MÉTODO PARA COMPARAR A EFICIÊNCIA DE MATERIAIS ISOLANTES TÉRMICOS COMPOSTOS.

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
IId12-008
MARCO ANTONIO BARBOZA BARBOZA, M.A.(Act Ion Tecnologia Científica); CARDOSO, A.D.(Act Ion Tecnologia Científica); Materiais isolantes térmicos são usados para controle da temperatura de processos e economia de energia. A escolha de um isolante térmico depende da eficiência, do custo e de fatores estruturais. Quando fatores estruturais tais como flexibilidade e mobilidade são requeridos, é necessário recorrer a materiais fibrosos, estruturados como tecidos, ou combinações destes. Embora as tabelas de condutividade térmica de materiais isolantes térmicos possibilitem decidir entre dois materiais com base na eficiência, não é possível prever o resultado da combinação de materiais. Além disso, medir a condutibilidade térmica destas combinações pode ser inviável do ponto de vista prático, além de originar informações não conclusivas, em face dos requisitos estruturais. Durante projeto e construção de cabanas térmicas para aquecimento de câmara de alto-vácuo, desenvolvemos um método experimental para comparar isolantes térmicos fibrosos quanto à eficiência para isolamento térmico. Estes estudos foram motivados por demanda tecnológica de “bakeout”, necessária na implantação do Laboratório de Luz Síncrontron SÍRIUS. A montagem experimental conta com duas termopilhas préviamente aderidas separadamente em bloco de cobre. O circuito é fechado em um multímetro, que mede a diferença de potencial entre as termopilhas em unidades de milivolts. Se as duas termopilhas possuem a mesma temperatura, a ddp entre elas é zero. Sobre a face (4x4 cm2) de uma das termopilhas, que chamamos de termopilha de trabalho, é fixado um aquecedor resistivo, de mesma área, e espessura 1 mm, alimentado por corrente contínua, com potência fornecida e ajustada por uma fonte de tensão de bancada. A face anterior do aquecedor é térmicamente isolada com papel cerâmico, para maximizar o fluxo de calor no sentido do aquecedor para o bloco de cobre, atravessando a termopilha. Para cada potência fornecida, chega-se a uma condição de fluxo de calor constante através da termopilha de trabalho, que resulta em um valor constante de ddp registrada pelo multímetro. Plotando os valores estáveis de ddp em função das potências aplicadas, obtém-se uma reta de inclinação característica. Dividindo os valores de ddp pelo coeficiente angular da reta, obtém-se uma curva normalizada de coeficiente angular igual a 1, significanto que, nesta montagem controle, a quantidade de calor transmitida é considerada como 100%. Introduzindo uma amostra de tecido isolante térmico entre o aquecedor e a termopilha, reduz-se proporcionalmente os valores de ddp registrados, e por consequência, o coeficiente angular da reta obtida será menor que 1, de acordo com a normalização realizada para a montagem controle. Foram testados cinco tipos de tecidos isolantes térmicos. Com relação à condição controle, na qual considera-se 100% de transmissão de calor, obtivemos valores entre 93% e 73% de transmissão de calor, diferenciando os cinco tipos de tecidos em ordem de condutibilidade térmica.  
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