Малогабаритная климатическая камера для проведения теплофизических исследований силикатного кирпича заводского изготовления при стационарных условиях теплопередачи

Полезная модель относится к области исследования и контролю качества готовой продукции строительных конструкций в лабораторных условиях, созданных при производстве.
При изготовлении силикатного кирпича в заводских условиях периодически при приготовлении состава смеси могут использоваться компоненты песка, извести с различных карьеров, имеющих различные физико-технические характеристики, также для улучшения качества кирпича заводского изготовления в состав смеси могут вноситься добавки, например красители. Все эти факторы могут влиять на теплофизические характеристики силикатного кирпича. В связи, с чем возникает необходимость оперативного периодического контроля. Теплофизические характеристики, такие как термическое сопротивление (R), коэффициент теплопроводности (λ), коэффициент температуропроводности (α), позволяют проектировщику более точно использовать полученные с завода теплотехнические характеристики данной партии кирпича в своих расчетах.
Известны различные решения климатических камер.
Стандартный метод определения сопротивления теплопередаче предполагает использование стационарной климатической камеры (см. ГОСТ 26254-84 «Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций»), состоящей из теплого и холодного отсеков, разделенных испытываемой конструкцией. В период подготовки к испытанию элементы ограждающих конструкций транспортируются к камере и монтируются внутри нее.
Например, известна камера для теплотехнических испытаний элементов ограждающих конструкций зданий и сооружений (см. SU №174400, МПК G01N 25/58, опубл. 27.10.1965), содержащая холодное и теплое отделение, при этом камера выполнена со сменным участком лицевой стены, к которому прикреплена выдвижная часть пола камеры.
Климатическая камера для теплотехнических испытаний строительных ограждающих конструкций по патенту RU №103619 (G01N 25/58 опубл. 20.04.2011)содержит среднетемпературный и низкотемпературный отсеки, оборудованные установками для создания климатических режимов, и аппаратуру для регистрации температурно-влажностных параметров. При этом конструкция камеры оснащена дополнительным среднетемпературным отсеком, а низкотемпературный отсек расположен между двумя среднетемпературными отсеками и имеет два боковых проема для установки одновременно двух испытываемых образцов строительных ограждающих конструкций.
Кроме того, известен стенд для измерения сопротивления теплопередаче строительных ограждающих конструкций (см. RU №105998, G01N 25/58 опубл. 27.06.2011), состоящий из холодного и теплого отсеков, оборудованных установками для здания климатических режимов и аппаратурой для регистрации производимых измерений, когда образец ограждающей конструкции устанавливают в передвижную кассету, выполненную сменной (заменяемой) и имеющую возможность перемещения по рельсам, а в систему измерительных устройств введен операторский блок с персональным компьютером, при этом теплый и операторский блок выполнены на одном подвижном шасси с целью возможности передвижения.
Однако известные технические решения предлагают создания фрагмента ограждения большого размера, установку испытуемой конструкции в стационарной климатической камере, что связано с трудностями по  доставке образцов с заводов – изготовителей площадок из отделенных районов страны и исключает возможность проведения испытаний в построечных условиях. На заводе кирпич производится строго определенных размеров 250х120х88 мм, требуется определение его теплофизических характеристик, не прибегая к нарушению его целостности.
Технический результат – оперативное определение теплофизических характеристик готового к использованию в строительстве силикатного кирпича заводского изготовления, а также проведения научно-исследовательских работ, связанных с определением теплотехнических характеристик кирпича, в состав смеси которого для улучшения физико-технических характеристик вводятся новые компоненты, что приводит к изменению его теплофизических качеств.
Технический результат достигается тем, что малогабаритная климатическая камера для проведения теплофизических исследований силикатного кирпича заводского изготовления при стационарных условиях теплопередачи, содержащая морозильную камеру, датчики температуры и влажности, закрепленные внутри и снаружи морозильной камеры, отличающаяся тем, что одна из теплоизоляционных стенок морозильной камеры выполнена из пенополистирола толщиной 120 мм, обрамленная по периметру каркасом, обеспечивающим конструктивную жесткость, и плотно закрывающая проем камеры, в центре которой вырезано отверстие, по размеру и форме совпадающее с размерами силикатного кирпича, а в  верхнем углу стенки выполнено отверстие для пропуска датчиков. Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 показана малогабаритная климатическая камера с отверстием для размещения силикатного кирпича; на фиг.2 – малогабаритная климатическая камера в разрезе; на фиг.3 – крепление датчиков к поверхности силикатного кирпича; на фиг.4 – график изменения воздуха на поверхности силикатного кирпича; на фиг.5 – график изменения коэффициента теплопроводности силикатного кирпича 15.11.2018 г.
Данная техническая задача решается тем, что морозильная камера заводского изготовления фиг.1 переоборудуется в климатическую камеру, обеспечивающую создание условий для стационарной теплопередачи. С этой целью открывающаяся дверь морозильной камеры заменяется на теплоизоляционную стену из пенополистирола толщиной 120 мм, обрамленную каркасом, обеспечивающим конструктивную  жесткость, и плотно закрывающая проем морозильной камеры фиг.2. В центре стенки вырезано отверстие размером 250х88 мм под размер силикатного кирпича. В верхнем углу стенки выполняется отверстие для пропуска датчиков внутрь морозильной камеры.
В вырезанное отверстие фиг.1 250х88 мм вставляется кирпич, а в верхнее отверстие пропускается датчик температуры –6  и датчик влажности воздуха – 7 фиг.2, который приклеивается клейкой лентой к внутренней грани кирпича. Все неплотности между кирпичом и стенкой, отверстие для пропуска датчиков внутрь морозильной камеры запенивается аэрозольным пенополистиролом, к наружной грани кирпича приклеивается датчик – 8 фиг.2 температуры и датчик теплового потока – 9.
Работа климатической камеры происходит следующим образом. После того, как весь процесс сборки и монтажа оборудования будет завершен, производится запуск работы камеры. Время, в течение которого камера входит в работу, обеспечивающую стационарные условия теплопередачи можно разделить на три фазы. Первая активная фаза, в течение которой происходит резкое понижение температуры внутри камеры. На рис.4 видно время с 11:40 мин до 16:48 мин, когда происходит резкий скачек температуры. Вторая фаза плавного выравнивания температуры время с 16:48 мин до 1:14 мин. Третья фаза - рабочий режим, обеспечивающий стационарные условия теплопередачи.