عایق چیست ؟ و انواع عایق کدامند ؟

عایق چیست ؟ و انواع عایق کدامند ؟

 

عایق حرارتی به ماده ای گفته می شود که مانع از انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر می شود. گرما همیشه از محیط گرم به محیط سرد منتقل می شود، برای مثال در یک خانه در زمستان گرما از درون به بیرون منتقل می شود و در تابستان به عکس گرمای بیرون به درون خانه منتقل می شود.

 

گرما به سه روش از یک محیط به محیط دیگر منتقل می شود: 

  • رسانش
  • همرفت
  • تابش

 

انتقال حرارت از طریق رسانش :

این روش انتقال حرارت در جامدات است و گرما مستقیما از یک جسم به جسم دیگر انتقال می یابد. در این روش انتقال حرارت، گرما از یک مولکول به مولکول دیگر منتقل می شود.

یک مثال برای این روش انتقال حرارت گرم شدن یک میله ی آهنی در اثر قرار گرفتن در شعله ی آتش است. مولکول های قسمتی که در تماس مستقیم با آتش هستند گرما را از آتش دریافت می کنند و از طریق انتقال حرارت رسانشی گرما از این مولکول ها به مولکول های مجاور آن انتقال می یابد و سر دیگر میله نیز گرم می شود.

 

عایق چیست

 

انتقال حرارت از طریق همرفت :

زمانی که هوای اطراف یک جسم گرم (مانند بخاری و شوفاژ) گرم می شود، فاصله بین مولکول های هوا افزایش می یابد و دانسیته ی هوا کاهش، کاهش دانسیته باعث سبک تر شدن هوای گرم می شود. در این روش گرما از طریق یک سیال مانند هوا و یا مایع گرم از یک مکان به مکان دیگر منتقل می شود.

اگر توده ی سیال به وسیله ی یک جسم خارجی مانند فن جابجا شود به آن همرفت اجباری می گویند. هوای سردی که از زیر زمین، پارکینگ و یا اتاق زیر شیروانی در زمستان وارد خانه می شود و جایگزین هوای گرم می شود، از طریق همین مکانیزم انتقال حرارت صورت می گیرد.

 

 انتقال حرارت از طریق تابش :

در این روش انتقال حرارت نیاز به محیط مادی نیست و گرما از طریق امواج منتقل می شود. نمونه ای از این روش انتقال حرارت گرمای خورشید است که از طریق امواج الکترومغناطیسی و بدون واسطه مادی به زمین منتقل می شود. این امواج توسط سطح جذب می شوند و باعث گرم شدن آن می شود. در تابستان تابش نور خورشید به دیوارها و سقف ساختمان ها می تواند باعث گرم شدن آن ها شود و سپس این قسمت ها گرما را از طریق رسانش و همرفت به درون خانه منتقل می کنند.

فویل های آلومینیومی دارای قابلیت انتشار پایینی هستند به همین دلیل به عنوان عایق های انعکاسی استفاده می شود.

 

 هر چیزی که مانع عبور جرم و انرژی شود را عایق گویند .

 

عایق کاری چیست ؟

عایق کاری جلوگيري از نفوذ عامل يا عواملي از خارج به داخل و يا داخل به خارج است .به طور معمول از عایق کاری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده می شود .چنانچه مقصود از عايق كاري جلوگيري از نفوذ عوامل ديگري ، نظير صوت يا حرارت ، باشد جمله عايق كاري با پسوند مربوط بكار برده مي شود ، مثلا عايق كاري حرارتي و يا عايق كاري صوتي .

در حقیقت عایق ها در سه دسته جایگذاری میشوند که امروزه با توجه به افزایش مصرف انرژی و مواجهه شدن با کمبود انرژی در سال های در پیش رو و عدم امکان بازیافت انرژی و … بیشتر به بحث بهینه سازی مصرف انرژی پرداخته میگردد . و بهینه سازی مصرف انرژی تنها با استفاده از عایق و بهینه سازی مولد حرارت امکان پذیر است .

 

عایق های انرژی در سه دسته زیر تقسم می شوند :

  1. عایق رطوبتی : عایق و جاذب رطوبت است و از انتقال رطوبت جلوگیری به عمل می آورد .
  2. عایق حرارتی :  عایقی که از عبور و انتقال انرژی حرارتی ممناعت به عمل آورد .
  3. عایق صوتی : باعث جذف یا حذف صدا می گردد .

 

در برخی موارد یک ماده میتواند هر سه ویژگی عایق رطوبتی ، عایق صدا بودن ، و عایق حرارت بودن را همزمان دارا باشد مانند پشم سنگ ، فوم pvc و غیره .

گاهی نیز یک عایق تنها یک عملکرد خاص دارد مانند عایق حرارتی  مثل پشم شیشه یا عایق صوتی مثل بتن لیکا یا عایق رطوبتی مثل ایزوگام .

 

عایق حرارتی ، مانع هدررفت گرما و انرژی بین محیط و سیستم می گردد .

از عایق های حرارتی در مکان های مختلف می توانیم استفاده کرد مانند لولها های آب گرم و سرد یا دیگ های بخار ، البته فقط استفاده از عایق به تنهایی نمی تواند مانع هدر رفت انرژی و گرما  یا عبارتی دیگر کنترل آن ها شود اما نقش بسزایی در کنترل آن ها دارند.

اما بهتر است بدانید که عایق های حرارتی، بهترین و مهمترین عامل برای کنترل و مصرف انرژی های ساختمان ها می باشند.

 

عایق فوم گلاس

 

رزين هاي پلي يورتان :

پلي يورتان يك نوع پليمر با وزن مولكولي بالا است كه مي تواند به عنوان عايق در محدوده دمايي منفي۱۹۶ تا مثبت ۱۳۰درجه سانتي گراد مورد استفاده قرار گيرد.

پلي يورتان سخت  داراي ساختار مولكولي متغيري است كه محدوده دانسيته آن ۸ تا ۴۰۰ كيلوگرم بر مترمكعب است. دانسيته مناسب براي عايق كاري با توجه به شرايط، از ۳۰ تا ۶۰كيلوگرم بر مترمكعب قابل تغيير است.

 

فوم هاي پلي استيرين :

اين نوع عايق به صورت هاي مختلفي نظير پليت وجود دارد و براي اينكه بتواند به عنوان يك عايق حرارتي عمل كند، چگالي آن نبايستي كمتر از ۲۴ كيلوگرم بر مترمكعب باشد.

 

رزين ملامين:

رزين ملامين يك ماده با چگالي بسيار كم، سلول باز، عاري از كلرور فلوئوركربن (CFC) و قابل انعطاف با خصوصيات عايقي خوب حرارتي و صوتي است. به عنوان يك ماده آ لي، رزين ملامين نيز داراي حد دماي فوقاني بالايي است.

 

پشم شيشه معدني یا پشم شيشه :

به شكل هاي مختلفي، از لوله اي (توپي) گرفته تا تخته هاي صلب و مقاطع از پيش شكل داده شده لوله اي وجود دارد. پشم شيشه علاوه بر كاربردهاي صنعتي در ساير موارد نيز به منظور عايق كاري حرارتي و صوتي سرويس هاي گرمايش و تهويه به كار مي رود.

 

اكسيد منيزيم :

اكسيد منيزيم يك محصول تميز و خنثي است و در نتيجه به طور وسيعي در صنايع غذايي، دارويي و مواد آرايشي و ساير فرآيندهايي كه تميز بودن محيط آن ها اهميت خاصي دارد، به كار مي رود .

 

رزين صلب پلي ايزوسيانورات(PIR) :

(PIR) به شكل هايي با استحكام زياد وجود دارد و به طور وسيعي براي عايق كاري لوله كشي در دماي تبريد و دماي متوسط و تجهيزات موجود در صنايع پتروشيمي، گاز و فرآيندهاي صنعتي استفاده مي شود. (PIR) در انواع وسايل حمل و نقل سردخانه دار و در كانال كشي و لوله كشي ساختمان و لوازم ساختماني استفاده مي شود.

 

رزين فنلي :

رزين فنلي، با داشتن ضخامت نسبتا كم از خاصيت عايق كاري حرارتي بالايي برخوردار و نسبتا خنثي است. از اين رو در كاربردهاي گرمايشي و تهويه مطبوع كه با وجود محدودبودن فضا، استانداردهاي عايقي بالايي نياز دارد و در صنايعي كه ميزان آتش كلاس صفر و مشخصه هاي انتشار كم دود حاكم است به كار مي رود.

 

فيبرهاي معدني :

عايقي غيرقابل اشتعال است و در محدوده دمايي ۲۱ تا ۶۵۰درجه سانتي گراد كارايي دارد.

پلی ایزوسیانورات

 

فايبرکلاس :

آب و رطوبت را جذب مي كند و بيشتر از مواد عايق خاصيت آب كشي دارد. حداكثر دماي كاري آن با توجه به نوع و جنس آن ۱۹۱ تا ۴۵۴ درجه سانتي گراد و چگالي آن ۲۴ تا ۹۶كيلوگرم بر مترمكعب است و اصولا مقاومت فشاري ضعيفي دارد. فايبرگلاس در نوع كم چگالي داراي دانسيته حدود ۲۳ تا ۲۴ كيلوگرم بر مترمكعب است و مقاومت فشاري آن در ۱۰درصد تغيير فرم در دماي ۲۴درجه سانتي گراد برابر ۲۱۵هزارم كيلوپاسكال است. حداكثر دماي كار آن ۵۰۰درجه سانتي گراد است.

فوم هاي پليمري چندلايه :

از جمله عايق هاي مناسب براي استفاده در مورد لوله هاي offتshore، فوم هاي پليمري چند لايه هستند. اين عايق از لحاظ اقتصادي نيز مقرون به صرفه است. عايق مذكور مي تواند با توجه به شرايط كاري بين ۵ تا ۷لايه داشته باشد.

 

فوم هاي الاستومر شكل پذير :

اين عايق به صورت سياه و لاستيكي است. آب و رطوبت را جذب نمي كند. حداكثر دماي كاري آن ۸۲درجه سانتي گراد و چگالي آن ۹۶كيلوگرم بر مترمكعب است. مقاومت فشاري آن ضعيف است. به خودي خود خورنده نيست، اما با وجود آب به خصوص وقتي كه آب حاوي يون هاي خورنده نظير كلرايد باشد، خوردگي حادث مي شود.

پشم معدني :

مي تواند آب و رطوبت را جذب كند. با توجه به نوع و جنس آن، حداكثر دماي كاري آن بين ۶۴۹ تا ۹۸۲ درجه سانتي گراد و چگالي آن نيز حدود۹۶ تا ۳۰۴ كيلوگرم بر مترمكعب است. مقاومت فشاري آن ضعيف است، اگرچه در چگالي هاي بالاتر وضع بهتر مي شود.

عايق هاي Perlite- Silicate :

حداكثر دماي كاري آن حدود ۵۹۳ درجه سانتي گراد و چگالي آن حدود ۲۲۴كيلوگرم بر مترمكعب است. مقاومت فشاري آن نيز حدود ۴۸۳ تا ۵۵۲ كيلوپاسكال در ۵درصد تغيير فرم است. از آن جا كه PH آن بالا و حدود ۱۰است، لذا خوردگي كمتري در سطوح فلزي ايجاد مي كند.