1,796 W/(m²·K). h = 2,5 + 1,796 = 4,296 W/(m²·K). R_si = 1 ÷ 4,296 = 0,2328 m²·K/W. A szabványos 0,13-hoz képest a többlet ΔR_si = 0,1028 m²·K/W. Ehhez adódik a bevonatréteg saját ellenállása a gyártói λ-adatból, 0,0035 m²·K/W, tehát ΔR összesen 0,1063 m²·K/W. A Fraunhofer IBP által reálisnak mért ε = 0,65 esetén ugyanez: h_ri = 3,705; h = 6,205; R_si = 0,1612; ΔR_si = 0,0312; ΔR összesen 0,0347 m²·K/W.
Ez a ΔR viszont additív, nem szorzó, ezért a százalékos hatás erősen függ attól, milyen falra kerül a bevonat. A táblázat mindkét emissziós feltevést végigszámolja.
| Kiinduló U (W/(m²·K)) | Gyártói modell: U_D 42%-kal | Csak a rétegjárulék (ΔR = 0,0035) | 6946 C melléklet, ε = 0,315 | 6946 C melléklet, ε = 0,65 |
|---|---|---|---|---|
| 2,80 | 1,62 (−42%) | 2,77 (−1,0%) | 2,16 (−22,9%) | 2,55 (−8,9%) |
| 1,50 | 0,87 (−42%) | 1,49 (−0,5%) | 1,29 (−13,8%) | 1,43 (−4,9%) |
| 1,00 | 0,58 (−42%) | 1,00 (−0,4%) | 0,90 (−9,6%) | 0,97 (−3,3%) |
| 0,45 | 0,26 (−42%) | 0,45 (−0,2%) | 0,43 (−4,6%) | 0,44 (−1,5%) |
| 0,24 | 0,14 (−42%) | 0,24 (−0,1%) | 0,23 (−2,5%) | 0,24 (−0,8%) |
Saját elemzésünk
A szabvány keretei között a belső oldali low-e hatás egy korszerű, U = 0,24 W/(m²·K) falon 0,8–2,5%, egy szigeteletlen, U = 2,8 W/(m²·K) falon 8,9–22,9% javulást adna, attól függően, hogy a gyártói ε = 0,315 vagy a festékbevonatokon reálisabb ε = 0,65 értékkel számolunk. A hatás tehát elvben valós és számítható, de a mértéke a meglévő szerkezet függvénye, és éppen ott a legnagyobb, ahol a fal a legrosszabb. A tartomány alsó és felső határa között több mint kétszeres a különbség, kizárólag a bemenő emissziós tényező miatt.migszigeteles.hu saját számítása, MSZ EN ISO 6946:2017 C melléklet
Megjegyzésünk: Három fenntartással. Egy: az ε = 0,315 gyártói adat, nem akkreditált mérésből származik — mérési jegyzőkönyv nélkül a C melléklet nem alkalmazható, tehát ez a számítás jelenleg nem tervezési érték, hanem nagyságrendi tájékozódás. Kettő: a low-e hatás csak akkor érvényesül, ha a felület a levegő felé néz, és szennyeződéssel, öregedéssel idővel romlik; több nemzeti számítási konvenció éppen a tartósság miatt zárja ki a szabadon álló, koszolódó felületek low-e beszámítását. Három: a belső oldali alkalmazásnak a felületi hőmérsékletre gyakorolt hatását külön ellenőrizni kell — lásd az alábbi figyelmeztetést.
A nagyobb R_si hidegebb belső felületet jelent — ezt ellenőrizni kell
A felületi hőátadási ellenállás növelése nem következmények nélküli. A belső felület hőmérséklete θ_si = θ_i − U · R_si · (θ_i − θ_e) összefüggéssel számítható. Mivel az U csökkenése arányaiban kisebb, mint az R_si növekedése, a szorzat nő: a belső felület a kezelés után hidegebb lesz, nem melegebb. Ez a penészkockázat szempontjából lényeges, mert a penészgombák csírázásának küszöbe a felületi relatív páratartalomnál van — nagyjából 80% felületi RH tartós fennállásánál —, tehát jóval a kondenzáció, azaz a harmatpont elérése előtt. A normatív kritérium az MSZ EN ISO 13788 szerinti hőmérsékleti tényező, f_Rsi ≥ 0,70.
Saját elemzésünk
Egy U = 1,00 W/(m²·K) falon, 20 °C belső és −5 °C külső hőmérséklet mellett a szabványos R_si = 0,13 értékkel a belső felület 16,75 °C, az f_Rsi = 0,87. Ugyanezen a falon a gyártói ε = 0,315 adatból számított R_si = 0,2328 és a hozzá tartozó U_D = 0,90 W/(m²·K) mellett a felület 14,74 °C-ra, az f_Rsi 0,79-re csökken. A felület tehát 2,0 K-nel hidegebb lesz, miközben az U-érték javul. Egy U = 2,80 W/(m²·K) falon a felület 10,90 °C-ról 7,44 °C-ra hűlne, az f_Rsi 0,64-ről 0,50-re — ez a fal azonban már a kezelés előtt sem teljesíti az f_Rsi ≥ 0,70 követelményt.migszigeteles.hu saját számítása, MSZ EN ISO 6946:2017 és MSZ EN ISO 13788 alapján
Megjegyzésünk: Ebből két gyakorlati következtetés adódik. Egy: belső oldali alkalmazásnál a low-e hatás beszámítása mellett a felületi hőmérsékletet és az f_Rsi értékét is számítani kell, különösen sarkokban és hőhidaknál, ahol a tényező eleve alacsonyabb. Kettő: a bevonat felületi hőmérsékletre gyakorolt kedvező hatását nem a low-e mechanizmuson keresztül lehet keresni, hanem a falszerkezet kiszáradásán — a nedves falazat hővezetési tényezője a szárazénál lényegesen rosszabb (MSZ EN ISO 10456 nedvességi átszámítás), és egy ténylegesen kiszáradó fal ténylegesen melegebb belső felületet ad. Ez azonban a fal jellemzőjén keresztül hat, nem a bevonatén, és a bevonat szárító hatására a jelen dokumentumkörben nincs összehasonlító mérés.
A külső oldalon a mérleg más. Ott a konvektív tag h_ce = 4 + 4v, ami már 4 m/s szélsebességnél 20 W/(m²·K), és teljesen elnyomja a sugárzási tagot: ε = 0,9 mellett R_se = 1/(20 + 5,13) = 0,040 m²·K/W, ε = 0,315 mellett R_se = 1/(20 + 1,80) = 0,046 m²·K/W. A különbség 0,006 m²·K/W, ami egy U = 1,0 W/(m²·K) falon 0,6% alatti javulás. A kültéri alkalmazás valós hőtechnikai előnye ezért nem a felületi hőátadási ellenállásban keresendő, hanem a napsugárzás visszaverésében és az éjszakai kisugárzás mérséklésében — és ezekre van akkreditált mérés.
Akkreditált mérés
A MIG-ESP Außen minta féltérbeli spektrális reflexiója 0,965–0,980 az 500–1000 nm sávban, 0,927–0,964 az 1100–1600 nm sávban, és 0,64–0,88 az 1750–2500 nm sávban.MFPA Weimar (Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar), Prüfbericht Nr. B 21.15.223.01, Agilent Cary 5000 spektrométer DRA 2500 integráló gömbbel
Megjegyzésünk: Ez a korpusz egyetlen akkreditált teljesítménymérése, és a bevonat legerősebb, támadhatatlan tulajdonsága: a mért tartomány éppen az, ahol a napsugárzás energiájának túlnyomó része található. Fontos azonban, hogy ez a napsugárzás-visszaverésről szól — nyári felületi hőmérsékletről és hűtési igényről —, nem a téli hőátbocsátásról. A két kérdést a jelen cikkben tárgyalt mérés nem köti össze, és a rövidhullámú reflexióból a hosszúhullámú emissziós tényezőre sem lehet következtetni: ez két különböző hullámhossz-tartomány.
Mi kellene a validáláshoz
A módszert nem elvetni kell, hanem validálni. Az alábbi lépések mindegyike olyan mérés vagy dokumentációs kiegészítés, amely a jelenlegi jegyzőkönyvből hiányzik, és amelyet a gyártótól tételesen kérni lehet.
- Semleges nullfokozat: a bevonatot ne csupasz alumíniumhoz, hanem ugyanarra a hordozóra felhordott, azonos vastagságú, hőtechnikai többletet nem ígérő ásványi réteghez (például sima mészfestékhez) hasonlítsák.
- A hőbevitel dokumentálása: a fűtés elektromos teljesítményét (W), feszültségét és áramerősségét futásonként rögzíteni és közölni kell. A (3) képlet hőáramot igényel, a berendezés viszont hőárammérő szenzort nem tartalmaz, és a fűtőteljesítmény sehol nem szerepel.
- Ismételhetőség: fokozatonként legalább öt független futás, közölt szórással, valamint JCGM 100:2008 (GUM) szerinti bizonytalansági költségvetés. A jelenlegi jegyzőkönyv fokozatonként egy futást tartalmaz.
- Az anyagjellemzők megadása: az alumíniumlemez vastagsága, a bevonat testsűrűsége és fajhője, valamint annak egyértelműsítése, hogy az 550 µm oldalanként vagy összesen értendő — e négy adat nélkül a tranziens eredmény nem bontható szét hőkapacitás- és hőellenállás-összetevőre.
- Állandósult állapotú kontrollmérés: MSZ EN 12664:2001 vagy MSZ EN 12667:2001 szerinti λ-meghatározás vastag, azonos összetételű öntött próbatesten, valamint MSZ EN ISO 8990:1999 szerinti hőkamrás mérés bevonatolt és bevonat nélküli, azonos felépítésű falmintán.
- Emissziómérés: a normál emissziós tényező meghatározása EN 15976 vagy ASTM C1371 szerint a valós, kikeményedett bevonaton, mesterséges öregítés előtt és után (például EN 1062-11 szerinti UV- és nedvességciklus, illetve ISO 4892-2 szerinti kitettség után).
- Páratechnikai alapadatok: MSZ EN ISO 12572 szerinti páradiffúziós ellenállás, MSZ EN ISO 15148 szerinti kapilláris vízfelvételi együttható és MSZ EN ISO 12571 szerinti nedvességtárolási függvény — ezekkel a szárító hatás peremfeltétel-átírás nélkül modellezhető.
- In-situ igazolás: MSZ EN ISO 9869-1:2015 szerinti hőárammérés valós épületen, párosított falszakaszokon, legalább 72 órán át, a konvergencia-kritérium teljesüléséig.
- Független vizsgálóhely: a mérést a feltalálótól és a gyártótól szervezetileg független, kijelölt vagy akkreditált laboratórium végezze. A jelenlegi jegyzőkönyvben a módszer kidolgozója, a dokumentum szerzője és a mérés elvégzője azonos személy.
Sematikus magyarázó ábra — nem mérési eredmény
Mi történik a falfelületre érkező energiával
- Beérkező napsugárzás — Az energia túlnyomó része az 500–2500 nm-es tartományban érkezik a felületre.
- Visszavert sugárzás — Ami visszaverődik, az nem melegít semmit. A világos MIG-ESP® felület reflexiója az akkreditált mérés sávjában 0,93–0,98.
- Hosszúhullámú kisugárzás — A felület a hideg égbolt felé sugároz. Éjszaka ez hűti a homlokzatot a léghőmérséklet alá — innen ered a hajnali páralecsapódás.
- Konvekció — A felület a mellette áramló levegőnek adja át a hőt; a szél ezt sokszorozza.
- Hővezetés befelé — Egyedül ez az út terheli a szerkezetet és a beltéri komfortot. Ezért számít, mennyi verődik vissza már az elején.
A beérkező napsugárzás egy része azonnal visszaverődik — ez az egyetlen út, ahol az energia el sem jut a szerkezetig. Ami elnyelődik, három felé távozik: kisugárzással az égbolt felé, konvekcióval a levegőnek, és hővezetéssel befelé. Csak az utolsó terheli az épületet.
Forrás: A visszavert hányadra vonatkozó sáv az MFPA Weimar Prüfbericht Nr. B 21.15.223.01 jegyzőkönyvéből származik (Agilent Cary 5000 + DRA 2500, féltérbeli spektrális reflexió, világos felület). A többi nyíl aránya sematikus, nem mérési érték.
Nyitott kérdés
A vékonyrétegű, hőszigetelő hatást ígérő bevonatok kategóriájában szabványos, állandósult állapotú hőárammérésekkel (ASTM C518, illetve az európai megfelelője, az MSZ EN 12667) végzett független vizsgálatok jellemzően nem mutattak ki érdemi hővezetési tényező javulást: a mért λ-értékek a hagyományos ásványi és akrilát bevonatok tartományában maradtak.Nemzetközi vizsgálati gyakorlat; a jelen cikk nem nevesít gyártót vagy terméket
Megjegyzésünk: Ezt az ellenpontot nyitott állításként jelöljük, mert az egyes vizsgálatok jegyzőkönyveit nem tettük magunkévá, és a kategóriára vonatkozó megállapítás nem vihető át automatikusan egyetlen konkrét termékre sem. Megjegyzendő ugyanakkor, hogy a gyártó saját műszaki leírásában szereplő λ-adat is ebben a hagyományos tartományban van — ezen a ponton a gyártói adat és a nemzetközi mérési tapasztalat egybeesik.
Forrásdokumentum
Leistungserklärung (CE-teljesítménynyilatkozat) — MIG-ESP Exterior DSIP
MIG Material Innovative Gesellschaft mbH, Am Grarock 3, D-33154 Salzkotten · 2022 · MIG-2022-09-14 ESP-02; harmonizált szabvány: EN 15824:2017; bejelentett szervezet a tűzvédelmi viselkedésre: Prüfinstitut Hoch, Fladungen, azonosító 1508, jelentés KB-Hoch-220843
Deklarált teljesítmények: vízgőzáteresztés s_d = 0,05 m ± 0,02 m; vízfelvétel < 0,1 kg/(m²·h^0,5); tapadószilárdság ≥ 0,3 MPa; tűzvédelmi viselkedés B-s1, d0. A hővezetési tényezőnél, a fagyállósági tartósságnál és a veszélyes anyagoknál NPD (nincs meghatározott teljesítmény) szerepel. A termék besorolása a nyilatkozat szerint szerves kötőanyagú vékonyréteg-vakolat.
Mit jelent ez a tervezőnek addig is
A jogi helyzet egyértelmű, és független a mérés vitájától
A 305/2011/EU építési termék rendelet szerinti teljesítménynyilatkozatban (MIG-2022-09-14 ESP-02) a hővezetési tényezőnél NPD, azaz „nincs meghatározott teljesítmény” szerepel. Ez a harmonizált EN 15824:2017 alatt szabályos deklaráció — az a szabvány a szerves kötőanyagú kültéri és beltéri vakolatokra vonatkozik, és a hővezetési tényezőt nem teszi kötelező jellemzővé. A következmény viszont egyértelmű: deklarált teljesítmény hiányában a termékhez tervezési értékű hővezetési tényező nem rendelhető, ezért a 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet szerinti energetikai igazolásban és a 176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet szerinti tanúsításban hőszigetelő rétegként nem számítható be. Ez a megállapítás nem függ attól, hogy a Brandt-eljárás eredményét valaki elfogadja-e vagy sem.
Adatalapú ábra — a számok forrása alább
Hőmérséklet-eloszlás a falkeresztmetszetben
- 16,6 °C belső felületi hőmérséklet — száraz falazat (λ = 0,60 W/(m·K), 0,7 m% nedvességtartalom)
- 15,3 °C belső felületi hőmérséklet — nedves falazat (λ = 0,92 W/(m·K), 5 m% nedvességtartalom)
A hőmérséklet a falban nem ott ugrik, ahol gondolnánk: a két legnagyobb lépcső a beltéri és a kültéri határrétegben van. Ugyanaz a fal nedvesen rosszabbul szigetel, ezért a belső felülete hidegebb — és ezzel átlépheti a penészküszöböt.
Forrás: Rsi = 0,13 és Rse = 0,04 m²K/W (MSZ EN ISO 6946 táblázatos érték), 380 mm tömör tégla, λ = 0,60 → 0,92 W/(m·K) a nedvességi átszámítással (MSZ EN ISO 10456). Peremfeltétel: 20 °C / 60% beltéri és -1 °C kültéri levegő. A 80%-os penészküszöb a Magnus-formulából.
Amit semmiképp ne tegyen
Ne vigye be a bevonatot energetikai számítóprogramba „virtuális szigetelő rétegként”, azaz felvett vastagsággal és felvett, nagyon alacsony hővezetési tényezővel. Ez mérésre vissza nem vezethető anyagjellemzőt visz egy hatósági számításba. A tanúsítvány így valótlan adaton alapulna, ami a tanúsító felelősségét, pályázati támogatás esetén annak visszakövetelését, és a bemenő adatot szolgáltató fél felelősségét is megalapozhatja. Ugyanígy: a 42%-os eredményre hivatkozó jegyzőkönyvet ne adja tovább hatóságnak vagy megrendelőnek teljesítménybizonyítékként — az a dokumentum a gyártó saját, nem akkreditált módszertani anyaga.
Amit a tervlapra írhat
- A bevonatot rétegrendi elemként a valós vastagságával (0,4–0,6 mm) tüntesse fel, hőellenállás nélkül — vagy legfeljebb a gyártói λ-adatból számított, ezred nagyságrendű értékkel, kifejezetten jelezve, hogy ez nem deklarált teljesítmény.
- Az energetikai megfelelést a szerkezet többi rétegével biztosítsa. A bevonat a méretezésben tartalék, nem tétel.
- Nyári túlmelegedés és felületi hőmérséklet kérdésében hivatkozhat az MFPA Weimar B 21.15.223.01 jelentésre — ez akkreditált mérés, és a rövidhullámú reflexióra vonatkozik.
- Ha low-e hatással kíván számolni, azt az MSZ EN ISO 6946:2017 C melléklete szerint, kizárólag a sugárzási tagon vezesse le, és kérje be az emissziós tényező mérési jegyzőkönyvét öregítés előtti és utáni értékkel. Emissziómérés nélkül a C melléklet nem alkalmazható.
- Belső oldali alkalmazásnál a megnövelt R_si mellett számítsa ki a belső felületi hőmérsékletet és az MSZ EN ISO 13788 szerinti f_Rsi értéket is, sarkokra és hőhidakra is — a nagyobb R_si hidegebb felületet ad.
- Páratechnikai szempontból a nyilatkozat s_d = 0,05 m ± 0,02 m és a vízfelvételre vonatkozó < 0,1 kg/(m²·h^0,5) értéke deklarált teljesítmény, MSZ EN ISO 13788 szerinti számításban felhasználható.
- A fagyállósági tartósságnál a nyilatkozat NPD-t tartalmaz; ha a szerkezet fagyváltozásnak kitett, ezt a jellemzőt külön kell tisztázni a gyártóval.
Összefoglalás
A vékonyréteg szigetelés mérés problémája valós, és a gyártói szándék, hogy erre saját eljárást dolgozzon ki, mérnökileg érthető: a Brandt-jegyzőkönyv gondosan dokumentált, teljes nyers adatsorral közölt munka, amelyben a különbségek különbségeként képzett mutató a kalibrációs eltérések nagy részét ki is ejti, és amelynek minden számítása a mellékelt adatokból utánaszámolható. A korlátok azonban ugyanezekből az adatokból következnek. A 157 másodperces ablakban a hőkapacitás elsőrendű hatás, miközben az U-érték állandósult állapotú mennyiség; a mért jel 117%-a a minta előtti térből származik, míg a hideg oldal elmozdulása a ±0,5 °C-os érzékelőtűrésen belül maradt; a fűtőlap hőmérséklete a két futásban 8,19 K-nel eltérően emelkedett, fűtőteljesítményt pedig a jegyzőkönyv nem közöl; a nullfokozat csupasz alumínium, ami sugárzástechnikailag nem semleges viszonyítási alap; és a százalékos átvitel szerkezetileg nem illeszkedik a soros ellenállásmodellhez.
Álláspontunk ezért az, hogy a jegyzőkönyv egy valós kísérlet valós dokumentációja, amely azonban tranziens, felületi és hőkapacitás-jellegű viselkedést ír le, nem állandósult állapotú hőellenállást — és így U-érték-javulásként sem energetikai igazolásban, sem tervezői méretezésben nem használható fel. A gyakorlati teendő ezért kettős. Tervezőként a szerkezet energetikai megfelelését a rétegrend többi elemével biztosítsa, a bevonatot pedig azzal a két tulajdonságával vegye számításba, amelyre dokumentum van: a deklarált páratechnikai jellemzőkkel és az akkreditáltan mért napsugárzás-visszaveréssel (MFPA Weimar, B 21.15.223.01), amiből a nyári felületi hőmérséklet-csökkenés következik. Megrendelőként pedig azt kérje, ami a fenti kilenc pontból hiányzik — elsősorban az emissziómérési jegyzőkönyvet öregítés előtt és után, és egy semleges nullfokozattal megismételt mérést. A validálás elvégzéséig a hőátbocsátásra vonatkozó állítás nem alátámasztott; ez nem a termék elmarasztalása, hanem a dokumentáció jelenlegi állapotának pontos leírása.
Gyakori kérdések
Miért nem lehet a bevonat hőszigetelő hatását egyszerűen λ/d alapon megmérni?
Mert fél milliméteres rétegvastagságnál a réteg saját hőellenállása ezred m²·K/W nagyságrendű: a gyártó saját, nem deklarált λ-adatával számolva 0,0035 m²·K/W. Ez azonos nagyságrendű a védőgyűrűs melegítőlapos vizsgálatoknál fellépő minta–lap kontaktellenállással (0,001–0,01 m²·K/W), tehát a mérendő jel elveszne a mérési elrendezés saját hibájában. A szabványos megoldás nem az U-érték elhagyása, hanem az, hogy a hővezetési tényezőt azonos összetételű, 20–50 mm vastag öntött próbatesten határozzák meg (MSZ EN 12664 vagy MSZ EN 12667), és abból számítják a vékony réteg hőellenállását.
Mit határoz meg valójában a 42%-os eredményt adó gyártói eljárás?
Egy 157 másodperces, tranziens hőmérséklet-különbség változást egy 93 × 63 mm-es mintán, parafadobozban, jégakkumulátoros hidegforrással. A mutató a minta meleg és hideg oldalán mért felmelegedés különbsége. A jegyzőkönyv saját függelékadataiból visszaszámolva a 4,44 K-es mért jel 117%-a a meleg oldalról — vagyis a minta előtti térből — származik, míg a hideg oldal, ahol az átjutott hő megjelenne, csak 0,76 K-nel és ellentétes előjellel járul hozzá. A hideg oldali elmozdulás (+0,41 K, illetve −0,35 K) a DS18B20 érzékelők ±0,5 °C-os tűrésén belül van. Az eljárás tehát tranziens, felületi és hőkapacitás-jellegű viselkedést rögzít, nem állandósult állapotú hőellenállást.
Beszámíthatom a bevonatot egy energetikai tanúsításba vagy 7/2006. (V. 24.) TNM szerinti igazolásba?
Nem. A CE-teljesítménynyilatkozat (MIG-2022-09-14 ESP-02, EN 15824:2017) a hővezetési tényezőnél NPD-t, azaz „nincs meghatározott teljesítmény” megjelölést tartalmaz. Ez a harmonizált szabvány alatt szabályos deklaráció, de deklarált teljesítmény hiányában a termékhez tervezési értékű hővezetési tényező nem rendelhető, ezért hőszigetelő rétegként nem számítható be. Különösen kerülendő a „virtuális szigetelő réteg” bevitele energetikai számítóprogramba: az mérésre vissza nem vezethető anyagjellemzőt visz hatósági számításba, és a tanúsító, illetve a bemenő adatot szolgáltató fél felelősségét alapozza meg.
Van egyáltalán olyan hatás, amellyel szabályosan lehet számolni?
A deklarált teljesítmények közül igen: a vízgőzáteresztés s_d = 0,05 m ± 0,02 m és a vízfelvétel < 0,1 kg/(m²·h^0,5) értéke szerepel a teljesítménynyilatkozaton, és MSZ EN ISO 13788 szerinti páratechnikai számításban felhasználható. Az alacsony emissziós tényezőjű felület beszámítását az MSZ EN ISO 6946:2017 C melléklete elvben megengedi, de kizárólag a sugárzási tagon (h_r = ε · h_r0), a konvektív tag rögzített marad, és ehhez akkreditált emissziómérés kell öregítés előtt és után — ilyen jelenleg nincs. Ezen felül a napsugárzás-visszaverés akkreditáltan mért (MFPA Weimar, B 21.15.223.01: 0,93–0,98 az 500–1600 nm sávban), amiből a nyári felületi hőmérséklet-csökkenés és a hűtési igény mérséklése levezethető.
Ha a bevonat növeli a felületi hőátadási ellenállást, attól melegebb lesz a belső falfelület?
Nem, hanem hidegebb. A belső felület hőmérséklete θ_si = θ_i − U · R_si · (θ_i − θ_e); mivel az U csökkenése arányaiban kisebb, mint az R_si növekedése, a szorzat nő. Egy U = 1,00 W/(m²·K) falon 20/−5 °C mellett a szabványos R_si = 0,13 értékkel a felület 16,75 °C (f_Rsi = 0,87), a gyártói ε = 0,315 adatból számított R_si = 0,2328 mellett 14,74 °C (f_Rsi = 0,79). Ezért belső oldali alkalmazásnál az MSZ EN ISO 13788 szerinti f_Rsi ≥ 0,70 kritériumot külön ellenőrizni kell, különösen sarkokban és hőhidaknál — a penészképződés kockázata ugyanis már körülbelül 80%-os felületi relatív páratartalomnál megjelenik, jóval a kondenzáció előtt. A felületi hőmérséklet emelkedése más mechanizmushoz, a falszerkezet kiszáradásához köthető, mert a nedves falazat hővezetési tényezője lényegesen rosszabb a szárazénál (MSZ EN ISO 10456).
Miért nem semleges összehasonlítási alap a csupasz alumíniumlemez?
Mert a tiszta, hengerelt alumínium normál emissziós tényezője a hosszúhullámú infravörös tartományban jellemzően 0,04–0,10, enyhén oxidálódott állapotban is legfeljebb 0,1–0,3, vagyis a technikában elérhető egyik legjobb sugárzásvisszaverő felület. A gyártó saját terméklapja a bevonatra 0,315-öt ad meg. A kísérlet tehát nem a „bevonat kontra bevonat nélküli állapot” különbséget méri, hanem egy ásványi töltésű és egy fémfelület sugárzási különbségét. Valós épületen a hordozó vakolat vagy falazat, amelynek emissziós tényezője 0,9 körüli, tehát a viszonyítási alap ott ellentétes irányban tér el, és az arányszám nem vihető át.
Mi kellene ahhoz, hogy a módszer eredménye elfogadható legyen?
Kilenc konkrét lépés: semleges nullfokozat (azonos hordozóra felhordott, azonos vastagságú közömbös ásványi réteg); a fűtőteljesítmény (W) futásonkénti rögzítése és közlése, mert a berendezés hőárammérő szenzort nem tartalmaz; fokozatonként legalább öt független futás JCGM 100:2008 szerinti bizonytalansági költségvetéssel; a lemezvastagság, a bevonat testsűrűsége és fajhője, valamint az 550 µm értelmezésének megadása; állandósult állapotú kontrollmérés (MSZ EN 12664/12667 és MSZ EN ISO 8990); emissziómérés EN 15976 vagy ASTM C1371 szerint öregítés előtt és után; a páratechnikai alapadatok (MSZ EN ISO 12572, 15148, 12571); MSZ EN ISO 9869-1 szerinti in-situ igazolás; és a mérés elvégzése a feltalálótól, illetve a gyártótól szervezetileg független laboratóriumban.
Források
- 1.Brandt, B. (Dipl.-Chem. Ing.): Dünnschichtisolierung – Physikalische Betrachtung der U-Wert Verbesserung durch eine neue innovative Technik
- 2.Leistungserklärung (CE-teljesítménynyilatkozat) MIG-ESP Exterior DSIP, Nr. MIG-2022-09-14 ESP-02
- 3.MFPA Weimar (Bauhaus-Universität Weimar): Prüfbericht Nr. B 21.15.223.01 — féltérbeli spektrális reflexió, Agilent Cary 5000 + DRA 2500
- 4.MIG páraszabályzó rendszerleírás és MIG-ESP Exterior terméklap — λ_dry = 0,158 W/(m·K), εn = 0,315 (nem deklarált teljesítmény, mérési jegyzőkönyv nélkül)
- 5.MSZ EN ISO 6946:2017 — Épületszerkezetek és épületelemek. Hővezetési ellenállás és hőátbocsátási tényező. Számítási módszerek (6.4 pont és C melléklet: felületi hőátadási ellenállások részletes számítása)
- 6.MSZ EN ISO 13788:2013 — Épületszerkezetek és épületelemek hő- és nedvességtechnikai viselkedése. Belső felületi hőmérséklet a kritikus felületi nedvesség és a szerkezeten belüli páralecsapódás elkerülésére (f_Rsi ≥ 0,70 kritérium)
- 7.MSZ EN ISO 8990:1999 — Hőszigetelés. Az állandósult hőátviteli tulajdonságok meghatározása. Kalibrált és védett hőkamra (hot box)
- 8.MSZ EN 12667:2001 — Építőanyagok és termékek hőtechnikai viselkedése. Hővezetési ellenállás meghatározása védőgyűrűs melegítőlapos és hőárammérős módszerrel. Nagy és közepes hővezetési ellenállású termékek
- 9.MSZ EN 12664:2001 — ugyanaz, közepes és kis hővezetési ellenállású termékekre
- 10.MSZ EN ISO 9869-1:2015 — Hőszigetelés. Épületelemek in-situ hővezetési ellenállásának és hőátbocsátási tényezőjének mérése. 1. rész: Hőárammérős módszer
- 11.MSZ EN ISO 10456:2008 — Építőanyagok és termékek. Hő- és nedvességtechnikai tulajdonságok. A névleges és a tervezési hőtechnikai értékek meghatározása (nedvességi átszámítás)
- 12.EN 15824:2017 — Szerves kötőanyagú kültéri és beltéri vakolatok (a termék harmonizált műszaki előírása)
- 13.EN 15976 / ASTM C1371 — a normál emissziós tényező meghatározása; ASTM C518 / ASTM C177 — hőárammérős, illetve védett melegítőlapos hővezetésitényező-meghatározás
- 14.JCGM 100:2008 (GUM) — Evaluation of measurement data. Guide to the expression of uncertainty in measurement (másik lapon nyílik meg)
- 15.305/2011/EU rendelet az építési termékek forgalmazására vonatkozó harmonizált feltételek megállapításáról (CPR), III. melléklet
- 16.7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról
- 17.176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról
- 18.Analog Devices (Maxim Integrated): DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer — adatlap (±0,5 °C pontosság −10…+85 °C között)
- 19.Polifke, W. – Kopitz, J.: Wärmeübertragung, 2. Auflage, Pearson Studium, 2009, 72. oldal
- 20.Kuchling, H.: Taschenbuch der Physik, 21. Auflage, Hanser, 2014, 326. oldal
Kapcsolódó cikkek
Mérnöki
Hőkamerás vizsgálat épületen: mit mutat, mit nem mutat, és hogyan kell olvasni
A hőkamerás vizsgálat épületen gyors és olcsó diagnosztikai eszköz, de a leggyakrabban félreolvasott mérés is: a színes kép akkor is meggyőzőnek látszik, ha a mögötte lévő beállítások nem a vizsgált felülethez tartoznak. Ez a cikk végigveszi, mit mér ténylegesen egy infravörös kamera, miért az emissziós tényező a legnagyobb hibaforrás, milyen peremfeltételek mellett érvényes egy felvétel, és hol húzódik a határ a termográfia és a hőtechnikai teljesítménymérés között. Számpéldákkal mutatjuk meg, hogy egy rosszul felvett emisszió ugyanazon a felületen 16 K-es leolvasási hibát okoz, és hogy egy alacsony emissziójú bevonat felhordása után a felület a kamerán akkor is 7,8 K-nel hidegebbnek látszik, ha a szerkezeten átmenő hőáram nem változott. Egy valós magyar jegyzőkönyv adatain végigszámoljuk, mekkora a beállítás tényleges súlya. A cikk végén hat kérdés áll, amellyel bármely hőkamerás jegyzőkönyv átvehető.
Mérnöki
Mit bizonyít egy fűtési fogyasztási adatsor? Az energiamegtakarítás mérése épületen
Egy fűtési számlasor a legmeggyőzőbb érv, amit egy energetikai beruházás mellett fel lehet hozni — és egyben a legkönnyebben félreérthető adat az egész szakterületen. Ez a cikk azt írja le, milyen feltételek mellett bizonyít egy fogyasztási adatsor: hogyan kell klímakorrekciót végezni, mekkora hibát visz be a használói viselkedés, miért nem ér önmagában semmit a kontroll nélküli összehasonlítás, és mennyi idő kell egy megbízható méréshez. A cikk hatpontos ellenőrző listával zárul, amellyel bármely gyártó megtakarítási ígérete ellenőrizhető — a sajátunkat is beleértve. A saját forrásanyagunkban lévő fogyasztási eseteket ugyanezen lista szerint értékeljük, és megmondjuk, mi hiányzik belőlük.
Mérnöki
Hőszigetelő festék vélemények és kritika – válasz pontról pontra
A magyar szakmai sajtóban és a mérnöki fórumokon évek óta fut egy jól megalapozott hőszigetelő bevonat kritika. A bírálat nagy részével egyetértünk. Ebben a cikkben pontról pontra végigmegyünk a négy legsúlyosabb ellenvetésen: megmutatjuk, hol áll meg a kritika, mit nem a mi termékünkről mondanak, és mi az, amit mi állítunk – minden esetben forrásmegjelöléssel, gyártói, akkreditált, független vagy saját eredetet feltüntetve.
Mérnöki
Rsi = 0,13 vagy 0,88? A felületi hőátadási ellenállás vitája — mindkét számítás
A MIG-ESP / DHMb bevonatrendszerhez kiadott U-érték-számítások egy olyan bemenő értéken állnak vagy buknak, amelyről a legtöbb energetikai számításban szó sem esik: a felületi hőátadási ellenálláson. A gyártó számítása belső oldalon Rsi = 0,88 m²K/W értékkel dolgozik, az MSZ EN ISO 6946:2017 táblázatos alapértéke ugyanerre 0,13 m²K/W. A különbség nem elhanyagolható részlet — egyetlen valós rétegrenden 0,62 W/(m²K) és 0,42 W/(m²K) között dönt. Ez a cikk mindkét számítást leközli, teljes levezetéssel, és megmutatja, hol tér el a kettő útja.





