معرفی انواع عایق های حرارتی گرم و سرد؛ کاربرد، ویژگی ها و مزایا

حرارت انرژی‌ای است که به دلیل اختلاف دما بین دو جسم منتقل می‌شود. برای کاهش این انتقال، از عایق‌های حرارتی استفاده می‌شود که به حفظ دما و جلوگیری از اتلاف انرژی کمک می‌کنند. این عایق‌ها در انواع مختلف، از جمله عایق حرارتی گرم برای دماهای بالا و عایق سرد برای دماهای پایین، طراحی شده‌اند. کاربردهای این مواد در ساختمان‌ها، لوله‌ها، کانال‌های تهویه و تجهیزات صنعتی، بهره‌وری انرژی را بهبود داده و شرایط دمایی مناسب‌تری فراهم می‌کنند.

در ادامه این مطلب، به بررسی دقیق‌تر انواع عایق‌های حرارتی گرم و سرد و کاربردهای آن‌ها خواهیم پرداخت.

عایق حرارتی چیست ؟

عایق حرارتی ماده‌ای است که برای کاهش انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر به‌کار می‌رود. به زبان ساده، در آب‌وهوای گرم از ورود گرمای بیرون به داخل ساختمان جلوگیری کرده و در شرایط سرد، از خروج گرمای داخل جلوگیری می‌کند. همچنین، عایق سرد برای حفظ دما در سیستم‌های تهویه، خطوط گاز و کانال‌های انتقال مایعات استفاده می‌شود.

انواع عایق های حرارتی را می توان از نظر محدوده دمای کاری به سه دسته (گرم و سرد و دما متوسط) تقسیم بندی نمود که در ادامه این مطلب به شرح هر یک از  آنها می پردازیم.

انواع عایق های حرارتی

در زیر به برخی از انواع رایج عایق‌های حرارتی اشاره می‌شود:

1. پشم شیشه: از الیاف شیشه تولید می‌شود و به عنوان یکی از پرکاربردترین عایق‌های حرارتی در ساختمان‌ها شناخته می‌شود. این عایق مقاومت بالایی در برابر آتش دارد و به دلیل سبک بودن، نصب آن نیز آسان است.
2. پشم سنگ: این نوع عایق از الیاف سنگ‌های بازالتی تولید می‌شود و در برابر حرارت و صدا عایق بسیار خوبی است. عایق پشم سنگ مقاوم در برابر آتش است و به دلیل چگالی بالاتر نسبت به پشم شیشه، کارایی حرارتی بهتری دارد.
3. فوم پلی‌اورتان: این عایق از پلی‌اورتان ساخته شده و به صورت اسپری یا پنل‌های پیش‌ساخته استفاده می‌شود. فوم پلی‌اورتان وزن سبکی دارد و به خوبی از نفوذ هوا و رطوبت جلوگیری می‌کند.
4. فوم پلی‌استایرن (XPS و EPS): فوم پلی‌استایرن به دو شکل XPS (فشرده) و EPS (غیرفشرده) وجود دارد. این عایق‌ها سبک، مقاوم در برابر آب و عایق حرارتی بسیار خوبی هستند.
5. عایق سلولزی: این عایق از مواد بازیافتی مانند کاغذ و کارتن ساخته می‌شود و به صورت فله‌ای یا پانل‌های پیش‌ساخته در دسترس است. عایق سلولزی به دلیل ترکیبات طبیعی و دوستدار محیط زیست بودن مورد توجه قرار گرفته است.
6. عایق‌های انعکاسی: این نوع عایق‌ها به صورت فویل‌های آلومینیومی یا فیلم‌های متالیزه تولید می‌شوند و برای بازتاب حرارت از سطح استفاده می‌شوند. عایق‌های انعکاسی به خصوص در مناطق گرمسیری که هدف اصلی کاهش گرمای خورشید است، کاربرد دارند.
7. پلی‌یورتان فوم پاششی: این نوع عایق به صورت مایع اسپری شده و در تماس با هوا تبدیل به فوم می‌شود. این فوم به سرعت منبسط شده و همه شکاف‌ها و درزها را پر می‌کند، بنابراین عایق‌بندی بسیار مؤثری ارائه می‌دهد.

هر یک از این عایق‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و بسته به نیاز و شرایط محیطی باید انتخاب شوند.

 عایق حرارتی گرم چیست ؟ انواع عایق گرم

منظور از عایق گرم همان عایق‌های حرارتی مخصوص ساختمان و عایق‌کاری دیوارها و سقف‌ها می‌باشد که زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که دمای کاری نواحی و تجهیزاتی بیشتر از دمای اتاق باشد. از این عایق‌ها در موتورخانه‌ها، سیستم‌های گرمایش و دودکش‌ها نیز استفاده می‌شود. بطور معمول محدوده دمای کارکردی عایق‌های گرم بین -250C الی 6000C می‌باشد. از عایق‌های گرم رایج در بازار می‌توان به پشم سنگ، پشم سرباره، پشم شیشه، پشم سرامیک، فوم شیشه و ایروژل اشاره کرد.

در جدول زیر می‌توانید محدوده دمای کاری این عایق‌های گرم را مشاهده نمایید.

عایق حرارتی سرد چیست و انواع آن

عایق‌های سرد (Cold Thermal Insulation) بیشتر برای عایق‌کاری خطوط سیستم‌های تهویه و کانال‌های انتقال گاز یا مایعات (سردخانه‌ها، یخچال‌ها و خنک‌سازها) استفاده می‌شود. چنانچه دمای محیط یا خط انتقال لوله، از محدوده دمای کاری فراتر نرود، می‌توان از این نوع عایق‌ها برای عایق‌کاری خطوط گرمایش مانند سوفاژ و موتورخانه نیز استفاده کرد. از عایق‌های سرد رایج در بازار می‌توان به فوم‌های الاستومری (NBR & EPDM)، پلی‌استایرن (EPS / XPS)، فوم‌های پلی‌اتیلن (EPE / XPE)، فوم پلی‌یورتان و فوم شیشه اشاره کرد.

در مورد عایق کاری با عایق های الاستومری بیشتر بخوانید.

در جدول زیر می‌توانید محدوده دمای کاری این عایق‌های سرد را مشاهده نمایید. محدوده دمای کاری این نوع عایق‌ها به‌طور متوسط بین 1000C الی 1000C است. ضریب نفوذ آب و بخار عایق‌های سرد معمولاً پایین بوده و مانع چگالش (تبرید) بخار می‌شود.

عایق های دمای بسیار بالا (نسوز – Refractory)

همانطور که از نامشان پیداست، این عایق‌ها، توانایی تحمل دمای بسیار بالایی را دارند. به همین دلیل از آن‌ها در صنایع خاص مانند کوره‌های ذوب و کوره‌های عملیات حرارتی و همچنین به‌عنوان عایق ضدآتش بهره می‌گیرند. پشم سرامیک یکی از رایج‌ترین عایق‌های نسوز در بازار می‌باشد که نوع V آن تا دمای 16500C را نیز تحمل می‌کند. برخی از پشم سنگ‌ها که حاوی مقداری رزین هستند نیز قادر به‌تحمل دمای زیاد می‌باشند.

موارد مصرف عایق های حرارتی

در جدول زیر موارد مصرف هرکدام از عایق‌های حرارتی آورده شده است:

این جدول به شما کمک می‌کند تا بسته به نیاز و محیط مصرف، عایق حرارتی مناسب را انتخاب کنید.

در جدول زیر اصطلاحات انگلیسی مربوط به انواع عایق‌های حرارتی آورده شده است:

این اصطلاحات رایج در صنایع مختلف برای اشاره به انواع مختلف عایق‌های حرارتی استفاده می‌شوند.

نحوه انتخاب بهترین عایق حرارتی گرم و سرد برای محیط های مختلف

انتخاب بهترین عایق حرارتی به عوامل مختلفی بستگی دارد که یکی از مهم‌ترین آن‌ها محدوده دمای کارکردی است. محدوده دمای کارکردی به دمایی اشاره دارد که عایق در آن بازه عملکرد بهینه‌ای دارد و در خارج از این محدوده ممکن است خواص عایق کاهش یابد یا از بین برود. بنابراین، برای انتخاب عایق مناسب، باید ابتدا محدوده دمای محیط یا تجهیزاتی که قرار است عایق‌کاری شوند را مشخص کنید.

برای محیط‌های گرم یا تجهیزاتی با دمای بالا، عایقی که بتواند گرمای زیاد را تحمل کند، مانند پشم سنگ، پشم سرامیک یا فوم شیشه، گزینه مناسبی است. این مواد نه تنها محدوده دمای بالایی دارند بلکه به دلیل ویژگی‌های ضدآتش و مقاومت بالا، در شرایط دشوار نیز قابل اعتماد هستند.

در مقابل، برای محیط‌های سرد یا تجهیزاتی با دمای پایین، موادی که مقاومت خوبی در برابر نفوذ بخار و رطوبت دارند، مانند عایق‌های الاستومری، پلی‌یورتان یا پلی‌استایرن، انتخاب بهتری هستند. این عایق‌ها از چگالش جلوگیری کرده و به حفظ دما کمک می‌کنند.

علاوه بر محدوده دمایی، عواملی مانند مقاومت در برابر رطوبت، دوام، هزینه و محل استفاده (داخل یا خارج ساختمان) نیز باید در نظر گرفته شوند. برای مثال، در خطوط انتقال مایعات سرد، عایق‌هایی با ضریب نفوذ آب پایین و در سیستم‌های گرمایشی، عایق‌هایی با مقاومت حرارتی بالا اولویت دارند.

انتخاب درست عایق حرارتی نه تنها به کاهش اتلاف انرژی کمک می‌کند بلکه هزینه‌های نگهداری و مصرف انرژی را نیز کاهش می‌دهد.

کدام عایق حرارتی بهتر است؟

انتخاب بین عایق های حرارتی سرد و گرم به نوع کاربرد و فضای مورد نظر دارد. در جدول زیر ویژگی های مثبت انواع عایق های حرارتی (سرد و گرم) آورده شده است تا انتخاب برای شما ساده تر شود:

مزایای استفاده از عایق های حرارتی

• کاهش مصرف انرژی: جلوگیری از هدررفت گرما یا سرما.
• صرفه‌جویی مالی: کاهش هزینه‌های گرمایش و سرمایش.
• حفظ دمای مطلوب: ثبات دما در محیط.
• کاهش صدا: عملکرد به‌عنوان عایق صوتی.
• افزایش عمر تجهیزات: محافظت در برابر تأثیرات دمایی.
• جلوگیری از رطوبت: ممانعت از تراکم و خوردگی.
• حفاظت محیط زیست: کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای.
• ایمنی بیشتر: مقاومت در برابر آتش‌سوزی.

کاربردهای عایق حرارتی

• ساختمان‌ها: برای عایق‌کاری دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها جهت کاهش اتلاف انرژی.
• سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی: برای عایق‌کاری لوله‌های آب گرم، سرد و کانال‌های تهویه.
• سردخانه‌ها و یخچال‌ها: حفظ دمای پایین و جلوگیری از اتلاف انرژی.
• صنایع نفت و گاز: عایق‌کاری خطوط لوله و تجهیزات برای کاهش هدررفت حرارت.
• کوره‌ها و صنایع سنگین: محافظت در برابر دمای بالا و افزایش بهره‌وری.
• تجهیزات صنعتی: عایق‌کاری دستگاه‌ها برای جلوگیری از تراکم و افزایش کارایی.
• حمل‌ونقل: در بدنه خودروها، کشتی‌ها و هواپیماها برای کاهش اتلاف انرژی.
• محیط‌های خاص: در لوله‌کشی‌های زیرزمینی یا سیستم‌های حساس به دما.

عایق‌های حرارتی در هر جایی که مدیریت دما و کاهش اتلاف انرژی اهمیت داشته باشد، نقش کلیدی ایفا می‌کنند.

شرکت تهویه نو آستیاک، یکی از بهترین شرکت های تولید کننده عایق الاستومری در ایران می باشد که علاوه بر آن خدمات زیر را نیز با بهترین قیمت به مشتریان خود ارائه می دهد.

• اجرای انواع عایق کاری شامل عایق کاری حرارتی، برورتی و صوتی
• عایق های الاستومریک (EPDM Elastomeric Insulation)
• عایق پشم سنگ و شیشه
• عایق کاری کانال کولر و انواع کانال های انتقال هوا، لوله ها، سقف و موتورخانه