Isı Yalıtımı ve Enerji Tasarrufu Fizik
1. Isı İletim Modları ve Teknik Terimler
1.1 Isı iletimi Modları
Binalarda ısının nasıl aktarıldığını bilmek önemlidir. Isı, iletim, taşınım veya radyasyonla veya üçünün bir kombinasyonu ile aktarılır. Isı her zaman sıcaktan daha soğuk alanlara geçer; bir denge istiyor. Dış cephe kaplama yapılmış bir bina kaplamasının iç kısmı dış havadan daha soğuksa, bina tutuşu dışarıdan ısı çeker. Sıcaklık farkı arttıkça, sıcaklık daha soğuk bölgeye daha hızlı akar.
İletim . Bu modla, ısı enerjisi bir maddede molekülden moleküle bir katı, sıvı veya gazdan geçirilir. Isının gerçekleştirilmesi için, parçacıklar ve bazı sıcaklık farkları arasında fiziksel temas olmalıdır. Bu nedenle, termal iletkenlik, partikülden partiküle geçen ısı akış hızının ölçüsüdür. Belirli bir malzemeden geçen ısı akış hızı, sıcaklık farkından ve termal iletkenliğinden etkilenir.
Konveksiyon . Bu modla, ısıtılmış bir hava / gaz veya sıvı bir yerden başka bir yere hareket ettiğinde, onunla birlikte sıcaklığını taşıdığında ısı aktarılır. Isı akış hızı, hareket eden gazın veya sıvının sıcaklığına ve akış hızına bağlı olacaktır.
Radyasyon . Isı enerjisi, kızılötesi radyasyon veya başka bir elektromanyetik dalga şekli olarak ışık şeklinde iletilir. Bu enerji sıcak bir vücuttan kaynaklanır ve yalnızca tamamen saydam ortamlardan serbestçe seyahat edebilir. Atmosfer, cam ve yarı saydam malzemeler, bir yüzeye düştüğünde absorbe edilebilecek olan önemli miktarda radyan ısıyı geçirir (örneğin, güneşli bir günde geminin güverte yüzeyi radyan ısıyı emer ve ısınır). Açık renkli veya parlak yüzeylerin siyah veya koyu yüzeylerden daha parlak bir ısı yansıttığı bilinen bir gerçektir, bu nedenle eski daha yavaş ısıtılır.
Binalarda mantolama uygulamasında mantolama malzemeleri, sıcaklığın bina tutma yerlerine / bina kaplarına girmesi, yukarıda belirtilen üç modun bir karışımının sonucudur, ancak en önemli mod duvarlar ve döşeme yoluyla iletmektir.
1.2 Tanımlar
Dış cephe kaplama ve izolasyon malzemelerinin ve diğer ortak dış cephe malzemelerinin termal özellikleri bilinmektedir veya doğru bir şekilde ölçülebilir. Herhangi bir malzeme kombinasyonu boyunca ısı iletimi (akış) miktarı hesaplanabilir. Ancak, ısı kayıplarını hesaplayabilmek ve ilgili faktörleri anlamak için bazı teknik terimleri bilmek ve anlamak gerekir.
Kural olarak, bitiş özelliği, kalınlığından bağımsız olarak bir malzemenin özelliği, bitiş bitiş değeri ise belirli bir kalınlığa sahip belirli bir gövdenin özelliğini ifade eder.
Isı enerjisi
Bir kilokalori (1 kcal veya 1000 kalori), bir kg su sıcaklığını bir derece Santigrat (° C) artırmak için gereken ısı (enerji) miktarıdır. Enerji için SI standart birimi Joule'dir (J). Bir kcal yaklaşık 4.18 kJ'dir (bu sıcaklıkla biraz değişir). Başka bir birim Btu'dur (İngiliz ısı birimi). Bir Btu, kabaca 1 kJ'ye karşılık gelir.
Termal iletkenlik
Basit bir ifadeyle bu, bir malzemenin kütlesinden ısı iletme kapasitesinin bir ölçüsüdür. Farklı yalıtım malzemeleri ve diğer malzeme türleri, yalıtım etkinliğini ölçmek için kullanılabilecek özel termal iletkenlik değerlerine sahiptir. Birim sıcaklık farkı olduğunda, birim zamanda malzemenin birim kalınlığının birim alanı aracılığıyla gerçekleştirilebilecek ısı / enerji miktarı (kcal, Btu veya J cinsinden ifade edilir) olarak tanımlanabilir. Isı iletkenliği kcal m -1 ° C -1 , Btu ft -1 ° F -1 olarak ve SI sisteminde watt (W) m -1 ° C -1 olarak ifade edilebilir . Isı iletkenliği, k değeri olarak da bilinir.
Isı iletkenlik katsayısı “l” (kcal m -2 s -1 ° C -1 )
Bu 1 m'de l olarak belirlenen (Yunan harfi lambda) ve bir saat içinde gerçekleştirilmiştir (kcal) ısı miktarı olarak tanımlanır 2 1 m arasında bir kalınlıkta koşulları altında malzeme boyunca sıcaklık düşüşü ile, malzemenin sabit ısı akışı 1 ° C'dir. Isı iletkenliği testlerle belirlenir ve herhangi bir malzeme için temel derecedir. L aynı zamanda Btu ft ifade edilebilir -2 h -1 ° F -1(İngiliz ısı birimi foot kare, saat ve derece Fahrenheit başına) ya da W m SI birim -2 Kelvin (K) -1 .
Termal direnç
Termal direnç, k değerinin (1 / k) karşılığını oluşturur.
Isıl direnç (R değeri)
Termal direnç (R değeri), l (1 / l) 'nin tersidir ve herhangi bir malzemenin veya kompozit malzemenin termal direncini hesaplamak için kullanılır. R değeri, basit bir şekilde, herhangi bir malzemenin ısı akışına sağladığı direnç olarak tanımlanabilir. İyi bir yalıtım malzemesi yüksek bir R-değerine sahip olacaktır. 1 m'den farklı kalınlıklar için R değeri, yalıtım malzemesinin kalınlığındaki artışla doğru orantılı olarak artar. Bu, x / l'dir; burada x , malzemenin metre cinsinden kalınlığını gösterir.
Isı iletimi katsayısı (U) (kcal m -2 sa -1 ° C -1 )
U sembolü, bir malzemenin veya bir malzeme bileşiminin herhangi bir bölümü için toplam ısı iletim katsayısını belirtir. U için SI birimleri, iç hava sıcaklığı ile dış hava sıcaklığı arasındaki fark olan santigrat derece başına saat başına metrekare başına kcal'dir. Diğer birim sistemlerinde de ifade edilebilir. U katsayısı, duvarın veya döşemenin her iki yüzeyinin de termal direncini ve ayrıca duvar veya döşemenin kendisinde bulunabilecek bireysel katmanların ve hava alanlarının termal direncini içerir.
Su buharına geçirgenlik (pv)
Bu, malzemenin her iki yüzü arasındaki su basıncı farkı ünite olduğunda, birim kalınlıkta bir malzemenin alanından geçen su buharı miktarı olarak tanımlanır. G cm mmHg -1 m -2 gün -1veya SI sisteminde gm MN -1 s -1 (saniye başına mega Newton başına gram metre) olarak ifade edilebilir.
Su buharına karşı direnç (rv)
Bu su buharına geçirgenliğin karşılığıdır ve rv = 1 / pv olarak tanımlanır.
2. Yalıtım (İzolasyon) Neden Gereklidir?
Isı yalıtımı malzemelerinin temel işlevi, bina tutma duvarları, kapaklar, borular veya dikmelerin ısının, soğutulmuş bina veya buzun depolandığı yere iletilmesini azaltmaktır. Isı kaçağı miktarını azaltarak eriyen buz miktarı azaltılabilir ve böylece buzlanma işleminin etkinliği arttırılabilir. Daha önce tartışıldığı gibi, buz kullanılır çünkü binatan ısı enerjisini uzaklaştırır, aynı zamanda saklama kabının duvarlarına sızan ısı enerjisinden de uzaklaşır. Kabın duvarlarındaki dış cephe kaplama modelleri, kabın içine giren ısı miktarını azaltabilir ve böylece içerikleri soğuk tutmak için gereken buz miktarını azaltabilir.
Binalarda yeterli ısı yalıtım malzemesi ile mantolamanın avantajları;
-
Çevresindeki sıcak havadan, makine odasından ve ısı sızıntılarından (bina tutma duvarları, kapaklar, borular ve dikmeler) ısı geçişini önlemek;
-
Bina tutma ve bina soğutma işletme maliyetlerinin faydalı kapasitesini optimize etmek;
-
Eğer kullanılıyorsa, soğutma sistemleri için enerji gereksinimlerinin azaltılmasına yardımcı olmak için.
2.1 Yalıtım (Mantolama) Malzemeleri
Bekletme alanı genellikle küçük gemilerde çok yüksek olduğundan ve yalıtım maliyetleri, inşaatta yer alan maliyetlerin önemli bir bölümünü oluşturabildiğinden, yalıtım malzemesinin seçimi çok önemli olabilir.
Ticari olarak, binaçı gemileri için birkaç termal izolasyon malzemesi kullanılır, ancak bu amaç için çok azı tamamen tatmin edicidir. Başlıca problemler, yeterli mekanik mukavemet ve nem emiliminin olmamasıdır. Sonuncusu, eriyen buzun bir soğutma ortamı olarak kullanıldığı binaçı teknelerinde özellikle önemli bir sorundur. Isı yalıtkanları, köpük bir yapı içerisindeki kabarcıkları veya gaz ceplerini yakalayarak çalışır. Bu gaz hücreleri nemle dolduğunda, yalıtım veriminde önemli kayıplar vardır.
Suyun (10 ° C'de) ısı iletkenliği 0,5 kcal m -1 h -1 ° C -1 ve buzun sıcaklığı (0 ° C'de) 2 kcal m -1 h -1 ° C -1 (yaklaşık dört suyun değerini). Buna karşılık, kuru durgun hava yaklaşık 0.02 kcal m- 1 saat- 1 ° C- 1'dir . Şekil 5.1, bir yalıtım malzemesi içindeki R-11, kuru hava, su buharı ve buzun termal iletkenliklerini gösterir ve hava / gaz yalıtımdaki su buharı ile değiştirilirse meydana gelebilecek termal iletkenlikteki önemli artışı gösterir.
Yalıtım malzemeleriyle nemin absorbe edilmesi, yalnızca tutma duvarlarına sızan su ile doğrudan temas yoluyla değil, aynı zamanda çiğlenme noktasına duvarların içinden geçen sıcaklık derecesinde ulaştığı duvarlarda su buharının yoğunlaşmasıyla da gerçekleşebilir.
Bu nedenle, su buharı bariyerlerinin uygun tasarımı, yalıtımı nemden korumak için çok önemlidir. Çoğu iklimlerde, su buharının iletimi, dış sıcaklığın iç sıcaklıktan daha yüksek olması muhtemel olduğundan dış duvardan tutma duvarlarının iç tarafına doğru olma eğiliminde olacaktır. Bu, yalıtımın içine su geçirmez bir tabaka ve yalıtımın içine sıvı eriyik suyunun girmesini önlemek için astardaki su geçirmez bir bariyer gerektirir. Buhar bariyeri, ya prefabrik yalıtım panellerinin su geçirmez yüzeylerinden (sandviç tip paneller, bir yüzü hafif çelik galvanizli çelik sacların buhar bariyeri, diğer yüzü ise plastik kaplı alüminyum veya galvanizli demir iç yüzeyden elde edilebilir) levhalar), güçlendirilmiş plastik malzemeler, polietilen tabakalar, minimum 0.2 mm kalınlığında plastik filmler veya minimum 0.02 mm kalınlığında alüminyum folyo, bir bitüm membranı ile lamine edilmiştir. Minimum alüminyum veya galvanizli sac kalınlığı 0,3 mm olmalıdır.
Termal iletkenlik
Toplam ısı iletim katsayısını azaltmak için, "en iyi yalıtım malzemeleri" en düşük ısı iletkenliğine sahip olmalıdır. Bu nedenle, daha az yalıtım malzemesi gerekli olacaktır. Kuru durgun gaz en iyi yalıtım malzemelerinden biridir. Ticari olarak temin edilebilen yalıtım malzemelerinin yalıtım özellikleri, malzemenin içinde tutulan gaz miktarı ve gaz ceplerinin sayısı ile belirlenir. Bu nedenle, (gazın durgun kalmasını sağlayabilen) hücre sayısı arttıkça ve boyutları ne kadar küçük olursa, bu tür ısı yalıtımı malzemenin termal iletkenliği o kadar düşük olur. Bu hücreler birbirine bağlanmamalıdır, çünkü bu, ısının taşınmasına izin verir.
Nem-buhar geçirgenliği
En iyi yalıtım malzemeleri çok düşük nem - buhar geçirgenliğine sahip olmalıdır. Böylece, su emme ihmal edilebilir hale gelir. Yoğuşma ve korozyon en aza indirilir.
Direnç / kurulum özellikleri
Yalıtım malzemesi suya, çözücülere ve kimyasallara karşı dayanıklı olmalıdır. Dayanıklı olmalı ve yalıtım verimini hızlı bir şekilde kaybetmemelidir. Kurulumu için geniş bir yapıştırıcı seçimine izin vermelidir. Kurulumu kolay, hafif ve kullanımı kolay olmalıdır. Kurulumu için sıradan aletler kullanılabilir. Uzun vadeli performansta olduğu gibi, ilk maliyette de önemli tasarruflar olduğu için ekonomik olması gerekir. Koku oluşturmamalı veya emmemelidir. Mantar veya küf etkilenmemelidir ve haşarat çekmemelidir. Boyutsal olarak stabil olmalıdır, bu nedenle parçalanmayacak veya toplanmayacaktır.
Güvenlik özellikleri
Yalıtım malzemesi yanıcı ve patlayıcı olmayan olarak değerlendirilmelidir. Yalıtım malzemesinin yanması durumunda, yanma ürünlerinin toksik tehlikelere yol açmaması gerekir.
Bina cephelerinde söve modelleri ile söve imalatı ve son süreç olarak söve montajı Metpor Söve ve Mantolama olarak tarafımızdan yapılmaktadır. Bina süsleme ve villa söve modelleri çözümlemelerinde kullanılanacağımız malzemeler, farklı model ve ebatlarda üretilebilme avantajı ile bir adım önde olan malzemelerdir. Bina söve modelleri özellikle, yüzyıllardır bina köşe söve modelleri olarak bilinen köşe taşı uygulaması sayesinde dekoratif bir manzara kazandırır.
Metpor
info@metpordekor.com
Okunma Sayısı : 7 028