การกำหนดขอบเขตและตั้งเกณฑ์หน้าที่ที่ระบบฉนวนต้องใช้งาน

ฉนวนที่นำมาใช้งานจะทำงานในหน้าที่หลายหน้าที่ด้วยกัน ฉะนั้นในการออกแบบระบบฉนวน สิ่งแรกที่ต้องตั้งเกณฑ์คือใช้ทำหน้าที่อะไรเป็นพิเศษ นอกเหนือจากหน้าที่หลักที่ใช้ในการลดทอนการไหลของความร้อน หน้าที่เหล่านี้คือ พลังงานความร้อนที่ประหยัดได้ในแง่เศรษฐศาสตร์ พลังงานที่ประหยัดได้ทั้งความร้อนหรือความเย็นในแง่เหตุผลกระบวนการผลิต การรักษาอุณหภูมิที่ต้องการในห้องภาชนะเก็บ หรือท่อ การหน่วงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในภาชนะเก็บ ท่อ หรือวัตถุ การป้องกันการควบแน่นของไอน้ำ ทั้งที่บริเวณผิวใน หรือผิวนอก การจำกัดอุณหภูมิของพื้นผิวของพื้นผิวที่เผยของอุปกรณ์หรือท่อที่ร้อนเพื่อให้มีอุณหภูมิที่ปลอดภัยต่อบุคคากร หรือป้องกันการเกิดประกายไฟการป้องกันไฟ อย่างไรก็ตาม โดยมากแล้วระบบฉนวนจะทำหน้าที่ดังกล่าวมากกว่าหนึ่งหน้าที่ เช่น

Read more

การเลือกฉนวนและอุปกรณ์เกี่ยวข้องที่จะบรรลุความต้องการของระบบ

การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรม จะมีระบบซึ่งทำในโรงงานผลิตสำหรับติดตั้ง ณ งานที่กำหนด และงานซึ่งส่วนใหญ่ประกอบจะถูกประกอบเข้าระบบ ณ แหล่งงาน โดยปกติแล้วระบบฉนวนเหล่านิออกแบบมาเพื่อใช้งานตามหน้าที่เป็นการเฉพาะซึ่งเกือบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะถูกกำหนดรูปแบบและประกอบเป็นระบบที่ต้องการ ณ แหล่งพลังงาน โดยทั่วไประบบที่กำหนดรูปแบบมาจากโรงงาน คือ ฉนวนสุญญากาศเปลือก 2 ชั้นใช้งานกับอุณหภูมิต่ำมาก (Cryogenic) ระบบท่อใต้ดิน ระบบท่อเกรดบนดิน ระบบฮนวนสำเร็จรูปผิวสะท้อนรังสี ซึ่งเมื่อไรก็ตามที่ระบบฉนวนถูกนำไปใช้

Read more

คุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุ

คุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุ เกี่ยวพันกับคุณสมบัติอื่น ของวัสดุ คุณสมบัติทางความร้อนเหล่านี้ได้แก่ข้อจำกัดของอุณหภูมิ สภาพต้านทานการช็อคทางความร้อน สภาพการแพร่กระจายความร้อน ความร้อนจำเพาะสภาพแผ่รังสีความร้อน และสภาพการนำความร้อน ในการใช้งานวัสดุให้มีช่วงเวลาใช้งานที่ยาวนานตามคาดหวังไว้  ไม่ควรใช้งานวัสดุให้เกินกว่าข้อจำกัดของอุณหภูมิของวัสดุนั้น ฉนวนแต่ละอันเหมาะสมเฉพาะเมื่อใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่กำเนิดให้เท่านั้น อย่างไรก็ตาม แม้ว่าฉนวนบางชนิดอาจมีอุณหภูมิสูงสุดจำไว้ 2 ค่าที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่ใช้งาน การใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่เกินกว่าอุณหภูมิสูงสุดของฉนวนอย่างต่อเนื่องควรหลีกเลี่ยง ขณะเดียวกันการใช้งานกับอุณหภูมิบางอุณหภูมิแม้ในช่วงเวลาสั้น ๆ สามารถที่จะเป็นสาเหตุให้ฉนวนเสื่อมสภาพลงทีละน้อยได้จากความจริงลักษณะนี้ในการใช้งานจึงต้องกำหนดไว้เสมอว่า อุณหภูมิจำกัดสูงสุดของฉนวนต้องมีค่ามากกว่าอุณหภูมิใช้งานสูงสุด ถ้าอุณหภูมิปฎิบัติงานเป็นวัฎจักรแล้ว

Read more

ฉนวนใยแก้ว (Glass Fiber)

ฉนวนใยแก้ว ผลิตขึ้นมาจากฟั่นก้อนแก้วแข็งด้วยการปั่นจนเป็นเส้นเกลียวบาง ฉนวนชนิดนี้ที่ทำออกมามีทั้งลักษณะแบบลูสฟิลล์แบบแผ่นอัด (Boards) และเส้นใยอัดเป็นแผ่นหรือแบบคลุมหรือห่ม ฉนวนแบบเส้นใยอัดเป็นแผ่นหรือแบบคลุมหรือห่มโดยทั่วไปจะมีความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 9.61 ถึง 16.02 kg/m3 และจากผลของเส้นใยที่ยาว วัสดุชนิดนี้จึงมีแนวโน้มที่จะคืนสภาพความหนาออกแบบใหม่ได้ภายหลังจากการบรรจุเมือใช้ลักษณะใยอัดเป็นแผ่น ซึ่งทำให้ฉนวนแบบลูสฟิลล์ที่ได้มีสภาพต้านทาน สำหรับใยแก้วแบบลูสฟิลล์ทำได้ด้วยการโม่ใยแก้วอัดเป็นแผ่น ซึ่งทำให้ฉนวนแบบลูสฟิลล์ที่ได้สภาพต้านทานความร้อนประมาณ 19.84 m.K/W และทั้งแบบลูสฟิลล์และแบบอัดเป็นแผ่นหรือคลุมของฉนวนใยแก้ว น้ำสามารถจะซึมเข้าไปได้เป็นจำนวนมากกว่า 180 perm-cm แต่การดูดซับน้ำไว้กลับน้อยไม่เกิน

Read more

จากยอดไม้สู่พื้นป่า

จากยอดไม้สู่พื้นป่า โดยทั่วไปป่าดิบชื้นมีความชุ่มชื้นสูง พรรณไม้ยืนต้นขึ้นอยู่กันอย่างหนาแน่น ส่วนมากประกอบด้วยไม้ยืนต้น (Tree) ไม้พุ่ม (Shrub) และเถาวัลย์เรียงเป็นระดับหรือชั้น (Strata) หลายชั้น  ทำให้พื้นล่างจึงไม่ค่อยมีแสงแดดส่องถึงมากนัก ซึ่งแต่ละระดับเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์และสิ่งมีชีวิตที่น่าพิศวงอีกหลายชนิดด้วยกัน เรามาดูกันว่านักพฤกษศาสตร์แบ่งระดับชั้นต้นไม้ในป่าอย่างไร ชั้นต้นไม้สูงสุด(Emergent layer) ส่วนใหญ่เป็นต้นไม้ประเภทไม้ผลัดใบ (มีใบอยู่บนต้นตลอดปี) มีเนื้อแข็ง และสูงถึง 60 เมตร มีใบกว้าง ซึ่งใบจะคายน้ำหรือปล่อยให้น้ำระเหยออกมาประมาณครึ่งหนึ่งของน้ำฝนที่ตกลงมา โดย 25%

Read more

ฉนวนโพลิยูรีเทน/โพลิไอโซไซยานูเรตโฟม (Polyurethane/Polyisocyanurate Foam)

โพลิยูรีเทน และโพลิไอโซไซยานูเรตโฟม คือ วัสดุฟูลออโรคาร์บอนที่พ่นให้เป็นโฟมโดยการที่จะให้มีโครงสร้างแข็งขึ้นอยู่กับการบ่ม โดยโฟมเหล่านี้มีทั้งการหล่อเป็นรูปแบบฐานแผ่นแข็งล่วงหน้า ที่อาจจะมีพื้นผิวอัดเป็นแผ่นหรืออาจไม่มีหรือรูปแบบฉนวนที่ฉีดเป็นฟองในชิ้นงาน หรือสเปรย์ในชิ้นงาน ฉนวนแบบนี้มีสภาพนำความร้อนประมาณ 0.016 ถึง 0.022 W/m.K ณ ความหนาแน่นเท่ากับ 32 kg/m3 แบบสเปรย์ในชิ้นงานจะมีความหนาแน่นเมื่อสเปรย์เรียบร้อยและประมาณ 32 – 48

Read more

ฉนวนแคลเซียมซิลิเกต (Calcium Silicate)

ฉนวนแคลเซียมซิลิเกต (Calcium Silicate) ฉนวนแคลเซียมซิลิเกต โดยธรรมชาติถือว่าเป็นฉนวนแบบเกรนนูลาร์ ประกอบด้วยไฮดรัสแคลเซี่ยมซิลิเกต โดยระหว่างกรรมวิธีการผลิต ไอน้ำจะเปลี่ยนรูปหินปูน และซิลิกาไปเป็นไฮดรัสแคลเซียมซิลิเกต ซึ่งสารประกอบชนิดนี้นับว่าเป็นองค์ประกอบที่แข็งแรง ทนทาน นอกจากนี้ยังมีความสามารถทนทานต่อความเปียกชื้นที่เกิดขึ้นบ่อย ๆ ได้ แคลเซียมซิลิเกตใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงสุดประมาณ 650 องศา ไม่เป็นวัสดุเป็นพิษ และไม่ปรากฏว่าสมรรถนะทางความร้อนจะลดลงตามอายุ แต่ผลของความชื้นที่ดูดซึมจะทำให้สมรรถนะทางความร้อนลดลงบ้าง อย่างไรก็ตาม

Read more

ฉนวนเซลลูลาร์กลาส (Cellular Glass)

ฉนวนเซลลูลาร์กลาส (Cellular Glass) ฉนวนเซลลูลาร์กลาส (Cellular Glass) หรือฉนวนแก้วแบบเซลล์เป็นวัสดุที่มีลักษณะเป็นโฟมแข็งก่อตัวขึ้นโดยการเป่าแก้วที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่มีเซลล์ขนาดเล็กมาก โฟมแก้วที่ได้นี้จะมีความจุของเซลล์ที่ชิดกัน 100 เปอร์เซ็นต์ และเนื่องจากเป็นฉนวนที่ทำมาจากสารอนินทรีย์ จึงเป็นฉนวนที่สามารถกั้นความชื้นได้อย่างสมบูรณ์ ทั้งยังไม่ติดไฟด้วย ฉนวนชนิดนี้มีสภาพนำความร้อนปรากฏเท่ากับ 0.055 W/m.K สำหรับฉนวนที่มีความหนาแน่น 136.17 kg/ ซึ่งจะได้สภาพต้านทานความร้อนเท่ากับ 18.18 m.K/W

Read more

ฉนวนเพอร์ไลท์ (Perlite)

ฉนวนเพอร์ไลท์ (Perlite) หรือซิลิกาโฟม (Expanded Silica) ฉนวนเพอร์ไลท์แบบลูสฟิลล์ทำมาจากเม็ดแก้วภูเขาไฟแบบทราย ที่ถูกขยายตัวขึ้นจากเดิมราว 4 ถึง 10 เท่า ทำให้มีโครงสร้างเป็นฟองอากาศเล็กอยู่ภายใน เพอร์ไลท์ที่ผลิตขึ้นมาจะมีความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 32 ถึง 176 kg/m3 แบบลูสฟิลล์มีสภาพนำความร้อนที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ที่ความหนาแน่น 32

Read more

ฉนวนโพลิสไตรีนโฟม (Polystyrene Foam)

ฉนวนโพลิสไตรีนโฟม (Polystyrene Foam) ฉนวนโพลิสไตรีนโฟมผลิตขึ้นมาใน 2 รูปแบบ คือ แบบโฟมอัดรีด (Extruded) และแบบโฟมหล่อ (Molded) โฟมที่ผลิตด้วยกระบวนการอัดรีด จะมีความหนาแน่นบรรจุมากกว่า มีรูปร่างที่คงที่มากกว่า และสามารถทนแรงกดและแรงดึงได้มากกว่าโฟมที่ผลิตด้วยกระบวนการหล่อแบบ ความหนาแน่นของโฟมแบบอัดรีด โดยปกติอยู่ในช่วง 28.84 ถึง 41.65

Read more