Вимірювальна техніка та метрологія, № 68, 2008 р.
211
M. Wybrane problemy praktycznej oceny błędów oraz
8. Тойберт П. Оценка точности результатов изме-
niepewności
wyników
pomiaru.
Zeszyty
naukowe
рений. –М.: Энергоатомиздат, 1988. –88 с. 9. Skubis T.:
Politechniki Rzeszowskiej, Elektrotechnika Z.29, Rzeszów,
Podstawy metrologicznej oceny wyników pomiaru. Wyd.
2006, s.9–46. 3. Дорожовець М., Стадник Б., Мота-
Politechniki Śląskiej Gliwice 2004. 10. Гольдстейн М.,
ло В., Василюк В., Ковальчик А., Борек Р. Основи мет-
Гольдстейн И.Ф. Как мы познаем. Исследование
рології. Підручник. Основи метрології і вимірювальна
процесса научного познания. – М.: Знание, 1984. –
техніка. Том 1. –Львів: Видавництво НУ “Львівська
256 с. 11. Guide of the Expression of Uncertainty in
політехніка”, 2005. – 532 с. 4. Грановский В.А., Си-
Measurement. ISO 1993, 1995. 12. Виленкин С.Я.
рая Т.Н. Методы обработки экспериментальных
Статистическая обработка результатов иссле-
данных при измерениях. – Л.: Энергоатомиздат,
дования случайных функций. – М.: Энергия. 1979.– 320
1990.– 288 c. 5. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка
с. 13. Nien Fan Zhang: Calculation of the uncertainty of
погрешностей результатов измерений. – Л.: Энерго-
the mean of autocorrelated measurements. Metrologia
атомиздат, 1985. –248 с. 6. Орнатский П.П. Теорети-
43(2006) s.276-281. 14. Бендат Дж., Пирсол А.
ческие основы информационно–измерительной тех-
Измерение и анализ случайных процессов. – М.: Мир,
ники. – К.: Вища школа. 1984.– 455 с. 7. Тейлор Дж.
1974. –464 с. 15. Крамер Г. Математические методы
Введение в теорию ошибок. – М.: Мир, 1985.–272 с.
статистики. – М.: Мир, 1975. – 648 с.
УДК 621.36:621.31.004
НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ УКРАИНЫ,
ГАРМОНИЗИРОВАННЫЕ C МЕЖДУНАРОДНЫМИ В ОБЛАСТИ
ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
© Грищенко Татьяна, Декуша Леонид, Воробьев Леонид, Менделеева Тамара, Мурованная Л.С. , 2007
Институт технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова, 2а, Киев, Украина
teplomer@ukr.net
Подана інформація про групу національних стандартів України, гармонізованих з ISO і EN для галузі
теплофізичних вимірювань в інтересах енергозбереження.
Дана информация о группе национальных стандартов Украины, гармонизированных с ISO и EN для области
теплофизических измерений в интересах энергосбережения.
The information about the group of national standards of Ukraine harmonized with ISO and EN for thermo-physical
measurements in interests of the saving energy is given.
Для интеграции Украины в Европейское сооб-
В порядке выполнения научно-исследовательских
щество и вступления в СОТ важным фактором яв-
работ в сфере стандартизации, которые проводятся в
ляется соблюдение международных норм качества, что
Институте технической теплофизики с 80-х годов,
позволяет преодолеть препятствия для сотрудничества
разработаны три национальных стандарта Украины,
с европейскими и другими странами. Поэтому всё
являющиеся межгосударственными [1÷4], и 14 нацио-
большую актуальность приобретают вопросы гармони-
нальных стандартов, гармонизированных с между-
зации, то есть соответствия национальных норма-
народными и европейскими [5÷18].
тивных документов международным. В соответствии с
Эти стандарты, разработанные согласно Плану
Законом Украины “Про стандартизацію” добровольное
государственной стандартизации, являются частью
(необязательное) применение стандартов позволяет
создаваемой в Украине гармонизированной норма-
одновременно использовать национальные и межго-
тивной базы для удовлетворения научных, производст-
сударственные стандарты (ДСТУ, ГОСТ) и стандарты,
венных, торговых и других потребностей общества.
гармонизированные с ISO, EN, IEC.
Стандарты [5÷18] являются стандартами идентичной
212
Вимірювальна техніка та метрологія, № 68, 2008 р.
степени соответствия и представляют собой тож-
материалов, а также их обозначений, единиц изме-
дественный перевод соответствующего международ-
рения и расчетных формул, которые применяют в мире
ного ISO или европейского EN на украинский язык с
для описания режимов тепломассообмена и теплофи-
введением пояснений, учитывающих национальные
зических свойств теплоизоляционных материалов, что
особенности.
является важным фактором для международного
Девять из гармонизированных стандартов [6÷14]
сотрудничества.
распространяются на теплоизоляционные материалы,
Регламентированная этими стандартами терми-
при этом [6, 10÷12] составляют группу терминоло-
нология и система обозначений применены при
гических стандартов, а именно:
разработке стандарта ДСТУ ISO 10051 [14], который
– в ДСТУ ISO 7345 [6] дается перечень терминов
посвящен влажным теплоизоляционным материалам и
теплофизических свойств теплоизоляционных матери-
устанавливает метод определения коэффициента
алов, их толкование и расчетные формулы, а также
тепловой проницаемости в стационарном влажностном
буквенные обозначения терминов физических величин
режиме. Эта величина необходима для прогнози-
и обозначения соответствующих единиц измерения;
рования тепловой эффективности материалов с учетом
– ДСТУ ISO 9251 [10] является терминологи-
влажности в конкретных рабочих условиях его
ческим словарём, в котором приведены термины и
применения.
определения различных режимов теплообмена (стацио-
Особенности использования теплоизоляционных
нарный, нестационарный, периодический, переход-
материалов, наносимых на трубы для защиты их от
ный) и описание классификационных признаков мате-
теплопотерь, потребовали разработки специального
риалов, например, пористые, волокнистые и грану-
стандарта – ДСТУ ISO 8497 [9], в котором
лированные, гомогенные и гетерогенные и другие.
регламентирован метод цилиндрической стенки для
Термины приведены на украинском, английском и
определения теплопередающих свойств теплоизоляции
французском языках;
круглых труб в стационарном тепловом режиме. В
– в ДСТУ ISO 9288 [11], который касается
связи с тем, что структура изоляционного материала
тепловых процессов, происходящих в материалах при
изделия плоской формы отличается от структуры
наличии радиационного теплообмена, содержатся
материала изделия цилиндрической формы, а его
толкование теплофизических величин, их символы и
свойства существенно зависят от направления тепло-
обозначения, которыми пользуются при описании
вого потока относительно таких характерных структур,
радиационного теплообмена, а также расчетные
как волокна или иные вытянутые элементы, нецелесо-
формулы, классификационные признаки материалов
образно отождествлять значения теплоизоляционных
по терморадиационным характеристикам и термины,
свойств плоского слоя материала со свойствами слоя
которые касаются характеристик сложного кондук-
материала цилиндрической формы. Кроме того, при
тивно-радиационного теплообмена;
испытании теплоизоляции, предназначенной для
– ДСТУ ISO 9346 [12] регламентирует термины и
монтажа на трубу, необходимо оставлять между
определения понятий физических величин, приме-
трубой и изоляцией зазор с целью приближения
няемых при описании процессов массообмена в
условий испытаний к реальным условиям ее эксплуа-
теплоизоляционных системах, а также соответствую-
тации, что нереализуемо в устройствах плоского типа.
щие им символы и единицы измерения. С учетом того,
Возможности соблюдать необходимые требования для
что в нем собрано большое количество терминов с их
обеспечения единства при определении теплопереда-
буквенными обозначениями (36 наименований), для
ющих свойств трубной изоляции отвечает цилинд-
удобства пользования в стандарте даны алфавитные
рическая испытательная установка. Этот стандарт
указатели терминов на украинском и английском
устанавливает метод цилиндрической стенки для
языках, а также указатель буквенных обозначений.
определения в стационарном режиме теплопере-
Конечным результатом внедрения перечис-
дающих свойств теплоизоляции, нанесенной на
ленных терминологических стандартов является при-
круглые трубы, которые эксплуатируются при темпе-
ведение в соответствие с международными нормами
ратурах выше температуры окружающего воздуха. В
терминов
и
определений
теплофизических
и
нем сформулированы требования к устройству и
массообменных характеристик теплоизоляционных
общим характеристикам цилиндрической испыта-
Вимірювальна техніка та метрологія, № 68, 2008 р.
213
тельной установки и регламенту испытаний, а также
количеством граничных условий, а также даны опи-
даны термины и определения физических величин,
сания трех-, двух- или одномерных геометрических
символы, единицы измерения и расчетные формулы,
моделей, их определения и технические характе-
относящиеся к трубной изоляции.
ристики, включающие геометрические границы,
Группа стандартов [5, 13, 15÷17] распростра-
разбивку на цепочки секций, тепловые граничные
няется на строительные элементы и конструкции и
условия, необходимые физические величины и
касается таких важных теплофизических характерис-
зависимости, используемые при расчетах. ДСТУ ISO
тик, которые применяют для описания процессов
10211-2 [16] посвящен частному случаю – линейным
теплопередачи в них, как тепловое сопротивление и
теплопроводным включениям, ограниченным двумя
коэффициент теплопередачи:
различными тепловыми средами. Линейное включение
– ДСТУ ISO 6946 [5] дает расчетный метод
рассмотрено с применением двухмерной геометри-
определения теплового сопротивления и коэффици-
ческой модели. Регламентированный в этих стандартах
ента теплопередачи строительных элементов и
метод предназначен для определения по расчетным
компонентов, включая стены, полы, потолки, двери,
значениям плотности теплового потока и мини-
окна и другие застекленные элементы, компоненты,
мального значения поверхностной температуры
через которые происходит передача теплоты в грунт,
суммарных тепловых потерь здания или сооружения и
или компоненты, через которые может проникать
для оценки риска конденсации влаги на поверхности, а
воздух;
также для определения линейного и точечного
– в ДСТУ ISO 9869 [13] описан метод опре-
коэффициентов теплопередачи через строительные
деления в натурных условиях теплопередающих
конструкции и температурных коэффициентов их
характеристик строительных элементов из непрозрач-
поверхностей;
ных плоских слоев, перпендикулярных направлению
– ДСТУ ISO 14683 [17] является логичным
теплового потока при условии несущественных
добавлением к стандартам [15, 16]. В нем дан
боковых потерь, базирующийся на измерении с
упрощенный метод расчета линейного коэффициента
применением плоских преобразователей теплового
теплопередачи через строительные конструкции,
потока вида вспомогательной стенки. В нем описаны
содержащие теплопроводные включения.
средства измерения, даны рекомендации по выбору
Достоинством стандартов [5, 15÷17] является
мест
установки
первичных
преобразователей
унификация метода численных расчетов теплопере-
теплового потока и температуры, по регламенту
дающих свойств ограждающих конструкций, цельных
выполнения измерений и обработке результатов. Этот
и содержащих теплопроводные включения, а также
метод не является высокоточным по сравнению с
единство терминологии, буквенных обозначений и
измерениями с применением калориметра или горячей
расчетных формул, согласованных с международными
камеры, однако его целесообразно практиковать, когда
нормами.
не стоит задача получения прецизионных данных;
Стандарты [7, 8] также распространяются на
– ДСТУ ISO 10211-1 [15] и ДСТУ ISO 10211-2
тепловое сопротивление и другие связанные с ним
[16] распространяются на строительные конструкции,
теплофизические характеристики теплоизоляционных
которые содержат теплопроводные включения –
материалов, но касаются метода их измерения и
элементы с контрастной теплопроводностью относи-
приборов, в которых реализован этот метод. В ДСТУ ISO
тельно основного массива. Теплопроводные вклю-
8301 [7] описан прибор, основанный на применении
чения проявляются на стыках строительных фрагмен-
преобразователей теплового потока, по показаниям
тов. Их наличие приводит к изменению поверхностной
которых определяется плотность теплового потока через
плотности теплового потока и температуры внут-
исследуемый образец, а в ДСТУ ISO 8302 [8] описан
ренней поверхности по сравнению с фрагментами без
прибор, в котором плотность теплового потока через
оных. В [15] установлен обобщенный метод расчета на
образец определяют по мощности электрического тока,
трехмерной модели [15] тепловых потоков и поверх-
подведенного к источнику теплоты. Этот элемент
ностных температур при наличии теплопроводных
прибора,
снабженный
специальными
охранными
включений произвольной формы с произвольным
приспособлениями, обеспечивает однонаправленный
214
Вимірювальна техніка та метрологія, № 68, 2008 р.
тепловой поток в исследуемый образец. В указанных
теплосчетчиков с применением протокола передачи
стандартах описаны принципы действия упомянутых
данных согласно европейским стандартам EN 61107
приборов, их конструктивное устройство, технические
[20] и EN 60807-5:1990 [21].
требования к прибору, образцам, условиям измерений и
алгоритму обработки данных.
1.
ДСТУ
3401-97
(ГОСТ
30486-97)
Однако следует отметить, что между стандартами
Енергозбереження. Методи та засоби вимірювання
[7, 8] и действующими в Украине нормативными
теплових величин. Загальні положення (Энерго-
документами имеется существенное различие.
сбережение. Методы и средства измерения тепловых
Во-первых, в ISO указано, что при соблюдении
величин. Общие положения). 2. ДСТУ 3756-98 (ГОСТ
всех его требований погрешность измерения коэф-
30619-98) Енергозбереження. Перетворювачі тепло-
фициента
вого
теплопроводности не превышает ± 3%, в то
потоку термоелектричні загального призначення.
время
Загальні технічні умови (Энергосбережение. Преобра-
как действующая в странах СНГ поверочная
схема
зователи теплового потока термоэлектрические
средств измерения теплопроводности припи-
общего
сывает
назначения. Общие технические условия). 3.
стандартным образцам теплопроводности (по
ДСТУ
современной
4035-2001 Енергозбереження. Будівлі та
терминологии – рабочим эталонам)
споруди. Методи вимірювання поверхневої густини
такую же погрешность ± 3%, что, естественно,
теплових потоків та визначення коефіцієнтів
приводит к погрешности рабочих средств измерения
теплообміну між огороджувальними конструкціями
не менее ± 6 %. Во-вторых, в ISO говорится, что
та довкіллям. 4. ГОСТ 25380-2002 Энергосбе-
поверку прибора, оснащенного ПТП, следует
режение. Здания и сооружения. Методы измерения
осуществлять по рабочим эталонам непосредственно
поверхностной плотности тепловых потоков и
перед и после каждого измерения, что значительно
определения коэффициентов теплообмена между
усложняет измерения. В отделе теплометрии ИТТФ
ограждающими конструкциями и окружающей
выполнены исследования, показавшие, что при
средой. 5. ДСТУ ISO 6946:2007 (ISO 6946:1996)
наличии оптимальной охранной зоны ПТП, равенстве
Будівельні компоненти та будівельні елементи –
теплофизических характеристик чувствительной и
Тепловий опір і коефіцієнт теплопередавання –
охранной зон и соблюдении ряда других условий [19],
Розрахунковий метод (Building components and building
прибор, оснащенный ПТП, способен обеспечить
elements – Thermal resistance and thermal transmittance
высокую точность измерения и стабильность харак-
– Calculation method). 6. ДСТУ ISO 7345:2005 (ISO
теристик, благодаря чему поверку можно проводить
7345:1987, IDT) Теплоізоляція. Фізичні величини та
всего раз в год.
визначення понять (Thermal insulation – Physical
ДСТУ EN 1434-3 [18], гармонизированный с
quantities and definitions). 7. ДСТУ ISO 8301:2006 (ISO
третьей
8301:1991) Теплоізоляція. Визначення теплового
(из шести) частью стандарта серии EN 1434,
распространяющихся
опору та пов’язаних із ним теплових характеристик.
на теплосчетчики, то есть на
Прилад
приборы
із перетворювачем теплового потоку (Thermal
, предназначенные для измерения количества
теплоты
insulation – Determination of steady-state thermal
, которое в теплообменных контурах погло-
resistance and related properties – Heat flow meter
щается или выделяется жидкостью, называемой
apparatus). 8. ДСТУ ISO 8302:2007 Теплоізоляція.
теплоносителем. ДСТУ EN 1434-3 определяет порядок
Визначення теплового опору та пов’язаних із ним
обмена
данными
между
теплосчетчиком
и
теплових характеристик. Прилад із захищеною
считывающим устройством по типу “точка–точка” или
гарячою пластиною (Thermal insulation – Determination
по типу многоточечной связи. Для второго случая
of steady-state thermal resistance and related properties –
определены
условия
обмена
данными
между
Guarded hot plate apparatus). 9. ДСТУ ISO 8497:2005
несколькими теплосчетчиками и одним прибором в
(ISO 8497:1994, IDT) Теплоізоляція. Визначення
локальной сети, что реализуется с применением
теплопередавальних
властивостей
теплоізоляції
индукционного интерфейса на измерительной шине
круглих труб в усталеному режимі (Thermal insulation
Meter-Bus. Кроме того, в стандарте дан обзор типов
– Determination of steady-state thermal transmission
интерфейсов счетчиков и соответствующих прото-
properties of thermal insulation for circular pipes). 10.
колов, технические характеристики конструкций
ДСТУ ISO 9251:2005 (ISO 9251:1987, IDT) Тепло-
интерфейсов для теплосчетчиков и коммуникации
ізоляція. Режими теплообміну і властивості
Вимірювальна техніка та метрологія, № 68, 2008 р.
215
матеріалів. Словник термінів (Thermal insulation –
methods). 16. ДСТУ ISO 10211-2:2005 (ISO 10211-
Heat transfer conditions and properties of materials –
2:2001, IDT) Теплопровідні включення в будівельній
Vocabulary). 11. ДСТУ ISO 9288:2005 (ISO 9288:1989,
конструкції. Обчислення теплових потоків і поверх-
IDT) Теплоізоляція. Радіаційний теплообмін. Фізичні
невих температур. Частина 2. Лінійні теплопровідні
величини та визначення понять (Thermal insulation −
включення (Thermal bridges in building construction –
Heat transfer by radiation − Physical quantities and
Calculation of heat flow and surface temperatures. Part 2:
definitions). 12. ДСТУ ISO 9346:2005 (ISO 9346:1987,
Linear thermal bridges ). 17. ДСТУ ISO 14683:2007 (ISO
IDT) Теплоізоляція. Масообмін. Фізичні величини та
14683:1999) Теплопровідні включення в будівельній
визначення понять (Thermal insulation − Mass transfer –
конструкції – Лінійний коефіцієнт теплопередавання –
Physical quantities and definitions). 13. ДСТУ ISO
Спрощені методи і значення, якими нехтують
9869:2006 (ISO 9869:1994) Теплоізоляція. Будівельні
(Thermal bridges in building construction – Linear
елементи. Натурні вимірювання теплового опору та
thermal transmittance – Simplified methods and default
коефіцієнта теплопередавання (Thermal insulation −
values). 18. ДСТУ EN 1434-3:2005 (EN 1434-3: 1997,
Building elements – In-situ measurement of thermal
IDT) Теплолічильники. Частина 3. Обмін даними та
resistance and thermal transmittance). 14. ДСТУ ISO
інтерфейси (Heat meters – Part3: Data exchange and
10051:2006 (ISO 10051:1996) Теплоізоляція. Вплив
interfaces). 19. Определение тепловых потоков через
вологи
ограждающие
на теплообмін. Визначення коефіцієнта тепло-
конструкции.
Методика
М
вої проникності вологого матеріалу (Thermal
00013184.5.023-01 / Разработчики: Т.Г. Грищенко и др.
insulation − Moisture effects on heat transfer –
– Киев: ЛОГОС, 2002. – 131 с. 20. En 61107:1992 Data
Determination of thermal transmissivity of a moist
exchange for meter reading, tariff and load control. Direct
material). 15. ДСТУ ISO 10211-1:2005 (ISO 10211-1:
local data exchange (IEC 1107:1992) (Обмен данными
для
1995, IDT) Теплопровідні включення в будівельній
счетчиков, контроль тарифа и нагрузки. Прямой
конструкції
локальный
.
Обчислення
теплових
потоків
і
обмен данными). 21. En 60807-5-1:1990
поверхневих температур. Частина 1. Загальні методи
Telecontrol equipment and system – Part 5: Transmission
(Thermal bridges in building construction – Сalculation of
protocols (Дистанционно управляемое оборудование и
системы
Heat flows and surface temperatures - Part 1: General
– Часть 5: Протоколы передачи данных).
|
