Beklædningsisolering

Den beklædning isolering er den varmeisolering , der giver tøj .

En af tøjens roller er faktisk at beskytte mod dårligt vejr og især mod kulde. De er også nyttige til beskyttelse mod varme, især for erhverv relateret til brand ( metallurgi , brandmænd ).

Isolationsmekanismer

Der er tre former for varmeoverførsel  : ledning (kontaktvarmeveksling), konvektion (blanding af advektion og diffusion ) og stråling .

For at begrænse tab (eller gevinster) af termisk energi er det nødvendigt at begrænse disse tre overførselsmetoder.

Den luft har en meget lav varmeledningsevne , men ulemper, er det meget mobil. Der er derfor to væsentlige elementer i beskyttelse mod kulde:

• skære vinden for at forhindre den i at jagte det varme luftlag, som vi har dannet væk,
• hold et lag stille luft, fang det med tråde ( uld , pels , naturligt hår osv.).

Et tredje element er fugtighed . Faktisk er vand en god termisk leder (det bruges som varmeoverføringsvæske og til at afkøle forbrændinger ). Når tøjet bliver vådt - gennem sved, regn, nedsænkning - vil vand erstatte luften mellem beklædningsgenstande og lednings lækager opstår .

Varmeisolering er derfor optimal med tre lag tøj:

• en ble tæt på kroppen til hygiejne (skifter oftere end resten af ​​tøjet), og hvis rolle er at evakuere sved, så den ikke forbliver i kontakt med huden;
• et finmasket, vindtæt , normalt tyndt ydre lag ; hvis der er risiko for dårligt vejr, er det ideelt set et vandtæt beklædningsgenstand , idet det ideelle er et tekstil, der stopper vanddråberne, men som tillader vanddamp at passere , hvilket gør det muligt at evakuere sveden (for eksempel en såkaldt åndbar membran ); idealet er, at beklædningsgenstanden har en lav termisk emissivitet (metallisk aspekt af vulkanologens dragter);
• mellem de to, et "tykt" lag, der fanger luft og forhindrer kontakt mellem huden og det vindtætte lag (sidstnævnte er tyndt, det tager hurtigt temperaturen udefra).

De tre luftlag mellem huden og tøjet spiller også en isolerende rolle. Således, hvis tøjet er stramt (for eksempel ved stropperne på en rygsæk), er isoleringen mindre god disse steder.

Isolationsmekanisme i vandmiljø

Enheder

Den clo er en enhed måler varmeisolering anvendes til tøj ( tøj engelsk).

1 clo = 0,155  m 2  K  W −1

Det er den isolering, der tillader en person i hvile for at opretholde termisk ligevægt i en atmosfære ved 21  ° C . Ovenfor sveder personen, nedenunder føler han kulden.

Vi bruger også togs:

1 togs = 0,1  m 2  K W −1 ≈ 0,645 clo 1 clo = 1,55 togs

Ordet "  togs  " er et engelsk slangord, der svarer til "fringue". Det kommer fra den hollandske tuig og den tyske tög .

Dimensionsligning

En person producerer varme gennem sit stofskifte . Når en muskel er trukket sammen , bruges ca. 25% af energien til bevægelse (mekanisk energi) og 75% omdannes til varme) med en effekt P pr. Legemsoverfladenhed på ca.

• 60  W / m 2 i hvile;
• 120  W / m 2 til langsom gang;
• 180  W / m 2 til hurtig gang.

Den Varmetabet er proportional med forskellen mellem kropstemperaturen og udetemperaturen.

Termisk ligevægtstemperatur

Omgivelsestemperatur T , hvormed kroppen er i termisk ligevægt afhænger af strømmen P produceret af kroppen og isolering R . Den empiriske formel i ° C er:

T = 31 ° C - P · R

i internationale enheder. Hvis R er i clo, bliver formlen

T = 31 ° C - 0,155 · P · R

Nogle eksempler

Beklædningsisolering

• sommer outfit shorts og shirtløs: 0,4 clo;
• ski tøj  : 2 clo;
• let fleeceudstyr: 3 clo;
• tungt polært udstyr: 4 clo;
• fleece ned: 8 clo.

Ligevægtstemperatur

• person i sommertøj i hvile ( P = 60  W / m 2 , R = 0,4 clo): T = + 27  ° C  ;
• tungt polært udstyr i hvile ( P = 60  W / m 2 , R = 4 clo): T = −6  ° C  ;
• langsom gang i let polar gear ( P = 120  W / m 2 , R = 3 clo): T = −25  ° C  ;
• sove i et fleece tæppe ( P = 48  W / m 2 , R = 8 clo): T = −28  ° C  ;
• rask gang i tungt udstyr pol ( P = 180  W / m 2 , R = 4 clo): T = -80  ° C .

Se også

Relaterede artikler

• Vindkøling
• Ski tøj

eksterne links

• Hvor mange? En ordbog over måleenheder , Russ Rowlett, University of North Carolina , Chapel Hill