مزایای استفاده از فویل انعکاسی یا پوشش‌های{0}کم انتشار در پشت عایق چیست؟

در طراحی صفحات گرمایشی با دمای بالا و پرس های صنعتی، عایق اغلب اولین خط دفاعی در برابر اتلاف حرارت است. با این حال، مواد عایق معمولی مانند فایبرگلاس، پشم معدنی یا سیلیکات کلسیم عمدتاً در برابر نور مادون قرمز نفوذپذیر هستند. ممکن است خیلی ساده به نظر برسد، اما یک پوشش کوچک از فویل آلومینیومی براق، که به درستی روی عایق قرار داده شود، می تواند تا 95٪ از گرمای تابشی را که در غیر این صورت از آن عبور می کند، مسدود کند. این یکی از ارزان ترین و موثرترین بهبودهای حرارتی است که می توانید انجام دهید. مهندسان با درک نقش سیستم صفحه گرمایش عایق تابش کم فویل بازتابنده، ممکن است عملکرد حرارتی کل را به طور چشمگیری با پیچیدگی بسیار کمی بهبود بخشند.

چگونه سطوح بازتابنده گرمای تابشی را مسدود می کنند - مکانیسم
گرما از یک صفحه گرمایشی به سه طریق به محیط اطراف منتقل می شود. آنها رسانایی، همرفت و تابش هستند. در دماهای بالا (بیش از 150 درجه) تشعشع به طور کلی تنها یا اصلی ترین شکل از دست دادن گرما است. بیشتر مواد عایق متخلخل مانند تخته های فیبر، پتوها و تخته های سفت، برای کاهش انرژی تابشی کار چندانی انجام نمی دهند. تشعشعات مادون قرمز می توانند از طریق سوراخ های هوای داخل عایق عبور کنند و به طور موثری از مواد عبور کنند.

این جایی است که سطح انتشار کم (-E) کم وارد می‌شود. انتشار به توانایی یک ماده برای انتشار گرما اشاره دارد. هنگامی که یک فویل یا پوشش بازتابنده در سمت داغ عایق (رو به صفحه گرمایش) قرار می گیرد، به عنوان یک مانع تابشی عمل می کند:

صفحه داغ تابش مادون قرمز ساطع می کند که به سطح بازتابنده برخورد می کند.

بخش عمده ای از این انرژی به منبع گرما منعکس می شود.

اکنون مقدار کمی که جذب می شود باید از طریق مواد عایق منتقل شود.

یک مانع تابشی یک آینه حرارتی (معادل حرارتی) است. این امر مقاومت حرارتی سیستم عایق را بدون افزودن ضخامت بالا می برد. این امر با محدود کردن تلفات تشعشعی قبل از ورود به بخش عمده عایق حاصل می شود.

استقرار موثر شکاف هوایی بحرانی
فویل انعکاسی برای عملکرد صحیح نیاز به یک شکاف هوا بین صفحه داغ و سطح فویل دارد. فضا – معمولاً از چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر – به تابش فروسرخ منعکس‌شده اجازه می‌دهد به‌جای دور شدن، به منبع گرما بازگردد. خرد کردن فویل به طور مستقیم بر روی صفحه کار نمی کند، زیرا رسانش در نقاط تماس مکانیسم بازتاب را باطل می کند و سود آن عمدتا از بین می رود.

عملاً به این معنی است:

تخته‌های عایق{0}}روی فویل با استفاده از یک لایه ایستاده یا فاصله‌دهنده نصب می‌شوند.

روش دیگر، یک ورق بازتابنده ثانویه (به عنوان مثال فولاد ضد زنگ صیقلی) به قاب پرس چسبانده می شود، بنابراین یک حفره بین صفحه و بازتابنده تشکیل می دهد.

عایق در سمت سرد بازتابنده است، نه بین صفحه و فویل.

بیشترین مزیت در محدوده دمای بالا است که در آن جریان گرمای تابشی با چهارمین توان دمای مطلق افزایش می‌یابد (قانون استفان-بولتزمن). نرخ انتقال حرارت تشعشعی در 400 درجه بیش از دو برابر در 200 درجه است، بنابراین موانع تابشی به ویژه در تجهیزات پردازش با دمای بالا مفید هستند.

موارد استفاده در صفحات گرمایش صنعتی و پرس
موانع تابشی در اتاق زیر شیروانی در ساخت و ساز ساختمان رایج است. فویل انعکاسی با عایق تابش کم طرح های صفحه گرمایش به طور فزاینده ای برای پرس های حرارتی صنعتی استفاده می شود. پیاده سازی های رایج عبارتند از:

فویل آلومینیومی لمینیت شده روی تخته های فیبر سرامیکی برای دماهای متوسط ​​(تا 250 درجه مداوم). برای استفاده در پرس های لمینیت، سیلرهای حرارتی و تجهیزات شکل دهی خلاء.

بین صفحه گرمایش و عایق پشتیبان یک محافظ تابشی جداگانه از ورق های فولادی ضد زنگ جلا داده شده (ضریب انتشار ~0.1-0.15) ارائه دهید. مقاوم در برابر اکسیداسیون و انتشار کم حتی در دماهای بالاتر است.

پوشش‌های انعکاسی برای دماهای بالا (مانند رنگ‌های پایه سرامیکی با رنگدانه‌های آلومینیومی یا تیتانیوم) که می‌توانند مستقیماً روی پشت صفحات فولادی یا صفحه‌های عایق اعمال شوند. این پوشش ها می توانند در 600 درجه یا بیشتر با مقادیر انتشار کمتر از 0.3 کار کنند.

در هر دو سناریو، لایه بازتابنده بار تابشی روی عایق زیرین را کاهش می‌دهد، بنابراین ضخامت یکسان عایق باعث کاهش دمای سطح سرد می‌شود، یا طراحی عایق نازک‌تر می‌تواند هدف عملکرد حرارتی معین را برآورده کند.

انتخاب مواد و محدودیت ها
فویل آلومینیوم یک ماده خوب انتشار کم در دمای اتاق تا حدود 300 درجه است. این دمایی است که در آن آلومینیوم در هوا اکسید می شود. آلومینیوم اکسید شده انتشار بسیار بیشتری دارد (0.2-0.3) و بسیاری از خواص بازتابی خود را از دست می دهد. برای استفاده های بالاتر از 300 درجه به جایگزین های زیر نیاز است:

یک جایگزین مستقیم فویل فولادی ضد زنگ است که تا تابش ~0.10-0.15 تا 600 درجه جلا داده شده است.

سطوح با روکش طلا (گسترش 0.02-0.05) در شرایط تخصصی خلاء یا دمای فوق العاده بالا مورد استفاده قرار می گیرند، اما برای اکثر پرس های صنعتی بسیار گران هستند.

پوشش‌های انعکاسی سرامیکی دارای مقادیر انتشار از مرتبه 0.2-0.3 تا دمای 800 درجه هستند و تعادل عالی بین هزینه و عملکرد ایجاد می‌کنند.

یکی دیگر از ملاحظات عملی پاکیزگی است. هر گونه گرد و غبار، روغن یا باقیمانده از پردازش، انتشار را به طور قابل توجهی بر روی یک سطح براق افزایش می دهد. یک فویل براق که با لایه نازکی از غبار پوشانده شده است، بیشتر شبیه یک جسم سیاه است (تابش 0.9 ~) تا یک آینه. تمیز کردن دوره ای یا استفاده از پوشش های جداشدنی محافظ ممکن است در مناطق نجس نیاز باشد.

مزایای ملموس
یک پوشش بازتابنده تابش کم می تواند اتلاف حرارت کلی را از طریق یک سیستم عایق به میزان 30 تا 50 درصد در محدوده دمایی 200 تا 500 درجه کاهش دهد که به درستی با شکاف هوا اعمال شود. که مستقیماً چنین خوانده می شود:

قدرت کمتر برای حفظ دمای صفحه.

زمان گرمایش سریع تر، انرژی کمتری از دست می رود.

مشخصات دمایی سازگارتر در سراسر صفحه، زیرا گرمای منعکس شده تلفات لبه را کاهش می دهد.

کاهش دمای سطح خارجی، افزایش ایمنی اپراتور و کاهش بارهای خنک کننده تاسیسات.

جریان گرما را می توان با افزودن یک مانع تابشی از جنس استنلس استیل جلا داده شده با شکاف هوای 5 میلی متری به یک صفحه حرارتی استاندارد 300 درجه با 50 میلی متر عایق سیلیکات کلسیم، حدود 40 درصد کاهش داد. دوره بازپرداخت برای هزینه مواد اضافی معمولا هفته ها یا ماه ها از عملیات مداوم است.

نتیجه گیری:
فویل انعکاسی و پوشش‌های تابش کم یک مکمل کم هزینه و تاثیر بالا برای هر سیستم عایق صفحه گرمایشی هستند. مانع تابشی تا 95 درصد از تابش فروسرخ فرود را به سمت صفحه داغ منعکس می کند، بنابراین بار حرارتی موثر بر روی عایق زیرین را کاهش می دهد، مصرف انرژی را کاهش می دهد و یکنواختی دما را بهبود می بخشد. اثربخشی به نصب مناسب با شکاف هوا و انتخاب مواد دارای درجه بندی حداکثر دمای کاربرد- فویل آلومینیومی برای سرویس زیر 300 درجه بستگی دارد، پوشش های فولادی ضد زنگ صیقلی یا سرامیکی برای محدوده های بالاتر. در این شرایط، اعمال یک پوشش بازتابنده یکی از مقرون به صرفه‌ترین{6}}بهبودهای حرارتی برای تجهیزات گرمایش صنعتی است.