Insulasi termal (isolasi termalisolasi panas) adalah metode atau proses yang digunakan untuk mengurangi laju perpindahan panas/kalorPanas atau energi panas (kalor) bisa dipindahkan dengan cara konduksikonveksi, dan radiasi atau ketika terjadi perubahan wujud. Mengenai insulasi termal, hanya dibicarakan perpindahan panas secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Aliran panas dapat dikendalikan dengan proses ini, tergantung pada sifat material yang dipergunakan. Bahan yang digunakan untuk mengurangi laju perpindahan panas itu disebut isolator atau insulator. Panas dapat lolos meskipun ada upaya untuk menutupinya, tetapi isolator mengurangi panas yang lolos tersebut.

Isolasi termal dapat menjaga wilayah tertutup seperti bangunan atau tubuh agar terasa hangat lebih lama dari yang sewajarnya, tetapi itu tidak mencegah hasil akhirnya, yaitu masuknya dingin dan keluarnya panas. Isolator juga dapat bekerja sebaliknya, yaitu menjaga bagian dalam suatu wadah terasa dingin lebih lama dari biasanya. Insulator digunakan untuk memperkecil perpindahan energi panas.

Kemampuan insulasi suatu bahan diukur dengan konduktivitas termal (k)Konduktivitas termal yang rendah setara dengan kemampuan insulasi (resistansi termal atau nilai R) yang tinggi. Dalam teknik termal, sifat-sifat lain suatu bahan insulator atau isolator adalah densitas (ρ) dan kapasitas panas spesifik (c)

 

Insulasi

Knalpot mobil membutuhkan penahan panas tertentu, terutama knalpot berdaya tinggi di mana sering digunakan pelapis keramik.

Bahan dengan konduktivitas termal (k) rendah menurunkan laju aliran panas. Jika nilai k lebih kecil, value, maka nilai resistansi termal yang berkaitan (R) akan lebih besar. Konduktivitas termal diukur dengan satuan watt-per-meter per Kelvin (W·m−1·K−1), dilambangkan dengan k. Semakin tebal bahan insulator, semakin tinggi pula resistansi termal atau nilai R bahan itu.

Untuk suatu tabung, resistansi termal konvektif berbanding terbalik dengan luas permukaan dan karenanya juga berbanding terbalik dengan jari-jari (radius) tabung, sedangkan resistansi termal kulit tabung (lapisan insulasi) tergantung dari rasio jari-jari luar dan dalam, bukan pada jari-jari itu sendiri. Misalnya jari-jari luar tabung dilipat gandakan dengan menambah lapisan insulator, berarti ditambahkan sejumlah tertentu resistansi konduktif (sama dengan ln(2)/(2πkL)) tetapi pada saat yang sama resistansi konvektif dikurangi setengahnya. Karena resistansi konvektif cenderung mendekati nilai tak terhingga jika jari-jari mendekati nol, maka pada jari-jari yang kecil, penurunan resistansi konventif akan lebih besar daripada penambahan resistansi konduktif, sehingga menghasilkan total resistansi yang lebih rendah.
Dengan demikian tersirat bahwa ada nilai jari-jari kritikal (r criticalcritical radius) di mana transfer kalor mencapai maksimum. Di atas jari-jari kritikal ini, penambahan insulasi menurunkan transfer kalor. Untuk tabung terinsulasi, jari-jari kritikal dihitung dengan persamaan berikut:[1]

{\displaystyle {r_{critical}}={k \over h}}

Persamaan ini menunjukkan bahwa jari-jari kritikal tergantung hanya pada koefisien transfer panas dan konduktivitas termal dari insulasi. Jika jari-jari tabung yang tidak terinsulasi lebih besar dari jari-jari kritikal insulator, penambahan insulator dalam jumlah apapun akan menurutnkan transfer panas.

Aliran panas dapat dikurangi dengan menangani satu atau lebih dari tiga mekanisme transfer panas (perpindahan kalor) dan tergantung pada sifat fisik bahan yang digunakan untuk melakukan hal ini.

 

Radiasi termal dan pelindung radiasi

Radiasi termal terdiri dari seluruh jenis panjang gelombang cahaya, tetapi sebagian besar energi yang diradiasikan pada suhu ruangan berbentuk gelombang inframerah. Radiasi tidak membutuhkan medium untuk mengalirkan kalor karena panas diradiasikan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Besarnya energi yang diradiasikan berbanding lurus dengan luas permukaan dan emisivitas. Setiap objek bersuhu di atas nol mutlak pasti meradiasikan energi.
Pelindung radiasi menunjuk pada sifat emisivitas dan penyerapan yang rendah, dan reflektivitas yang tinggi. Pada jenis benda tersebut, energi yang diserap jauh lebih kecil daripada energi yang dipantulkan. Logam yang disemir dengan sangat baik memiliki sifat pelindung radiasi yang baik. Kebalikannya, benda gelap akan memiliki emisivitas dan penyerapan yang tinggi, serta reflektivitas yang rendah. Pada material jenis ini, energi yang diserap akan lebih tinggi daripada yang dipantulkan (lihat benda hitam).

PT Pelita Teknik Mandiri

ISULASI

Navigasi pos