Isolantes Térmicos

O que é Isolamento Térmico?

Isolamento é definido como um material ou combinação de materiais, o que retarda o fluxo de calor.

Os materiais podem ser adaptadas para qualquer tamanho, forma ou de superfície. Uma variedade de revestimentos são usados para proteger o isolamento de quaisquer danos mecânicos e ambientais, e de melhorar a aparência.

Onde está Isolamento Térmico mecânico instalado?

Mecânicas isolamentos térmicos são materiais que isolam os componentes de mecânica nos edifícios comerciais e processos industriais.

Em edifícios como shopping centers, escolas, hospitais e hotéis, mecânicos isolamentos são instalados para melhorar o consumo de energia de resfriamento dos edifícios e sistemas de aquecimento, abastecimento de água quente e gelada, e sistemas de refrigeração incluindo dutos e caixas.

Para instalações industriais, como usinas de energia, refinarias e fábricas de papel, mecânica isolamentos térmicos estão instalados para controlar o ganho de calor, ou a perda de calor na tubagem de processo e de vapor, equipamentos e sistemas de distribuição de condensado, caldeiras, chaminés, saco casas e precipitadores e tanques de armazenamento.

Funções de isolamento

Isolamento é utilizado para realizar uma ou mais das seguintes funções:

Reduzir a perda ou ganho de calor pelo calor até atingir a conservação de energia.

Proteger o meio ambiente através da redução das emissões de CO2, de NOx e de efeito estufa gases.

Controlar a temperatura da superfície para o pessoal e proteção de equipamentos.

Controlar a temperatura dos processos industriais e comerciais.

Prevenir ou reduzir a condensação em superfícies.

Aumentar a eficiência operacional de aquecimento / ventilação / refrigeração, canalização, vapor, sistemas de processo e de poder.

Prevenir ou reduzir os danos para o equipamento de exposição ao fogo ou corrosivos atmosferas.

Reduzir o ruído de sistemas mecânicos.

Benefícios do isolamento

Economia de Energia

Quantidades substanciais de energia térmica são desperdiçados diariamente em plantas industriais nacional devido underinsulated, undermaintained ou sem isolamento aquecida e arrefeceu-se superfícies.

Sistemas de isolamento devidamente projetado e instalado de imediato reduzir o necessidade de energia. Benefícios para a indústria incluem enorme redução de custos, melhoria produtividade e melhoria da qualidade ambiental.

Controle de Processo

Reduzindo a perda ou ganho de calor, o isolamento pode ajudar a manter a temperatura do processo a um valor pré-determinado, ou dentro de um intervalo pré-determinado. O isolamento espessura deve ser suficiente para limitar a transferência de calor num sistema dinâmico ou limitar a mudança de temperatura, com o tempo, num sistema estático. A necessidade de proporcionar tempo para os proprietários a tomar medidas corretivas em situações de emergência em caso de perda de fontes de energia elétrica, ou calor é um dos principais motivos para esta ação em uma estática sistemas.

Proteção Pessoal

O isolamento térmico é um dos meios mais eficazes de proteger os trabalhadores de segundo e terceiro grau queimaduras resultantes do contato com a pele por mais de 5 segundo, com superfícies de tubulação quente e equipamentos operando a temperaturas acima 136,4 ° F (ASTM C 1055). Isolamento reduz a temperatura da superfície de tubulações ou equipamentos a um nível seguro, conforme exigido pela OSHA, resultando em aumento segurança do trabalhador e evitar tempo de inatividade do trabalhador devido a lesão.

Proteção contra Incêndios

Usado em combinação com outros materiais, isolamento ajuda a fornecer proteção contra incêndio em:

Sistemas Firestop concebidos para proporcionar uma barreira eficaz contra a propagação de fumaça, chama, e gases em penetrações de resistência ao fogo classificados assembléias por dutos, tubos, e cabo.

Conduíte elétrico e de comunicações e proteção de cabos.

Atenuação de som

Os materiais de isolamento pode ser utilizado no desenho de uma montagem com um elevado perda de transmissão do som a ser instalado entre a fonte e o circundante área. Estética

Redução de Gases de Efeito Estufa

Isolamento térmico para sistemas mecânicos proporciona reduções imediatas em CO2, NOx e emissões de gases de efeito estufa para o meio ambiente ao ar livre em combustão ou pilha emissões por reduzir o consumo de combustível necessário nos locais de combustão porque menos calor é ganho ou perdido pelo sistema.

Como funciona o isolamento?

A fim de compreender como funciona o isolamento, é importante compreender o conceito de o fluxo de calor ou de transferência de calor. Em geral, o calor sempre mais quente flui para o refrigerador Este fluxo de superfícies. não pare até que a temperatura das duas superfícies é igual.

O calor é “transferido” por três meios diferentes: condução, convecção e radiação.

Isolamento reduz a transferência de calor.

Condução

A condução é o fluxo de calor direta através de sólidos. É o resultado do contato físico de um objeto com outro. O calor é transmitido por movimento molecular. Moléculas de transmitir sua energia para as moléculas adjacentes de menor conteúdo de calor, cujo movimento é, assim, aumentada.

Convecção

A convecção é o fluxo de calor (forçado ou natural) dentro de um fluido. Um fluido é uma substância que tanto pode ser um gás ou um líquido. O movimento de um fluido de transporte de calor, ocorre tanto por convecção natural ou por convecção forçada, como no caso de um forno de ar forçado.

Radiação

A radiação é a transmissão de energia através do espaço por meio de eletromagnética ondas. Irradiava calor se move à velocidade da luz através do ar sem aquecer o espaço entre as superfícies. Um exemplo é o calor que sentimos na nossa pele do sol.

O sol é inacreditável quente, eo espaço entre ela e nós ainda está frio inacreditável.

A exigência básica para o isolamento térmico é o de proporcionar uma resistência significativa caminho para o fluxo de calor através do material de isolamento.

Para conseguir isso, o material de isolamento deve reduzir a taxa de transferência de calor por condução, convecção, radiação, ou qualquer combinação destes mecanismos.

Tipos de isolamento:

1. Isolamento de massa com ar ou outro gás com propriedades térmicas semelhantes a ar dentro os interstícios dentro do material. Muitos isolamentos celulares, e todos fibrosos e isolamentos granulares são deste tipo.

2. Isolamento em massa com gás de baixa condutividade, dentro dos interstícios dentro do material. Alguns isolamentos fechados celulares são deste tipo.

3. Isolamento reflexivo delimitadora um ou ambos os lados de um espaço aéreo. Muitos isolamento revestimentos tais como o FSK (folha / scrim / kraft) são deste tipo.

Propriedades Físicas

Isolamento massa

Para os tipos de isolamento em massa, a propriedade física mais importante é térmica condutividade. Materiais com baixa condutividade térmica permitir menos calor para ser transferida por unidade de tempo, por unidade de diferença de temperatura por polegada de espessura. Todos outros itens são os mesmos, materiais com condutividade térmica mais baixa são melhores isoladores. Isolamentos massa comercialmente disponíveis têm condutividades térmicas na 75 ° F da temperatura média inferior a 0,5 em Btu / (h, SF, ° F).

Isolamento Reflexivo

Para os tipos de isolamento reflexivo, a propriedade física importante é superficial baixa emitância. Superfícies com baixa emissividade tem alta refletância.

Reflexo isolamentos têm valores emitância na gama de 0,04 a 0,1.

Características de isolamento

Isolamentos possuem propriedades diferentes e limitações, dependendo do serviço, localização e longevidade necessária da aplicação. Estes são tidas em conta pelos engenheiros ao considerar o isolamento precisa de um industrial ou comercial aplicação.

Resistência Térmica (R) (F h ft2 / Btu)

A quantidade determinada pela diferença de temperatura, no estado estacionário, entre duas superfícies definidas de um material de construção ou que induz um fluxo de calor da unidade taxa através de uma unidade de área. A resistência associada com um material deve ser especificada como material de R. A resistência associada a um sistema ou a construção será especificado como um sistema de R.

Condutividade térmica aparente (ka) (Btu pol / h F ft2)

A condutividade térmica atribuído a um material que apresenta a transmissão térmica por vários modos de transferência de calor, resultando em variação propriedade com espécime espessura ou emitância superfície.

Condutividade térmica (k) (Btu pol / h F ft2)

A taxa de tempo de fluxo em estado estacionário de calor através de uma unidade de área de uma homogénea Material induzida por um gradiente de temperatura da unidade numa direcção perpendicular a esse unidade de área. Materiais com fatores menores k são melhores isolantes.

Densidade (lb/f3) (kg/m3)

Este é o peso de um volume específico de material medido em libras por cúbico pé (quilogramas por metro cúbico).

Queima características de superfície

Estas são medidas comparativas de propagação das chamas e do fumo desenvolvimento com a da seleção carvalho vermelho e placa de cimento inorgânico. Os resultados deste ensaio podem ser utilizados como elementos de uma avaliação de risco de incêndio, que leva em conta toda a fatores que são relevantes para a avaliação do risco de incêndio ou risco de incêndio de um uso específico.

Resistência à compressão

Esta é uma medida do material para resistir à deformação (redução na espessura) sob uma carga de compressão. É importante, quando as cargas externas são aplicadas a um instalação de isolamento.

Expansão Térmica / contração e estabilidade dimensional

Os sistemas de isolamento são instalados em condições ambientais que podem diferir condições de serviço. Quando as condições de funcionamento são impostas, superfícies metálicas pode expandir ou contrair de forma diferente a partir do isolamento e acabamento aplicado. Isto pode criar aberturas e fluxo de calor em paralelo e caminhos de fluxo de umidade que podem degradar o desempenho do sistema.

Serviço satisfatório a longo prazo exige que o material isolante de fecho, materiais, revestimentos, revestimentos e acessórios suportar os rigores da temperatura, abuso de vibração, e condições ambientais adversas, sem perda de dimensões.

Permeabilidade ao vapor de água

Esta é a razão de tempo de transmissão de vapor de água através da unidade de área de material plano de espessura unidade induzida por unidade de diferença de pressão de vapor entre dois específica superfícies, sob temperatura especificada e umidade. É importante quando os sistemas de isolamento estará operando com temperaturas de serviço abaixo do ar ambiente. Materiais e sistemas com baixa permeabilidade de vapor de água são necessários neste serviço.

Lavável

Capacidade de um material para ser lavados ou de outra forma feita para manter a sua aparência.

Resistência à temperatura

Capacidade de um material para realizar a sua função pretendida depois de serem sujeitas a altas baixas temperaturas e que o material que se pode esperar encontrar durante o uso normal.

Resistência Tempo

Capacidade de um material para ser exposta por períodos prolongados de tempo para o ar livre sem perda significativa das propriedades mecânicas.

Resistência abuso

Capacidade de um material para ser exposta por períodos prolongados de tempo ao normal abuso físico sem deformação significativa ou perfurações.

Temperatura Ambiente

A temperatura de bulbo seco do ar circundante quando blindado de quaisquer fontes de radiação incidente.

Resistência à Corrosão

Capacidade de um material para ser exposta por períodos prolongados de tempo para um corrosivo ambiente sem aparecimento significativo de corrosão e a consequente perda de propriedades mecânicas.

Resistência ao Fogo / Endurance

Capacidade de uma montagem de isolamento exposto durante um determinado período de exposição a calor e chama (fogo), com apenas uma perda limitada e mensurável de mecânica propriedades. Resistência ao fogo não é uma superfície característica para queimar comparativa materiais de isolamento.

Resistência crescimento fúngico

Capacidade de um material para ser exposto continuamente para amortecer as condições sem o crescimento de mofo ou bolor.

Tipos de isolamento em massa

Isolamento fibroso

Composta de ar finamente divididas em interstícios por fibras de pequeno diâmetro geralmente quimicamente ou mecanicamente ligado e formado em placas, cobertores e ocos cilindros.

Fibra de vidro ou fibra mineral

Lã mineral ou fibra mineral

Fibra cerâmica refratária

Isolamento celular

Composta de ar ou algum outro gás contido dentro de uma espuma estável de pequenas bolhas e formados em placas, cobertores, ou cilindros ocos.

Vidro celular

Espuma elastomérica

Espuma fenólica

Polietileno

Poliisocianuratos

Poliestireno

Poliuretanos

Poliimidas

Isolamento granular

Composta de ar ou algum outro gás, em que os interstícios entre os grânulos e pequenas formada em blocos, pranchas, ou cilindros ocos.

Silicato de cálcio

Isolante cimentos de acabamento

Perlite

Formas de isolamento

Conselho

Rígidas ou semi-rígidas de isolamento autoportante formada em retangular ou curvo formas.

Silicato de cálcio

Fibra de vidro ou fibra mineral

Lã mineral ou fibra mineral

Poliisocianuratos

Poliestireno

Bloquear

Isolamento rígido formado em formas retangulares.

Silicato de cálcio

Vidro celular

Lã mineral ou fibra mineral

Perlite

Folha

Semi-rígido isolamento formado em pedaços retangulares ou rolos.

Fibra de vidro ou fibra mineral

Espuma elastomérica

Lã mineral ou fibra mineral

Poliuretano

Cobertores flexíveis fibrosos

Um isolamento flexível usado para envolver diferentes formas e formas.

Fibra de vidro ou fibra mineral

Lã mineral ou fibra mineral

Fibra cerâmica refratária

Tubulação e montagem de isolamento de isolamento pré-formado para encaixar tubos, tubulações e acessórios

Silicato de cálcio

Vidro celular

Espuma elastomérica

Fibra de vidro ou fibra mineral

Lã mineral ou fibra mineral

Perlite

Espuma fenólica

Polietileno

Poliisocianuratos

Poliuretanos

Espuma

Líquido misturados no momento da aplicação com a qual se expande e endurece a isolar áreas irregulares e vazios.

Poliisocianuratos

Poliuretano

Spray de isolamento Aplicada

Ligantes líquidos ou água introduzida para um isolamento durante a pulverização sobre a plana ou superfícies irregulares de resistência ao fogo, controle de condensação, correção acústica e isolamento térmico.

Lã mineral ou fibra mineral

Solto preencher isolamento granular usado para verter juntas de dilatação

Lã mineral ou fibra mineral

Perlite

Vermiculita

Cimentos (isolante e Acabamento Lamas)

Produzido com lã mineral e o isolamento de argila, estes cimentos pode ser hidráulico definição ou ar tipos de secagem.

Espuma elastomérica flexível

Folhas de espuma de isolamento e tubos contendo borracha vulcanizada.

Acabamentos de isolamento

Acabamentos de isolamento é importante porque a capacidade de um sistema de isolamento para funcionar como projetado e especificado é dependente de proteção contra a umidade, clima, química e danos mecânicos. O isolamento pode também ser usado para melhorar a aparência do sistema.

Barreiras Tempo

Proteger o isolamento da chuva, neve, gelo, a luz solar, a degradação ultravioleta, ozônio e os resíduos dos compostos químicos na atmosfera.

Mástique

Metal

Plástico

Feltro

Vapor Retardadores

Retardar a passagem de vapor de humidade da atmosfera para o interior do isolamento do sistema.

CPVC

FRP

Laminados folha de vinil membranas

Mástique

Metal

Plástico

PVC

Resina de poliéster reforçada

Abuso de Proteção Mecânica

Encamisamento rígido fornece proteção contra o abuso mecânico de pessoal, máquinas, equipamentos, etc.

Metal

Plástico

Aspecto escolhido principalmente para o valor de aparência nas áreas expostas

Tecidos

Laminado de folha metálica / scrim membranas

Metal pintado

Tintas

PVC

Manish Khandelwal

Fonte: www.energymanagertraining.com

Isolantes Térmicos

O isolamento térmico é o conjunto de técnicas utilizadas para reduzir a transferência de calor entre a quente e de um ambiente frio.

Encontrado no isolamento térmico:

Construção (manter uma temperatura confortável no interior da casa)

Indústria

Automóvel

Têxteis

etc.

Trocas de calor

A permuta de calor ocorre entre os dois ambientes em que há uma diferença de temperatura entre estes dois ambientes.

O calor se espalha a partir de um ambiente quente para o frio ambiente, através de:

A condução

A radiação

A convecção

A presença simultânea de dois ou três dos fenómenos acima mencionados.

O objetivo do isolamento é para reduzir o calor de troca de calor entre um corpo e uma calorosa corpo frio. Ela pode ter a finalidade de manter o calor em um volume igual de uma casa, mas também pode ter a finalidade de manter a frio num volume como um frigorífico. Isso requer a inserção de um sistema dedicado de calor entre o meio e o meio frio. É mais frequentemente escolhido materiais para esta finalidade, o que é geralmente chamado isolantes térmicos. Também pode ser o fluxo de ar entre os dois ambientes.

Construção

O isolamento de um edifício reduz a transferência de calor entre o edifício e o ambiente exterior e, assim, reduzir a necessidade de aquecimento e, se necessário, de ar condicionado . Esse isolamento deve ser pensado em termos de restrições climáticas do local onde o edifício está localizado. O isolamento térmico é o princípio básico da casa passiva . Ele armadilhas dentro de calor no Inverno e manter a casa fresca no verão.

A luta contra o desperdício de energia através do isolamento térmico dos edifícios aquecidos.

Princípios

Podemos considerar uma casa como um recipiente com vazamento de diferentes tipos de buracos:

Portas e janelas

Ventilação

Tetos do sótão

Paredes exteriores

Pisos

Temos interesse em remendar e equilibrado cada tipo de buraco. No entanto, ao longo do isolamento pode não ser rentável, porque o custo de materiais adicionais, o espaço ocupado pelo isolamento.

Fontes de perda de calor

Em uma casa sem isolamento, os valores médios de fontes de calor ou perda de perda de calor são os seguintes:

O telhado 25 a 30%

As paredes 20 e 25%

A renovação de ar a partir 20 a 25%

Janelas e portas exteriores 10-15%

O piso 7 a 10%

As pontes térmicas 5 a 10%.

Em uma casa isolada de acordo com a norma francesa RT 2005 , o teto e as paredes foram isolados específica e vidros são sistematicamente dobrou de residuais pontes térmicas torna-se muito mais importante.

O saldo de perda de calor é, então, normalmente, os seguintes:

A 10% de cobertura

Parede de 20%

Ar de renovação de 15%

Janelas e portas exteriores 15%

O piso de 20%

As pontes térmicas 20%.

A resistência térmica

A resistência térmica de uma parede depende da condutibilidade térmica dos materiais que a constituem. No caso de uma parede composta por vários materiais diferentes, isto irá adicionar as resistências térmicas dos componentes individuais. Na prática, é a camada de isolamento ( pasta de celulose , de cortiça , de lã , de lã de vidro …), o que representa a maior parte da resistência térmica.

Materiais de isolamento

O vácuo é a melhor isolador térmico, mas não pode ser usado convenientemente para o isolamento inicial (que é utilizado mais facilmente para os pequenos recipientes, tais como garrafas térmicas que podem ser vácuo parede).

Seguido por gás, que é mais conveniente utilizar o ar, mas cuidado: a transferência de calor através de um gás ou líquido não são feitos apenas por condução térmica , mas também por convecção térmica , que é por isso que o ar aprisionado no sótão de um telhado não impede a transferência de calor (convecção térmica é muito maior do que a diferença de temperatura entre o telhado e o sótão é elevada, acelerando o fluxo de ar).

A resistência térmica de um material de isolamento é proporcionada pelo ar ou outro gás confinado nas bolhas de ar entre as fibras ou material ( lã de rocha , lã de cânhamo , blocos de cânhamo , fibras de madeira, pasta de celulose , poliestireno, …), para que o ar encerrado no material não participar na convecção térmica. Prefere painel de isolamento que é melhor mecânico ou insuflação granel tecnologia barata e evita pontes térmicas.

Isolamento de tubos

As tubulações de água quente devem ser isolados para a economia e os de água fria para evitar o congelamento. Fluxos (sarjetas, esgotos, descargas de águas residuais e de esgoto) não deve ser esquecido.

Para tubos de pequeno diâmetro (10-30 mm), há invólucros cilíndricos (“mangas”) de espuma que podem ser facilmente cortadas e podem ser colocados sobre os tubos no lugar. Válvulas e outros acessórios podem ser embrulhados em lã de isolamento mantida por um fino filme de polietileno e fita. Bem identificar com um rótulo visível a posição eo papel da válvula, que pode ser crucial em caso de problemas ou durante operações de manutenção.

O exterior parece válvulas de habitação (ou site contador) deve ser isolado com poliestireno expandido eles não são suficientemente enterrado.

Fonte: fr.wikipedia.org