第三章 隔熱性能量測與建築空調耗能電腦模擬原理分析
第二節 熱環境實驗室建材隔熱性能量測儀器之設備特性、
(資料來源:本研究整理)
圖 3-3 攜帶式熱傳導係數與比容量測儀外觀
(資料來源:本研究整理)
圖 3-4 探針式探測計
(資料來源:本研究整理)
圖 3-5 表面接觸探測計
三、測試範圍
攜帶式熱傳導係數與比容量測儀共含四種量測範圍之探針式與三種表面 接觸探測計,其量測範圍如表3-1~3-3 所示。
表 3-1 攜帶式熱傳導係數與比容量測儀探測計之量測範圍
Thermal Conductivity Volume Heat Capacity Temperature Needle Probe
API 210402 0.035-0.20W/m.K 4.0×104-1.5×106Jm-3K-1 -20℃~+70℃
Needle Probe
API 210403 0.20-1.0W/m.K 1.5×106-4.0×106Jm-3K-1 -20℃~+70℃
Needle Probe
API 2104022 0.015-0.20W/m.K 4.0×104-1.5×106Jm-3K-1 -20℃~+70℃
Needle Probe
API 210404 1.0-2.0W/m.K 1.5×106-4.0×106Jm-3K-1 -20℃~+70℃
Surface Probe
API 210411 0.030-0.30W/m.K 4.0×104-1.5×106Jm-3K-1 -15℃~+50℃
Surface Probe
API 210412 0.30-2.0W/m.K 1.5×106-4.0×106Jm-3K-1 -15℃~+50℃
Surface Probe
API 210413 2.0-6.0W/m.K 1.5×106-4.0×106Jm-3K-1 -15℃~+50℃
( 資 料 來 源 :ISOMET 2104 USER’S GUIDE,2004)
四 、 精 度
表 3-2 攜帶式熱傳導係數與比容量測儀探測計之精度
Measurement Range Accuracy
0.015-0.050W/m.K 5 % of reading + 0.003Wm-1K-1 0.050-0.70W/m.K 5 % of reading + 0.001Wm-1K-1 Thermal Conductivity
0.70-6.0W/m.K 10 % of reading Volume Heat Capacity 4.0×104-4.0×106Jm-3K-1 15 % of reading + 1×103Jm-3K-1
Temperature -20℃~+70℃ 1℃
( 資 料 來 源 :ISOMET 2104 USER’S GUIDE,2004)
五 、 再 現 性
表 3-3 攜帶式熱傳導係數與比容量測儀探測計之再現性 Thermal Conductivity 3 % of reading + 0.001Wm-1K-1 Volume Heat Capacity 3 % of reading + 1×103Jm-3K-1
( 資 料 來 源 :ISOMET 2104 USER’S GUIDE,2004)
六、探測計
ISOMET 可測試各種不同材料,執行各種不同目的,可測試軟質泡沫及 硬岩石之固體,液體及懸浮物等俾能求得精確測試,可使用之探測計:
a.-Needle probes 針式探測計 b.-Surface probes 表面探測計
a-針式探測計只要直接或經由原先所鑽之小孔(孔徑不可太大)插入試
第 3-2-2 節 建材隔熱性能量測儀之設備特性與功能分析 建材隔熱性能量測儀(如圖 3-6 所示)之操作區分為儀器操作與電腦操 作兩個流程。在儀器操作流程主要是著重在將試件放置在量測平台上以及儀 器運轉設定上;而在電腦操作流程上則是著重在量測參數設定以及量測數據 存取上。
圖 3-6 建材隔熱性能量測儀之外觀
( 資 料 來 源 : 本 研 究 整 理 )
第 3-2-3 節 固定式熱傳導係數與比熱量測儀設備特性與功能分析
一、基本特性
固定式熱傳導係數與體積熱容量量測儀 APT-P01(如圖 3-7 所示)功能 為量測均勻性質固體材料之熱物理性質。內部含一密封測試室,可將水注入 試體內。測試室有荷重感應器可測定試體因膨脹產生之力量。熱傳導係數測 試時間約10 分鐘,儀器視窗可顯示四行字母及數值,測試資料可儲存於記憶 體中,亦可經RS232 傳輸至個人電腦。
(資料來源:Thermal Properties Analyzer APT-P01 USER’S GUIDE,2004)
圖 3-7 APT-P01 外觀構造圖
二、測試範圍
表 3-4 固定式熱傳導係數與體積熱容量量測儀測試範圍 Thermal conductivity: 0.1W/m.K …4.0W/m.K Volume heat capacity: 1.5×106J/m3.K …4.0×106J/m3.K Temperature inside the measurement
chamber: From room temperature up to 200℃
Maximum force developed by
Expansion of specimen: 215KN Maximum pressure of steam 3.0MPa
(資料來源:Thermal Properties Analyzer APT-P01 USER’S GUIDE,2004)
三、設定測試室溫度
按加熱控制器上之“P”鈕,再依箭頭指示方向上昇或上降,設定所須溫 度,其值將顯示在加熱控制器第二行,設定溫度完成後再按“P”即可。
四、測試室溫度之執行與停止
1. 溫度控制執行:先設定測試溫度,開啟 HEATER 開關。按住 HEATER CONTROL 控制器“U”鈕約 1 秒,此時顯示器上會閃爍“tun E”字樣,
測試室之溫度控制開始執行。
2. 停止執行溫度控制:關閉 HEATER 開關,按 HEATER CONTROL 控 制器上“P”鈕約 2 秒鐘,此時第一行溫度值消失由“OPEr”取代。按上 下鍵選擇“OFF”按“P”鈕即停止執行。
第 3-2-4 節 儀器之準確度印證與精度校正分析
圖 3-9 校正曲線圖
2、實際傳導量測 (Thermal Conductivity Measurement ) :
圖 3-10 由校正曲線求出試件熱傳導係數
註: 1. Unitherm 2022 已做三條校正曲線(Calibration Line),分別於 25℃,50
℃與100℃。
2. 由於 Unitherm 2022 是採用穩態(Steady State)量測法,因此Q(Heat Flux)不需量測。
3. 接觸介面之熱阻遠小於被測物之熱阻 ( R Contact <<<R Sample)。
4. 可不用 thermal compound,但是最好用(且在校正過程時中所用之 thermal compound,必須與實際量測時相同材質 )。