کاربردهای عایق حرارتی

کاربردهای عایق حرارتی:
اگر موتور اتومبیل خود را بازرسی کنید، متوجه وجود یک فایروال (Firewall) بین موتور و اتاق اتومبیل خواهید شد. همین طور سطح داخلی کاپوت جلوی اتومبیل نیز عایق بندی شده است. دلیل این کار، نه برای جلوگیری از اتلاف انرژی، که برای ایمن ساختن بدنه اتومبیل و جلوگیری از آسیب دیدن افراد است. چرا که اگر از عایق حرارتی استفاده نشود، دمای بدنه، بسیار بالا خواهد رفت.

مکانیک11

از این رو، استفاده از عایق حرارتی محدود به حفاظت از انرژی نیست. دلایل متنوع استفاده از عایق را می توان به صورت موارد زیر بیان کرد.

جلوگیری از اتلاف انرژی:
حفاظت از منابع انرژی با کاهش نرخ انتقال حرارت، اصلی ترین و مهم ترین دلیل استفاده از عایق حرارتی است. ماده های زیادی در دسترس هستند که می توان از آنها در بازه−268∘Cتا+1000∘C(−450∘Fتا1800∘F) به عنوان عایق استفاده کرد.

حفاظت از افراد در برابر سوختگی:
وجود یک سطح داغ، افرادی را که در آن نزدیکی مشغول کار هستند، در معرض خطر سوختگی قرار می دهد. به منظور جلوگیری از چنین مخاطراتی، استانداردهایی برای محیط های صنعتی تعریف می شود که اجازه نمی دهد دمای سطوح داغ، از60∘C(140∘F) فراتر رود. این کار با کمک عایق حرارتی امکان پذیر است.

ثابت نگه داشتن دمای فرآیند:
در برخی از فرآیندهای شیمیایی، واکنش ها نسبت به دما حساس هستند. عایق کاری مخازن و قسمت های مربوطه، اثر زیادی در حفظ دما و کیفیت عملکرد این صنایع خواهد گذاشت.

کاهش نوسان های دما:
اگر محفظه ای عایق بندی نشده باشد، دما در قسمت های میانی و لبه ها، تفاوت زیادی با هم خواهد داشت. به عنوان مثال، خانه ای را در فصل زمستان در نظر بگیرید که دیوارهایش به خوبی عایق بندی نشده باشد. به دلیل استفاده از لوازم گرمایشی، دمای محیط داخل اتاق، بالا بوده ولی دیوارها سرد هستند. همین عامل موجب می شود دمای داخل اتاق با تغییر دمای بیرون، تغییر کند و ثابت نباشد. استفاده از عایق حرارتی، این اختلاف دما و نوسان ها را به حداقل می رساند.

جلوگیری از تقطیر و خوردگی:
بخار آب موجود در هوا، با برخورد به سطوحی که دمای آنها پایین تر از نقطه شبنم است، تقطیر می شود. سطح بیرونی مخازن و لوله های آب سرد، مرتباً به کمتر از دمای نقطه شبنم رسیده و در درازمدت موجب خوردگی فلزات می شود. با عایق کاری حرارتی می توان از بروز چنین اتفاقی جلوگیری کرد.

حفاظت در برابر آتش سوزی:
اگر تمام تجهیزات اشتعال زا و گران قیمت در داخل یک جعبه ایمنِ عایق کاری شده قرار بگیرد، در هنگام وقوع آتش سوزی، کمترین خسارت را متحمل خواهند شد. عایق کاری، نرخ انتقال حرارت را به گونه ای پایین می آورد تا دمای داخل جعبه هیچ وقت از سطح غیرایمن بیشتر نشود.

حفاظت در برابر یخ زدگی:
اگر آب درون لوله یا مجرا، مدت زمان طولانی در معرض دماهای پایین تر از انجماد قرار بگیرد، احتمال یخ زدگی آب و ترکیدگی لوله بالا می رود. استفاده از عایق مناسب در این مورد، می تواند ضمن پایین آوردن سرعت انتقال حرارت آب، از یخ زدگی آن جلوگیری کند. مثلاً پوشاندن گیاهان در شب های سرد زمستان با نایلون و دفن کردن لوله های آب در عمق مناسبی از زمین، از یخ زدگی جلوگیری می کند.

کاهش نویز و ارتعاشات:
یکی دیگر از کاربردهای جالب عایق حرارتی، قابلیت آن در کاهش نویز و ارتعاشات است. نمونه ای از این کاربرد را در شکل زیر مشاهده می کنید. یکی از تفاوت هایی که ماده های عایق با یکدیگر دارند، قابلیت آنها در کاهش نویز و ارتعاشات است و برای استفاده برای چنین کاری، باید مناسب ترین نوع آن انتخاب شود.