Izolație termică
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită pe 16 noiembrie 2021; verificările necesită
6 modificări .
Izolație termică („izolație termică”) – elemente structurale care reduc procesul de transfer de căldură și joacă rolul principalului rezistență termică în structură. Termenul poate însemna și materiale pentru implementarea unor astfel de elemente sau un set de măsuri pentru amenajarea acestora.
Izolarea termică este utilizată pentru a reduce transferul de căldură acolo unde este necesar să se mențină o anumită temperatură , de exemplu:
- În construcții , termoizolația este utilizată pentru izolarea interioară și exterioară a pereților exteriori ai clădirilor, acoperișuri, pardoseli etc. Acest lucru reduce consumul de energie pentru încălzire sau răcire , aer condiționat .
- În producția de îmbrăcăminte și încălțăminte. Datorită proprietăților termoizolante ale îmbrăcămintei, o persoană poate sta mult timp în aer liber, la frig extrem sau în apă rece, fără mișcare activă.
- În carcase sau structuri închise ale echipamentelor frigorifice, cuptoarelor. Datorită izolației termice, este posibilă reducerea semnificativă a costurilor energetice pentru menținerea temperaturii necesare în interior.
- Conductele rețelei de încălzire sunt înconjurate de izolație termică pentru a reduce răcirea sau încălzirea lichidului de răcire transferat . Protejați împotriva coroziunii . Termoizolația are barieră de vapori (nu întotdeauna) și proprietăți de izolare fonică.
- Izolarea containerelor, rezervoarelor, cazanelor .
- Izolarea fitingurilor de conducte, în cazul în care sunt utilizate structuri de izolare termică detașabile.
Clasificarea izolației termice
Clasificare după principiul raționalizării
- Termoizolarea clădirilor - izolarea termică a structurilor de împrejmuire (pereți, pardoseli, acoperișuri, pardoseli etc.);
- Termoizolație tehnică - izolarea termică a echipamentelor și conductelor. Documentul principal care reglementează utilizarea izolației termice tehnice pe teritoriul Federației Ruse este Codul de reguli - SP 61.13330.2012 „Izolarea termică a echipamentelor și conductelor”;
- Termoizolatie speciala - termoizolatie ecran-vid , termoizolatie reflectorizanta etc.
Clasificare conform GOST 16381-77 „Materiale și produse de construcții termoizolante”
Materialele și produsele sunt împărțite în funcție de următoarele caracteristici principale:
- În funcție de tipul materiei prime principale - anorganice, organice;
- După structură - fibros, celular, granular (lax);
- În formă - în vrac (vată, perlit etc.), plat (plăci, rogojini, pâslă etc.), în formă (cilindri, semicilindri, segmente etc.), șnur.
- După inflamabilitate (combustibilitate) - ignifugă, cu ardere lentă, combustibilă [1] .
Principalele tipuri de termoizolații
În practică, în funcție de tipul de materie primă, materialele termoizolante sunt de obicei împărțite în trei tipuri:
- Organic - obținut folosind substanțe organice . Acestea sunt, în primul rând, diverși polimeri (de exemplu, polistiren expandat, polietilenă spumă (NPE, PPE) și produse pe bază de acesta (inclusiv izolația termică reflectorizante). Astfel de materiale termoizolante sunt fabricate cu o densitate în vrac de 10 până la 100 kg. / m 3. Principalul lor dezavantaj este rezistența scăzută la foc, deci sunt utilizate de obicei la temperaturi care nu depășesc 90 ° C, precum și cu protecție structurală suplimentară cu materiale incombustibile (fațade din stuc, panouri cu trei straturi, pereți cu placare). , placare cu gips-carton etc.) Materialele izolante folosesc lemn reciclat necomercial și deșeuri de prelucrare a lemnului (plăci din fibre, plăci din fibre și PAL, PAL), celuloză sub formă de deșeuri de hârtie ( izolație ecowool ), deșeuri agricole ( paie , stuf , etc.). etc.), turbă ( plăci de turbă ) și etc. Aceste materiale termoizolante, de regulă, se caracterizează prin rezistență scăzută la apă, biostabilitate și sunt, de asemenea, susceptibile la descompunere și sunt utilizate în construcții mai rar.
- Anorganic - vată minerală și produse din aceasta (de exemplu, plăci de vată minerală), beton cu spumă monolitică și beton celular ( beton gazos și silicat gazos ), spumă de sticlă , fibră de sticlă , produse din perlit expandat , vermiculit , materiale plastice tip fagure etc. Produse din vata minerala se obtin prin prelucrarea rocilor topite a zgurii metalurgice in fibre vitroase. Greutatea vrac a produselor din vată minerală 35-350 kg/m 3 . Conductivitatea termică a vatei minerale este în intervalul 0,035-0,040 W / m * K și depinde puternic de densitatea materialului. În timpul funcționării, se produce o creștere a conductibilității termice cu o medie de 50% în decurs de 3 ani datorită pătrunderii umidității. Permeabilitatea la vapori (υ-factor de rezistență la difuzia vaporilor de apă) este egală cu 1 în absența unui strat de barieră împotriva vaporilor. De asemenea, atunci când aria găurilor din stratul de barieră de vapori este mai mare de 0,2 mm 2 pe m 2 . O caracteristică caracteristică este caracteristicile de rezistență scăzută și absorbția crescută de apă, astfel încât utilizarea acestor materiale este limitată și necesită tehnici speciale de instalare. În producția de produse moderne din vată minerală termoizolante (TIM), fibra este hidrofobizată, ceea ce face posibilă reducerea absorbției de apă în timpul transportului și instalării TIM.
- Mixte - folosite ca montaj, sunt realizate pe baza de azbest (carton de azbest, hartie de azbest, pâsla de azbest), amestecuri de azbest si lianti minerali (diatomelor de azbest, tinder de azbest, azbest-var-silice, produse din azbest-ciment) si pe baza de roci expandate ( vermiculit , perlit ).
Conductivitatea termică a betonului spumos cu o densitate de 150 kg / m 3 , realizat pe calitatea cimentului M500D0, nisip din a 5-a fracție, agent de spumă Spumă C și apă în comparație cu izolația PPU , sunt prezentate în tabelul nr. 1:
Pierderea de căldură a țevilor termoizolate, Cal/oră pe 1 metru rulant
Principalele tipuri de izolație termică utilizate:
Termoizolație industrială
Izolarea termică industrială se referă cel mai adesea la izolarea termică a conductelor, rezervoarelor, rezervoarelor și echipamentelor. Izolarea termică a conductelor și rezervoarelor se realizează pentru a preveni răcirea lichidului din conducte sau pentru a evita formarea condensului pe echipament. În cazul în care pierderea de căldură nu este importantă, izolația termică este instalată din motive de siguranță, de exemplu, pentru a proteja personalul de întreținere de arsuri. În prezent, din cauza costului în creștere al purtătorilor de energie, aceștia încearcă să minimizeze pierderile de căldură, prin urmare, din ce în ce mai des, sistemele de izolare termică sunt incluse în complexul de mijloace pentru a obține eficiența energetică.
În industrie, există cerințe sporite pentru izolarea termică, în special pentru rezistența materialelor la temperaturi ridicate sau, dimpotrivă, scăzute înregistrate (echipamente criogenice). În etapa de dezvoltare a proiectului unei unități industriale, este selectat un material termoizolant. Acum, proiectanții din industrie, în special la unitățile de producție periculoase, preferă să folosească materiale necombustibile (clasa NG).
Multe materiale termoizolante tradiționale sunt tratate cu impregnări speciale pentru a le crește siguranța și a reduce intensitatea arderii (de exemplu, ignifuge pentru materiale foarte combustibile precum spuma de polistiren și spuma poliuretanică), dar utilizarea ignifugelor previne materialele combustibile. de a deveni incombustibil și poate duce, de asemenea, la formarea coroziunii la suprafață a echipamentelor de proces.
Izolarea peretelui
Izolarea termică a peretelui se realizează în următoarele moduri:
- Fațadă ventilată cu balamale cu izolație termică (clasa de siguranță la incendiu acceptabilă)
- Tencuiala in strat subtire a fatadelor pe material termoizolant (fatada umeda, SFTK)
- Construcție de pereți cu trei straturi (zidărie cu trei straturi, stratificate sau camine de vizitare, panouri sandwich lipite sau prefabricate, panouri de perete din beton armat cu trei straturi).
- Izolatie termica prin aplicarea de spuma poliuretanica
- Așezarea plăcilor termoizolante între rafturile caselor cu cadru (cu un cadru metalic sau din lemn) cu finisare ulterioară cu panouri de placare
În clădirile civile, din punct de vedere al fizicii termice, este cea mai eficientă utilizarea izolației termice din exterior, deoarece în acest caz structura de susținere a peretelui este întotdeauna în zona de temperaturi pozitive și umiditate optimă. Este posibilă utilizarea izolației termice din interiorul clădirii, dar cu această opțiune este necesar să se efectueze un calcul în funcție de regimul de umiditate pentru necesitatea unui strat de barieră de vapori și numai în cazuri excepționale când este imposibil să se schimbe fațada clădirii dintr-un motiv sau altul (cladirea are o valoare arhitecturală și artistică ridicată etc.)
Materiale pentru fabricarea izolației termice
Pentru fabricarea izolației termice care previne conductivitatea termică se folosesc materiale care au un coeficient de conductivitate termică foarte scăzut - izolatori termici . În cazurile în care izolația termică este utilizată pentru a reține căldura în interiorul obiectului izolat, astfel de materiale pot fi numite încălzitoare . Izolatorii termici se caracterizează printr-o structură eterogenă și porozitate ridicată .
Până în prezent, materialele termoizolante pe bază de aerogel au cei mai mici coeficienți de conductivitate termică (0,017 - 0,21 W/(m·K)).
Vezi și
Note
- ↑ GOST 16381-77 este valabil, dar depășit din punct de vedere moral și tehnic. De exemplu, clasificarea „Combustibilității” conform „Reglementărilor tehnice privind cerințele de securitate la incendiu” Nr. 123-FZ (modificată la 07.02.2013) are o gradare diferită de incombustibil (NG), slab inflamabil. (G1), moderat combustibil (G2), normal combustibil (G3) și foarte combustibil (G4)
Literatură
- Ablesimov NE, Zemtsov AN Efecte de relaxare în sisteme condensate neechilibrate. Bazalt: de la erupție la fibre. - Moscova, IT&G FEB RAN, 2010. 400 p.
- Legea federală a Federației Ruse nr. 261-FZ din 23 noiembrie 2009 „Cu privire la economisirea energiei și îmbunătățirea eficienței energetice și privind modificările la anumite acte legislative ale Federației Ruse”
Link -uri