3. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG, CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM ĐƯỜNG ỐNG GIÓ,
3.2.1. Vật liệu cách nhiệt:
Các vật liệu cách nhiệt dùng trong hệ thống lạnh có nhiệm vụ hạn chế dòng nhiệt truyền từ ngoài môi trường có nhiệt độ cao hơn vào phòng lạnh, đường ống hay các thiết bị làm việc ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trường qua vách ống, vỏ thiết bị hay kết cấu bao che của phòng lạnh, bể lạnh. Chính những dòng nhiệt này gây nên tổn thất lạnh, tăng tiêu hao năng lượng, chi phí vốn đầu tư, chi phí vận hành,...
Để phát huy được tác dụng, chiều dày lớp cách nhiệt phải được tính toán theo hai điều kiện cơ bản sau:
1- Vách ngoài của kết cấu bao che, của ống dẫn hay của thiết bị không đọng sương.
2- Tổng chi phí cho một đơn vị lạnh là thấp nhất.
Chi phí để có được một đơn vị công suất lạnh (W, kW, kcal/h, ...) gồm chi phí vốn đầu tư và chi phí vận hành.
Cách nhiệt càng dày, chi phí vốn đầu tư cho cách nhiệt càng lớn, nhưng ít tổn thất lạnh nên chi phí vận hành lại giảm (yêu cầu công suất lạnh phát ra, tiêu thụ điện cho động cơ máy nén, bơm, quạt và chi phí khác ít hơn). Ngược lại, cách nhiệt càng mỏng thì chi phí đầu tư giảm nhưng lạnh tổn thất nhiều và chi phí vận hành lại tăng.
Vì vậy, chiều dày cách nhiệt phải được xác định theo điều kiện tối ưu tổng hợp: tổng chi phí vốn và chi phí vận hành là nhỏ nhất.
* Yêu cầu của vật liệu cách nhiệt:
- Hệ số dẫn nhiệt nhỏ ( 0) - Khối lượng riêng nhỏ
- Độ thấm hơi nước nhỏ ( 0) - Độ bền cơ học và độ dẻo cao
- Bền ở nhiệt độ thấp và không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó
- Không cháy hoặc không dễ cháy
- Không bắt mùi và không có mùi lạ
- Không gây nấm mốc, phát sinh vi khuẩn, không bị chuột, sâu bọ đục phá
- Không độc hại với các sản phẩm bảo quản, làm biến chất và giảm chất lượng sản phẩm
- Vận chuyển, lắp ráp, gia công, sửa chữa dễ dàng
- Rẻ tiền,dễ kiếm, không cần có sự bảo dưỡng đặc biệt
Trong thực tế khó có vật liệu cách nhiệt nào đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên, nên khi chọn vật liệu cách nhiệt cho một công trình cần cân nhắc những ưu điểm và nhược điểm cụ thể của nó để quyết định.
Trong các yêu cầu nêu trên chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá vật liệu cách nhiệt là hệ số dẫn nhiệt , giá trị của nó phụ thuộc vào những yếu tố sau:
a, Khối lượng riêng:
Khối lượng riêng của vật liệu cách nhiệt là khối lượng của 1 m3 vật liệu tính cả phần rỗng chứa khí. Khối lượng riêng càng nhỏ thể tích phần rỗng chứa khí càng lớn và hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ, nhưng khối lượng riêng nhỏ cũng có nghĩa là vật liệu sẽ có độ bền cơ học thấp. Để đảm bảo độ bền người ta không thể giảm khối lượng riêng xuống quá thấp.
b, Kích thước các lỗ rỗng trong vật liệu cách nhiệt:
Kích thước các lỗ rỗng nhỏ dòng nhiệt đối lưu trong lỗ giảm, hệ số dẫn nhiệt
giảm.
c, Nhiệt độ: Thông thường nhiệt độ giảm thì hệ số dẫn nhiệt giảm. d, Áp suất của chất khí trong lỗ: Càng nhỏ thì hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ. e, Độ ẩm:
Là yếu tố rất quan trọng, độ ẩm của vật liệu cách nhiệt tăng sẽ làm giảm khả năng cách nhiệt do nước trong vật liệu cách nhiệt dẫn nhiệt tương đối tốt làm cho hệ số dẫn nhiệt tăng. Cách nhiệt buồng lạnh bao giờ cũng phải đi đôi với cách ẩm.
* Vật liệu cách nhiệt thường dùng: Polystirol (Styropo), Polyurethane, Polyvinylclorit, nhựa phenol, nhựa phormadehit, bông thuỷ tinh, bông khoáng