من أمثلة العوازل الحرارية
- تتعدد العوازل الحرارية ومن أمثلة العوازل الحرارية هي المطاط والورق والماء والخشب والزجاج والبلاستيك والخزف والقطن، تعتبر الطاقة الحرارية هي من أهم مصادر الطاقة التي توجد على الأرض، والتي يتم استخدامها في العديد من الأنشطة اليومية.
- الطاقة الحرارية يتم الاعتماد في توصيلها على نوعين من المواد وهم مواد عازلة للحرارة وهي التي تتميز بأنها ليس لها القدرة على نقل الحرارة بسهولة مثل الورق والخشب والبلاستيك والعديد من المواد المختلفة، تعتمد تلك المواد على الإشعاع والتلامس كمصادر أساسية للعزل الحراري.
- ولكن يجب العلم أن تلك المواد التي يتم اعتبارها كمواد عازلة للحرارة إذا تم خلطها بعضها بمواد أخرى، فتزداد احتمالية أن تكون لها القدرة على انتقال الحرارة مثلها كمثل بقية المواد الموصلة للحرارة.
- والنوع الثاني يتمثل في المواد الموصلة للحرارة ، تلك المواد يتم الاعتماد عليها بشكل أساسي في انتقال الحرارة وأكبر مثال لها النحاس والذهب والحديد.
- تقع فائدة المواد العازلة للحرارة أنها يتم استخدامها في الكثير من الصناعات المختلفة والتطبيقات المتعددة والتي تعتمد بشكل أساسي على تلك المواد.
استخدامات المواد العازلة للحرارة
تتعدد الاستخدامات التي يتم فيها الاعتماد على المواد العازلة للحرارة وهي تتمثل في الآتي:
- من أهم الاستخدامات التي يتم فيها الاعتماد على المواد العازلة للحرارة هي عزل المباني من الحرارة، وهذا يعمل على الحفاظ على توازن درجات الحرارة داخل المبنى بحيث يكون الطقس دافئا في الشتاء ومعتدل في الصيف، وتقع الفائدة هنا أيضا على أنه سوف يتم تقليل الضغط على استخدام التكييف.
- تدخل المواد العازلة للحرارة في صناعة أنابيب البخار وخطوط المياه الساخنة أيضا.
- يتم استخدام المواد العازلة للحرارة في عزل الحرارة التي يجب أن توجد في وسائل المواصلات وأكبر مثال هي الطائرات التي يجب أن يدخل في تكوينها مواد عازلة للحرارة.
- تدخل المواد العازلة للحرارة في صناعة الغلايات والأفران والتي يجب أن يدخل في تكوينها الداخلي تلك المواد، وذلك حيت يتم تجنب الإصابة بالحروق.
- يجب العمل على اختيار مواد مناسبة في صناعة الأفران والغلايات، وذلك حتى تتمتع بالقدرة الكبيرة على مقاومة الانضغاط والكسر.
- يجب أن تعمل على توصيل الحرارة بشكل بسيط جدا.
- يجب أن تمتاز الأفران على مقاومتها للاحتراق وأن تكون لها قدرة واسعة على مقاومة البكتيريا التي توجد بداخلها.
- يجب أن تعطي المواد العازلة للحرارة التي توجد في الفرن القدرة على مقاومة الفرق الذي يوجد في درجة الحرارة على المدى الطويل.
- ويجب أن تعطي المواد العازلة للحرارة للأفران القدرة على عدم التأثر مع مرور الوقت بالتمدد الحراري.
- يجب العمل عند صناعة الأفران أن يتم استخدام مواد عازلة للحرارة مناسبة، ولكن يجب معرفة ما هي قدرة الأفران وعدد ساعات استخدامها.
- توجد صور متعددة من تلك المواد، فيمكن أن يتم رش تلك المواد، أو تكون على شكل صفائح، ويجب أن يتم الاعتماد على مختص بتلك الأمور حتى يتم ضمان صناعة الفرن واستخدام المواد العازلة للحرارة بطريقة مناسبة.
مزايا استخدام العزل الحراري
توجد مزايا عديدة لاستخدام المواد العازلة للحرارة وهي تتمثل في الآتي:
- استخدام المواد العازلة للحرارة في المباني يساعد إلى حد بعيد على ترشيد استهلاك الكهرباء، وذلك بناء على كثير من التجارب والدراسات العلمية التي أثبتت أن استخدام المواد العازلة للحرارة يعمل على ترشيد 40% من الكهرباء.
- يعمل أيضا على اتساع قدرة المباني على الاحتفاظ بدرجة حرارة مناسبة، وذلك يعمل على تقليل استخدام التكييف لفترة طويلة جدا.
- المواد العازلة للحرارة تعطي إمكانية تشغيل أجهزة التكييف التي تعتبر قدرتها صغيرة لفترات طويلة.
- تساعد العوازل الحرارية بشكل كبير على حماسة المباني من التغييرات المختلفة مثل اختلاف درجات الحرارة المتقلبة يعمل على حدوث إجهاد للحوائط وأيضا يؤثر على الخصائص الميكانيكية والطبيعية للنوافذ.
- تساعد استخدام المواد العازلة المناسبة على قلة استخدام التكييف مما يعمل بشكل على تقليل الأثر السئ الذي يقع على صحة الإنسان الصحية والنفسية أيضا والتي يسببها الضوضاء الشديدة الصادرة من التكييفات.
- استخدام العزل الحراري يعمل على توفير العبء الذي يقع بشكل كبير على المحطات الخاصة بإنتاج الطاقة وجميع شبكات التوزيع.
اختيار مواد العزل الحراري المناسبة
عند اختيار مواد عزل حراري مناسبة يجب اتباع بعض الخطوات المهمة والتي تتمثل في الآتي:
- يجب أن تمتاز المادة العازلة بمعامل منخفضة للتوصيل الحراري.
- يجب أن تكون المواد العازلة للحرارة لها قدرة عالية لمقاومة نفاذية الماء.
- يجب أن تمتاز بقدرة عالية لمقاومة امتصاص بخار الماء.
- يجب أن يوجد في المواد العازلة للحرارة قدرة كبيرة على مقاومة الإجهاد الذي يحدث نتيجة الفروق الكبيرة بسبب اختلاف درجات الحرارة.
- يجب أن تمتاز مواد العزل بوجود خصائص ميكانيكية عالية مثل القدرة على مقاومة الضغط ومقاومة الكسر.
- يجب أن تكون لديها القدرة على مقاومة وجود العفن والبكتيريا والحريق خاصة في الأماكن التي يمكن أن تتنشر فيها تلك الأمور بسهولة.
- يجب أن تمتاز مواد العزل الحراري بمعايير ثابتة الأبعاد على المدى الطويل وأن يكون تمددها الحراري قليل.
- يجب أن تكون لديها القدرة على مقاومة التفاعلات الكيميائية.
- يجب أن لا ينتج عن مواد العزل الحراري أي أخطار تؤثر على الصحة.
مواد العزل الحراري
توجد عدة مصادر للحصول على مواد العزل الحراري والتي تتمثل في الآتي:
- أولا توجد مواد عازلة من أصل حيواني ومن أمثلة تلك المواد شعر وصوف الحيوانات، ويتم الاعتماد عليها بشكل محدود جدا.
- ثانيا توجد مواد عازلة أيضا من أصل جمادي ومن أمثلة تلك المواد الصوف الزجاجي، ويعتبر ذلك النوع من أفضل المواد التي يتم استخدامها في العزل الحراري.
- ثالثا يوجد مواد عازلة صناعية ومن أمثلة تلك المواد البلاستيك الرغوي والمطاط، ويعتبر البلاستيك الرغوي من أكثر الأنواع التي يتم استخدامها في العزل الحراري مثل البوليسترين البوليورتين الرغوي.
- رابعا المواد العازلة التي من مصدر نباتي مثل المواد السيلولوزية مثل القطن والقصب وتشمل أيضا الألياف.
- خامسا توجد أيضا مواد عازلة للحرارة بتقنية الناتو تكنولوجي وهي تتكون من مواد سائلة، ويتم استخدامها عن طريق دهنها على سطح الأفران، وذلك من أجل إذابة الحديد وذلك من أجل تخفيف انبعاث الحرارة منها.