Датчик теплового потока
Применение
Датчики потока тепла могут быть использованы для целого ряда приложений. Одной из наиболее перспективных областей их применения является исследование качества термоизоляции зданий, а также теплоизоляционных свойств текстиля путём измерения коэффициента теплопередачи[1] изучаемого объекта. Кроме того, возможные области применения включают в себя измерение скорости потока жидкости и газа[2], определение температуры неинвазивными методами[3], а также измерение мощности лазерного излучения[4].
Применения в строительной физике
Ежедневно огромное количество энергии расходуется на отопление и охлаждение зданий, большая часть которых обладает достаточно низкой теплоизоляцией, зачастую не соответствующей современным стандартам[5]. В связи с этим, одним из важнейших применений датчиков потока тепла является контроль за качеством теплоизоляции зданий путём измерения коэффициента теплопередачи[6].
Действительно, согласно закону теплопередачи плотность потока тепла[7] сквозь поверхность, например стены здания, прямо пропорционален разности температур на внешней и внутренней поверхности объекта (стены). Данный коэффициент пропорциональности называется коэффициентом теплопередачи, или U-фактором[8]. В таком случае, отношение плотности потока тепла, измеренного при помощи датчика потока тепла, к разности температур позволяет определить искомый параметр — коэффициент теплопередачи: чем он меньше, тем лучше изоляция исследуемого объекта (например, стены здания).
Применения в текстильной промышленности
Величина плотности потока тепла также оказывается важным параметром при разработке одежды для спортсменов и даже пожарных[9]. Действительно, отношение плотности потока тепла, измеряемого при помощи датчика потока тепла согласно описанной выше процедуре, к разности температур на внутренней и внешней поверхности элемента одежды позволяет определить коэффициент теплопередачи материала ткани, что необходимо при разработке жаропрочных комплектов одежды[10].