Isı Yalıtımı Nedir ? Çeşitleri Nelerdir ?
Isı yalıtımı, termal temas halindeki veya ışınım etkisi altındaki nesneler arasındaki ısı transferinin azalmasıdır. Isı yalıtımı, özel olarak tasarlanmış yöntemler veya süreçlerin yanı sıra uygun malzemelerle sağlanabilir.
Isı akışı, farklı sıcaklıktaki nesneler arasındaki temasın kaçınılmaz bir sonucudur. Isı yalıtımı, ısı iletiminin azaltıldığı veya daha düşük sıcaklıktaki cisim tarafından emilmek yerine termal radyasyonun yansıtıldığı bir yalıtım bölgesi sağlar. Bir malzemenin yalıtım kapasitesi, termal iletkenliğin tersi (k) olarak ölçülür. Düşük ısı iletkenliği, yüksek yalıtım kapasitesine (Direnç değeri) eşdeğerdir. Termal mühendislikte, yalıtım malzemelerinin diğer önemli özellikleri ürün yoğunluğu (ρ) ve özgül ısı kapasitesidir (c).
Isı Yalıtımı Uygulamaları
Binalar
Küresel enerji tüketiminin büyük bir kısmını binalarda şartlandırılmış sıcaklıkları sağlamak ve korumak oluşturur. Bina izolasyonları, küçük hapsedilmiş hava hücreleri ilkesini kullanır (örn. cam elyafı (özellikle cam yünü), selüloz, taş yünü, polistiren köpük, üretan köpük, vermikülit, perlit, mantar vb. Bir süre Asbest de kullanıldı, ancak sağlık sorunlarına neden oldu).
İyi yalıtıldığında bir bina; kışın sıcak tutma ve yazın serin tutmak için enerji verimli hale gelecektir. Enerji verimliliği, karbon ayak izinin azalmasına yol açacaktır. Hem dikey (ayak bileği yüksekliği ile baş yüksekliği arasında) hem de yatay olarak dış duvarlardan, tavanlardan ve pencerelerden iç duvarlara kadar daha az sıcaklık gradyanı vardır, böylece dış ortam sıcaklıkları aşırı soğuk veya sıcak olduğunda daha konforlu bir kullanıcı ortamı sağlar. Endüstride, nesnelerin veya proses sıvılarının sıcaklığını yükseltmek, düşürmek veya korumak için enerji harcanmalıdır. Bunlar yalıtılmazsa, bu bir sürecin enerji gereksinimlerini ve dolayısıyla maliyeti ve çevresel etkiyi artırır.
Mekanik Sistemler
Alan ısıtma ve soğutma sistemleri, borular veya kanallar aracılığıyla binaların tamamına ısıyı dağıtır. Bu boruları boru yalıtımı kullanarak yalıtmak, enerjiyi kullanılmayan odalara düşürür ve soğuk ve soğutulmuş borularda yoğuşmanın oluşmasını önler.
Boru yalıtımı, aynı zamanda, boru donmasını kabul edilebilir bir süre için geciktirmeye yardımcı olmak için su kaynağı boru tesisatında da kullanılır.
Mekanik yalıtım genellikle endüstriyel ve ticari tesislerde kurulur.
Soğutma Uygulamaları
Bir soğutucu, ısı pompası ve ısı yalıtımlı bir bölmeden oluşur.
Uzay Aracı
Fırlatma ve yeniden giriş, uzay aracı üzerinde ciddi mekanik gerilimler yaratır, bu nedenle bir yalıtkanın gücü kritik derecede önemlidir (Uzay Mekiği Columbia’daki yalıtım plakalarının arızası, mekik gövdesinin aşırı ısınmasına ve yeniden giriş sırasında parçalanmasına neden olarak, astronotların ölümüne sebep olmuştur). Atmosfere yeniden giriş, havanın yüksek hızlarda sıkışması nedeniyle çok yüksek sıcaklıklar oluşturur. İzolatörler, termal transfer geciktirici özelliklerinin ötesinde zorlu fiziksel özellikleri karşılamaktadır. Uzay aracında kullanılan yalıtım örnekleri arasında güçlendirilmiş karbon-karbon kompozit burun konisi ve Uzay Mekiğinin silika fiber döşemeleri bulunur.
Otomotiv
İçten yanmalı motorlar, yanma döngüleri sırasında çok fazla ısı üretir. Bu, sensörler, piller ve marş motorları gibi çeşitli ısıya duyarlı bileşenlere ulaştığında olumsuz bir etkiye sahip olabilir. Sonuç olarak, egzozdan gelen ısının bu bileşenlere ulaşmasını önlemek için ısı yalıtımı gereklidir.
Yüksek performanslı otomobiller, motor performansını artırmanın bir yolu olarak genellikle ısı yalıtımı kullanır.
