Kleidung und natürliche Tierdämmung bei Vögeln und Säugetieren
Gase besitzen im Vergleich zu Flüssigkeiten und Feststoffen schlechte Wärmeleiteigenschaften und bilden somit ein gutes Dämmmaterial, wenn sie eingeschlossen werden können. Um die Wirksamkeit eines Gases (wie Luft) weiter zu erhöhen, kann es in kleine Zellen gestört werden, die Wärme nicht effektiv durch natürliche Konvektion übertragen können., Konvektion beinhaltet einen größeren Volumenstrom von Gas, der durch Auftrieb und Temperaturunterschiede angetrieben wird, und es funktioniert nicht gut in kleinen Zellen, wo es wenig Dichteunterschied gibt, um es zu treiben, und die hohen Oberflächen-Volumen-Verhältnisse der kleinen Zellen verzögern den Gasfluss in ihnen mittels viskosem Widerstand.
Um eine kleine Gaszellenbildung in künstlicher Wärmedämmung zu erreichen, können Glas-und Polymermaterialien verwendet werden, um Luft in einer schaumähnlichen Struktur einzufangen., Dieses Prinzip wird industriell in Bau-und Rohrleitungsdämmung wie (Glaswolle), Cellulose, Steinwolle, Polystyrolschaum (Styropor), Urethanschaum, Vermiculit, Perlit und Kork verwendet. Trapping Air ist auch das Prinzip in allen hochisolierenden Bekleidungsmaterialien wie Wolle, Daunenfedern und Fleece.
Die Luftfangeigenschaft ist auch das Isolationsprinzip, das von homöothermen Tieren angewendet wird, um warm zu bleiben, zum Beispiel Daunenfedern, und isolierende Haare wie natürliche Schafwolle., In beiden Fällen ist das primäre Isoliermaterial Luft, und das Polymer, das zum Einfangen der Luft verwendet wird, ist natürliches Keratinprotein.
BuildingsEdit
Common-Isolation Anwendungen in Mehrfamilienhaus in Ontario, Kanada.
Die Aufrechterhaltung akzeptabler Temperaturen in Gebäuden (durch Heizen und Kühlen) verbraucht einen großen Teil des globalen Energieverbrauchs. Gebäudeisolierungen verwenden üblicherweise auch das Prinzip kleiner eingeschlossener Luftzellen, wie oben erläutert, z., fiberglas (speziell Glaswolle), Cellulose, Steinwolle, Polystyrolschaum, Urethanschaum, Vermiculit, Perlit, Kork usw. Für eine gewisse Zeit wurde auch Asbest verwendet, verursachte jedoch gesundheitliche Probleme.
Fensterisolierfolie kann in Verwitterungsanwendungen angewendet werden, um eingehende Wärmestrahlung im Sommer und Verlust im Winter zu reduzieren.
Wenn gut isoliert, ein Gebäude ist:
- energieeffizient und billiger warm im Winter zu halten, oder kühl im Sommer. Energieeffizienz wird zu einem reduzierten CO2-Fußabdruck führen.,
- bequemer, weil es einheitliche Temperaturen im ganzen Raum gibt. Es gibt weniger Temperaturgradienten sowohl vertikal (zwischen Knöchelhöhe und Kopfhöhe) als auch horizontal von Außenwänden, Decken und Fenstern zu den Innenwänden, wodurch eine angenehmere Insassenumgebung entsteht, wenn Außentemperaturen extrem kalt oder heiß sind.
In der Industrie muss Energie aufgewendet werden, um die Temperatur von Objekten oder Prozessflüssigkeiten zu erhöhen, zu senken oder aufrechtzuerhalten., Wenn diese nicht isoliert sind, erhöht dies den Energiebedarf eines Prozesses und damit die Kosten und Umweltauswirkungen.,
Mechanische Systemedit
Isolierte Warmwasserversorgung und Rückführung hydronischer Rohrleitungen an einem Gaskessel
Wärmedämmung der Abgaskomponente mittels Plasmaspritzen
Raumheizungs-und Kühlsysteme verteilen die Wärme mittels Rohrleitungen oder Rohrleitungen über Gebäude., Die Isolierung dieser Rohre mithilfe der Rohrisolierung reduziert die Energie in unbesetzte Räume und verhindert, dass Kondensation an kalten und gekühlten Rohrleitungen auftritt.
Die Rohrisolierung wird auch bei Wasserversorgungsleitungen verwendet, um das Einfrieren der Rohre für eine akzeptable Zeitdauer zu verzögern.
Mechanische Isolierung wird häufig in industriellen und kommerziellen Einrichtungen installiert.
Kühledit
Ein Kühlschrank besteht aus einer Wärmepumpe und einem wärmeisolierten Fach.,
SpacecraftEdit
Wärmedämmung an der Huygens Sonde
Kabinendämmung eines Boeing 747-8 airliner
Starten und es kommt zu starken mechanischen Belastungen für Raumfahrzeuge, daher ist die Festigkeit eines Isolators von entscheidender Bedeutung (wie das Versagen von Isolierfliesen auf dem Space Shuttle Columbia zeigt, die dazu führten, dass sich die Shuttle-Zelle während des Wiedereintritts überhitzte und auseinanderbrach und die Astronauten an Bord tötete)., Der Wiedereintritt durch die Atmosphäre erzeugt sehr hohe Temperaturen aufgrund der Kompression der Luft bei hohen Geschwindigkeiten. Isolatoren müssen über ihre wärmeübertragungshemmenden Eigenschaften hinaus anspruchsvolle physikalische Eigenschaften erfüllen. Beispiele für Isolierungen, die auf Raumfahrzeugen verwendet werden, umfassen verstärkte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundnasenkegel und Quarzfaserfliesen des Space Shuttles. Siehe auch Isolierende Farbe.
AutomotiveEdit
Verbrennungsmotoren erzeugen während ihres Verbrennungszyklus viel Wärme., Dies kann sich negativ auswirken, wenn es verschiedene wärmeempfindliche Komponenten wie Sensoren, Batterien und Anlasser erreicht. Infolgedessen ist eine Wärmedämmung erforderlich, um zu verhindern, dass die Wärme aus dem Auspuff diese Komponenten erreicht.
Hochleistungsautos verwenden häufig Wärmedämmung als Mittel zur Steigerung der Motorleistung.