دوشنبه ۱ام خرداد ۱۳۹۶ ۱۰:۴۰:۰۵ بعد از ظهر

شعاع بحرانی عایق­ها (قابل توجه مجریان سیستم­های تأسیسات و تهویه مطبوع بافقی)

کد خبر: 11624
تعداد بازدیدکننده: 2713
تاریخ: ۲۹ آبان ۱۳۹۱

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: ۱-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. ۲- 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 (۱) 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

۵ نظر

  1. محمد رضا می‌گه:

    مطلب قشنگی بود مرحبا

  2. جهان تیغ می‌گه:

    باسلام:
    چراقبل ازرسیدن شعای عایق به شعاع بهرانی با افزایش شعاع انتغال حرارت روند افزایشی مییابد.البته بااستفاده ازفرمول های ریاضی این مسعله قابل قبول است اما عملا چه چیزی درسیستم عایق کاری باعث اتلاف بیشترحرارت باافزایش شعاع عایق میشود.
    باتشکرازسایت خوبتون لطفا به سوالم پاسخ دهید

    • کیا می‌گه:

      دلیل اون بر میگرده به میزان دفع حرارت جابجایی و توانایی ذخیره انرژی در عایق
      قبل از شعاع بحرانی، میزان دفع انرژی با افزایش سطح خارجی (افزایش شعاع) افزایش می یابد، ولی بعد از شعاع بحرانی، توانایی جسم در ذخیره انرژی بیشتر میشود.

    • مهندس می‌گه:

      دلیل اینه که با افزایش شعاع سطحی که با محیط بیرون در تماس میباشد بیشتر میشود و با افزایش سطح نرخ انتقال حرارت نیز بشتر میشود

  3. علی می‌گه:

    بسیار خوب و مفید . تشکر