Mida on vaja teada isolatsioonist

Isolatsioon on iga kõrgel temperatuuril töötava seadme oluline osa, olenemata sellest, kas seade asub kodus või tööstusettevõttes. Õige isolatsioon pakub veel mitmeid eeliseid: see vähendab soojuskadu ja seega ka energiatarbimist. Tulemuseks on keskkonnahoidlikum ja kulutõhusam töö. Pikemas perspektiivis pikeneb ka seadmete kasutusiga, sest need vajavad harvem remonti.

Soojusisolatsiooni eelised

Näiteks leiva- ja pitsaahju nõuetekohane isoleerimine keraamilise kiu mati, pitsaahju võrgu ja väliahjude tulekindla vuugimördiga pakub palju eeliseid.

Esiteks parandab see oluliselt küpsetatud toidu kvaliteeti ja maitset. Kuna soojust läheb vähem kaotsi, saab hoida temperatuuri stabiilsena ning vältida toidu ala- või üleküpsetamist.

Teiseks suurendab parem soojuse salvestamine toiduohutust. Halvasti isoleeritud ahjus läheb soojust kaotsi ning ahju sisemusse võivad tekkida külma õhu taskud, mille tõttu küpsevad pitsa, leib või muud road ebaühtlaselt. Kala ja liha puhul on see eriti oluline, sest kui need pole läbinisti korralikult küpsenud, võib tagajärjeks olla toidumürgistus. Seetõttu on isolatsioonil oluline osa toiduohutuse ja hügieeni tagamisel.

Piisav ahjuisolatsioon on oluline ka toitu valmistava inimese ja kõigi läheduses viibijate, näiteks laste, pereliikmete või külaliste ohutuse tagamiseks. Ebapiisava soojusisolatsiooni korral tõuseb välispinna temperatuur ja selle puudutamine võib põhjustada põletusi. Tõhus isolatsioon aitab seega vältida välispinna muutumist liiga kuumaks ja potentsiaalselt ohtlikuks.

Kuidas isolatsioon toimib – soojusülekande viisid

Isolatsiooni toimimise paremaks mõistmiseks tuleb kõigepealt tunda selle põhiprintsiipe. Soojus kandub erineva temperatuuriga kehade vahel ning selleks on kolm viisi: soojusjuhtivus, konvektsioon ja soojuskiirgus.

Soojusjuhtivuse näiteks võib tuua vee keetmise elektrilises veekeetjas – seadme sees olev küttekeha annab soojuse veele edasi ja tõstab selle temperatuuri. Konvektsiooni võib aga jälgida radiaatori puhul, mis soojendab ruumis olevat õhku. Soojuskiirgusega on tegemist siis, kui kamina ees istuv inimene tunneb vahetult sellest kiirgavat soojust.

Soojusisolatsioon tähendab erineva temperatuuriga materjalide vahelise soojusülekande piiramist, mida saavutatakse eelkõige soojusjuhtivuse vähendamisega. Isolatsioon toimib tavaliselt õhu kinnipüüdmise põhimõttel, näiteks keraamilisest kiust kanga kiududes või isoleerivate tulekindlate telliste poorides ja õhumullides.

Kodustes tingimustes kasutatakse isolatsiooni sageli näiteks puuküttega leiva- ja pitsaahju isoleerimiseks keraamilise kiu matiga või kamina ja kütteseadme ümbruse isoleerimiseks vermikuliitplaadi või kamina ehitusplaadiga.

Tööstuses võib isolatsiooni näitena tuua nõeltöödeldud klaaskiudmati kasutamise naftakeemiatööstuses, valukodade sulatusahjudes või elektrijaamades.

Kuidas valida konkreetseks otstarbeks sobiv isolatsioonimaterjal?

Üldjuhul on headel soojusisolatsioonimaterjalidel väike soojusjuhtivus, väike tihedus ja väike soojusmahtuvus.

Peamine küsimus, millele soovime igas olukorras vastuse leida, on järgmine: „Kui objekti temperatuur on x °C, siis millist materjali ja kui paksu isolatsioonikihti on vaja, et vähendada välispinna temperatuuri väärtuseni y °C?“

Saavutatav temperatuuri langus sõltub seega isolatsioonimaterjali soojusjuhtivusest ja selle paksusest. Arvestada tuleb ka sellega, et soojusisolatsioon peab taluma temperatuuri, millega see kokku puutub. Polüstüreen on toatemperatuuril väga tõhus isolatsioonimaterjal, kuid kui vajame näiteks temperatuuril 1 000 °C toimivat materjali, siis polüstüreen sulab ja põleb.

Isolatsioonimaterjalide tüübid ja nende kasutamisel saavutatav temperatuurilangus

Sellest nähtub selgelt, et 0,4–2 mm paksusest kõrgtemperatuurikangast üksi ei piisa, kuid sellel on oma koht mitmekihilistes isolatsioonisüsteemides.

Näiteks võib keraamilise kiu matti kasutada koos alumiiniumkattega kangaga. Teise võimalusena saab isoleerivaid tulekindlaid telliseid kombineerida kamina ehitusplaadiga.