شعاع بحرانی عایقها (قابل توجه مجریان سیستمهای تأسیسات و تهویه مطبوع بافقی)
یکی از موضاعات مهم و قابل توجه در دنیای کنونی، انرژی و راههای کاهش مصرف انرژی میباشد. از راههای کاهش مصرف انرژی، میتوان به جلوگیری از اتلاف انرژی به خارج سیستم اشاره نمود که این روش توسط پوشاندن اجزء سیستم که با محیط خارجی دارای تبادل انرژی میباشند توسط پوششی به نام عایق صورت میگیرد. در نظر اول، تمام مردم با شنیدن اسم عایق، جلوگیری از مصرف انرژی به خارج سیستم کاریی را یادآور میشوند اما ممکن است نه تنها عایق کردن سبب کاهش و جلوگیری از اتلاف انرژی نشود بلکه باعث اتلاف انرژی بیشتری نیز شود. دلیل این امر این است که با این کار سطح تبادل حرارت و به تبع آن اتلاف انرژی به خارج سیستم کاریی افزایش پیدا میکند. بنابراین باید قبل از عایقکاریی، شعاع بحرانی عایق که در سیستمهای استوانهای فقط تابع جنس عایق و ضریب انتقال حرارت جابجایی سیال بیرونی سیستم میباشد، محاسبه گردد. منظور از سیستم استوانهای میتواند لولهای توخالی باشد که سیال داغی مانند آب گرم داخل آن در حرکت است.
رابطهی محاسبهی شعاع بحرانی عایق در سیستم استوانهای به صورت زیر تعریف میشود.
Rc=K/ho
منظور از Rc: شعاع بحرانی عایق، K: ضریب هدایت حراراتی عایق و ho: ضریب انتقال حرارت جابجایی سیال بیرونی اطراف لوله میباشد. لازم به ذکر است ضریب K، تابع جنس عایق و ضریب ho، تابع نوع جریان سیال بیرونی (آرام یا مغشوش)، خصوصیات فیزیکی سیال بیرونی، صافی سطح بیرونی و نوع انتقال حرارت جابجایی (طبیعی یا اجباری) میباشد.
نکته: با محاسبهی شعاع بحرانی عایق Rc، دو حالت ممکن است رخ دهد که عبارتند از: 1-کوچک بودن شعاع بحرانی عایق از شعاع بیرونی لوله یعنی: Rc<Ro، که در این حالت از همون ابتدا حتی با مقدار کمی عایق نرخ اتلاف حرارت کاهش مییابد. 2- بزرگ بودن شعاع بحرانی عایق از شعاع بیرونی لوله یعنی: Rc>Ro ، که در این حالت ابتدا با عایقگذاری نرخ اتلاف حرارت زیادتر میشود و در Rc=Ri، نرخ اتلاف حرارت به ماکزیمم حالت خود میرسد اما مجددا با افزایش شعاع بیرونی عایق یعنی: Ri>Rc، نرخ اتلاف حرارت کاهش مییابد. لازم به ذکر است منظور از Ro، شعاع بیرونی لوله و Ri، شعاع بیرونی عایق میباشد.
مفهوم رابطهی (1) این است که در صورتی که ضریب انتقال حرارت جابجایی ho، کوچک باشد، اتلاف حرارت زیادی نداشته و نیازی به عایقکردن نیست. چون هر چه این ضریب کوچک باشد شعاع بحرانی بیشتر شده و باید شعاع عایق رو بیشتر کرد که با این عمل سطح تبادل حرارت و به تبع آن اتلاف انرژی افزایش مییابد.
احسان فتوحی بافقی
مطلب قشنگی بود مرحبا