EN ISO 8497 Isı Yalıtımı - Dairesel Borular İçin Isı Yalıtımının Sabit Durum Isı İletim Özelliklerinin Belirlenmesi

Temeli bir Avrupa standardı olan ve Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “EN ISO 8497 Isı yalıtımı - Dairesel borular için ısı yalıtımının sabit durum ısı iletim özelliklerinin belirlenmesi” standardında, cihaz performans gereklilikleri açıklanmakta, ancak cihaz tasarımı tanımlanmamaktadır. Bu standart, genellikle ortam sıcaklığının üstündeki sıcaklıklarda çalışan dairesel borular için geçerlidir. Bu standardın uygulandığı numune türü, sıcaklıklar ve test koşulları standartta ayrıntılı olarak belirtilmiştir.

Boru yalıtımının geometrisi, düz numunelere uygulanmayan özel terimler gerektirir. Doğrusal kavramı, belirli bir yalıtım boyutunun birim uzunluğuna (boru ekseni yönünde) dayalı özellikleri belirtmek için kullanılır. Bu doğrusal özellikler, toplam ısı kaybının boru uzunluğu ve uygulanabilir sıcaklık bilinerek hesaplanabilmesi nedeniyle kullanışlıdır. Doğrusal kavramı, eksenel yöndeki ısı akışını belirtmez. Bu standartta, ısı akışının yönü ağırlıklı olarak radyaldir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda, verilen tanımlar ve semboller, doğrusal termal transfer hariç olmak üzere ISO 7345 standardında verilen tanımlara ve sembollere dayanmaktadır. Bunun yanı sıra,

• Doğrusal termal transfer, ısı akış hızının doğrusal yoğunluğunun, sabit durum koşulunda boru yüzeyi ile ortam havası arasındaki sıcaklık farkına bölünmesini ifade eder. Belirli bir yalıtım boyutuyla ilgilidir ve yalıtımdan ortam atmosferine aktarılan ısının bir ölçüsüdür.
• Doğrusal termal direnç, boru yüzeyi ile yalıtım dış yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının, sabit durum koşulundaki doğrusal ısı akış hızı yoğunluğuna bölünmesini ifade eder. Belirli bir yalıtım boyutuyla ilgilidir ve boru doğrusal termal iletkenliğinin tersidir.
• Doğrusal termal iletkenlik, boru yüzeyinden yalıtım dış yüzeyine doğrusal termal direncin tersidir. Belirli bir yalıtım boyutuyla ilgilidir.
• Yüzey ısı transfer katsayısı, sabit durum koşulunda yüzeydeki ısı akış hızının alan yoğunluğudur, yüzey ile çevredeki ortam havası arasındaki sıcaklık farkına bölünmesidir.
• Termal iletkenlik, boru yalıtım geometrisine özel olarak uygulanan ilişkiyle tanımlanır. Sabit durum koşulundaki homojen malzemeye uygulanır ve termal özdirencin tersidir. Boru yüzey sıcaklığı kullanıldığından, termal iletkenlik yalıtım ile boru arasında bulunan herhangi bir boşluğun etkisini içerir.
• Termal özdirenç, termal iletkenliğin tersini ifade eder. Sabit durum koşulunda homojen bir malzeme için gereklidir.
• Alan termal direnci, boru yüzeyi ile yalıtım dış yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının sabit durum koşulunda ısı akış hızının alan yoğunluğuna bölümünü ifade eder. Alan termal iletkenliğinin tersidir. Burada alanın yüzeyi belirtilmelidir (genellikle boru yüzeyi, bazen yalıtım dış yüzeyi veya seçilen başka bir şeydir). Birim alana dayalı daha yaygın alan özellikleri, boru yalıtımına uygulandığında genellikle kafa karıştırıcıdır çünkü alan keyfi olarak seçilmelidir ve boru yüzeyinden yalıtımın dış yüzeyine kadar değişebilir.

Test numuneleri sert, yarı sert veya esnek (örtü tipi) olabilir veya uygun şekilde yerleştirilmiş gevşek dolgulu olabilir. Homojen veya homojen olmayan, izotropik veya anizotropik olabilir, yarıklar, eklemler veya metalik elemanlar içerebilir ve ceketler veya diğer kaplamalar içerebilir. Numuneler, uzunlukları boyunca boyut ve şekil olarak tekdüze olmalıdır (ölçülü test bölümünde iyi bir şekilde meydana gelen kasıtlı düzensizlikler hariç) ve mevcut test cihazıyla aynı boyuttaki borularda kullanılmak üzere tasarlanmalıdır. Genellikle, numuneler delikle eş merkezli dairesel bir dış şekle sahip olacaktır; diğer dış şekillere izin verilir ancak yalnızca termal transfer belirlenebilir.

Boru, numunenin veya cihazın yapımında kullanılan malzemelerin maksimum servis sıcaklığına kadar sıcaklıklarda çalıştırılabilir. Boru sıcaklığının alt sınırı, istenen ölçüm hassasiyetini sağlamak için numunenin dış yüzeyinin sıcaklığından yeterince büyük olması kısıtlamasıyla belirlenir. Normalde, cihaz 15 derece ila 35 derece ortam sıcaklığında tutulan durgun havada çalıştırılır ancak bu, diğer sıcaklıklara, diğer gazlara ve diğer hızlara genişletilebilir. Dış numune yüzey sıcaklığı, ısıtılmış veya soğutulmuş bir dış kılıf veya battaniyenin kullanılması veya ek bir yalıtım katmanının kullanılmasıyla da sabitlenebilir. Soğuk bir dış kılıf veya ceket kullanılırsa, borunun daha yüksek bir sıcaklıkta tutulması koşuluyla düşük sıcaklıklarda çalışma mümkündür.

Test borusu dairesel bir kesite sahip olmalıdır. Test borusu normalde yatay bir yönelime sahiptir. Diğer yönelimler de kullanılabilir ancak hem test borusunun hem de numunenin içinde ve çevresinde olası konveksiyon etkileri nedeniyle özel hususlara dikkat edilmesi gerekir.

Bu standartta iki belirgin şekilde farklı boru cihazı tipi ele alınmıştır: korumalı uç ve kalibre edilmiş veya hesaplanmış uç tipleri, uçlarda veya test bölümünde eksenel ısı transferinin işlenmesinde farklılık gösterir, metalik ceketler gibi yüksek eksenel iletkenliğe sahip elemanlar içeren numuneler sadece korumalı uç tipi cihazda test edilir.

Doğrusal termal transfer tüm numuneler için hesaplanabilir ve boru yalıtım performansını ölçmede en yararlı özelliktir. Değerini ve borunun ve çevresindeki ortam havasının ortalama sıcaklıklarını bilerek, belirli bir yalıtımlı boru uzunluğu için ısı kaybı, kullanım koşullarının test koşullarıyla karşılaştırılabilir olması koşuluyla doğrudan hesaplanabilir.

Termal iletkenlik genellikle özelliklerde kullanılır. Teoride, sadece test borusuna hava boşluğu olmadan sıkıca uyan eş merkezli dairesel şekilli homojen numuneler için hesaplanabilir. Uygulamada, ortaya çıkan hataların kabul edilebilir olduğu yargısına varılırsa, ideal koşullardan sapmak sıklıkla gereklidir. Isıl iletkenlik, doğrusal aktarımı veya normal ölçümden farklı yalıtım boyutları için diğer özellikleri türetmede yararlıdır. Diğer özellikler, uygun şekilde belirtildiğinde kullanılabilir.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “EN ISO 8497 Isı yalıtımı - Dairesel borular için ısı yalıtımının sabit durum ısı iletim özelliklerinin belirlenmesi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.