Hệ số truyền nhiệt của vật liệu là một thông số vật lý quan trọng trong việc tính toán các quá trình trao đổi nhiệt. Hệ số trao đổi nhiệt giúp ta giải quyết nhiều được nhiều vấn đề về công tác giám sát, sàng lọc nguyên vật liệu, R&D, đánh giá chất lượng sản phẩm trong nhiều lĩnh vực như: Dầu khí, nhiệt điện, vật liệu nano, polime, địa chất, Vật liệu giao diện nhiệt, chất lỏng truyền nhiệt, dệt may, bê tông xi măng, vật liệu thay đổi pha, phim mỏng, quang điện, vật liệu cách nhiệt, kim loại, đèn Led, ô tô…

Hình 1 – Các lĩnh vực ứng dụng hệ số truyền nhiệt của vật liệu

Quy định mức giới hạn chỉ số truyền nhiệt cho vật liệu và kết cấu bao che

Liên quan đến việc sử dụng hiệu quả năng lượng trong công trình xây dựng, Bộ Xây dựng  đã ban hành QCVN 09 : 2017/BXD; trong quy chuẩn này có quy định mức giới hạn chỉ số truyền nhiệt cho vật liệu và kết cấu bao che. Như vậy, để đánh giá xem công trình có đáp ứng được yêu cầu về tiết kiệm năng lượng theo QCVN 09: 2017/BXD cũng như các chuẩn mực về chứng nhận công trình xanh (LEED, Greenmark, LOTUS, EDGE …) thì không thể thiếu thông số hệ số truyền nhiệt của vật liệu.

Hình 2 – Nguyên lý truyền nhiệt của vật liệu

Trích dẫn Bảng 1-QCVN 09 : 2013 - BXD

Việc xác định hệ số truyền nhiệt của vật liệu là vô cùng quan trọng, được dùng để tính toán tính hiệu quả về mặt cách nhiệt của các kết bao che và tham gia vào việc đánh giá tính sử dụng năng lượng hiệu quả của cả công trình, tức tính tác động của công trình đến môi trường xung quanh. Nếu không xác định được các đại lượng này sẽ gây ra rất nhiều tác hại tiêu cực: Tổn thất năng lượng, tính toán chính xác nguyên lý hoạt động của các chi tiết, các cảnh báo an toàn cho người tiêu dùng…

Dùng Kỹ thuật MTPS xác định thông số

Để xác định được các đặc tính quan trọng của vật liệu, cần phải có phương pháp thử và thiết bị thử nghiệm phù hợp. Chính vì lý do này, Trung tâm Kỹ thuật 3 đã tìm hiểu tiêu chuẩn về phương pháp thử và đầu tư Thiết bị xác định độ dẫn nhiệt C-Therm TCi sử dụng kỹ thuật MTPS (Modified Transient Plane Source) để triển khai thực hiện, nhằm xác định các thông số về nhiệt của vật liệu phù hợp theo các tiêu chuẩn ASTM D7984. Đến nay, dự án này đã hoàn tất và thiết bị đã được đưa vào sử dụng.

V vừa qua, Trung tâm Kỹ thuật 3 đã triển khai thử nghiệm cho nhiều khách hàng cho nhiều loại vật liệu khác nhau như vật liệu là bột bả, sơn lót, sơn phủ; d tấm foam cách nhiệt; kính xây dựng,  tấm panel sợi thủy tinh …

Có thể nói, việc xác định các thông số về nhiệt của vật liệu là một phép thử đòi hỏi các tổ chức thử nghiệm phải có thiết bị chuyên dụng cũng như cần có sự hiểu biết chuyên sâu về phương pháp thử để vận hành thiết bị và tính toán kết quả đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn đã được Nhà nước quy định.

Ưu điểm của thiết bị MTPS

Với công nghệ MTPS được áp dụng, thiết bị có thể thực hiện các phép thử trong thời gian nhanh chóng và áp dụng được trên nhiều loại vật liệu mà không cần phải thay đổi kích thước mẫu

Chất rắn	Chất bột	Chất lỏng

Hình 5 – Các dạng vật liệu có thể thử nghiệm được trên thiết bị

Như vậy, việc xác định hệ số truyền nhiệt của vật liệu đòi hỏi thiết bị phức tạp và nguồn nhân lực được đào tạo tốt để vận hành và tính toán kết quả. Trung tâm Kỹ thuật 3 cùng với đội ngũ thử nghiệm viên nhiều kinh nghiệm, được đào tạo chuyên sâu cùng với thiết bị hiện đại được vận hành thành thạo để cung cấp kết quả thử nghiệm cho khách hàng với độ chính xác và tin cậy cao nhất, đảm bảo phục vụ tốt cho nhu cầu về tính toán độ truyền nhiệt của vật liệu.

Để thực hiện yêu cầu của khách hàng đến lúc ra kết quả, Trung tâm sẽ thực hiện trong vòng 5 – 7 ngày tùy theo chỉ tiêu khách hàng yêu cầu.

Đinh Văn Phương