عایق های حرارتی چیست؟ + معرفی انواع آن

عایق حرارتی چیست؟

عایق های حرارتی مصالحی هستند که دارای مقاومت حرارتی بالا باشند به طوری که جریان حرارت را کاهش دهند. این مصالح اگر به درستی در پوسته خارجی ساختمان اجرا شوند، می توانند صرفه جویی انرژی قابل ملاحضه ای را در طول عمر مفید ساختمان تضمین کنند.
 

می دانیم که همواره گرما از سیستم هایی که دمای بالاتری دارند به سیستم های با دمای کمتر جریان می یابد. این پدیده اجتناب ناپذیر است، اما می توان نرخ این جریان را به شدت کاهش داد و این هدف اصلی عایق های حرارتی است. عایق های حرارتی مختلف برای جلوگیری از مکانیزم های متفاوت انتقال حرارت وجود دارند که می توان از این لحاظ عایق ها را به  چهار دسته تقسیم بندی کرد.

عایق‌های هدایت حرارتی

عایق‌های حرارتی که دارای قابلیت هدایت حرارتی (K) پایینی هستند. موارد استفاده آن‌ها در دیوار، سقف، کف ساختمان‌ها، کانال های هوای گرم و سرد، برای پوشش مخازن حرارتی، لوله‌های آب گرم، بخار و مبردها و . . . می باشد. مانند پشم شیشه، پشم سنگ، سرباره، پلی استایرن. شکل زیر چند نمونه از این نوع عایق حرارتی را نشان می دهد.

هر چه مقدار هدایت حرارتی (K) آن‌ها کمتر باشد جریان حرارت و در نتیجه اتلاف حرارت کاهش خواهد یافت. در ساختار مولکولی بیشتر مواد غیر فلزی سلول های هوا یا گازهای دیگر بی‌شماری وجود دارد که هدایت حرارتی را کاهش می دهند. با افزایش درجه حرارت، قابلیت هدایت حرارتی (K) به تدریج افزایش می یابد این افزایش عمدتا" ناشی از افزایش فعل و انفعال مولکولی در داخل سلول های ماده است.

پشم سنگ عایق صوتی و حرارتی بسیار مناسبی است که از مزایای زیادی دارد از جمله باعث خوردگی در مصالح ساختمانی نمی‌شود، با محیط زیست سازگار است، قابلیت اشتعال نداشته و مقاومت تا حدود چهار ساعت در برابر شعله را دارد. همچنین در اثر آتش‌سوزی گاز سمی تولید نمی کند و ضد حریق است. و عیب عمده آن این است که با افزایش دما ضریب انتقال حرارت آن افزایش می‌‌یابد.پشم شیشه و پشم سنگ از نظر مقدار عایق بودن تقریبا یکسان می‌باشند ولی پشم شیشه معایب زیر را دارد:

ملکول های پشم شیشه سر سوزنی شکل بوده و از تمام ماسک های معمولی عبور می کند و ساختار آن بگونه ای است که وارد دستگاه تنفسی شده و ایجاد زخم می کند لذا توصیه می شود از تماس مستقیم با آن جلوگیری شود. در سالهای اخیر نوع دیگری پشم شیشه به بازار ارائه شده است که حاصل ترکیب دو نوع پشم شیشه است که خطرات تنفسی و تحریکات پوستی کمتری دارد. از طرف دیگر پشم شیشه جاذب رطوبت بوده و در مجاورت با رطوبت، اسید سیلیک تولید می کند که این موضوع باعث رشد قارچ ها و باکتری ها می‌‌شود و خاصیت خود را از دست می دهد. پشم شیشه در جاهایی که با لوله در تماس مستقیم است باعث خوردگی لوله می شود.

عایق های حرارتی: عایق های تشعشعی

عایقهای تشعشعی عایق هایی هستند که از نفوذ گرمای حاصل از تابش جلوگیری نمایند. انواع این عایق ها عبارتند از: صفحات فلزی براق مانند آلومینیم، برنز و مس. این گونه عایق ها، به دلیل سطح صیقلی خود، انرژی حرارتی ناچیزی جذب و تابش می کنند و در نتیجه از اتلاف حرارت از طریق تابش، به میزان قابل توجهی جلوگیری می شود. باید در نظر داشت که عایق های انعکاسی، تنها از اتلاف حرارت به صورت تابش جلوگیری می کنند و بر اتلاف حرارت از طریق همرفت و جابه جایی، تاثیر چندانی ندارند. بنابراین در حالت بهینه، این عایق ها به همراه دیگر عایق ها که از اتلاف حرارت از طریق همرفت و جابه جایی جلوگیری می کنند، استفاده می شوند. یک نمونه عایق ضد تابش در شکل زیر نشان داده شده است.

عایق های حرارتی: عایق با لایه هوا

در بعضی موارد برای کاستن تلفات حرارتی، لایه هوا را در جدار قرار می‌دهند که این لایه ممکن است در دو سطح و یا یک سطح از ورق آلومینیوم پوشیده شده و یا بدون ورق آلومینیوم، مستقیماً بین دو سطح دیوار قرار گیرد. برای جلوگیری از عمل جابجایی هوا و انتقال حرارت از طریق جابجایی باید هوا کاملاً ساکن باشد. برای این منظور داخل فضای خالی موانعی نصب می‌نمایند و یا از آجرهای توخالی استفاده می کنند.

عایق های حرارتی: عایق حرارتی خلاء

می‌دانیم که در خلاء مولکول‌های هوا وجود ندارند که عامل انتقال حرارت گردند، لذا از این خاصیت برای عایق‌های حرارتی استفاده می‌نمایند فاصله های خلاء مکانیزم انتقال حرارت جابجایی و هدایت را کاهش می دهد. معمولاً این نوع روش عایق کاری در پنجره‌ها و شیشه‌ها استفاده می‌گردد تا ضمن اینکه از رسیدن نور جلوگیری نگردد، باعث کاهش تلفات گرمایی شود. مانند شیشه‌های دوبل پیش‌ساخته.

مطالب مرتبط:

نقشه های اجرایی گرمایش و موتورخانه

هندبوک طراحی دودکش 

استاندارد NFPA 211 برای طراحی دودکش