VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT CƠ BẢN 1 Nhiệm vụ của vật liệu cách nhiệt – https://thomaygiat.com

– Phân hủy môi chất Các phản ứng tạo khí lạ

3. VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT CƠ BẢN 1 Nhiệm vụ của vật liệu cách nhiệt

3.1. Nhiệm vụ của vật liệu cách nhiệt

Những khoảng trống và mạng lưới hệ thống cần duy trì nhiệt độ khác với thiên nhiên và môi trường chung quanh cần được cách nhiệt. Cách nhiệt để bảo vệ thiên nhiên và môi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bên ngoài gọi là cách nhiệt lạnh .
Luôn luôn có một dòng nhiệt hoạt động từ môi trường tự nhiên có nhiệt độ cao đến thiên nhiên và môi trường có nhiệt độ thấp qua vách cách nhiệt .

Riêng đối với cách nhiệt lạnh, ngoài dòng nhiệt còn có một dòng ẩm (hơi nước)
chuyển động từ ngoài môi trường có nhiệt độ cao vào trong phòng lạnh.

Vì vậy cách nhiệt lạnh có hai nhiệm vụ chính :
+ Hạn chế đến mức tối ưu ( kinh tế tài chính nhất ) dòng nhiệt thẩm thấu qua vách bao che cách nhiệt từ ngoài vào phòng lạnh .
+ Tránh ngưng ẩm trên mặt phẳng cũng như bên trong vách ngăn cách nhiệt vì nhiệt độ quyết định hành động tuổi thọ và hiệu suất cao cách nhiệt .
Vật liệu cách nhiệt thường dùng là những vật liệu đắt tiền. Đối với các kho dữ gìn và bảo vệ lạnh đông từ – 10 đến – 400C ngân sách cách nhiệt chiếm khoảng chừng 25 ÷ 40 % tổng giá thành khu công trình. Cách nhiệt dầy, góp vốn đầu tư khởi đầu tăng nhưng hiệu suất lạnh thiết yếu giảm, ngân sách quản lý và vận hành nhỏ. Ngược lại, cách nhiệt mỏng dính ngân sách bắt đầu nhỏ nhưng hiệu suất lạnh thiết yếu tăng và ngân sách quản lý và vận hành cũng tăng. Chiều dày cách nhiệt tối ưu là chiều dày cách nhiệt dẫn đến tổng ngân sách cho một dơn vị lạnh nhỏ nhất .
Ta hoàn toàn có thể nhìn nhận được ý nghĩa của cách nhiệt lạnh qua một phép tinh sau : Dòng nhiệt thẩm thấu qua vách vào buồng lạnh tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ hai bên vách :
qv ≈ Δt = Tu – T * 0
qv : dòng nhiệt thẩm thấu vào phòng tính theo mỗi đơn vị chức năng thể tích Tu : nhiệt độ thiên nhiên và môi trường
T * 0 : nhiệt độ buồng lạnh
Để gữ được nhiệt độ trong phòng lạnh phải dùng một máy lạnh để thải hết dòng nhiệt đó ra ngoài. Nhiệt độ càng thấp, tiêu tốn nguồn năng lượng cho một đơn vị chức năng lạnh càng tăng. Từ khoảng chừng + 100C đến – 1000C tỉ số nguồn năng lượng tiêu tốn ( công nén ) và hiệu suất lạnh 1/90 = 1 / ε tỉ lệ thuận với CΔt2. Như vậy qv / ε = lv tỉ lệ thuận với Δt3. Công nén riêng cho mỗi đơn vị chức năng thể tích buồng lạnh lv sẽ tăng theo số mũ lập phương của hiệu nhiệt độ. Nghĩa là nếu Δt tăng gấp đôi thì công nén nhu yếu của máy lạnh tăng gấp 8 lần với cùng các điều kiện kèm theo bắt đầu. Trong nhiều trường hợp cách nhiệt, số lượng vật liệu cách nhiệt không hề bù được cho vật liệu vật liệu cách nhiệt .

3.2. Những yêu cầu đối với vật liệu cách nhiệt

Do tính chất đặc biệt của cách nhiệt lạnh, các vật liệu đòi hỏi phải có các tính chất
sau đây:

– Có thông số dẫn nhiệt nhỏ hoặc trở nhiệt lớn. – Không hút nước hoặc độ hút nước nhỏ. – Có độ thấm ẩm cao .
– Có độ bền cơ học đủ lớn, dẻo dai trơ với băng giá. – Có hình dáng hình học cố định và thắt chặt .
– Có khối lượng riêng nhỏ. – Không cháy .
– Không có phản ứng và ảnh hưởng tác động với các hóa chất. – Không bắt mùi và không có mùi vị lạ .
– Không ăn mòn và không gây ăn mòn mặt phẳng sắt kẽm kim loại của mặt phẳng cách nhiệt. – Không tăng trưởng ký sinh trùng, mấm, mốc, vi trùng .
– Không bị các loại gặm nhấm phá hoại .
– Tuổi thọ của vật liệu cách nhiệt phải bền vững, không bị lão hóa, thối, hỏng, mục. – Phải rẻ tiền, dễ kiếm, dễ gia công chế biến, thuận tiện cho việc luân chuyển, lắp ráp, thay thế sửa chữa, có độ an toàn và đáng tin cậy cao, không yên cầu sự bảo trì đặc biệt quan trọng .
Vật liệu cách nhiệt cung ứng được nhu yếu trên được coi là vật liệu cách nhiệt lý tưởng. Thực tế không có vật liệu cách nhiệt lý tưởng mà chỉ có những vật liệu có các ưu điểm yếu kém nhất định. Chính vì lý do đó, cần phải chọn được vật liệu cách nhiệt với từng ứng dụng đơn cử. Các vật liệu này phải phát huy được các ưu điểm và hạn chế được điểm yếu kém theo ý đồ của người phong cách thiết kế .

3.3. Một số vật liệu cách nhiệt thường dùnga, Không khí
a, Không khí

Có hệ số dẫn nhiệt rất nhỏ. ở áp suất khí quyển λ=0,025W/mK. Đây cũng là giới hạn mà
một vật liệu cách nhiệt xốp có thể đạt được. Để tạo ra các vật liệu cách nhiệt có khả năng
dẫn nhiệt nhỏ hơn nữa cần phải tìm các chất khí có hệ số dẫn nhiệt nhỏ hơn không khí.

Một số bọt xốp Polyurethan đạt thông số dẫn nhiệt nhỏ hơn không khí do sử dụng 1 số ít freon có λ nhỏ như hình7. 1
Để tránh khuếch tán hơi nước và không khí các loại bọt xốp này thường được bọc kín ngay bằng các vật liệu không thấm ẩm. Không khí ẩm có năng lực truyền nhiệt lớn hơn nhiều không khí khô Vì vậy khi bị ẩm năng lực cách nhiệt của các vật liệu giảm đi rõ dệt. Bởi vậy cách nhiệt lạnh khi nào cũng song song với cách ẩm .

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Lạnh