1. Bagaimana mekanisme perpindahan kalor yang terjadi pada sistem insulasi panas yang dipasang di atap/dinding rumah Isolasi termal pada bangunan merupakan faktor penting untuk mencapai kenyamanan termal bagi penghuninya. Isolasi mengurangi kehilangan panas yang tidak diinginkan atau keuntungan dan dapat mengurangi kebutuhan energi dari sistem pemanas dan pendingin. Dalam isolasi arti sempit hanya dapat merujuk pada bahan isolasi yang digunakan untuk memperlambat kehilangan panas, seperti: selulosa, glass wool, rock wool, polystyrene, busa urethane, vermiculite, perlite, serat kayu, serat tanaman, daur ulang katun denim, jerami tanaman, serat hewan (bulu domba), semen, dan tanah. Isolasi Reflektif (juga dikenal sebagai Radiant Barrier) dapat melibatkan berbagai desain dan teknik untuk mengatasi mode utama perpindahan panas konduksi, radiasi dan konveksi bahan. Banyak dari bahan-bahan tersebut berkenaan dengan konduksi panas dan konveksi dengan sederhana, yaitu menjebak sejumlah besar udara (atau gas lainnya) dengan cara yang menghasilkan bahan yang mempekerjakan konduktivitas termal rendah dari kantongkantong kecil gas, bukan konduktivitas jauh lebih tinggi dari padatan khas. Efektivitas isolasi reflektif (Radiant Barrier) umumnya dinilai dengan reflektivitas (daya pancar) dari permukaan dengan udara menghadap ke sumber panas. Efektivitas isolasi besar umumnya dilihat dengan R-value, yang memiliki dua metrik SI dan US. Namun, R-value tidak memperhitungkan kualitas konstruksi atau faktor lingkungan lokal untuk setiap bangunan. masalah kualitas konstruksi termasuk hambatan uap yang tidak memadai, dan masalah dengan draft-pemeriksaan. Selain itu, sifat dan densitas bahan isolasi itu sendiri sangat penting. Densitas atau massa jenis suatu material dapat menentukan sifatnya dalam menghantarkan panas. Makin besar nilai densitas atau massa jenis, maka makin mudah material tersebut dalam menghantarkan panas. Hal tersebut dapat terjadi karena susunan atom yang makin rapat akan lebih mudah menghantarkan energi panas. Selain itu, peru diperhatikan suhu jangkauan suatu bahan. Faktor suhu jangkauan penting karena dengan adanya data ini, maka dapat diketahui apakah material tersebut dapat bersifat sebagai insulator yang baik pada suhu sekitar lingkungan. Insulaso pada rumah harus mempertimbangkan desain bangunan, iklim, biaya energi, anggaran, dan preferensi pribadi. Strategi isolasi bangunan harus didasarkan pada pertimbangan secara hati-hati pada bentuk transfer energi dan arah serta intensitas. Panas dapat berubah sepanjang hari dan dari musim ke musim. Hal ini penting untuk memilih desain yang sesuai, kombinasi yang benar dari bahan dan teknik bangunan sesuai dengan situasi tertentu. Penempatan optimal untuk elemen bangunan (seperti jendela, pintu, pemanas) dapat memainkan peran penting dalam isolasi dengan mempertimbangkan dampak dari radiasi matahari pada bangunan dan angin yang berlaku.
Selubung Bangunan Termal Selubung bangunan termal mendefinisikan ruang tinggal di rumah. Loteng atau ruang bawah tanah mungkin atau mungkin tidak termasuk di daerah ini. Mengurangi aliran udara dari dalam ke luar dapat membantu untuk mengurangi perpindahan panas konvektif secara signifikan. Memastikan transfer panas konvektif rendah juga memerlukan perhatian untuk konstruksi bangunan (weatherization) dan instalasi yang benar dari bahan insulator. Semakin sedikit aliran udara alami ke dalam bangunan, ventilasi lebih mekanis akan diperlukan untuk mendukung kenyamanan manusia. Kelembaban yang tinggi dapat menjadi masalah yang signifikan terkait dengan kurangnya aliran udara, menyebabkan kondensasi, pembusukan bahan bangunan, dan mendorong pertumbuhan mikroba seperti jamur dan bakteri. Kelembaban juga dapat mengurangi efektivitas isolasi dengan menciptakan sebuah jembatan termal. sistem pertukaran udara dapat aktif atau pasif Jembatan Termal Jembatan termal adalah titik dalam selubung bangunan yang memungkinkan konduksi panas terjadi. Karena panas mengalir melalui jalur yang paling perlawanan, jembatan termal dapat berkontribusi terhadap kinerja energi yang buruk. Sebuah jembatan termal dibuat ketika bahan membuat jalan terus menerus di sebuah perbedaan suhu, di mana aliran panas tidak terganggu oleh isolasi termal. bahan bangunan umum yang insulator buruk termasuk kaca dan logam. Sebuah desain bangunan mungkin memiliki kapasitas terbatas untuk isolasi di beberapa daerah struktur. Sebuah desain konstruksi umum didasarkan pada dinding tiang yang biasanya diikat dengan logam. Daerah yang biasanya paling sering kekurangan isolasi yang cukup adalah sudut bangunan, dan daerah-daerah di mana isolasi telah dihapus atau dipindahkan untuk membuat ruang untuk infrastruktur sistem, seperti kotak listrik (outlet dan lampu), pipa, peralatan alarm kebakaran, dll. Konduksi panas dapat diminimalisir dengan salah satu dari berikut: mengurangi luas penampang jembatan, meningkatkan panjang jembatan, atau mengurangi jumlah jembatan termal. Salah satu metode untuk mengurangi efek jembatan termal adalah pemasangan papan insulasi (seperti papan busa EPS XPS, serat kayu papan, dll) atas dinding luar eksterior. Metode lain adalah dengan menggunakan terisolasi kayu framing untuk istirahat termal di dalam dinding. Pemilihan Material Pada dasarnya ada dua jenis isolasi bangunan yaitu isolasi massal dan isolasi reflektif. Kebanyakan bangunan menggunakan kombinasi kedua jenis untuk membuat sebuah sistem isolasi bangunan keseluruhan. Jenis isolasi yang digunakan cocok untuk membuat perlawanan maksimal untuk masing-masing dari tiga bentuk bangunan perpindahan panas yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
Insulator konduktif dan konvektif
Insulator massal memblokir perpindahan panas konduktif dan aliran konvektif baik masuk atau keluar dari bangunan. The padat material adalah, semakin baik akan melakukan panas. Karena udara memiliki kerapatan rendah seperti, udara merupakan konduktor yang sangat miskin dan karena itu membuat insulator yang baik. Isolasi untuk menahan perpindahan panas konduktif menggunakan ruang udara antara serat, dalam busa atau gelembung plastik dan dalam membangun rongga seperti loteng. Hal ini bermanfaat dalam sebuah bangunan aktif didinginkan atau dipanaskan, tetapi bisa menjadi kewajiban dalam pasif didinginkan bangunan; ketentuan yang memadai untuk pendinginan dengan ventilasi atau radiasi diperlukan. Hambatan panas radiasi Hambatan panas radiasi bekerja bersama dengan ruang udara untuk mengurangi perpindahan panas radiasi di ruang udara. Isolasi radiasi atau reflektif akan menyerap panas atau membiarkannya lewat. Hambatan panas radiasi sering terlihat digunakan dalam mengurangi aliran panas ke bawah, karena aliran panas ke atas cenderung didominasi oleh konveksi. Ini berarti bahwa untuk loteng, langit-langit, dan atap, mereka yang paling efektif di iklim panas. 4. Perpindahan kalor yang terjadi pada sistem insulasi di dinding/atap rumah juga dipengaruhi oleh faktor konveksi udara di sekitar rumah yang akan menentukan besarnya koefisien perpindahan kalor menyeluruh pada sistem. Jelaskan pernyataan diatas! Pada pesamaan pendinginan Newton dimana h adalah koefisien perpindahan panas konveksi dimana satuan h dalam watt per meter persegi per derajat Celcius ketika aliran panas dalam watt. Perpindahan panas konveksi akan berkaitan dengan viskositas fluida dan juga pada sifat termal fluida (konduktivitas termal, panas spesifik, kepadatan) karena viskositas mempengaruhi profil kecepatan sehingga juga mempengaruhi laju transfer energi di wilayah dekat dinding. Proses perpindahan panas dapat digamberkan oleh tahanan pada gambar, dan perpindahan panas keseluruhan dihitung sebagai rasio dari perbedaan suhu secara keseluruhan untuk jumlah dari resistensi termal
Gambar. Koefisien perpindihan kalor menyeluruh (Sumber: Heat Transfer, J.P Holman) Dengan persamaan
Dimana h yang dihitung merupakan koefisien perpindahan panas konveksi.
