هر ساختمانی نیاز مبرم به عایقهای حرارتی و برودتی دارد که از اولین الزامات ساخت‌و‌ساز یک ساختمان به حساب می‌آیند. هر دو دسته عایق حرارتی و برودتی، از رایج‌ترین عایقهای انرژی هستند که استفاده از آن‌ها موجب جلوگیری از اتلاف انرژی می‌شود. عایقهای حرارتی که با نام عایقهای گرم نیز شناخته می‌شوند، از اتلاف انرژی گرمایی جلوگیری می‌کند. از این عایق‌ها در ساختار تجهیزاتی که دمای آن‌ها از دمای اتاق و یا فضایی که در آن قرار گرفته‌اند بیشتر باشد، استفاده می‌کنند؛ برای مثال از عایقهای گرم در موتورخانه‌ها، سیستم‌های گرمایشی و دودکش‌ها استفاده می‌شود. محدوده دمای این عایق بین ۲۵ تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد است.
بر‌عکسِ عایقهای حرارتی، عایقهای برودتی یا سرد، برای جلوگیری از اتلاف و هدر‌رفت انرژی سرمایشی طراحی شده‌اند. در عایقهای برودتی یا سرد، ضریب نفوذ پایین بخار و آب باعث می‌شود تا از بخار‌شدن آب جلوگیری شود؛ بنابراین عایق ایده‌آلی برای سردخانه‌ها، یخچال‌ها و هم‌چنین خنک‌ساز‌ها است که محدوده کاری این عایق از ۱۰۰- تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است. نکته قابل توجه این است که اگر دمای محیط از دمای محدوده کاری بیشتر نشود، از عایقهای سرد می‌توان برای خطوط گرمایش از‌جمله موتورخانه و شوفاژ استفاده کرد.
انواع عایق حرارتی و برودتی
هر کدام از این عایق‌ها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که در ساختار خود تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند. در ادامه به بررسی انواع عایقهای حرارتی و برودتی یا عایقهای گرم و سرد می‌پردازیم.
پشم‌سنگ
یکی از انواع عایق حرارتی و برودتی که به منظور حفاظت از سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی تولید می‌شود، پشم‌سنگ نام دارد که در کوره‌های مخصوص با حرارت دادن به سنگ‌های بازالت و کک به‌دست می‌آید. پس از تبدیل پشم سنگ به الیاف به‌صورت لحافی، پتوئی، تخته‌ای و لوله‌ای در ابعاد و اندازه‌های ۱۲۰ در ۶۰ سانتی‌متر تولید می‌شوند. از نوع تخته‌ای آن برای عایق‌سازی دیوار و سطوح استفاده می‌کنند؛ برای مثال پشم‌سنگ‌هایی که روکش آلومینیومی دارند، برای عایق سازی سوله‌ها و لوله‌ها کاربرد دارند.
پشم‌شیشه
پشم‌شیشه یکی دیگر از انواع عایق‌ها است که علاوه بر جلوگیری از اتلاف انرژی، عایق صدا نیز هست؛ این مورد باعث افزایش استفاده از این عایق در صنعت شده است. عایق پشم‌شیشه از الیاف‌های قدیمی به شمار می‌رود که از بازیافت شیشه تولید می‌شود. از موارد استفاده این عایق می‌توان به ساخت تجهیزات حرارتی، کاشی‌های کف و سقف و مجرای لوله‌کشی‌های رو‌کار و تو‌کار اشاره کرد. مقاومت بالای این عایق در حدود ۱۹۵ تا ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد نیز قابل توجه است.
الاستومری
عایق الاستومری یکی از پر‌کاربرد‌ترین عایق حرارتی و برودتی است که موارد استفاده آن بیشتر پالایشگا‌ه‌ها و محیط‌های صنعتی است. مقاومت بالا در برابر نفوذ حرارت، آب و رطوبت از‌جمله ویژگی‌های قابل‌توجه این عایق است. با توجه به مواد به‌کار‌رفته در این عایق و کاربرد آن، می‌توان آن را به دو دسته تقسیم کرد: اولین دسته مربوط به عایقهای لوله‌ای الاستومری هستند که هم بدون‌روکش و هم با‌روکش آلومینیومی به منظور استفاده در فضا‌های رو‌باز و بسته مورد استفاده قرار می‌گیرند. دسته دوم به‌صورت رول تولید می‌شوند که به آن‌ها عایق رولی الاستومری گفته می‌شود. از دسته دوم برای عایق‌سازی دیوار‌ها و سطوح مختلف استفاده می‌شود که در برابر پارگی مقاوم هستند و به‌دلیل استفاده از چسب‌‌های قوی در پشت آن‌ها به‌خوبی به سطوح می‌چسبند. هر دو نوع این عایق‌ها ساختار سلولی بسته دارند و نفوذ آب و رطوبت به آن‌ها غیر‌ممکن است.
کاربرد عایقهای حرارتی و برودتی
کنترل انتقال گرما و سرما موجود در میان بخش‌های داخلی و خارجی یک محیط از اهداف یک عایق حرارتی و برودتی است. جایی‌که امکان جا‌به‌جایی حرارت و سرما وجود داشته باشد، مسائل مربوط به دمای ساختمان در آن‌جا اتفاق می‌افتد. عایق را می‌توان آخرین دفاع ساختمان در برابر مسائل دما دانست؛ بنابراین باید در ساخت آن دقت کرد. به منظور افزایش راندمان و کارایی و هم‌چنین افزایش استحکام باید عایق و سد هوایی نصب شود. برای کسب نتیجه مطلوب بایستی عایق و سد هوایی در کنار و در تماس با یکدیگر قرار بگیرند.
عوامل مهم در انتخاب عایق حرارتی و برودتی
ضریب انتقال دما
اختلاف درجه دما بین سطوح ، چگالی و عمر مفید عایق از مهمترین پارامتر‌های ضریب انتقال دما است که به آن بستگی دارند. اصولا با افزایش دمای محیط، ضریب انتقال حرارت عایق‌ها نیز افزایش می‌یابد که موجب افزایش انتقال حرارت و کاهش کارایی و راندمان عایق‌ها می‌شود. بنابراین، در هنگام خرید باید به این نکته توجه داشت تا عملکرد بهتری داشته باشد.
عمر مفید عایق
نکته قابل‌توجه دیگر در انتخاب یک عایق مناسب، عمر مفید در استفاده از آن است. مقاومت آن در برابر عواملی هم‌چون آلودگی، اشعه فرابنفش، تجزیه، میکروب و گرد و غبار در عمر مفید عایق تاثیر‌گذار است. البته عمر مفید زیاد باتری می‌تواند موجب کاهش کارایی عایقی آن شود.
ضریب نفوذ رطوبت
پارامتر مهم دیگری که در انتخاب عایق تاثیر دارد، ضریب نفوذ رطوبت عایق است. این پارامتر از عوامل فیزیکی در عایق است که مقدار نفوذ آب و بخار را به آن نشان می‌دهد. به‌دلیل اینکه رطوبت خود به عنوان پل و راه ارتباطی در عایق وجود دارد، ممکن است محل ورود حرارت یا سرما از داخل عایق به بیرون یا بر‌عکس باشد و باعث کاهش راندمان عملکرد عایق حرارتی و برودتی شود. پس باید عایق انتخابی دارای حداقل نفوذ رطوبتی باشد.
پوشش جوی
مورد پوشش جوی و آب و هوایی به موادی اشاره دارد که در ساخت عایق‌ها و در سطح آن‌ها به‌کار می‌روند. این مواد در سطوح بیرونی عایق‌ها استفاده می‌شوند تا از آن‌ها در برابر اثرات جوی مانند باران، باد، تابش نور خورشید و برف محافظت کنند. بنابراین، انتخاب یک پوشش مناسب نیز در ساخت عایق مهم است که امروزه از آلومینیوم در ضخامت‌های مختلف و گوناگون به این منظور استفاده می‌شود.
دمای کار( تحمل دما)
حدود دمای کاری یا همان تحمل عایق‌ها در برابر دما نیز از عوامل مورد‌توجه و مستقیم در انتخاب و خرید یک عایق است. معمولا دمای کاری عایق الاستومری بین ۴۰- تا ۱۲۰ درجه سلسیوس است. این مورد باید با توجه به نوع عایق و همین‌طور دمای محیطی که قرار است عایق در آن‌جا نصب شود، انتخاب شود تا بهترین عملکرد عایق را مورد استفاده قرار دهید. تحمل دمای عایق در صرفه‌جویی در هزینه‌ها و سود عایق‌کاری، نکته قابل توجهی است.
چگالش
چگالش هنگامی اتفاق می‌افتد که بخار آب، سرد و سپس به مایع تبدیل می‌شود. در این هنگام باید ضخامت عایق به گونه‌ای باشد که از ورود آب و رطوبت جلوگیری کند. این مورد نیز همانند ضریب نفوذ رطوبت مهم است.
اشتعال‌پذیری
این مورد بیشتر در مورد عایقهای حرارتی صدق می‌کند؛ زیرا این عایق‌ها برای جلوگیری از گرما نصب می‌شوند. پس شرایط ایجاب می‌کند تا عایق‌ها به گونه‌ای انتخاب گردند تا در برابر خطراتی هم‌چون آتش‌سوزی، به‌خصوص در مکان‌هایی مانند مجتمع، بیمارستان، شرکت و مسجد‌ها محافظت و مقاومت لازم را داشته باشند. استاندارد‌هایی از‌جمله عدم‌انتشار گاز‌های سمی و خطرناک و هم‌چنین مقاومت در برابر حریق، استاندارد‌های مورد نیاز برای هر عایقی است.
جلوگیری از ایجاد خوردگی
آخرین نکته عدم‌خوردگی عایق‌ها است. عایق حرارتی و برودتی باید به گونه‌ای باشند تا در برابر خوردگی نیز مقاومت نشان دهند. با افزایش مقاومت این عایق‌ها در برابر خوردگی، عمر آن‌ها نیز افزایش می‌یابد.
عایق حرارتی و برودتی مناسب برای سیستم‌های تاسیساتی
مواد مورد‌استفاده در ساختار عایق‌ها با توجه به نوع تاسیسات متفاوت است و به کاربرد آن‌ها بستگی دارد. همان‌طور که گفته شد از عایقهای حرارتی و برودتی در محیط‌های زیادی به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی و جا‌به‌جایی گرما و سرما و حتی به‌عنوان عایق صوتی نیز استفاده می‌شود. در برخی از این تاسیسات نیاز است تا از نفوذ رطوبت نیز جلوگیری گردد؛ اما اگر این اتفاق نیافتد ممکن است که خسارت‌های جبران‌ناپذیری از‌جمله خسارت‌های سنگین مالی و حتی جانی رخ دهد. اما هدف اصلی نصب عایق برای سیستم‌های تأسیساتی علاوه‌بر حفظ انرژی، کاهش هزینه‌های تامین انرژی و سوخت مورد نیاز برای صنایع است. اگر عایق‌کاری یک سیستم تاسیساتی به درستی و براساس اصول انجام شود، می‌تواند بین ۳۰ تا ۳۵ درصد از هزینه‌های اضافی جلوگیری کند که این مورد کمک شایانی به سیستم تاسیساتی مورد‌نظر می‌کند.
عایقهای حرارتی و برودتی
امروزه عایق حرارتی و برودتی بسیار زیاد با تنوع بالا در جنس و مدل و نوع کارایی در حال تولید و عرضه است که می‌توان با توجه به نیاز مشتری یا کارفرما عایق مناسبی را انتخاب و برای محیط مورد‌نظر نصب کرد. با پیشرفت صنایع مختلف این صنعت نیز با پیشرفت رو‌به‌رو شده و در طراحی و تولید عایق‌هایی با کارایی بهتر قدم بر‌می‌دارد. عایق‌ها دارای انواع مختلفی هستند و هنوز هم شرکت‌ها و کارخانه‌ها در تلاش هستند تا بهترین و به‌صرفه‌ترین عایق‌ها را تولید کنند و در اختیار خریداران و مشتریان خود قرار دهند که نحوه عرضه عایقهای حرارتی و برودتی وابسته به شرکت‌های تولید کننده این محصول است.
مقایسه ضخامت عایق معمولی برای انبارهای سرد و یخ
سوالات متداول
- سوال: کدام عایقهای حرارتی و برودتی در فروشگاه صنعت نسوز به فروش میرسند؟
- پاسخ: پیپر نسوز، برد نسوز، پتو بلنکت و پنبه نسوز فایبر سرامیک، پشم سنگ، پشم شیشه، عایق الاستومری و ورق چوب پنبه از مهم ترین عایق های حرارتی و برودتی قابل خرید از طریق صنعت نسوز هستند.
- سوال: مهم ترین عواملی که هنگام انتخاب عایقهای حرارتی و برودتی باید در نظر گرفت چیست؟
- پاسخ: ضریب انتقال دما، ضریب نفوذ رطوبت، عمر مفید عایق، پوشش جوی و میزان تحمل دما و اشتعال پذیری از مهمترین عوامل در هنگام انتخاب عایق ها هستند.