ES2421981B2 - Protector for thermal conductivity measurement devices of building enclosures - Google Patents
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Abstract
Protector para dispositivos de medición de la conductividad térmica de cerramientos de edificios, que está constituido por un cuerpo (1) de material térmicamente aislante, limitado por al menos dos superficies planas y paralelas, sobre una de las cuales va fijada una placa protectora (2), mientras que en la superficie opuesta dispone de una cavidad central (4) de la que parte una acanaladura radial (5). De la placa protectora (2) va colgado un soporte (3) que conforma una jaula (7) para el aparato de medida.Protector for measuring devices of the thermal conductivity of building enclosures, which is constituted by a body (1) of thermally insulating material, limited by at least two flat and parallel surfaces, on one of which a protective plate (2) is fixed ), while on the opposite surface it has a central cavity (4) from which a radial groove (5) starts. A support (3) that forms a cage (7) for the measuring device is hung from the protective plate (2).
Description
PROTECTOR PARA DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE CERRAMIENTOS DE EDIFICIOS PROTECTOR FOR DEVICES FOR MEASURING THERMAL CONDUCTIVITY OF BUILDING CLOSURES
5 La presente invención se refiere a un protector para dispositivos de medición de la conductividad térmica de cerramientos de edificios, especialmente para la medición de la conductividad térmica de cerramientos por el método de aguja térmica, basado en una aguja térmica que se introduce en el cerramiento y sobresale del mismo en una cabeza, del que parten cables de conexión a un aparato de medida. The present invention relates to a protector for measuring devices of the thermal conductivity of building enclosures, especially for the measurement of the thermal conductivity of enclosures by the thermal needle method, based on a thermal needle that is inserted into the enclosure. and protrudes from it in a head, from which connection cables to a measuring device depart.
Actualmente la medida de la conductividad térmica (o de la resistencia térmica) de cerramientos se realiza, de forma normalizada, con métodos de laboratorio. Los más empleados son los de la “caja caliente guardada” y la “caja caliente calibrada”, en régimen estacionario, de acuerdo a la norma UNE-EN ISO 8990:1997. También se emplea el de la Currently, the measurement of thermal conductivity (or thermal resistance) of enclosures is carried out, in a standardized manner, with laboratory methods. The most used are those of the “stored hot box” and the “calibrated hot box”, in steady state, according to the UNE-EN ISO 8990: 1997 standard. The one of the
15 “placa caliente guardada” o el de “medidor de flujo de calor”, según las normas UNE-EN 12664:2002, UNE-EN 12667:2001, aunque éstas se suelen aplicar a materiales aislantes. 15 “saved hot plate” or “heat flow meter”, according to the UNE-EN 12664: 2002, UNE-EN 12667: 2001 standards, although these are usually applied to insulating materials.
También se ha desarrollado la “célula Paslink” que permite la medida de la resistencia térmica de un muro (o una cubierta) a tamaño real construidos en uno de los lados (o cubierta) de un módulo prefabricado que en el interior mantiene su temperatura constante y The “Paslink cell” has also been developed that allows the measurement of the thermal resistance of a wall (or a roof) in real size built on one of the sides (or roof) of a prefabricated module that inside maintains its constant temperature Y
20 que al exterior se deja a la intemperie. 20 that is left outdoors.
Estos ensayos requieren la construcción de un cerramiento nuevo, la ubicación en un lugar determinado, normalmente distinto a la ubicación original del edificio y necesitan mucho tiempo para conseguir que el cerramiento se seque y equilibre sus condiciones higrotérmicas con el ambiente (varios meses). Además son ensayos muy costosos que no These tests require the construction of a new enclosure, the location in a certain place, normally different from the original location of the building and need a lot of time to get the enclosure to dry and balance its hygrothermal conditions with the environment (several months). They are also very expensive trials that do not
25 están al alcance de los usuarios convencionales. 25 are available to conventional users.
Existen también técnicas para determinar la resistencia y transmitancia de elementos constructivos in situ, como el que describe la norma UNE-EN ISO 6946 (aplicable a fachadas pesadas) que se basan en modelos matemáticos que parten de la conductividad térmica (pero ese es precisamente el valor que queramos calcular), o la ISO 9869 que se 30 aplica a fachadas opacas in situ con mediciones directas del flujo de calor y temperaturas, y There are also techniques to determine the resistance and transmittance of construction elements in situ, such as the one described in the UNE-EN ISO 6946 standard (applicable to heavy facades) that are based on mathematical models based on thermal conductivity (but that is precisely the value that we want to calculate), or ISO 9869 that is applied to opaque facades in situ with direct measurements of heat flux and temperatures, and
tiene la ventaja de poder medir cerramientos con cámaras de aire y huecos en su interior pero necesita unos tiempos de medida elevados (varios días o semanas) y es muy sensible a la velocidad del viento, la radiación solar o la lluvia, dando a menudo errores considerables. It has the advantage of being able to measure enclosures with air chambers and hollows inside but it needs high measurement times (several days or weeks) and is very sensitive to wind speed, solar radiation or rain, often giving errors considerable.
5 En la medición por el método de la aguja térmica, cuando esta medición se realiza “in situ”, en condiciones reales a la intemperie, las medidas se distorsionan debido a que los componente de la aguja térmica que quedan fuera de la masa del cerramiento se encuentran bajo la influencia de la temperatura ambiente y además pueden verse afectados por la lluvia y el sol. 5 In the measurement by the thermal needle method, when this measurement is carried out “in situ”, in real weather conditions, the measurements are distorted because the components of the thermal needle that remain outside the enclosure mass They are under the influence of ambient temperature and can also be affected by rain and sun.
La presente invención tiene por objeto proporcionar medios que permitan llevar a cabo la medición de la conductividad térmica de un cerramiento por el método de la aguja térmica, en condiciones reales, es decir, a la intemperie, sin riesgo de que las medidas realizadas puedan verse afectadas por la condiciones atmosféricas externas, tales como temperatura The present invention aims to provide means that allow the measurement of the thermal conductivity of an enclosure by the method of the thermal needle, in real conditions, that is, outdoors, without risk that the measurements made can be seen affected by external weather conditions, such as temperature
15 ambiente, lluvia, sol, etc. 15 environment, rain, sun, etc.
Los medios citados consisten en un protector para el dispositivo de medición que sirve además como medio de protección de la zona del cerramiento donde se efectúa la medición, aislándola de la radiación solar, vientos o lluvia, de forma que no se alteren los resultados finales y los valores obtenidos tengan suficiente precisión. The mentioned means consist of a protector for the measuring device that also serves as a means of protection of the area of the enclosure where the measurement is made, isolating it from solar radiation, winds or rain, so that the final results are not altered and the values obtained have sufficient precision.
20 De acuerdo con la invención, el protector para el dispositivo de medición está compuesto por un cuerpo de material térmicamente aislante y con cierta capacidad de deformación elástica que está configurado y dotado de conformaciones que permitan su acoplamiento sobre la cabeza de la aguja térmica, proporcionando una protección térmica de dicha cabeza y también de la zona del cerramiento que circunda el punto a través del que se introdujo la According to the invention, the protector for the measuring device is composed of a body of thermally insulating material and with some elastic deformation capacity that is configured and provided with conformations that allow its coupling on the head of the thermal needle, providing a thermal protection of said head and also of the area of the enclosure that surrounds the point through which the
25 aguja térmica. 25 thermal needle.
Este cuerpo de material térmicamente aislante estará limitado por al menos dos superficies planas paralelas, a partir de una de las cuales dicho cuerpo presenta una cavidad central dimensionada para alojar la cabeza de la aguja del dispositivo de medición. Sobre la otra superficie plana del cuerpo de material térmicamente aislante va fijada, mediante un This thermally insulating material body will be limited by at least two parallel flat surfaces, from one of which said body has a central cavity sized to accommodate the needle head of the measuring device. On the other flat surface of the body of thermally insulating material is fixed, by means of a
30 adhesivo, una placa protectora de naturaleza semirígida, por ejemplo de material plástico o metálico. 30 adhesive, a protective plate of a semi-rigid nature, for example of plastic or metallic material.
El protector de la invención se completa con un soporte para el aparato de medida, el cual va colgado de la placa protectora. Este soporte está compuesto por una estructura plana que va adosada a la superficie libre de la placa protectora y conforma por un lado ganchos para su colgado de la placa, mientras que en el lado opuesto conforma una jaula o cesta para alojar el aparato de medida. The protector of the invention is completed with a support for the measuring device, which is hung from the protective plate. This support is composed of a flat structure that is attached to the free surface of the protective plate and forms hooks for hanging on the plate, while on the opposite side it forms a cage or basket to house the measuring device.
Según una forma de realización, el cuerpo de material aislante es de configuración cilíndrica y la placa protectora de contorno cuadrado, de lado mayor que el diámetro del cuerpo, estando ambos componentes fijados en posición concéntrica, de modo que la placa sobresalga periféricamente respecto de la superficie cilíndrica del cuerpo del material aislante. According to one embodiment, the insulating material body is cylindrical in configuration and the square-contour protective plate, side larger than the diameter of the body, both components being fixed in a concentric position, so that the plate protrudes peripherally from the cylindrical surface of the body of the insulating material.
El cuerpo de naturaleza aislante irá preferentemente dotado en la superficie plana libre de una acanaladura radial que parte de la cavidad central y desemboca en la superficie lateral. Esta acanaladura servirá para conducir el cable que parte de la cabeza de la aguja térmica y llega hasta el aparato de medición situado en la jaula o cesta del soporte, de modo que se pueda logar un perfecto apoyo del cuerpo aislante sobre la superficie del cerramiento cuya conductividad térmica se desea medir. The insulating body will preferably be provided on the flat surface free of a radial groove that starts from the central cavity and flows into the lateral surface. This groove will serve to drive the cable that starts from the head of the thermal needle and reaches the measuring device located in the cage or basket of the support, so that a perfect support of the insulating body can be achieved on the surface of the enclosure whose thermal conductivity is desired to measure.
Preferentemente el cuerpo de naturaleza térmicamente aislante llevará fijado en sus superficies planas paralelas sendas láminas separadoras, de contorno coincidente con el de dichas superficies. En la superficie plana que presenta la cavidad para la cabeza de la aguja se fija una primera lámina separadora a base de un fieltro o lámina textil, que dispondrá de una abertura y corte coincidentes con la cavidad y acanaladura de dicha superficie, para permitir el alojamiento de la cabeza de la aguja en la cavidad del cuerpo aislante y del cable en la acanaladura de dicho cuerpo. En la superficie plana opuesta del cuerpo de naturaleza aislante se fija una segunda lámina separadora sobre la que a su vez va fijada la placa protectora. Preferably, the body of a thermally insulating nature will have fixed separating sheets, with contours coinciding with those of said surfaces, on their parallel flat surfaces. A first separating sheet based on a felt or textile sheet is fixed on the flat surface of the needle head cavity, which will have an opening and cut coinciding with the cavity and groove of said surface, to allow the housing of the head of the needle in the cavity of the insulating body and of the cable in the groove of said body. On the opposite flat surface of the insulating body, a second separating sheet is fixed on which the protective plate is fixed.
El soporte estará preferentemente constituido por un armazón ligero de alambre o plástico, configurando por un lado los ganchos para su colgado de la placa y por el opuesto la jaula o cesta destinada a contener el aparato de medida. The support will preferably consist of a light wire or plastic frame, configuring on one side the hooks for hanging from the plate and on the opposite the cage or basket intended to contain the measuring device.
Preferentemente la acanaladura radial del cuerpo aislante antes citada discurrirá en dirección perpendicular a uno de los lados del contorno de la placa protectora. Preferably, the radial groove of the aforementioned insulating body will run in a direction perpendicular to one of the sides of the contour of the protective plate.
La cavidad central del cuerpo aislante destinada a alojar la aguja del dispositivo de medición será de forma aproximadamente coincidente con la de la cabeza de la aguja térmica que constituye el dispositivo de medida. Cuando esta aguja es introducida en el cerramiento cuya conductividad térmica se desea medir, sobresaldrá de la superficie del mismo la The central cavity of the insulating body intended to accommodate the needle of the measuring device will be approximately coincident with that of the head of the thermal needle that constitutes the measuring device. When this needle is introduced into the enclosure whose thermal conductivity is to be measured, it will protrude from its surface.
5 cabeza de la aguja y el cable flexible que lo conectará con el aparato de medida, dotado del display y software necesario para el cálculo de la conductividad térmica. 5 needle head and flexible cable that will connect it to the measuring device, equipped with the display and software necessary for the calculation of thermal conductivity.
En los dibujos adjuntos se muestra una posible realización de un protector para el dispositivo de medición de la conductividad térmica de cerramientos de edificios, por el The attached drawings show a possible embodiment of a protector for the device for measuring the thermal conductivity of building enclosures, by
10 método de aguja térmica, constituido de acuerdo con la invención y dado título de ejemplo no limitativo. En los dibujos: 10 thermal needle method, constituted according to the invention and given non-limiting example title. In the drawings:
La Figura 1 es un alzado anterior de un protector constituido de acuerdo con la invención, visto por el lado adosable a la superficie del cerramiento. Figure 1 is an anterior elevation of a protector constituted according to the invention, seen from the side attached to the surface of the enclosure.
La Figura 2 es un lazado lateral del protector de la figura 1. Figure 2 is a side loop of the protector of Figure 1.
15 La Figura 3 es un alzado posterior del protector. 15 Figure 3 is a rear elevation of the protector.
La Figura 4 es una planta superior del protector. Figure 4 is a top floor of the protector.
El protector mostrado en las Figuras 1 a 4 está concebido para servir como medio de protección en la medición de la conductividad térmica de cerramientos de edificios mediante The protector shown in Figures 1 to 4 is designed to serve as a means of protection in the measurement of the thermal conductivity of building enclosures by
20 una aguja térmica, de constitución y funcionamiento en sí conocidos. 20 a thermal needle, of constitution and operation known per se.
El protector representado en los dibujos está compuesto por un cuerpo (1) de naturaleza térmicamente aislante y con cierta capacidad de deformación elástica, el cual en el ejemplo representado es de configuración cilíndrica, con bases planas y paralelas. Sobre una de estas bases va fijado al cuerpo (1), mediante un adhesivo, una placa (2) de naturaleza The protector represented in the drawings is composed of a body (1) of thermally insulating nature and with a certain elastic deformation capacity, which in the example shown is of a cylindrical configuration, with flat and parallel bases. On one of these bases is fixed to the body (1), by means of an adhesive, a plate (2) of nature
25 semirígida, de contorno cuadrado, cuyo lado es de mayor longitud que el diámetro del cuerpo (1), estando ambos componentes fijados en posición concéntrica. Semi-rigid, square contour, whose side is longer than the diameter of the body (1), both components being fixed in a concentric position.
El protector de la invención se completa con un soporte (3) para el aparato de medida, que va colgado de la placa (2). The protector of the invention is completed with a support (3) for the measuring device, which is hung from the plate (2).
En la base libre el cuerpo aislante (1) presenta una cavidad central (4) de la que parte radialmente una acanaladura radial (5) que desemboca en la periferia del cuerpo (1) preferentemente en posición perpendicular a uno de los lados de la placa (2). In the free base, the insulating body (1) has a central cavity (4) from which a radial groove (5) radially parting which ends at the periphery of the body (1) preferably perpendicular to one of the sides of the plate (2).
El soporte (3) está compuesto por una estructura plana a base de varillas de naturaleza The support (3) is composed of a flat structure based on rods of nature
5 metálica o plástica que conforma por un lado ganchos (6) para su colgado del canto de la placa (2) mientras que por el lado opuesto conforma una jaula o cesta (7), en la que se colocará el aparato de medida. 5 metal or plastic that forms hooks (6) on one side for hanging from the edge of the plate (2) while on the opposite side forms a cage or basket (7), in which the measuring device will be placed.
El cuerpo aislante (1) puede estar constituido a base de poliestireno extruido de alta densidad, con ligera flexibilidad y plasticidad, sobre el que se puede tallar fácilmente la The insulating body (1) can be constituted based on high density extruded polystyrene, with slight flexibility and plasticity, on which the carving can easily be carved.
10 cavidad (4) y acanaladura (5), pudiendo colocarse a la intemperie sin riesgo de que se deteriore por la humedad ni la radiación solar. 10 cavity (4) and groove (5), being able to be placed outdoors without risk of deterioration by moisture or solar radiation.
La placa protectora (2) puede estar constituida a base de polietileno y se unirá al cuerpo aislante (1) mediante un adhesivo compatible, proporcionando cierta rigidez y protección al cuerpo aislante. The protective plate (2) can be made of polyethylene and will be attached to the insulating body (1) by a compatible adhesive, providing some rigidity and protection to the insulating body.
15 El soporte (3) está constituido por un armazón plano y ligero, a base de alambre o plástico, por ejemplo de alambre de acero recubierto por una película plástica. The support (3) consists of a flat and light frame, based on wire or plastic, for example of steel wire covered by a plastic film.
Con el protector de la invención, una vez introducida la aguja térmica en el muro o pared del cerramiento cuya conductividad térmica se desea medir, se adosa dicho protector sobre la superficie del cerramiento, de modo que la cavidad (4) se acople sobre la cabeza de la With the protector of the invention, once the thermal needle has been introduced into the wall or wall of the enclosure whose thermal conductivity is to be measured, said protector is attached on the surface of the enclosure, so that the cavity (4) is coupled on the head of the
20 aguja, introduciendo el cable que parte de dicha cabeza a través de la ranura radial (5). El protector se fija sobre el cerramiento mediante clavos o tornillos introducidos a través de orificios (8) que presenta la placa (2), por fuera del contorno del cuerpo aislante (1), por ejemplo en sus esquinas. 20 needle, introducing the cable that starts from said head through the radial groove (5). The protector is fixed on the enclosure by means of nails or screws introduced through holes (8) presented by the plate (2), outside the contour of the insulating body (1), for example in its corners.
El cuerpo aislante (1) queda acoplado sobre la cabeza de la aguja térmica gracias a la 25 cavidad (4), quedando la acanaladura (5) dirigida en sentido descendente. El cuerpo aislante The insulating body (1) is coupled on the head of the thermal needle thanks to the cavity (4), the groove (5) being directed downwards. Insulating body
(1) gracias a su relativa flexibilidad, rebaje (4) y acanaladura (5), queda perfectamente acoplado al cerramiento, en contacto directo con él, protegiendo la superficie de dicho cerramiento sobre la que apoya el protector, junto con la cabeza de la aguja y cable que parte de la misma. La placa (2) de naturaleza semirígida queda por la parte exterior del (1) thanks to its relative flexibility, recess (4) and groove (5), it is perfectly coupled to the enclosure, in direct contact with it, protecting the surface of said enclosure on which the protector rests, together with the head of the needle and cable that starts from it. The plate (2) of semi-rigid nature is on the outside of the
30 protector distanciada del cerramiento. 30 spaced protector of the enclosure.
Según una forma preferida de ejecución, sobre la superficie plana del cuerpo (1) que incluye la cavidad (4) se fija mediante un adhesivo una primera lámina separadora (9), de fieltro o textil, que dispondrá de una abertura y cortes coincidentes con la cavidad (4) y ranura (5), para permitir alojar la cabeza y cable de la aguja en dicha cavidad y ranura. According to a preferred embodiment, on the flat surface of the body (1) that includes the cavity (4) a first separating sheet (9), made of felt or textile, is attached by means of an adhesive, which will have an opening and cuts coinciding with the cavity (4) and groove (5), to allow the needle head and cable to be accommodated in said cavity and groove.
5 Del mismo modo, en la superficie plana opuesta del cuerpo (1) se fija, también mediante un adhesivo, una segunda lámina separadora (10) en la que a su vez se fija la placa (2). Esta lámina (10) estará constituida por un material (por ejemplo, textil) que evite incompatibilidades entre el material del cuerpo (1) y el material de la placa protectora (2). 5 In the same way, on the opposite flat surface of the body (1), a second separating sheet (10) in which the plate (2) is fixed is also fixed by means of an adhesive. This sheet (10) will consist of a material (for example, textile) that avoids incompatibilities between the material of the body (1) and the material of the protective plate (2).
La primera lámina separadora (9) deberá tener un espesor suficiente para permitir un buen The first separator sheet (9) should be thick enough to allow a good
10 acoplamiento del cuerpo (1) sobre la superficie del cerramiento, absorbiendo posibles irregularidades de dicha superficie. 10 coupling of the body (1) on the surface of the enclosure, absorbing possible irregularities of said surface.
Una vez ubicado el cuerpo aislante (1), el conjunto se fija con clavos o tornillos introducidos a través de los orificios (8). Estos elementos de fijación deben tener la longitud suficiente para salvar la distancia que separa la placa (2) de la superficie de cerramiento, mas el Once the insulating body (1) is located, the assembly is fixed with nails or screws inserted through the holes (8). These fasteners must be of sufficient length to save the distance between the plate (2) and the enclosure surface, plus the
15 espesor de dicha placa de las láminas separadoras (9 y 10) y la longitud suficiente que debe introducirse en el cerramiento. Puede ser recomendable que, una vez fijado el protector, los clavos o tornillos puedan sobresalir ligeramente de la placa para permitir una fácil extracción de los mismos, sin tener que tirar de dicha placa, evitando así dañarla. 15 thickness of said plate of the separator sheets (9 and 10) and the sufficient length to be introduced into the enclosure. It may be recommended that, once the protector is fixed, the nails or screws can protrude slightly from the plate to allow easy removal of them, without having to pull the plate, thus avoiding damaging it.
Una vez fijado el protector al cerramiento, con la aguja insertada en el cerramiento y el cable Once the protector is fixed to the enclosure, with the needle inserted in the enclosure and the cable
20 saliendo por la acanaladura (5), se cuelga el armazón (3) y se sitúa el aparato de medida en la jaula o cesta (7), sin que sea necesario ningún elemento adicional de fijación del soporte (3). Una vez colocado el aparato de medida se conecta al mismo el cable procedente de la cabeza de la aguja térmica. 20 leaving the groove (5), the frame (3) is hung and the measuring device is placed in the cage or basket (7), without any additional support fixing element (3) being necessary. Once the measuring device is placed, the cable from the thermal needle head is connected to it.
El conjunto del protector tendrá unas dimensiones tales que permitirá el aislamiento del The protector assembly will have dimensions such that it will allow the insulation of the
25 cerramiento en una zona lo suficientemente amplia, alrededor de la aguja, para impedir la distorsión del flujo térmico en sus proximidades y permitir una lectura de la temperatura que no distorsione el valor de la conductividad térmica. 25 enclosure in a sufficiently wide area, around the needle, to prevent distortion of the thermal flow in its vicinity and allow a temperature reading that does not distort the value of the thermal conductivity.
Por su forma y dimensiones el protector de la invención puede transportarse en el mismo maletín en el que se aloja el equipo de medición térmica. Due to its shape and dimensions, the protector of the invention can be transported in the same case in which the thermal measurement equipment is housed.
30 Como puede comprenderse, tanto el cuerpo aislante (1) como la placa protectora (2) pueden adoptar configuraciones diferentes a la adoptada en los dibujos. As can be understood, both the insulating body (1) and the protective plate (2) can adopt different configurations than the one adopted in the drawings.
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