Aislamiento soplado y relleno suelto
Los materiales sueltos se pueden soplar en áticos y cavidades de pared acabadas . Para los edificios existentes que no se construyeron con cavidades aisladas, se sopla un material fibroso como el aislamiento de celulosa o lana de vidrio en la cavidad a través de orificios perforados adecuadamente hasta que llena todo el espacio de la pared. El aislamiento de relleno suelto consiste en pequeñas partículas de fibra, espuma u otros materiales. Los tipos más comunes de materiales utilizados para el aislamiento de relleno suelto incluyen celulosa, lana de vidrio y lana de roca.
- El aislamiento de celulosa está hecho de productos de papel reciclado, principalmente periódicos y tiene un contenido muy alto de material reciclado.
- La lana de vidrio (originalmente conocida también como fibra de vidrio) es un material aislante hecho de fibras de vidrio dispuestas usando un aglutinante en una textura similar a la lana.
- La lana de roca , también conocida como lana de roca, se basa en minerales naturales presentes en grandes cantidades en toda la tierra, por ejemplo, roca volcánica, típicamente basalto o dolomita.
Estas pequeñas partículas hechas de estos materiales forman un material aislante que puede ajustarse a cualquier espacio sin alterar las estructuras o los acabados. Uno de los métodos es el aislamiento de celulosa con spray húmedo. Este tipo de aislamiento es similar al aislamiento de relleno suelto, pero se aplica con una pequeña cantidad de agua para ayudar a que la celulosa se una al interior de las cavidades abiertas de la pared.
Aislamiento del ático – Aislamiento del techo
Una fuente muy importante de pérdida de calor de una casa es a través del techo y el ático . El aislamiento del ático es un procedimiento de revestimiento interior protector térmicamente aislado que implica el uso de vidrio o lana de roca, espuma de poliuretano o espuma fenólica. Cabe señalar que hay una diferencia entre aislar un techo inclinado y un techo plano, y hay una diferencia entre el aislamiento de loft frío o cálido. Un aislamiento de techo frío requiere aislamiento a nivel de vigueta para evitar que el calor se escape a través del espacio del techo no utilizado. Un techo cálido está aislado entre y debajo de las vigas del techo.
El propósito del aislamiento del techo es reducir el coeficiente general de transferencia de calor al agregar materiales con baja conductividad térmica. El aislamiento del techo y el ático en los edificios es un factor importante para lograr el confort térmico de sus ocupantes. El aislamiento del techo, así como otros tipos de aislamiento, reducen la pérdida de calor no deseada y también reducen la ganancia de calor no deseada. Pueden disminuir significativamente 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.
Ejemplo de aislamiento: aislamiento de celulosa
El aislamiento de celulosa está hecho de productos de papel reciclado, principalmente periódicos y tiene un contenido muy alto de material reciclado. Las fibras de celulosa obtenidas tienen una estructura similar a la lana (por lo tanto, lana de papel). Para hacer que las fibras de celulosa sean resistentes a la humedad y a la llama, se añaden ácido bórico o sulfato de amonio. El aislamiento de celulosa se utiliza en las cavidades de paredes y techos para aislar, a prueba de corrientes de aire y reducir el ruido libre. El aislamiento de celulosa se usa tanto en hogares nuevos como existentes, generalmente como relleno suelto en instalaciones de áticos abiertos y densamente empacado en cavidades de edificios. La celulosa y otros materiales de relleno suelto se pueden soplar en áticos, cavidades de paredes terminadas y áreas de difícil acceso.
Ejemplo: pérdida de calor a través de una pared
Una fuente importante de pérdida de calor de una casa es a través de las paredes. Calcule la tasa de flujo de calor a través de una pared de 3 mx 10 m de área (A = 30 m 2 ). La pared tiene 15 cm de espesor (L 1 ) y está hecha de ladrillos con la conductividad térmica de k 1 = 1.0 W / mK (aislante térmico deficiente). Suponga que las temperaturas interior y exterior son 22 ° C y -8 ° C, y los coeficientes de transferencia de calor por convección en los lados interior y exterior son h 1 = 10 W / m 2 K y h 2 = 30 W / m 2K, respectivamente. Tenga en cuenta que estos coeficientes de convección dependen en gran medida especialmente de las condiciones ambientales e interiores (viento, humedad, etc.).
- Calcule el flujo de calor ( pérdida de calor ) a través de esta pared no aislada.
- Ahora suponga aislamiento térmico en el lado exterior de esta pared. Utilice aislamiento de lana de vidrio de 10 cm de espesor (L 2 ) con la conductividad térmica de k 2 = 0.023 W / mK y calcule el flujo de calor ( pérdida de calor ) a través de esta pared compuesta.
Solución:
Como se escribió, muchos de los procesos de transferencia de calor involucran sistemas compuestos e incluso involucran una combinación de conducción y convección . Con estos sistemas compuestos, a menudo es conveniente trabajar con un coeficiente de transferencia de calor en general , conocido como un factor U . El factor U se define mediante una expresión análoga a la ley de enfriamiento de Newton :
El coeficiente global de transferencia de calor está relacionado con la resistencia térmica total y depende de la geometría del problema.
- pared desnuda
Suponiendo que la transferencia de calor unidimensional a través de la pared plana y sin tener en cuenta la radiación, el coeficiente global de transferencia de calor se puede calcular como:
El coeficiente global de transferencia de calor es entonces:
U = 1 / (1/10 + 0.15 / 1 + 1/30) = 3.53 W / m 2 K
El flujo de calor se puede calcular simplemente como:
q = 3.53 [W / m 2 K] x 30 [K] = 105.9 W / m 2
La pérdida total de calor a través de este muro será:
q pérdida = q. A = 105,9 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 3177W
- pared compuesta con aislamiento térmico
Suponiendo que la transferencia de calor unidimensional a través de la pared compuesta plana, sin resistencia de contacto térmico y sin tener en cuenta la radiación, el coeficiente global de transferencia de calor se puede calcular como:
El coeficiente global de transferencia de calor es entonces:
U = 1 / (1/10 + 0.15 / 1 + 0.1 / 0.023 + 1/30) = 0.216 W / m 2 K
El flujo de calor se puede calcular simplemente como:
q = 0.216 [W / m 2 K] x 30 [K] = 6.48 W / m 2
La pérdida total de calor a través de este muro será:
q pérdida = q. A = 6.48 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 194 W
Como se puede ver, una adición de aislante térmico causa una disminución significativa en las pérdidas de calor. Debe agregarse, una adición de la siguiente capa de aislante térmico no causa un ahorro tan alto. Esto se puede ver mejor con el método de resistencia térmica, que se puede utilizar para calcular la transferencia de calor a través de paredes compuestas . La tasa de transferencia de calor constante entre dos superficies es igual a la diferencia de temperatura dividida por la resistencia térmica total entre esas dos superficies.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
