Was Sie über Isolierung wissen müssen

Was Sie über Isolierung wissen müssen

Die Isolierung ist ein wichtiger Aspekt, jedes Geräts das Hitze entwickelt, egal ob bei Ihnen zu Hause oder in der Industrie verwendet wird. Wenn ein Gerät ordnungsgemäß isoliert ist, hat es viele zusätzliche Vorteile. Die Isolierung reduziert den Wärmeverlust, was den Energieverbrauch senkt und infolgedessen das Heizgerät umweltfreundlicher und wirtschaftlich effizienter ist. Langfristig verlängert dies die Lebensdauer solcher Geräte, da sie weniger häufig repariert werden müssen.

Eine ordentliche Isolierung eines Brot- und Pizzaofens mit Keramikfaserdecke, Pizzaofendraht und Ofenkitt für Außenbereich bietet viele Vorteile.

Erstens verbessert sich dadurch die Qualität und der Geschmack der gebackenen Speisen erheblich. Dies liegt daran, dass weniger Wärme verloren geht und somit eine konstante Temperatur aufrechterhalten werden kann, damit Speisen nicht bei zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen gebacken werden.

Zweitens führt eine verbesserte Wärmespeicherung zu einer erhöhten Lebensmittelsicherheit. In einem schlecht isolierten Ofen geht Wärme verloren und kalte Luft kann in den Ofen gelangen, wodurch Speisen wie Pizza, Brot oder andere Lebensmittel ungleichmäßig gebacken werden. Bei Fisch oder Fleisch ist dies besonders problematisch, da es zu einer Lebensmittelvergiftung kommen kann, wenn sie nicht richtig durchgehend gekocht werden. Die Isolierung spielt daher eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit und Hygiene.

Schließlich ist eine ausreichende Isolierung eines Ofens entscheidend für die Sicherheit der Person, die kocht oder backt, sowie aller anderen Personen  wie Kinder, Familie oder Gäste, die sich in der Nähe befinden. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass eine schlechte Isolierung eine heiße Außenfläche erzeugt, die bei Berührung zu Verbrennungen führen kann. Eine wirksame Isolierung verhindert daher ein übermäßiges Aufheizen der Außenwände von Öfen.

Arten der Wärmeübertragung

Um besser zu verstehen, wie Isolierung funktioniert, ist es wichtig, zuerst die Grundlagen der Wärmeübertragung zu verstehen. Sie findet zwischen Materialen mit unterschiedlichen Temperaturen statt, die auf drei Arten erfolgen kann durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung.

Ein Beispiel für die Wärmeleitung ist kochendes Wasser in einem Kessel. Das Heizelement im Inneren überträgt die Wärme auf das Wasser und erhöht so dessen Temperatur. Die Konvektion findet bei einem Heizkörper statt, der die Luft in einem Raum erwärmt. Wärmestrahlung spüret man, wenn man an einem Kamin sitzt und die von ihm ausgehende Wärme direkt spüren kann.

Wärmedämmung wird als Reduktion der Wärmeübertragung zwischen Materialien mit unterschiedlichen Temperaturen definiert und dies wird hauptsächlich durch Verringerung der Wärmeleitung erreicht. Die Isolierung wird normalerweise durch Einschließen der Luft erreicht, z.B. in den Fasern von Keramikfasermatten oder in den Poren / Blasen von Isolierfeuerziegeln.

Übliche Beispiele für die Isolierung im Haushalt sind die Isolierung eines holzbefeuerten Brot- und Pizzaofens mit einer Keramikfaserdecke oder die Isolierung eines Kamins oder Ofens mit feuerfesten Vermiculit- oder Konstruktionsplatten.

Ähnliche Beispiele gibt es für Isolierungen, die in der Industrie Anwendung finden wie z.B. Glasfasernadelfilzmatten, die in der Petrochemie, für Gießereiöfen oder in Kraftwerken verwendet werden.

Wie wird festgestellt, welches Isoliermaterial für bestimmte Anwendungen geeignet ist?

Im Allgemeinen weisen Materialien, die als Wärmeisolatoren gelten, geringe thermische Leitfähigkeit, geringe Dichte und geringe Wärmekapazität auf.

Die wichtigste Frage, auf die wir auf jeden Fall eine Antwort finden möchten, lautet: „Welches Material und welche Isolationsdicke brauche ich, wenn die Temperatur meines Objekts X°C beträgt, um die Außentemperatur auf Y°C zu senken?“

Der Temperaturabfall, der erreicht werden kann, hängt von der thermischen Leitfähigkeit des Isoliermaterials und seiner Dicke ab. Weiterhin muss berücksichtigt werden, dass die Isolierung der Temperatur standhalten muss, mit der sie in Berührung kommt. Polystyrol ist ein sehr wirksames Isolationsmaterial bei Raumtemperatur, es wird aber bei 1000°C schmelzen und verbrennen.

Einige Beispiele für Temperaturabfall mit unterschiedlichen Materialien und Dicken:

Isoliermaterial

Stärke

200oC

500oC

1000oC

Vermiculite Platte

25mm

80oC

210oC

450oC

Konstruktionsplatte

30mm

52oC

90oC

275oC

Keramikfasermatte

25mm

56oC

185oC

425oC

Keramikfasermatte

50mm

38oC

112oC

260oC

Hitzebeständige Platte

12mm

100oC

235oC

k.A.

Keramikfaser Papier

5mm

120oC

340oC

780oC

Keramikfaser Gewebe

2mm

180oC

450oC

900oC

Isolierfeuerziegel Klasse 23

114mm

32oC

62oC

110oC

Daraus können wir leicht erkennen, dass hitzebeständige Gewebe mit der Stärke zwischen 0,4 mm bis 2 mm alleine nicht ausreichend sind, um allein verwendet zu werden, aber sie finden Einsatz in mehrschichtigen Isolierungen.

Zum Beispiel kann Keramikfasermatte in Verbindung mit aluminiumbeschichtetem Gewebe verwendet werden. Alternativ dazu können auch Isolierfeuerziegel mit feuerfesten Konstruktionsplatten zum Einsatz kommen.

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