Abbigliamento e isolamento naturale degli animali in uccelli e mammellimodifica
I gas possiedono scarse proprietà di conduzione termica rispetto ai liquidi e ai solidi e quindi rendono un buon materiale isolante se possono essere intrappolati. Al fine di aumentare ulteriormente l’efficacia di un gas (come l’aria), può essere interrotto in piccole cellule, che non possono trasferire efficacemente il calore per convezione naturale., Convezione comporta un grande flusso di massa di gas guidato da galleggiabilità e differenze di temperatura, e non funziona bene in piccole cellule dove c’è poca differenza di densità per guidarlo, e gli alti rapporti superficie-volume delle piccole cellule ritarda il flusso di gas in loro per mezzo di resistenza viscosa.
Al fine di realizzare la formazione di piccole cellule di gas in isolamento termico artificiale, vetro e materiali polimerici possono essere utilizzati per intrappolare l’aria in una struttura simile alla schiuma., Questo principio viene utilizzato industrialmente nell’isolamento di edifici e tubazioni come (lana di vetro), cellulosa, lana di roccia, polistirolo espanso (polistirolo), schiuma di uretano, vermiculite, perlite e sughero. Intrappolare l’aria è anche il principio in tutti i materiali di abbigliamento altamente isolanti come lana, piume e pile.
La proprietà di intrappolamento dell’aria è anche il principio di isolamento impiegato dagli animali omeotermi per stare al caldo, ad esempio piume e capelli isolanti come la lana di pecora naturale., In entrambi i casi il materiale isolante primario è l’aria e il polimero utilizzato per intrappolare l’aria è la proteina cheratina naturale.
BuildingsEdit
Applicazioni comuni di isolamento in condomini in Ontario, Canada.
Mantenere temperature accettabili negli edifici (mediante riscaldamento e raffreddamento) utilizza una grande percentuale del consumo energetico globale. Anche gli isolamenti degli edifici usano comunemente il principio delle piccole celle d’aria intrappolate come spiegato sopra, ad es., fibra di vetro (in particolare lana di vetro), cellulosa, lana di roccia, polistirene espanso, schiuma di uretano, vermiculite, perlite, sughero, ecc. Per un periodo di tempo è stato utilizzato anche l’amianto, tuttavia ha causato problemi di salute.
La pellicola isolante per finestre può essere applicata nelle applicazioni di weatherization per ridurre la radiazione termica in entrata in estate e la perdita in inverno.
Quando ben isolato, un edificio è:
- ad alta efficienza energetica e più economico per mantenere caldo in inverno, o fresco in estate. L’efficienza energetica porterà a una riduzione dell’impronta di carbonio.,
- più confortevole perché ci sono temperature uniformi in tutto lo spazio. C’è meno gradiente di temperatura sia verticalmente (tra altezza della caviglia e altezza della testa) e orizzontalmente da pareti esterne, soffitti e finestre alle pareti interne, producendo così un ambiente più confortevole degli occupanti quando le temperature esterne sono estremamente fredde o calde.
Nell’industria, l’energia deve essere spesa per aumentare, abbassare o mantenere la temperatura degli oggetti o dei fluidi di processo., Se questi non sono isolati, questo aumenta il fabbisogno energetico di un processo, e quindi il costo e l’impatto ambientale.,
Meccanica systemsEdit
Isolati di acqua calda di alimentazione e di ritorno idraulico tubazioni a una caldaia a gas
isolamento Termico applicato di scarico componente mediante plasma spray
il riscaldamento e il raffreddamento di sistemi di distribuire il calore in tutto gli edifici per mezzo dei tubi o condotti., L’isolamento di questi tubi mediante l’isolamento dei tubi riduce l’energia nelle stanze non occupate e impedisce la formazione di condensa sulle tubazioni fredde e refrigerate.
L’isolamento dei tubi viene utilizzato anche sulle tubazioni di alimentazione dell’acqua per ritardare il congelamento dei tubi per un periodo di tempo accettabile.
L’isolamento meccanico è comunemente installato in strutture industriali e commerciali.
Refrigerazionemodifica
Un frigorifero è costituito da una pompa di calore e da un compartimento termicamente isolato.,
SpacecraftEdit
isolamento Termico della sonda Huygens
Cabina di isolamento di un Boeing 747-8 aereo di linea
Lancio e di rientro severe sollecitazioni meccaniche su veicoli spaziali, in modo che la forza di un isolante è di fondamentale importanza (come si è visto dal fallimento di isolante tegole sullo Space Shuttle Columbia, che ha causato la navetta cellula surriscaldamento e si rompono durante il rientro, uccidendo gli astronauti a bordo)., Il rientro attraverso l’atmosfera genera temperature molto elevate a causa della compressione dell’aria ad alte velocità. Gli isolanti devono soddisfare le proprietà fisiche esigenti oltre alle loro proprietà ritardanti di trasferimento termico. Esempi di isolamento utilizzato su veicoli spaziali includono rinforzato carbonio-carbonio composito cono naso e piastrelle in fibra di silice dello Space Shuttle. Vedi anche vernice isolante.
AutomotiveEdit
I motori a combustione interna producono molto calore durante il loro ciclo di combustione., Ciò può avere un effetto negativo quando raggiunge vari componenti sensibili al calore come sensori, batterie e motori di avviamento. Di conseguenza, è necessario l’isolamento termico per evitare che il calore proveniente dallo scarico raggiunga questi componenti.
Le auto ad alte prestazioni spesso utilizzano l’isolamento termico come mezzo per aumentare le prestazioni del motore.