عایق بندی بهینه

انتخاب عایق بر اساس منابع مالی

بطور كلی لوله ها عمده ترین منبع تلفات حرارتی در سیستمهای مكانیكی گرم به شمار می آیند. در صورت مواجهه با كمبود منابع مالی، مناسب است تا عملیات عایقكاری در سطوحی صورت پذیرد كه بیشترین تلفات حرارتی را در بردارند. در اولین گام پیشنهاد میگردد تا حداقل ضخامت پوشش عایق معادل 25میلی متر در نظر گرفته شود تا بیشترین بهینهسازی در كاهش مصرف انرژی حاصل گردد. گرچه این ضخامت شاید در حد مطلوب نباشد، ولی موجب صرفه جوئیهای هنگفتی خواهد شد. معمولاً استفاده از عایقی با ضخامت یاد شده باعث میشود تا بتوان از منابع مالی سالانه كه برای حفظ و نگهداری تجهیزات در نظر گرفته شده است استفاده كرد. البته ذكر این نكته حائز اهمیت است كه هزینة نصب عایق 25 میلیمتری و عایقهای ضخیمتر تقریباً یكسان است.

ضخامت بهینه عایق

اصولاً عایقكاری بعنوان سرمایه گذاری دراز مدت شناخته شده است كه مدت بازگشت سرمایه گذاری اولیه نسبتاً كوتاهی دارد. جهت انتخاب ضخامت عایق از نقطه نظر اقتصادی میتوان از انواع برنامه های كامپیوتری بهره گرفت. كاربر میتواند با استفاده از برنامه های كامپیوتری بهترین ضخامت عایق را با كمترین هزینه انتخاب نماید. به هر حال نكات زیر را باید در رابطه با میزان سرمایهگذاری و ضخامت عایق در نظر گرفت.
• ارزیابی انواع مواد عایقكاری همراه با عملكرد حرارتی و هزینه های آن
• انتخاب بهترین ضخامت عایق با توجه به نوع و جنس عایق
به هر حال مسائل اقتصادی بعنوان معیار اصلی در انتخاب و تعیین نوع و ضخامت عایق به شمار میآید. بدون شك انتخاب عایقهای بسیار ضخیم و بیش از حد مطلوب،  موجب میشود تا زمان بازگشت سرمایه افزایش یابد. نوع عایق و تا حدودی ضخامت آن در هزینه های نصب تأثیر گذار میباشند. معمولاً عایقكاری باید در چندین لایه صورت پذیرد چرا كه عایقهای ضخیم بصورت تك لایه تولید نمیشوند. بنابراین نصب چند لایه عایق بر روی یكدیگر موجب افزایش هزینه های نصب خواهد شد. در شكل شماره (2) هزینه نصب عایقهای چند لایه ای ارائه شده است. مشاهده میشود كه شیب منحنی هزینه ها در اثر بكارگیری عایقهای چند لایه ای افزایش مییابد. این افزایش ناشی از نیروی كار بیشتر و هزینه های مواد عایقكاری میباشد.

برای درك مطالب فوق الذكر فرآیندی را در سطح صاف در نظر بگیرید كه دمای سیال در آن 150 درجه سانتیگراد و دمای محیط 20درجه سانتیگراد است. محاسبات
اتلاف حرارت برای عایقهای 75 ،50 و 100 میلیمتر از نوع پشم شیشه با چگالی 24 كیلوگرم بر متر مكعب به شرح زیر است
دمای فرآیند : 150درجه سانتیگراد
دمای محیط : 20درجه سانتیگراد
اختلاف دمای فرآیند و دمای محیط : 150 – 20 = 130درجه سانتیگراد هدایت حرارتی(K) در دمای 93/3درجه سانتیگراد كه نزدیكترین رقم به 130 درجه سانتیگراد است، بر اساس جدول شماره (5) معادل W/(m°C )0/053میباشد.

مقاومت حرارتی (R) برای ضخامتهای مختلف توسط معادله زیر قابل محاسبه است :

از آنجایی كه سطح مورد نظر صاف است بنابراین مساحت سطح برای عایقكاری ثابت در نظر گرفته میشود. اكنون میزان اتلاف حرارت برای یك متر مربع در برابر هر یك از ضخامتهای فوق الذكر به شرح زیر قابل محاسبه است :

با استفاده از جدول شماره (2) مشخص میشود كه میزان اتلاف حرارتی از یك متر مربع از سطح مورد نظر بدون آنكه عایقكاری شده باشد، معادل 2100 وات ساعت به ازای متر مربع است. ارقام فوق الذكر را میتوان بر روی نمودار شماره 3 علامت گذاری نمود كه در حقیقت از كنار هم گذاشتن ضخامت عایق و اتلاف حرارت نهایتاً منحنی اتلاف حرارت بدست می آید.