Muistatko, mitkä ovat lämmön siirtymistavat?
Lämmöllä on kolme siirtymistapaa: johtuminen, kulkeutuminen eli konvektio sekä säteily. Lämpö kulkeutuu aina lämpimämmästä kohti kylmempää, minkä vuoksi lämpöä siirtyy käytännössä joka kerta, kun kappaleiden välillä on lämpöeroa. Mitä suurempi lämpötilaero on, sitä runsaammin lämpöä siirtyy.
Sauna on hyvä havainnollistamisympäristö sekä lämmön siirtymiselle että eristämisen merkitykselle. Eristeet pitävät kiukaan tuottaman lämmön saunan seinien sisäpuolella. Jos vilvoittelet liian kauan, saunan lämpö haihtuu iholtasi ja varsinkin viileämmällä säällä voi tulla äkkiä ikävä mummon neulomia villasukkia.
Saunareissulla on myös toivottavaa, että kylmä juoma pysyy kylmänä ja saunalenkki puolestaan kuumana – näihin voit vaikuttaa esimerkiksi kylmälaukulla ja foliolla. Alla olevalla videolla Einari kokee saunareissullaan lämmön kaikki kolme siirtymistapaa.
Lämmön säteily on sähkömagneettista aaltoliikettä, joka ei tarvitse väliainetta – säteilyä tapahtuu tyhjiössäkin. Kun säteily osuu pintaan, osa siitä imeytyy eli absorboituu kappaleeseen, osa heijastuu pois ja osa voi mennä pinnan läpi. Pinnan absorptiokyky vaikuttaa siihen, miten suuri osa säteilystä muuttuu lämmöksi ja tätä kykyä ilmaistaan absorptiokertoimella. Saunaa lämmittäessään Einari saa tuntea lämmön säteilyn ensimmäistä kertaa jo kiukaan tulipesästä ennen kuin sauna on vielä ehtinyt lämmetä.
Lämmön kulkeutumisessa eli konvektiossa lämpö siirtyy liikkuvassa väliaineessa, kuten kaasussa tai nesteessä. Eristyksen näkökulmasta konvektio tapahtuu ilman virratessa eristeestä tuulen tai korkeuseron aiheuttamasta ilman liikkeestä johtuen. Einarin saunareissulla konvektio tapahtuu esimerkiksi löylyveden osuessa kiukaaseen ja vapauttaessa ilmaan vesihöyryä.
Lämmön johtuminen tapahtuu aina väliaineen kautta – johtumista voi tapahtua niin kiinteässä aineessa kuin kaasussa tai nesteessäkin. Einari tuntee johtumisen vaikutuksen nahoissaan napatessaan folioon käärittyjä saunaeväitään kiukaalta tai erehtyessään istumaan kuumalle lauteelle ilman peflettiä. Eristämisen maailmassa lämmön johtumiseen liittyen puhutaan kylmä- tai lämpösilloista. Niillä tarkoitetaan eristekerroksen läpäisevää kappaletta, jonka lämmönjohtokyky on eristekerrosta parempi.
Testaa, ovatko tavallisimmat eristämistarkoitukset hallussa
Eristämisen perimmäinen tarkoitus on rajoittaa lämpö- ja kylmähäviöitä energiakustannusten minimoimiseksi. Eristäjälle tämä on tietenkin itsestäänselvyys, mutta osaatko nimetä yleisimmät lämpö- ja kylmäeristysten tarkoitukset? Tässä kertausta siihen:
Yleisimmät lämpöeristystarkoitukset
- Taloudellinen lämpöeristys, joka mitoitetaan lämpöhäviöiden aiheuttamien energia- ja eristyskustannusten optimoinnin perusteella.
- Suojaeristys eli työturvallisuusvaatimusten perusteella mitoitettu eristys. Korkein mahdollinen pintalämpötila normaaleissa käyttöolosuhteissa on yleensä +70 °C.
- Jäätymissuojaeristys, joka mitoitetaan eristämiskohteen, kuten putkiston sisällön jäätämisen estämisen mukaan.
- Prosessitekninen lämpöeristys eli eristämiskohteen sisällön lämpötilan säilyttämiseksi prosessin vaatimissa rajoissa mitoitettu eristys.
Yleisimmät kylmäeristystarkoitukset
- Taloudellinen kylmäeristys, jossa eristys mitoitetaan kylmähäviöiden aiheuttamien energia- ja eristyskustannusten optimoinnin perusteella.
- Kaste- eli hikoilueristys, jossa mitoitusperusteena on eristyksen pintalämpötilan säilyttäminen ympäristön kastepistettä korkeampana.
- Prosessitekninen kylmäeristys eli eristämiskohteen sisällön lämpötilan säilyttämiseksi prosessin vaatimissa rajoissa mitoitettu eristys.
Eristäminen tutuksi – jatkoa seuraa
Voi olla, että tämän artikkelin luettuasi mietit seuraavan kerran saunan lauteilla istuessasi lämpöä ihan uusista näkökulmista. Se ei ole lainkaan huono asia, sillä mitä paremmin ymmärrämme eristämisen hyötyjä arjessamme, sitä helpompi eristämisen ilosanomaa on levittää.