מגני חום תוצרת בית הבנויים מנייר כסף למטבח הם פתרון סדנא נפוץ לחום קורן, והם פועלים בגבולות צרים. נייר כסף מחזיר קרינת אינפרא אדום ביעילות, אך הוא מוליך חום בקלות דרך כל נקודת מגע והוא נמס הרבה מתחת לטמפרטורת העבודה של רכיבי הפליטה. הבנת רפלקטיביות, פליטות, פינוי והתנהגות אש מונעת גם ביצועים מאכזבים וגם סכנת אש אמיתית.
איפה רדיד רפלקטיבי באמת עובד
חום נע על ידי קרינה, הולכה והסעה. נייר כסף מבריק נותן מענה לקרינה בלבד. לאלומיניום מלוטש יש פליטות של בערך 0.05 ולכן משקף כ-90 עד 95 אחוזים של אנרגיית אינפרא אדום תקרית, וזו הסיבה שעור נייר כסף נקי הפונה למשטח חם מרגיש קריר באופן דרמטי מפאנל צבוע חשוף. האפקט נעלם ברגע שהרדיד נוגע ברכיב החם, מצופה בשמן, פיח או לכלוך, או מתחמצן למשטח אפור מט. מכיוון שההולכה אינה מבוקרת בנקודות מגע, כל מגן רדיד חייב להיות מותקן עם מרווח אוויר אמיתי משני הצדדים.
מגבלות רפלקטיביות, פליטות וטמפרטורה
| נֶכֶס | ערך אופייני | תוצאה מעשית |
|---|---|---|
| פליטות, משטח אלומיניום מלוטש | בערך 0.05 | משקף את רוב החום הזוהר בעודו נקי ומבריק |
| פליטות, משטח מחומצן או מלוכלך | 0.2 עד 0.4 | תועלת קורנת אבדה במידה רבה |
| התחלת התכה, אלומיניום טהור | בערך 660 C | נייר כסף לא יכול לשרוד מגע ישיר עם חלקי פליטה חמים |
| אובדן כוח בנייר כסף | מתקדם מעל 150 עד 200 C בערך | נייר הכסף צונח, נקרע ומאבד את מרווח האוויר שלו |
| עובי רדיד מחסום במגנים למינציה | 30 עד 100 מיקרון | נייר כסף עבה יותר עמיד בפני קריעה ומטפל בעומסים |
ביצועים תרמיים מדודים של מוצרי מחסום מאומתים בשיטות מבוססות: שידור תרמי-יציב על ידי ASTM C518, חישובי החזר שמש על ידי ASTM E1980 והתנהגות להבות פני השטח על ידי ASTM E84. ספקי נייר כסף בדרך כלל מציינים השתקפות ולא התנגדות תרמית, מכיוון שלרדיד חשוף אין ערך R- משמעותי משלו.
פינוי, מצע ובטיחות אש
שמור על מרווח אוויר מינימלי של כ-25 מ"מ בין נייר הכסף למשטח החם, ועל אותו מרווח מחוץ למגן כך שהאנרגיה המוחזרת תוכל להתפזר. קבעו את נייר הכסף עם קשרי נירוסטה, מחברים או יריעת גב קשיחה, לעולם לא עם דבקים שמתרככים מעל 100 C. אין לעטוף נייר כסף סביב רכיבים המגיעים לטמפרטורות פליטה: בטמפרטורות אלו הרדיד מתחמצן במהירות וכל שאריות שמן או דלק שהצטברו הופכות למקור הצתה. כאשר מגן הוא חלק ממבנה או פנים רכב, המכלול חייב לעמוד בדרישות שריפת פני השטח של ASTM E84, המסווגת חומרים כ-Class A עם אינדקס התפשטות להבה של 25 או פחות ואינדקס שפותח עשן של 450 או פחות. ציפוי נייר כסף לבדו אינו מקנה סיווג זה; המצע ומערכת ההדבקה כן.
כאשר נדרש מחסום מהונדס
העבר למגן-למטרה כאשר טמפרטורת פני השטח עולה על 400 C בערך, כאשר הרכיב רוטט, או כאשר המחסום חייב להישאר במקומו למשך כל חיי המכונה. למינציה של בד זכוכית מכוסה אלומיניום מעניקות פנים מחזירות עם מנשא עמיד בחום-וטמפרטורות שירות רציפות אופייניות בטווח של 200 עד 250 מעלות צלזיוס, בעוד שמוצרים מבוססי סיבים-קרמיים משמשים לשימוש בטמפרטורה גבוהה יותר ולטיולים-קצרים. חלקים מהונדסים מתועדים גם: עובי, משקל וערכי שידור תרמית ניתנים לאימות, מה שלא ניתן-לעטוף בנייר כסף ביד. מגן נייר כסף הוא אמצעי אבחנתי או זמני; לתיקון ייצור, ציין מחסום שנבדק ורשום את דירוג טמפרטורת השירות שלו.
שאלות נפוצות
Q:האם רדיד אלומיניום יכול להחליף מגן חום מסחרי?
ת: רק עבור הפעלת קרינה-נמוכה בטמפרטורה עם מרווח אוויר אמיתי. נייר כסף לבישול מאבד כוח מעל 150 עד 200 מעלות צלזיוס, נמס קרוב ל-660 מעלות צלזיוס, ואינו יכול לסבול רטט או מגע עם מתכת פליטה.
Q:האם מגן נייר כסף מבריק עובד טוב יותר מאשר צבוע?
ת: כן, בזמן שהוא נשאר נקי. הפליטה עולה מכ-0.05 על נייר כסף מלוטש ל-0.2 עד 0.4 ברגע שהוא מתחמצן או מצופה בפיח, מה שמסיר את רוב תועלת הקרינה.
Q:כמה מרווח אוויר צריך מגן חום בנייר כסף?
ת: כ-25 מ"מ משני צידי נייר הכסף. ללא מרווח חיצוני, המגן פשוט מוליך ו-מקרין מחדש חום לאותו אזור יעד.
Q:האם רדיד אלומיניום חסין אש?
ת: האלומיניום אינו -דליק ואינו מחזיק להבה, אך הוא נמס ונפול בטמפרטורה גבוהה, ומגן נפול שנוגע במקור הצתה יוצר סכנה. מכלולים פנימיים עדיין חייבים לעמוד במגבלות שריפת השטח של ASTM E84.
Q:באיזו סגסוגת נייר כסף משתמשים ברבדים של מגן חום?
ת: לרבדים של מחסום משתמשים בדרך כלל בנייר כסף 8011 או 1235 בעובי של 30 עד 100 מיקרון, מודבקים למנשא פיברגלס, קרמי או לא ארוג המספק תמיכה מכנית בטמפרטורה.
Q:האם מגן חום בנייר כסף יכול להוריד את טמפרטורת האוויר בכניסה באופן מדיד?
ת: מגן רפלקטיבי עם מרווח אוויר מתאים יכול לחתוך את קליטת החום הקרינה באופן ניכר בריצות יניקה קצרות, אך הרווח תלוי בזרימת האוויר ובגיאומטריה. בדוק עם חיישן טמפרטורה לפני ואחרי ההתקנה במקום להניח ירידה קבועה.