Thermische isolatie: 5 belangrijke feiten die u moet weten

Onderwerp van gesprek: Thermische isolatie

Definitie van thermische isolatie

Wanneer twee objecten in thermisch contact met elkaar staan ​​of onder invloed van straling staan, staat het proces van uitputting van de warmteoverdracht tussen de entiteiten bekend als thermische isolatie. Het is precies het tegenovergestelde van wat thermische geleidbaarheid kan worden gedefinieerd. In wezen kan een object met een zeer lage thermische geleidbaarheid worden beschouwd als een goed geïsoleerd materiaal. 

Thermische isolator

Terwijl thermische isolatie het proces is van uitputting van warmteoverdracht, zijn thermische isolatoren materialen die het isolatieproces gebruiken. Het voorkomt dat warmte-energie wordt overgedragen van het ene object naar het andere. Dit kan in detail worden bekeken vanuit een thermodynamisch perspectief terwijl de principes van warmte-energie en meer worden begrepen.

Warmte Isolatie

Het is een vorm van energie die afhankelijk is van een andere factor die temperatuur wordt genoemd. De overdracht van energie in de vorm van warmte van het ene lichaam naar het andere resulteert in een temperatuurverschil. Warmte stroomt meestal van een warmer naar een kouder lichaam. Het speelt een belangrijke rol in de principes van thermodynamica. Als een lichaam koud is, betekent dit dat warmte wordt afgevoerd en geen koude, wat een leuk feit over deze vorm van energie oplevert.

Warmte kan op drie verschillende manieren worden overgedragen.

1. Geleiding
2. Conventie
3. Bestraling

Geleiding is het energieoverdrachtproces tussen twee objecten waarbij het uitwisselingsmedium door direct contact plaatsvindt. Tegelijkertijd is convectie de overdracht van energie door de beweging van materie, waarbij lucht als medium wordt gebruikt. Straling is het overdrachtsproces dat plaatsvindt zonder enig medium maar met behulp van elektromagnetische golven.

De drie vergelijkingen met betrekking tot de drie vormen van warmteoverdracht zijn als volgt:

Geleiding: Q = [k · A · (Thot - Tcold)] / d

Convectie: Q = hc · A · (Ts - Tf)

Straling: P = e · σ · A · (Tr4 - Tc4) (volgens de wet van Stefan-Boltzmann)

Voorbeelden van de overdrachtsmethoden die in ons dagelijks leven onder geleiding te vinden zijn, kunnen zo simpel zijn als versnelde vibrerende moleculen in de hand wanneer ze in contact komen met een hete koffiemok. Dit betekent dat de hand is opgewarmd waar de overdracht van energie plaatsvond door direct contact. 

Een typisch voorbeeld van convectie zou zijn: afkoeling, waar de etenswaren die in de koelkast worden bewaard in wezen koud worden door convectie van lucht en andere koelmiddelen. 

Straling is de wijze van overdracht door een leegte, zoals de warmte van de zon die de aarde bereikt.

Waarom thermische isolatie? Zijn doeleinden en vereisten

Het doel van thermische isolatie is om de temperatuur in zoiets kleins als een individuele woning te temperen tot zo complex als een kernreactor. Thermische isolatie is bedoeld om de constructie-elementen te versterken tegen schade veroorzaakt door vocht of thermische impact op het onderdeel. De slijtage van het object of het onderdeel kan in de winter worden verminderd met thermische isolatie, die dient voor energiebesparing. Tegelijkertijd is tijdens de zomer de oververhitting aanzienlijk uitgeput. 

Voordelen van thermische isolatie

Thermische isolatie zorgt voor een optimale omgeving die de omgeving warm houdt in de winter en koel in de zomer, waardoor comfortabel wonen en werken mogelijk wordt. Vanwege de vraag naar een comfortabele leefomgeving, verhoogt thermische isolatie de energiebesparing en onderhoudskosten aanzienlijk. Het helpt ook voorkomen dat vocht op de binnenwanden van een kamer of container wordt afgezet als gevolg van temperatuur en vochtigheid.

Thermische isolatie materieel

1. Glasvezel
2. Polyurethaanschuim
3. Cellulose
4. Polystyreen
5. Minerale wol

Thermische isolatie Glasvezel: 

het is de meest voorkomende en meest gebruikte methode voor thermische isolatie in moderne huizen. Het is afgeleid van fijn geweven silicium, gerecyclede glasfragmenten en zanddeeltjes die glaspoeder bevatten. 

Glasvezel of glaswol wordt over het algemeen gebruikt als akoestisch isolatiemateriaal, een binnenmateriaal dat wordt toegepast onder schuine daken of houten vloeren. Omdat glasvezel hun isolatiewaarde verliest bij contact met vocht of vocht, worden ze meestal binnen huizen gezien en niet buiten.

Isolatiewaarden van het materiaal worden gegeven door,

• Dichtheid = 25 kg / m³
• Warmteopslagcapaciteit = 800 J / kgK
• Brandklasse => A2, S1, d0 (blussen door zelf en laag vlamvermogen)
• λ = 0.032 tot 0.040 W / ml-K
• Diffusieweerstand: 1

Cellulose:

Dit type thermische isolatiemethode wordt tegenwoordig beschouwd als een van de meest milieuvriendelijke processen. Cellulose bestaat voor 70-80% uit gerecycled denim, papier of karton in de vorm van los schuim dat zwaar behandeld is (15% volume) met (NH₄) ₂SO₄, boorzuur of borax. Het wordt beschouwd als de beste vorm van thermische isolatie tegen brandwerende oplossingen die hoofdzakelijk worden gebruikt om warmteverlies te beperken en geluidsoverdracht te vergroten. 

Eigenschappen van cellulose, 

• Thermische geleidbaarheid = 40 mW / m · K 
• R-waarde = R-2.6 tot R-3.8 per 100 mm 
• Dichtheid = 57 kg / m3

Minerale wol:

De glaswol of minerale wol wordt veel gebruikt vanwege zijn functionele eigenschappen, gemakkelijke aanschaf en eenvoudige bediening. Minerale wol omvat gesponnen garen vervaardigd uit gesmolten of gerecycled glas of steen (steenwol). Steenwol wordt gemaakt van basalt, waarbij de draden op een unieke manier worden gecombineerd om een ​​wollige structuur te vormen voor isolatie. Hierna wordt de wol geperst tot minerale matten of platen die voor isolatiedoeleinden van de markt kunnen worden gekocht. 

Minerale wol wordt over het algemeen gebruikt om spouwmuren, buitenmuren, scheidingswanden en opgeslagen vloeren te isoleren. Ze worden ook op grote schaal toegepast in industriële toepassingen zoals machines, airconditioners, enz. 

Aantal eigendommen: 

• λ = 0.03 W / mK tot 0.04 W / mK
• Dichtheid = 30-200 kg / m³
• R = 0.035 W / mK

Polystyreen:

Dit is ook algemeen bekend als piepschuim, is een waterdicht thermoplastisch schuim dat temperatuur en geluid zeer effectief isoleert. Ze zijn er in twee typen: EPS (uitgebreid) en XEPS (geëxtrudeerd), die verschillen in kosten en prestaties. Ze hebben een zeer glad oppervlak van isolatie dat in geen enkele andere soort wordt gevonden, meestal gemaakt in gesneden blokken, waardoor het zeer ideaal is voor isolatie. Het schuim is soms brandbaar en vereist een coating van hexabromocyclododecaan (HBCD), een brandwerende chemische stof. 

De belangrijke voordelen zijn dat het uitstekende dempende eigenschappen bezit, lichtgewicht van aard is, lage thermische geleidbaarheid heeft en zeer weinig vocht absorbeert, meestal 98% lucht en 100% recyclebaar. 

Aantal eigendommen: 

• R = 4-5.5
• Dichtheid = 0.05 g / cm3
• λ = 0.033 W / (m · K)
• Brekingsindex = 1.6

Polyurethaanschuim:

Het is de meest voorkomende en uitzonderlijke vorm van thermische isolatie waarbij gebruik wordt gemaakt van niet-chloorfluorkoolstof (CFC) als blaasmiddel om de schade aan de ozonlaag te verminderen. Het zijn schuimen met een lage dichtheid die bestaan ​​uit gas met een lage geleidbaarheid in hun omhulsels en die op de geïsoleerde gebieden kunnen worden gespoten. 

Ze zijn licht van gewicht in relativiteit en wegen bijna 2 pond / ft3. Ze zijn ook brandwerend en worden gebruikt op ondergronden zoals baksteenblokken, beton, enz., Door directe bevestiging. Het wordt ook gebruikt in het geval van onafgewerkt metselwerk door het schuim in de gewenste vorm en maat te snijden. Het schuim wordt vervolgens bedekt met constructieve lijm, drukt het tegen het metselwerkoppervlak en dicht de voegen tussen de platen af ​​met het uitzettende schuim. 

Aantal eigendommen:

• λ = 0.022 W / mK tot 0.028 W / mK
• Dichtheid = 30 kg / m³ tot 100 kg / m³
• R = 6.3 / inch dikte

Soorten thermische isolatie

Deken: Batt and Roll-isolatie

De meest bekende en breed toegankelijke soort isolatie is dekenisolatie, die wordt geleverd in Batts of Rolls. Het bestaat uit flexibele vezels, glasvezel. Batts en Rolls zijn ook afgewerkt met minerale wol, plastic en natuurlijke vezels, zoals katoen en schapenwol. De isolatie van de deken wordt hoogstwaarschijnlijk gebruikt in onafgewerkte muren, vloeren en plafonds en deze isolatie kan gemakkelijk tussen stijlen, balken en balken worden aangebracht. Dit type isolatie wordt veel gebruikt, omdat het geschikt is voor standaard afstanden tussen stijlen en balken die relatief vrij zijn van verschillende obstakels. Dit type is ook relatief duur in vergelijking met de andere.

Betonblok thermische isolatie

Betonblokisolatie wordt op verschillende manieren verwerkt, zoals het toevoegen van schuimrubber of lucht in het betonmengsel om de gewenste R-waarden te krijgen. Betonblokisolatie wordt veel gebruikt voor onafgewerkte wanden, inclusief funderingsmuren, en wordt ook veel gebruikt bij bouw en renovatie. De installatie vereist gespecialiseerde vaardigheden zoals stapelen, het isoleren van betonblokken zonder mortel en het verlijmen van oppervlakken. De kernen zijn geïsoleerd om de gewenste R-waarden te bereiken, wat ons ook helpt de temperaturen te matigen.

Isolerend betonnen schuim 

Het materiaal dat wordt gebruikt bij het maken hiervan zijn schuimplaten of schuimblokken. Dit type isolatie wordt veel gebruikt om onafgewerkte muren af ​​te werken, evenals funderingsmuren voor nieuwbouw. Ze zijn ook opgenomen als onderdeel van de bouwconstructie. Deze categorie isolatie wordt veel gebruikt in de bouw. Omdat ze in de muren van het huis zijn ingebouwd, verhoogt dit de thermische weerstand.

Stijve vezelige of vezelisolatie

Glasvezel en minerale wol worden gebruikt om vezelisolatie te assimileren. Stijve vezelisolatie wordt veel gebruikt in regio's die bestand zijn tegen hoge temperaturen en wordt vaak gebruikt voor kanalen in niet-geconditioneerde ruimtes. Vezelisolatie wordt gemaakt door HVAC-aannemers, produceert meestal de isolatie en installeert deze op ventilatieopeningen. Deze worden voornamelijk gebruikt vanwege het vermogen om hoge temperaturen te weerstaan.

Structurele geïsoleerde panelen (SIP's)

Dit is voornamelijk schuimkarton of vloeibaar schuim isolatie kern en stro-kern isolatie. Ze zijn verwerkt in onafgewerkte muren, plafonds, vloeren en de initiële constructie van daken. Ze worden uitgevoerd door bouwvakkers die SIP's in elkaar passen om muren en daken te vormen. De voordelen van het gebruik van dit type isolatie zorgen voor een consistente en hogere isolatie in vergelijking met traditionele isolatie. SIP's hebben een beperkte tijd nodig om te implementeren.

Thermische isolatie in de nucleaire sector

Het algemene idee van een kerncentrale is dat deze wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken met kernsplijting. 

Kernreactorkernen dienen een specifiek doel bij het vrijgeven van enorme hoeveelheden warmte en werkoutput van energie. De insluiting van de kernreactor in een container is een grote ruimte waarin het nucleaire stoomtoevoersysteem (NSSS) is opgenomen.

 De NSSS heeft een reactor, kleppen, leidingen, pompen en andere verschillende componenten en apparatuur. De NSSS produceert een zeer substantiële netto positieve warmtebelasting. Isolatie van hete leidingen en apparatuur in de reactor heeft één doel: het beheersen van de koelbelasting van de container. Inperkingskoeling wordt uitgevoerd om die warmte te verwijderen die rechtstreeks is gekoppeld aan een waterlichaam (rivier, meren, enz.) Of dampcompressiekoeling, zoals airconditioning. De technische specificaties van de kerncentrales zullen worden gealarmeerd als de warmtebron meer warmte afgeeft dan de standaard koelsnelheid.

Thermische eigenschappen van isolatie

Er zijn specifieke primaire overwegingen die moeten worden gekozen tijdens het selectieproces van isolatie. Deze eigenschappen variëren naargelang het gekozen materiaal, gaande van wol tot thermische isolatie van kernreactoren. Het verschil in thermische eigenschappen van de isolatietypen maakt een verschil in de mate van efficiëntie, prestaties en duurzaamheid. 

De verschillende eigenschappen waarmee rekening moet worden gehouden zijn: 

Emissiviteit (E):

Een materiaal geschreven als ε wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de energie die door het materiaal wordt uitgestraald en de energie die wordt uitgezonden door een zwart lichaam bij een vergelijkbare temperatuur. In termen van de leek is het nuttig bij het uitzenden van energie zoals thermische straling, zoals infraroodenergie.

Warmtegeleiding (C):

Het kan worden aangeduid door het eenheidstemperatuurverschil tussen twee lichamen die de tijdsnelheid van een stabiele warmtestroom door een eenheidsoppervlak van het gegeven materiaal afleiden. 

Temperatuurgrenzen:

aan de bovenste en onderste temperatuurniveaus moet worden voldaan door de materialen die voor isolatie zijn gekozen. 

Thermische weerstand (R-waarde): het temperatuurverschil tussen twee oppervlakken induceert een warmtestroomsnelheid van de eenheid door het eenheidsoppervlak van de objecten (Km²/ W). 

Warmtedoorgangscoëfficiënt (U):

door een assemblage wordt de totale geleiding van de warmtestroom bedacht als thermische transmissie. 

Warmtegeleidingsvermogen (k-waarde): 

Waar, L = dikte van het materiaal, (m)

T = temperatuur, (K)

q = warmtestroomsnelheid, (W / m²)

Voor meer informatie over thermodynamica klik hier!

TechieScience Kern MKB

Het TechieScience Core MKB-team is een groep ervaren vakexperts uit diverse wetenschappelijke en technische vakgebieden, waaronder natuurkunde, scheikunde, technologie, elektronica en elektrotechniek, auto-industrie en werktuigbouwkunde. Ons team werkt samen om hoogwaardige, goed onderbouwde artikelen te creëren over een breed scala aan wetenschappelijke en technologische onderwerpen voor de TechieScience.com-website.

Al onze senior MKB-bedrijven hebben meer dan 7 jaar ervaring op de betreffende gebieden. Ze zijn professionals uit de werkende industrie of verbonden aan verschillende universiteiten. Refereren Onze auteurs Pagina om meer te weten te komen over onze kern-KMO's.