قابلیت رسانایی حرارتی
قابلیت رسانایی حرارتی یكی از مهمترین ویژگیهای عایقهای حرارتی است. ازنظر ترمودینامیک، انرژی حرارتی همواره تمایل دارد از طریق یک، دو یا هر سه پدیده همرفت، هدایت و تابش از منبع گرم به سمت منبع سرد جریان یابد. این جریان انرژی حرارتی تا وقتی ادامه مییابد كه هر دو منبع به یك دمای واحد، كه آن را دمای تعادل مینامند برسند. عمل عایق حرارتی پشم سنگ بدین گونه است كه از انتقال انرژی حرارتی از هر سه طریق فوق جلوگیری میكند و درنهایت جریان انرژی قطع میشود و یا به حداقل میرسد. این خصوصیت مبنای صرفهجویی در مصرف انرژی بهوسیله عایقکاری است. در ساختمانهای مسكونی از عایق بهمنظور كاهش مصرف انرژی استفاده میشود. بهعنوانمثال عملكرد لایهای از عایق پشم سنگ (مقاومت حرارتی) که به ضخامت 5 سانتیمتر است، همان كار دیوارهای قطور ساختمانهای قدیمی را انجام میدهد كه سبب میشد این ساختمانها در زمستان گرم و در تابستان خنک باشند. بهطورکلی كار عایق حرارتی این است كه محیط گرم را گرم و محیط سرد را سرد نگه دارد. هر چه قابلیت رسانایی حرارتی كمتر باشد، کیفیت عایق بهتر است. قابلیت رسانایی حرارتی پشم سنگ كمتر از چهل هزارم وات بر متر درجه كلوین میباشد.
به سبب خواص ایزولاتوری مواد تشکیلدهنده، پشم سنگ دارای ضریب هدایت حرارتی بسیار پایین میباشد. لذا از اتلاف حرارت جلوگیری کرده و موجب نگهداشت دمای نقطه موردنظر در محدوده طراحی، خواهد شد. لازم به ذکر است که رفتار عایقهای حرارتی پشم سنگ در دانسیته های مختلف و نیز دماهای مختلف عملکردی متفاوت میباشد و برای استفاده صحیح یک عایق میبایست آن را با توجه به شرایط عملکرد یعنی دمای کارکرد سطح گرم آن و نیز دانسیته مناسب با آن دما انتخاب نمود.
نمودار مقابل سهم انتقال حرارتی هر یک از فاکتورهای تاثیر گذار در فرایند کاهش انتقال حرارت را در دانسیتههای مختلف عایق در یک دمای خاص به نمایش کشیده است.
نکته مهم در این نمودار آن است که در دانسیته های خیلی کم و خیلی زیاد عایق, ضریب انتقال حرارت زیاد شده و معمولاً برای عایقهای معدنی پشم سنگ و سرباره یک محدوده دانسیته بهینه معرفی میشود که عایق در آن محدوده بهترین عملکرد کاهشی انتقال حرارت را از خود نشان میدهد.
لازم به ذکر است که عایقهای پشم سنگ در دماهای مختلف رفتار نسبتاً متفاوتی از خود نشان میدهند؛ و این بدان معنا است که نمیتوان گفت مثلاً عایق پشم سنگ در دانسیته 80 کیلوگرم بر مترمکعب بهترین ضریب انتقال حرارت را در تمامی دماها دارد.
نمودار صفحه بعد رفتار ضریب انتقال حرارت عایقهای پشم سنگ و سرباره ویلا. را نسبت به دانسیته در دماهای عملکرد مختلف نشان میدهد و باکمی تأمل. در آن میتوان نتایج جالبی را استنتاج نمود.
1. سهم رسانایی حرارتی هوای ساکن
2. سهم تابش
3. سهم رسانایی الیاف
4. سهم همرفتی
5. ضریب رسانایی حرارتی عایق
همانطور که از نمودار مقابل مشاهده میشود ضریب انتقال حرارت در دانسیته های مختلف و دماهای مختلف رفتار متفاوتی نشان میدهند مثلاً در دماهای متوسط 50 و 100 درجه، عایقهای با دانسیته 120 بهترین ضریب انتقال حرارت را دارند.
از این نمودار میتوان رفتار انتقال حرارت عایقها را در دانسیته مشخص در دماهای عملکردی متفاوت بررسی نمود. مثلاً در دماهای متوسط 300 درجه سانتیگراد بهترین دانسیته عایقها 200 میباشد.