El paper de l'aïllament tèrmic en el rendiment de l'escalfador

Quan la calor s'escapa a l'exterior, malgasta energia i posa una pressió sobre els sistemes de l'edifici. L'aïllament adequat de les eines i màquines escalfades fa que funcionin millor, redueix la mida dels escalfadors necessaris i manté la temperatura estable.

Escollir un aïllament significa trobar un compromís entre la seva capacitat per mantenir les coses calentes, la seva resistència mecànica i el seu cost. Amb una massa tèrmica baixa i una conformabilitat excepcional, les mantes de fibra ceràmica poden suportar temperatures de fins a 1260 graus. A un cost reduït, les plaques rígides de silicat de calci poden suportar estructures de fins a 650 graus. L'aïllament microporós té una gran resistència tèrmica en perfils prims, el que el fa ideal per a aplicacions amb espai limitat. Els aïllaments basats en polímer-són millors per a temperatures més fredes, ja que són més fàcils de treballar i costen menys.

El lloc on el poseu és tan important com el que trieu per fer-lo. L'aïllament de la part posterior i lateral de platines o motlles evita que la calor s'escapi a les estructures de la màquina. Això deixa la superfície de treball oberta per a la interacció del procés. El tancament complet fa caixes calentes que poden superar els límits de material o dificultar l'accés. Les solucions d'aïllament parcial se centren en les regions amb més pèrdues per obtenir la major rendibilitat.

Després de fer una anàlisi econòmica, ve a continuació l'optimització del gruix. Afegir més capes aïllants alenteix la pèrdua de calor, però els beneficis es redueixen amb cada capa. El millor gruix és aquell que combina el cost dels materials amb l'estalvi d'energia durant la vida útil de la instal·lació. Per a usos d'alta-temperatura que han de funcionar tot el temps, un millor aïllament normalment val la pena. Si el sistema només funciona durant períodes de temps curts o a temperatures més baixes, pot tenir sentit utilitzar menys aïllament.

Els càlculs de pèrdues de calor estableixen les necessitats mínimes. La conducció a través dels llocs on està muntada la màquina, la convecció de l'aire que l'envolta i la radiació a superfícies més fresques tenen un paper important. Les pèrdues per convecció es veuen molt afectades per la diferència entre les temperatures d'estiu i d'hivern. Instal·lacions exteriors que estan exposades a la transferència de calor del vent molt més ràpidament. Aquestes coses ajuden a determinar la mida de l'escalfador i el tipus d'aïllament necessari.

Els efectes de la massa tèrmica dificulten la planificació de l'aïllament. Les eines pesades amb molta inèrcia tèrmica no reaccionen ràpidament als canvis d'aïllament. Si els sistemes de control no compensen la menor pèrdua de calor, afegir aïllament als sistemes existents podria provocar un sobreescalfament durant les transicions. Aquests problemes es poden evitar posant lentament el pla en acció i reajustant els controls.

L'aïllament és especialment important per als escalfadors de cartutxos amb grans diàmetres. Si aquestes unitats no estan aïllades, poden perdre molta calor perquè poden produir molta potència-sovint entre 3 i 5 kW cadascuna. D'altra banda, un bon aïllament permet utilitzar escalfadors més petits o escalfar-se més ràpidament. Tenint en compte el cost de l'escalfador i la dificultat de substituir-lo, invertir en aïllament té molt sentit econòmic.

Les preocupacions de seguretat tenen un paper important en la manera com es fa l'aïllament. Per a la seguretat de l'operador, les temperatures superficials dels equips aïllats s'han de mantenir per sota dels nivells que puguin provocar cremades. Alguns usos o codis de construcció poden requerir classificacions de resistència al foc. A les sales blanques i les zones de processament d'aliments, els materials d'aïllament no han de deixar sortir gasos nocius per a la salut.

Els diferents processos industrials necessiten una enginyeria d'aïllament personalitzada que tingui en compte coses com ara les necessitats de temperatura, els límits geomètrics, les normes de seguretat i les avaluacions de cost-beneficis per oferir la millor eficiència tèrmica i el millor rendiment de l'escalfador.