ضریب انتقال حرارت بیش‌تر برای فلزات کاربرد دارد. ولی این ویژگی برای عایق‌های حرارتی هم بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد. یکی از پرکاربردترین این عایق‌ها پشم سنگ است که علاوه بر عایق حرارتی به عنوان عایق صوتی و ضد آتش هم کاربرد دارد. بنابراین روشن است که پشم سنگ به عنوان یک عایق حرارتی، ضریب انتقال گرمای پایینی دارد. یعنی گرما را با سرعت کمی از خود عبور و انتقال میدهد.
به همین دلیل است که این ماده به عنوان بهترین عایق در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، صنایع هوافضا، موتورهای جت و موشک، خودروسازی و صنایع نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ضریب در واقع یک مقدار کمی است که با فرمول خاصی مشخص میشود. در این مطلب در مورد ضریب انتقال حرارت در پشم سنگ صحبت می‌کنیم. همچنین روش محاسبه این ضریب را در مرکز فروش پشم سنگ در تهران، عایق شاپ، بررسی میشود و در مورد قابلیت رسانایی حرارتی یا مقاومت حرارتی در پشم سنگ صحبت خواهد شد.
ضریب انتقال حرارت چیست؟
ضریب انتقال حرارت به توانایی ماده برای هدایت گرما اشاره می‌کند. این ضریب در واقع یک عدد کمی است. به بیان دیگر با استفاده از این ضریب تعیین می‌کنیم که چگونه در یک دمای مشخص، گرادیان دما جریان انرژی گرمایی و حرارتی را هدایت می‌کند.
این ویژگی برای انواع فلزات یا عایق‌های حرارتی اهمیت و در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد. بالا بودن این ضریب انتقال در یک ماده، با انتقال سریع گرما توسط آن همراه است. در مقابل، پایین بودن قابلیت هدایت حرارتی به این معنی است که حتی با افزایش دما هم، ضریب انتقال حرارتی تقریبا ثابت خواهد ماند. به همین دلیل هرچه این ضریب در یک ماده کمتر باشد، گرمای کمتری را از خود عبور میدهد و عایق بهتر و مناسب‌تری تشخیص داده میشود.
ضریب انتقال حرارت پشم سنگ را چگونه محاسبه کنیم
وجود هر میزان اختلاف دما میان دو جسم موجب انتقال حرارت و گرما از جسم گرم به جسم سرد میشود. این انتقال دما ادامه خواهد داشت تا زمانی هر دو جسم به دمای برابر برسند. با توجه به قرار داشتن دیوار ساختمان بین دو محیط متفاوت با دمای متفاوت، وجود عایق در اینجا اهمیت پیدا می‌کند. به همین ترتیب به دنبال عایقی با ضریب انتقال حرارتی کم هستیم تا میزان گرمای کمتری از دیوار عبور کند و انرژی گرمایی کمتری به هدر رود.
به بیان کمی، ضریب مربوط به انتقال حرارتی میزان انرژی است که در دمای مشخص از یک ماده در واحد ضخامت و در واحد زمان، عبور می‌کند. واحد ضریب انتقال حرارت بر حسب وات بر متر بر کلوین یا W/m.K است و با با K نشان داده میشود. این ضریب در ماده معدنی پشم سنگ از چهل هزارم وات بر متر درجه کلوین کمتر است و به همین دلیل در میان عایق‌های حرارتی محبوبیت زیادی دارد.
قابلیت رسانایی حرارتی پشم سنگ
رسانایی حرارتی همان انتقال گرما است که میان دو منبع با دمای متفاوت جریان دارد. انرژی حرارتی به سه روش از منبع گرم به منبع سرد منتقل میشود که شامل روش همرفت، روش هدایت و روش تابش هستد. در نهایت پس از رسیدن هر دو منبع به یک دمای مساوی یا دمای تعادل، انتقال حرارت متوقف میشود.
در این میان پشم سنگ با داشتن رسانایی حرارتی یا ضریب انتقال حرارت پایین میتواند از انتقال گرما به هر سه روش جلوگیری کند. این عایق که از الیاف معدنی و سنگ‌های طبیعی شامل بازالت و دیاباز استخراج و تولید میشود، میزان جریان انرژی حرارتی را به کمترین میزان ممکن می‌رساند. در مواردی هم به طور کامل از انتقال حرارت جلوگیری می‌کند. در نهایت عایق پشم سنگ با جلوگیری از اتلاف انرژی، در هزینه‌ها هم صرفه جویی می‌کند. چون دمای محیط مورد نظر شما در زمستان گرم‌تر و در تابستان خنک‌تر باقی می‌ماند.
به طور کلی قابلیت رسانایی حرارتی برای عایق‌های حرارتی اهمیت زیادی دارد. چون هر چه میزان رسانایی حرارتی کمتر باشد، عایق راندمان و کیفیت بالاتری دارد.
مقاومت حرارتی در پشم سنگ
مقاومت حرارتی در پشم سنگ در واقع میزانی است که پشم سنگ میتواند در برابر انتقال حرارت از خود مقاومت نشان دهد. پشم سنگ با داشتن ساختاری از الیاف بلوری و ضریب انتقال حرارت پایین، مقاومت بالایی در برابر انتقال حرارت دارد. به این معنی که تا میزان زیادی از انتقال حرارت از سطح دارای دمای بالاتر به سطح دارای دمای پایین‌تر جلوگیری می‌کند. پشم سنگ توانایی این را دارد که حرارت را در داخل ساختمان نگهداری کند و از افت حرارتی جلوگیری نماید. این ویژگی مقاومت حرارتی پشم سنگ آن را به یکی از مواد عایق حرارتی محبوب برای استفاده در ساختمان‌ها و صنایع تبدیل می‌کند.
مقاومت حرارتی پشم سنگ به میزانی است که حتی توانایی جذب موثر حرارت را دارد. به همین دلیل است که میتواند از انتقال آن به محیط‌های مختلف جلوگیری کند.
نتیجه گیری در مورد ضریب انتقال حرارت
ضریب انتقال حرارت در واقع میزان نگهداشت یا انتقال گرما توسط ماده را بیان می‌کند. در جریان انتقال گرما از منبع دارای دمای بالاتر به منبع سردتر، مواد دارای ضریب انتقال بالا حرارت را به میزان بیش‌تر و با سرعت بالاتر انتقال می‌دهند. در مقابل مواد دارای ضریب انتقال گرمای پایین، حرارت را در خود نگه داشته و منتقل نمی‌کنند.
این ضریب در مواد مختلف متفاوت است و موجب کاربردهای متفاوت در صنایع مختلف میشود. به عنوان مثال فلزات دارای ضریب بالای انتقال حرارتی برای مبدل‌ها و سینک‌های حرارتی و حتی در تولید ظروف پخت و پز کاربرد دارند. در مقابل فلزات دارای قابلیت انتقال حرارت پایین به عنوان سپرهای حرارتی مانند موتورهای هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این میان با خرید پشم سنگ، به دلیل ضریب پایین انتقال حرارتی که دارند به عنوان عایق در ساختمان‌ها استفاده کنید و در مصرف انرژی و هزینه‌ها صرفه‌جویی کنید.
سوالات متداول شما در خصوص ضریب انتقال حرارت
مقاومت حرارتی پشم سنگ نشان میدهد که این ماده به چه میزان میتواند از انتقال حرارت به سایر مناطق جلوگیری کند. بالا بودن این مقاومت به این معنی است که پشم سنگ قادر است به خوبی حرارت را در خود نگه دارد و از انتقال آن به بیرون از ساختمان جلوگیری کند. این قابلیت موجب کاهش نیاز به سیستمهای گرمایش در زمستان و سرمایش در تابستان میشود. بنابراین با کاهش هدررفت و کاهش میزان مصرف انرژی، هزینههای مربوط به این بخش را کاهش میدهد.
عواملی مانند ترکیب شیمیایی پشم سنگ، ساختار میکروسکوپی این ماده، میزان ضخامت پشم سنگ تعبیه شده در مکان مورد نظر، ویژگی‌های فیزیکی از جمله چگالی، نفوذپذیری، هدایت حرارتی و نقطه ذوب آن بر میزان مقاومت حرارتی پشم سنگ موثر است. در این میان شرایط محیطی مانند دما، فشار و رطوبت هم قادر به تاثیرگذاری بر میزان مقاومت حرارتی پشم سنگ هستند.چرا مقاومت حرارتی پشم سنگ در کاهش هزینههای ساختمان موثر است؟
عوامل موثر بر مقاومت حرارتی یا ضریب انتقال حرارت پشم سنگ کدامند؟
بدون دیدگاه