Qué es el aislamiento de edificios – Aislamiento del hogar – Definición

Aislamiento de edificios – Aislamiento del hogar. Para minimizar las pérdidas de calor en la industria y también en la construcción de edificios, el aislamiento térmico es ampliamente utilizado. Ingenieria termal

Aislamiento de edificios – Aislamiento del hogar

Para minimizar las pérdidas de calor en la industria y también en la construcción de edificios, el aislamiento térmico es ampliamente utilizado. El propósito del aislamiento térmico de es reducir el coeficiente general de transferencia de calor mediante la adición de materiales con baja conductividad térmica. El aislamiento térmico en los edificios es un factor importante para lograr el confort térmico de sus ocupantes. El aislamiento térmico reduce la pérdida de calor no deseada y también reduce la ganancia de calor no deseada. Por lo tanto, el aislamiento térmico puede disminuir las demandas de energía de los sistemas de calefacción y refrigeración. Debe agregarse, no hay material que pueda evitar por completo las pérdidas de calor, las pérdidas de calor solo se pueden minimizar.

Del mismo modo que para la ropa, el aislamiento térmico se basa en materiales de baja conductividad térmica y en su geometría (por ejemplo, ventanas de doble panel). Las propiedades aislantes de estos materiales provienen de las propiedades aislantes del aire. Muchos materiales aislantes (por ejemplo, lana) funcionan simplemente al tener una gran cantidad de bolsas llenas de gas que evitan la convección a gran escala . La geometría de estos materiales también juega un papel crucial. Por ejemplo, aumentar el ancho de la capa de aire, como usar dos paneles de vidrio separados por un espacio de aire, reducirá la pérdida de calor más que simplemente aumentar el espesor del vidrio, ya que la conductividad térmica del aire es mucho menor que la del vidrio. .

Materiales de aislamiento

Aisladores Térmicos - ParámetrosComo se escribió, el aislamiento térmico se basa en el uso de sustancias con muy baja conductividad térmica . Estos materiales se conocen como materiales aislantes . Los materiales de aislamiento comunes son lana, fibra de vidrio, lana de roca, poliestireno, poliuretano, plumas de ganso, etc. Estos materiales son muy malos conductores de calor y, por lo tanto, buenos aislantes térmicos.

Debe agregarse, el aislamiento térmico se basa principalmente en la muy baja conductividad térmica de los gases. Los gases poseen malas propiedades de conducción térmica en comparación con líquidos y sólidos, y por lo tanto son un buen material de aislamiento si pueden quedar atrapados (por ejemplo, en una estructura similar a la espuma ). El aire y otros gases son generalmente buenos aislantes. Pero el principal beneficio es la ausencia de convección . Por lo tanto, muchos materiales de aislamiento (por ejemplo, poliestireno) funcionan simplemente al tener una gran cantidad de bolsas llenas de gas que evitan la convección a gran escala . En todos los tipos de aislamiento térmico, la evacuación del aire en el espacio vacío reducirá aún más la conductividad térmica general del aislante.

La alternancia de la bolsa de gas y el material sólido hace que el calor se transfiera a través de muchas interfaces, lo que provoca una disminución rápida del coeficiente de transferencia de calor.

Cabe señalar que las pérdidas de calor de los objetos más calientes se producen por tres mecanismos (individualmente o en combinación):

Hasta ahora no hemos discutido  la radiación térmica  como un modo de pérdidas de  calor . La transferencia de calor  por radiación está mediada por  radiación electromagnética  y, por lo tanto, no requiere ningún medio para la transferencia de calor. De hecho, la transferencia de energía por radiación es más rápida (a la velocidad de la luz) y no sufre atenuación en el vacío. Cualquier material que tenga una temperatura superior  al cero absoluto  emite algo de  energía radiante . La mayor parte de la  energía  de este tipo se encuentra en la  región infrarroja. del espectro electromagnético, aunque parte de él está en la región visible. Para disminuir este tipo de transferencia de calor, se deben utilizar materiales con baja emisividad (alta reflectividad). Los aislamientos reflectantes generalmente están compuestos de láminas paralelas multicapa de alta reflectividad, que están espaciadas para reflejar la radiación térmica de regreso a su fuente. La  emisividad , ε , de la superficie de un material es su efectividad en la emisión de energía como  radiación térmica  y varía entre 0.0 y 1.0. En general, los metales pulidos tienen una emisividad muy baja y, por lo tanto, se utilizan ampliamente para reflejar la energía radiante de regreso a su fuente, como en el caso de las mantas de  primeros auxilios .

Tipos de aislamiento: categorización de materiales de aislamiento

Para materiales de aislamiento, se pueden definir tres categorías generales. Estas categorías se basan en la composición química del material base a partir del cual se produce el material aislante.

Materiales de aislamiento - Tipos

En lecturas adicionales, hay una breve descripción de estos tipos de materiales de aislamiento.

Materiales de aislamiento inorgánico

Como se puede ver en la figura, los materiales inorgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

  • Materiales fibrosos
    • Lana de vidrio
    • Lana mineral de roca
  • Materiales celulares
    • Silicato de calcio
    • Vidrio celular

Materiales de aislamiento orgánicos

Los materiales de aislamiento orgánicos tratados en esta sección se derivan de una materia prima petroquímica o renovable (de base biológica). Casi todos los materiales de aislamiento petroquímicos están en forma de polímeros. Como se puede ver en la figura, todos los materiales de aislamiento petroquímicos son celulares. Un material es celular cuando la estructura del material consiste en poros o células. Por otro lado, muchas plantas contienen fibras por su resistencia, por lo tanto, casi todos los materiales de aislamiento de base biológica son fibrosos (excepto el corcho expandido, que es celular).

Los materiales aislantes orgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

  • Materiales petroquímicos (derivados del petróleo / carbón)
    • Poliestireno expandido (EPS)
    • Poliestireno extruido (XPS)
    • Poliuretano (PUR)
    • Espuma fenólica
    • Espuma de poliisocianurato (PIR)
  • Materiales renovables (derivados de plantas / animales)
    • Celulosa
    • corcho
    • Fibra de madera
    • Fibra de cáñamo
    • Lana de lino
    • Lana de oveja
    • Aislamiento de algodón

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