Cách nhiệt và những đặc tính của vật liệu cách nhiệt - SAVA M&E - Công Ty Cơ Điện Lạnh

Có thể nói tấm cách nhiệt là một trong những phát minh hiện đại mang tính đột phá. Là một dạng vật liệu có đặc tính khá đơn giản nhưng lại có tính ứng dụng rất cao trong đời sống và sản xuất. Vật liệu cách nhiệt góp phần rất lớn trong việc giảm thiểu mối lo ngại về tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Nó là một công cụ đắc lực cho nhiều hoạt động công việc cụ thể. Trong ngành điện lạnh, vật liệu cách nhiệt đóng vai trò quan trọng giúp giảm tiêu hao năng lượng trong quá trình vận hành và giúp hệ thống vận hành tốt nhất.

1. Khái niệm vật liệu cách nhiệt (bảo ôn)

Vật liệu bảo ôn là vật liệu dùng để hạn chế thất thoát nhiệt cho hệ thống đường ống cấp hơi, làm mát, giải nhiệt. Đồng thời, nó còn giúp tiết kiệm tối đa chi phí điện năng làm mát các thiết bị điện được sử dụng nhiều trong các công trình dân dụng, nhà xưởng, tòa nhà cao tầng.
Cách nhiệt là tên gọi chung của những vật liệu có khả năng bảo toàn, ngăn thất thoát nhiệt độ bên trong và ngăn không gian không bị tác động bởi nhiệt độ bên ngoài.

Độ cách nhiệt của vật liệu được tính theo công thức:

Phương trình cách nhiệt

Với Q là nhiệt lượng được xác định bằng công thức:

image 21 - SAVA M&E - Công Ty Cơ Điện Lạnh

Trong đó: K là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu

A là diện tích bề mặt

T1 – T2 : Sự chênh lệch nhiệt độ

L: độ dày vật liệu

2. Một số đặc tính của vật liệu cách nhiệt

Hệ số dẫn nhiệt: Đại diện cho khả năng truyền nhiệt của vật liệu, nó bị ảnh hưởng bởi thành phần vật liệu, độ xốp, nhiệt độ môi trường xung quanh và hướng của dòng nhiệt.

Độ chịu nén: Bởi vì vật liệu cách nhiệt có tính xốp cao, độ nén thường sẽ yếu, vì vậy những vật liệu cách nhiệt có trọng lượng nhẹ sẽ tốt hơn. Cường độ chịu nén của vật liệu sẽ chắn chắn vật liệu sẽ không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển, thi công, bảo quản và trong quá trình sử dụng
Mức độ hút ẩm: Vật liệu có độ hút ẩm cao hoặc độ hút nước cao sẽ ảnh hưởng tới mức độ cách nhiệt, cường độ chịu nén và độ bền của vật liệu trong quá trình sử dụng.Vật liệu ở điều kiện ẩm ướt có tính dẫn nhiệt cao hơn. Cần lưu ý rằng nếu nước bị đóng băng, hệ số dẫn nhiệt của nó sẽ cao hơn. Điều này là do độ dẫn nhiệt của nước cao hơn 20 lần so với không khí trong khi độ dẫn nhiệt của băng cao hơn 80 lần so với không khí. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến việc bảo vệ vật liệu cách nhiệt để chúng không hấp thụ nước và chống ẩm.
Độ thoáng khí: Không khí ở dạng tĩnh có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, nhưng nếu vật liệu có thể tạo ra sự trao đổi không khí giữa hai môi trường ngăn cách thì mức độ cách nhiệt của vật liệu cũng sẽ bị giảm xuống.
Chống cháy: Khả năng chống cháy còn được gọi là khả năng kháng lửa và khả năng bắt lửa của vật liệu. Vật liệu dễ cháy cần kết hợp với các vật liệu chống cháy khác để đảm bảo khả năng chống cháy, tính chất cháy của vật liệu được tính ở 800-850C và giữ trong 20 phút.
Kháng hóa chất và vi khuẩn: Vật liệu để tạo thành một khối lớn cần sử dụng một số loại chất kết dính để liên kết, vì vậy vật liệu cần phải có khả năng kháng hóa chất và độ kết dính cao. Ngoài ra, trong quá trình sử dụng, chất liệu có thể bị ngấm nước hoặc tiếp xúc với hơi ẩm, đây có thể là nơi để nấm mốc trú ngụ và phát triển nên chất liệu cần phải có khả năng chống nấm mốc, vi khuẩn tốt.
Độ phát xạ của bề mặt vật liệu: Là đại lượng đặc trưng cho mức độ hấp thụ và bức xạ nhiệt của bề mặt vật liệu (có giá trị từ 0-1). Bức xạ là sự lan truyền hoặc truyền năng lượng dưới dạng sóng hoặc hạt trong không gian hoặc qua môi trường dẫn điện. Độ phát xạ của vật liệu càng thấp thì nhiệt tỏa ra từ bề mặt càng thấp.
Độ phản xạ: Là đại lượng biểu thị khả năng phản xạ bức xạ nhiệt trên bề mặt vật liệu, chống lại sự xâm nhập của bức xạ và bên trong vật liệu. Hệ số phản xạ càng cao, khả năng bức xạ càng thấp hoặc khả năng chống bức xạ càng tốt.
Hệ số cách nhiệt tỉ lệ nghịch với tỉ trọng của nó: Nếu vật liệu có tỷ trọng cao thì hệ số cách nhiệt thấp hoặc hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cao. Ngược lại, với vật liệu có tỷ trọng thấp thì mức độ dẫn nhiệt cũng thấp hay hệ số cách nhiệt của vật liệu cao.