Isolamento por espuma de spray
O isolamento de espuma de spray é um tipo de isolamento que é pulverizado no lugar através de uma pistola. O isolamento de espuma de spray pode ser soprado nas paredes, lajes de concreto, superfícies de sótão ou sob pisos para isolar e reduzir o vazamento de ar. A espuma de spray pode preencher até as cavidades mais pequenas, criando uma barreira aérea eficaz. A espuma geralmente expande de 30 a 60 vezes seu volume de líquido após ser pulverizada no local. Ele oferece excelente resistência à infiltração de ar (ao contrário de mantas e mantas, que podem deixar desvios e bolsas de ar e superior a alguns tipos de preenchimento solto). Por outro lado, o custo do isolamento de espuma de spray pode ser maior em comparação com o isolamento tradicional e a maioria das espumas, com exceção das espumas cimentícias, libera vapores tóxicos quando queimam.
Existem dois tipos de isolamento de espuma de spray:
- Espuma de célula fechada . Espumas de células fechadas são melhores isolantes. Suas células de alta densidade são fechadas e preenchidas com um gás que ajuda a espuma a se expandir para preencher os espaços ao seu redor. A espuma de célula fechada é muito forte e reforça estruturalmente a superfície isolada.
- Espuma de célula aberta . As células de espuma de células abertas não são tão densas e são preenchidas com ar, o que confere ao isolamento uma textura esponjosa. A espuma de célula aberta é porosa, permitindo que o vapor de água e a água líquida penetrem no isolamento. Por outro lado, as espumas de células abertas permitirão respirar a madeira estrutural e são duas vezes mais eficazes como barreira do som.
Os materiais de isolamento de espuma disponíveis incluem:
- Cimentício
- Fenólico
- Poliisocianurato
- Poliuretano .
A maioria é tipicamente feita com poliuretano ou isocianato. As espumas cimentícias são semelhantes e podem ser aplicadas de maneira semelhante, mas não se expandem. Essas espumas têm maior resistência ao fogo em comparação com as de poliuretano ou isocianato.
Isolamento de sótão – Isolamento de telhado
Uma fonte muito importante de perda de calor de uma casa é através do telhado e do sótão . O isolamento do sótão é um procedimento de revestimento interno de proteção isolado termicamente, que envolve o uso de vidro ou lã de rocha, espuma de poliuretano ou espuma fenólica. Deve-se notar que há uma diferença entre isolar um telhado inclinado e um telhado plano, e há uma diferença entre o isolamento de loft frio ou quente. Um isolamento a frio do telhado exige isolamento no nível da viga para impedir que o calor escape pelo espaço não utilizado do telhado. Um telhado quente é isolado entre e sob as vigas do próprio telhado.
O objetivo do isolamento do telhado é reduzir o coeficiente geral de transferência de calor adicionando materiais com baixa condutividade térmica. O isolamento do telhado e do sótão nos edifícios é um fator importante para obter conforto térmico para seus ocupantes. O isolamento do telhado, assim como outros tipos de isolamento, reduz a perda de calor indesejada e também o ganho de calor indesejado. Eles podem diminuir significativamente as demandas de energia dos sistemas de aquecimento e refrigeração. Deve ser adicionado, não há material que possa impedir completamente as perdas de calor, as perdas de calor só podem ser minimizadas.
Exemplo de isolamento – espuma de poliuretano
A espuma de poliuretano (PUR) é um polímero termoestável de célula fechada. Polímeros de poliuretano são tradicionalmente e mais comumente formados por reação de um di- ou poli-isocianato com um poliol. O isolamento de espuma de poliuretano está disponível nas fórmulas de células fechadas e de células abertas. A espuma de poliuretano pode ser usada como isolamento de paredes de cavidades ou como isolamento de telhado, isolamento de piso, isolamento de tubos, isolamento de instalações industriais. Os painéis isolantes fabricados em PUR podem ser aplicados a todos os elementos da envolvente do edifício. Outro aspecto importante é que o PUR também pode ser injetado nas paredes existentes, usando as aberturas existentes e alguns furos extras.
Exemplo – Perda de calor através de uma parede
Uma das principais fontes de perda de calor de uma casa é através das paredes. Calcule a taxa de fluxo de calor através de uma parede com 3 mx 10 m de área (A = 30 m 2 ). A parede tem 15 cm de espessura (L 1 ) e é feita de tijolos com condutividade térmica de k 1 = 1,0 W / mK (isolador térmico ruim). Suponha que as temperaturas interna e externa sejam 22 ° C e -8 ° C, e os coeficientes de transferência de calor por convecção nos lados interno e externo sejam h 1 = 10 W / m 2 K e h 2 = 30 W / m 2K, respectivamente. Observe que esses coeficientes de convecção dependem muito das condições ambientais e interiores (vento, umidade etc.).
- Calcule o fluxo de calor ( perda de calor ) através desta parede não isolada.
- Agora assuma o isolamento térmico no lado externo desta parede. Use um isolamento de espuma de poliuretano com 10 cm de espessura (L 2 ) com a condutividade térmica de k 2 = 0,028 W / mK e calcule o fluxo de calor ( perda de calor ) através dessa parede composta.
Solução:
Como foi escrito, muitos dos processos de transferência de calor envolvem sistemas compostos e até envolvem uma combinação de condução e convecção . Com estes sistemas compostos, muitas vezes é conveniente trabalhar com um coeficiente de transferência total de calor , conhecido como um factor-L . O fator U é definido por uma expressão análoga à lei do resfriamento de Newton :
O coeficiente geral de transferência de calor está relacionado à resistência térmica total e depende da geometria do problema.
- parede nua
Assumindo a transferência de calor unidimensional através da parede plana e desconsiderando a radiação, o coeficiente geral de transferência de calor pode ser calculado como:
O coeficiente geral de transferência de calor é então:
U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 W / m 2 K
O fluxo de calor pode ser calculado simplesmente como:
q = 3,53 [W / m 2 K] x 30 [K] = 105,9 W / m 2
A perda total de calor através desta parede será:
q perda = q. A = 105,9 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 3177W
- parede compósita com isolamento térmico
Assumindo a transferência de calor unidimensional através da parede composta plana, sem resistência ao contato térmico e sem considerar a radiação, o coeficiente geral de transferência de calor pode ser calculado como:
O coeficiente geral de transferência de calor é então:
U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 0,1 / 0,028 + 1/30) = 0,259 W / m 2 K
O fluxo de calor pode ser calculado simplesmente como:
q = 0,259 [W / m 2 K] x 30 [K] = 7,78 W / m 2
A perda total de calor através desta parede será:
q perda = q. A = 7,78 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 233 W
Como pode ser visto, uma adição de isolador térmico causa uma diminuição significativa nas perdas de calor. Deve ser adicionado, uma adição da próxima camada de isolador térmico não causa economias tão altas. Isso pode ser visto melhor no método de resistência térmica, que pode ser usado para calcular a transferência de calor através de paredes compostas . A taxa de transferência constante de calor entre duas superfícies é igual à diferença de temperatura dividida pela resistência térmica total entre essas duas superfícies.
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