عایق الاستومریک حرارتی برودتی برای سیستم های تأسیساتی در صنعت تأسیسات و ساختمان ، در حال حاضر جایگاه بسیار ویژه ای نسبت به رقبای سنتی خود پیدا کرده است . و در کوچکترین پروژه های ساختمانی تا عظیم ترین آن، انواع عایق الاستومری انتخاب اول مهندسین ، پیمانکاران و کارفرمایان می باشد .
روش های انتقال گرما (هدایت ، همرفت و تشعشع)
دانستن روش های انتقال گرما مهم است. گرما از طریق هدایت، همرفت یا تشعشع، یا ترکیبی از هر سه منتقل می شود. گرما همیشه از جای گرم تر به جای سردتر می رود؛ زیرا به دنبال تعادل است. اگر داخل فضای عایق کاری حرارتی شده سردتر از هوای خارج باشد، گرما از بیرون به درون کشیده می شود و بالعکس. تفاوت دمایی بیشتر، باعث جریان سریع تر گرما به فضای سردتر می شود.
هدایت
در این روش، انرژی گرمایی از طریق انتقال مولکول به مولکول یک ماده جامد، مایع یا گاز، انجام می شود.
در این روش، برای اینکه گرما هدایت شود باید تماس فیزیکی بین ذرات برقرار شود و کمی تفاوت دمایی وجود داشته باشد.
بنابراین، هدایت دمایی مقدار سرعت جریان گرما از ذره به ذره است.
میزان جریان گرما توسط یک ماده خاص تحت تأثیر تفاوت تفاوت دما و هدایت دمایی آن ماده است.
همرفت
در این روش، زمانی که یک سیال (مایع یا گاز) گرم شده از مکانی به مکان دیگر حرکت می کند، با حمل گرما، آن را انتقال می دهد.
میزان جریان گرما بستگی به دمای گاز یا مایع و میزان جریان آن دارد.
تشعشع
انرژی گرمایی به شکل نور، در قالب پرتو مادون قرمز یا سایر اشکال امواج الکترو مغناطیسی هم منتقل می شود.
این انرژی از یک جسم داغ آغاز شده و می تواند آزادانه از درون محیط شفاف حرکت کند. اتمسفر، شیشه و مواد نیمه شفاف مقادیر قابل توجهی گرمای تشعشعی را از خود عبور می دهند، که می تواند در برخورد با یک سطح، جذب آن شود. واضح است سطوح کمرنگ یا براق گرمای تشعشعی را بیش از سطوح تیره یا سیاه بازتاب می کنند ، بنابراین آرامتر گرم می شوند.
مشخصات دمایی عایق های الاستومریک حرارتی – برودتی
مشخصات دمایی عایق های الاستومریک حرارتی – برودتی و سایر مواد و مصالح ساختمانی یا معین ، به سادگی قابل اندازه گیری هستند.
مقدار حرارت منتقل شده از طریق مواد ترکیبی نیز قابل محاسبه است. به هر حال، دانستن و درک مسایل تکنیکی برای امکان محاسبه پرت حرارتی و درک فاکتورهای دخیل در آن ضروری است.
انرژی گرمایی
یک کیلوکالری (۱ kcal یا ۱۰۰۰ کالری) مقدار گرما (انرژی) است که برای بالا بردن دمای یک کیلوگرم آب به میزان یک درجه سلسیوس (°C) مورد نیاز است.
واحد استاندارد SI برای انرژی، ژول (J) است. یک کیلوکالری تقریباً معادل ۴.۱۸ کیلوژول است. واحد دیگر برای اندازه گیری انرژی گرمایی Btu (واحد دمایی بریتانیایی) است. یک Btu برابر با یک کیلوژول است.
هدایت دمایی
هدایت دمایی، مقدار ظرفیت یک ماده برای هدایت گرما از طریق حجم آن است. مواد عایق الاستومریک حرارتی- برودتی مختلف و سایر مواد مقادیر هدایت دمایی خاصی دارند که می تواند برای اندازه گیری تأثیر عایق بودن آنها مورد استفاده قرار گیرد.
این شاخصه به عنوان مقدار گرما / انرژی که می تواند در واحد زمان از درون واحد سطح ماده ای به ضخامت واحد، زمانی که یک واحد اختلاف دما وجود دارد، تعیین می شود.
هدایت دمایی می تواند به شکل kcal m-۱ °C-۱، Btu ft-۱ °F-۱ و در واحد SI به شکل (W) m-۱ °C-۱ بیان شود. همچنین هدایت دمایی تحت عنوان مقدار k هم شناخته می شود.
ضریب رسانایی دمایی “λ” (kcal m-2 h-1 °C-1)
این مقدار تحت عنوان λ شناخته می شود و به عنوان مقدار گرمای (به کیلوکالری) هدایت شده در یک ساعت از درون یک متر مربع ماده به ضخامت یک متر، زمانی که افت دما درون آن ماده تحت ساختار پایدار جریان گرما به میزان یک درجه سانتی گراد باشد، تعیین می شود.
λ می تواند به شکل Btu ft-۱ h-۱ °F-۱ یا W m-۲ Kelvin (K)-۱ نیز بیان می شود.
مقاومت دمایی (R-value)
مقاومت دمایی (R-value) نقطه مقابل λ (۱/λ) است و برای محاسبه مقاومت دمایی هر ماده یا مواد ترکیبی، مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت دمایی می تواند به شکلی ساده به عنوان مقاومت یک ماده خاص در مقابل جریان گرما بیان کرد. یک ماده عایق حرارتی- برودتی خوب، مقاومت دمایی بالایی دارد. برای ضخامت هایی به غیر از ۱m، مقاومت دمایی مستقیماً با افزایش ضخامت عایق الاستومریک حرارتی برودتی ، افزایش می یابد. در حقیقت این x/λ است که در آن x ضخامت عایق به متر است.
ضریب انتقال حرارت (U) (kcal m-2 h-1 °C-1)
سمبل U ضریب کلی انتقال حرارت برای هر بخش از یک ماده یا مواد ترکیبی را تعیین می کند. واحدهای SI برای U به شکل کیلوکالری بر متر مربع از مقطع بر ساعت بر درجه سلسیوس، تفاوت بین دمای هوای داخل و دمای هوای خارج، است. همچنین می تواند در واحد سیستم های دیگر نیز بیان شود. ضریب U شامل مقاومت دمایی هر دو سطح دیوارها و کف است که در حقیقت مقاومت دمایی لایه های منفرد و فضاهای هوایی است که ممکن است درون دیوار یا کف قرار گرفته باشند.
نفوذ پذیری در مقابل بخار آب (pv)
نفوذ پذیری در مقابل بخار آب به عنوان مقدار بخار آبی که از درون واحد سطح یک ماده به ضخامت واحد وقتی که تفاوت فشار آب بین دو سطح ماده واحد است، عبور می کند، شناخته می شود.
همچنین می تواند به شکل g cm mmHg-۱ m-۲ day-۱ یا در سیستم SI به شکل g m MN-۱ S-۱ (گرم متر بر مگا نیوتن بر ثانیه) بیان می شود.
مقاومت در مقابل بخار آب (rv)
این مقاومت در حقیقت نقطه مقابل نفوذ پذیری در مقابل بخار آب است و به شکل rv=1/pv تعیین می شود.
چرا عایق کاری حرارتی برودتی لازم است؟
اولین عملکرد مواد عایق الاستومریک حرارتی برودتی ، کاهش انتقال دما از طریق دیواره ها، کف، لوله ها و سایر قسمت ها، به محیط های مجاور است.
با کاهش مقدار نشت گرما، انرژی مورد نیاز برای حفظ دما کاهش و طبیعتاً ضریب عملکرد سیستم افزایش می یابد. عایق کاری حرارتی برودتی دیوارها می تواند مقدار پرت گرما و به تبع آن مقدار انرژی مصرفی مورد نیاز را کاهش دهد.
مزایای اصلی عایق کاری حرارتی برودتی
- پیشگیری از انتقال حرارت بین محیط و فضاهای تهویه شده داخلی و جلوگیری از نشت دما
- بهینه سازی ظرفیت های عملکردی و کاهش هزینه ها
- کمک به کاهش نیاز به انرژی برای سرمایش و گرمایش
مواد تشکیل دهنده عایق الاستومریک حرارتی برودتی
به دلیل این که در اغلب موارد هزینه عایق کاری یک فضا رقمی نسبتاً قابل توجه است، انتخاب صحیح عایق الاستومریک حرارتی برودتی می تواند بسیار مهم باشد.
بیشتر مواد عایق دمایی به صورت تجاری برای عایق کاری حرارتی فضاهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، اما فقط برخی از آنها به طور کامل نیازها را برآورده می کنند. یکی از مسایل اصلی در این مورد فقدان مقاومت مکانیکی کافی و جذب رطوبت است. مشکل بعد حبس حباب های هوا زیر عایق الاستومریک حرارتی برودتی در هنگام نصب است، این مسأله باعث می شود تا رطوبت زیر عایق جمع شود و سبب افت شدید اثر بخشی عایق و تخریب آن می شود.
هدایت دمایی آب (در ۱۰ درجه سانتی گراد) معادل ۰.۵ kcal m-۱ h-۱ °C-۱ ودر یخ معادل ۲ kcal m-۱ h-۱ °C-۱ (حدود ۴ برابر بیشتر از آب) است، در حالی که در هوای خشک راکد حدود ۰.۰۲ kcal m-۱ h-۱ °C-۱ است. شکل زیر هدایت دمایی گاز R-11، هوای خشک، بخار آب و یخ را درون یک ماده عایق الاستومریک حرارتی برودتی نشان می دهد و بیان می کند که اگر هوا / گاز با بخار آب جایگزین شود چه افزایش معنا داری در هدایت دمایی روی خواهد داد.
جذب رطوبت توسط مواد عایق الاستومریک حرارتی برودتی
جذب رطوبت توسط مواد عایق الاستومری نه تنها بر اثر نشت مستقیم آب روی می دهد، بلکه می تواند بر اثر تقطیر آب در زمان پایین آمدن دما و رسیدن آن به پایین تر از نقطه شبنم نیز روی دهد.
بنابراین به کارگیری سدهای بخار آب مناسب، بیشترین اهمیت را در محافظت از عایق در برابر جذب رطوبت دارد. در بیشتر اقلیم ها، اگر دمای هوای خارج بیشتر از داخل باشد، بخار آب تمایل دارد از خارج به داخل حرکت کند. بنابراین لازم است که از یک لایه ضد رطوبت غیر قابل نفوذ بر روی سطح خارجی عایق استفاده شود تا از ورود آب به درون عایق جلوگیری کند.
همچنین سد بخار می تواند در زمان ساخت عایق ها به سطح آنها افزوده شود، یا این که از ورق های گالوانیزه سبک، آلومینیوم لمینت شده با پلاستیک، پلاستیک تقویت شده، ورق های پلیتن، فیلم های پلاستیکی به حداقل ضخامت ۰.۲ mm یا فویل آلومینیوم با حداقل ضخامت ۰.۰۲ mm یا مواد مشابه بدین منظور استفاده شود. حداقل ضخامت ورق های آلومینیومی یا گالوانیزه باید ۰.۳ mm باشد.
مشخصات مواد عایق الاستومریک حرارتی برودتی مطلوب
هدایت دمایی
بهترین مواد عایق الاستومریک حرارتی برودتی بایستی کمترین هدایت دمایی را داشته باشند، تا ضریب کلی انتقال حرارت را کاهش دهند. در این صورت، به مقدار عایق کمتری نیاز است. گاز خشک راکد یکی از بهترین مواد عایق است. میزان اثر بخشی عایق های تجاری معمول به وسیله مقدار گاز محبوس در آنها و تعداد حفرات گازی، تعیین می شود.
بنابراین، بیشتر بودن تعداد سلول ها (که می توانند گاز راکد را حبس کنند) و کوچک تر بودن اندازه آنها، سبب کاهش هدایت دمایی عایق می شود. این سلول ها نباید به هم مرتبط باشند چون سبب انتقال حرارت به شکل همرفتی می شوند.
نفوذ پذیری در برابر بخار و رطوبت
بهترین مواد عایق باید نفوذ پذیری بسیار کمی در برابر بخار و رطوبت داشته باشند. بنابراین، جذب آب ناچیز می شود و تقطیر و خوردگی به حداقل می رسد.
ویژگی های مقاومتی / نصب
ماده عایق حرارتی برودتی باید در برابر آب، حلال ها و مواد شیمیایی مقاوم باشد. بایستی بادوام باشد و خاصیت عایق بودن خود را زود از دست ندهد. باید قابلیت اجرا با چسب های مختلف را داشته باشد. وزنش سبک و حمل و نصب آن آسان باشد.
باید بتوان از ابزار معمول برای نصب آن استفاده کرد. در عین پایین بودن نسبی قیمت اولیه دارای دوامی مناسب باشد. نباید تحت تأثیر قارچ و کپک قرار گیرد یا حیوانات موذی را جذب کند و در نهایت پایداری ابعادی داشته باشد و تخریب نشود.
ویژگی های ایمنی
مواد عایق الاستومریک حرارتی برودتی باید غیر اشتعال زا و غیر قابل انفجار باشند و در صورت استفاده از مواد قابل سوختن در ترکیب آنها باید دقت شود تا این مواد در هنگام سوختن گازهای سمی تولید نکنند.
گروه صنعتی لینکران تولیدکننده و تأمین کننده محصولات نوین صنعت و ساختمان
اعم از انواع عایق الاستومری ، عایق الاستومریک حرارتی برودتی ،عایق صوتی ، عایق لوله ای و عایق INSPIRE
