Kombrig's Home
 

Главная

 

   

Походы

 
   

Снаряжение

 
 

Колышки для песка

 

SynMat Winterlite

 

Коврик Sea to Summit

 

Hilleberg Staika

 

Выбор палатки

 

Коврик NeoAir XTherm

 

Палки MSR SureLock

 

Виа феррата

Коврики (карематы)

Формула R-value

Ижевский коврик

Треккинговые палки

Пуховый коврик

Спальные мешки

Складная посуда

Карты Альп

 

О СНАРЯЖЕНИИ ШУТЯ:

 

Сурвивализм

 

Яхтинг

 

 

TopPhotos

 

 

СПРАВОЧНИК

 
 

Видео

 

 

Рассказы

 

 

Комбриг

 

 

Разное

 
 

Copyright
Леонид Александров

 
Mail

 


Другие статьи:


Тест палаточных колышков и якорей для песка и снега
Колышки для песка

Описание и тест туристического коврика SynMat Winterlite MW, производимого швейцарской фирмой Exped
SynMat Winterlite

Описание и тест туристического коврика Comfort plus Insulated Rectangular, производимого австралийской фирмой Sea to Summit
Коврик Sea to Summit

Шведская палатка Хиллеберг Стаика (Hilleberg Staika)
Hilleberg Staika

Выбор палатки: условия использования и критерии выбора
Выбор палатки

Тест коврика Therm-a-Rest NeoAir XTherm
NeoAir XTherm

Тест треккинговых палок MSR SureLock TR-3 Long
Палки MSR SureLock

Test: DownMat vs. Therm-a-Rest

Пуховый коврик


Sleeping pads
Коврики (карематы)

Ижевский коврик
Ижевский коврик

Test Orikaso Fold Flat Tableware
Складная посуда

Alpine maps
Карты Альп

Sleeping bags
Спальные мешки

Trekking poles
Трекинговые палки

Via ferrata
Виа феррата

О СНАРЯЖЕНИИ ШУТЯ:

Пироманический и генитальный аспекты аутдорного сурвивализма (выживания)
Сурвайвл (выживание)

НОВЫЙ РАЗДЕЛ:


Справочник альпийского походника

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ:


Самое заброшенное и труднопроходимое место Альп: Валь Гранде (Val Grande), Италия

 

Валь Гранде (Val Grande, Италия) в ноябре

 

Спасание в Альпах
Спасательные службы в Альпах
 
Альпийские биваки
Альпийские биваки (пример)

Trekking Iceland Highlands, Iceland

 
New videoclips
Новые видеоклипы

 

 

Попытка вывести формулу расчёта R-value коврика,
теплоизоляционные свойства которого неизвестны

 

 

В разделе "Снаряжение" идёт речь о некоторых основных предметах снаряжения для треккинга; выбор тем при этом обусловлен наиболее частыми вопросами о снаряжении, получаемыми Комбригом по электронной почте от посетителей данного сайта. В статьях особое внимание уделено вопросам и предметам снаряжения, наиболее часто обсуждаемым в туристических и спортивных форумах.

 

 
   
   

Copyright 2012 Леонид Александров (Комбриг)
Публикация статьи: июль 2012
Условия пользования материалом даны в самом конце страницы

К оглавлению раздела

 
   

Стелс-технология в маркетинге туристических ковриков
Важные условия и определения
Процесс вывода формулы R-value
● Краткое напоминание о характеристиках материалов
● Определение "усреднённых" коэффициентов теплопроводности
● Вывод окончательной формулы
Предварительная оценка надёжности выведенных формул
Примеры использования выведенных формул
Вполне серьёзно о серьёзных вещах - несерьёзными словами
 
   

В данной статье автор исходит из того, что читатель уже знает такое понятие, как "термическое сопротивление коврика" (R-value), и разбирается в особенностях различных современных туристических подстилок. Читателю, не знакомому с использованными в этой статье терминами, следует сперва обратиться к подробному обзору всех типов современных туристических ковриков, озаглавленному "Всё о туристических ковриках" (данная статья, кстати, является частью этого обзора). Перейти к этому материалу Вы можете, нажав на картинку, данную справа; материал откроется в новом окне браузера.

Внимание: часто ссылаясь на эту статью в нижеизложенном материале, мы для краткости называем её "Обзором ковриков".

Всё о туристических ковриках (обзор различных типов туристических ковриков)

 
   

Данная статья завершает тему "Теплоизоляция, обеспечиваемая туристическими ковриками", подробно рассмотренную в "Обзоре ковриков". Начиная её, необходимо обратить внимание читателя на следующее обстоятельство: подход, применяемый в этой статье, нельзя назвать "научным" в полном смысле этого слова, а посему слово "попытка" использовано в заголовке данной статьи не случайно. Есть, правда, надежда, что этот подход сможет принести результаты - ведь мы уже один раз произвели совершенно "ненаучный" эксперимент, а он, однако, позволил выявить достаточно любопытную закономерность, заключающуюся в том, что увеличение значения R-value достигается не применением более "тёплых" материалов, а всего лишь увеличением толщины ковриков (см. материал "Ижевский коврик" в данном разделе сайта). Как и в прочих материалах этого сайта, в данной статье мы не будем давать читателю готовых советов, а снабдим его "исходными данными" и, порой, намёками, подскажем ему направление, в котором следует двигаться. А уж решать, стоит ли делать какие-то выводы и двигаться в этом направлении, читателю придётся самому.

 
   

Помимо попытки вывести формулу R-value туристического коврика, нижеследующий материал является также и своеобразным "послесловием" к обширной теме "R-value и теплоизоляция, обеспечиваемая туристическим ковриком". За шутливым тоном, который автор иногда позволяет себе в данном материале, скрываются исключительно серьёзные намерения, а посему нижеизложенное можно рассматривать в качестве некоей "альтернативной квинтэссенции" понятия R-value, то есть, изложения неявных (скрытых) аспектов этого понятия в сжатой, но максимально ёмкой форме.

 
   

ОЧЕРТИМ ПРОБЛЕМУ
 
   

Понятие "термическое сопротивление" (R-value) аналогично понятию "электрическое сопротивление", и много лет уверенно "держится на плаву" в области производства туристических ковриков благодаря именно этой аналогии - по принципу, который в упрощённом виде гласит, вероятно, так: "Есть в электротехнике электрическое сопротивление и разность потенциалов на концах проводника, будет и у нас коврик-резистор с разностью температур на обеих его сторонах". Как R-value, так и перевод его в температуры, прочно укоренились в сознании производителей и в технических характеристиках туристических ковриков, а посему, несмотря на все критические соображения, высказанные о них в "Обзоре ковриков", с этими параметрами считаться необходимо.

Вопрос только в том, что делать, когда производитель не приводит никаких данных о теплоизоляции, которую обеспечивает туристический коврик. Искать R-value коврика в интернетных форумах? Так ведь пробовали уже - вот, например, в результате попытки разузнать, какое значение принимает R-value ижевского коврика, мы убедились, что это значение варьируется в необычайно широких пределах: от 0,000 ("ваще нихрена не греет") до 9,735 ("греет до минус 50 градусов"). Вряд ли можно усомниться в том, что второе значение (9,735) больше соответствует истине, поскольку температура почвы минус 50 градусов, в силу своей обыденности (повседневности и повсеместности), наверняка была "вживую испробована" абсолютно всеми, кто с пеной у рта ратовал в интернетных форумах за это значение. А вот как быть со значением 0,000? Странно как-то: коврик-то в наличии, а значит, оказывает хоть какое-никакое сопротивление оттоку тепла. То бишь - как там у них? - греет. И дело не в том, что греть он никак не сможет, пока в него не встроят аккумулятор или реактор, а в том, что правду о его R-value мы, по-видимому, не узнаем никогда. А хотелось бы узнать. Ещё бы: завтра в поход, а вдруг там заколдобит? Или заколбасит, что ещё хуже.

И если бы яростные "форумные" попытки вычисления R-value касались исключительно "ноунейм-ковриков" - так нет же, даже известные производители не всегда декларируют теплоизолирующую способность своих ковриков в их технических характеристиках. И не только это: порой мы можем встретить туристический коврик, о технологических особенностях которого, несмотря на их изощрённость, знаем абсолютно всё - но при этом никак не можем взять в толк, каким таким чудодейственным образом этот коврик обеспечивает ту теплоизоляцию, что указана в его технических характеристиках. Похоже, производитель совершил технологический прорыв, но не спешит рассказывать, как прорывался.

 
 

Другое дело, когда возникают подозрения в адрес коврика, который технологически "прост как молоток", и который, с целью изучения его убогих внутренностей, можно запросто пару раз "пырнуть" ножом, при этом не нанеся какого-либо ущерба как его здоровью, так и здоровью его пользователя. Речь идёт, как Вы правильно поняли, о безоболочных ковриках, выполненных из сплошного листа закрытоячеистого пеноматериала.

 
   

Стелс-технология в маркетинге туристических ковриков

Стелс-технология туристического коврика (от англ. stealth technology) - технология снижения заметности (распознаваемости) туристического коврика посредством фальсификации его тепловых характеристик, нацеленная одновременно на повышение "кузявости" коврика и резкое уменьшение радиуса обнаружения произведённой фальсификации. Народное название: "суслик, которого не видно, а он есть".

Предположим, что некий коврик, изготовленный из этиленвинилацетата марки Evazote, имеет, по данным производителя, толщину 4 мм. и R-value = 1,5. Уже при первом взгляде на эти данные, читателя должны "терзать смутные сомнения", поскольку ранее он имел возможность произвести вычисление R-value коврика, изготовленного из вспененного полиэтилена, то есть, пеноматериала, обладающего коэффициентом теплопроводности, аналогичным коэффициенту теплопроводности этиленвинилацетата (см. материал "Ижевский коврик" в данном разделе сайта). Смутные сомнения, усугублённые тактильным восприятием материала коврика как действительно этиленвинилацетата, неизбежно должны заставить читателя заняться расчётом коэффициента теплопроводности (КТ) этого коврика по уже известной ему формуле КТ = толщина коврика, поделённая на R-value, умноженное на 0,1761.

Внимание: R-value туристических ковриков традиционно выражается в единицах американской системы мер; при расчёте толщина коврика (4 мм), переведённая в метры (0,004 м), выражена в единицах СИ (международная система единиц измерения), в связи с чем, для перевода из одной системы мер в другую, в формуле использован коэффициент 0,1761. Таким образом, коэффициент теплопроводности (КТ) исследуемого коврика составит:

КТ = толщина коврика в м. / R-value x 0,1761 = 0,004 / 1,5 х 0,1761 = 0,015 Вт/(мK)

Ни у одного из материалов, используемых в настоящее время при производстве туристических ковриков, коэффициент теплопроводности не достигает такого превосходного (низкого) значения. Мало того, полученное в результате наших вычислений значение свидетельствует о том, что исследуемый коврик является попросту невидимым: ведь это значение уже преодолело отметки, соответствующие теплопроводностям воздуха и аэрогеля, и тихонечко подбирается к значению, характерному для вакуума.

Расторопный читатель, имеющий стойкую фобию к безвоздушным пространствам и приметивший по названию материала коврика, что этот материал приобретается в Англии, наверняка предположил бы, что характеристикой термического сопротивления коврика по ошибке является не R-value, а его эквивалент, принятый в Англии (Tog-value; Tog). Пересчёт Tog-value в R-value даёт на выходе вышеназванной формулы значение 0,025 Вт/(мK) - но при нём, однако, очертания исследуемого коврика так и не соизволяют хоть как-то обозначиться, и коврик продолжает оставаться сусликом, который "есть, но его не видно". Ещё бы: 0,025 Вт/(мK) - это коэффициент теплопроводности воздуха. Или гусиного пуха. Но коврик точно не из пуха, иначе бы производитель не преминул об этом сообщить: пух-то дороже копеечного полиэтилена, есть повод похвастаться.

Любопытно, что подобная стелс-технология обладает дуалистическим характером: её двойственность состоит в том, что абсолютно невидимый коврик отчётливо распознаётся и даже весьма активно эксплуатируется его пользователем, но сам пользователь оценивает величину заметности этого явно парадоксального обстоятельства как минимальную.

Весьма удручающим представляется предположение о высокой вероятности того, что разработчики "ковровых стелс-систем", учитывая возможность "взлома" (преодоления) этих систем элементарным вычислением одного-единственного значения коэффициента теплопроводности, начнут повышать эффективность этих систем их использованием только в тех современных ковриках, конструкция которых характеризуется исключительно физическим термином "кучеряво-закомуристая" - то есть, в ковриках, принципы функционирования которых с трудом поддаются осмыслению даже при наличии под рукой всем известных "пол-литра".

А ведь бывает и попроще. Предположим, что в ассортименте ковриков некоего производителя, в разделе, именуемом "Диапазон температур: от минус 40 до плюс 40 градусов", Вы обнаруживаете подозрительно тонкий коврик, по всем признакам не способный обеспечивать теплый сон при температурах ниже 0 градусов. Думаете, производитель врёт? Уверены? Скажите, а у Вас русский язык - родной? Правда? Ну, тогда Вы не уловили, что "стелс" уже на подлёте, в пике заходит. Читайте снова: "Диапазон температур: от минус 40 до плюс 40 градусов". Следовательно, если этот тонкий коврик "греет" только до 0 градусов, то он как раз и попадает в этот самый "диапазон". Причём попадает не куда-нибудь, а в самую середину этого "диапазона", и, стало быть, являет собой некий "среднестатистический коврик, используемый в диапазоне температур от минус 40 до плюс 40 градусов". Ферштейн? Вот если бы он начинал "греть" только при плюс 45 или при минус 50 градусах, то Вы были бы правы: производитель врёт. А так - нет. Вот такая хитрая и злая штука, эта самая стелс-технология.

 
   

Информация, выделенная выше в рамку, хотя и основана на реальном факте фальсификации теплоизоляционной способности туристического коврика, но всё же содержит большую долю шутки и сарказма, а также служит исключительно напоминанием читателю о существовании границ здравого смысла и необходимости быть внимательным и хотя бы иногда следовать принципу "Доверяй, но проверяй!". Под внимательностью в данном случае подразумевается способность распознать "забывчивость" производителя, в техническом листе коврика никоим образом не намекнувшего пользователю о том, что весьма странное значение R-value подстилки, рассчитанной на одного человека, может быть следствием её не менее странных ширины и толщины. То есть, следствием элементарного складывания этой подстилки пополам, приводящего к двоекратному увеличению её R-value. Границы же "здравого смысла" являются не чем иным, как границами теплопроводности - выражаясь простыми словами, теплопроводность материала, составленного из воздуха и полимера (то есть, вещества, проводящего тепло лучше, чем воздух), не может быть ниже, чем теплопроводность воздуха. Да и теплопроводности воздуха она тоже вряд ли достигнет.

Приведённый выше пример "ковровой стелс-технологии" - являющийся, к счастью, единственным по своей уникальности - вызывает восхищение беззаветной отвагой, проявленной производителем: ведь при преодолении "воздушного барьера", то есть, снижении значения коэффициента теплопроводности коврика до значения коэффициента теплопроводности воздуха и ниже, стелс-технология должна претерпевать крах, становясь не просто заметной или бросающейся в глаза, но даже режущей эти глаза. Следует признать, что риск, которому этот производитель и дружно поддержавшие его продавцы подвергали себя, был оправданным: многие, кто безгранично доверял информации, предоставляемой производителями и продавцами, попали в своё время в "холодную западню", купившись на красивую сказку о ковре-невидимке и о возможности троекратного снижения теплопроводности вспененного этиленвинилацетата. И не только они - ведь во многих закоулках "многоязычного виртуального издательского конгломерата", по причине отсутствия бухгалтерии и редакторов предоставляющего возможность бесплатно стать писателем любому желающему, на веки вечные поселилась информация о том, что R-value этиленвинилацетатного коврика можно рассчитать по формуле "менее 0,4 на 1 миллиметр толщины".

А ведь эту "холодную западню" можно было бы избежать, сперва самостоятельно рассчитав коэффициент теплопроводности коврика на основе данных производителя о толщине и R-value этого коврика, а затем проконтролировав, чтобы этот коэффициент теплопроводности не опускался ниже коэффициента теплопроводности того материала, из которого изготовлен коврик. Вопрос только в том, насколько обременительными для себя сочтёт желающий обойти "западню" те усилия, которые он потратит на поиск коэффициентов теплопроводности различных материалов.

Учитывая, что "западня" может быть "расставлена" не только целенаправленно (например, посредством описанной выше "стелс-технологии"), но также и непреднамеренно (скажем, элементарным нежеланием производителя делиться с пользователем всеми деталями), попытаемся разработать универсальный способ обхода этой "западни". Универсальность этого способа заключается, в данном случае, в возможности применения его как к продукции известного производителя, так и к продукции производителя, именуемого "ноунейм".

 
   

ЦЕЛЬ ДАННОЙ СТАТЬИ
 
   

Задачей, которую мы ставим перед собой в данной статье, является вывод по возможности простой и достаточно точной формулы, позволяющей самостоятельно рассчитать R-value коврика в следующих двух случаях: когда указанное в технических характеристиках коврика значение R-value вызывает сомнения, и когда в технических характеристиках коврика полностью отсутствует какой-либо параметр, характеризующий его теплоизолирующую способность.

Условие "простая и достаточно точная формула" подразумевает следующее: данная формула должна иметь минимальное число параметров и выводить значения, максимально приближенные к реальным. Эта формула также должна носить "щадящий" характер: будучи неизбежной, погрешность вычисления, произвёдённого с помощью этой формулы, всё же должна по возможности исключать переоценку теплоизолирующей способности коврика - то есть, не делать коврик ощутимо более "тёплым", чем он есть в действительности. Говоря простыми словами, желательно, чтобы значение R-value, полученное в результате вычисления по этой формуле, не превышало реальное значение R-value коврика; в случае, если завышение R-value всё же произойдёт, это завышение, будучи выраженным в температурном эквиваленте, не должно носить критический характер (смысл выражения "критический характер" в контексте данной статьи описан двумя абзацами ниже, в разделе "Важные условия и определения"). Целесообразность такого подхода вряд ли можно подвергнуть сомнению: мы ведь выводим формулу не с целью маркетинга туристических ковриков, а для защиты своего собственного здоровья.

 
   

ВАЖНЫЕ УСЛОВИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
 
   

Важнейшим условием, обеспечивающим успешное применение выводимых ниже формул на практике (то есть, при выборе коврика в соответствии с ожидаемыми в походе температурами), является соответствие спального мешка этим температурам. Это условие базируется на основном правиле использования так называемой "спальной системы" (см. в предисловии к "Обзору ковриков", ссылка на который дана в самом начале этой статьи).

Вывод формул для абсолютно всех возможных технологий, существующих в области туристических ковриков, не входит в задачи данной статьи, да и представляется автору заведомо невыполнимым заданием. Точно так же, как и в разделе "Коротко о физическом аспекте происходящего внутри туристических ковриков" (см. "Обзор ковриков"), мы ограничимся только наиболее часто используемыми в туризме ковриками, то есть, ковриками, изготовленными из пеноматериалов. Согласно результатам опроса, проведённого автором данной статьи среди немецких, австрийских и швейцарских треккеров, коврик из вспененного полимера использовался в качестве основного туристического коврика более чем 80% опрошенных (результаты опроса приведены в самом конце "Обзора ковриков").

Смысл выражения "критический характер", касающегося разницы между вычисленной по формуле "температурой" коврика и его "реальной температурой" (см. предыдущий раздел), заключается в следующем: незначительное снижение температуры, на практике не сказывающееся на тепловом комфорте спящего на коврике, используется нами для введения некоей "безвредной температурной погрешности", позволяющей снизить вероятность значительной недооценки теплоизолирующей способности коврика при выводе его R-value с помощью формулы, и, тем самым, вывести более точную формулу. Стараясь избежать ошибки, способной повлечь за собой негативные последствия в практике использования ковриков, при определении величины этой температурной погрешности мы исходим из предположения, что эта величина должна соответствовать минимальной разнице температур, которую способен различать любой здоровый человек. Согласно исследованиям в области физиологии чувствительности, такой минимальной разницей являются 2 градуса. Как видите, желание щадить здоровье будущего пользователя выводимой нами формулы заставляет нас отказаться от температурной погрешности, величина которой характеризовалась бы выражением типа "перекантоваться как-нибудь". Кстати, в области теплоизоляции, обеспечиваемой спальными мешками, существует вполне официальное понятие "T Extreme", которое с большой долей уверенности также можно назвать "перекантоваться как-нибудь". По сравнению с разницей между этим значением и "комфортными" температурными характеристиками спальных мешков ("T Comfort" и "T Limit"), снижение температуры на 2 градуса может показаться ничтожно малым.

Исходя из "треккерской" специфики этого сайта, в данной статье мы не рассматриваем коврики, толщина которых превышает 5 сантиметров. Помимо того, что подобные коврики предназначаются производителями исключительно для использования при автокемпинге и в базовых лагерях, есть все основания ожидать, что при значительной толщине коврика ошибка, полученная в результате расчёта по выведенной нами формуле, будет несколько повышенной. Тенденция снижать вес носит сегодня определяющий характер в производстве спортивного снаряжения независимо от того, осуществляется ли транспортировка этого снаряжения в/на рюкзаке или в автомобиле. При увеличении толщины коврика, изготовленного из пеноматериала, до значений выше 5-6 сантиметров, проблема его значительного веса приобретает особые масштабы. С большой долей уверенности можно предположить, что неизбежным побочным эффектом любых мер, предпринимаемых производителем с целью решить эту проблему, будет значительное снижение теплоизоляционных свойств ковриков. При необходимости увеличить комфорт и теплоизоляцию, хорошим решением могло бы быть использование не одного очень толстого коврика, а комбинации двух более тонких ковриков. Преимущества этого решения описаны в другом материале этого сайта (см. "Обзор ковриков", раздел "Некоторые преимущества использования комбинаций ковриков").

В данной статье мы ведём речь только о новых ковриках, и поэтому никак не учитываем снижение их теплоизоляционных свойств, вызванное временем или повреждениями (сплющивание пеноматериала, разрыв пор и ячеек, наполнение повреждённых ячеек влагой и прочее).

Формула, которую мы намереваемся вывести, должна "работать" достаточно надёжно только в том случае, когда материал коврика является гомогенным, то есть, не представляет собой комбинацию различных типов материала. Это условие особенно касается самонадувающихся ковриков: за исключением сквозной перфорации пеноматериала, хорошо распознаваемой при рассматривании коврика против яркого источника света, герметичная оболочка этих ковриков делает невозможным определение их конструктивных особенностей. Помимо вспененного открыто-пористого полиуретана, внутри самонадувающихся ковриков иногда может находиться слой закрытоячеистого пеноматериала или же дополнительный слой воздуха, находящегося в свободном, то есть, не закапсулированном в ячейки пеноматериала, состоянии (пример см. в "Обзоре ковриков", раздел "Гибридные технологии в производстве самонадувающихся ковриков").

Расчёт, проведённый с привлечением коэффициентов теплопроводности тех материалов, из которых может состоять оболочка коврика, показывает, что при вычислении суммарного R-value коврика (R-value пеноматериала + R-value оболочки), даже при толщине оболочки в пару миллиметров, присутствие этой оболочки способно изменить только сотые доли значения R-value, вычисленного для наполнителя (пеноматериала) коврика. Таким образом, оперируя понятием "термическое сопротивление" только в одном из его значений - а именно, как величиной, равной отношению толщины слоя к коэффициенту теплопроводности того материала, из которого этот слой изготовлен - мы сознательно считаем этим "слоем" весь коврик целиком, принимая его за некое однородное тело и игнорируя оболочку. Мы также игнорируем нанесение частиц алюминия и/или ячеистого (пупырчатого) или продольно-поперечного рифления на эту оболочку, исходя из соображения, что эффективность "дополнительной" теплоизоляции, получаемой за счёт отражения тепла алюминизированной поверхностью и/или задержки воздуха в выемках коврика, зависит исключительно от привычек сна и положения тела пользователя коврика, и является полностью гарантированной только при лабораторном измерении R-value коврика, поскольку при этом измерении симуляция источника тепла (человеческого тела) осуществляется абсолютно плоской тестовой пластиной. Не следует упускать из виду, что при самостоятельном расчёте R-value коврика, поверхность которого имеет глубокое рифление, вопрос "Какова толщина этого коврика?" будет актуальным даже и в том случае, когда толщина коврика указана в его технических характеристиках.

С повышением температуры значение коэффициента теплопроводности вспененных полимеров увеличивается, что означает снижение их теплоизоляционных способностей. В наших вычислениях мы пренебрегаем данным фактом в силу того, что изменение теплопроводности при изменении температуры носит незначительный характер, а также и потому, что в рассматриваемой нами ситуации использования пеноматериала (комплексное регулирование степени сохранения тепла одновременно ковриком и спальным мешком) повышение температуры, являясь негативным фактором, незначительно ухудшающим теплоизоляционную способность коврика, будет одновременно и позитивным фактором, способным уравновесить негативный.

Вывод формулы для определения R-value совсем не потребует от нас творческих мук, поскольку будет заключаться в подстановке двух переменных (толщины коврика и коэффициента теплопроводности материала, из которого он изготовлен) в уже известную формулу - а именно, в ту формулу, которая использовалась при вычислении R-value ижевского коврика (см. материал "Ижевский коврик" в данном разделе сайта) и "взломе стелс-технологии", произведённом выше в данной статье:

R-value коврика = (толщина коврика, выраженная в метрах / КТ материала в Вт/(мK)) / 0,1761.

За окончательный критерий оценки теплоизоляционных свойств коврика мы принимаем "предельную комфортную температуру использования" как параметр, характеризующий теплоизоляционные свойства коврика более прозрачно, чем R-value. Следует ещё раз обратить внимание читателя на тот "вуалирующий суть" эффект, который значение R-value способно оказать на непосвящённого человека: за кажущейся значительной разницей в значениях R-value может скрываться минимальная разница в температурах. Анализируя публикуемые производителями соотношения R-value/температура, мы обнаруживаем, что изменение значения R-value туристического коврика на единицу эквивалентно изменению минимальной "комфортной" температуры использования коврика примерно на 7 градусов.

 
   

Параметр "предельная комфортная температура использования" мы определяем как максимально низкую температуру поверхности, на которую положен коврик, при которой пользователь коврика (спальный мешок, белье, физическая кондиция, режим и характер питания которого соответствуют условиям), не будет иметь каких-либо существенных ощущений холода на протяжении всего своего сна.

 
   

Предельная комфортная температура использования коврика будет рассчитываться из выведенного с помощью формулы R-value посредством ещё одной формулы - а именно, той, которая была выведена нами ранее на основе таблиц перевода R-value в температуры, публикуемых некоторыми производителями туристических ковриков (см. "Обзор ковриков", разделы "Перевод значений R-value в температурные значения" и "Перевод R-value коврика в температуру с помощью формулы"). Эта формула выглядит так: ToC = -6,8 x R + 16,2.

 
   

Следующим примером мы напомним читателю ход вычислений по двум упомянутым выше формулам:

Толщина коврика = 12 миллиметров, коэффициент теплопроводности (КТ) материала коврика = 0,040 Вт/(мK) => R-value коврика составляет приблизительно (0,012/0,040)/0,1761 = 1,7. Дальнейший перевод полученного значения R-value в температуру: ToC = -6,8 x 1,7 + 16,2 = +5oC.

 
   

ПРОЦЕСС ВЫВОДА ФОРМУЛЫ R-VALUE
 
   

Само собой разумеется, что цель поставленной задачи (приблизительное определение R-value любого коврика, изготовленного из пеноматериала и имеющего толщину не более 5 сантиметров) предопределяет использование в формуле неких "средних значений" коэффициента теплопроводности пеноматериалов. Вопрос только в том, сколько "средних значений" коэффициента теплопроводности будут использованы в нашей формуле, и какими будут эти значения.

 
   

● Краткое напоминание о характеристиках материалов

 
   

К пеноматериалам, из которых сегодня производятся туристические коврики, относятся закрытоячеистые полиэтилен (ПЭ) и этиленвинилацетат (ЭВА), а также открыто-пористый полиуретан (ПУ), используемый в качестве наполнителя самонадувающихся ковриков. Как уже отмечалось, закрытоячеистые пеноматериалы обеспечивают лучшую теплоизоляцию, чем открыто-пористые; сравнение туристических ковриков, изготовленных по разным технологиям, позволило нам условно отнести закрытоячеистые пеноматериалы к категории, именуемой "максимум теплоизоляции при минимуме толщины" (см. "Обзор ковриков"). Помимо этого, из практики применения теплоизоляционных материалов в строительстве известно, что значение R-value открыто-пористых пеноматериалов составляет лишь немногим более половины значения R-value закрытоячеистых пеноматериалов, к которым относится, например, закрытоячеистый вспененный полиэтилен.

Полиуретан также используется в строительстве в качестве эффективного теплоизолятора, и даже обладает одной из самых лучших (то есть, самых низких) теплопроводностей среди всех имеющихся в продаже теплоизоляционных строительных материалов - однако, используемая в строительстве разновидность полиуретана является преимущественно закрытоячеистой. В отличие от закрытоячеистой, открыто-пористая разновидность полиуретана - то есть, та самая его разновидность, которая используется в качестве наполнителя самонадувающихся ковриков - обладает меньшей плотностью и значительно менее выраженными теплоизоляционными свойствами, и используется в основном в тех областях, где эти свойства не требуются (обивочные материалы, наполнители матрасов, подушек, автомобильных сидений, хозяйственные губки, системы фильтрации). Мало того, исходно имея высокую теплопроводность за счёт открытых пор, имеющих большие размеры, используемый в самонадувающихся ковриках открыто-пористый полиуретан дополнительно подвергается интенсивному перфорированию с целью снижения веса.

 
   

Предположение о том, что кажущаяся плотность пеноматериала, используемого сегодня как минимум в "ультралёгких" самонадувающихся ковриках, является параметром, характеризующим исключительно "масштабы перфорации" в этом материале, вряд ли будет далёким от истины. Фотография лёгкого самонадувающегося коврика, подсвеченного лампой сзади (см. справа; фотография увеличивается нажатием), наглядно демонстрирует эти "масштабы"; светлые пятна на фотографии соответствуют воздушным пустотам в пенополиуретане.

Пример перфорации наполнителя лёгкого самонадувающегося коврика (светлые пятна - воздушные пустоты в пенополиуретане)

 
   

Разновидность полиуретановой пены, именуемая "solid foam" (сплошная пена), уже почти не употребляется в производстве самонадувающихся ковриков - она практически полностью вытеснена "ультралёгкой пеной" (light foam/super-light foam), то есть пеной, не только имеющей исходно очень низкую плотность, но также и беспощадно перфорированной во всех возможных направлениях (продольно, перпендикулярно, а также диагонально). При этом снижение износостойкости материала не принимается во внимание, поскольку пенонаполнитель самонадувающегося коврика имеет оболочку, то есть, находится в буквальном смысле слова в "прочном мешке", защищающем его как от механических повреждений, так и от воздействия влаги и износа посредством сдавливающих нагрузок. Именно благодаря наличию  у самонадувающихся ковриков плотной и достаточно прочной оболочки, открыто-пористый наполнитель этих ковриков, исходно имеющий наименьшую износостойкость среди всех пеноматериалов, используемых для производства туристических изоматов, в реальной туристической практике сохраняет свою целостность намного дольше, чем закрытоячеистый пеноматериал, используемый в безоболочных ковриках.

Следует отметить, что манипуляции, которым подвергается пеноматериал туристических ковриков, являются результатом своеобразного "взаимодействия" производителя и потребителя: сегодняшнее снаряжение может завоевать сердце потребителя почти исключительно своим низким весом, ну а сам этот потребитель, покупая снаряжение, рассчитанное на определённые температуры, наконец-то удосуживается прикинуть в уме то количество ночей, которые он потенциально может провести при этих температурах - то есть, попросту говоря, размышляет примерно таким образом: "Зачем мне коврик на минус 20 градусов, если я таких градусов никогда не увижу?". Открытым, правда, остаётся вопрос о том, кто кого больше побуждает при подобном "взаимодействии": производитель потребителя, или наоборот.

 
 

● Определение "усреднённых" коэффициентов теплопроводности

 
   

Значения коэффициентов теплопроводности вспененных закрытоячеистых полиэтиленов, имеющих типичные для современных закрытоячеистых ковриков плотности от 30 до 50 кг/м3, с поразительной точностью повторятся у найденных нами крупных мировых производителей закрытоячеистых пеноматериалов, и составляют 0,039-0,042 Вт/(мK). За искомое среднее значение коэффициента теплопроводности вспененного закрытоячеистого полиэтилена мы принимаем значение 0,040 Вт/(мK). Любопытно, что данное значение совпадает с тем средним значением коэффициента теплопроводности, которое мы вывели для материала ижевского полиэтиленового коврика на основе данных его производителя (см. материал "Ижевский коврик" в данном разделе сайта).

Ещё более любопытным является совпадение среднего значения коэффициента теплопроводности вспененного закрытоячеистого полиэтилена с аналогичным параметром вспененного закрытоячеистого этиленвинилацетата. Чтобы не показаться голословными, приведём таблицу со значениями коэффициента теплопроводности закрытоячеистого этиленвинилацетата торговой марки Evazote (фирма Zotefoams Plc, Великобритания), то есть, той марки этиленвинилацетата, которая в настоящее время используется при производстве туристических ЭВА-ковриков чаще всего. Коврики, произведённые из той разновидности этого материала, которая имеет плотность 50 кг/м3 (Evazote EV50, см. крайний правый столбец таблицы), считаются в мировой туристической практике наиболее надёжными из всех ковриков, изготовленных из этиленвинилацетата. Именно из этого материала был изготовлен тот самый злоехидный "суслик", с которым мы встретились выше, в разделе "Стелс-технология в маркетинге туристических ковриков". Кстати, используя указанное в таблице значение коэффициента теплопроводности Evazote EV50 при новом расчёте R-value "суслика" с учётом его "двухслойности", мы обнаруживаем, что вывели "суслика" на чистую воду только частично.

 
   

КТ вспененного закрытоячеистого этиленвинилацетата
марки Evazote EV при его различных плотностях

Производитель

Материал

Плотность, кг/м3

30

50

Zotefoams Plc

Этиленвинилацетат (Evazote EV)

0,0402

0,0404

КТ = коэффициент теплопроводности, Вт/(мK); данные производителя

 
   

Таким образом, применяемые в туристических ковриках вспененные закрытоячеистые полиэтилен и этиленвинилацетат имеют одинаковую теплопроводность. Что, выражаясь общепринятыми в туристических форумах сокращениями, метонимами и гиперболами, означает следующее: "При равной толщине полиэтиленовые пенки и ЭВА-коврики греют одинаково". За "усреднённое" значение коэффициента их теплопроводности мы можем со спокойной душой принять значение 0,040 Вт/(мK).

 
   

Перейдём к открыто-пористому пенополиуретану, используемому в качестве наполнителя самонадувающихся ковриков. Проблема, с которой мы сталкиваемся при поиске "усреднённого" значения коэффициента его теплопроводности, заключается в следующем: в области теплоизоляции открыто-пористый полиуретан используется несравнимо реже, чем закрытоячеистый, и при этом чаще всего в виде аэрозоля. Таким образом, попытка отыскать у производителей пеноматериалов какие-либо данные о вспененном открыто-пористом полиуретане в листовом виде, заканчивается неудачей. Однако, даже если бы мы и обнаружили у производителей нужные нам данные, то, учитывая перечисленные в предыдущем разделе области применения открыто-пористого полиуретана, мы столкнулись бы с необычайно широким диапазоном плотностей и соответствующих им значений теплопроводности. Но это ещё не всё. Попытка упорядочить найденные значения всё равно не принесла бы успеха, поскольку мы забыли, что производители, превращая лист пенополиуретана в самонадувающийся коврик, подвергают этот лист ритуальным действиям, суть которых нельзя выразить иначе, как с помощью фразы "Долбят изо всех сил, как Бог на душу положит" (фотографический пример результата этих ритуальных действий Вы видели в предыдущем разделе).

И здесь мы вынуждены перейти к тому, что в начале этой статьи прозвали "ненаучным подходом". Выхода у нас нет - раз уж принято решение во что бы то ни стало вывести также и формулу, позволяющую вычислять приблизительное значение R-value самонадувающихся ковриков, то необходимо атаковать проблему "в лоб". В электронную таблицу Excel мы заносим несколько десятков существующих самонадувающихся ковриков, значения R-value которых известны (указаны их производителями), и программируем эту таблицу таким образом, чтобы она автоматически рассчитывала значение R-value каждого из этих ковриков из коэффициентов теплопроводности, вводимых в неё с шагом 0,001 в диапазоне 0,050-0,080 Вт/(мK). Определяя границы этого диапазона, мы ориентировались на уже вычисленное среднее значение коэффициента теплопроводности вспененных полиэтилена и этиленвинилацетата (0,040 Вт/(мK)), и на несколько размытый смысл выражения "лишь немногим более половины" в уже известной нам фразе "Значение R-value открыто-пористых пеноматериалов составляет лишь немногим более половины значения R-value закрытоячеистых пеноматериалов" (см. выше).

Следующим шагом таблица определяла для каждого коврика разницу между значениями R-value, рассчитанными ею из вводимых в неё значений коэффициента теплопроводности, и "эталонным значением R-value" (то есть, значением, указанным производителем коврика), а затем переводила эту разницу в температуры. При этом в каждом случае учитывались знаки отклонения: отрицательным отклонением считалась ситуация, когда при заданном на входе коэффициенте теплопроводности значение R-value коврика превышало эталонное значение (переоценка теплоизолирующей способности коврика), положительным - когда значение R-value коврика было ниже эталонного (недооценка теплоизолирующей способности коврика). Последним шагом определялось минимальное значение коэффициента теплопроводности, при котором у всех занесённых в таблицу ковриков отрицательное отклонение температуры от температуры "эталона" не превышало 2 градусов. Этим значением оказалось 0,066 Вт/(мK). Внимание: роль, которую "2 градуса" играли в процессе вычисления, разъяснена выше, в разделе "Важные условия и определения".

Таким образом, "средних значений" коэффициента теплопроводности, используемых в нашей формуле, будет ровно два: одно из них (0,040 Вт/(мK)) будет характеризовать одновременно полиэтилен и этиленвинилацетат, а второе (0,066 Вт/(мK)) - пенополиуретан, используемый в качестве наполнителя самонадувающихся ковриков. При сравнении значений R-value, соответствующих этим двум значениям коэффициента теплопроводности, мы видим, что R-value пенополиуретана составляет 60% от R-value вспененных полиэтилена и этиленвинилацетата, что хорошо согласуется с уже упомянутыми сравнительными исследованиями закрытоячеистых и открыто-пористых пеноматериалов, выявившими соотношение "Значение R-value открыто-пористых пеноматериалов лишь незначительно превышает половину значения R-value закрытоячеистых пеноматериалов".

 
 

● Вывод окончательной формулы

 
   

Названным выше двум коэффициентам теплопроводности будут соответствовать две формулы вывода R-value ковриков: 1) R-value ковриков, изготовленных из полиэтилена (ПЭ) или этиленвинилацетата (ЭВА) = (толщина коврика, выраженная в метрах/0,040)/0,1761 и 2) R-value самонадувающихся ковриков (полиуретан, ПУ) = (толщина коврика, выраженная в метрах/0,066)/0,1761. Учитывая возможную ошибку при переводе толщины коврика в метры и наличие в каждой из этих формул двух констант, выразим толщину коврика в сантиметрах и упростим формулы.

Окончательный вид наших формул будет следующим:

ВНИМАНИЕ:

1. Полиэтилен (ПЭ, PE) и этиленвинилацетат (ЭВА, EVA) обладают одинаковыми теплоизоляционными свойствами!

2. Приведённые ниже формулы вычисления R-value действуют для ковриков толщиной не более 5 см!

3. Важнейшим условием, обеспечивающим успешное применение приведённых ниже формул
при выборе коврика в соответствии с ожидаемыми в походе температурами,
является соответствие спального мешка этим температурам!

 
   

КОВРИКИ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА (ПЭ, PE) или ЭТИЛЕНВИНИЛАЦЕТАТА (ЭВА, EVA):
R-value = толщина коврика в сантиметрах х 1,42

 

САМОНАДУВАЮЩИЕСЯ КОВРИКИ - ПОЛИУРЕТАН (ПУ, PU):
R-value = толщина коврика в сантиметрах х 0,86

 

ПЕРЕВОД R-VALUE КОВРИКА В ТЕМПЕРАТУРЫ:
ToC = -6,8 x R-value +
16,2

 
   

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА НАДЁЖНОСТИ ВЫВЕДЕННЫХ ВЫШЕ ФОРМУЛ
 
   

Поскольку расчёт "усреднённого" коэффициента теплопроводности вспененных полиэтилена и этиленвинилацетата производился на основе "официальных" (опубликованных) показателей, а также благодаря несущественному разбросу этих показателей у различных производителей пеноматериалов, следует ожидать, что формула "R-value коврика = толщина коврика в сантиметрах х 1,42" будет с достаточно большой точностью отражать теплоизоляционную способность ковриков, изготовленных из полиэтилена (ПЭ) и этиленвинилацетата (ЭВА).

К глубокому сожалению, простой и эффективный подход, использованный при определении теплоизолирующей способности ковриков, изготовленных из полиэтилена и этиленвинилацетата, не может быть применен к вспененному полиуретану, используемому в качестве наполнителя самонадувающихся ковриков (причины были объяснены выше, см. раздел "Процесс вывода формулы R-value: определение "усреднённых" коэффициентов теплопроводности"). Желание "довести начатое дело до победного конца" даже в случае отсутствия исходных данных, на которые можно было бы опереться при расчёте, вынудило нас прибегнуть к пусть хоть и автоматизированному посредством программирования, но всё же далеко не "научному" методу расчёта, заключающемуся в буквальном смысле слова в "переборе" возможных значений.

Такой "непрезентабельный" способ вычисления может быть оправдан только намерением рассматривать в качестве окончательного параметра оценки теплоизоляционных свойств коврика именно предельную комфортную температуру его использования, поскольку при вычислении этой температуры мы полагаемся на информацию о взаимосвязи R-value и температуры, публикуемую производителями. Как уже отмечалось, подход производителя к переводу R-value в температуры является достаточно "щадящим" по отношению к пользователю коврика (см. "Обзор ковриков", раздел "О щадящем подходе производителя к переводу R-value в температуры, а также о двоякой сущности понятия "R-value туристического коврика"). Вполне возможно, что этот "щадящий подход" вызван тем обстоятельством, что в реальных походных условиях значение R-value коврика никогда не будет достигать того значения R-value, которое заявлено в его технических характеристиках, так как "официальное" (аппаратурное) вычисление R-value производится не только без учёта старения материала коврика, изменения температуры, влажности и циркуляции воздуха, но и без учёта сдавливания коврика телом пользователя, то есть, без учёта принципа "значение R-value изменяется пропорционально толщине коврика".

Таким образом, мы имеем основания полагать, что если в результате расчёта по выведенной нами формуле даже и случится завышение теплоизолирующей способности самонадувающегося коврика, то это завышение, будучи выраженным в температурах, не будет принимать критический характер (смысл выражения "критический характер" в контексте данной статьи описан выше, см. раздел "Важные условия и определения"). Ожидаемая же возможная недооценка теплоизолирующей способности коврика, выраженная в температурах, вполне может составить и более 10 градусов, но мы сознательно пренебрегаем ею, так как - повторим снова - нашей целью был вывод "щадящих" формул, то есть, формул, предназначенных не для маркетинга туристических ковриков, а для защиты своего собственного здоровья, и позволяющих получать достаточно надёжные результаты также и для ковриков, имеющих все признаки продукции, именуемой "ноунейм".

В целом, учитывая "двойной щадящий эффект", то есть, сочетание щадящего свойства наших формул (минимизация вероятности переоценки теплоизолирующей способности коврика) с щадящим характером публикуемых производителями таблиц перевода R-value ковриков в температуры, мы ожидаем, что результаты, полученные на основе выведенных в данной статье формул, будут достаточно надёжным ориентиром для туриста, степень "продвинутости" которого позволяет ему прогнозировать минимальные ожидаемые в походе температуры, и который желает знать, будет ли соответствовать этим температурам тот коврик, теплоизоляционная способность которого не задекларирована в его технических характеристиках.

 
   

ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫВЕДЕННЫХ ВЫШЕ ФОРМУЛ
 
   

В приводимой ниже таблице даны результаты вычислений по выведенным выше формулам, полученные для наиболее распространённых толщин современных туристических ковриков; для каждой комбинации "материал коврика и его толщина" указаны соответствующие значения R-value (R) и предельной комфортной температуры использования (To, по шкале Цельсия):

 
   

Ориентировочные значения R-value и предельной комфортной температуры использования
при различной толщине и материале коврика

Материалы ковриков

Толщина коврика в сантиметрах

0,5 см.

0,8 см.

1,2 см.

2,5 см.

3,8 см.

5,0 см.

Закрытоячеистые:

Полиэтилен (ПЭ, PE)
Этиленвинилацетат (ЭВА, EVA)

(R-value = толщина коврика в см. х 1,42)

R

To

R

To

R

To

R

To

для этого
типа материала
не релевантно

0,7

+11o

1,1

+9o

1,7

+5o

3,6

-8o

Открыто-пористый:

(самонадувающиеся коврики)

Полиуретан (ПУ, PU)

(R-value = толщина коврика в см. х 0,86)

для этого
типа материала
не релевантно

R

To

R

To

R

To

2,2

+1o

3,3

-6o

4,3

-13o

Таблица: Copyright Леонид Александров (Комбриг)
Сокращения:
R = R-value; To = предельная комфортная температура использования коврика (по шкале Цельсия)

 
   

ВПОЛНЕ СЕРЬЁЗНО О СЕРЬЁЗНЫХ ВЕЩАХ - ИНОЙ РАЗ НЕСЕРЬЁЗНЫМИ СЛОВАМИ
 
   

Нельзя исключить, что найдутся читатели, которые, прочтя изложенное в данной статье, прокомментируют его примерно таким образом: Как это так? Почему большую и интересную тему "Теплоизоляция" завершает такая безобразная вещь? Как можно свести к сухим и коротким формулам пышное разнообразие ассортимента современных туристических ковриков, чарующее и манящее ежеминутно? Откель такая беспощадность в расчётах, пошто такие милости в адрес мерзляков? Что это за температуры указаны у Вас в таблице - Вы что, не знаете, как крепки наши тело, дух и броня? И зачем "щадить" нас этой самой минимальной теплоизолирующей способностью коврика, на которую прозрачно намекала бесцеремонная и оскорбительная реплика "турист, продвинутость которого позволяет ему прогнозировать минимальные ожидаемые в походе температуры"? Ведь мы, выражаясь языком монументальной кинематографии, "желаем помучаться"!

Тем из читателей, кто оценивает своё удивление как "не знающее границ", по-видимому, потребуется снова, и, при этом, более внимательно, прочесть первый абзац этой статьи, а также её разделы "Важные условия и определения" и "Предварительная оценка надёжности выведенных выше формул". Прочим читателям, у которых приведённая выше таблица вызывает повышенную тревожность, мы коротко напомним некоторые элементарные механизмы, принцип действия которых ранее обсуждался в "Обзоре ковриков":

Тепловой комфорт сна, если его выразить упрощённо, обеспечивается в буквальном смысле слова "синхронной работой" коврика и спального мешка: одной из функций коврика является предотвращение оттока тепла в направлении почвы, то есть, сохранение тепла внутри спального мешка, а задачей спального мешка, "синхронизированной" с названной функцией коврика - удержание того тепла, отток которого предотвратил коврик. Выражаясь совсем уж простыми словами, это означает следующее: если тепло будет слишком интенсивно уходить вниз сквозь коврик, то "колотун" может достать тебя не только снизу, но также и сверху, независимо от свойств спального мешка. Да-да, именно так, учитывая тот объём, который теплопотери в направлении почвы составляют от общего объёма теплопотерь спящего на коврике.

Сам процесс лабораторного измерения R-value, и, в частности, контактный характер этого измерения (см. "Обзор ковриков", раздел "Методы определения R-value туристических ковриков"), сигнализируют о том, что выводимая из значения R-value некая "температура" является не чем иным, как температурой той поверхности, на которую положен коврик. К сожалению, пользователь туристического коврика часто упускает это обстоятельство из виду, принимая за "температуру использования коврика" именно температуру воздуха. В разделе "Мы говорим термоизоляция, подразумеваем температура..." (см. "Обзор ковриков"), мы привели свидетельства того, что температура воздуха и температура почвы не всегда бывают одинаковыми, и даже рассмотрели конкретный пример, в котором смена "ориентации" с температуры воздуха на температуру почвы потребовала более чем троекратного увеличения значения R-value коврика. Различение температур воздуха и почвы, принимающее особое значение в зимний и весенний периоды, вносит в практику использования туристических ковриков фактор, который можно условно назвать "Где и Когда". Игнорирование данного фактора может служить возможным объяснением встречающихся в туристических форумах обсуждений использования одного и того же коврика при одних и тех же температурах, в которых комментарии варьируются от "спал очень тепло" до "всю ночь колотило не на шутку".

Зимой туристы нередко рассчитывают на использование "даров природы", подкладываемых под коврики в качестве дополнительных теплоизоляционных средств. В силу естественных причин, одним из наиболее часто упоминаемых естественных теплоизоляторов является снег - однако, далеко не всё так идеально в том мире, где он изволит лежать великолепными коврами под голубыми небесами. Тот факт, что при минимальной плотности снега (то есть, при его очень большой насыщенности воздухом) теплопроводность снега может быть почти равной теплопроводности воздуха (который, как известно, является наилучшим теплоизолятором после вакуума), вряд ли даст нам какие-либо реальные преимущества, поскольку воспользоваться этими преимуществами мы сможем исключительно в определённых метеорологических условиях, да ещё и полностью исключив сдавливание снега ковриком - то есть, подвесив коврик таким образом, чтобы он едва касался снега. Рассуждая о сравнительно низкой теплопроводности снега в целом, не следует забывать, что в реальных походных условиях под ковриком может находиться не только снег в чистом виде, но и прослойка из его производных продуктов (воды или льда). Вода, имеющая теплопроводность, в 20 раз бльшую, чем у воздуха, возникает под ковриком в тот момент, когда снег начинает таять. В свою очередь, эта вода способна "одним махом" увеличить свою и без того безотрадную теплопроводность ровно в 4 раза - а именно, в момент своего превращения в лёд. Поговаривают, что чем костлявей коврик, чем мясистей тушка, и чем чаще эта тушка покоится на спине, тем более интенсивным является описанный выше незатейливый процесс перехода воды из одного своего состояния в другое. И не только поговаривают, ещё и фотографии демонстрируют: вот, дескать, видите тут проталину в снегу под ковриком, а там - ледяную корку на самом коврике? Ужасть.

Даже если предположить, что ни один из производителей туристических ковриков не закупает те материалы, из которых он делает коврики, а самостоятельно изготовляет их, то не следует ожидать, что эти производители будут в состоянии установить какие-либо "теплоизоляционные рекорды": вне всякого сомнения, все эти рекорды уже установлены предприятиями, занятыми массовым производством пеноматериалов, в котором теплоизоляции уделено далеко не последнее место.

Первостепенной задачей производителей туристических ковриков является создание по возможности наилучшего компромисса между хорошей теплоизоляцией, достаточно высокой механической прочностью, и максимально малым весом. Такая задача, однако, не является главенствующей при создании материалов, предназначенных для использования в качестве строительных теплоизоляторов - здесь на первый план выдвигается теплоизоляция, обеспечиваемая пеноматериалом, а его прочность не имеет решающего значения, так как эксплуатацией этого материала не предусматриваются его регулярная переноска, сворачивание, разворачивание, сдавливание и шлифование о камни, корни, сучки, колючки, песок, снег и лёд, а также использование в качестве разделочной доски или подставки под горячие котелки и сковороды. Соображения о компромиссе между различными физическими параметрами пеноматериалов, высказанные в разделе "Коротко о физическом аспекте происходящего внутри туристических ковриков" (см. "Обзор ковриков"), дают достаточно пищи для размышлений о том, за счёт чего именно можно было бы достичь увеличения износостойкости пеноматериала и какие побочные эффекты могло бы вызвать это увеличение, а также позволяют усомниться в том, что выведенные в данной статье значения "усреднённых" коэффициентов теплопроводности являются сильно завышенными.

Опять же выразим вышесказанное совсем уж простыми словами: если ты обнаружил производителя, выпускающего одновременно теплоизоляционные материалы и туристические коврики, то совсем не обязательно, что теплоизоляция, обеспечиваемая материалом этих ковриков, будет точно такой же, как теплоизоляция, обеспечиваемая прочей продукцией этого производителя. Мало того, если значение коэффициента теплопроводности, равное 0,040 Вт/(мK), не вызовет у тебя восторга, и тебе захочется "заменить" его на какое-то более благообразное значение, которое ты сможешь отыскать у современных теплоизоляционных пеноматериалов - скажем, на 0,031 Вт/(мK) - то не поленись вычислить "температурный эквивалент" прироста теплоизоляционной способности коврика, который даст эта "замена". Чтобы не утруждать тебя вычислениями, подскажем их результат для коврика толщиной ровно 1 сантиметр: значение R-value увеличится с 1,4 до 1,8, что будет соответствовать снижению температуры примерно на 3 градуса. Вполне можно допустить, что разница в 3 градуса будет способна существенно разнообразить многотрудную биографию туриста, но вот только побудить коврик снизить свою теплопроводность до значения 0,031 Вт/(мK) и при этом не потерять изрядной доли своей износостойкости, будет наверняка нелёгкой задачей. Исходные полимеры, из которых изготовляют пеноматериалы для туристических ковриков, имеют теплопроводность в пределах около 0,25-0,50 Вт/(мK), и эту теплопроводность они не изменят, какие бы имена ты не давал продукту, изготовленному из них. Многократно более низкая теплопроводность, наблюдаемая в готовом пеноматериале, достигается в основном за счёт "вдувания воздушных пузырей" в полимеры. А пузыри эти - в буквальном смысле слова "дело тонкое", оно прочности коврика свинью подложить может. И не только прочности: а вдруг пузыри лопнут, и вода в них попадёт? Это ж теперь на 3 абзаца назад возвращаться придётся, там вроде что-то про воду было, и про то, как она лихо тепло проводит. Ежели там правду писали, то содержимое пузырей может теперь проводить тепло в 80 раз лучше, чем до того, как эти пузыри лопнули. Ой, лучше не надо. Только бы не это.

Ну, а насчёт "пышного разнообразия ассортимента"... Действительно, при беглом знакомстве с современным рынком туристических ковриков, его ассортимент может представляться густым лесом самых разнообразных моделей, материалов и их характеристик. Но всё познаётся в сравнении - однако, при беглом знакомстве, несмотря на бросающееся в глаза разнообразие моделей, хорошее сравнение  произвести невозможно. Ведь речь, как мы уже заметили, идёт о характеристиках, которые имеют мерзкое свойство прятаться за другими характеристиками. Хотя бы уже выявленная закономерность увеличения R-value коврика преимущественно за счёт увеличения его толщины (см. материал "Ижевский коврик" в данном разделе сайта) провоцирует подозрение о том, что в "густом лесу материалов и их характеристик" могут царить не какие-то архисложные физические закономерности, а более простые механизмы. На поверку этот "густой лес" оказывается не таким уж и густым - чтобы убедиться в этом, достаточно пройтись по нему, будучи вооружённым очками, штангенциркулем, а также правильно запрограммированной электронной таблицей Excel. Блуждая по "лесу", измеряя, вычисляя и сравнивая, мы будем совершать ошибки, приходить к неправильным выводам, учиться на ошибках, исправлять свои выводы - но в конце концов нам удастся познать этот лес со всеми его изъянами и достоинствами. В этом лесу мы будем иногда наталкиваться на оставленные человеком метки - оставленные не в случайных местах, и поэтому, похоже, служащие тому, чтобы заставить нас сделать именно в этих местах какие-то выводы. Порой эти метки будут достигать весьма крупных размеров - как, например, та метка, что имела форму суслика и издевательскую надпись "Меня не видно, а я есть" (см. выше в данной статье). Вполне вероятно, что в какой-то момент мы познаем этот лес так глубоко, что начнём задумываться над вопросом "А что же всё-таки создаёт иллюзию его густоты?". И, может быть, в этот момент мы выроним из рук штангенциркуль и застынем, сражённые ужасным подозрением: а вдруг это... оно? То самое, о чём мы так много писали, что так холили и лелеяли, и так усердно переводили в температуры?

А что? Вон ведь, в примере, приведённом двумя абзацами выше, где мы мысленно "сдували" коэффициент теплопроводности пеноматериала коврика до блистательного значения 0,031 Вт/(мK), конечный результат, несмотря на заметное изменение R-value, какой-то плюгавый вышел. Эдак можно заместо 0,040 любое значение за "среднее" принимать - ну, конечно, чтобы оно в процессе своих флуктуаций оставалось в разумных рамках. Неужто мы зря считали? Аль производитель, переводя R-value в температуры, над нами издевается? Али сам под собой сук пилит?

А где-то рядом, на полянке, будет сидеть некто на элементарной "пенке" толщиной менее одного сантиметра. Созерцая наше замешательство и поглаживая свой коврик, он будет сладостно приговаривать: "Его относительная теплопроводность R от 8 нового до 6 после 5 лет эксплуатации. Это надёжный, неубиваемый, непромакаемый, практически вечный коврик на самый широкий диапазон температур. От +50 до -50".

Чтобы не обидеть его, в предыдущем предложении мы привели дословную цитату - хотя, одна буква и один термин в ней вызывали зуд в руках. Эту цитату легко отыскать - в том самом пространстве, где Вы отыскали и ту статью, которую читаете в данный момент.

И хорошо. Всем бы таких широких диапазонов и таких красивых R-value.

 
   

ВСЁ О ТУРИСТИЧЕСКИХ КОВРИКАХ: СПРАВОЧНИК
Справочник по коврикам

Внимание: в данной статье автор исходил из того, что читатель разбирается в особенностях различных современных туристических ковриков, а также имеет опыт их эксплуатации. Читателю, не знакомому с использованными в этой статье терминами, следует обратиться к подробному обзору всех существующих технологий производства туристических ковриков, озаглавленному "Справочник: всё о туристических ковриках". Данный обзор, материал которого регулярно актуализируется, находится в этом же разделе сайта ("Снаряжение"). Быстрее всего перейти к этой статье Вы можете, нажав на картинку, данную слева; материал откроется в новом окне браузера.

Другие статьи автора на тему "Туристические коврики":

ТЕСТ ТУРИСТИЧЕСКОГО КОВРИКА EXPED SYNMAT WINTERLITE MW
SynMat Winterlite
ТЕСТ ТУРИСТИЧЕСКОГО КОВРИКА SEA TO SUMMIT COMFORT PLUS INSULATED RECTANGULAR
Sea to Summit
ТЕСТ ТУРИСТИЧЕСКОГО КОВРИКА THERM-A-REST NEOAIR XTHERM
NeoAir XTherm
ИЖЕВСКИЙ КОВРИК: РАСЧЁТ R-VALUE
Ижевский коврик
ТЕСТ: ПУХОВЫЙ КОВРИК DOWNMAT ШВЕЙЦАРСКОЙ ФИРМЫ EXPED
Пуховый коврик
     
 

 
   
К оглавлению раздела К началу статьи

Copyright 2012 Леонид Александров (Комбриг)
публикация статьи: июль 2012 г.

 
   

Внимание: необходимость написания статей диктуется желанием автора данного сайта обеспечить русскоговорящего туриста подробной, и при этом регулярно актуализируемой информацией "из первых рук". Следует учитывать, что статьи, представленные на данном сайте, представляют собой результаты длительных (иногда многомесячных) и самостоятельно проведённых автором исследований, анализа автором собственных наблюдений и ошибок, а также многочисленных контактов автора с различными организациями - например, производителями спортивного снаряжения или ведомствами, специфика которых связана с альпийской тематикой. На тексты, опубликованные на данном сайте, автор даёт своеобразную "гарантию" - в чём она заключается, Вы узнаете, нажав на картинку, данную справа.

Гарантия Комбрига - что это такое?

 
   

Желающим же "потырить материальчик" с этого сайта рекомендуется сперва прочитать условия пользования материалами данного сайта (даны в самом низу страницы), затем поинтересоваться значением слова "копирайт", и в заключение задать себе вопрос о целесообразности смены своего статуса на статус плебеев, быдла, шпаны и гопоты.

 
   
   

 

Copyright 2012 Леонид Александров (Комбриг). Все материалы этого сайта являются интеллектуальной собственностью автора. Запрещено копирование материалов данного сайта и их публикация (также частичная), в печатных изданиях, интернете и иных источниках и/или их коммерческое использование. Материалы, размещенные на данном сайте, не носят какого-либо коммерческого или рекламного характера. В этих материалах выражено личное мнение автора, которое может кардинально отличаться от мнения читателя. Автор материалов, размещенных на данном сайте, не несет никакой ответственности за действия, которые будут предприняты читателем по прочтении этих материалов, а также за неверную интерпретацию их содержания.

 

 
Google