배관 보온재의 단열성에 영향을 미치는 요소를 쓰고 각각에 대해 설명하시오

배관 보온재의 단열성에 영향을 미치는 요소를 쓰고 각각에 대해 설명하시오

(1)단열재 형상과 열전도율
단열재는 형상적으로 무기질 단열재와 다공질 단열재로 대별할 수 있으며, 후자의 경우에는 연속기포계와 독립기포계로 세분된다.
단열재를 구성하는 고체와 기체의 열전도율, 고체의 형상 및 용적비율을 알 수 있으면 단열재의 열전도율을 대략 알 수 있다.

(2) 함수율과 열전도율
단열재뿐만 아니라 재료의 열전도율에 가장 크게 영향을 미치는 요인의 하나가 함수율이다.
물의 열전도율은 약 0.52kcal/m·h·℃로 동일온도의 공기의 약 24배, 얼음에서는
1.9kcal/m·h·℃(0℃)로 약 90배가 된다.
따라서, 단열재 내부의 공극이 얼음으로 가득차게 되면 공기층의 겉보기 열전도율은 증대한다.
또한 공극중의 수증기의 비열은 공기보다 휠씬 크므로, 대류나 확산에 의하여도 열전도율은 증대하고, Heat Pump 효과에 의하여도 단열성은 저하된다.

(3) 겉보기비중과 열전도율
일반적으로 재료가 밀실하여 비중이 커지면 열전도율도 커지는 경향이 있다. 그러나 단열재에서는 이와 반대가 되는 경우도 있으므로 주의하여야 한다.
유리면, 암면 등과 같은 섬유질 단열재는 겉보기비중과 섬유량이 작아지면, 내부에 간극이 많아지므로, 대류가 발생하여 열전도율은 증대한다. 이 때문에 섬유질 단열재는 겉보기 비중이 클수록 단열성이 좋아진다. 또한, 다공질 단열재의 경우에는 독립기포가 미세하고 균일하며, 기포막이 얇을수록 열전도율은 작아진다.

(4) 온도와 열전도율
단열재의 사용온도 범위는, 빙점상 수십도에서 수백도정도로 생각하여도 좋으며, 이 범위내에서는 온도와 열전도율은 거의 비례관계

(5) 기타요인과 열전도율
상기한 요인 이외에 고려해야 할 요인으로는 단열재의 사용부위에 대응한 복사, 대류, 압력등이 있다.